git.oblomov.eu Git - wine/blob - dlls/d3drm/math.c

   1 /*
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   4  *
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  18  */
  19
  20 #define NONAMELESSUNION
  21
  22 #include <stdio.h>
  23 #include <stdlib.h>
  24 #include <stdarg.h>
  25 #include <assert.h>
  26 #include <math.h>
  27
  28 #include "windef.h"
  29 #include "winbase.h"
  30 #include "wingdi.h"
  31 #include "d3drmdef.h"
  32
  33 #include "wine/debug.h"
  34
  35 WINE_DEFAULT_DEBUG_CHANNEL(d3drm);
  36
  37 /* Product of 2 quaternions */
  38 LPD3DRMQUATERNION WINAPI D3DRMQuaternionMultiply(LPD3DRMQUATERNION q, LPD3DRMQUATERNION a, LPD3DRMQUATERNION b)
  39 {
  40     D3DVECTOR cross_product;
  41     D3DRMVectorCrossProduct(&cross_product, &a->v, &b->v);
  42     q->s = a->s * b->s - D3DRMVectorDotProduct(&a->v, &b->v);
  43     q->v.u1.x = a->s * b->v.u1.x + b->s * a->v.u1.x + cross_product.u1.x;
  44     q->v.u2.y = a->s * b->v.u2.y + b->s * a->v.u2.y + cross_product.u2.y;
  45     q->v.u3.z = a->s * b->v.u3.z + b->s * a->v.u3.z + cross_product.u3.z;
  46     return q;
  47 }
  48
  49 /* Matrix for the Rotation that a unit quaternion represents */
  50 void WINAPI D3DRMMatrixFromQuaternion(D3DRMMATRIX4D m, LPD3DRMQUATERNION q)
  51 {
  52     D3DVALUE w,x,y,z;
  53     w = q->s;
  54     x = q->v.u1.x;
  55     y = q->v.u2.y;
  56     z = q->v.u3.z;
  57     m[0][0] = 1.0-2.0*(y*y+z*z);
  58     m[1][1] = 1.0-2.0*(x*x+z*z);
  59     m[2][2] = 1.0-2.0*(x*x+y*y);
  60     m[1][0] = 2.0*(x*y+z*w);
  61     m[0][1] = 2.0*(x*y-z*w);
  62     m[2][0] = 2.0*(x*z-y*w);
  63     m[0][2] = 2.0*(x*z+y*w);
  64     m[2][1] = 2.0*(y*z+x*w);
  65     m[1][2] = 2.0*(y*z-x*w);
  66     m[3][0] = 0.0;
  67     m[3][1] = 0.0;
  68     m[3][2] = 0.0;
  69     m[0][3] = 0.0;
  70     m[1][3] = 0.0;
  71     m[2][3] = 0.0;
  72     m[3][3] = 1.0;
  73 }
  74
  75 /* Return a unit quaternion that represents a rotation of an angle around an axis */
  76 LPD3DRMQUATERNION WINAPI D3DRMQuaternionFromRotation(LPD3DRMQUATERNION q, LPD3DVECTOR v, D3DVALUE theta)
  77 {
  78     q->s = cos(theta/2.0);
  79     D3DRMVectorScale(&q->v, D3DRMVectorNormalize(v), sin(theta/2.0));
  80     return q;
  81 }
  82
  83 /* Interpolation between two quaternions */
  84 LPD3DRMQUATERNION WINAPI D3DRMQuaternionSlerp(LPD3DRMQUATERNION q, LPD3DRMQUATERNION a, LPD3DRMQUATERNION b, D3DVALUE alpha)
  85 {
  86     D3DVALUE epsilon=1.0;
  87     D3DVECTOR sca1,sca2;
  88     if (a->s * b->s + D3DRMVectorDotProduct(&a->v, &b->v) < 0.0) epsilon = -1.0;
  89     q->s = (1.0 - alpha) * a->s + epsilon * alpha * b->s;
  90     D3DRMVectorAdd(&q->v, D3DRMVectorScale(&sca1, &a->v, 1.0 - alpha),
  91                    D3DRMVectorScale(&sca2, &b->v, epsilon * alpha));
  92     return q;
  93 }
  94
  95 /* Add Two Vectors */
  96 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorAdd(LPD3DVECTOR d, LPD3DVECTOR s1, LPD3DVECTOR s2)
  97 {
  98     d->u1.x=s1->u1.x + s2->u1.x;
  99     d->u2.y=s1->u2.y + s2->u2.y;
 100     d->u3.z=s1->u3.z + s2->u3.z;
 101     return d;
 102 }
 103
 104 /* Subtract Two Vectors */
 105 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorSubtract(LPD3DVECTOR d, LPD3DVECTOR s1, LPD3DVECTOR s2)
