| [2043] | 1 | /*!  | 
|---|
 | 2 |     \file vector.h | 
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 | 3 |     \brief A basic 3D math framework | 
|---|
 | 4 |      | 
|---|
 | 5 |     Contains classes to handle vectors, lines, rotations and planes | 
|---|
 | 6 | */  | 
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 | 7 |  | 
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| [3224] | 8 | #ifndef _VECTOR_H | 
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 | 9 | #define _VECTOR_H | 
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| [2043] | 10 |  | 
|---|
 | 11 | #include <math.h> | 
|---|
 | 12 | #define PI 3.14159265359f | 
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 | 13 |  | 
|---|
| [2190] | 14 | //! 3D Vector | 
|---|
| [2043] | 15 | /** | 
|---|
| [2190] | 16 |         Class to handle 3D Vectors | 
|---|
| [2043] | 17 | */ | 
|---|
 | 18 | class Vector { | 
|---|
 | 19 |  | 
|---|
 | 20 |   public: | 
|---|
 | 21 |   | 
|---|
 | 22 |   float x, y, z; | 
|---|
 | 23 |  | 
|---|
 | 24 |   Vector (float x, float y, float z) : x(x), y(y), z(z) {}  //!< assignment constructor | 
|---|
 | 25 |   Vector () : x(0), y(0), z(0) {} | 
|---|
 | 26 |   ~Vector () {} | 
|---|
 | 27 |  | 
|---|
 | 28 |   Vector operator+ (const Vector& v) const; | 
|---|
 | 29 |   Vector operator- (const Vector& v) const; | 
|---|
 | 30 |   float operator* (const Vector& v) const; | 
|---|
 | 31 |   Vector operator* (float f) const; | 
|---|
 | 32 |   Vector operator/ (float f) const; | 
|---|
 | 33 |   float dot (const Vector& v) const; | 
|---|
 | 34 |   Vector cross (const Vector& v) const; | 
|---|
| [2551] | 35 |   void scale(const Vector& v); | 
|---|
| [2043] | 36 |   float len() const; | 
|---|
 | 37 |   void normalize(); | 
|---|
| [2551] | 38 |   Vector* getNormalized(); | 
|---|
 | 39 |   Vector abs(); | 
|---|
| [2043] | 40 | }; | 
|---|
 | 41 |  | 
|---|
| [3228] | 42 | float angleDeg (const Vector& v1, const Vector& v2); | 
|---|
 | 43 | float angleRad (const Vector& v1, const Vector& v2); | 
|---|
| [2043] | 44 |  | 
|---|
| [2190] | 45 | //! Quaternion | 
|---|
| [2043] | 46 | /** | 
|---|
| [2190] | 47 |         Class to handle 3-dimensional rotation efficiently | 
|---|
 | 48 | */ | 
|---|
 | 49 | class Quaternion | 
|---|
 | 50 | { | 
|---|
 | 51 |  public: | 
|---|
 | 52 |         Vector v;       //!< Imaginary Vector | 
|---|
 | 53 |         float w; //!< Real part of the number | 
|---|
 | 54 |  | 
|---|
 | 55 |         Quaternion (); | 
|---|
 | 56 |         Quaternion (float m[4][4]); | 
|---|
 | 57 |         Quaternion (float angle, const Vector& axis); | 
|---|
 | 58 |         Quaternion (const Vector& dir, const Vector& up); | 
|---|
 | 59 |         Quaternion (float roll, float pitch, float yaw); | 
|---|
 | 60 |          | 
|---|
 | 61 |         Quaternion operator/ (const float& f) const; | 
|---|
 | 62 |         Quaternion operator* (const float& f) const; | 
|---|
 | 63 |         Quaternion operator* (const Quaternion& q) const; | 
|---|
 | 64 |         Quaternion operator+ (const Quaternion& q) const; | 
|---|
 | 65 |         Quaternion operator- (const Quaternion& q) const; | 
|---|
 | 66 |         Quaternion conjugate () const; | 
|---|
 | 67 |         Quaternion inverse () const; | 
|---|
 | 68 |         Vector apply (Vector& f) const; | 
|---|
 | 69 |         float norm () const; | 
|---|
