d3dx8: Implement D3DXCreateMatrixStack.
[wine] / dlls / d3dx8 / math.c
1 /*
2  * Copyright 2007 David Adam
3  *
4  * This library is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
6  * License as published by the Free Software Foundation; either
7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
12  * Lesser General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
15  * License along with this library; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA
17  */
18
19 #include <stdio.h>
20 #include <stdlib.h>
21 #include <stdarg.h>
22 #include <assert.h>
23
24 #define NONAMELESSUNION
25
26 #include "windef.h"
27 #include "winbase.h"
28 #include "wingdi.h"
29 #include "d3dx8_private.h"
30
31 #include "wine/debug.h"
32
33 WINE_DEFAULT_DEBUG_CHANNEL(d3dx8);
34
35 static const ID3DXMatrixStackVtbl ID3DXMatrixStack_Vtbl;
36
37 /*_________________D3DXColor____________________*/
38
39 D3DXCOLOR* WINAPI D3DXColorAdjustContrast(D3DXCOLOR *pout, CONST D3DXCOLOR *pc, FLOAT s)
40 {
41     pout->r = 0.5f + s * (pc->r - 0.5f);
42     pout->g = 0.5f + s * (pc->g - 0.5f);
43     pout->b = 0.5f + s * (pc->b - 0.5f);
44     pout->a = pc->a;
45     return pout;
46 }
47
48 D3DXCOLOR* WINAPI D3DXColorAdjustSaturation(D3DXCOLOR *pout, CONST D3DXCOLOR *pc, FLOAT s)
49 {
50     FLOAT grey;
51
52     grey = pc->r * 0.2125f + pc->g * 0.7154f + pc->b * 0.0721f;
53     pout->r = grey + s * (pc->r - grey);
54     pout->g = grey + s * (pc->g - grey);
55     pout->b = grey + s * (pc->b - grey);
56     pout->a = pc->a;
57     return pout;
58 }
59
60 /*_________________D3DXMatrix____________________*/
61
62 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixAffineTransformation(D3DXMATRIX *pout, float scaling, D3DXVECTOR3 *rotationcenter, D3DXQUATERNION *rotation, D3DXVECTOR3 *translation)
63 {
64     D3DXMATRIX m1, m2, m3, m4, m5, p1, p2, p3;
65
66     D3DXMatrixScaling(&m1, scaling, scaling, scaling);
67     if ( !rotationcenter )
68     {
69      D3DXMatrixIdentity(&m2);
70      D3DXMatrixIdentity(&m4);
71     }
72     else
73     {
74      D3DXMatrixTranslation(&m2, -rotationcenter->x, -rotationcenter->y, -rotationcenter->z);
75      D3DXMatrixTranslation(&m4, rotationcenter->x, rotationcenter->y, rotationcenter->z);
76     }
77     if ( !rotation )
78     {
79      D3DXMatrixIdentity(&m3);
80     }
81     else
82     {
83      D3DXMatrixRotationQuaternion(&m3, rotation);
84     }
85     if ( !translation )
86     {
87      D3DXMatrixIdentity(&m5);
88     }
89     else
90     {
91      D3DXMatrixTranslation(&m5, translation->x, translation->y, translation->z);
92     }
93     D3DXMatrixMultiply(&p1, &m1, &m2);
94     D3DXMatrixMultiply(&p2, &p1, &m3);
95     D3DXMatrixMultiply(&p3, &p2, &m4);
96     D3DXMatrixMultiply(pout, &p3, &m5);
97     return pout;
98 }
99
100 FLOAT WINAPI D3DXMatrixfDeterminant(CONST D3DXMATRIX *pm)
101 {
102     D3DXVECTOR4 minor, v1, v2, v3;
103     FLOAT det;
104
105     v1.x = pm->u.m[0][0]; v1.y = pm->u.m[1][0]; v1.z = pm->u.m[2][0]; v1.w = pm->u.m[3][0];
106     v2.x = pm->u.m[0][1]; v2.y = pm->u.m[1][1]; v2.z = pm->u.m[2][1]; v2.w = pm->u.m[3][1];
107     v3.x = pm->u.m[0][2]; v3.y = pm->u.m[1][2]; v3.z = pm->u.m[2][2]; v3.w = pm->u.m[3][2];
108     D3DXVec4Cross(&minor,&v1,&v2,&v3);
109     det =  - (pm->u.m[0][3] * minor.x + pm->u.m[1][3] * minor.y + pm->u.m[2][3] * minor.z + pm->u.m[3][3] * minor.w);
110     return det;
111 }
112
113 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixInverse(D3DXMATRIX *pout, FLOAT *pdeterminant, CONST D3DXMATRIX *pm)
114 {
115     int a, i, j;
116     D3DXVECTOR4 v, vec[3];
117     FLOAT cofactor, det;
118
119     det = D3DXMatrixfDeterminant(pm);
120     if ( !det ) return NULL;
121     if ( pdeterminant ) *pdeterminant = det;
122     for (i=0; i<4; i++)
123     {
124      for (j=0; j<4; j++)
125      {
126       if (j != i )
127       {
128        a = j;
129        if ( j > i ) a = a-1;
130        vec[a].x = pm->u.m[j][0];
131        vec[a].y = pm->u.m[j][1];
132        vec[a].z = pm->u.m[j][2];
133        vec[a].w = pm->u.m[j][3];
134       }
135      }
136     D3DXVec4Cross(&v, &vec[0], &vec[1], &vec[2]);
137     for (j=0; j<4; j++)
138     {
139      switch(j)
140      {
141       case 0: cofactor = v.x; break;
142       case 1: cofactor = v.y; break;
143       case 2: cofactor = v.z; break;
144       case 3: cofactor = v.w; break;
145      }
146     pout->u.m[j][i] = pow(-1.0f, i) * cofactor / det;
147     }
148    }
149     return pout;
150 }
151
152 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixLookAtLH(D3DXMATRIX *pout, CONST D3DXVECTOR3 *peye, CONST D3DXVECTOR3 *pat, CONST D3DXVECTOR3 *pup)
153 {
154     D3DXVECTOR3 right, rightn, up, upn, vec, vec2;
155
156     D3DXVec3Subtract(&vec2, pat, peye);
157     D3DXVec3Normalize(&vec, &vec2);
158     D3DXVec3Cross(&right, pup, &vec);
159     D3DXVec3Cross(&up, &vec, &right);
160     D3DXVec3Normalize(&rightn, &right);
161     D3DXVec3Normalize(&upn, &up);
162     pout->u.m[0][0] = rightn.x;
163     pout->u.m[1][0] = rightn.y;
164     pout->u.m[2][0] = rightn.z;
165     pout->u.m[3][0] = -D3DXVec3Dot(&rightn,peye);
166     pout->u.m[0][1] = upn.x;
167     pout->u.m[1][1] = upn.y;
168     pout->u.m[2][1] = upn.z;
169     pout->u.m[3][1] = -D3DXVec3Dot(&upn, peye);
170     pout->u.m[0][2] = vec.x;
171     pout->u.m[1][2] = vec.y;
172     pout->u.m[2][2] = vec.z;
173     pout->u.m[3][2] = -D3DXVec3Dot(&vec, peye);
174     pout->u.m[0][3] = 0.0f;
175     pout->u.m[1][3] = 0.0f;
176     pout->u.m[2][3] = 0.0f;
177     pout->u.m[3][3] = 1.0f;
178     return pout;
179 }
180
181 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixLookAtRH(D3DXMATRIX *pout, CONST D3DXVECTOR3 *peye, CONST D3DXVECTOR3 *pat, CONST D3DXVECTOR3 *pup)
182 {
183     D3DXVECTOR3 right, rightn, up, upn, vec, vec2;
184
185     D3DXVec3Subtract(&vec2, pat, peye);
186     D3DXVec3Normalize(&vec, &vec2);
187     D3DXVec3Cross(&right, pup, &vec);
188     D3DXVec3Cross(&up, &vec, &right);
189     D3DXVec3Normalize(&rightn, &right);
190     D3DXVec3Normalize(&upn, &up);
191     pout->u.m[0][0] = -rightn.x;
192     pout->u.m[1][0] = -rightn.y;
193     pout->u.m[2][0] = -rightn.z;
194     pout->u.m[3][0] = D3DXVec3Dot(&rightn,peye);
195     pout->u.m[0][1] = upn.x;
196     pout->u.m[1][1] = upn.y;
197     pout->u.m[2][1] = upn.z;
198     pout->u.m[3][1] = -D3DXVec3Dot(&upn, peye);
199     pout->u.m[0][2] = -vec.x;
