拆分数学功能定义
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23
inc/hgl/math/FastTriangle.h
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23
inc/hgl/math/FastTriangle.h
Normal file
@ -0,0 +1,23 @@
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#ifndef HGL_ALGORITHM_MATH_FAST_TRIANGLE_FUNCTION_INCLUDE
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#define HGL_ALGORITHM_MATH_FAST_TRIANGLE_FUNCTION_INCLUDE
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namespace hgl
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{
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double Lsin(int angle); ///<低精度sin计算,注意传入的参数为角度而非弧度
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||||||
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double Lcos(int angle); ///<低精度cos计算,注意传入的参数为角度而非弧度
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||||||
|
void Lsincos(int angle, double &s, double &c); ///<低精度sin+cos计算,注意传入的参数为角度而非弧度
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/**
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||||||
|
* 低精度atan函数
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||||||
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*/
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double inline Latan(double z)
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{
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||||||
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constexpr double n1 = 0.97239411f;
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||||||
|
constexpr double n2 = -0.19194795f;
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||||||
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return (n1 + n2 * z * z) * z;
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||||||
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}
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double Latan2(double y, double x); ///<低精度atan2函数
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}//namespace hgl
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#endif//HGL_ALGORITHM_MATH_FAST_TRIANGLE_FUNCTION_INCLUDE
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||||||
@ -1,155 +1,8 @@
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|||||||
#ifndef HGL_ALGORITHM_VECTOR_MATH_INCLUDE
|
#ifndef HGL_ALGORITHM_MATH_INCLUDE
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||||||
#define HGL_ALGORITHM_VECTOR_MATH_INCLUDE
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#define HGL_ALGORITHM_MATH_INCLUDE
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||||||
#include<hgl/type/DataType.h>
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#include<hgl/math/FastTriangle.h>
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#include<hgl/math/Vector.h> // Game Math and Geometry Library
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#include<hgl/math/Matrix.h>
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//注：GLM/CML(OpenGLMode)是列矩阵,计算坐标matrix*pos
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#endif//HGL_ALGORITHM_MATH_INCLUDE
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// 而MGL是行矩阵，需要反过来pos*matrix
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#include<hgl/math/MathMGL.h> // Game Math and Geometry Library
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namespace hgl
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{
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namespace math
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{
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||||||
double Lsin(int angle); ///<低精度sin计算,注意传入的参数为角度而非弧度
|
|
||||||
double Lcos(int angle); ///<低精度cos计算,注意传入的参数为角度而非弧度
|
|
||||||
void Lsincos(int angle, double &s, double &c); ///<低精度sin+cos计算,注意传入的参数为角度而非弧度
|
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||||||
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||||||
/**
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|
||||||
* 低精度atan函数
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*/
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double inline Latan(double z)
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||||||
{
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||||||
constexpr double n1 = 0.97239411f;
|
|
||||||
constexpr double n2 = -0.19194795f;
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||||||
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||||||
return (n1 + n2 * z * z) * z;
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||||||
}
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||||||
double Latan2(double y, double x); ///<低精度atan2函数
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inline float length_squared(const Vector2f &v)
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||||||
{
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||||||
return (v.x*v.x) + (v.y*v.y);
|
|
||||||
}
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||||||
inline float length_squared_2d(const Vector3f &v)
|
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||||||
{
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||||||
return (v.x*v.x) + (v.y*v.y);
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
inline float length_squared(const Vector3f &v)
|
|
||||||
{
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||||||
return (v.x*v.x) + (v.y*v.y) + (v.z*v.z);
|
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||||||
}
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||||||
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||||||
inline float length_squared(const Vector4f &v)
|
|
||||||
{
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||||||
return (v.x*v.x) + (v.y*v.y) + (v.z*v.z);
|
|
||||||
}
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||||||
template<typename T>
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||||||
inline float length(const T &v)
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||||||
{
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||||||
return sqrt(length_squared(v));
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
inline float length_2d(const Vector3f &v)
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|
||||||
{
|
|
||||||
return sqrt(length_squared_2d(v));
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
