| [4578] | 1 | /* | 
|---|
| [2043] | 2 | orxonox - the future of 3D-vertical-scrollers | 
|---|
|  | 3 |  | 
|---|
|  | 4 | Copyright (C) 2004 orx | 
|---|
|  | 5 |  | 
|---|
|  | 6 | This program is free software; you can redistribute it and/or modify | 
|---|
|  | 7 | it under the terms of the GNU General Public License as published by | 
|---|
|  | 8 | the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) | 
|---|
|  | 9 | any later version. | 
|---|
|  | 10 |  | 
|---|
|  | 11 | ### File Specific: | 
|---|
| [4578] | 12 | main-programmer: Christian Meyer | 
|---|
| [6617] | 13 | co-programmer: ... | 
|---|
| [2043] | 14 | */ | 
|---|
|  | 15 |  | 
|---|
| [3590] | 16 | #define DEBUG_SPECIAL_MODULE DEBUG_MODULE_MATH | 
|---|
| [2043] | 17 |  | 
|---|
| [6617] | 18 | #include "rotation_OBSOLETE.h" | 
|---|
| [5662] | 19 | #ifdef DEBUG | 
|---|
| [5672] | 20 | #include "debug.h" | 
|---|
| [5662] | 21 | #else | 
|---|
| [5672] | 22 | #include <stdio.h> | 
|---|
|  | 23 | #define PRINT(x) printf | 
|---|
| [5662] | 24 | #endif | 
|---|
| [2043] | 25 |  | 
|---|
|  | 26 | using namespace std; | 
|---|
|  | 27 |  | 
|---|
|  | 28 | /** | 
|---|
| [4836] | 29 | *  create a rotation from a vector | 
|---|
|  | 30 | * @param v: a vector | 
|---|
| [2043] | 31 | */ | 
|---|
|  | 32 | Rotation::Rotation (const Vector& v) | 
|---|
|  | 33 | { | 
|---|
|  | 34 | Vector x = Vector( 1, 0, 0); | 
|---|
|  | 35 | Vector axis = x.cross( v); | 
|---|
|  | 36 | axis.normalize(); | 
|---|
| [3234] | 37 | float angle = angleRad( x, v); | 
|---|
| [2043] | 38 | float ca = cos(angle); | 
|---|
|  | 39 | float sa = sin(angle); | 
|---|
|  | 40 | m[0] = 1.0f+(1.0f-ca)*(axis.x*axis.x-1.0f); | 
|---|
|  | 41 | m[1] = -axis.z*sa+(1.0f-ca)*axis.x*axis.y; | 
|---|
|  | 42 | m[2] = axis.y*sa+(1.0f-ca)*axis.x*axis.z; | 
|---|
|  | 43 | m[3] = axis.z*sa+(1.0f-ca)*axis.x*axis.y; | 
|---|
|  | 44 | m[4] = 1.0f+(1.0f-ca)*(axis.y*axis.y-1.0f); | 
|---|
|  | 45 | m[5] = -axis.x*sa+(1.0f-ca)*axis.y*axis.z; | 
|---|
|  | 46 | m[6] = -axis.y*sa+(1.0f-ca)*axis.x*axis.z; | 
|---|
|  | 47 | m[7] = axis.x*sa+(1.0f-ca)*axis.y*axis.z; | 
|---|
|  | 48 | m[8] = 1.0f+(1.0f-ca)*(axis.z*axis.z-1.0f); | 
|---|
|  | 49 | } | 
|---|
|  | 50 |  | 
|---|
|  | 51 | /** | 
|---|
| [4836] | 52 | *  creates a rotation from an axis and an angle (radians!) | 
|---|
|  | 53 | * @param axis: the rotational axis | 
|---|
|  | 54 | * @param angle: the angle in radians | 
|---|
| [2043] | 55 | */ | 
|---|
|  | 56 | Rotation::Rotation (const Vector& axis, float angle) | 
|---|
|  | 57 | { | 
|---|
|  | 58 | float ca, sa; | 
|---|
|  | 59 | ca = cos(angle); | 