200     pout->u.m[1][2] = -vec.y;
201     pout->u.m[2][2] = -vec.z;
202     pout->u.m[3][2] = D3DXVec3Dot(&vec, peye);
203     pout->u.m[0][3] = 0.0f;
204     pout->u.m[1][3] = 0.0f;
205     pout->u.m[2][3] = 0.0f;
206     pout->u.m[3][3] = 1.0f;
207     return pout;
208 }
209
210 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixMultiply(D3DXMATRIX *pout, CONST D3DXMATRIX *pm1, CONST D3DXMATRIX *pm2)
211 {
212     int i,j;
213
214     for (i=0; i<4; i++)
215     {
216      for (j=0; j<4; j++)
217      {
218       pout->u.m[i][j] = pm1->u.m[i][0] * pm2->u.m[0][j] + pm1->u.m[i][1] * pm2->u.m[1][j] + pm1->u.m[i][2] * pm2->u.m[2][j] + pm1->u.m[i][3] * pm2->u.m[3][j];
219      }
220     }
221     return pout;
222 }
223
224 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixMultiplyTranspose(D3DXMATRIX *pout, CONST D3DXMATRIX *pm1, CONST D3DXMATRIX *pm2)
225 {
226     D3DXMATRIX temp;
227
228     D3DXMatrixMultiply(&temp, pm1, pm2);
229     D3DXMatrixTranspose(pout, &temp);
230     return pout;
231 }
232
233 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixOrthoLH(D3DXMATRIX *pout, FLOAT w, FLOAT h, FLOAT zn, FLOAT zf)
234 {
235     D3DXMatrixIdentity(pout);
236     pout->u.m[0][0] = 2.0f / w;
237     pout->u.m[1][1] = 2.0f / h;
238     pout->u.m[2][2] = 1.0f / (zf - zn);
239     pout->u.m[3][2] = zn / (zn - zf);
240     return pout;
241 }
242
243 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixOrthoOffCenterLH(D3DXMATRIX *pout, FLOAT l, FLOAT r, FLOAT b, FLOAT t, FLOAT zn, FLOAT zf)
244 {
245     D3DXMatrixIdentity(pout);
246     pout->u.m[0][0] = 2.0f / (r - l);
247     pout->u.m[1][1] = 2.0f / (t - b);
248     pout->u.m[2][2] = 1.0f / (zf -zn);
249     pout->u.m[3][0] = -1.0f -2.0f *l / (r - l);
250     pout->u.m[3][1] = 1.0f + 2.0f * t / (b - t);
251     pout->u.m[3][2] = zn / (zn -zf);
252     return pout;
253 }
254
255 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixOrthoOffCenterRH(D3DXMATRIX *pout, FLOAT l, FLOAT r, FLOAT b, FLOAT t, FLOAT zn, FLOAT zf)
256 {
257     D3DXMatrixIdentity(pout);
258     pout->u.m[0][0] = 2.0f / (r - l);
259     pout->u.m[1][1] = 2.0f / (t - b);
260     pout->u.m[2][2] = 1.0f / (zn -zf);
261     pout->u.m[3][0] = -1.0f -2.0f *l / (r - l);
262     pout->u.m[3][1] = 1.0f + 2.0f * t / (b - t);
263     pout->u.m[3][2] = zn / (zn -zf);
264     return pout;
265 }
266
267 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixOrthoRH(D3DXMATRIX *pout, FLOAT w, FLOAT h, FLOAT zn, FLOAT zf)
268 {
269     D3DXMatrixIdentity(pout);
270     pout->u.m[0][0] = 2.0f / w;
271     pout->u.m[1][1] = 2.0f / h;
272     pout->u.m[2][2] = 1.0f / (zn - zf);
273     pout->u.m[3][2] = zn / (zn - zf);
274     return pout;
275 }
276
277 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixPerspectiveFovLH(D3DXMATRIX *pout, FLOAT fovy, FLOAT aspect, FLOAT zn, FLOAT zf)
278 {
279     D3DXMatrixIdentity(pout);
280     pout->u.m[0][0] = 1.0f / (aspect * tan(fovy/2.0f));
281     pout->u.m[1][1] = 1.0f / tan(fovy/2.0f);
282     pout->u.m[2][2] = zf / (zf - zn);
283     pout->u.m[2][3] = 1.0f;
284     pout->u.m[3][2] = (zf * zn) / (zn - zf);
285     pout->u.m[3][3] = 0.0f;
286     return pout;
287 }
288
289 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixPerspectiveFovRH(D3DXMATRIX *pout, FLOAT fovy, FLOAT aspect, FLOAT zn, FLOAT zf)
290 {
291     D3DXMatrixIdentity(pout);
292     pout->u.m[0][0] = 1.0f / (aspect * tan(fovy/2.0f));
293     pout->u.m[1][1] = 1.0f / tan(fovy/2.0f);
294     pout->u.m[2][2] = zf / (zn - zf);
295     pout->u.m[2][3] = -1.0f;
296     pout->u.m[3][2] = (zf * zn) / (zn - zf);
297     pout->u.m[3][3] = 0.0f;
298     return pout;
299 }
300
301 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixPerspectiveLH(D3DXMATRIX *pout, FLOAT w, FLOAT h, FLOAT zn, FLOAT zf)
302 {
303     D3DXMatrixIdentity(pout);
304     pout->u.m[0][0] = 2.0f * zn / w;
305     pout->u.m[1][1] = 2.0f * zn / h;
306     pout->u.m[2][2] = zf / (zf - zn);
307     pout->u.m[3][2] = (zn * zf) / (zn - zf);
308     pout->u.m[2][3] = 1.0f;
309     pout->u.m[3][3] = 0.0f;
310     return pout;
311 }
312
313 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixPerspectiveOffCenterLH(D3DXMATRIX *pout, FLOAT l, FLOAT r, FLOAT b, FLOAT t, FLOAT zn, FLOAT zf)
314 {
315     D3DXMatrixIdentity(pout);
316     pout->u.m[0][0] = 2.0f * zn / (r - l);
317     pout->u.m[1][1] = -2.0f * zn / (b - t);
318     pout->u.m[2][0] = -1.0f - 2.0f * l / (r - l);
319     pout->u.m[2][1] = 1.0f + 2.0f * t / (b - t);
320     pout->u.m[2][2] = - zf / (zn - zf);
321     pout->u.m[3][2] = (zn * zf) / (zn -zf);
322     pout->u.m[2][3] = 1.0f;
323     pout->u.m[3][3] = 0.0f;
324     return pout;
325 }
326
327 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixPerspectiveOffCenterRH(D3DXMATRIX *pout, FLOAT l, FLOAT r, FLOAT b, FLOAT t, FLOAT zn, FLOAT zf)
328 {
329     D3DXMatrixIdentity(pout);
330     pout->u.m[0][0] = 2.0f * zn / (r - l);
331     pout->u.m[1][1] = -2.0f * zn / (b - t);
332     pout->u.m[2][0] = 1.0f + 2.0f * l / (r - l);
333     pout->u.m[2][1] = -1.0f -2.0f * t / (b - t);
334     pout->u.m[2][2] = zf / (zn - zf);
335     pout->u.m[3][2] = (zn * zf) / (zn -zf);
336     pout->u.m[2][3] = -1.0f;
337     pout->u.m[3][3] = 0.0f;
338     return pout;
339 }
340
341 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixPerspectiveRH(D3DXMATRIX *pout, FLOAT w, FLOAT h, FLOAT zn, FLOAT zf)
342 {
343     D3DXMatrixIdentity(pout);
344     pout->u.m[0][0] = 2.0f * zn / w;
345     pout->u.m[1][1] = 2.0f * zn / h;
346     pout->u.m[2][2] = zf / (zn - zf);
347     pout->u.m[3][2] = (zn * zf) / (zn - zf);
348     pout->u.m[2][3] = -1.0f;
349     pout->u.m[3][3] = 0.0f;
350     return pout;
351 }
352
353 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixReflect(D3DXMATRIX *pout, CONST D3DXPLANE *pplane)
354 {
355     D3DXPLANE Nplane;
356
357     D3DXPlaneNormalize(&Nplane, pplane);
358     D3DXMatrixIdentity(pout);
359     pout->u.m[0][0] = 1.0f - 2.0f * Nplane.a * Nplane.a;
360     pout->u.m[0][1] = -2.0f * Nplane.a * Nplane.b;
361     pout->u.m[0][2] = -2.0f * Nplane.a * Nplane.c;
362     pout->u.m[1][0] = -2.0f * Nplane.a * Nplane.b;
363     pout->u.m[1][1] = 1.0f - 2.0f * Nplane.b * Nplane.b;
364     pout->u.m[1][2] = -2.0f * Nplane.b * Nplane.c;
365     pout->u.m[2][0] = -2.0f * Nplane.c * Nplane.a;
366     pout->u.m[2][1] = -2.0f * Nplane.c * Nplane.b;
367     pout->u.m[2][2] = 1.0f - 2.0f * Nplane.c * Nplane.c;
