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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  18 // License along with this library; if not, write to the
  19 // Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  20 // Boston, MA  02111-1307, USA.
  21 //
  22 // $Id$
  23
  24
  25 #include <math.h>
  26 #include <stdio.h>
  27
  28 // #include <Include/fg_types.h>
  29
  30 #include "vector.hxx"
  31
  32
  33 // Given a point p, and a line through p0 with direction vector d,
  34 // find the closest point (p1) on the line
  35 void sgClosestPointToLine( sgVec3 p1, const sgVec3 p, const sgVec3 p0,
  36                            const sgVec3 d ) {
  37
  38     sgVec3 u, u1;
  39
  40     // u = p - p0
  41     sgSubVec3(u, p, p0);
  42
  43     // calculate the projection, u1, of u along d.
  44     // u1 = ( dot_prod(u, d) / dot_prod(d, d) ) * d;
  45     sgScaleVec3( u1, d, sgScalarProductVec3(u,d) / sgScalarProductVec3(d,d) );
  46
  47     // calculate the point p1 along the line that is closest to p
  48     // p0 = p1 + u1
  49     sgAddVec3(p1, p0, u1);
  50 }
  51
  52
  53 // Given a point p, and a line through p0 with direction vector d,
  54 // find the closest point (p1) on the line
  55 void sgdClosestPointToLine( sgdVec3 p1, const sgdVec3 p, const sgdVec3 p0,
  56                             const sgdVec3 d ) {
  57
  58     sgdVec3 u, u1;
  59
  60     // u = p - p0
  61     sgdSubVec3(u, p, p0);
  62
  63     // calculate the projection, u1, of u along d.
  64     // u1 = ( dot_prod(u, d) / dot_prod(d, d) ) * d;
  65     double ud = sgdScalarProductVec3(u, d);
  66     double dd = sgdScalarProductVec3(d, d);
  67     double tmp = ud / dd;
  68
  69     sgdScaleVec3(u1, d, tmp);;
  70
  71     // calculate the point p1 along the line that is closest to p
  72     // p0 = p1 + u1
  73     sgdAddVec3(p1, p0, u1);
  74 }
  75
  76
  77 // Given a point p, and a line through p0 with direction vector d,
  78 // find the shortest distance (squared) from the point to the line
  79 double sgClosestPointToLineDistSquared( const sgVec3 p, const sgVec3 p0,
  80                                         const sgVec3 d ) {
  81
  82     sgVec3 u, u1, v;
  83
  84     // u = p - p0
  85     sgSubVec3(u, p, p0);
  86
  87     // calculate the projection, u1, of u along d.
  88     // u1 = ( dot_prod(u, d) / dot_prod(d, d) ) * d;
  89     sgScaleVec3( u1, d, sgScalarProductVec3(u,d) / sgScalarProductVec3(d,d) );
  90
  91     // v = u - u1 = vector from closest point on line, p1, to the
  92     // original point, p.
  93     sgSubVec3(v, u, u1);
  94
  95     return ( sgScalarProductVec3(v, v) );
  96 }
  97
  98
  99 // Given a point p, and a line through p0 with direction vector d,
 100 // find the shortest distance (squared) from the point to the line
 101 double sgdClosestPointToLineDistSquared( const sgdVec3 p, const sgdVec3 p0,
 102                                          const sgdVec3 d ) {
 103
 104     sgdVec3 u, u1, v;
 105
 106     // u = p - p0
 107     sgdSubVec3(u, p, p0);
 108
 109     // calculate the projection, u1, of u along d.
 110     // u1 = ( dot_prod(u, d) / dot_prod(d, d) ) * d;
 111     double ud = sgdScalarProductVec3(u, d);
 112     double dd = sgdScalarProductVec3(d, d);
 113     double tmp = ud / dd;
 114
 115     sgdScaleVec3(u1, d, tmp);;
 116
 117     // v = u - u1 = vector from closest point on line, p1, to the
 118     // original point, p.
 119     sgdSubVec3(v, u, u1);
 120
 121     return ( sgdScalarProductVec3(v, v) );
 122 }
 123
 124
 125 // This is a quicker form of
 126 // sgMakeMatTrans4( sgMat4 sgTrans, sgVec3 trans )
 127 // sgPostMultMat4( sgMat, sgTRANS );
 128 void sgPostMultMat4ByTransMat4( sgMat4 src, const sgVec3 trans )
 129 {
 130     for( int i=0; i<4; i++) {
 131         for( int j=0; j<3; j++ ) {
 132             src[i][j] += (src[i][3] * trans[j]);
 133         }
 134     }
 135 }
 136
 137