The Ecere SDK - sdk/blob - ecere/src/gfx/3D/Vector3D.ec

   1 namespace gfx3D;
   2
   3 import "Display"
   4
   5 public struct Vector3D
   6 {
   7    double x, y, z;
   8
   9    void Add(Vector3D vector1, Vector3D vector2)
  10    {
  11       x = vector1.x + vector2.x;
  12       y = vector1.y + vector2.y;
  13       z = vector1.z + vector2.z;
  14    }
  15
  16    void Subtract(Vector3D vector1, Vector3D vector2)
  17    {
  18       x = vector1.x - vector2.x;
  19       y = vector1.y - vector2.y;
  20       z = vector1.z - vector2.z;
  21    }
  22
  23    void Scale(Vector3D vector1, double s)
  24    {
  25       x = vector1.x * s;
  26       y = vector1.y * s;
  27       z = vector1.z * s;
  28    }
  29
  30    double DotProduct(Vector3D vector2)
  31    {
  32       return x * vector2.x + y * vector2.y + z * vector2.z;
  33    }
  34
  35    double DotProductf(Vector3Df vector2)
  36    {
  37       return x * vector2.x + y * vector2.y + z * vector2.z;
  38    }
  39
  40    void CrossProduct(Vector3D vector1, Vector3D vector2)
  41    {
  42       x = vector1.y * vector2.z - vector1.z * vector2.y;
  43       y = vector1.z * vector2.x - vector1.x * vector2.z;
  44       z = vector1.x * vector2.y - vector1.y * vector2.x;
  45    }
  46
  47    void Normalize(Vector3D source)
  48    {
  49       double m = source.length;
  50       if(m)
  51       {
  52          x = source.x/m;
  53          y = source.y/m;
  54          z = source.z/m;
  55       }
  56       else
  57          x = y = z = 0;
  58    }
  59
  60    void MultMatrix(Vector3D source, Matrix matrix)
  61    {
  62        x = source.x * matrix.m[0][0] + source.y * matrix.m[1][0] + source.z * matrix.m[2][0] + matrix.m[3][0];
  63        y = source.x * matrix.m[0][1] + source.y * matrix.m[1][1] + source.z * matrix.m[2][1] + matrix.m[3][1];
  64        z = source.x * matrix.m[0][2] + source.y * matrix.m[1][2] + source.z * matrix.m[2][2] + matrix.m[3][2];
  65    }
  66
  67    void MultMatrixf(Vector3Df source, Matrix matrix)
  68    {
  69        x = source.x * matrix.m[0][0] + source.y * matrix.m[1][0] + source.z * matrix.m[2][0] + matrix.m[3][0];
  70        y = source.x * matrix.m[0][1] + source.y * matrix.m[1][1] + source.z * matrix.m[2][1] + matrix.m[3][1];
  71        z = source.x * matrix.m[0][2] + source.y * matrix.m[1][2] + source.z * matrix.m[2][2] + matrix.m[3][2];
  72    }
  73
  74    void DivideMatrix(Vector3D source, Matrix matrix)
  75    {
  76       /*
  77       solve(
  78       {
  79          vectorX=sourceX*m00+sourceY*m10+sourceZ*m20+m30,
  80          vectorY=sourceZ*m01+sourceY*m11+sourceZ*m21+m31,
  81          vectorZ=sourceX*m02+sourceY*m12+sourceZ*m22+m32
  82       }, { sourceX, sourceY, sourceZ });
  83       */
  84
  85       double var1 =
  86          matrix.m[2][0] * matrix.m[0][2] * matrix.m[1][1]
  87        - matrix.m[0][2] * matrix.m[2][1] * matrix.m[1][0]
  88        - matrix.m[2][2] * matrix.m[0][0] * matrix.m[1][1]
  89        - matrix.m[0][2] * matrix.m[0][1] * matrix.m[1][0]
  90        + matrix.m[2][1] * matrix.m[0][0] * matrix.m[1][2]
  91        + matrix.m[0][1] * matrix.m[0][0] * matrix.m[1][2];
  92
  93       x = (
  94          - matrix.m[2][2] * source.x * matrix.m[1][1]
  95          + matrix.m[2][2] * matrix.m[1][0] * source.y
  96          - matrix.m[2][2] * matrix.m[1][0] * matrix.m[3][1]
  97          + matrix.m[2][2] * matrix.m[3][0] * matrix.m[1][1]
  98          - matrix.m[2][0] * matrix.m[3][2] * matrix.m[1][1]
  99          + source.x * matrix.m[2][1] * matrix.m[1][2]
 100          + source.x * matrix.m[0][1] * matrix.m[1][2]
 101          - matrix.m[1][0] * matrix.m[0][1] * source.z
 102          + matrix.m[1][0] * matrix.m[2][1] * matrix.m[3][2]
 103          + matrix.m[1][0] * matrix.m[0][1] * matrix.m[3][2]
 104          - matrix.m[1][0] * matrix.m[2][1] * source.z
 105          - matrix.m[3][0] * matrix.m[2][1] * matrix.m[1][2]
