Matrix.cpp
上传用户:ghyvgy
上传日期:2009-05-26
资源大小:547k
文件大小:6k
源码类别:

其他游戏

开发平台:

Python

  1. /*
  2. s_p_oneil@hotmail.com
  3. Copyright (c) 2000, Sean O'Neil
  4. All rights reserved.
  5. Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  6. modification, are permitted provided that the following conditions are met:
  7. * Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
  8.   this list of conditions and the following disclaimer.
  9. * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
  10.   this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  11.   and/or other materials provided with the distribution.
  12. * Neither the name of this project nor the names of its contributors
  13.   may be used to endorse or promote products derived from this software
  14.   without specific prior written permission.
  15. THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
  16. AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17. IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18. ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
  19. LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  20. CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  21. SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  22. INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  23. CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  24. ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  25. POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  26. */
  27. #include "Master.h"
  28. #include "Matrix.h"
  29. void CMatrix::operator=(const CQuaternion &q)
  30. {
  31. // 9 muls, 15 adds
  32. float x2 = q.x + q.x, y2 = q.y + q.y, z2 = q.z + q.z;
  33. float xx = q.x * x2, xy = q.x * y2, xz = q.x * z2;
  34. float yy = q.y * y2, yz = q.y * z2, zz = q.z * z2;
  35. float wx = q.w * x2, wy = q.w * y2, wz = q.w * z2;
  36. f14 = f24 = f34 = f41 = f42 = f43 = 0; f44 = 1;
  37. f11 = 1-(yy+zz); f21 = xy-wz; f31 = xz+wy;
  38. f12 = xy+wz; f22 = 1-(xx+zz); f32 = yz-wx;
  39. f13 = xz-wy; f23 = yz+wx; f33 = 1-(xx+yy);
  40. }
  41. CMatrix CMatrix::operator*(const CMatrix &m) const
  42. {
  43. // 36 muls, 27 adds
  44. // | f11 f21 f31 f41 |   | m.f11 m.f21 m.f31 m.f41 |   | f11*m.f11+f21*m.f12+f31*m.f13 f11*m.f21+f21*m.f22+f31*m.f23 f11*m.f31+f21*m.f32+f31*m.f33 f11*m.f41+f21*m.f42+f31*m.f43+f41 |
  45. // | f12 f22 f32 f42 |   | m.f12 m.f22 m.f32 m.f42 |   | f12*m.f11+f22*m.f12+f32*m.f13 f12*m.f21+f22*m.f22+f32*m.f23 f12*m.f31+f22*m.f32+f32*m.f33 f12*m.f41+f22*m.f42+f32*m.f43+f42 |
  46. // | f13 f23 f33 f43 | * | m.f13 m.f23 m.f33 m.f43 | = | f13*m.f11+f23*m.f12+f33*m.f13 f13*m.f21+f23*m.f22+f33*m.f23 f13*m.f31+f23*m.f32+f33*m.f33 f13*m.f41+f23*m.f42+f33*m.f43+f43 |
  47. // | 0   0   0   1   |   | 0     0     0     1     |   | 0                             0                             0                             1                                 |
  48. CMatrix mRet;
  49. mRet.f11 = f11*m.f11+f21*m.f12+f31*m.f13;
  50. mRet.f21 = f11*m.f21+f21*m.f22+f31*m.f23;