|---|
|  | 60 | sa = sin(angle); | 
|---|
|  | 61 | m[0] = 1.0f+(1.0f-ca)*(axis.x*axis.x-1.0f); | 
|---|
|  | 62 | m[1] = -axis.z*sa+(1.0f-ca)*axis.x*axis.y; | 
|---|
|  | 63 | m[2] = axis.y*sa+(1.0f-ca)*axis.x*axis.z; | 
|---|
|  | 64 | m[3] = axis.z*sa+(1.0f-ca)*axis.x*axis.y; | 
|---|
|  | 65 | m[4] = 1.0f+(1.0f-ca)*(axis.y*axis.y-1.0f); | 
|---|
|  | 66 | m[5] = -axis.x*sa+(1.0f-ca)*axis.y*axis.z; | 
|---|
|  | 67 | m[6] = -axis.y*sa+(1.0f-ca)*axis.x*axis.z; | 
|---|
|  | 68 | m[7] = axis.x*sa+(1.0f-ca)*axis.y*axis.z; | 
|---|
|  | 69 | m[8] = 1.0f+(1.0f-ca)*(axis.z*axis.z-1.0f); | 
|---|
|  | 70 | } | 
|---|
|  | 71 |  | 
|---|
|  | 72 | /** | 
|---|
| [4836] | 73 | *  creates a rotation from euler angles (pitch/yaw/roll) | 
|---|
|  | 74 | * @param pitch: rotation around z (in radians) | 
|---|
|  | 75 | * @param yaw: rotation around y (in radians) | 
|---|
|  | 76 | * @param roll: rotation around x (in radians) | 
|---|
| [2043] | 77 | */ | 
|---|
|  | 78 | Rotation::Rotation ( float pitch, float yaw, float roll) | 
|---|
|  | 79 | { | 
|---|
|  | 80 | float cy, sy, cr, sr, cp, sp; | 
|---|
|  | 81 | cy = cos(yaw); | 
|---|
|  | 82 | sy = sin(yaw); | 
|---|
|  | 83 | cr = cos(roll); | 
|---|
|  | 84 | sr = sin(roll); | 
|---|
|  | 85 | cp = cos(pitch); | 
|---|
|  | 86 | sp = sin(pitch); | 
|---|
|  | 87 | m[0] = cy*cr; | 
|---|
|  | 88 | m[1] = -cy*sr; | 
|---|
|  | 89 | m[2] = sy; | 
|---|
|  | 90 | m[3] = cp*sr+sp*sy*cr; | 
|---|
|  | 91 | m[4] = cp*cr-sp*sr*sy; | 
|---|
|  | 92 | m[5] = -sp*cy; | 
|---|
|  | 93 | m[6] = sp*sr-cp*sy*cr; | 
|---|
|  | 94 | m[7] = sp*cr+cp*sy*sr; | 
|---|
|  | 95 | m[8] = cp*cy; | 
|---|
|  | 96 | } | 
|---|
|  | 97 |  | 
|---|
|  | 98 | /** | 
|---|
| [4836] | 99 | *  creates a nullrotation (an identity rotation) | 
|---|
| [2043] | 100 | */ | 
|---|
|  | 101 | Rotation::Rotation () | 
|---|
|  | 102 | { | 
|---|
|  | 103 | m[0] = 1.0f; | 
|---|
|  | 104 | m[1] = 0.0f; | 
|---|
|  | 105 | m[2] = 0.0f; | 
|---|
|  | 106 | m[3] = 0.0f; | 
|---|
|  | 107 | m[4] = 1.0f; | 
|---|
|  | 108 | m[5] = 0.0f; | 
|---|
|  | 109 | m[6] = 0.0f; | 
|---|
|  | 110 | m[7] = 0.0f; | 
|---|
|  | 111 | m[8] = 1.0f; | 
|---|
|  | 112 | } | 
|---|
|  | 113 |  | 
|---|
|  | 114 | /** | 
|---|
| [4836] | 115 | *  fills the specified buffer with a 4x4 glmatrix | 
|---|
|  | 116 | * @param buffer: Pointer to an array of 16 floats | 
|---|
| [4578] | 117 |  | 
|---|
| [2190] | 118 | Use this to get the rotation in a gl-compatible format | 
|---|
|  | 119 | */ | 
|---|
|  | 120 | void Rotation::glmatrix (float* buffer) | 
|---|
|  | 121 | { | 
|---|
