]> de.git.xonotic.org Git - xonotic/darkplaces.git/blobdiff - mathlib.h
rewrote memory system entirely (hunk, cache, and zone are gone, memory pools replaced...
[xonotic/darkplaces.git] / mathlib.h
index 19d9a808eb5305bcf23db4037e674db4502fe24c..3588e9cc1e9f1b12c31f085b398483f55eb7867e 100644 (file)
--- a/mathlib.h
+++ b/mathlib.h
@@ -8,7 +8,7 @@ of the License, or (at your option) any later version.
 
 This program is distributed in the hope that it will be useful,
 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
-MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  
+MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
 
 See the GNU General Public License for more details.
 
@@ -19,37 +19,92 @@ Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
 */
 // mathlib.h
 
-typedef float vec_t;
-typedef vec_t vec3_t[3];
-typedef vec_t vec5_t[5];
-
-typedef        int     fixed4_t;
-typedef        int     fixed8_t;
-typedef        int     fixed16_t;
-
 #ifndef M_PI
 #define M_PI           3.14159265358979323846  // matches value in gcc v2 math.h
 #endif
 
+typedef float vec_t;
+typedef vec_t vec2_t[2];
+typedef vec_t vec3_t[3];
+typedef vec_t vec4_t[4];
+typedef vec_t vec5_t[5];
+typedef vec_t vec6_t[6];
+typedef vec_t vec7_t[7];
+typedef vec_t vec8_t[8];
 struct mplane_s;
-
 extern vec3_t vec3_origin;
-extern int nanmask;
 
+extern int nanmask;
 #define        IS_NAN(x) (((*(int *)&x)&nanmask)==nanmask)
 
 #define bound(min,num,max) (num >= min ? (num < max ? num : max) : min)
 
