00001
00032 #ifndef LL_V3MATH_H
00033 #define LL_V3MATH_H
00034
00035 #include "llerror.h"
00036 #include "llmath.h"
00037
00038 #include "llsd.h"
00039 class LLVector4;
00040 class LLMatrix3;
00041 class LLVector3d;
00042 class LLQuaternion;
00043
00044
00045
00046 static const U32 LENGTHOFVECTOR3 = 3;
00047
00048 class LLVector3
00049 {
00050 public:
00051 F32 mV[LENGTHOFVECTOR3];
00052
00053 static const LLVector3 zero;
00054 static const LLVector3 x_axis;
00055 static const LLVector3 y_axis;
00056 static const LLVector3 z_axis;
00057 static const LLVector3 x_axis_neg;
00058 static const LLVector3 y_axis_neg;
00059 static const LLVector3 z_axis_neg;
00060 static const LLVector3 all_one;
00061
00062 inline LLVector3();
00063 inline LLVector3(const F32 x, const F32 y, const F32 z);
00064 inline explicit LLVector3(const F32 *vec);
00065 explicit LLVector3(const LLVector3d &vec);
00066 explicit LLVector3(const LLVector4 &vec);
00067 LLVector3(const LLSD& sd);
00068
00069 LLSD getValue() const;
00070
00071 void setValue(const LLSD& sd);
00072
00073 const LLVector3& operator=(const LLSD& sd);
00074
00075 inline BOOL isFinite() const;
00076 BOOL clamp(F32 min, F32 max);
00077
00078 void quantize16(F32 lowerxy, F32 upperxy, F32 lowerz, F32 upperz);
00079 void quantize8(F32 lowerxy, F32 upperxy, F32 lowerz, F32 upperz);
00080 void snap(S32 sig_digits);
00081
00082 BOOL abs();
00083
00084 inline void clearVec();
00085 inline void zeroVec();
00086 inline void setVec(F32 x, F32 y, F32 z);
00087 inline void setVec(const LLVector3 &vec);
00088 inline void setVec(const F32 *vec);
00089
00090 const LLVector3& setVec(const LLVector4 &vec);
00091 const LLVector3& setVec(const LLVector3d &vec);
00092
00093 F32 magVec() const;
00094 F32 magVecSquared() const;
00095 inline F32 normVec();
00096
00097 const LLVector3& rotVec(F32 angle, const LLVector3 &vec);
00098 const LLVector3& rotVec(F32 angle, F32 x, F32 y, F32 z);
00099 const LLVector3& rotVec(const LLMatrix3 &mat);
00100 const LLVector3& rotVec(const LLQuaternion &q);
00101
00102 const LLVector3& scaleVec(const LLVector3& vec);
00103 LLVector3 scaledVec(const LLVector3& vec) const;
00104
00105 BOOL isNull() const;
00106 BOOL isExactlyZero() const { return !mV[VX] && !mV[VY] && !mV[VZ]; }
00107
00108 F32 operator[](int idx) const { return mV[idx]; }
00109 F32 &operator[](int idx) { return mV[idx]; }
00110
00111 friend LLVector3 operator+(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00112 friend LLVector3 operator-(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00113 friend F32 operator*(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00114 friend LLVector3 operator%(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00115 friend LLVector3 operator*(const LLVector3 &a, F32 k);
00116 friend LLVector3 operator/(const LLVector3 &a, F32 k);
00117 friend LLVector3 operator*(F32 k, const LLVector3 &a);
00118 friend bool operator==(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00119 friend bool operator!=(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00120
00121 friend bool operator<(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00122
00123 friend const LLVector3& operator+=(LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00124 friend const LLVector3& operator-=(LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00125 friend const LLVector3& operator%=(LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00126 friend const LLVector3& operator*=(LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00127 friend const LLVector3& operator*=(LLVector3 &a, F32 k);
00128 friend const LLVector3& operator/=(LLVector3 &a, F32 k);
00129 friend const LLVector3& operator*=(LLVector3 &a, const LLQuaternion &b);
00130
00131 friend LLVector3 operator-(const LLVector3 &a);
00132
00133 friend std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const LLVector3 &a);
00134
00135 static BOOL parseVector3(const char* buf, LLVector3* value);
00136 };
00137
00138 typedef LLVector3 LLSimLocalVec;
00139
00140
00141