368     pout->u.m[3][0] = -2.0f * Nplane.d * Nplane.a;
369     pout->u.m[3][1] = -2.0f * Nplane.d * Nplane.b;
370     pout->u.m[3][2] = -2.0f * Nplane.d * Nplane.c;
371     return pout;
372 }
373
374 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixRotationAxis(D3DXMATRIX *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pv, FLOAT angle)
375 {
376     D3DXVECTOR3 v;
377
378     D3DXVec3Normalize(&v,pv);
379     D3DXMatrixIdentity(pout);
380     pout->u.m[0][0] = (1.0f - cos(angle)) * v.x * v.x + cos(angle);
381     pout->u.m[1][0] = (1.0f - cos(angle)) * v.x * v.y - sin(angle) * v.z;
382     pout->u.m[2][0] = (1.0f - cos(angle)) * v.x * v.z + sin(angle) * v.y;
383     pout->u.m[0][1] = (1.0f - cos(angle)) * v.y * v.x + sin(angle) * v.z;
384     pout->u.m[1][1] = (1.0f - cos(angle)) * v.y * v.y + cos(angle);
385     pout->u.m[2][1] = (1.0f - cos(angle)) * v.y * v.z - sin(angle) * v.x;
386     pout->u.m[0][2] = (1.0f - cos(angle)) * v.z * v.x - sin(angle) * v.y;
387     pout->u.m[1][2] = (1.0f - cos(angle)) * v.z * v.y + sin(angle) * v.x;
388     pout->u.m[2][2] = (1.0f - cos(angle)) * v.z * v.z + cos(angle);
389     return pout;
390 }
391
392 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixRotationQuaternion(D3DXMATRIX *pout, CONST D3DXQUATERNION *pq)
393 {
394     D3DXMatrixIdentity(pout);
395     pout->u.m[0][0] = 1.0f - 2.0f * (pq->y * pq->y + pq->z * pq->z);
396     pout->u.m[0][1] = 2.0f * (pq->x *pq->y + pq->z * pq->w);
397     pout->u.m[0][2] = 2.0f * (pq->x * pq->z - pq->y * pq->w);
398     pout->u.m[1][0] = 2.0f * (pq->x * pq->y - pq->z * pq->w);
399     pout->u.m[1][1] = 1.0f - 2.0f * (pq->x * pq->x + pq->z * pq->z);
400     pout->u.m[1][2] = 2.0f * (pq->y *pq->z + pq->x *pq->w);
401     pout->u.m[2][0] = 2.0f * (pq->x * pq->z + pq->y * pq->w);
402     pout->u.m[2][1] = 2.0f * (pq->y *pq->z - pq->x *pq->w);
403     pout->u.m[2][2] = 1.0f - 2.0f * (pq->x * pq->x + pq->y * pq->y);
404     return pout;
405 }
406
407 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixRotationX(D3DXMATRIX *pout, FLOAT angle)
408 {
409     D3DXMatrixIdentity(pout);
410     pout->u.m[1][1] = cos(angle);
411     pout->u.m[2][2] = cos(angle);
412     pout->u.m[1][2] = sin(angle);
413     pout->u.m[2][1] = -sin(angle);
414     return pout;
415 }
416
417 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixRotationY(D3DXMATRIX *pout, FLOAT angle)
418 {
419     D3DXMatrixIdentity(pout);
420     pout->u.m[0][0] = cos(angle);
421     pout->u.m[2][2] = cos(angle);
422     pout->u.m[0][2] = -sin(angle);
423     pout->u.m[2][0] = sin(angle);
424     return pout;
425 }
426
427 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixRotationYawPitchRoll(D3DXMATRIX *pout, FLOAT yaw, FLOAT pitch, FLOAT roll)
428 {
429     D3DXMATRIX m, pout1, pout2, pout3;
430
431     D3DXMatrixIdentity(&pout3);
432     D3DXMatrixRotationZ(&m,roll);
433     D3DXMatrixMultiply(&pout2,&pout3,&m);
434     D3DXMatrixRotationX(&m,pitch);
435     D3DXMatrixMultiply(&pout1,&pout2,&m);
436     D3DXMatrixRotationY(&m,yaw);
437     D3DXMatrixMultiply(pout,&pout1,&m);
438     return pout;
439 }
440 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixRotationZ(D3DXMATRIX *pout, FLOAT angle)
441 {
442     D3DXMatrixIdentity(pout);
443     pout->u.m[0][0] = cos(angle);
444     pout->u.m[1][1] = cos(angle);
445     pout->u.m[0][1] = sin(angle);
446     pout->u.m[1][0] = -sin(angle);
447     return pout;
448 }
449
450 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixScaling(D3DXMATRIX *pout, FLOAT sx, FLOAT sy, FLOAT sz)
451 {
452     D3DXMatrixIdentity(pout);
453     pout->u.m[0][0] = sx;
454     pout->u.m[1][1] = sy;
455     pout->u.m[2][2] = sz;
456     return pout;
457 }
458
459 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixShadow(D3DXMATRIX *pout, CONST D3DXVECTOR4 *plight, CONST D3DXPLANE *pplane)
460 {
461     D3DXPLANE Nplane;
462     FLOAT dot;
463
464     D3DXPlaneNormalize(&Nplane, pplane);
465     dot = D3DXPlaneDot(&Nplane, plight);
466     pout->u.m[0][0] = dot - Nplane.a * plight->x;
467     pout->u.m[0][1] = -Nplane.a * plight->y;
468     pout->u.m[0][2] = -Nplane.a * plight->z;
469     pout->u.m[0][3] = -Nplane.a * plight->w;
470     pout->u.m[1][0] = -Nplane.b * plight->x;
471     pout->u.m[1][1] = dot - Nplane.b * plight->y;
472     pout->u.m[1][2] = -Nplane.b * plight->z;
473     pout->u.m[1][3] = -Nplane.b * plight->w;
474     pout->u.m[2][0] = -Nplane.c * plight->x;
475     pout->u.m[2][1] = -Nplane.c * plight->y;
476     pout->u.m[2][2] = dot - Nplane.c * plight->z;
477     pout->u.m[2][3] = -Nplane.c * plight->w;
478     pout->u.m[3][0] = -Nplane.d * plight->x;
479     pout->u.m[3][1] = -Nplane.d * plight->y;
480     pout->u.m[3][2] = -Nplane.d * plight->z;
481     pout->u.m[3][3] = dot - Nplane.d * plight->w;
482     return pout;
483 }
484
485 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixTransformation(D3DXMATRIX *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pscalingcenter, CONST D3DXQUATERNION *pscalingrotation, CONST D3DXVECTOR3 *pscaling, CONST D3DXVECTOR3 *protationcenter, CONST D3DXQUATERNION *protation, CONST D3DXVECTOR3 *ptranslation)
486 {
487     D3DXMATRIX m1, m2, m3, m4, m5, m6, m7, p1, p2, p3, p4, p5;
488     D3DXQUATERNION prc;
489     D3DXVECTOR3 psc, pt;
490
491     if ( !pscalingcenter )
492     {
493      psc.x = 0.0f;
494      psc.y = 0.0f;
495      psc.z = 0.0f;
496     }
497     else
498     {
499      psc.x = pscalingcenter->x;
500      psc.y = pscalingcenter->y;
501      psc.z = pscalingcenter->z;
502     }
503     if ( !protationcenter )
504     {
505      prc.x = 0.0f;
506      prc.y = 0.0f;
507      prc.z = 0.0f;
508     }
509     else
510     {
511      prc.x = protationcenter->x;
512      prc.y = protationcenter->y;
513      prc.z = protationcenter->z;
514     }
515     if ( !ptranslation )
516     {
517      pt.x = 0.0f;
518      pt.y = 0.0f;
519      pt.z = 0.0f;
520     }
521     else
522     {
523      pt.x = ptranslation->x;
524      pt.y = ptranslation->y;
525      pt.z = ptranslation->z;
526     }
527     D3DXMatrixTranslation(&m1, -psc.x, -psc.y, -psc.z);
528     if ( !pscalingrotation )
529     {
530      D3DXMatrixIdentity(&m2);
531      D3DXMatrixIdentity(&m4);
532     }
533     else
534     {
535      D3DXMatrixRotationQuaternion(&m4, pscalingrotation);
536      D3DXMatrixInverse(&m2, NULL, &m4);
537     }
