simgear/math/vector.cxx

   1 // vector.cxx -- additional vector routines
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started December 1997.
   4 //
   5 // Copyright (C) 1997  Curtis L. Olson  - http://www.flightgear.org/~curt
   6 //
   7 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   8 // modify it under the terms of the GNU Library General Public
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  12 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  16 //
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  18 // along with this program; if not, write to the Free Software
  19 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  20 //
  21 // $Id$
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  23
  24 #include <math.h>
  25 #include <stdio.h>
  26
  27 // #include <Include/fg_types.h>
  28
  29 #include "vector.hxx"
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  31
  32 // Given a point p, and a line through p0 with direction vector d,
  33 // find the closest point (p1) on the line
  34 void sgClosestPointToLine( sgVec3 p1, const sgVec3 p, const sgVec3 p0,
  35                            const sgVec3 d ) {
  36
  37     sgVec3 u, u1;
  38
  39     // u = p - p0
  40     sgSubVec3(u, p, p0);
  41
  42     // calculate the projection, u1, of u along d.
  43     // u1 = ( dot_prod(u, d) / dot_prod(d, d) ) * d;
  44     sgScaleVec3( u1, d, sgScalarProductVec3(u,d) / sgScalarProductVec3(d,d) );
  45
  46     // calculate the point p1 along the line that is closest to p
  47     // p0 = p1 + u1
  48     sgAddVec3(p1, p0, u1);
  49 }
  50
  51
  52 // Given a point p, and a line through p0 with direction vector d,
  53 // find the closest point (p1) on the line
  54 void sgdClosestPointToLine( sgdVec3 p1, const sgdVec3 p, const sgdVec3 p0,
  55                             const sgdVec3 d ) {
  56
  57     sgdVec3 u, u1;
  58
  59     // u = p - p0
  60     sgdSubVec3(u, p, p0);
  61
  62     // calculate the projection, u1, of u along d.
  63     // u1 = ( dot_prod(u, d) / dot_prod(d, d) ) * d;
  64     double ud = sgdScalarProductVec3(u, d);
  65     double dd = sgdScalarProductVec3(d, d);
  66     double tmp = ud / dd;
  67
  68     sgdScaleVec3(u1, d, tmp);;
  69
  70     // calculate the point p1 along the line that is closest to p
  71     // p0 = p1 + u1
  72     sgdAddVec3(p1, p0, u1);
  73 }
  74
  75
  76 // Given a point p, and a line through p0 with direction vector d,
  77 // find the shortest distance (squared) from the point to the line
  78 double sgClosestPointToLineDistSquared( const sgVec3 p, const sgVec3 p0,
  79                                         const sgVec3 d ) {
  80
  81     sgVec3 u, u1, v;
  82
  83     // u = p - p0
  84     sgSubVec3(u, p, p0);
  85
  86     // calculate the projection, u1, of u along d.
  87     // u1 = ( dot_prod(u, d) / dot_prod(d, d) ) * d;
  88     sgScaleVec3( u1, d, sgScalarProductVec3(u,d) / sgScalarProductVec3(d,d) );
  89
  90     // v = u - u1 = vector from closest point on line, p1, to the
  91     // original point, p.
  92     sgSubVec3(v, u, u1);
  93
  94     return ( sgScalarProductVec3(v, v) );
  95 }
  96
  97
  98 // Given a point p, and a line through p0 with direction vector d,
  99 // find the shortest distance (squared) from the point to the line
 100 double sgdClosestPointToLineDistSquared( const sgdVec3 p, const sgdVec3 p0,
 101                                          const sgdVec3 d ) {
 102
 103     sgdVec3 u, u1, v;
 104
 105     // u = p - p0
 106     sgdSubVec3(u, p, p0);
 107
 108     // calculate the projection, u1, of u along d.
 109     // u1 = ( dot_prod(u, d) / dot_prod(d, d) ) * d;
 110     double ud = sgdScalarProductVec3(u, d);
 111     double dd = sgdScalarProductVec3(d, d);
 112     double tmp = ud / dd;
 113
 114     sgdScaleVec3(u1, d, tmp);;
 115
 116     // v = u - u1 = vector from closest point on line, p1, to the
 117     // original point, p.
 118     sgdSubVec3(v, u, u1);
 119
 120     return ( sgdScalarProductVec3(v, v) );
 121 }
 122
 123
 124 // This is a quicker form of
 125 // sgMakeMatTrans4( sgMat4 sgTrans, sgVec3 trans )
 126 // sgPostMultMat4( sgMat, sgTRANS );
 127 void sgPostMultMat4ByTransMat4( sgMat4 src, const sgVec3 trans )
 128 {
 129     for( int i=0; i<4; i++) {
 130         for( int j=0; j<3; j++ ) {
 131             src[i][j] += (src[i][3] * trans[j]);
 132         }
 133     }
 134 }
 135
 136