| [4578] | 122 | buffer[0] = m[0]; | 
|---|
|  | 123 | buffer[1] = m[3]; | 
|---|
|  | 124 | buffer[2] = m[6]; | 
|---|
|  | 125 | buffer[3] = m[0]; | 
|---|
|  | 126 | buffer[4] = m[1]; | 
|---|
|  | 127 | buffer[5] = m[4]; | 
|---|
|  | 128 | buffer[6] = m[7]; | 
|---|
|  | 129 | buffer[7] = m[0]; | 
|---|
|  | 130 | buffer[8] = m[2]; | 
|---|
|  | 131 | buffer[9] = m[5]; | 
|---|
|  | 132 | buffer[10] = m[8]; | 
|---|
|  | 133 | buffer[11] = m[0]; | 
|---|
|  | 134 | buffer[12] = m[0]; | 
|---|
|  | 135 | buffer[13] = m[0]; | 
|---|
|  | 136 | buffer[14] = m[0]; | 
|---|
|  | 137 | buffer[15] = m[1]; | 
|---|
| [2190] | 138 | } | 
|---|
|  | 139 |  | 
|---|
|  | 140 | /** | 
|---|
| [4836] | 141 | *  multiplies two rotational matrices | 
|---|
|  | 142 | * @param r: another Rotation | 
|---|
|  | 143 | * @return the matrix product of the Rotations | 
|---|
| [4578] | 144 |  | 
|---|
| [2190] | 145 | Use this to rotate one rotation by another | 
|---|
|  | 146 | */ | 
|---|
|  | 147 | Rotation Rotation::operator* (const Rotation& r) | 
|---|
|  | 148 | { | 
|---|
| [4578] | 149 | Rotation p; | 
|---|
| [2190] | 150 |  | 
|---|
| [4578] | 151 | p.m[0] = m[0]*r.m[0] + m[1]*r.m[3] + m[2]*r.m[6]; | 
|---|
|  | 152 | p.m[1] = m[0]*r.m[1] + m[1]*r.m[4] + m[2]*r.m[7]; | 
|---|
|  | 153 | p.m[2] = m[0]*r.m[2] + m[1]*r.m[5] + m[2]*r.m[8]; | 
|---|
|  | 154 |  | 
|---|
|  | 155 | p.m[3] = m[3]*r.m[0] + m[4]*r.m[3] + m[5]*r.m[6]; | 
|---|
|  | 156 | p.m[4] = m[3]*r.m[1] + m[4]*r.m[4] + m[5]*r.m[7]; | 
|---|
|  | 157 | p.m[5] = m[3]*r.m[2] + m[4]*r.m[5] + m[5]*r.m[8]; | 
|---|
|  | 158 |  | 
|---|
|  | 159 | p.m[6] = m[6]*r.m[0] + m[7]*r.m[3] + m[8]*r.m[6]; | 
|---|
|  | 160 | p.m[7] = m[6]*r.m[1] + m[7]*r.m[4] + m[8]*r.m[7]; | 
|---|
|  | 161 | p.m[8] = m[6]*r.m[2] + m[7]*r.m[5] + m[8]*r.m[8]; | 
|---|
|  | 162 |  | 
|---|
|  | 163 | return p; | 
|---|
| [2190] | 164 | } | 
|---|
|  | 165 |  | 
|---|
|  | 166 |  | 
|---|
|  | 167 | /** | 
|---|
| [4836] | 168 | *  rotates the vector by the given rotation | 
|---|
|  | 169 | * @param v: a vector | 
|---|
|  | 170 | * @param r: a rotation | 
|---|
|  | 171 | * @return the rotated vector | 
|---|
| [2043] | 172 | */ | 
|---|
| [3228] | 173 | Vector rotateVector( const Vector& v, const Rotation& r) | 
|---|
| [2043] | 174 | { | 
|---|
|  | 175 | Vector t; | 
|---|
| [4578] | 176 |  | 
|---|
| [2043] | 177 | t.x = v.x * r.m[0] + v.y * r.m[1] + v.z * r.m[2]; | 
|---|
|  | 178 | t.y = v.x * r.m[3] + v.y * r.m[4] + v.z * r.m[5]; | 
|---|
|  | 179 | t.z = v.x * r.m[6] + v.y * r.m[7] + v.z * r.m[8]; | 
|---|
|  | 180 |  | 
|---|
|  | 181 | return t; | 
|---|
|  | 182 | } | 
|---|