538     if ( !pscaling )
539     {
540      D3DXMatrixIdentity(&m3);
541     }
542     else
543     {
544     D3DXMatrixScaling(&m3, pscaling->x, pscaling->y, pscaling->z);
545     }
546     if ( !protation )
547     {
548      D3DXMatrixIdentity(&m6);
549     }
550     else
551     {
552      D3DXMatrixRotationQuaternion(&m6, protation);
553     }
554     D3DXMatrixTranslation(&m5, psc.x - prc.x,  psc.y - prc.y,  psc.z - prc.z);
555     D3DXMatrixTranslation(&m7, prc.x + pt.x, prc.y + pt.y, prc.z + pt.z);
556     D3DXMatrixMultiply(&p1, &m1, &m2);
557     D3DXMatrixMultiply(&p2, &p1, &m3);
558     D3DXMatrixMultiply(&p3, &p2, &m4);
559     D3DXMatrixMultiply(&p4, &p3, &m5);
560     D3DXMatrixMultiply(&p5, &p4, &m6);
561     D3DXMatrixMultiply(pout, &p5, &m7);
562     return pout;
563 }
564
565 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixTranslation(D3DXMATRIX *pout, FLOAT x, FLOAT y, FLOAT z)
566 {
567     D3DXMatrixIdentity(pout);
568     pout->u.m[3][0] = x;
569     pout->u.m[3][1] = y;
570     pout->u.m[3][2] = z;
571     return pout;
572 }
573
574 D3DXMATRIX* WINAPI D3DXMatrixTranspose(D3DXMATRIX *pout, CONST D3DXMATRIX *pm)
575 {
576     int i,j;
577
578     for (i=0; i<4; i++)
579     {
580      for (j=0; j<4; j++)
581      {
582       pout->u.m[i][j] = pm->u.m[j][i];
583      }
584     }
585     return pout;
586 }
587
588 /*_________________D3DXMatrixStack____________________*/
589
590 HRESULT WINAPI D3DXCreateMatrixStack(DWORD flags, LPD3DXMATRIXSTACK* ppstack)
591 {
592     ID3DXMatrixStackImpl* object;
593
594     object = HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, sizeof(ID3DXMatrixStackImpl));
595     if ( object == NULL )
596     {
597      *ppstack = NULL;
598      return E_OUTOFMEMORY;
599     }
600     object->lpVtbl = &ID3DXMatrixStack_Vtbl;
601     object->ref = 1;
602     object->current = 0;
603     *ppstack = (LPD3DXMATRIXSTACK)object;
604     return D3D_OK;
605 }
606
607 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_QueryInterface(ID3DXMatrixStack *iface, REFIID riid, void **ppobj)
608 {
609     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
610     if (IsEqualGUID(riid, &IID_IUnknown) || IsEqualGUID(riid, &IID_ID3DXMatrixStack))
611     {
612      ID3DXMatrixStack_AddRef(iface);
613      *ppobj = This;
614      return S_OK;
615     }
616     *ppobj = NULL;
617     ERR("(%p)->(%s,%p),not found\n",This,debugstr_guid(riid),ppobj);
618     return E_NOINTERFACE;
619 }
620
621 static ULONG WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_AddRef(ID3DXMatrixStack *iface)
622 {
623     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
624     ULONG ref = InterlockedIncrement(&This->ref);
625     TRACE("(%p) : AddRef from %d\n", This, ref - 1);
626     return ref;
627 }
628
629 static ULONG WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_Release(ID3DXMatrixStack* iface)
630 {
631     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
632     ULONG ref = InterlockedDecrement(&This->ref);
633     if ( !ref ) HeapFree(GetProcessHeap(), 0, This);
634     TRACE("(%p) : ReleaseRef to %d\n", This, ref);
635     return ref;
636 }
637
638 static D3DXMATRIX* WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_GetTop(ID3DXMatrixStack *iface)
639 {
640     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
641     FIXME("(%p) : stub\n",This);
642     return NULL;
643 }
644
645 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_LoadIdentity(ID3DXMatrixStack *iface)
646 {
647     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
648     FIXME("(%p) : stub\n",This);
649     return D3D_OK;
650 }
651
652 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_LoadMatrix(ID3DXMatrixStack *iface, LPD3DXMATRIX pm)
653 {
654     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
655     FIXME("(%p) : stub\n",This);
656     return D3D_OK;
657 }
658
659 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_MultMatrix(ID3DXMatrixStack *iface, LPD3DXMATRIX pm)
660 {
661     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
662     FIXME("(%p) : stub\n",This);
663     return D3D_OK;
664 }
665
666 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_MultMatrixLocal(ID3DXMatrixStack *iface, LPD3DXMATRIX pm)
667 {
668     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
669     FIXME("(%p) : stub\n",This);
670     return D3D_OK;
671 }
672
673 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_Pop(ID3DXMatrixStack *iface)
674 {
675     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
676     FIXME("(%p) : stub\n",This);
677     return D3D_OK;
678 }
679
680 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_Push(ID3DXMatrixStack *iface)
681 {
682     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
683     FIXME("(%p) : stub\n",This);
684     return D3D_OK;
685 }
686
687 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_RotateAxis(ID3DXMatrixStack *iface, LPD3DXVECTOR3 pv, FLOAT angle)
688 {
689     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
690     FIXME("(%p) : stub\n",This);
691     return D3D_OK;
692 }
693
694 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_RotateAxisLocal(ID3DXMatrixStack *iface, LPD3DXVECTOR3 pv, FLOAT angle)
695 {
696     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
697     FIXME("(%p) : stub\n",This);
698     return D3D_OK;
699 }
700
701 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_RotateYawPitchRoll(ID3DXMatrixStack *iface, FLOAT x, FLOAT y, FLOAT z)
702 {
703     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
704     FIXME("(%p) : stub\n",This);
705     return D3D_OK;
706 }
707
708 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_RotateYawPitchRollLocal(ID3DXMatrixStack *iface, FLOAT x, FLOAT y, FLOAT z)
709 {
710     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
711     FIXME("(%p) : stub\n",This);
712     return D3D_OK;
713 }
714
715 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_Scale(ID3DXMatrixStack *iface, FLOAT x, FLOAT y, FLOAT z)
716 {
717     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
718     FIXME("(%p) : stub\n",This);
719     return D3D_OK;
720 }
721
722 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_ScaleLocal(ID3DXMatrixStack *iface, FLOAT x, FLOAT y, FLOAT z)
723 {
724     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
725     FIXME("(%p) : stub\n",This);
726     return D3D_OK;
727 }
728
