Shamusworld >> Repos - architektonas/blob - src/vector.cpp

   1 //\r
   2 // vector.cpp: Various structures used for 3 dimensional imaging\r
   3 //\r
   4 // by James L. Hammons\r
   5 // (C) 2006 Underground Software\r
   6 //\r
   7 // JLH = James L. Hammons <jlhamm@acm.org>\r
   8 //\r
   9 // WHO  WHEN        WHAT\r
  10 // ---  ----------  ------------------------------------------------------------\r
  11 // JLH  09/19/2006  Created this file\r
  12 // JLH  03/22/2011  Moved implementation of constructor from header to here\r
  13 // JLH  04/02/2011  Fixed divide-by-zero bug in Unit(), added Angle() function\r
  14 //\r
  15 \r
  16 #include "vector.h"\r
  17 \r
  18 #include <math.h>                                                               // For sqrt()\r
  19 #include "mathconstants.h"\r
  20 \r
  21 \r
  22 // Vector implementation\r
  23 \r
  24 Vector::Vector(double xx/*= 0*/, double yy/*= 0*/, double zz/*= 0*/): x(xx), y(yy), z(zz)\r
  25 {\r
  26 }\r
  27 \r
  28 Vector Vector::operator=(Vector const v)\r
  29 {\r
  30         x = v.x, y = v.y, z = v.z;\r
  31 \r
  32         return *this;\r
  33 }\r
  34 \r
  35 Vector Vector::operator+(Vector const v)\r
  36 {\r
  37         return Vector(x + v.x, y + v.y, z + v.z);\r
  38 }\r
  39 \r
  40 Vector Vector::operator-(Vector const v)\r
  41 {\r
  42         return Vector(x - v.x, y - v.y, z - v.z);\r
  43 }\r
  44 \r
  45 // Unary negation\r
  46 \r
  47 Vector Vector::operator-(void)\r
  48 {\r
  49         return Vector(-x, -y, -z);\r
  50 }\r
  51 \r
  52 // Vector x constant\r
  53 \r
  54 Vector Vector::operator*(double const v)\r
  55 {\r
  56         return Vector(x * v, y * v, z * v);\r
  57 }\r
  58 \r
  59 // Vector x constant\r
  60 \r
  61 Vector Vector::operator*(float const v)\r
  62 {\r
  63         return Vector(x * v, y * v, z * v);\r
  64 }\r
  65 \r
  66 // Vector / constant\r
  67 \r
  68 Vector Vector::operator/(double const v)\r
  69 {\r
  70         return Vector(x / v, y / v, z / v);\r
  71 }\r
  72 \r
  73 // Vector / constant\r
  74 \r
  75 Vector Vector::operator/(float const v)\r
  76 {\r
  77         return Vector(x / v, y / v, z / v);\r
  78 }\r
  79 \r
  80 // Vector (cross) product\r
  81 \r
  82 Vector Vector::operator*(Vector const v)\r
  83 {\r
  84         // a x b = [a2b3 - a3b2, a3b1 - a1b3, a1b2 - a2b1]\r
  85         return Vector((y * v.z) - (z * v.y), (z * v.x) - (x * v.z), (x * v.y) - (y * v.x));\r
  86 }\r
  87 \r
  88 // Dot product\r
  89 \r
  90 double Vector::Dot(Vector const v)\r
  91 {\r
  92         return (x * v.x) + (y * v.y) + (z * v.z);\r
  93 }\r
  94 \r
  95 \r
  96 // Vector x constant, self assigned\r
  97 \r
  98 Vector& Vector::operator*=(double const v)\r
  99 {\r
 100         x *= v, y *= v, z *= v;\r
 101 \r
 102         return *this;\r
 103 }\r
 104 \r
 105 // Vector / constant, self assigned\r
 106 \r
 107 Vector& Vector::operator/=(double const v)\r
 108 {\r
 109         x /= v, y /= v, z /= v;\r
 110 \r
 111         return *this;\r
 112 }\r
 113 \r
 114 // Vector + vector, self assigned\r
 115 \r
 116 Vector& Vector::operator+=(Vector const v)\r
 117 {\r
 118         x += v.x, y += v.y, z += v.z;\r
 119 \r
 120         return *this;\r
 121 }\r
 122 \r
 123 // Vector + constant, self assigned\r
 124 \r
 125 Vector& Vector::operator+=(double const v)\r
 126 {\r
 127         x += v, y += v, z += v;\r
 128 \r
 129         return *this;\r
 130 }\r
 131 \r
 132 \r
 133 Vector Vector::Unit(void)\r
 134 {\r
 135         double mag = Magnitude();\r
 136 \r
 137         // If the magnitude of the vector is zero, then the Unit vector is undefined...\r
 138         if (mag == 0)\r
 139                 return Vector(0, 0, 0);\r
 140 \r
 141         return Vector(x / mag, y / mag, z / mag);\r
 142 }\r
 143 \r
 144 double Vector::Magnitude(void)\r
 145 {\r
 146         return sqrt(x * x + y * y + z * z);\r
 147 }\r
 148 \r
 149 double Vector::Angle(void)\r
 150 {\r
 151         // acos returns a value between zero and PI, which means we don't know which\r
 152         // quadrant the angle is in... Though, if the y-coordinate of the vector is\r
 153         // negative, that means that the angle is in quadrants III - IV.\r
 154         double rawAngle = acos(Unit().x);\r
 155         double correctedAngle = (y < 0 ? (2.0 * PI) - rawAngle : rawAngle);\r
 156 \r
 157         return correctedAngle;\r
 158 }\r
 159 \r
 160 bool Vector::isZero(double epsilon/*= 1e-6*/)\r
 161 {\r
 162         return (fabs(x) < epsilon && fabs(y) < epsilon && fabs(z) < epsilon ? true : false);\r
 163 }\r
 164 \r
 165 \r
 166 // Class methods\r
 167 \r
 168 double Vector::Dot(Vector v1, Vector v2)\r
 169 {\r
 170         return (v1.x * v2.x) + (v1.y * v2.y) + (v1.z * v2.z);\r
 171 }\r