+#ifndef min
+#define min(A,B) (A < B ? A : B)
+#define max(A,B) (A > B ? A : B)
+#endif
+
+#define lhrandom(MIN,MAX) ((rand() & 32767) * (((MAX)-(MIN)) * (1.0f / 32767.0f)) + (MIN))
+
+#define DEG2RAD(a) ((a) * ((float) M_PI / 180.0f))
+#define RAD2DEG(a) ((a) * (180.0f / (float) M_PI))
+#define ANGLEMOD(a) (((int) ((a) * (65536.0f / 360.0f)) & 65535) * (360.0f / 65536.0f))
+
+#define VectorNegate(a,b) {b[0] = -(a[0]);b[1] = -(a[1]);b[2] = -(a[2]);}
+#define VectorSet(a,b,c,d) {d[0]=(a);d[1]=(b);d[2]=(c);}
+#define VectorClear(a) {a[0]=a[1]=a[2]=0;}
 #define DotProduct(x,y) (x[0]*y[0]+x[1]*y[1]+x[2]*y[2])
 #define VectorSubtract(a,b,c) {c[0]=a[0]-b[0];c[1]=a[1]-b[1];c[2]=a[2]-b[2];}
 #define VectorAdd(a,b,c) {c[0]=a[0]+b[0];c[1]=a[1]+b[1];c[2]=a[2]+b[2];}
 #define VectorCopy(a,b) {b[0]=a[0];b[1]=a[1];b[2]=a[2];}
 #define CrossProduct(v1,v2,cross) {cross[0] = v1[1]*v2[2] - v1[2]*v2[1];cross[1] = v1[2]*v2[0] - v1[0]*v2[2];cross[2] = v1[0]*v2[1] - v1[1]*v2[0];}
-#define VectorNormalize(v) {float ilength;if (ilength = sqrt (v[0]*v[0] + v[1]*v[1] + v[2]*v[2])) {ilength = 1/ilength;v[0] *= ilength;v[1] *= ilength;v[2] *= ilength;}}
-#define VectorNormalize2(v,dest) {float ilength;if (ilength = sqrt (v[0]*v[0] + v[1]*v[1] + v[2]*v[2])) {ilength = 1/ilength;dest[0] = v[0] * ilength;dest[1] = v[1] * ilength;dest[2] = v[2] * ilength;}}
-
-
-void VectorMA (vec3_t veca, float scale, vec3_t vecb, vec3_t vecc);
+#define VectorNormalize(v) {float ilength = 1.0f / (float) sqrt(DotProduct(v,v));v[0] *= ilength;v[1] *= ilength;v[2] *= ilength;}
+#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;}
+#define VectorNormalizeDouble(v) {double ilength = 1.0 / (float) sqrt(DotProduct(v,v));v[0] *= ilength;v[1] *= ilength;v[2] *= ilength;}
+#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]))
+#define VectorDistance(a, b) (sqrt(VectorDistance2(a,b)))
+#define VectorLength(a) sqrt(DotProduct(a, a))
+#define VectorScale(in, scale, out) {(out)[0] = (in)[0] * (scale);(out)[1] = (in)[1] * (scale);(out)[2] = (in)[2] * (scale);}
+#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];}
+#define VectorNormalizeFast(_v)\
+{\
+       float _y, _number;\
+       _number = DotProduct(_v, _v);\
+       if (_number != 0.0)\
+       {\
+               *((long *)&_y) = 0x5f3759df - ((* (long *) &_number) >> 1);\
+               _y = _y * (1.5f - (_number * 0.5f * _y * _y));\
+               VectorScale(_v, _y, _v);\
+       }\
+}
+#define VectorRandom(v) {do{(v)[0] = lhrandom(-1, 1);(v)[1] = lhrandom(-1, 1);(v)[2] = lhrandom(-1, 1);}while(DotProduct(v, v) > 1);}
+
+// LordHavoc: quaternion math, untested, don't know if these are correct,
+// need to add conversion to/from matrices
+
+// returns length of quaternion
+#define qlen(a) ((float) sqrt(a[0]*a[0]+a[1]*a[1]+a[2]*a[2]+a[3]*a[3]))
+// returns squared length of quaternion
+#define qlen2(a) (a[0]*a[0]+a[1]*a[1]+a[2]*a[2]+a[3]*a[3])
+// makes a quaternion from x, y, z, and a rotation angle
+#define QuatMake(x,y,z,r,c) {if (r2 == 0) {(c)[0]=(float) ((x)*sin(r2));c[1]=(float) ((y)*sin(r2));c[2]=((float) (z)*sin(r2));c[3]=(float) 1;} else {float r2 = (r) * 0.5 * (M_PI / 180);(c)[0]=(float) ((x)*sin(r2));c[1]=(float) ((y)*sin(r2));c[2]=((float) (z)*sin(r2));c[3]=(float) (cos(r2));}}
+// makes a quaternion from a vector and a rotation angle
+#define QuatFromVec(a,r,c) QuatMake((a)[0],(a)[1],(a)[2],(r))
+// copies a quaternion
+#define QuatCopy(a,c) {c[0]=a[0];c[1]=a[1];c[2]=a[2];c[3]=a[3];}
+#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];}
+#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];}
+#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;}
+// FIXME: this is wrong, do some more research on quaternions
+//#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];}
+// FIXME: this is wrong, do some more research on quaternions
+//#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];}
+#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])))
+#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]))
+
+#define VectorCopy4(a,b) {b[0]=a[0];b[1]=a[1];b[2]=a[2];b[3]=a[3];}
+
+void VectorMASlow (vec3_t veca, float scale, vec3_t vecb, vec3_t vecc);
 
 vec_t _DotProduct (vec3_t v1, vec3_t v2);
 void _VectorSubtract (vec3_t veca, vec3_t vecb, vec3_t out);
@@ -58,27 +113,38 @@ void _VectorCopy (vec3_t in, vec3_t out);
 
