]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/FDM/YASim/Math.hpp
FGPUIDialog: fix reading from already free'd memory.
[flightgear.git] / src / FDM / YASim / Math.hpp
index e729f6d72dd0200f620906e432938a772c91a8bd..ab1f39b2d6d2aa362240e757e024997dfe1cd042 100644 (file)
 #ifndef _MATH_HPP
 #define _MATH_HPP
 
+#include <math.h>
+
 namespace yasim {
 
 class Math
 {
 public:
     // Dumb utilities
-    static float clamp(float val, float min, float max);
+    static inline float clamp(float val, float min, float max) {
+        if(val < min) return min;
+        if(val > max) return max;
+        return val;
+    }
 
     // Simple wrappers around library routines
-    static float abs(float f);
-    static float sqrt(float f);
-    static float ceil(float f);
-    static float sin(float f);
-    static float cos(float f);
-    static float tan(float f);
-    static float atan(float f);
-    static float atan2(float y, float x);
-    static float asin(float f);
-    static float acos(float f);
-    static float exp(float f);
-    static float sqr(float f) {return f*f;}
+    static inline float abs(float f)  { return (float)::fabs(f); }
+    static inline float sqrt(float f) { return (float)::sqrt(f); }
+    static inline float ceil(float f) { return (float)::ceil(f); }
+    static inline float sin(float f)  { return (float)::sin(f);  }
+    static inline float cos(float f)  { return (float)::cos(f);  }
+    static inline float tan(float f)  { return (float)::tan(f);  }
+    static inline float atan(float f) { return (float)::atan(f); }
+    static inline float atan2(float y, float x) { return (float)::atan2(y,x); }
+    static inline float asin(float f) { return (float)::asin(f); }
+    static inline float acos(float f) { return (float)::acos(f); }
+    static inline float exp(float f)  { return (float)::exp(f);  }
+    static inline float sqr(float f)  { return f*f; }
 
     // Takes two args and runs afoul of the Koenig rules.
-    static float pow(double base, double exp);
+    static inline float pow(double base, double exp) { return (float)::pow(base, exp); }
 
     // double variants of the above
-    static double abs(double f);
-    static double sqrt(double f);
-    static double ceil(double f);
-    static double sin(double f);
-    static double cos(double f);
-    static double tan(double f);
-    static double atan2(double y, double x);
-    static double floor(double x);
+    static inline double abs(double f)  { return ::fabs(f); }
+    static inline double sqrt(double f) { return ::sqrt(f); }
+    static inline double ceil(double f) { return ::ceil(f); }
+    static inline double sin(double f)  { return ::sin(f); }
+    static inline double cos(double f)  { return ::cos(f); }
+    static inline double tan(double f)  { return ::tan(f); }
+    static inline double atan2(double y, double x) { return ::atan2(y,x); }
+    static inline double floor(double x) { return ::floor(x); }
 
     // Some 3D vector stuff.  In all cases, it is permissible for the
     // "out" vector to be the same as one of the inputs.
-    static void  set3(float* v, float* out);
-    static float dot3(float* a, float* b);
-    static void  cross3(float* a, float* b, float* out);
-    static void  mul3(float scalar, float* v, float* out);
-    static void  add3(float* a, float* b, float* out);
-    static void  sub3(float* a, float* b, float* out);
-    static float mag3(float* v);
-    static void  unit3(float* v, float* out);
+    static inline void  set3(float* v, float* out) {
+        out[0] = v[0];
+        out[1] = v[1];
+        out[2] = v[2];
+    }
+
+    static inline float dot3(float* a, float* b) {
+        return a[0]*b[0] + a[1]*b[1] + a[2]*b[2];
+    }
+
+    static inline void  cross3(float* a, float* b, float* out) {
+        float ax=a[0], ay=a[1], az=a[2];
+        float bx=b[0], by=b[1], bz=b[2];
+        out[0] = ay*bz - by*az;
+        out[1] = az*bx - bz*ax;
+        out[2] = ax*by - bx*ay;
+    }
+
+    static inline void  mul3(float scalar, float* v, float* out)
+    {
+        out[0] = scalar * v[0];
+        out[1] = scalar * v[1];
+        out[2] = scalar * v[2];
+    }
+
+    static inline void  add3(float* a, float* b, float* out){
+        out[0] = a[0] + b[0];
+        out[1] = a[1] + b[1];
+        out[2] = a[2] + b[2];
+    }
+
+    static inline void  sub3(float* a, float* b, float* out) {
+        out[0] = a[0] - b[0];
+        out[1] = a[1] - b[1];
+        out[2] = a[2] - b[2];
+    }
+
+    static inline float mag3(float* v) {
+        return sqrt(dot3(v, v));
+    }
+
+    static inline void  unit3(float* v, float* out) {
+        float imag = 1/mag3(v);
+        mul3(imag, v, out);
+    }
 
