BoxOnPlaneSideFunc code - gone, replaced by BoxOnPlaneSide
[xonotic/darkplaces.git] / mathlib.h
1 /*
2 Copyright (C) 1996-1997 Id Software, Inc.
3
4 This program is free software; you can redistribute it and/or
5 modify it under the terms of the GNU General Public License
6 as published by the Free Software Foundation; either version 2
7 of the License, or (at your option) any later version.
8
9 This program is distributed in the hope that it will be useful,
10 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
12
13 See the GNU General Public License for more details.
14
15 You should have received a copy of the GNU General Public License
16 along with this program; if not, write to the Free Software
17 Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
18
19 */
20 // mathlib.h
21
22 #ifndef MATHLIB_H
23 #define MATHLIB_H
24
25 #include "qtypes.h"
26
27 #ifndef M_PI
28 #define M_PI            3.14159265358979323846  // matches value in gcc v2 math.h
29 #endif
30
31 typedef float vec_t;
32 typedef vec_t vec2_t[2];
33 typedef vec_t vec3_t[3];
34 typedef vec_t vec4_t[4];
35 typedef vec_t vec5_t[5];
36 typedef vec_t vec6_t[6];
37 typedef vec_t vec7_t[7];
38 typedef vec_t vec8_t[8];
39 struct mplane_s;
40 extern vec3_t vec3_origin;
41
42 #define nanmask (255<<23)
43 #define IS_NAN(x) (((*(int *)&x)&nanmask)==nanmask)
44
45 #define bound(min,num,max) ((num) >= (min) ? ((num) < (max) ? (num) : (max)) : (min))
46
47 #ifndef min
48 #define min(A,B) ((A) < (B) ? (A) : (B))
49 #define max(A,B) ((A) > (B) ? (A) : (B))
50 #endif
51
52 #define lhrandom(MIN,MAX) ((rand() & 32767) * (((MAX)-(MIN)) * (1.0f / 32767.0f)) + (MIN))
53
54 #define DEG2RAD(a) ((a) * ((float) M_PI / 180.0f))
55 #define RAD2DEG(a) ((a) * (180.0f / (float) M_PI))
56 #define ANGLEMOD(a) (((int) ((a) * (65536.0f / 360.0f)) & 65535) * (360.0f / 65536.0f))
57
58 #define VectorNegate(a,b) ((b)[0]=-((a)[0]),(b)[1]=-((a)[1]),(b)[2]=-((a)[2]))
59 #define VectorSet(a,b,c,d) ((a)[0]=(b),(a)[1]=(c),(a)[2]=(d))
60 #define VectorClear(a) ((a)[0]=(a)[1]=(a)[2]=0)
61 #define DotProduct(a,b) ((a)[0]*(b)[0]+(a)[1]*(b)[1]+(a)[2]*(b)[2])
62 #define VectorSubtract(a,b,c) ((c)[0]=(a)[0]-(b)[0],(c)[1]=(a)[1]-(b)[1],(c)[2]=(a)[2]-(b)[2])
63 #define VectorAdd(a,b,c) ((c)[0]=(a)[0]+(b)[0],(c)[1]=(a)[1]+(b)[1],(c)[2]=(a)[2]+(b)[2])
64 #define VectorCopy(a,b) ((b)[0]=(a)[0],(b)[1]=(a)[1],(b)[2]=(a)[2])
65 #define CrossProduct(a,b,c) ((c)[0]=(a)[1]*(b)[2]-(a)[2]*(b)[1],(c)[1]=(a)[2]*(b)[0]-(a)[0]*(b)[2],(c)[2]=(a)[0]*(b)[1]-(a)[1]*(b)[0])
66 #define VectorNormalize(v) {float ilength = 1.0f / (float) sqrt(DotProduct(v,v));v[0] *= ilength;v[1] *= ilength;v[2] *= ilength;}
67 #define VectorNormalize2(v,dest) {float ilength = 1.0f / (float) sqrt(DotProduct(v,v));dest[0] = v[0] * ilength;dest[1] = v[1] * ilength;dest[2] = v[2] * ilength;}
