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

   1 /*
   2  * Copyright 2007 David Adam
   3  * Copyright 2007 Vijay Kiran Kamuju
   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 /* Create a RGB color from its components */
  34 D3DCOLOR WINAPI D3DRMCreateColorRGB(D3DVALUE red, D3DVALUE green, D3DVALUE blue)
  35 {
  36     return (D3DRMCreateColorRGBA(red, green, blue, 255.0));
  37 }
  38 /* Create a RGBA color from its components */
  39 D3DCOLOR WINAPI D3DRMCreateColorRGBA(D3DVALUE red, D3DVALUE green, D3DVALUE blue, D3DVALUE alpha)
  40 {
  41     int Red, Green, Blue, Alpha;
  42     Red=floor(red*255);
  43     Green=floor(green*255);
  44     Blue=floor(blue*255);
  45     Alpha=floor(alpha*255);
  46     if (red < 0) Red=0;
  47     if (red > 1) Red=255;
  48     if (green < 0) Green=0;
  49     if (green > 1) Green=255;
  50     if (blue < 0) Blue=0;
  51     if (blue > 1) Blue=255;
  52     if (alpha < 0) Alpha=0;
  53     if (alpha > 1) Alpha=255;
  54     return (RGBA_MAKE(Red, Green, Blue, Alpha));
  55 }
  56
  57 /* Determine the alpha part of a color */
  58 D3DVALUE WINAPI D3DRMColorGetAlpha(D3DCOLOR color)
  59 {
  60     return (RGBA_GETALPHA(color)/255.0);
  61 }
  62
  63 /* Determine the blue part of a color */
  64 D3DVALUE WINAPI D3DRMColorGetBlue(D3DCOLOR color)
  65 {
  66     return (RGBA_GETBLUE(color)/255.0);
  67 }
  68
  69 /* Determine the green part of a color */
  70 D3DVALUE WINAPI D3DRMColorGetGreen(D3DCOLOR color)
  71 {
  72     return (RGBA_GETGREEN(color)/255.0);
  73 }
  74
  75 /* Determine the red part of a color */
  76 D3DVALUE WINAPI D3DRMColorGetRed(D3DCOLOR color)
  77 {
  78     return (RGBA_GETRED(color)/255.0);
  79 }
  80
  81 /* Product of 2 quaternions */
  82 LPD3DRMQUATERNION WINAPI D3DRMQuaternionMultiply(LPD3DRMQUATERNION q, LPD3DRMQUATERNION a, LPD3DRMQUATERNION b)
  83 {
  84     D3DVECTOR cross_product;
  85     D3DRMVectorCrossProduct(&cross_product, &a->v, &b->v);
  86     q->s = a->s * b->s - D3DRMVectorDotProduct(&a->v, &b->v);
  87     q->v.u1.x = a->s * b->v.u1.x + b->s * a->v.u1.x + cross_product.u1.x;
  88     q->v.u2.y = a->s * b->v.u2.y + b->s * a->v.u2.y + cross_product.u2.y;
  89     q->v.u3.z = a->s * b->v.u3.z + b->s * a->v.u3.z + cross_product.u3.z;
  90     return q;
  91 }
  92
  93 /* Matrix for the Rotation that a unit quaternion represents */
  94 void WINAPI D3DRMMatrixFromQuaternion(D3DRMMATRIX4D m, LPD3DRMQUATERNION q)
  95 {
  96     D3DVALUE w,x,y,z;
  97     w = q->s;
  98     x = q->v.u1.x;
  99     y = q->v.u2.y;
 100     z = q->v.u3.z;
 101     m[0][0] = 1.0-2.0*(y*y+z*z);
 102     m[1][1] = 1.0-2.0*(x*x+z*z);
 103     m[2][2] = 1.0-2.0*(x*x+y*y);
 104     m[1][0] = 2.0*(x*y+z*w);
 105     m[0][1] = 2.0*(x*y-z*w);
 106     m[2][0] = 2.0*(x*z-y*w);
 107     m[0][2] = 2.0*(x*z+y*w);
 108     m[2][1] = 2.0*(y*z+x*w);
 109     m[1][2] = 2.0*(y*z-x*w);
 110     m[3][0] = 0.0;
 111     m[3][1] = 0.0;
 112     m[3][2] = 0.0;
 113     m[0][3] = 0.0;
 114     m[1][3] = 0.0;
 115     m[2][3] = 0.0;
 116     m[3][3] = 1.0;
 117 }
 118
 119 /* Return a unit quaternion that represents a rotation of an angle around an axis */
 120 LPD3DRMQUATERNION WINAPI D3DRMQuaternionFromRotation(LPD3DRMQUATERNION q, LPD3DVECTOR v, D3DVALUE theta)
 121 {
 122     q->s = cos(theta/2.0);
 123     D3DRMVectorScale(&q->v, D3DRMVectorNormalize(v), sin(theta/2.0));
 124     return q;
 125 }
 126
 127 /* Interpolation between two quaternions */
 128 LPD3DRMQUATERNION WINAPI D3DRMQuaternionSlerp(LPD3DRMQUATERNION q, LPD3DRMQUATERNION a, LPD3DRMQUATERNION b, D3DVALUE alpha)
 129 {
 130     D3DVALUE epsilon=1.0;
 131     D3DVECTOR sca1,sca2;
 132     if (a->s * b->s + D3DRMVectorDotProduct(&a->v, &b->v) < 0.0) epsilon = -1.0;
 133     q->s = (1.0 - alpha) * a->s + epsilon * alpha * b->s;