 | 70 |         void matrix (float m[4][4]) const; | 
|---|
| [2551] | 71 |         void quatSlerp(const Quaternion* from, const Quaternion* to, const float t, Quaternion* res); | 
|---|
 | 72 |  | 
|---|
 | 73 |  private: | 
|---|
 | 74 |         float DELTA; | 
|---|
 | 75 |  | 
|---|
| [2190] | 76 | }; | 
|---|
 | 77 |  | 
|---|
 | 78 | //! 3D rotation (OBSOLETE) | 
|---|
 | 79 | /** | 
|---|
| [2043] | 80 |   Class to handle 3-dimensional rotations. | 
|---|
 | 81 |   Can create a rotation from several inputs, currently stores rotation using a 3x3 Matrix | 
|---|
 | 82 | */ | 
|---|
 | 83 | class Rotation { | 
|---|
 | 84 |   public: | 
|---|
 | 85 |    | 
|---|
 | 86 |   float m[9]; //!< 3x3 Rotation Matrix | 
|---|
 | 87 |    | 
|---|
 | 88 |   Rotation ( const Vector& v); | 
|---|
 | 89 |   Rotation ( const Vector& axis, float angle); | 
|---|
 | 90 |   Rotation ( float pitch, float yaw, float roll); | 
|---|
 | 91 |   Rotation (); | 
|---|
 | 92 |   ~Rotation () {} | 
|---|
 | 93 |    | 
|---|
| [2190] | 94 |   Rotation operator* (const Rotation& r); | 
|---|
 | 95 |    | 
|---|
 | 96 |   void glmatrix (float* buffer); | 
|---|
| [2043] | 97 | }; | 
|---|
| [2551] | 98 |  | 
|---|
| [2043] | 99 | //!< Apply a rotation to a vector | 
|---|
| [3228] | 100 | Vector rotateVector( const Vector& v, const Rotation& r); | 
|---|
| [2043] | 101 |  | 
|---|
 | 102 | //! 3D line | 
|---|
 | 103 | /** | 
|---|
 | 104 |   Class to store Lines in 3-dimensional space | 
|---|
 | 105 |  | 
|---|
 | 106 |   Supports line-to-line distance measurements and rotation | 
|---|
 | 107 | */ | 
|---|
 | 108 | class Line | 
|---|
 | 109 | { | 
|---|
 | 110 |   public: | 
|---|
 | 111 |    | 
|---|
 | 112 |   Vector r;   //!< Offset | 
|---|
 | 113 |   Vector a;   //!< Direction | 
|---|
 | 114 |    | 
|---|
 | 115 |   Line ( Vector r, Vector a) : r(r), a(a) {}  //!< assignment constructor | 
|---|
 | 116 |   Line () : r(Vector(0,0,0)), a(Vector (1,1,1)) {} | 
|---|
 | 117 |   ~Line () {} | 
|---|
 | 118 |    | 
|---|
 | 119 |   float distance (const Line& l) const; | 
|---|
| [3228] | 120 |   float distancePoint (const Vector& v) const; | 
|---|
| [2043] | 121 |   Vector* footpoints (const Line& l) const; | 
|---|
 | 122 |   float len () const; | 
|---|
 | 123 |    | 
|---|
 | 124 |   void rotate(const Rotation& rot); | 
|---|
 | 125 | }; | 
|---|
 | 126 |  | 
|---|
 | 127 | //! 3D plane | 
|---|
 | 128 | /** | 
|---|
 | 129 |   Class to handle planes in 3-dimensional space | 
|---|
 | 130 |    | 
|---|
 | 131 |   Critical for polygon-based collision detection | 
|---|
 | 132 | */ | 
|---|
 | 133 | class Plane | 
|---|
 | 134 | { | 
|---|
 | 135 |   public: | 
|---|
 | 136 |    | 
|---|
 | 137 |   Vector n;   //!< Normal vector | 
|---|
 | 138 |   float k;    //!< Offset constant | 
|---|
 | 139 |    | 
|---|
 | 140 |   Plane (Vector a, Vector b, Vector c); | 
|---|
 | 141 |   Plane (Vector norm, Vector p); | 
|---|
 | 142 |   Plane (Vector n, float k) : n(n), k(k) {} //!< assignment constructor | 
|---|
 | 143 |   Plane () : n(Vector(1,1,1)), k(0) {} | 
|---|
 | 144 |   ~Plane () {} | 
|---|
 | 145 |    | 
|---|
| [3228] | 146 |   Vector intersectLine (const Line& l) const; | 
|---|
 | 147 |   float distancePoint (const Vector& p) const; | 
|---|
 | 148 |   float locatePoint (const Vector& p) const; | 
|---|
| [2043] | 149 | }; | 
|---|
 | 150 |  | 
|---|
| [3224] | 151 | #endif /* _VECTOR_H */ | 
|---|