     // Matrix array convention: 0 1 2
     //                          3 4 5
     //                          6 7 8
 
     // Multiply two matrices
-    static void mmul33(float* a, float* b, float* out);
+    static void mmul33(float* a, float* b, float* out) {
+        float tmp[9];
+        tmp[0] = a[0]*b[0] + a[1]*b[3] + a[2]*b[6];
+        tmp[3] = a[3]*b[0] + a[4]*b[3] + a[5]*b[6];
+        tmp[6] = a[6]*b[0] + a[7]*b[3] + a[8]*b[6];
+
+        tmp[1] = a[0]*b[1] + a[1]*b[4] + a[2]*b[7];
+        tmp[4] = a[3]*b[1] + a[4]*b[4] + a[5]*b[7];
+        tmp[7] = a[6]*b[1] + a[7]*b[4] + a[8]*b[7];
+
+        tmp[2] = a[0]*b[2] + a[1]*b[5] + a[2]*b[8];
+        tmp[5] = a[3]*b[2] + a[4]*b[5] + a[5]*b[8];
+        tmp[8] = a[6]*b[2] + a[7]*b[5] + a[8]*b[8];
+
+        for(int i=0; i<9; ++i)
+            out[i] = tmp[i];
+    }
 
     // Multiply by vector
-    static void vmul33(float* m, float* v, float* out);
+    static inline void vmul33(float* m, float* v, float* out) {
+        float x = v[0], y = v[1], z = v[2];
+        out[0] = x*m[0] + y*m[1] + z*m[2];
+        out[1] = x*m[3] + y*m[4] + z*m[5];
+        out[2] = x*m[6] + y*m[7] + z*m[8];
+    }
 
     // Multiply the vector by the matrix transpose.  Or pre-multiply the
     // matrix by v as a row vector.  Same thing.
-    static void tmul33(float* m, float* v, float* out);
+    static inline void tmul33(float* m, float* v, float* out) {
+        float x = v[0], y = v[1], z = v[2];
+        out[0] = x*m[0] + y*m[3] + z*m[6];
+        out[1] = x*m[1] + y*m[4] + z*m[7];
+        out[2] = x*m[2] + y*m[5] + z*m[8];
+    }
 
     // Invert matrix
-    static void invert33(float* m, float* out);
+    static void invert33(float* m, float* out) {
+        // Compute the inverse as the adjoint matrix times 1/(det M).
+        // A, B ... I are the cofactors of a b c
+        //                                 d e f
+        //                                 g h i
+        float a=m[0], b=m[1], c=m[2];
+        float d=m[3], e=m[4], f=m[5];
+        float g=m[6], h=m[7], i=m[8];
+
+        float A =  (e*i - h*f);
+        float B = -(d*i - g*f);
+        float C =  (d*h - g*e);
+        float D = -(b*i - h*c);
+        float E =  (a*i - g*c);
+        float F = -(a*h - g*b);
+        float G =  (b*f - e*c);
+        float H = -(a*f - d*c);
+        float I =  (a*e - d*b);
+
+        float id = 1/(a*A + b*B + c*C);
+
+        out[0] = id*A; out[1] = id*D; out[2] = id*G;
+        out[3] = id*B; out[4] = id*E; out[5] = id*H;
+        out[6] = id*C; out[7] = id*F; out[8] = id*I;
+    }
 
     // Transpose matrix (for an orthonormal orientation matrix, this
     // is the same as the inverse).
-    static void trans33(float* m, float* out);
+    static inline void trans33(float* m, float* out) {
+        // 0 1 2   Elements 0, 4, and 8 are the same
+        // 3 4 5   Swap elements 1/3, 2/6, and 5/7
+        // 6 7 8
+        out[0] = m[0];
+        out[4] = m[4];
+        out[8] = m[8];
+
+        float tmp = m[1];
+        out[1] = m[3];
+        out[3] = tmp;
+
+        tmp = m[2];
+        out[2] = m[6];
+        out[6] = tmp;
+
+        tmp = m[5];
+        out[5] = m[7];
+        out[7] = tmp;
+    }
 
     // Generates an orthonormal basis:
     //   xOut becomes the unit vector in the direction of x
     //   yOut is perpendicular to xOut in the x/y plane
     //   zOut becomes the unit vector: (xOut cross yOut)
     static void ortho33(float* x, float* y,
-                        float* xOut, float* yOut, float* zOut);
+                        float* xOut, float* yOut, float* zOut) {
+        float x0[3], y0[3];
+        set3(x, x0);
+        set3(y, y0);
+
+        unit3(x0, xOut);
+        cross3(xOut, y0, zOut);
+        unit3(zOut, zOut);
+        cross3(zOut, xOut, yOut);
+    }
 };
 
 }; // namespace yasim