== Constraints System ==
[blender.git] / source / blender / blenlib / BLI_arithb.h
1 #undef TEST_ACTIVE
2 //#define ACTIVE 1
3 /**
4  * blenlib/BLI_arithb.h    mar 2001 Nzc
5  *
6  * $Id$ 
7  *
8  * ***** BEGIN GPL/BL DUAL LICENSE BLOCK *****
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU General Public License
12  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
13  * of the License, or (at your option) any later version. The Blender
14  * Foundation also sells licenses for use in proprietary software under
15  * the Blender License.  See http://www.blender.org/BL/ for information
16  * about this.
17  *
18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
21  * GNU General Public License for more details.
22  *
23  * You should have received a copy of the GNU General Public License
24  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
25  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
26  *
27  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
28  * All rights reserved.
29  *
30  * The Original Code is: all of this file.
31  *
32  * Contributor(s): none yet.
33  *
34  * ***** END GPL/BL DUAL LICENSE BLOCK *****
35  * */
36
37 #ifndef BLI_ARITHB_H
38 #define BLI_ARITHB_H
39
40 #ifdef __cplusplus
41 extern "C" {
42 #endif
43
44 #ifndef M_PI
45 #define M_PI            3.14159265358979323846
46 #endif
47 #ifndef M_PI_2
48 #define M_PI_2          1.57079632679489661923
49 #endif
50 #ifndef M_SQRT2
51 #define M_SQRT2         1.41421356237309504880
52 #endif
53 #ifndef M_SQRT1_2
54 #define M_SQRT1_2       0.70710678118654752440
55 #endif
56
57 #define MAT4_UNITY {{ 1.0, 0.0, 0.0, 0.0},\
58                                         { 0.0, 1.0, 0.0, 0.0},\
59                                         { 0.0, 0.0, 1.0, 0.0},\
60                                         { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0}}
61
62 #define MAT3_UNITY {{ 1.0, 0.0, 0.0},\
63                                         { 0.0, 1.0, 0.0},\
64                                         { 0.0, 0.0, 1.0}}
65
66
67 void CalcCent3f(float *cent,  float *v1, float *v2, float *v3);
68 void CalcCent4f(float *cent, float *v1, float *v2, float *v3, float *v4);
69
70 void Crossf(float *c, float *a, float *b);
71 void Projf(float *c, float *v1, float *v2);
72
73 float Inpf(float *v1, float *v2);
74 float Inp2f(float *v1, float *v2);
75
76 float Normalize(float *n);
77 float Normalize2(float *n);
78
79 float Sqrt3f(float f);
80 double Sqrt3d(double d);
81
82 float saacos(float fac);
83 float saasin(float fac);
84 float sasqrt(float fac);
85
86 int FloatCompare(float *v1, float *v2, float limit);
87 float FloatLerpf(float target, float origin, float fac);
88
89 float CalcNormFloat(float *v1, float *v2, float *v3, float *n);
90 float CalcNormFloat4(float *v1, float *v2, float *v3, float *v4, float *n);
91
92 void CalcNormLong(int *v1, int *v2, int *v3, float *n);
93 /* CalcNormShort: is ook uitprodukt - (translates as 'is also out/cross product') */
94 void CalcNormShort(short *v1, short *v2, short *v3, float *n);
95
96
97 /**
98  * @section Euler conversion routines
99  */
100
101 void EulToMat3(float *eul, float mat[][3]);
102 void EulToMat4(float *eul, float mat[][4]);
103
104 void Mat3ToEul(float tmat[][3], float *eul);
105 void Mat4ToEul(float tmat[][4],float *eul);
106
107 void EulToQuat(float *eul, float *quat);
108
109 void compatible_eul(float *eul, float *oldrot);
110
111 void Mat3ToCompatibleEul(float mat[][3], float *eul, float *oldrot);
112
113
114 /**
115  * @section Quaternion arithmetic routines
116  */
117
118 void QuatToEul(float *quat, float *eul);
119 void QuatOne(float *);
120 void QuatMul(float *, float *, float *);
121 void QuatMulVecf(float *q, float *v);
122
123 void NormalQuat(float *);
124 void VecRotToQuat(float *vec, float phi, float *quat);
125
126 void QuatSub(float *q, float *q1, float *q2);
127 void QuatConj(float *q);
128 void QuatInv(float *q);
129 void QuatMulf(float *q, float f);
130 float QuatDot(float *q1, float *q2);
131
132 void printquat(char *str, float q[4]);
133
134 void QuatInterpol(float *result, float *quat1, float *quat2, float t);