 int VectorCompare (vec3_t v1, vec3_t v2);
 vec_t Length (vec3_t v);
-//void CrossProduct (vec3_t v1, vec3_t v2, vec3_t cross);
 float VectorNormalizeLength (vec3_t v);                // returns vector length
 float VectorNormalizeLength2 (vec3_t v, vec3_t dest);          // returns vector length
-void VectorInverse (vec3_t v);
-void VectorScale (vec3_t in, vec_t scale, vec3_t out);
+void _VectorInverse (vec3_t v);
+void _VectorScale (vec3_t in, vec_t scale, vec3_t out);
 int Q_log2(int val);
+void _VectorNormalizeFast (vec3_t v);
+
+float Q_RSqrt(float number);
+
+#define NUMVERTEXNORMALS       162
+extern float m_bytenormals[NUMVERTEXNORMALS][3];
+
+byte NormalToByte(vec3_t n);
+void ByteToNormal(byte num, vec3_t n);
 
 void R_ConcatRotations (float in1[3][3], float in2[3][3], float out[3][3]);
 void R_ConcatTransforms (float in1[3][4], float in2[3][4], float out[3][4]);
 
-void FloorDivMod (double numer, double denom, int *quotient,
-               int *rem);
-fixed16_t Invert24To16(fixed16_t val);
+void FloorDivMod (double numer, double denom, int *quotient, int *rem);
 int GreatestCommonDivisor (int i1, int i2);
 
 void AngleVectors (vec3_t angles, vec3_t forward, vec3_t right, vec3_t up);
-//int BoxOnPlaneSide (vec3_t emins, vec3_t emaxs, struct mplane_s *plane);
-float  anglemod(float a);
+// LordHavoc: proper matrix version of AngleVectors
+void AngleVectorsFLU (vec3_t angles, vec3_t forward, vec3_t left, vec3_t up);
+// LordHavoc: builds a [3][4] matrix
+void AngleMatrix (vec3_t angles, vec3_t translate, vec_t matrix[][4]);
 
+// LordHavoc: like AngleVectors, but taking a forward vector instead of angles, useful!
+void VectorVectors(const vec3_t forward, vec3_t right, vec3_t up);
+void VectorVectorsDouble(const double *forward, double *right, double *up);
 
-void BoxOnPlaneSideClassify(struct mplane_s *p);
+void PlaneClassify(struct mplane_s *p);
 
 #define BOX_ON_PLANE_SIDE(emins, emaxs, p)     \
        (((p)->type < 3)?                                               \
@@ -96,7 +162,22 @@ void BoxOnPlaneSideClassify(struct mplane_s *p);
        :                                                                               \
                (p)->BoxOnPlaneSideFunc( (emins), (emaxs), (p)))
 
-//             BoxOnPlaneSide( (emins), (emaxs), (p)))
-
-#define PlaneDist(point,plane) ((plane)->type < 3 ? (point)[(plane)->type] : DotProduct((point), (plane)->normal))
-#define PlaneDiff(point,plane) ((plane)->type < 3 ? (point)[(plane)->type] - (plane)->dist : DotProduct((point), (plane)->normal) - (plane)->dist)
\ No newline at end of file
+#define PlaneDist(point,plane)  ((plane)->type < 3 ? (point)[(plane)->type] : DotProduct((point), (plane)->normal))
+#define PlaneDiff(point,plane) (((plane)->type < 3 ? (point)[(plane)->type] : DotProduct((point), (plane)->normal)) - (plane)->dist)
+//#define PlaneDist(point,plane)  (DotProduct((point), (plane)->normal))
+//#define PlaneDiff(point,plane) (DotProduct((point), (plane)->normal) - (plane)->dist)
+
+// LordHavoc: minimal plane structure
+typedef struct
+{
+       float normal[3], dist;
+}
+tinyplane_t;
+
+typedef struct
+{
+       double normal[3], dist;
+}
+tinydoubleplane_t;
+
+void RotatePointAroundVector(vec3_t dst, const vec3_t dir, const vec3_t point, float degrees);