68 #define VectorNormalizeDouble(v) {double ilength = 1.0 / (float) sqrt(DotProduct(v,v));v[0] *= ilength;v[1] *= ilength;v[2] *= ilength;}
69 #define VectorDistance2(a, b) (((a)[0] - (b)[0]) * ((a)[0] - (b)[0]) + ((a)[1] - (b)[1]) * ((a)[1] - (b)[1]) + ((a)[2] - (b)[2]) * ((a)[2] - (b)[2]))
70 #define VectorDistance(a, b) (sqrt(VectorDistance2(a,b)))
71 #define VectorLength(a) sqrt(DotProduct(a, a))
72 #define VectorScale(in, scale, out) ((out)[0] = (in)[0] * (scale),(out)[1] = (in)[1] * (scale),(out)[2] = (in)[2] * (scale))
73 #define VectorCompare(a,b) (((a)[0]==(b)[0])&&((a)[1]==(b)[1])&&((a)[2]==(b)[2]))
74 #define VectorMA(a, scale, b, c) ((c)[0] = (a)[0] + (scale) * (b)[0],(c)[1] = (a)[1] + (scale) * (b)[1],(c)[2] = (a)[2] + (scale) * (b)[2])
75 #define VectorNormalizeFast(_v)\
76 {\
77         float _y, _number;\
78         _number = DotProduct(_v, _v);\
79         if (_number != 0.0)\
80         {\
81                 *((long *)&_y) = 0x5f3759df - ((* (long *) &_number) >> 1);\
82                 _y = _y * (1.5f - (_number * 0.5f * _y * _y));\
83                 VectorScale(_v, _y, _v);\
84         }\
85 }
86 #define VectorRandom(v) {do{(v)[0] = lhrandom(-1, 1);(v)[1] = lhrandom(-1, 1);(v)[2] = lhrandom(-1, 1);}while(DotProduct(v, v) > 1);}
87
88 /*
89 // LordHavoc: quaternion math, untested, don't know if these are correct,
90 // need to add conversion to/from matrices
91 // LordHavoc: later note: the matrix faq is useful: http://skal.planet-d.net/demo/matrixfaq.htm
92 // LordHavoc: these are probably very wrong and I'm not sure I care, not used by anything
93
94 // returns length of quaternion
95 #define qlen(a) ((float) sqrt((a)[0]*(a)[0]+(a)[1]*(a)[1]+(a)[2]*(a)[2]+(a)[3]*(a)[3]))
96 // returns squared length of quaternion
97 #define qlen2(a) ((a)[0]*(a)[0]+(a)[1]*(a)[1]+(a)[2]*(a)[2]+(a)[3]*(a)[3])
98 // makes a quaternion from x, y, z, and a rotation angle (in degrees)
99 #define QuatMake(x,y,z,r,c)\
100 {\
101 if (r == 0)\
102 {\
103 (c)[0]=(float) ((x) * (1.0f / 0.0f));\
104 (c)[1]=(float) ((y) * (1.0f / 0.0f));\
105 (c)[2]=(float) ((z) * (1.0f / 0.0f));\
106 (c)[3]=(float) 1.0f;\
107 }\
108 else\
109 {\
110 float r2 = (r) * 0.5 * (M_PI / 180);\
111 float r2is = 1.0f / sin(r2);\
112 (c)[0]=(float) ((x)/r2is);\
113 (c)[1]=(float) ((y)/r2is);\
114 (c)[2]=(float) ((z)/r2is);\
115 (c)[3]=(float) (cos(r2));\
116 }\
117 }
118 // makes a quaternion from a vector and a rotation angle (in degrees)
119 #define QuatFromVec(a,r,c) QuatMake((a)[0],(a)[1],(a)[2],(r))
120 // copies a quaternion
121 #define QuatCopy(a,c) {(c)[0]=(a)[0];(c)[1]=(a)[1];(c)[2]=(a)[2];(c)[3]=(a)[3];}
122 #define QuatSubtract(a,b,c) {(c)[0]=(a)[0]-(b)[0];(c)[1]=(a)[1]-(b)[1];(c)[2]=(a)[2]-(b)[2];(c)[3]=(a)[3]-(b)[3];}
123 #define QuatAdd(a,b,c) {(c)[0]=(a)[0]+(b)[0];(c)[1]=(a)[1]+(b)[1];(c)[2]=(a)[2]+(b)[2];(c)[3]=(a)[3]+(b)[3];}