135 void QuatAdd(float *result, float *quat1, float *quat2, float t);
136
137
138 /**
139  * @section matrix multiplication and copying routines
140  */
141
142 void Mat3MulFloat(float *m, float f);
143 void Mat4MulFloat(float *m, float f);
144 void Mat4MulFloat3(float *m, float f);
145
146 void Mat3Transp(float mat[][3]);
147 void Mat4Transp(float mat[][4]);
148
149 int Mat4Invert(float inverse[][4], float mat[][4]);
150 void Mat4InvertSimp(float inverse[][4], float mat[][4]);
151 void Mat4Inv(float *m1, float *m2);
152 void Mat4InvGG(float out[][4], float in[][4]);
153 void Mat3Inv(float m1[][3], float m2[][3]);
154
155 void Mat3CpyMat4(float m1[][3],float m2[][4]);
156 void Mat4CpyMat3(float m1[][4], float m2[][3]); 
157
158 void Mat4BlendMat4(float out[][4], float dst[][4], float src[][4], float srcweight);
159
160 float Det2x2(float a,float b,float c, float d);
161
162 float Det3x3(
163         float a1, float a2, float a3,
164         float b1, float b2, float b3,
165         float c1, float c2, float c3 
166 );
167
168 float Det4x4(float m[][4]);
169
170 void Mat3Adj(float m1[][3], float m[][3]);
171 void Mat4Adj(float out[][4], float in[][4]);
172
173 void Mat4MulMat4(float m1[][4], float m2[][4], float m3[][4]);
174 void subMat4MulMat4(float *m1, float *m2, float *m3);
175 #ifndef TEST_ACTIVE
176 void Mat3MulMat3(float m1[][3], float m3[][3], float m2[][3]);
177 #else
178 void Mat3MulMat3(float *m1, float *m3, float *m2);
179 #endif
180 void Mat4MulMat34(float (*m1)[4], float (*m3)[3], float (*m2)[4]);
181 void Mat4CpyMat4(float m1[][4], float m2[][4]);
182 void Mat4SwapMat4(float *m1, float *m2);
183 void Mat3CpyMat3(float m1[][3], float m2[][3]);
184
185 void Mat3MulSerie(float answ[][3],
186         float m1[][3], float m2[][3], float m3[][3],
187         float m4[][3], float m5[][3], float m6[][3],
188         float m7[][3], float m8[][3]
189 );
190
191 void Mat4MulSerie(float answ[][4], float m1[][4],
192         float m2[][4], float m3[][4], float m4[][4],
193         float m5[][4], float m6[][4], float m7[][4],
194         float m8[][4]
195 );
196         
197 void Mat4Clr(float *m);
198 void Mat3Clr(float *m);
199         
200 void Mat3One(float m[][3]);
201 void Mat4One(float m[][4]);
202
203 void Mat3Ortho(float mat[][3]);
204 void Mat4Ortho(float mat[][4]);
205
206 void VecMat4MulVecfl(float *in, float mat[][4], float *vec);
207 void Mat4MulMat43(float (*m1)[4], float (*m3)[4], float (*m2)[3]);
208 void Mat3IsMat3MulMat4(float m1[][3], float m2[][3], float m3[][4]);
209
210 void Mat4MulVec(float mat[][4],int *vec);
211 void Mat4MulVecfl(float mat[][4], float *vec);
212 void Mat4Mul3Vecfl(float mat[][4], float *vec);
213 void Mat4MulVec3Project(float mat[][4],float *vec);
214 void Mat4MulVec4fl(float mat[][4], float *vec);
215 void Mat3MulVec(float mat[][3],int *vec);
216 void Mat3MulVecfl(float mat[][3], float *vec);
217 void Mat3MulVecd(float mat[][3], double *vec);
218 void Mat3TransMulVecfl(float mat[][3], float *vec);
219
220
221 void VecUpMat3old(float *vec, float mat[][3], short axis);
222 void VecUpMat3(float *vec, float mat[][3], short axis);
223 void VecRotToMat3(float *vec, float phi, float mat[][3]);
224 void VecRotToMat4(float *vec, float phi, float mat[][4]);
225
226 void VecCopyf(float *v1, float *v2);
227 int VecLen(int *v1, int *v2);
228 float VecLenf(float *v1, float *v2);
229 float VecLength(float *v);
230 void VecMulf(float *v1, float f);
231
232 int VecLenCompare(float *v1, float *v2, float limit);
233 int VecCompare(float *v1, float *v2, float limit);
234 int VecEqual(float *v1, float *v2);
235
236 void printvecf(char *str,float v[3]);
237 void printvec4f(char *str, float v[4]);
238
239 void VecAddf(float *v, float *v1, float *v2);
240 void VecSubf(float *v, float *v1, float *v2);
241 void VecLerpf(float *target, float *a, float *b, float t);
242 void VecMidf(float *v, float *v1, float *v2);
243
244 float Vec2Lenf(float *v1, float *v2);
245 void Vec2Mulf(float *v1, float f);
246 void Vec2Addf(float *v, float *v1, float *v2);
247 void Vec2Subf(float *v, float *v1, float *v2);
248 void Vec2Copyf(float *v1, float *v2);