729 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_Translate(ID3DXMatrixStack *iface, FLOAT x, FLOAT y, FLOAT z)
730 {
731     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
732     FIXME("(%p) : stub\n",This);
733     return D3D_OK;
734 }
735
736 static HRESULT WINAPI ID3DXMatrixStackImpl_TranslateLocal(ID3DXMatrixStack *iface, FLOAT x, FLOAT y, FLOAT z)
737 {
738     ID3DXMatrixStackImpl *This = (ID3DXMatrixStackImpl *)iface;
739     FIXME("(%p) : stub\n",This);
740     return D3D_OK;
741 }
742
743 static const ID3DXMatrixStackVtbl ID3DXMatrixStack_Vtbl =
744 {
745     ID3DXMatrixStackImpl_QueryInterface,
746     ID3DXMatrixStackImpl_AddRef,
747     ID3DXMatrixStackImpl_Release,
748     ID3DXMatrixStackImpl_Pop,
749     ID3DXMatrixStackImpl_Push,
750     ID3DXMatrixStackImpl_LoadIdentity,
751     ID3DXMatrixStackImpl_LoadMatrix,
752     ID3DXMatrixStackImpl_MultMatrix,
753     ID3DXMatrixStackImpl_MultMatrixLocal,
754     ID3DXMatrixStackImpl_RotateAxis,
755     ID3DXMatrixStackImpl_RotateAxisLocal,
756     ID3DXMatrixStackImpl_RotateYawPitchRoll,
757     ID3DXMatrixStackImpl_RotateYawPitchRollLocal,
758     ID3DXMatrixStackImpl_Scale,
759     ID3DXMatrixStackImpl_ScaleLocal,
760     ID3DXMatrixStackImpl_Translate,
761     ID3DXMatrixStackImpl_TranslateLocal,
762     ID3DXMatrixStackImpl_GetTop
763 };
764
765 /*_________________D3DXPLANE________________*/
766
767 D3DXPLANE* WINAPI D3DXPlaneFromPointNormal(D3DXPLANE *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pvpoint, CONST D3DXVECTOR3 *pvnormal)
768 {
769     pout->a = pvnormal->x;
770     pout->b = pvnormal->y;
771     pout->c = pvnormal->z;
772     pout->d = -D3DXVec3Dot(pvpoint, pvnormal);
773     return pout;
774 }
775
776 D3DXPLANE* WINAPI D3DXPlaneFromPoints(D3DXPLANE *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pv1, CONST D3DXVECTOR3 *pv2, CONST D3DXVECTOR3 *pv3)
777 {
778     D3DXVECTOR3 edge1, edge2, normal, Nnormal;
779
780     edge1.x = 0.0f; edge1.y = 0.0f; edge1.z = 0.0f;
781     edge2.x = 0.0f; edge2.y = 0.0f; edge2.z = 0.0f;
782     D3DXVec3Subtract(&edge1, pv2, pv1);
783     D3DXVec3Subtract(&edge2, pv3, pv1);
784     D3DXVec3Cross(&normal, &edge1, &edge2);
785     D3DXVec3Normalize(&Nnormal, &normal);
786     D3DXPlaneFromPointNormal(pout, pv1, &Nnormal);
787     return pout;
788 }
789
790 D3DXVECTOR3* WINAPI D3DXPlaneIntersectLine(D3DXVECTOR3 *pout, CONST D3DXPLANE *pp, CONST D3DXVECTOR3 *pv1, CONST D3DXVECTOR3 *pv2)
791 {
792     D3DXVECTOR3 direction, normal;
793     FLOAT dot, temp;
794
795     normal.x = pp->a;
796     normal.y = pp->b;
797     normal.z = pp->c;
798     direction.x = pv2->x - pv1->x;
799     direction.y = pv2->y - pv1->y;
800     direction.z = pv2->z - pv1->z;
801     dot = D3DXVec3Dot(&normal, &direction);
802     if ( !dot ) return NULL;
803     temp = ( pp->d + D3DXVec3Dot(&normal, pv1) ) / dot;
804     pout->x = pv1->x - temp * direction.x;
805     pout->y = pv1->y - temp * direction.y;
806     pout->z = pv1->z - temp * direction.z;
807     return pout;
808 }
809
810 D3DXPLANE* WINAPI D3DXPlaneNormalize(D3DXPLANE *pout, CONST D3DXPLANE *pp)
811 {
812     FLOAT norm;
813
814     norm = sqrt(pp->a * pp->a + pp->b * pp->b + pp->c * pp->c);
815     if ( norm )
816     {
817      pout->a = pp->a / norm;
818      pout->b = pp->b / norm;
819      pout->c = pp->c / norm;
820      pout->d = pp->d / norm;
821     }
822     else
823     {
824      pout->a = 0.0f;
825      pout->b = 0.0f;
826      pout->c = 0.0f;
827      pout->d = 0.0f;
828     }
829     return pout;
830 }
831
832 D3DXPLANE* WINAPI D3DXPlaneTransform(D3DXPLANE *pout, CONST D3DXPLANE *pplane, CONST D3DXMATRIX *pm)
833 {
834      pout->a = pm->u.m[0][0] * pplane->a + pm->u.m[1][0] * pplane->b + pm->u.m[2][0] * pplane->c + pm->u.m[3][0] * pplane->d;
835      pout->b = pm->u.m[0][1] * pplane->a + pm->u.m[1][1] * pplane->b + pm->u.m[2][1] * pplane->c + pm->u.m[3][1] * pplane->d;
836      pout->c = pm->u.m[0][2] * pplane->a + pm->u.m[1][2] * pplane->b + pm->u.m[2][2] * pplane->c + pm->u.m[3][2] * pplane->d;
837      pout->d = pm->u.m[0][3] * pplane->a + pm->u.m[1][3] * pplane->b + pm->u.m[2][3] * pplane->c + pm->u.m[3][3] * pplane->d;
838     return pout;
839 }
840
841 /*_________________D3DXQUATERNION________________*/
842
843 D3DXQUATERNION* WINAPI D3DXQuaternionBaryCentric(D3DXQUATERNION *pout, CONST D3DXQUATERNION *pq1, CONST D3DXQUATERNION *pq2, CONST D3DXQUATERNION *pq3, FLOAT f, FLOAT g)
844 {
845     D3DXQUATERNION temp1, temp2;
846     D3DXQuaternionSlerp(pout, D3DXQuaternionSlerp(&temp1, pq1, pq2, f + g), D3DXQuaternionSlerp(&temp2, pq1, pq3, f+g), g / (f + g));
847     return pout;
848 }
849
850 D3DXQUATERNION* WINAPI D3DXQuaternionExp(D3DXQUATERNION *pout, CONST D3DXQUATERNION *pq)
851 {
852     FLOAT norm;
853
854     norm = sqrt(pq->x * pq->x + pq->y * pq->y + pq->z * pq->z);
855     if (norm )
856     {
857      pout->x = sin(norm) * pq->x / norm;
858      pout->y = sin(norm) * pq->y / norm;
859      pout->z = sin(norm) * pq->z / norm;
860      pout->w = cos(norm);
861     }
862     else
863     {
864      pout->x = 0.0f;
865      pout->y = 0.0f;
866      pout->z = 0.0f;
867      pout->w = 1.0f;
868     }
869     return pout;
870 }
871
872 D3DXQUATERNION* WINAPI D3DXQuaternionInverse(D3DXQUATERNION *pout, CONST D3DXQUATERNION *pq)
873 {
874     D3DXQUATERNION temp;
875     FLOAT norm;
876
877     temp.x = 0.0f;
878     temp.y = 0.0f;
879     temp.z = 0.0f;
880     temp.w = 0.0f;
881
882     norm = D3DXQuaternionLengthSq(pq);
883     if ( !norm )
884     {
885      pout->x = 0.0f;
886      pout->y = 0.0f;
887      pout->z = 0.0f;
888      pout->w = 0.0f;
889     }
890     else
891     {
892     D3DXQuaternionConjugate(&temp, pq);
893     pout->x = temp.x / norm;
894     pout->y = temp.y / norm;
895     pout->z = temp.z / norm;
896     pout->w = temp.w / norm;
897     }
898     return pout;
899 }
900
901 D3DXQUATERNION* WINAPI D3DXQuaternionLn(D3DXQUATERNION *pout, CONST D3DXQUATERNION *pq)
902 {
903     FLOAT norm, normvec, theta;
904
905     norm = D3DXQuaternionLengthSq(pq);
906     if ( norm > 1.0001f )
907     {
908      pout->x = pq->x;
909      pout->y = pq->y;
910      pout->z = pq->z;
911      pout->w = 0.0f;
912     }
913     else if( norm > 0.99999f)
914     {
915      normvec = sqrt( pq->x * pq->x + pq->y * pq->y + pq->z * pq->z );
916      theta = atan2(normvec, pq->w) / normvec;
917      pout->x = theta * pq->x;