template<typename T1, typename T2>
|
|
||||||
inline float length_squared(const T1 &v1, const T2 &v2)
|
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||||||
{
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||||||
const float x = (v1.x - v2.x);
|
|
||||||
const float y = (v1.y - v2.y);
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||||||
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||||||
return x*x + y*y;
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|
||||||
}
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||||||
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||||||
template<typename T1, typename T2>
|
|
||||||
inline float length(const T1 &v1, const T2 &v2)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return sqrt(length_squared(v1, v2));
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
inline float length_squared(const Vector3f &v1, const Vector3f &v2)
|
|
||||||
{
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||||||
const float x = (v1.x - v2.x);
|
|
||||||
const float y = (v1.y - v2.y);
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||||||
const float z = (v1.z - v2.z);
|
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||||||
return x*x + y*y + z*z;
|
|
||||||
}
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||||||
template<typename T1, typename T2>
|
|
||||||
inline float length_squared_2d(const T1 &v1, const T2 &v2)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
const float x = (v1.x - v2.x);
|
|
||||||
const float y = (v1.y - v2.y);
|
|
||||||
|
|
||||||
return x*x + y*y;
|
|
||||||
}
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||||||
|
|
||||||
inline float length(const Vector3f &v1, const Vector3f &v2)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return sqrt(length_squared(v1, v2));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
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||||||
template<typename T1, typename T2>
|
|
||||||
inline float length_2d(const T1 &v1, const T2 &v2)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return sqrt(length_squared_2d(v1, v2));
|
|
||||||
}
|
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||||||
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||||||
inline Vector2f to(const Vector2f &start, const Vector2f &end, float pos)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return Vector2f(start.x + (end.x - start.x)*pos,
|
|
||||||
start.y + (end.y - start.y)*pos);
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
inline Vector3f to(const Vector3f &start, const Vector3f &end, float pos)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return Vector3f(start.x + (end.x - start.x)*pos,
|
|
||||||
start.y + (end.y - start.y)*pos,
|
|
||||||
start.z + (end.z - start.z)*pos);
|
|
||||||
}
|
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||||||
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||||||
template<typename T>
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||||||
inline void to_2d(T &result, const T &start, const T &end, float pos)
|
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||||||
{
|
|
||||||
result.x = start.x + (end.x - start.x)*pos;
|
|
||||||
result.y = start.y + (end.y - start.y)*pos;
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
inline float ray_angle_cos(const Vector3f &ray_dir, const Vector3f &ray_pos, const Vector3f &pos)
|
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||||||
{
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||||||
return dot(ray_dir, normalized(pos - ray_pos));
|
|
||||||
}
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/**
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* 做一个2D旋转计算
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* @param result 结果
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* @param source 原始点坐标
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* @param center 圆心坐标
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* @param ang 旋转角度
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*/
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template<typename T1, typename T2, typename T3>
|
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||||||
inline void rotate2d(T1 &result, const T2 &source, const T3 ¢er, const double ang)
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{
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double as, ac;
|
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// double nx,ny;
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// as=sin(ang*(HGL_PI/180.0f));
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||||||
// ac=cos(ang*(HGL_PI/180.0f));
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||||||
//sincos(ang*(HGL_PI/180.0f),&as,&ac); //在80x87指令上，sin/cos是一个指令同时得出sin和cos，所以可以这样做
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||||||
Lsincos(ang, as, ac); //低精度sin/cos计算
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||||||
result.x = center.x + ((source.x - center.x)*ac - (source.y - center.y)*as);
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|
||||||
result.y = center.y + ((source.x - center.x)*as + (source.y - center.y)*ac);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}//namespace math
|
|
||||||
}//namespace hgl
|
|
||||||
#endif//HGL_ALGORITHM_VECTOR_MATH_INCLUDE
|
|
||||||
|
|||||||
@ -1,249 +0,0 @@
|
|||||||
#ifndef HGL_ALGORITHM_VECTOR_MATH_MGL_INCLUDE
|
|
||||||
#define HGL_ALGORITHM_VECTOR_MATH_MGL_INCLUDE
|
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||||||
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||||||
#ifdef _MSC_VER
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#pragma warning(disable:4244) // double -> int 精度丢失警告
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||||||
#endif//_MSC_VER
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||||||
|
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||||||
#include<MathGeoLib.h>
|
|
||||||
|
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||||||
/**
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||||||
* MathGeoLib
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||||||
* Game Math and Geometry Library
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*
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||||||
* My C++ library for 3D mathematics and geometry manipulation.