249
250 float *vectoquat(float *vec, short axis, short upflag);
251
252 float VecAngle2(float *v1, float *v2);
253 float VecAngle3(float *v1, float *v2, float *v3);
254 float NormalizedVecAngle2(float *v1, float *v2);
255
256 void euler_rot(float *beul, float ang, char axis);
257         
258
259 float DistVL2Dfl(float *v1, float *v2, float *v3);
260 float PdistVL2Dfl(float *v1, float *v2, float *v3);
261 float AreaF2Dfl(float *v1, float *v2, float *v3);
262 float AreaQ3Dfl(float *v1, float *v2, float *v3, float *v4);
263 float AreaT3Dfl(float *v1, float *v2, float *v3);
264 float AreaPoly3Dfl(int nr, float *verts, float *normal);
265
266 /* intersect Line-Line
267         return:
268         -1: colliniar
269          0: no intersection of segments
270          1: exact intersection of segments
271          2: cross-intersection of segments
272 */
273 extern short IsectLL2Df(float *v1, float *v2, float *v3, float *v4);
274 extern short IsectLL2Ds(short *v1, short *v2, short *v3, short *v4);
275
276 /* interpolation weights of point in a triangle or quad, v4 may be NULL */
277 void InterpWeightsQ3Dfl(float *v1, float *v2, float *v3, float *v4, float *co, float *w);
278
279
280 void i_lookat(
281         float vx, float vy, 
282         float vz, float px, 
283         float py, float pz, 
284         float twist, float mat[][4]
285 );
286
287 void i_window(
288         float left, float right,
289         float bottom, float top,
290         float nearClip, float farClip,
291         float mat[][4]
292 );
293
294 void hsv_to_rgb(float h, float s, float v, float *r, float *g, float *b);
295 void hex_to_rgb(char *hexcol, float *r, float *g, float *b);
296 void rgb_to_yuv(float r, float g, float b, float *ly, float *lu, float *lv);
297 void yuv_to_rgb(float y, float u, float v, float *lr, float *lg, float *lb);
298 void ycc_to_rgb(float y, float cb, float cr, float *lr, float *lg, float *lb);
299 void rgb_to_ycc(float r, float g, float b, float *ly, float *lcb, float *lcr);
300 void rgb_to_hsv(float r, float g, float b, float *lh, float *ls, float *lv);
301 unsigned int hsv_to_cpack(float h, float s, float v);
302 unsigned int rgb_to_cpack(float r, float g, float b);
303 void cpack_to_rgb(unsigned int col, float *r, float *g, float *b);
304 void MinMaxRGB(short c[]);
305
306
307
308 void VecStar(float mat[][3],float *vec);
309
310 short EenheidsMat(float mat[][3]);
311
312 void QuatToMat3(float *q, float m[][3]);
313 void QuatToMat4(float *q, float m[][4]);
314
315 void Mat3ToQuat_is_ok(float wmat[][3], float *q);
316
317 void i_ortho(float left, float right, float bottom, float top, float nearClip, float farClip, float matrix[][4]);
318 void i_polarview(float dist, float azimuth, float incidence, float twist, float Vm[][4]);
319 void i_translate(float Tx, float Ty, float Tz, float mat[][4]);
320 void i_multmatrix(float icand[][4], float Vm[][4]);
321 void i_rotate(float angle, char axis, float mat[][4]);
322
323
324
325
326
327 void MinMax3(float *min, float *max, float *vec);
328 void SizeToMat3(float *size, float mat[][3]);
329 void SizeToMat4(float *size, float mat[][4]);
330
331 void printmatrix3(char *str, float m[][3]);
332 void printmatrix4(char *str, float m[][4]);
333
334 /* uit Sig.Proc.85 pag 253 */
335 void Mat3ToQuat(float wmat[][3], float *q);
336 void Mat4ToQuat(float m[][4], float *q);
337
338 void Mat3ToSize(float mat[][3], float *size);
339 void Mat4ToSize(float mat[][4], float *size);
340
341 void triatoquat(float *v1, float *v2, float *v3, float *quat);
342
343 void LocEulSizeToMat4(float mat[][4], float loc[3], float eul[3], float size[3]);
344 void LocQuatSizeToMat4(float mat[][4], float loc[3], float quat[4], float size[3]);
345
346 void tubemap(float x, float y, float z, float *u, float *v);
347 void spheremap(float x, float y, float z, float *u, float *v);
348
349 int LineIntersectsTriangle(float p1[3], float p2[3], float v0[3], float v1[3], float v2[3], float *lambda);
350 int point_in_tri_prism(float p[3], float v1[3], float v2[3], float v3[3]);
351
352 #ifdef __cplusplus
353 }
354 #endif
355         
356 #endif
357