918      pout->y = theta * pq->y;
919      pout->z = theta * pq->z;
920      pout->w = 0.0f;
921     }
922     else
923     {
924      FIXME("The quaternion (%f, %f, %f, %f) has a norm <1. This should not happen. Windows returns a result anyway. This case is not implemented yet.\n", pq->x, pq->y, pq->z, pq->w);
925     }
926     return pout;
927 }
928
929 D3DXQUATERNION* WINAPI D3DXQuaternionMultiply(D3DXQUATERNION *pout, CONST D3DXQUATERNION *pq1, CONST D3DXQUATERNION *pq2)
930 {
931     pout->x = pq2->w * pq1->x + pq2->x * pq1->w + pq2->y * pq1->z - pq2->z * pq1->y;
932     pout->y = pq2->w * pq1->y - pq2->x * pq1->z + pq2->y * pq1->w + pq2->z * pq1->x;
933     pout->z = pq2->w * pq1->z + pq2->x * pq1->y - pq2->y * pq1->x + pq2->z * pq1->w;
934     pout->w = pq2->w * pq1->w - pq2->x * pq1->x - pq2->y * pq1->y - pq2->z * pq1->z;
935     return pout;
936 }
937
938 D3DXQUATERNION* WINAPI D3DXQuaternionNormalize(D3DXQUATERNION *pout, CONST D3DXQUATERNION *pq)
939 {
940     FLOAT norm;
941
942     norm = D3DXQuaternionLength(pq);
943     if ( !norm )
944     {
945      pout->x = 0.0f;
946      pout->y = 0.0f;
947      pout->z = 0.0f;
948      pout->w = 0.0f;
949     }
950     else
951     {
952      pout->x = pq->x / norm;
953      pout->y = pq->y / norm;
954      pout->z = pq->z / norm;
955      pout->w = pq->w / norm;
956     }
957     return pout;
958 }
959
960 D3DXQUATERNION* WINAPI D3DXQuaternionRotationAxis(D3DXQUATERNION *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pv, FLOAT angle)
961 {
962     D3DXVECTOR3 temp;
963
964     D3DXVec3Normalize(&temp, pv);
965     pout->x = sin( angle / 2.0f ) * temp.x;
966     pout->y = sin( angle / 2.0f ) * temp.y;
967     pout->z = sin( angle / 2.0f ) * temp.z;
968     pout->w = cos( angle / 2.0f );
969     return pout;
970 }
971
972 D3DXQUATERNION* WINAPI D3DXQuaternionRotationMatrix(D3DXQUATERNION *pout, CONST D3DXMATRIX *pm)
973 {
974     int i, maxi;
975     FLOAT maxdiag, S, trace;
976
977     trace = pm->u.m[0][0] + pm->u.m[1][1] + pm->u.m[2][2] + 1.0f;
978     if ( trace > 0.0f)
979     {
980      pout->x = ( pm->u.m[1][2] - pm->u.m[2][1] ) / ( 2.0f * sqrt(trace) );
981      pout->y = ( pm->u.m[2][0] - pm->u.m[0][2] ) / ( 2.0f * sqrt(trace) );
982      pout->z = ( pm->u.m[0][1] - pm->u.m[1][0] ) / ( 2.0f * sqrt(trace) );
983      pout->w = sqrt(trace) / 2.0f;
984      return pout;
985      }
986     maxi = 0;
987     maxdiag = pm->u.m[0][0];
988     for (i=1; i<3; i++)
989     {
990      if ( pm->u.m[i][i] > maxdiag )
991      {
992       maxi = i;
993       maxdiag = pm->u.m[i][i];
994      }
995     }
996     switch( maxi )
997     {
998      case 0:
999        S = 2.0f * sqrt(1.0f + pm->u.m[0][0] - pm->u.m[1][1] - pm->u.m[2][2]);
1000        pout->x = 0.25f * S;
1001        pout->y = ( pm->u.m[0][1] + pm->u.m[1][0] ) / S;
1002        pout->z = ( pm->u.m[0][2] + pm->u.m[2][0] ) / S;
1003        pout->w = ( pm->u.m[1][2] - pm->u.m[2][1] ) / S;
1004      break;
1005      case 1:
1006        S = 2.0f * sqrt(1.0f + pm->u.m[1][1] - pm->u.m[0][0] - pm->u.m[2][2]);
1007        pout->x = ( pm->u.m[0][1] + pm->u.m[1][0] ) / S;
1008        pout->y = 0.25f * S;
1009        pout->z = ( pm->u.m[1][2] + pm->u.m[2][1] ) / S;
1010        pout->w = ( pm->u.m[2][0] - pm->u.m[0][2] ) / S;
1011      break;
1012      case 2:
1013        S = 2.0f * sqrt(1.0f + pm->u.m[2][2] - pm->u.m[0][0] - pm->u.m[1][1]);
1014        pout->x = ( pm->u.m[0][2] + pm->u.m[2][0] ) / S;
1015        pout->y = ( pm->u.m[1][2] + pm->u.m[2][1] ) / S;
1016        pout->z = 0.25f * S;
1017        pout->w = ( pm->u.m[0][1] - pm->u.m[1][0] ) / S;
1018      break;
1019     }
1020     return pout;
1021 }
1022
1023 D3DXQUATERNION* WINAPI D3DXQuaternionRotationYawPitchRoll(D3DXQUATERNION *pout, FLOAT yaw, FLOAT pitch, FLOAT roll)
1024 {
1025     pout->x = sin( yaw / 2.0f) * cos(pitch / 2.0f) * sin(roll / 2.0f) + cos(yaw / 2.0f) * sin(pitch / 2.0f) * cos(roll / 2.0f);
1026     pout->y = sin( yaw / 2.0f) * cos(pitch / 2.0f) * cos(roll / 2.0f) - cos(yaw / 2.0f) * sin(pitch / 2.0f) * sin(roll / 2.0f);
1027     pout->z = cos(yaw / 2.0f) * cos(pitch / 2.0f) * sin(roll / 2.0f) - sin( yaw / 2.0f) * sin(pitch / 2.0f) * cos(roll / 2.0f);
1028     pout->w = cos( yaw / 2.0f) * cos(pitch / 2.0f) * cos(roll / 2.0f) + sin(yaw / 2.0f) * sin(pitch / 2.0f) * sin(roll / 2.0f);
1029     return pout;
1030 }
1031
1032 D3DXQUATERNION* WINAPI D3DXQuaternionSlerp(D3DXQUATERNION *pout, CONST D3DXQUATERNION *pq1, CONST D3DXQUATERNION *pq2, FLOAT t)
1033 {
1034     FLOAT dot, epsilon;
1035
1036     epsilon = 1.0f;
1037     dot = D3DXQuaternionDot(pq1, pq2);
1038     if ( dot < 0.0f) epsilon = -1.0f;
1039     pout->x = (1.0f - t) * pq1->x + epsilon * t * pq2->x;
1040     pout->y = (1.0f - t) * pq1->y + epsilon * t * pq2->y;
1041     pout->z = (1.0f - t) * pq1->z + epsilon * t * pq2->z;
1042     pout->w = (1.0f - t) * pq1->w + epsilon * t * pq2->w;
1043     return pout;
1044 }
1045
1046 D3DXQUATERNION* WINAPI D3DXQuaternionSquad(D3DXQUATERNION *pout, CONST D3DXQUATERNION *pq1, CONST D3DXQUATERNION *pq2, CONST D3DXQUATERNION *pq3, CONST D3DXQUATERNION *pq4, FLOAT t)
1047 {
1048     D3DXQUATERNION temp1, temp2;
1049
1050     D3DXQuaternionSlerp(pout, D3DXQuaternionSlerp(&temp1, pq1, pq4, t), D3DXQuaternionSlerp(&temp2, pq2, pq3, t), 2.0f * t * (1.0f - t));
1051     return pout;
1052 }
1053
1054 void WINAPI D3DXQuaternionToAxisAngle(CONST D3DXQUATERNION *pq, D3DXVECTOR3 *paxis, FLOAT *pangle)
1055 {
1056     FLOAT norm;
1057
1058     *pangle = 0.0f;
1059     norm = D3DXQuaternionLength(pq);
1060     if ( norm )
1061     {
1062      paxis->x = pq->x / norm;
1063      paxis->y = pq->y / norm;
1064      paxis->z = pq->z / norm;
1065      if ( fabs( pq->w ) <= 1.0f ) *pangle = 2.0f * acos(pq->w);
1066     }
1067     else
1068     {
1069      paxis->x = 1.0f;
1070      paxis->y = 0.0f;
1071      paxis->z = 0.0f;
1072     }
1073 }
1074
1075 /*_________________D3DXVec2_____________________*/
1076
1077 D3DXVECTOR2* WINAPI D3DXVec2BaryCentric(D3DXVECTOR2 *pout, CONST D3DXVECTOR2 *pv1, CONST D3DXVECTOR2 *pv2, CONST D3DXVECTOR2 *pv3, FLOAT f, FLOAT g)
1078 {
1079     pout->x = (1.0f-f-g) * (pv1->x) + f * (pv2->x) + g * (pv3->x);
1080     pout->y = (1.0f-f-g) * (pv1->y) + f * (pv2->y) + g * (pv3->y);
1081     return pout;
1082 }
1083
1084 D3DXVECTOR2* WINAPI D3DXVec2CatmullRom(D3DXVECTOR2 *pout, CONST D3DXVECTOR2 *pv0, CONST D3DXVECTOR2 *pv1, CONST D3DXVECTOR2 *pv2, CONST D3DXVECTOR2 *pv3, FLOAT s)