  51. mRet.f31 = f11*m.f31+f21*m.f32+f31*m.f33;
  52. mRet.f41 = f11*m.f41+f21*m.f42+f31*m.f43+f41;
  53. mRet.f12 = f12*m.f11+f22*m.f12+f32*m.f13;
  54. mRet.f22 = f12*m.f21+f22*m.f22+f32*m.f23;
  55. mRet.f32 = f12*m.f31+f22*m.f32+f32*m.f33;
  56. mRet.f42 = f12*m.f41+f22*m.f42+f32*m.f43+f42;
  57. mRet.f13 = f13*m.f11+f23*m.f12+f33*m.f13;
  58. mRet.f23 = f13*m.f21+f23*m.f22+f33*m.f23;
  59. mRet.f33 = f13*m.f31+f23*m.f32+f33*m.f33;
  60. mRet.f43 = f13*m.f41+f23*m.f42+f33*m.f43+f43;
  61. mRet.f14 = mRet.f24 = mRet.f34 = 0;
  62. mRet.f44 = 1;
  63. return mRet;
  64. }
  65. void CQuaternion::operator=(const CMatrix &m)
  66. {
  67. // Check the sum of the diagonal
  68. float tr = m(0, 0) + m(1, 1) + m(2, 2);
  69. if(tr > 0.0f)
  70. {
  71. // The sum is positive
  72. // 4 muls, 1 div, 6 adds, 1 trig function call
  73. float s = sqrtf(tr + 1.0f);
  74. w = s * 0.5f;
  75. s = 0.5f / s;
  76. x = (m(1, 2) - m(2, 1)) * s;
  77. y = (m(2, 0) - m(0, 2)) * s;
  78. z = (m(0, 1) - m(1, 0)) * s;
  79. }
  80. else
  81. {
  82. // The sum is negative
  83. // 4 muls, 1 div, 8 adds, 1 trig function call
  84. const int nIndex[3] = {1, 2, 0};
  85. int i, j, k;
  86. i = 0;
  87. if(m(1, 1) > m(i, i))
  88. i = 1;
  89. if(m(2, 2) > m(i, i))
  90. i = 2;
  91. j = nIndex[i];
  92. k = nIndex[j];
  93. float s = sqrtf((m(i, i) - (m(j, j) + m(k, k))) + 1.0f);
  94. (*this)[i] = s * 0.5f;
  95. if(s != 0.0)
  96. s = 0.5f / s;
  97. (*this)[j] = (m(i, j) + m(j, i)) * s;
  98. (*this)[k] = (m(i, k) + m(k, i)) * s;
  99. (*this)[3] = (m(j, k) - m(k, j)) * s;
  100. }
  101. }
  102. CQuaternion CQuaternion::operator*(const CQuaternion &q) const
  103. {
  104. // 12 muls, 30 adds
  105. float E = (x + z)*(q.x + q.y);
  106. float F = (z - x)*(q.x - q.y);
  107. float G = (w + y)*(q.w - q.z);
  108. float H = (w - y)*(q.w + q.z);
  109. float A = F - E;
  110. float B = F + E;
  111. return CQuaternion(
  112. (w + x)*(q.w + q.x) + (A - G - H) * 0.5f,
  113. (w - x)*(q.y + q.z) + (B + G - H) * 0.5f,
  114. (y + z)*(q.w - q.x) + (B - G + H) * 0.5f,
  115. (z - y)*(q.y - q.z) + (A + G + H) * 0.5f);
  116. }
  117. // Spherical linear interpolation between two quaternions
  118. CQuaternion Slerp(const CQuaternion &q1, const CQuaternion &q2, const float t)
  119. {
  120. // Calculate the cosine of the angle between the two
  121. float fScale0, fScale1;
  122. double dCos = q1.x * q2.x + q1.y * q2.y + q1.z * q2.z + q1.w * q2.w;
  123. // If the angle is significant, use the spherical interpolation
  124. if((1.0 - ABS(dCos)) > DELTA)
  125. {
  126. double dTemp = acos(ABS(dCos));
  127. double dSin = sin(dTemp);
  128. fScale0 = (float)(sin((1.0 - t) * dTemp) / dSin);
  129. fScale1 = (float)(sin(t * dTemp) / dSin);
  130. }
  131. // Else use the cheaper linear interpolation
  132. else
  133. {
  134. fScale0 = 1.0f - t;
  135. fScale1 = t;
  136. }
  137. if(dCos < 0.0)
  138. fScale1 = -fScale1;
  139. // Return the interpolated result
  140. return (q1 * fScale0) + (q2 * fScale1);
  141. }