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||||||
* Jukka Jylänki
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*
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* offical web: http://clb.demon.fi/MathGeoLib/nightly/
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||||||
*
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* License:
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*
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||||||
* This library is licensed under the Apache 2 license. I am not a lawyer, but to me that
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|
||||||
* license means that you can use this code for any purpose, both commercial and closed source.
|
|
||||||
* You are however restricted from claiming you wrote it yourself, and cannot hold me liable
|
|
||||||
* for anything over this code.
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|
||||||
* I acknowledge that most of the non-trivial math routines are taken off a book or a
|
|
||||||
* research paper. In all places, I have tried to be diligent to properly attribute the original
|
|
||||||
* source. Please contact me if you feel I have misattributed something.
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*/
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||||||
namespace hgl
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{
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using namespace math;
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||||||
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typedef float2 Vector2f;
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typedef float3 Vector3f;
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||||||
typedef float4 Vector4f;
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||||||
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||||||
typedef float3x3 Matrix3f;
|
|
||||||
typedef float4x4 Matrix4f;
|
|
||||||
|
|
||||||
inline bool operator == (const Vector2f &lhs,const Vector2f &rhs)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if(lhs.x!=rhs.x)return(false);
|
|
||||||
if(lhs.y!=rhs.y)return(false);
|
|
||||||
return(true);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline bool operator != (const Vector2f &lhs,const Vector2f &rhs)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if(lhs.x!=rhs.x)return(true);
|
|
||||||
if(lhs.y!=rhs.y)return(true);
|
|
||||||
return(false);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline bool operator == (const Vector3f &lhs,const Vector3f &rhs)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if(lhs.x!=rhs.x)return(false);
|
|
||||||
if(lhs.y!=rhs.y)return(false);
|
|
||||||
if(lhs.z!=rhs.z)return(false);
|
|
||||||
return(true);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline bool operator != (const Vector3f &lhs,const Vector3f &rhs)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if(lhs.x!=rhs.x)return(true);
|
|
||||||
if(lhs.y!=rhs.y)return(true);
|
|
||||||
if(lhs.z!=rhs.z)return(true);
|
|
||||||
return(false);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline bool operator == (const Vector4f &lhs,const Vector4f &rhs)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if(lhs.x!=rhs.x)return(false);
|
|
||||||
if(lhs.y!=rhs.y)return(false);
|
|
||||||
if(lhs.z!=rhs.z)return(false);
|
|
||||||
if(lhs.w!=rhs.w)return(false);
|
|
||||||
return(true);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline bool operator != (const Vector4f &lhs,const Vector4f &rhs)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if(lhs.x!=rhs.x)return(true);
|
|
||||||
if(lhs.y!=rhs.y)return(true);
|
|
||||||
if(lhs.z!=rhs.z)return(true);
|
|
||||||
if(lhs.w!=rhs.w)return(true);
|
|
||||||
return(false);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline void vec3to2(Vector2f &dst,const Vector3f &src)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
dst.x=src.x;
|
|
||||||
dst.y=src.y;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Vector2f vec3to2(const Vector3f &src)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return Vector2f(src.x,src.y);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline void vec2to3(Vector3f &dst,const Vector2f &src,const float z)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
dst.x=src.x;
|
|
||||||
dst.y=src.y;
|
|
||||||
dst.z=z;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Vector3f vec2to3(const Vector2f &src,const float z)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return Vector3f(src.x,src.y,z);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Matrix4f identity()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return Matrix4f::identity;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Matrix4f inverse(const Matrix4f &m)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return m.Inverted();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Matrix4f ortho( float left_plane,
|
|
||||||
float right_plane,
|
|
||||||
float bottom_plane,
|
|
||||||
float top_plane,
|
|
||||||
float near_plane,
|
|
||||||
float far_plane )
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return Matrix4f(
|
|
||||||
2.0f / (right_plane - left_plane), 0.0f, 0.0f, -(right_plane + left_plane) / (right_plane - left_plane),
|
|
||||||