1085 {
1086     pout->x = 0.5f * (2.0f * pv1->x + (pv2->x - pv0->x) *s + (2.0f *pv0->x - 5.0f * pv1->x + 4.0f * pv2->x - pv3->x) * s * s + (pv3->x -3.0f * pv2->x + 3.0f * pv1->x - pv0->x) * s * s * s);
1087     pout->y = 0.5f * (2.0f * pv1->y + (pv2->y - pv0->y) *s + (2.0f *pv0->y - 5.0f * pv1->y + 4.0f * pv2->y - pv3->y) * s * s + (pv3->y -3.0f * pv2->y + 3.0f * pv1->y - pv0->y) * s * s * s);
1088     return pout;
1089 }
1090
1091 D3DXVECTOR2* WINAPI D3DXVec2Hermite(D3DXVECTOR2 *pout, CONST D3DXVECTOR2 *pv1, CONST D3DXVECTOR2 *pt1, CONST D3DXVECTOR2 *pv2, CONST D3DXVECTOR2 *pt2, FLOAT s)
1092 {
1093     FLOAT h1, h2, h3, h4;
1094
1095     h1 = 2.0f * s * s * s - 3.0f * s * s + 1.0f;
1096     h2 = s * s * s - 2.0f * s * s + s;
1097     h3 = -2.0f * s * s * s + 3.0f * s * s;
1098     h4 = s * s * s - s * s;
1099
1100     pout->x = h1 * (pv1->x) + h2 * (pt1->x) + h3 * (pv2->x) + h4 * (pt2->x);
1101     pout->y = h1 * (pv1->y) + h2 * (pt1->y) + h3 * (pv2->y) + h4 * (pt2->y);
1102     return pout;
1103 }
1104
1105 D3DXVECTOR2* WINAPI D3DXVec2Normalize(D3DXVECTOR2 *pout, CONST D3DXVECTOR2 *pv)
1106 {
1107     FLOAT norm;
1108
1109     norm = D3DXVec2Length(pv);
1110     if ( !norm )
1111     {
1112      pout->x = 0.0f;
1113      pout->y = 0.0f;
1114     }
1115     else
1116     {
1117      pout->x = pv->x / norm;
1118      pout->y = pv->y / norm;
1119     }
1120     return pout;
1121 }
1122
1123 D3DXVECTOR4* WINAPI D3DXVec2Transform(D3DXVECTOR4 *pout, CONST D3DXVECTOR2 *pv, CONST D3DXMATRIX *pm)
1124 {
1125     pout->x = pm->u.m[0][0] * pv->x + pm->u.m[1][0] * pv->y  + pm->u.m[3][0];
1126     pout->y = pm->u.m[0][1] * pv->x + pm->u.m[1][1] * pv->y  + pm->u.m[3][1];
1127     pout->z = pm->u.m[0][2] * pv->x + pm->u.m[1][2] * pv->y  + pm->u.m[3][2];
1128     pout->w = pm->u.m[0][3] * pv->x + pm->u.m[1][3] * pv->y  + pm->u.m[3][3];
1129     return pout;
1130 }
1131
1132 D3DXVECTOR2* WINAPI D3DXVec2TransformCoord(D3DXVECTOR2 *pout, CONST D3DXVECTOR2 *pv, CONST D3DXMATRIX *pm)
1133 {
1134     FLOAT norm;
1135
1136     norm = pm->u.m[0][3] * pv->x + pm->u.m[1][3] * pv->y + pm->u.m[3][3];
1137     if ( norm )
1138     {
1139      pout->x = (pm->u.m[0][0] * pv->x + pm->u.m[1][0] * pv->y + pm->u.m[3][0]) / norm;
1140      pout->y = (pm->u.m[0][1] * pv->x + pm->u.m[1][1] * pv->y + pm->u.m[3][1]) / norm;
1141     }
1142     else
1143     {
1144      pout->x = 0.0f;
1145      pout->y = 0.0f;
1146     }
1147     return pout;
1148 }
1149
1150 D3DXVECTOR2* WINAPI D3DXVec2TransformNormal(D3DXVECTOR2 *pout, CONST D3DXVECTOR2 *pv, CONST D3DXMATRIX *pm)
1151 {
1152     pout->x = pm->u.m[0][0] * pv->x + pm->u.m[1][0] * pv->y;
1153     pout->y = pm->u.m[0][1] * pv->x + pm->u.m[1][1] * pv->y;
1154     return pout;
1155 }
1156
1157 /*_________________D3DXVec3_____________________*/
1158
1159 D3DXVECTOR3* WINAPI D3DXVec3BaryCentric(D3DXVECTOR3 *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pv1, CONST D3DXVECTOR3 *pv2, CONST D3DXVECTOR3 *pv3, FLOAT f, FLOAT g)
1160 {
1161     pout->x = (1.0f-f-g) * (pv1->x) + f * (pv2->x) + g * (pv3->x);
1162     pout->y = (1.0f-f-g) * (pv1->y) + f * (pv2->y) + g * (pv3->y);
1163     pout->z = (1.0f-f-g) * (pv1->z) + f * (pv2->z) + g * (pv3->z);
1164     return pout;
1165 }
1166
1167 D3DXVECTOR3* WINAPI D3DXVec3CatmullRom( D3DXVECTOR3 *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pv0, CONST D3DXVECTOR3 *pv1, CONST D3DXVECTOR3 *pv2, CONST D3DXVECTOR3 *pv3, FLOAT s)
1168 {
1169     pout->x = 0.5f * (2.0f * pv1->x + (pv2->x - pv0->x) *s + (2.0f *pv0->x - 5.0f * pv1->x + 4.0f * pv2->x - pv3->x) * s * s + (pv3->x -3.0f * pv2->x + 3.0f * pv1->x - pv0->x) * s * s * s);
1170     pout->y = 0.5f * (2.0f * pv1->y + (pv2->y - pv0->y) *s + (2.0f *pv0->y - 5.0f * pv1->y + 4.0f * pv2->y - pv3->y) * s * s + (pv3->y -3.0f * pv2->y + 3.0f * pv1->y - pv0->y) * s * s * s);
1171     pout->z = 0.5f * (2.0f * pv1->z + (pv2->z - pv0->z) *s + (2.0f *pv0->z - 5.0f * pv1->z + 4.0f * pv2->z - pv3->z) * s * s + (pv3->z -3.0f * pv2->z + 3.0f * pv1->z - pv0->z) * s * s * s);
1172     return pout;
1173 }
1174
1175 D3DXVECTOR3* WINAPI D3DXVec3Hermite(D3DXVECTOR3 *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pv1, CONST D3DXVECTOR3 *pt1, CONST D3DXVECTOR3 *pv2, CONST D3DXVECTOR3 *pt2, FLOAT s)
1176 {
1177     FLOAT h1, h2, h3, h4;
1178
1179     h1 = 2.0f * s * s * s - 3.0f * s * s + 1.0f;
1180     h2 = s * s * s - 2.0f * s * s + s;
1181     h3 = -2.0f * s * s * s + 3.0f * s * s;
1182     h4 = s * s * s - s * s;
1183
1184     pout->x = h1 * (pv1->x) + h2 * (pt1->x) + h3 * (pv2->x) + h4 * (pt2->x);
1185     pout->y = h1 * (pv1->y) + h2 * (pt1->y) + h3 * (pv2->y) + h4 * (pt2->y);
1186     pout->z = h1 * (pv1->z) + h2 * (pt1->z) + h3 * (pv2->z) + h4 * (pt2->z);
1187     return pout;
1188 }
1189
1190 D3DXVECTOR3* WINAPI D3DXVec3Normalize(D3DXVECTOR3 *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pv)
1191 {
1192     FLOAT norm;
1193
1194     norm = D3DXVec3Length(pv);
1195     if ( !norm )
1196     {
1197      pout->x = 0.0f;
1198      pout->y = 0.0f;
1199      pout->z = 0.0f;
1200     }
1201     else
1202     {
1203      pout->x = pv->x / norm;
1204      pout->y = pv->y / norm;
1205      pout->z = pv->z / norm;
1206     }
1207     return pout;
1208 }
1209
1210 D3DXVECTOR3* WINAPI D3DXVec3Project(D3DXVECTOR3 *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pv, CONST D3DVIEWPORT8 *pviewport, CONST D3DXMATRIX *pprojection, CONST D3DXMATRIX *pview, CONST D3DXMATRIX *pworld)
1211 {
1212     D3DXMATRIX m1, m2;
1213     D3DXVECTOR3 vec;
1214
1215     D3DXMatrixMultiply(&m1, pworld, pview);
1216     D3DXMatrixMultiply(&m2, &m1, pprojection);
1217     D3DXVec3TransformCoord(&vec, pv, &m2);
1218     pout->x = pviewport->X +  ( 1.0f + vec.x ) * pviewport->Width / 2.0f;
1219     pout->y = pviewport->Y +  ( 1.0f - vec.y ) * pviewport->Height / 2.0f;
1220     pout->z = pviewport->MinZ + vec.z * ( pviewport->MaxZ - pviewport->MinZ );
1221     return pout;
1222 }
1223
1224 D3DXVECTOR4* WINAPI D3DXVec3Transform(D3DXVECTOR4 *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pv, CONST D3DXMATRIX *pm)
1225 {
1226     pout->x = pm->u.m[0][0] * pv->x + pm->u.m[1][0] * pv->y + pm->u.m[2][0] * pv->z + pm->u.m[3][0];
1227     pout->y = pm->u.m[0][1] * pv->x + pm->u.m[1][1] * pv->y + pm->u.m[2][1] * pv->z + pm->u.m[3][1];