00142 F32 angle_between(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00143 BOOL are_parallel(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b, F32 epsilon=F_APPROXIMATELY_ZERO);
00144 F32 dist_vec(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00145 F32 dist_vec_squared(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00146 F32 dist_vec_squared2D(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00147 LLVector3 projected_vec(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b);
00148 LLVector3 lerp(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b, F32 u);
00149
00150 inline LLVector3::LLVector3(void)
00151 {
00152 mV[0] = 0.f;
00153 mV[1] = 0.f;
00154 mV[2] = 0.f;
00155 }
00156
00157 inline LLVector3::LLVector3(const F32 x, const F32 y, const F32 z)
00158 {
00159 mV[VX] = x;
00160 mV[VY] = y;
00161 mV[VZ] = z;
00162 }
00163
00164 inline LLVector3::LLVector3(const F32 *vec)
00165 {
00166 mV[VX] = vec[VX];
00167 mV[VY] = vec[VY];
00168 mV[VZ] = vec[VZ];
00169 }
00170
00171
00172
00173
00174
00175
00176
00177
00178
00179
00180
00181
00182
00183 inline BOOL LLVector3::isFinite() const
00184 {
00185 return (llfinite(mV[VX]) && llfinite(mV[VY]) && llfinite(mV[VZ]));
00186 }
00187
00188
00189
00190
00191 inline void LLVector3::clearVec(void)
00192 {
00193 mV[0] = 0.f;
00194 mV[1] = 0.f;
00195 mV[2] = 0.f;
00196 }
00197
00198 inline void LLVector3::zeroVec(void)
00199 {
00200 mV[0] = 0.f;
00201 mV[1] = 0.f;
00202 mV[2] = 0.f;
00203 }
00204
00205 inline void LLVector3::setVec(F32 x, F32 y, F32 z)
00206 {
00207 mV[VX] = x;
00208 mV[VY] = y;
00209 mV[VZ] = z;
00210 }
00211
00212 inline void LLVector3::setVec(const LLVector3 &vec)
00213 {
00214 mV[0] = vec.mV[0];
00215 mV[1] = vec.mV[1];
00216 mV[2] = vec.mV[2];
00217 }
00218
00219 inline void LLVector3::setVec(const F32 *vec)
00220 {
00221 mV[0] = vec[0];
00222 mV[1] = vec[1];
00223 mV[2] = vec[2];
00224 }
00225
00226 inline F32 LLVector3::normVec(void)
00227 {
00228 F32 mag = fsqrtf(mV[0]*mV[0] + mV[1]*mV[1] + mV[2]*mV[2]);
00229 F32 oomag;
00230
00231 if (mag > FP_MAG_THRESHOLD)
00232 {
00233 oomag = 1.f/mag;
00234 mV[0] *= oomag;
00235 mV[1] *= oomag;
00236 mV[2] *= oomag;
00237 }
00238 else
00239 {
00240 mV[0] = 0.f;
00241 mV[1] = 0.f;
00242 mV[2] = 0.f;
00243 mag = 0;
00244 }
00245 return (mag);
00246 }
00247
00248
00249
00250 inline F32 LLVector3::magVec(void) const
00251 {
00252 return fsqrtf(mV[0]*mV[0] + mV[1]*mV[1] + mV[2]*mV[2]);
00253 }
00254
00255 inline F32 LLVector3::magVecSquared(void) const
00256 {
00257 return mV[0]*mV[0] + mV[1]*mV[1] + mV[2]*mV[2];
00258 }
00259
00260 inline LLVector3 operator+(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00261 {
00262 LLVector3 c(a);
00263 return c += b;
00264 }
00265
00266 inline LLVector3 operator-(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00267 {
00268 LLVector3 c(a);
00269 return c -= b;
00270 }
00271
00272 inline F32 operator*(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00273 {
00274 return (a.mV[0]*b.mV[0] + a.mV[1]*b.mV[1] + a.mV[2]*b.mV[2]);
00275 }
00276
00277 inline LLVector3 operator%(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00278 {
00279 return LLVector3( a.mV[1]*b.mV[2] - b.mV[1]*a.mV[2], a.mV[2]*b.mV[0] - b.mV[2]*a.mV[0], a.mV[0]*b.mV[1] - b.mV[0]*a.mV[1] );
00280 }
00281
00282 inline LLVector3 operator/(const LLVector3 &a, F32 k)
00283 {
00284 F32 t = 1.f / k;
00285 return LLVector3( a.mV[0] * t, a.mV[1] * t, a.mV[2] * t );
00286 }
00287
00288 inline LLVector3 operator*(const LLVector3 &a, F32 k)
00289 {
00290 return LLVector3( a.mV[0] * k, a.mV[1] * k, a.mV[2] * k );
00291 }
00292
00293 inline LLVector3 operator*(F32 k, const LLVector3 &a)
00294 {
00295 return LLVector3( a.mV[0] * k, a.mV[1] * k, a.mV[2] * k );
00296 }
00297
00298 inline bool operator==(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00299 {
00300 return ( (a.mV[0] == b.mV[0])
00301 &&(a.mV[1] == b.mV[1])
00302 &&(a.mV[2] == b.mV[2]));
00303 }
00304
00305 inline bool operator!=(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00306 {
00307 return ( (a.mV[0] != b.mV[0])