 106          - matrix.m[2][0] * matrix.m[1][2] * source.y
 107          + matrix.m[2][0] * matrix.m[1][2] * matrix.m[3][1]
 108          + matrix.m[2][0] * source.z * matrix.m[1][1]
 109          - matrix.m[3][0] * matrix.m[0][1] * matrix.m[1][2]
 110          ) / var1;
 111
 112       y = - (
 113          - matrix.m[2][0] * matrix.m[0][2] * source.y
 114          + matrix.m[2][1] * matrix.m[0][0] * matrix.m[3][2]
 115          + matrix.m[2][0] * matrix.m[0][2] * matrix.m[3][1]
 116          + matrix.m[0][1] * matrix.m[0][0] * matrix.m[3][2]
 117          - matrix.m[2][1] * matrix.m[0][0] * source.z
 118          - matrix.m[0][2] * matrix.m[2][1] * matrix.m[3][0]
 119          + matrix.m[0][2] * matrix.m[0][1] * source.x
 120          - matrix.m[0][2] * matrix.m[0][1] * matrix.m[3][0]
 121          + matrix.m[0][2] * matrix.m[2][1] * source.x
 122          + matrix.m[2][2] * matrix.m[0][0] * source.y
 123          - matrix.m[0][1] * matrix.m[0][0] * source.z
 124          - matrix.m[2][2] * matrix.m[0][0] * matrix.m[3][1]
 125          ) / var1;
 126
 127       z = (
 128          source.x * matrix.m[0][2] * matrix.m[1][1]
 129          + matrix.m[0][0] * matrix.m[3][2] * matrix.m[1][1]
 130          + matrix.m[0][0] * matrix.m[1][2] * source.y
 131          - matrix.m[0][0] * matrix.m[1][2] * matrix.m[3][1]
 132          - matrix.m[0][0] * source.z * matrix.m[1][1]
 133          - matrix.m[1][0] * matrix.m[0][2] * source.y
 134          + matrix.m[1][0] * matrix.m[0][2] * matrix.m[3][1]
 135          - matrix.m[3][0] * matrix.m[0][2] * matrix.m[1][1]
 136          ) / var1;
 137    }
 138
 139    property double length { get { return (double)sqrt(x * x + y * y + z * z); } };
 140    property double lengthApprox
 141    {
 142       get
 143       {
 144          double ix = Abs(x), iy = Abs(y), iz = Abs(z);
 145          double tmp;
 146          if(ix < iy) { tmp = ix; ix = iy; iy = tmp; }
 147          if(ix < iz) { tmp = ix; ix = iz; iz = tmp; }
 148          if(iz > iy) { iz = iy; }
 149          return ix + (iz/2);
 150       }
 151    }
 152 };
 153
 154 public struct Vector3Df
 155 {
 156    float x, y, z;
 157
 158    void Add(Vector3Df vector1, Vector3Df vector2)
 159    {
 160       x = vector1.x + vector2.x;
 161       y = vector1.y + vector2.y;
 162       z = vector1.z + vector2.z;
 163    }
 164
 165    void Subtract(Vector3Df vector1, Vector3Df vector2)
 166    {
 167       x = vector1.x - vector2.x;
 168       y = vector1.y - vector2.y;
 169       z = vector1.z - vector2.z;
 170    }
 171
 172    void Scale(Vector3Df vector1, float s)
 173    {
 174       x = vector1.x * s;
 175       y = vector1.y * s;
 176       z = vector1.z * s;
 177    }
 178
 179    double DotProduct(Vector3Df vector2)
 180    {
 181       return (double)x * (double)vector2.x + (double)y * (double)vector2.y + (double)z * (double)vector2.z;
 182    }
 183
 184    void CrossProduct(Vector3Df vector1, Vector3Df vector2)
 185    {
 186       x = vector1.y * vector2.z - vector1.z * vector2.y;
 187       y = vector1.z * vector2.x - vector1.x * vector2.z;
 188       z = vector1.x * vector2.y - vector1.y * vector2.x;
 189    }
 190
 191    void Normalize(Vector3Df source)
 192    {
 193       float m = source.length;
 194       if(m)
 195       {
 196          x = source.x/m;
 197          y = source.y/m;
 198          z = source.z/m;
 199       }
 200       else
 201          x = y = z = 0;
 202    }
 203
 204    void MultMatrix(Vector3Df source, Matrix matrix)
 205    {
 206        x = (float)(source.x * matrix.m[0][0] + source.y * matrix.m[1][0] + source.z * matrix.m[2][0] + matrix.m[3][0]);
 207        y = (float)(source.x * matrix.m[0][1] + source.y * matrix.m[1][1] + source.z * matrix.m[2][1] + matrix.m[3][1]);
 208        z = (float)(source.x * matrix.m[0][2] + source.y * matrix.m[1][2] + source.z * matrix.m[2][2] + matrix.m[3][2]);
 209    }
 210
 211    void DivideMatrix(Vector3Df source, Matrix matrix)
