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dir: /src/zmath.c/
/* Some simple mathematical functions. Don't look for some logic in
the function names :-) */
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include "zmath.h"
/* ******* Gestion des matrices 4x4 ****** */
void gl_M4_Id(M4 *a)
{
int i,j;
for(i=0;i<4;i++)
for(j=0;j<4;j++)
if (i==j) a->m[i][j]=1.0; else a->m[i][j]=0.0;
}
int gl_M4_IsId(M4 *a)
{
int i,j;
for(i=0;i<4;i++)
for(j=0;j<4;j++) {
if (i==j) {
if (a->m[i][j] != 1.0) return 0;
} else if (a->m[i][j] != 0.0) return 0;
}
return 1;
}
void gl_M4_Mul(M4 *c,M4 *a,M4 *b)
{
int i,j,k;
float s;
for(i=0;i<4;i++)
for(j=0;j<4;j++) {
s=0.0;
for(k=0;k<4;k++) s+=a->m[i][k]*b->m[k][j];
c->m[i][j]=s;
}
}
/* c=c*a */
void gl_M4_MulLeft(M4 *c,M4 *b)
{
int i,j,k;
float s;
M4 a;
/*memcpy(&a, c, 16*sizeof(float));
*/
a=*c;
for(i=0;i<4;i++)
for(j=0;j<4;j++) {
s=0.0;
for(k=0;k<4;k++) s+=a.m[i][k]*b->m[k][j];
c->m[i][j]=s;
}
}
void gl_M4_Move(M4 *a,M4 *b)
{
memcpy(a,b,sizeof(M4));
}
void gl_MoveV3(V3 *a,V3 *b)
{
memcpy(a,b,sizeof(V3));
}
void gl_MulM4V3(V3 *a,M4 *b,V3 *c)
{
a->X=b->m[0][0]*c->X+b->m[0][1]*c->Y+b->m[0][2]*c->Z+b->m[0][3];
a->Y=b->m[1][0]*c->X+b->m[1][1]*c->Y+b->m[1][2]*c->Z+b->m[1][3];
a->Z=b->m[2][0]*c->X+b->m[2][1]*c->Y+b->m[2][2]*c->Z+b->m[2][3];
}
void gl_MulM3V3(V3 *a,M4 *b,V3 *c)
{
a->X=b->m[0][0]*c->X+b->m[0][1]*c->Y+b->m[0][2]*c->Z;
a->Y=b->m[1][0]*c->X+b->m[1][1]*c->Y+b->m[1][2]*c->Z;
a->Z=b->m[2][0]*c->X+b->m[2][1]*c->Y+b->m[2][2]*c->Z;
}
void gl_M4_MulV4(V4 *a,M4 *b,V4 *c)
{
a->X=b->m[0][0]*c->X+b->m[0][1]*c->Y+b->m[0][2]*c->Z+b->m[0][3]*c->W;
a->Y=b->m[1][0]*c->X+b->m[1][1]*c->Y+b->m[1][2]*c->Z+b->m[1][3]*c->W;
a->Z=b->m[2][0]*c->X+b->m[2][1]*c->Y+b->m[2][2]*c->Z+b->m[2][3]*c->W;
a->W=b->m[3][0]*c->X+b->m[3][1]*c->Y+b->m[3][2]*c->Z+b->m[3][3]*c->W;
}
/* transposition of a 4x4 matrix */
void gl_M4_Transpose(M4 *a,M4 *b)
{
a->m[0][0]=b->m[0][0];
a->m[0][1]=b->m[1][0];
a->m[0][2]=b->m[2][0];
a->m[0][3]=b->m[3][0];
a->m[1][0]=b->m[0][1];
a->m[1][1]=b->m[1][1];
a->m[1][2]=b->m[2][1];
a->m[1][3]=b->m[3][1];
a->m[2][0]=b->m[0][2];
a->m[2][1]=b->m[1][2];
a->m[2][2]=b->m[2][2];
a->m[2][3]=b->m[3][2];
a->m[3][0]=b->m[0][3];
a->m[3][1]=b->m[1][3];
a->m[3][2]=b->m[2][3];
a->m[3][3]=b->m[3][3];
}
/* inversion of an orthogonal matrix of type Y=M.X+P */
void gl_M4_InvOrtho(M4 *a,M4 b)
{
int i,j;
float s;
for(i=0;i<3;i++)
for(j=0;j<3;j++) a->m[i][j]=b.m[j][i];
a->m[3][0]=0.0; a->m[3][1]=0.0; a->m[3][2]=0.0; a->m[3][3]=1.0;
for(i=0;i<3;i++) {
s=0;
for(j=0;j<3;j++) s-=b.m[j][i]*b.m[j][3];
a->m[i][3]=s;
}
}
/* Inversion of a general nxn matrix.