0.0f, 2.0f / (bottom_plane - top_plane), 0.0f, -(bottom_plane + top_plane) / (bottom_plane - top_plane),
|
|
||||||
0.0f, 0.0f, 1.0f / (near_plane - far_plane),near_plane / (near_plane - far_plane),
|
|
||||||
0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* 生成一个正角视图矩阵
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|
||||||
* @param width 宽
|
|
||||||
* @param height 高
|
|
||||||
* @param znear 近平面z值
|
|
||||||
* @param zfar 远平台z值
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
inline Matrix4f ortho(float width,float height,float znear=0,float zfar=1)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return Matrix4f(
|
|
||||||
2.0f / width, 0.0f, 0.0f, -1,
|
|
||||||
0.0f, 2.0f / height, 0.0f, -1,
|
|
||||||
0.0f, 0.0f, 1.0f / (znear - zfar), znear / (znear - zfar),
|
|
||||||
0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
|
||||||
* 生成一个透视矩阵
|
|
||||||
* @param aspect_ratio 宽高比
|
|
||||||
* @param field_of_view 视野
|
|
||||||
* @param near_plane 近截面
|
|
||||||
* @param far_plane 远截面
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
inline Matrix4f perspective(float aspect_ratio,
|
|
||||||
float field_of_view=45.0f,
|
|
||||||
float near_plane=0.0f,
|
|
||||||
float far_plane=1.0f)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
const float f = 1.0f / tan( hgl_ang2rad( 0.5f * field_of_view ) );
|
|
||||||
|
|
||||||
return Matrix4f(
|
|
||||||
f / aspect_ratio, 0.0f, 0.0f, 0.0f,
|
|
||||||
0.0f, -f, 0.0f, 0.0f,
|
|
||||||
0.0f, 0.0f, far_plane / (near_plane - far_plane), (near_plane * far_plane) / (near_plane - far_plane),
|
|
||||||
0.0f, 0.0f, -1.0f, 0.0f);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Matrix4f translate(const Vector3f &v)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return Matrix4f::Translate(v);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Matrix4f translate(float x,float y,float z)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return Matrix4f::Translate(x,y,z);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Matrix4f scale(const Vector3f &v)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return Matrix4f::Scale(v,Vector3f::zero);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Matrix4f scale(float x,float y,float z)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return Matrix4f::Scale(Vector3f(x,y,z),Vector3f::zero);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Matrix4f scale(float s)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return Matrix4f::Scale(Vector3f(s,s,s),Vector3f::zero);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Matrix4f rotate(float angle,const Vector3f &axis)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return Matrix4f::RotateAxisAngle(axis.Normalized(),angle);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Matrix4f rotate(float angle,float x,float y,float z)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return rotate(angle,Vector3f(x,y,z));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Matrix4f rotate(float angle,const Vector4f &axis)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return rotate(angle,Vector3f(axis.x,axis.y,axis.z));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline Vector3f rotate(const Vector3f &v3f,float angle,const Vector3f &axis)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
Vector4f result=rotate(angle,axis)*Vector4f(v3f,1.0f);
|
|
||||||
|
|
||||||
return result.xyz();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
template<typename T>
|
|
||||||
inline T normalized(const T &v)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return v.Normalized();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
template<typename T>
|
|
||||||
inline void normalize(T &v)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
v.Normalize();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
template<typename T>
|
|
||||||
inline T cross(const T &v1,const T &v2)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return v1.Cross(v2);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
template<typename T>
|
|
||||||
inline float dot(const T &v1,const T &v2)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return v1.Dot(v2);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline float ray_angle_cos(const Ray &ray,const vec &pos)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return ray.dir.Dot((pos-ray.pos).Normalized());
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}//namespace hgl
|
|
||||||
#endif//HGL_ALGORITHM_VECTOR_MATH_MGL_INCLUDE
|
|
||||||
153
inc/hgl/math/Matrix.h
Normal file
153
inc/hgl/math/Matrix.h
Normal file
@ -0,0 +1,153 @@
|
|||||||
|
#ifndef HGL_ALGORITHM_MATH_VECTOR_MATRIX_INCLUDE
|
||||||
|
#define HGL_ALGORITHM_MATH_VECTOR_MATRIX_INCLUDE
|
||||||
|
|
||||||
|
#include<hgl/math/Vector.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
//注：GLM/CML(OpenGLMode)是列矩阵,计算坐标matrix*pos
|
||||||
|
// 而MGL是行矩阵，需要反过来pos*matrix
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace hgl
|
||||||
|
{
|
||||||
|
using Matrix3f=float3x3;
|
||||||
|
using Matrix4f=float4x4;
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Matrix4f identity()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Matrix4f::identity;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Matrix4f inverse(const Matrix4f &m)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return m.Inverted();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Matrix4f ortho( float left,