 106 {
 107     d->u1.x=s1->u1.x - s2->u1.x;
 108     d->u2.y=s1->u2.y - s2->u2.y;
 109     d->u3.z=s1->u3.z - s2->u3.z;
 110     return d;
 111 }
 112
 113 /* Cross Product of Two Vectors */
 114 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorCrossProduct(LPD3DVECTOR d, LPD3DVECTOR s1, LPD3DVECTOR s2)
 115 {
 116     d->u1.x=s1->u2.y * s2->u3.z - s1->u3.z * s2->u2.y;
 117     d->u2.y=s1->u3.z * s2->u1.x - s1->u1.x * s2->u3.z;
 118     d->u3.z=s1->u1.x * s2->u2.y - s1->u2.y * s2->u1.x;
 119     return d;
 120 }
 121
 122 /* Dot Product of Two vectors */
 123 D3DVALUE WINAPI D3DRMVectorDotProduct(LPD3DVECTOR s1, LPD3DVECTOR s2)
 124 {
 125     D3DVALUE dot_product;
 126     dot_product=s1->u1.x * s2->u1.x + s1->u2.y * s2->u2.y + s1->u3.z * s2->u3.z;
 127     return dot_product;
 128 }
 129
 130 /* Norm of a vector */
 131 D3DVALUE WINAPI D3DRMVectorModulus(LPD3DVECTOR v)
 132 {
 133     D3DVALUE result;
 134     result=sqrt(v->u1.x * v->u1.x + v->u2.y * v->u2.y + v->u3.z * v->u3.z);
 135     return result;
 136 }
 137
 138 /* Normalize a vector.  Returns (1,0,0) if INPUT is the NULL vector. */
 139 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorNormalize(LPD3DVECTOR u)
 140 {
 141     D3DVALUE modulus = D3DRMVectorModulus(u);
 142     if(modulus)
 143     {
 144         D3DRMVectorScale(u,u,1.0/modulus);
 145     }
 146     else
 147     {
 148         u->u1.x=1.0;
 149         u->u2.y=0.0;
 150         u->u3.z=0.0;
 151     }
 152     return u;
 153 }
 154
 155 /* Returns a random unit vector */
 156 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorRandom(LPD3DVECTOR d)
 157 {
 158     d->u1.x = rand();
 159     d->u2.y = rand();
 160     d->u3.z = rand();
 161     D3DRMVectorNormalize(d);
 162     return d;
 163 }
 164
 165 /* Reflection of a vector on a surface */
 166 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorReflect(LPD3DVECTOR r, LPD3DVECTOR ray, LPD3DVECTOR norm)
 167 {
 168     D3DVECTOR sca;
 169     D3DRMVectorSubtract(r, D3DRMVectorScale(&sca, norm, 2.0*D3DRMVectorDotProduct(ray,norm)), ray);
 170     return r;
 171 }
 172
 173 /* Rotation of a vector */
 174 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorRotate(LPD3DVECTOR r, LPD3DVECTOR v, LPD3DVECTOR axis, D3DVALUE theta)
 175 {
 176     D3DRMQUATERNION quaternion,quaternion1, quaternion2, quaternion3, resultq;
 177     D3DVECTOR NORM;
 178
 179     quaternion1.s = cos(theta*.5);
 180     quaternion2.s = cos(theta*.5);
 181     NORM = *D3DRMVectorNormalize(axis);
 182     D3DRMVectorScale(&quaternion1.v, &NORM, sin(theta * .5));
 183     D3DRMVectorScale(&quaternion2.v, &NORM, -sin(theta * .5));
 184     quaternion3.s = 0.0;
 185     quaternion3.v = *v;
 186     D3DRMQuaternionMultiply(&quaternion, &quaternion1, &quaternion3);
 187     D3DRMQuaternionMultiply(&resultq, &quaternion, &quaternion2);
 188     *r = *D3DRMVectorNormalize(&resultq.v);
 189     return r;
 190 }
 191
 192 /* Scale a vector */
 193 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorScale(LPD3DVECTOR d, LPD3DVECTOR s, D3DVALUE factor)
 194 {
 195     d->u1.x=factor * s->u1.x;
 196     d->u2.y=factor * s->u2.y;
 197     d->u3.z=factor * s->u3.z;
 198     return d;
 199 }