Note : m is destroyed */
int Matrix_Inv(float *r,float *m,int n)
{
int i,j,k,l;
float max,tmp,t;
/* identit�e dans r */
for(i=0;i<n*n;i++) r[i]=0;
for(i=0;i<n;i++) r[i*n+i]=1;
for(j=0;j<n;j++) {
/* recherche du nombre de plus grand module sur la colonne j */
max=m[j*n+j];
k=j;
for(i=j+1;i<n;i++)
if (fabs(m[i*n+j])>fabs(max)) {
k=i;
max=m[i*n+j];
}
/* non intersible matrix */
if (max==0) return 1;
/* permutation des lignes j et k */
if (k!=j) {
for(i=0;i<n;i++) {
tmp=m[j*n+i];
m[j*n+i]=m[k*n+i];
m[k*n+i]=tmp;
tmp=r[j*n+i];
r[j*n+i]=r[k*n+i];
r[k*n+i]=tmp;
}
}
/* multiplication de la ligne j par 1/max */
max=1/max;
for(i=0;i<n;i++) {
m[j*n+i]*=max;
r[j*n+i]*=max;
}
for(l=0;l<n;l++) if (l!=j) {
t=m[l*n+j];
for(i=0;i<n;i++) {
m[l*n+i]-=m[j*n+i]*t;
r[l*n+i]-=r[j*n+i]*t;
}
}
}
return 0;
}
/* inversion of a 4x4 matrix */
void gl_M4_Inv(M4 *a,M4 *b)
{
M4 tmp;
memcpy(&tmp, b, 16*sizeof(float));
/*tmp=*b;*/
Matrix_Inv(&a->m[0][0],&tmp.m[0][0],4);
}
void gl_M4_Rotate(M4 *a,float t,int u)
{
float s,c;
int v,w;
if ((v=u+1)>2) v=0;
if ((w=v+1)>2) w=0;
s=sin(t);
c=cos(t);
gl_M4_Id(a);
a->m[v][v]=c; a->m[v][w]=-s;
a->m[w][v]=s; a->m[w][w]=c;
}
/* inverse of a 3x3 matrix */
void gl_M3_Inv(M3 *a,M3 *m)
{
float det;
det = m->m[0][0]*m->m[1][1]*m->m[2][2]-m->m[0][0]*m->m[1][2]*m->m[2][1]-
m->m[1][0]*m->m[0][1]*m->m[2][2]+m->m[1][0]*m->m[0][2]*m->m[2][1]+
m->m[2][0]*m->m[0][1]*m->m[1][2]-m->m[2][0]*m->m[0][2]*m->m[1][1];
a->m[0][0] = (m->m[1][1]*m->m[2][2]-m->m[1][2]*m->m[2][1])/det;
a->m[0][1] = -(m->m[0][1]*m->m[2][2]-m->m[0][2]*m->m[2][1])/det;
a->m[0][2] = -(-m->m[0][1]*m->m[1][2]+m->m[0][2]*m->m[1][1])/det;
a->m[1][0] = -(m->m[1][0]*m->m[2][2]-m->m[1][2]*m->m[2][0])/det;
a->m[1][1] = (m->m[0][0]*m->m[2][2]-m->m[0][2]*m->m[2][0])/det;
a->m[1][2] = -(m->m[0][0]*m->m[1][2]-m->m[0][2]*m->m[1][0])/det;
a->m[2][0] = (m->m[1][0]*m->m[2][1]-m->m[1][1]*m->m[2][0])/det;
a->m[2][1] = -(m->m[0][0]*m->m[2][1]-m->m[0][1]*m->m[2][0])/det;
a->m[2][2] = (m->m[0][0]*m->m[1][1]-m->m[0][1]*m->m[1][0])/det;
}
/* vector arithmetic */
int gl_V3_Norm(V3 *a)
{
float n;
n=sqrt(a->X*a->X+a->Y*a->Y+a->Z*a->Z);
if (n==0) return 1;
a->X/=n;
a->Y/=n;
a->Z/=n;
return 0;
}
V3 gl_V3_New(float x,float y,float z)
{
V3 a;
a.X=x;
a.Y=y;
a.Z=z;
return a;
}
V4 gl_V4_New(float x,float y,float z,float w)
{
V4 a;
a.X=x;
a.Y=y;
a.Z=z;
a.W=w;
return a;
}