src/FDM/YASim/Math.hpp

   1 #ifndef _MATH_HPP
   2 #define _MATH_HPP
   3
   4 namespace yasim {
   5
   6 class Math
   7 {
   8 public:
   9     // Dumb utilities
  10     static float clamp(float val, float min, float max);
  11
  12     // Simple wrappers around library routines
  13     static float abs(float f);
  14     static float sqrt(float f);
  15     static float pow(float base, float exp);
  16     static float ceil(float f);
  17     static float sin(float f);
  18     static float cos(float f);
  19     static float tan(float f);
  20     static float atan2(float y, float x);
  21
  22     // double variants of the above
  23     static double abs(double f);
  24     static double sqrt(double f);
  25     static double pow(double base, double exp);
  26     static double ceil(double f);
  27     static double sin(double f);
  28     static double cos(double f);
  29     static double tan(double f);
  30     static double atan2(double y, double x);
  31
  32     // Some 3D vector stuff.  In all cases, it is permissible for the
  33     // "out" vector to be the same as one of the inputs.
  34     static void  set3(float* v, float* out);
  35     static float dot3(float* a, float* b);
  36     static void  cross3(float* a, float* b, float* out);
  37     static void  mul3(float scalar, float* v, float* out);
  38     static void  add3(float* a, float* b, float* out);
  39     static void  sub3(float* a, float* b, float* out);
  40     static float mag3(float* v);
  41     static void  unit3(float* v, float* out);
  42
  43     // Matrix array convention: 0 1 2
  44     //                          3 4 5
  45     //                          6 7 8
  46
  47     // Multiply two matrices
  48     static void mmul33(float* a, float* b, float* out);
  49
  50     // Multiply by vector
  51     static void vmul33(float* m, float* v, float* out);
  52
  53     // Multiply the vector by the matrix transpose.  Or pre-multiply the
  54     // matrix by v as a row vector.  Same thing.
  55     static void tmul33(float* m, float* v, float* out);
  56
  57     // Invert matrix
  58     static void invert33(float* m, float* out);
  59
  60     // Transpose matrix (for an orthonormal orientation matrix, this
  61     // is the same as the inverse).
  62     static void trans33(float* m, float* out);
  63
  64     // Generates an orthonormal basis:
  65     //   xOut becomes the unit vector in the direction of x
  66     //   yOut is perpendicular to xOut in the x/y plane
  67     //   zOut becomes the unit vector: (xOut cross yOut)
  68     static void ortho33(float* x, float* y,
  69                         float* xOut, float* yOut, float* zOut);
  70 };
  71
  72 }; // namespace yasim
  73 #endif // _MATH_HPP