124 #define QuatScale(a,b,c) {(c)[0]=(a)[0]*b;(c)[1]=(a)[1]*b;(c)[2]=(a)[2]*b;(c)[3]=(a)[3]*b;}
125 // FIXME: this is wrong, do some more research on quaternions
126 //#define QuatMultiply(a,b,c) {(c)[0]=(a)[0]*(b)[0];(c)[1]=(a)[1]*(b)[1];(c)[2]=(a)[2]*(b)[2];(c)[3]=(a)[3]*(b)[3];}
127 // FIXME: this is wrong, do some more research on quaternions
128 //#define QuatMultiplyAdd(a,b,d,c) {(c)[0]=(a)[0]*(b)[0]+d[0];(c)[1]=(a)[1]*(b)[1]+d[1];(c)[2]=(a)[2]*(b)[2]+d[2];(c)[3]=(a)[3]*(b)[3]+d[3];}
129 #define qdist(a,b) ((float) sqrt(((b)[0]-(a)[0])*((b)[0]-(a)[0])+((b)[1]-(a)[1])*((b)[1]-(a)[1])+((b)[2]-(a)[2])*((b)[2]-(a)[2])+((b)[3]-(a)[3])*((b)[3]-(a)[3])))
130 #define qdist2(a,b) (((b)[0]-(a)[0])*((b)[0]-(a)[0])+((b)[1]-(a)[1])*((b)[1]-(a)[1])+((b)[2]-(a)[2])*((b)[2]-(a)[2])+((b)[3]-(a)[3])*((b)[3]-(a)[3]))
131 */
132
133 #define VectorCopy4(a,b) {(b)[0]=(a)[0];(b)[1]=(a)[1];(b)[2]=(a)[2];(b)[3]=(a)[3];}
134
135 vec_t Length (vec3_t v);
136 float VectorNormalizeLength (vec3_t v);         // returns vector length
137 float VectorNormalizeLength2 (vec3_t v, vec3_t dest);           // returns vector length
138
139 #define NUMVERTEXNORMALS        162
140 extern float m_bytenormals[NUMVERTEXNORMALS][3];
141
142 qbyte NormalToByte(const vec3_t n);
143 void ByteToNormal(qbyte num, vec3_t n);
144
145 void R_ConcatRotations (const float in1[3*3], const float in2[3*3], float out[3*3]);
146 void R_ConcatTransforms (const float in1[3*4], const float in2[3*4], float out[3*4]);
147
148 void AngleVectors (const vec3_t angles, vec3_t forward, vec3_t right, vec3_t up);
149 // LordHavoc: proper matrix version of AngleVectors
150 void AngleVectorsFLU (const vec3_t angles, vec3_t forward, vec3_t left, vec3_t up);
151 // LordHavoc: builds a [3][4] matrix
152 void AngleMatrix (const vec3_t angles, const vec3_t translate, vec_t matrix[][4]);
153
154 // LordHavoc: like AngleVectors, but taking a forward vector instead of angles, useful!
155 void VectorVectors(const vec3_t forward, vec3_t right, vec3_t up);
156 void VectorVectorsDouble(const double *forward, double *right, double *up);
157
158 void PlaneClassify(struct mplane_s *p);
159 int BoxOnPlaneSide (const vec3_t emins, const vec3_t emaxs, const struct mplane_s *p);
160
161 #define PlaneDist(point,plane)  ((plane)->type < 3 ? (point)[(plane)->type] : DotProduct((point), (plane)->normal))
162 #define PlaneDiff(point,plane) (((plane)->type < 3 ? (point)[(plane)->type] : DotProduct((point), (plane)->normal)) - (plane)->dist)
163
164 // LordHavoc: minimal plane structure
165 typedef struct
166 {
167         float normal[3], dist;
168 }
169 tinyplane_t;
170
171 typedef struct
172 {
173         double normal[3], dist;
174 }
175 tinydoubleplane_t;
176
177 void RotatePointAroundVector(vec3_t dst, const vec3_t dir, const vec3_t point, float degrees);
178
179 #endif
180