|
||||||
|
float right,
|
||||||
|
float bottom,
|
||||||
|
float top,
|
||||||
|
float znear,
|
||||||
|
float zfar )
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Matrix4f(
|
||||||
|
2.0f / (right - left), 0.0f, 0.0f, -(right + left) / (right - left),
|
||||||
|
0.0f, 2.0f / (bottom - top), 0.0f, -(bottom + top) / (bottom - top),
|
||||||
|
0.0f, 0.0f, 1.0f / (znear - zfar), znear / (znear - zfar),
|
||||||
|
0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* 生成一个正角视图矩阵
|
||||||
|
* @param width 宽
|
||||||
|
* @param height 高
|
||||||
|
* @param znear 近平面z值
|
||||||
|
* @param zfar 远平台z值
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
inline Matrix4f ortho(float width,float height,float znear,float zfar)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Matrix4f(
|
||||||
|
2.0f / width, 0.0f, 0.0f, -1,
|
||||||
|
0.0f, 2.0f / height, 0.0f, -1,
|
||||||
|
0.0f, 0.0f, 1.0f / (znear - zfar), znear / (znear - zfar),
|
||||||
|
0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* 生成一个正角视图矩阵
|
||||||
|
* @param width 宽
|
||||||
|
* @param height 高
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
inline Matrix4f ortho(float width,float height)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Matrix4f(
|
||||||
|
2.0f / width, 0.0f, 0.0f, -1,
|
||||||
|
0.0f, 2.0f / height, 0.0f, -1,
|
||||||
|
0.0f, 0.0f, -1.0f , 0.0f,
|
||||||
|
0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* 生成一个透视矩阵
|
||||||
|
* @param aspect_ratio 宽高比
|
||||||
|
* @param field_of_view 视野
|
||||||
|
* @param znear 近截面
|
||||||
|
* @param zfar 远截面
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
inline Matrix4f perspective(float aspect_ratio,
|
||||||
|
float field_of_view,
|
||||||
|
float znear,
|
||||||
|
float zfar)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const float f = 1.0f / tan( hgl_ang2rad( 0.5f * field_of_view ) );
|
||||||
|
|
||||||
|
return Matrix4f(
|
||||||
|
f / aspect_ratio, 0.0f, 0.0f, 0.0f,
|
||||||
|
0.0f, -f, 0.0f, 0.0f,
|
||||||
|
0.0f, 0.0f, zfar / (znear - zfar), (znear * zfar) / (znear - zfar),
|
||||||
|
0.0f, 0.0f, -1.0f, 0.0f);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* 生成一个透视矩阵
|
||||||
|
* @param aspect_ratio 宽高比
|
||||||
|
* @param field_of_view 视野
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
inline Matrix4f perspective(float aspect_ratio,
|
||||||
|
float field_of_view=45.0f)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const float f = 1.0f / tan( hgl_ang2rad( 0.5f * field_of_view ) );
|
||||||
|
|
||||||
|
return Matrix4f(
|
||||||
|
f / aspect_ratio, 0.0f, 0.0f, 0.0f,
|
||||||
|
0.0f, -f, 0.0f, 0.0f,
|
||||||
|
0.0f, 0.0f, -1.0f, 0.0f,
|
||||||
|
0.0f, 0.0f, -1.0f, 0.0f);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Matrix4f translate(const Vector3f &v)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Matrix4f::Translate(v);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Matrix4f translate(float x,float y,float z)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Matrix4f::Translate(x,y,z);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Matrix4f scale(const Vector3f &v)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Matrix4f::Scale(v,Vector3f::zero);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Matrix4f scale(float x,float y,float z)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Matrix4f::Scale(Vector3f(x,y,z),Vector3f::zero);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Matrix4f scale(float s)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Matrix4f::Scale(Vector3f(s,s,s),Vector3f::zero);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Matrix4f rotate(float angle,const Vector3f &axis)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Matrix4f::RotateAxisAngle(axis.Normalized(),angle);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Matrix4f rotate(float angle,float x,float y,float z)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return rotate(angle,Vector3f(x,y,z));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Matrix4f rotate(float angle,const Vector4f &axis)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return rotate(angle,Vector3f(axis.x,axis.y,axis.z));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Vector3f rotate(const Vector3f &v3f,float angle,const Vector3f &axis)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Vector4f result=rotate(angle,axis)*Vector4f(v3f,1.0f);
|
||||||
|
|
||||||
|
return result.xyz();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}//namespace hgl
|
||||||
|
#endif//HGL_ALGORITHM_MATH_VECTOR_MATRIX_INCLUDE
|
||||||
258
inc/hgl/math/Vector.h
Normal file
258
inc/hgl/math/Vector.h
Normal file
@ -0,0 +1,258 @@
|
|||||||
|
#ifndef HGL_ALGORITHM_MATH_VECTOR_INCLUDE
|
||||||
|
#define HGL_ALGORITHM_MATH_VECTOR_INCLUDE
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifdef _MSC_VER
|
||||||
|
#pragma warning(disable:4244) // double -> int 精度丢失警告
|
||||||
|
#endif//_MSC_VER
|
||||||
|
|
||||||
|
#include<MathGeoLib.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* MathGeoLib
|
||||||
|
* Game Math and Geometry Library
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* My C++ library for 3D mathematics and geometry manipulation.
