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// This file is part of Glest Shared Library (www.glest.org)
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// the terms of the GNU General Public License as published
// by the Free Software Foundation; either version 2 of the
// License, or (at your option) any later version
// ==============================================================
#include "quaternion.h"
#include "leak_dumper.h"
namespace Shared{ namespace Graphics{
// =====================================================
// class AxisAngle
// =====================================================
AxisAngle::AxisAngle(const Vec3f &axis, float angle){
this->axis= axis;
this->angle= angle;
}
// =====================================================
// class EulerAngles
// =====================================================
EulerAngles::EulerAngles(float x, float y, float z){
this->x= x;
this->y= y;
this->z= z;
}
// =====================================================
// class Quaternion
// =====================================================
Quaternion::Quaternion(){
setMultIdentity();
}
Quaternion::Quaternion(float w, const Vec3f &v){
this->w= w;
this->v= v;
}
Quaternion::Quaternion(const EulerAngles &eulerAngles){
setEuler(eulerAngles);
}
Quaternion::Quaternion(const AxisAngle &axisAngle){
setAxisAngle(axisAngle);
}
void Quaternion::setMultIdentity(){
w= 1.0f;
v= Vec3f(0.0f);
}
void Quaternion::setAddIdentity(){
w= 0.0f;
v= Vec3f(0.0f);
}
void Quaternion::setAxisAngle(const AxisAngle &axisAngle){
w= cosf(axisAngle.angle/2.0f);
v.x= axisAngle.axis.x * sinf(axisAngle.angle/2.0f);
v.y= axisAngle.axis.y * sinf(axisAngle.angle/2.0f);
v.z= axisAngle.axis.z * sinf(axisAngle.angle/2.0f);
}
void Quaternion::setEuler(const EulerAngles &eulerAngles){
Quaternion qx, qy, qz, qr;
qx.w= cosf(eulerAngles.x/2.0f);
qx.v= Vec3f(sinf(eulerAngles.x/2.0f), 0.0f, 0.0f);
qy.w= cosf(eulerAngles.y/2.0f);
qy.v= Vec3f(0.0f, sinf(eulerAngles.y/2.0f), 0.0f);
qz.w= cosf(eulerAngles.z/2.0f);
qz.v= Vec3f(0.0f, 0.0f, sinf(eulerAngles.z/2.0f));
qr= qx*qy*qz;
w= qr.w;
v= qr.v;
}
float Quaternion::length(){
return sqrt(w*w+v.x*v.x+v.y*v.y+v.z*v.z);
}
Quaternion Quaternion::conjugate(){
return Quaternion(w, -v);
}
void Quaternion::normalize(){
float il= 1.f/length();
w*= il;
v= v*il;
}
Quaternion Quaternion::operator + (const Quaternion &q) const{
return Quaternion(w +q.w, v+q.v);
}
Quaternion Quaternion::operator * (const Quaternion &q) const{
return Quaternion(
w*q.w - v.x*q.v.x - v.y*q.v.y - v.z*q.v.z,
Vec3f(
w*q.v.x + v.x*q.w + v.y*q.v.z - v.z*q.v.y,
w*q.v.y + v.y*q.w + v.z*q.v.x - v.x*q.v.z,
w*q.v.z + v.z*q.w + v.x*q.v.y - v.y*q.v.x));
}
void Quaternion::operator += (const Quaternion &q){
*this= *this + q;
}
void Quaternion::operator *= (const Quaternion &q){
*this= *this * q;
}
Quaternion Quaternion::lerp(float t, const Quaternion &q) const{
return Quaternion(
w * (1.0f-t) + q.w * t,
v * (1.0f-t) + q.v * t);
}
Matrix3f Quaternion::toMatrix3() const{
Matrix3f rm;
//row1
rm[0]= 1.0f - 2*v.y*v.y - 2*v.z*v.z;
rm[3]= 2*v.x*v.y - 2*w*v.z;
rm[6]= 2*v.x*v.z + 2*w*v.y;
//row2
rm[1]= 2*v.x*v.y + 2*w*v.z;
rm[4]= 1.0f - 2*v.x*v.x - 2*v.z*v.z;
rm[7]= 2*v.y*v.z - 2*w*v.x;
//row3
rm[2]= 2*v.x*v.z - 2*w*v.y;
rm[5]= 2*v.y*v.z + 2*w*v.x;
rm[8]= 1.0f - 2*v.x*v.x - 2*v.y*v.y;
return rm;
}
Matrix4f Quaternion::toMatrix4() const{
Matrix4f rm;
//row1
rm[0]= 1.0f - 2*v.y*v.y - 2*v.z*v.z;
rm[4]= 2*v.x*v.y - 2*w*v.z;
rm[8]= 2*v.x*v.z + 2*w*v.y;
rm[12]= 0.0f;
//row2
rm[1]= 2*v.x*v.y + 2*w*v.z;
rm[5]= 1.0f - 2*v.x*v.x - 2*v.z*v.z;
rm[9]= 2*v.y*v.z - 2*w*v.x;
rm[13]= 0.0f;
//row3
rm[2]= 2*v.x*v.z - 2*w*v.y;
rm[6]= 2*v.y*v.z + 2*w*v.x;
rm[10]= 1.0f - 2*v.x*v.x - 2*v.y*v.y;
rm[14]= 0.0f;
//row4
rm[3]= 0.0f;
rm[7]= 0.0f;
rm[11]= 0.0f;
rm[15]= 1.0f;
return rm;
}
AxisAngle Quaternion::toAxisAngle() const{
float scale= 1.0f/(v.x*v.x + v.y*v.y + v.z*v.z);
return AxisAngle(v*scale, 2*acosf(w));
}
Vec3f Quaternion::getLocalXAxis() const{
return Vec3f(
1.0f - 2*v.y*v.y - 2*v.z*v.z,
2*v.x*v.y + 2*w*v.z,
2*v.x*v.z - 2*w*v.y);
}
Vec3f Quaternion::getLocalYAxis() const{
return Vec3f(
2*v.x*v.y - 2*w*v.z,
1.0f - 2*v.x*v.x - 2*v.z*v.z,
2*v.y*v.z + 2*w*v.x);
}
Vec3f Quaternion::getLocalZAxis() const{
return Vec3f(
2*v.x*v.z + 2*w*v.y,
2*v.y*v.z - 2*w*v.x,
1.0f - 2*v.x*v.x - 2*v.y*v.y);
}
}}//end namespace
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