00308 ||(a.mV[1] != b.mV[1])
00309 ||(a.mV[2] != b.mV[2]));
00310 }
00311
00312 inline bool operator<(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00313 {
00314 return (a.mV[0] < b.mV[0]
00315 || (a.mV[0] == b.mV[0]
00316 && (a.mV[1] < b.mV[1]
00317 || (a.mV[1] == b.mV[1])
00318 && a.mV[2] < b.mV[2])));
00319 }
00320
00321 inline const LLVector3& operator+=(LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00322 {
00323 a.mV[0] += b.mV[0];
00324 a.mV[1] += b.mV[1];
00325 a.mV[2] += b.mV[2];
00326 return a;
00327 }
00328
00329 inline const LLVector3& operator-=(LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00330 {
00331 a.mV[0] -= b.mV[0];
00332 a.mV[1] -= b.mV[1];
00333 a.mV[2] -= b.mV[2];
00334 return a;
00335 }
00336
00337 inline const LLVector3& operator%=(LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00338 {
00339 LLVector3 ret( a.mV[1]*b.mV[2] - b.mV[1]*a.mV[2], a.mV[2]*b.mV[0] - b.mV[2]*a.mV[0], a.mV[0]*b.mV[1] - b.mV[0]*a.mV[1]);
00340 a = ret;
00341 return a;
00342 }
00343
00344 inline const LLVector3& operator*=(LLVector3 &a, F32 k)
00345 {
00346 a.mV[0] *= k;
00347 a.mV[1] *= k;
00348 a.mV[2] *= k;
00349 return a;
00350 }
00351
00352 inline const LLVector3& operator*=(LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00353 {
00354 a.mV[0] *= b.mV[0];
00355 a.mV[1] *= b.mV[1];
00356 a.mV[2] *= b.mV[2];
00357 return a;
00358 }
00359
00360 inline const LLVector3& operator/=(LLVector3 &a, F32 k)
00361 {
00362 F32 t = 1.f / k;
00363 a.mV[0] *= t;
00364 a.mV[1] *= t;
00365 a.mV[2] *= t;
00366 return a;
00367 }
00368
00369 inline LLVector3 operator-(const LLVector3 &a)
00370 {
00371 return LLVector3( -a.mV[0], -a.mV[1], -a.mV[2] );
00372 }
00373
00374 inline F32 dist_vec(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00375 {
00376 F32 x = a.mV[0] - b.mV[0];
00377 F32 y = a.mV[1] - b.mV[1];
00378 F32 z = a.mV[2] - b.mV[2];
00379 return fsqrtf( x*x + y*y + z*z );
00380 }
00381
00382 inline F32 dist_vec_squared(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00383 {
00384 F32 x = a.mV[0] - b.mV[0];
00385 F32 y = a.mV[1] - b.mV[1];
00386 F32 z = a.mV[2] - b.mV[2];
00387 return x*x + y*y + z*z;
00388 }
00389
00390 inline F32 dist_vec_squared2D(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00391 {
00392 F32 x = a.mV[0] - b.mV[0];
00393 F32 y = a.mV[1] - b.mV[1];
00394 return x*x + y*y;
00395 }
00396
00397 inline LLVector3 projected_vec(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b)
00398 {
00399 LLVector3 project_axis = b;
00400 project_axis.normVec();
00401 return project_axis * (a * project_axis);
00402 }
00403
00404 inline LLVector3 lerp(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b, F32 u)
00405 {
00406 return LLVector3(
00407 a.mV[VX] + (b.mV[VX] - a.mV[VX]) * u,
00408 a.mV[VY] + (b.mV[VY] - a.mV[VY]) * u,
00409 a.mV[VZ] + (b.mV[VZ] - a.mV[VZ]) * u);
00410 }
00411
00412
00413 inline BOOL LLVector3::isNull() const
00414 {
00415 if ( F_APPROXIMATELY_ZERO > mV[VX]*mV[VX] + mV[VY]*mV[VY] + mV[VZ]*mV[VZ] )
00416 {
00417 return TRUE;
00418 }
00419 return FALSE;
00420 }
00421
00422 inline void update_min_max(LLVector3& min, LLVector3& max, const LLVector3& pos)
00423 {
00424 for (U32 i = 0; i < 3; i++)
00425 {
00426 if (min.mV[i] > pos.mV[i])
00427 {
00428 min.mV[i] = pos.mV[i];
00429 }
00430 if (max.mV[i] < pos.mV[i])
00431 {
00432 max.mV[i] = pos.mV[i];
00433 }
00434 }
00435 }
00436
00437 inline F32 angle_between(const LLVector3& a, const LLVector3& b)
00438 {
00439 LLVector3 an = a;
00440 LLVector3 bn = b;
00441 an.normVec();
00442 bn.normVec();
00443 F32 cosine = an * bn;
00444 F32 angle = (cosine >= 1.0f) ? 0.0f :
00445 (cosine <= -1.0f) ? F_PI :
00446 (F32)acos(cosine);
00447 return angle;
00448 }
00449
00450 inline BOOL are_parallel(const LLVector3 &a, const LLVector3 &b, F32 epsilon)
00451 {
00452 LLVector3 an = a;
00453 LLVector3 bn = b;
00454 an.normVec();
00455 bn.normVec();
00456 F32 dot = an * bn;
00457 if ( (1.0f - fabs(dot)) < epsilon)
00458 {
00459 return TRUE;
00460 }
00461 return FALSE;
00462 }
00463
00464 #endif