 134     D3DRMVectorAdd(&q->v, D3DRMVectorScale(&sca1, &a->v, 1.0 - alpha),
 135                    D3DRMVectorScale(&sca2, &b->v, epsilon * alpha));
 136     return q;
 137 }
 138
 139 /* Add Two Vectors */
 140 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorAdd(LPD3DVECTOR d, LPD3DVECTOR s1, LPD3DVECTOR s2)
 141 {
 142     d->u1.x=s1->u1.x + s2->u1.x;
 143     d->u2.y=s1->u2.y + s2->u2.y;
 144     d->u3.z=s1->u3.z + s2->u3.z;
 145     return d;
 146 }
 147
 148 /* Subtract Two Vectors */
 149 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorSubtract(LPD3DVECTOR d, LPD3DVECTOR s1, LPD3DVECTOR s2)
 150 {
 151     d->u1.x=s1->u1.x - s2->u1.x;
 152     d->u2.y=s1->u2.y - s2->u2.y;
 153     d->u3.z=s1->u3.z - s2->u3.z;
 154     return d;
 155 }
 156
 157 /* Cross Product of Two Vectors */
 158 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorCrossProduct(LPD3DVECTOR d, LPD3DVECTOR s1, LPD3DVECTOR s2)
 159 {
 160     d->u1.x=s1->u2.y * s2->u3.z - s1->u3.z * s2->u2.y;
 161     d->u2.y=s1->u3.z * s2->u1.x - s1->u1.x * s2->u3.z;
 162     d->u3.z=s1->u1.x * s2->u2.y - s1->u2.y * s2->u1.x;
 163     return d;
 164 }
 165
 166 /* Dot Product of Two vectors */
 167 D3DVALUE WINAPI D3DRMVectorDotProduct(LPD3DVECTOR s1, LPD3DVECTOR s2)
 168 {
 169     D3DVALUE dot_product;
 170     dot_product=s1->u1.x * s2->u1.x + s1->u2.y * s2->u2.y + s1->u3.z * s2->u3.z;
 171     return dot_product;
 172 }
 173
 174 /* Norm of a vector */
 175 D3DVALUE WINAPI D3DRMVectorModulus(LPD3DVECTOR v)
 176 {
 177     D3DVALUE result;
 178     result=sqrt(v->u1.x * v->u1.x + v->u2.y * v->u2.y + v->u3.z * v->u3.z);
 179     return result;
 180 }
 181
 182 /* Normalize a vector.  Returns (1,0,0) if INPUT is the NULL vector. */
 183 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorNormalize(LPD3DVECTOR u)
 184 {
 185     D3DVALUE modulus = D3DRMVectorModulus(u);
 186     if(modulus)
 187     {
 188         D3DRMVectorScale(u,u,1.0/modulus);
 189     }
 190     else
 191     {
 192         u->u1.x=1.0;
 193         u->u2.y=0.0;
 194         u->u3.z=0.0;
 195     }
 196     return u;
 197 }
 198
 199 /* Returns a random unit vector */
 200 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorRandom(LPD3DVECTOR d)
 201 {
 202     d->u1.x = rand();
 203     d->u2.y = rand();
 204     d->u3.z = rand();
 205     D3DRMVectorNormalize(d);
 206     return d;
 207 }
 208
 209 /* Reflection of a vector on a surface */
 210 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorReflect(LPD3DVECTOR r, LPD3DVECTOR ray, LPD3DVECTOR norm)
 211 {
 212     D3DVECTOR sca;
 213     D3DRMVectorSubtract(r, D3DRMVectorScale(&sca, norm, 2.0*D3DRMVectorDotProduct(ray,norm)), ray);
 214     return r;
 215 }
 216
 217 /* Rotation of a vector */
 218 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorRotate(LPD3DVECTOR r, LPD3DVECTOR v, LPD3DVECTOR axis, D3DVALUE theta)
 219 {
 220     D3DRMQUATERNION quaternion,quaternion1, quaternion2, quaternion3, resultq;
 221     D3DVECTOR NORM;
 222
 223     quaternion1.s = cos(theta*.5);
 224     quaternion2.s = cos(theta*.5);
 225     NORM = *D3DRMVectorNormalize(axis);
 226     D3DRMVectorScale(&quaternion1.v, &NORM, sin(theta * .5));
 227     D3DRMVectorScale(&quaternion2.v, &NORM, -sin(theta * .5));
 228     quaternion3.s = 0.0;
 229     quaternion3.v = *v;
 230     D3DRMQuaternionMultiply(&quaternion, &quaternion1, &quaternion3);
 231     D3DRMQuaternionMultiply(&resultq, &quaternion, &quaternion2);
 232     *r = *D3DRMVectorNormalize(&resultq.v);
 233     return r;
 234 }
 235
 236 /* Scale a vector */
 237 LPD3DVECTOR WINAPI D3DRMVectorScale(LPD3DVECTOR d, LPD3DVECTOR s, D3DVALUE factor)
 238 {
 239     d->u1.x=factor * s->u1.x;
 240     d->u2.y=factor * s->u2.y;
 241     d->u3.z=factor * s->u3.z;
 242     return d;
 243 }