|
||||||
|
* Jukka Jylänki
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* offical web: http://clb.demon.fi/MathGeoLib/nightly/
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* License:
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* This library is licensed under the Apache 2 license. I am not a lawyer, but to me that
|
||||||
|
* license means that you can use this code for any purpose, both commercial and closed source.
|
||||||
|
* You are however restricted from claiming you wrote it yourself, and cannot hold me liable
|
||||||
|
* for anything over this code.
|
||||||
|
* I acknowledge that most of the non-trivial math routines are taken off a book or a
|
||||||
|
* research paper. In all places, I have tried to be diligent to properly attribute the original
|
||||||
|
* source. Please contact me if you feel I have misattributed something.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace hgl
|
||||||
|
{
|
||||||
|
using Vector2f=float2;
|
||||||
|
using Vector3f=float3;
|
||||||
|
using Vector4f=float4;
|
||||||
|
|
||||||
|
inline bool operator == (const Vector2f &lhs,const Vector2f &rhs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(lhs.x!=rhs.x)return(false);
|
||||||
|
if(lhs.y!=rhs.y)return(false);
|
||||||
|
return(true);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline bool operator != (const Vector2f &lhs,const Vector2f &rhs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(lhs.x!=rhs.x)return(true);
|
||||||
|
if(lhs.y!=rhs.y)return(true);
|
||||||
|
return(false);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline bool operator == (const Vector3f &lhs,const Vector3f &rhs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(lhs.x!=rhs.x)return(false);
|
||||||
|
if(lhs.y!=rhs.y)return(false);
|
||||||
|
if(lhs.z!=rhs.z)return(false);
|
||||||
|
return(true);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline bool operator != (const Vector3f &lhs,const Vector3f &rhs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(lhs.x!=rhs.x)return(true);
|
||||||
|
if(lhs.y!=rhs.y)return(true);
|
||||||
|
if(lhs.z!=rhs.z)return(true);
|
||||||
|
return(false);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline bool operator == (const Vector4f &lhs,const Vector4f &rhs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(lhs.x!=rhs.x)return(false);
|
||||||
|
if(lhs.y!=rhs.y)return(false);
|
||||||
|
if(lhs.z!=rhs.z)return(false);
|
||||||
|
if(lhs.w!=rhs.w)return(false);
|
||||||
|
return(true);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline bool operator != (const Vector4f &lhs,const Vector4f &rhs)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(lhs.x!=rhs.x)return(true);
|
||||||
|
if(lhs.y!=rhs.y)return(true);
|
||||||
|
if(lhs.z!=rhs.z)return(true);
|
||||||
|
if(lhs.w!=rhs.w)return(true);
|
||||||
|
return(false);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline void vec3to2(Vector2f &dst,const Vector3f &src)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
dst.x=src.x;
|
||||||
|
dst.y=src.y;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Vector2f vec3to2(const Vector3f &src)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Vector2f(src.x,src.y);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline void vec2to3(Vector3f &dst,const Vector2f &src,const float z)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
dst.x=src.x;
|
||||||
|
dst.y=src.y;
|
||||||
|
dst.z=z;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Vector3f vec2to3(const Vector2f &src,const float z)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Vector3f(src.x,src.y,z);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
template<typename T>
|
||||||
|
inline T normalized(const T &v)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return v.Normalized();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
template<typename T>
|
||||||
|
inline void normalize(T &v)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
v.Normalize();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
template<typename T>
|
||||||
|
inline T cross(const T &v1,const T &v2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return v1.Cross(v2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
template<typename T>
|
||||||
|
inline float dot(const T &v1,const T &v2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return v1.Dot(v2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline float ray_angle_cos(const Ray &ray,const vec &pos)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return ray.dir.Dot((pos-ray.pos).Normalized());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline float length_squared(const Vector2f &v)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return (v.x*v.x) + (v.y*v.y);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline float length_squared_2d(const Vector3f &v)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return (v.x*v.x) + (v.y*v.y);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline float length_squared(const Vector3f &v)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return (v.x*v.x) + (v.y*v.y) + (v.z*v.z);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline float length_squared(const Vector4f &v)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return (v.x*v.x) + (v.y*v.y) + (v.z*v.z);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
template<typename T>
|
||||||
|