 212    {
 213       /*
 214       solve(
 215       {
 216          vectorX=sourceX*m00+sourceY*m10+sourceZ*m20+m30,
 217          vectorY=sourceZ*m01+sourceY*m11+sourceZ*m21+m31,
 218          vectorZ=sourceX*m02+sourceY*m12+sourceZ*m22+m32
 219       }, { sourceX, sourceY, sourceZ });
 220       */
 221
 222       float var1 = (float)(
 223          matrix.m[2][0] * matrix.m[0][2] * matrix.m[1][1]
 224        - matrix.m[0][2] * matrix.m[2][1] * matrix.m[1][0]
 225        - matrix.m[2][2] * matrix.m[0][0] * matrix.m[1][1]
 226        - matrix.m[0][2] * matrix.m[0][1] * matrix.m[1][0]
 227        + matrix.m[2][1] * matrix.m[0][0] * matrix.m[1][2]
 228        + matrix.m[0][1] * matrix.m[0][0] * matrix.m[1][2]);
 229
 230       x = (float)(
 231          - matrix.m[2][2] * source.x * matrix.m[1][1]
 232          + matrix.m[2][2] * matrix.m[1][0] * source.y
 233          - matrix.m[2][2] * matrix.m[1][0] * matrix.m[3][1]
 234          + matrix.m[2][2] * matrix.m[3][0] * matrix.m[1][1]
 235          - matrix.m[2][0] * matrix.m[3][2] * matrix.m[1][1]
 236          + source.x * matrix.m[2][1] * matrix.m[1][2]
 237          + source.x * matrix.m[0][1] * matrix.m[1][2]
 238          - matrix.m[1][0] * matrix.m[0][1] * source.z
 239          + matrix.m[1][0] * matrix.m[2][1] * matrix.m[3][2]
 240          + matrix.m[1][0] * matrix.m[0][1] * matrix.m[3][2]
 241          - matrix.m[1][0] * matrix.m[2][1] * source.z
 242          - matrix.m[3][0] * matrix.m[2][1] * matrix.m[1][2]
 243          - matrix.m[2][0] * matrix.m[1][2] * source.y
 244          + matrix.m[2][0] * matrix.m[1][2] * matrix.m[3][1]
 245          + matrix.m[2][0] * source.z * matrix.m[1][1]
 246          - matrix.m[3][0] * matrix.m[0][1] * matrix.m[1][2]
 247          ) / var1;
 248
 249       y = - (float)(
 250          - matrix.m[2][0] * matrix.m[0][2] * source.y
 251          + matrix.m[2][1] * matrix.m[0][0] * matrix.m[3][2]
 252          + matrix.m[2][0] * matrix.m[0][2] * matrix.m[3][1]
 253          + matrix.m[0][1] * matrix.m[0][0] * matrix.m[3][2]
 254          - matrix.m[2][1] * matrix.m[0][0] * source.z
 255          - matrix.m[0][2] * matrix.m[2][1] * matrix.m[3][0]
 256          + matrix.m[0][2] * matrix.m[0][1] * source.x
 257          - matrix.m[0][2] * matrix.m[0][1] * matrix.m[3][0]
 258          + matrix.m[0][2] * matrix.m[2][1] * source.x
 259          + matrix.m[2][2] * matrix.m[0][0] * source.y
 260          - matrix.m[0][1] * matrix.m[0][0] * source.z
 261          - matrix.m[2][2] * matrix.m[0][0] * matrix.m[3][1]
 262          ) / var1;
 263
 264       z = (float)(
 265          source.x * matrix.m[0][2] * matrix.m[1][1]
 266          + matrix.m[0][0] * matrix.m[3][2] * matrix.m[1][1]
 267          + matrix.m[0][0] * matrix.m[1][2] * source.y
 268          - matrix.m[0][0] * matrix.m[1][2] * matrix.m[3][1]
 269          - matrix.m[0][0] * source.z * matrix.m[1][1]
 270          - matrix.m[1][0] * matrix.m[0][2] * source.y
 271          + matrix.m[1][0] * matrix.m[0][2] * matrix.m[3][1]
 272          - matrix.m[3][0] * matrix.m[0][2] * matrix.m[1][1]
 273          ) / var1;
 274    }
 275
 276    property float length { get { return (float)sqrt(x * x + y * y + z * z); } };
 277    property float lengthApprox
 278    {
 279       get
 280       {
 281          float ix = Abs(x), iy = Abs(y), iz = Abs(z);
 282          float tmp;
 283          if(ix < iy) { tmp = ix; ix = iy; iy = tmp; }
 284          if(ix < iz) { tmp = ix; ix = iz; iz = tmp; }
 285          if(iz > iy) { iz = iy; }
 286          return ix + (iz/2);
 287       }
 288    }
 289    /*
 290    property Vector3D
 291    {
 292       get
 293       {
 294          value.x = (double) x;
 295          value.y = (double) y;
 296          value.z = (double) z;
 297       }
 298       set
 299       {
 300          x = (float) value.x;
 301          y = (float) value.y;
 302          z = (float) value.z;
 303       }
 304    }
 305    */
 306 };