1228     pout->z = pm->u.m[0][2] * pv->x + pm->u.m[1][2] * pv->y + pm->u.m[2][2] * pv->z + pm->u.m[3][2];
1229     pout->w = pm->u.m[0][3] * pv->x + pm->u.m[1][3] * pv->y + pm->u.m[2][3] * pv->z + pm->u.m[3][3];
1230     return pout;
1231 }
1232
1233 D3DXVECTOR3* WINAPI D3DXVec3TransformCoord(D3DXVECTOR3 *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pv, CONST D3DXMATRIX *pm)
1234 {
1235     FLOAT norm;
1236
1237     norm = pm->u.m[0][3] * pv->x + pm->u.m[1][3] * pv->y + pm->u.m[2][3] *pv->z + pm->u.m[3][3];
1238
1239     if ( norm )
1240     {
1241      pout->x = (pm->u.m[0][0] * pv->x + pm->u.m[1][0] * pv->y + pm->u.m[2][0] * pv->z + pm->u.m[3][0]) / norm;
1242      pout->y = (pm->u.m[0][1] * pv->x + pm->u.m[1][1] * pv->y + pm->u.m[2][1] * pv->z + pm->u.m[3][1]) / norm;
1243      pout->z = (pm->u.m[0][2] * pv->x + pm->u.m[1][2] * pv->y + pm->u.m[2][2] * pv->z + pm->u.m[3][2]) / norm;
1244     }
1245     else
1246     {
1247      pout->x = 0.0f;
1248      pout->y = 0.0f;
1249      pout->z = 0.0f;
1250     }
1251     return pout;
1252 }
1253
1254 D3DXVECTOR3* WINAPI D3DXVec3TransformNormal(D3DXVECTOR3 *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pv, CONST D3DXMATRIX *pm)
1255 {
1256     pout->x = pm->u.m[0][0] * pv->x + pm->u.m[1][0] * pv->y + pm->u.m[2][0] * pv->z;
1257     pout->y = pm->u.m[0][1] * pv->x + pm->u.m[1][1] * pv->y + pm->u.m[2][1] * pv->z;
1258     pout->z = pm->u.m[0][2] * pv->x + pm->u.m[1][2] * pv->y + pm->u.m[2][2] * pv->z;
1259     return pout;
1260
1261 }
1262
1263 D3DXVECTOR3* WINAPI D3DXVec3Unproject(D3DXVECTOR3 *pout, CONST D3DXVECTOR3 *pv, CONST D3DVIEWPORT8 *pviewport, CONST D3DXMATRIX *pprojection, CONST D3DXMATRIX *pview, CONST D3DXMATRIX *pworld)
1264 {
1265     D3DXMATRIX m1, m2, m3;
1266     D3DXVECTOR3 vec;
1267
1268     D3DXMatrixMultiply(&m1, pworld, pview);
1269     D3DXMatrixMultiply(&m2, &m1, pprojection);
1270     D3DXMatrixInverse(&m3, NULL, &m2);
1271     vec.x = 2.0f * ( pv->x - pviewport->X ) / pviewport->Width - 1.0f;
1272     vec.y = 1.0f - 2.0f * ( pv->y - pviewport->Y ) / pviewport->Height;
1273     vec.z = ( pv->z - pviewport->MinZ) / ( pviewport->MaxZ - pviewport->MinZ );
1274     D3DXVec3TransformCoord(pout, &vec, &m3);
1275     return pout;
1276 }
1277
1278 /*_________________D3DXVec4_____________________*/
1279
1280 D3DXVECTOR4* WINAPI D3DXVec4BaryCentric(D3DXVECTOR4 *pout, CONST D3DXVECTOR4 *pv1, CONST D3DXVECTOR4 *pv2, CONST D3DXVECTOR4 *pv3, FLOAT f, FLOAT g)
1281 {
1282     pout->x = (1.0f-f-g) * (pv1->x) + f * (pv2->x) + g * (pv3->x);
1283     pout->y = (1.0f-f-g) * (pv1->y) + f * (pv2->y) + g * (pv3->y);
1284     pout->z = (1.0f-f-g) * (pv1->z) + f * (pv2->z) + g * (pv3->z);
1285     pout->w = (1.0f-f-g) * (pv1->w) + f * (pv2->w) + g * (pv3->w);
1286     return pout;
1287 }
1288
1289 D3DXVECTOR4* WINAPI D3DXVec4CatmullRom(D3DXVECTOR4 *pout, CONST D3DXVECTOR4 *pv0, CONST D3DXVECTOR4 *pv1, CONST D3DXVECTOR4 *pv2, CONST D3DXVECTOR4 *pv3, FLOAT s)
1290 {
1291     pout->x = 0.5f * (2.0f * pv1->x + (pv2->x - pv0->x) *s + (2.0f *pv0->x - 5.0f * pv1->x + 4.0f * pv2->x - pv3->x) * s * s + (pv3->x -3.0f * pv2->x + 3.0f * pv1->x - pv0->x) * s * s * s);
1292     pout->y = 0.5f * (2.0f * pv1->y + (pv2->y - pv0->y) *s + (2.0f *pv0->y - 5.0f * pv1->y + 4.0f * pv2->y - pv3->y) * s * s + (pv3->y -3.0f * pv2->y + 3.0f * pv1->y - pv0->y) * s * s * s);
1293     pout->z = 0.5f * (2.0f * pv1->z + (pv2->z - pv0->z) *s + (2.0f *pv0->z - 5.0f * pv1->z + 4.0f * pv2->z - pv3->z) * s * s + (pv3->z -3.0f * pv2->z + 3.0f * pv1->z - pv0->z) * s * s * s);
1294     pout->w = 0.5f * (2.0f * pv1->w + (pv2->w - pv0->w) *s + (2.0f *pv0->w - 5.0f * pv1->w + 4.0f * pv2->w - pv3->w) * s * s + (pv3->w -3.0f * pv2->w + 3.0f * pv1->w - pv0->w) * s * s * s);
1295     return pout;
1296 }
1297
1298 D3DXVECTOR4* WINAPI D3DXVec4Cross(D3DXVECTOR4 *pout, CONST D3DXVECTOR4 *pv1, CONST D3DXVECTOR4 *pv2, CONST D3DXVECTOR4 *pv3)
1299 {
1300     pout->x = pv1->y * (pv2->z * pv3->w - pv3->z * pv2->w) - pv1->z * (pv2->y * pv3->w - pv3->y * pv2->w) + pv1->w * (pv2->y * pv3->z - pv2->z *pv3->y);
1301     pout->y = -(pv1->x * (pv2->z * pv3->w - pv3->z * pv2->w) - pv1->z * (pv2->x * pv3->w - pv3->x * pv2->w) + pv1->w * (pv2->x * pv3->z - pv3->x * pv2->z));
1302     pout->z = pv1->x * (pv2->y * pv3->w - pv3->y * pv2->w) - pv1->y * (pv2->x *pv3->w - pv3->x * pv2->w) + pv1->w * (pv2->x * pv3->y - pv3->x * pv2->y);
1303     pout->w = -(pv1->x * (pv2->y * pv3->z - pv3->y * pv2->z) - pv1->y * (pv2->x * pv3->z - pv3->x *pv2->z) + pv1->z * (pv2->x * pv3->y - pv3->x * pv2->y));
1304     return pout;
1305 }
1306
1307 D3DXVECTOR4* WINAPI D3DXVec4Hermite(D3DXVECTOR4 *pout, CONST D3DXVECTOR4 *pv1, CONST D3DXVECTOR4 *pt1, CONST D3DXVECTOR4 *pv2, CONST D3DXVECTOR4 *pt2, FLOAT s)
1308 {
1309     FLOAT h1, h2, h3, h4;
1310
1311     h1 = 2.0f * s * s * s - 3.0f * s * s + 1.0f;
1312     h2 = s * s * s - 2.0f * s * s + s;
1313     h3 = -2.0f * s * s * s + 3.0f * s * s;
1314     h4 = s * s * s - s * s;
1315
1316     pout->x = h1 * (pv1->x) + h2 * (pt1->x) + h3 * (pv2->x) + h4 * (pt2->x);
1317     pout->y = h1 * (pv1->y) + h2 * (pt1->y) + h3 * (pv2->y) + h4 * (pt2->y);
1318     pout->z = h1 * (pv1->z) + h2 * (pt1->z) + h3 * (pv2->z) + h4 * (pt2->z);
1319     pout->w = h1 * (pv1->w) + h2 * (pt1->w) + h3 * (pv2->w) + h4 * (pt2->w);
1320     return pout;
1321 }
1322
1323 D3DXVECTOR4* WINAPI D3DXVec4Normalize(D3DXVECTOR4 *pout, CONST D3DXVECTOR4 *pv)
1324 {
1325     FLOAT norm;
1326
1327     norm = D3DXVec4Length(pv);
1328     if ( !norm )
1329     {
1330      pout->x = 0.0f;
1331      pout->y = 0.0f;
1332      pout->z = 0.0f;
1333      pout->w = 0.0f;
1334     }
1335     else
1336     {
1337      pout->x = pv->x / norm;
1338      pout->y = pv->y / norm;
1339      pout->z = pv->z / norm;
1340      pout->w = pv->w / norm;
1341     }
1342     return pout;
1343 }
1344
1345 D3DXVECTOR4* WINAPI D3DXVec4Transform(D3DXVECTOR4 *pout, CONST D3DXVECTOR4 *pv, CONST D3DXMATRIX *pm)
1346 {
1347     pout->x = pm->u.m[0][0] * pv->x + pm->u.m[1][0] * pv->y + pm->u.m[2][0] * pv->z + pm->u.m[3][0] * pv->w;
1348     pout->y = pm->u.m[0][1] * pv->x + pm->u.m[1][1] * pv->y + pm->u.m[2][1] * pv->z + pm->u.m[3][1] * pv->w;
1349     pout->z = pm->u.m[0][2] * pv->x + pm->u.m[1][2] * pv->y + pm->u.m[2][2] * pv->z + pm->u.m[3][2] * pv->w;
1350     pout->w = pm->u.m[0][3] * pv->x + pm->u.m[1][3] * pv->y + pm->u.m[2][3] * pv->z + pm->u.m[3][3] * pv->w;
1351     return pout;
1352 }