inline float length(const T &v)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return sqrt(length_squared(v));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline float length_2d(const Vector3f &v)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return sqrt(length_squared_2d(v));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
template<typename T1, typename T2>
|
||||||
|
inline float length_squared(const T1 &v1, const T2 &v2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const float x = (v1.x - v2.x);
|
||||||
|
const float y = (v1.y - v2.y);
|
||||||
|
|
||||||
|
return x*x + y*y;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
template<typename T1, typename T2>
|
||||||
|
inline float length(const T1 &v1, const T2 &v2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return sqrt(length_squared(v1, v2));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline float length_squared(const Vector3f &v1, const Vector3f &v2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const float x = (v1.x - v2.x);
|
||||||
|
const float y = (v1.y - v2.y);
|
||||||
|
const float z = (v1.z - v2.z);
|
||||||
|
|
||||||
|
return x*x + y*y + z*z;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
template<typename T1, typename T2>
|
||||||
|
inline float length_squared_2d(const T1 &v1, const T2 &v2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const float x = (v1.x - v2.x);
|
||||||
|
const float y = (v1.y - v2.y);
|
||||||
|
|
||||||
|
return x*x + y*y;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline float length(const Vector3f &v1, const Vector3f &v2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return sqrt(length_squared(v1, v2));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
template<typename T1, typename T2>
|
||||||
|
inline float length_2d(const T1 &v1, const T2 &v2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return sqrt(length_squared_2d(v1, v2));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Vector2f to(const Vector2f &start, const Vector2f &end, float pos)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Vector2f(start.x + (end.x - start.x)*pos,
|
||||||
|
start.y + (end.y - start.y)*pos);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline Vector3f to(const Vector3f &start, const Vector3f &end, float pos)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return Vector3f(start.x + (end.x - start.x)*pos,
|
||||||
|
start.y + (end.y - start.y)*pos,
|
||||||
|
start.z + (end.z - start.z)*pos);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
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template<typename T>
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inline void to_2d(T &result, const T &start, const T &end, float pos)
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{
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result.x = start.x + (end.x - start.x)*pos;
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result.y = start.y + (end.y - start.y)*pos;
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}
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inline float ray_angle_cos(const Vector3f &ray_dir, const Vector3f &ray_pos, const Vector3f &pos)
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{
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return dot(ray_dir, normalized(pos - ray_pos));
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}
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/**
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* 做一个2D旋转计算
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* @param result 结果
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* @param source 原始点坐标
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* @param center 圆心坐标
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* @param ang 旋转角度
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*/
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template<typename T1, typename T2, typename T3>
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inline void rotate2d(T1 &result, const T2 &source, const T3 ¢er, const double ang)
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{
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double as, ac;
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// double nx,ny;
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// as=sin(ang*(HGL_PI/180.0f));
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// ac=cos(ang*(HGL_PI/180.0f));
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//sincos(ang*(HGL_PI/180.0f),&as,&ac); //在80x87指令上，sin/cos是一个指令同时得出sin和cos，所以可以这样做
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Lsincos(ang, as, ac); //低精度sin/cos计算
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result.x = center.x + ((source.x - center.x)*ac - (source.y - center.y)*as);
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result.y = center.y + ((source.x - center.x)*as + (source.y - center.y)*ac);
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||||||
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}
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||||||
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}//namespace hgl
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||||||
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#endif//HGL_ALGORITHM_MATH_VECTOR_INCLUDE
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