]> git.mxchange.org Git - simgear.git/commitdiff
Added point3d.hxx to replace cheezy fgPoint3d struct.
authorcurt <curt>
Fri, 16 Oct 1998 00:50:29 +0000 (00:50 +0000)
committercurt <curt>
Fri, 16 Oct 1998 00:50:29 +0000 (00:50 +0000)
Math/point3d.hxx [new file with mode: 0644]
Math/polar3d.cxx
Math/polar3d.hxx
Math/vector.cxx

diff --git a/Math/point3d.hxx b/Math/point3d.hxx
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ab30d94
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,318 @@
+// point3d.hxx -- a 3d point class.  
+//
+// Adapted from algebra3 by Jean-Francois Doue, started October 1998.
+//
+// Copyright (C) 1998  Curtis L. Olson  - curt@me.umn.edu
+//
+// This program is free software; you can redistribute it and/or
+// modify it under the terms of the GNU General Public License as
+// published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+// License, or (at your option) any later version.
+//
+// This program is distributed in the hope that it will be useful, but
+// WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+// General Public License for more details.
+//
+// You should have received a copy of the GNU General Public License
+// along with this program; if not, write to the Free Software
+// Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+//
+// $Id$
+// (Log is kept at end of this file)
+
+
+#ifndef _POINT3D_HXX
+#define _POINT3D_HXX
+
+#ifndef __cplusplus                                                          
+# error This library requires C++
+#endif                                   
+
+
+#include <Misc/fgstream.hxx>
+
+#include "Include/fg_stl_config.h"
+
+#ifdef NEEDNAMESPACESTD
+using namespace std;
+#endif
+
+/*
+#include <stdlib.h>
+#include <yvals.h>
+#include <math.h>
+*/
+
+#include <assert.h>
+
+#include <Include/fg_constants.h>
+
+
+enum {PX, PY, PZ};                 // axes
+
+
+///////////////////////////
+//
+// 3D Point
+//
+///////////////////////////
+
+class Point3D {
+
+protected:
+
+    double n[3];
+
+public:
+
+    // Constructors
+
+    Point3D();
+    Point3D(const double x, const double y, const double z);
+    Point3D(const double d);
+    Point3D(const Point3D &p);
+
+    // Assignment operators
+
+    Point3D& operator = ( const Point3D& p );   // assignment of a Point3D
+    Point3D& operator += ( const Point3D& p );  // incrementation by a Point3D
+    Point3D& operator -= ( const Point3D& p );  // decrementation by a Point3D
+    Point3D& operator *= ( const double d );    // multiplication by a constant
+    Point3D& operator /= ( const double d );    // division by a constant
+    void setvals(const double x, const double y, const double z);
+    void setx(const double x);
+    void sety(const double y);
+    void setz(const double z);
+
+    // Queries 
+
+    double& operator [] ( int i);               // indexing
+    double operator[] (int i) const;            // read-only indexing
+
+    double x() const;      // cartesian x
+    double y() const;      // cartesian y
+    double z() const;      // cartesian z
+
+    double lon() const;    // polar longitude
+    double lat() const;    // polar latitude
+    double radius() const; // polar radius
+    double elev() const;   // geodetic elevation (if specifying a surface point)
+
+    // friends
+
+    friend Point3D operator - (const Point3D& p);                  // -p1
+    friend Point3D operator + (const Point3D& a, const Point3D& b); // p1 + p2
+    friend Point3D operator - (const Point3D& a, const Point3D& b); // p1 - p2
+    friend Point3D operator * (const Point3D& a, const double d);   // p1 * 3.0
+    friend Point3D operator * (const double d, const Point3D& a);   // 3.0 * p1
+    friend Point3D operator / (const Point3D& a, const double d);   // p1 / 3.0
+    friend bool operator == (const Point3D& a, const Point3D& b);   // p1 == p2?
+    friend bool operator != (const Point3D& a, const Point3D& b);   // p1 != p2?
+
+    // Special functions
+    double distance3D(const Point3D& a, const Point3D& b); // distance between
+};
+
+
+// input from stream
+inline istream&
+operator >> ( istream& in, Point3D& p)
+{
+    double x, y, z;
+    char c;
+
+    in >> x;
+
+    // read past optional comma
+    while ( in.get(c) ) {
+       if ( (c != ' ') && (c != ',') ) {
+           // push back on the stream
+           in.putback(c);
+           break;
+       }
+    }
+       
+    in >> y;
+
+    // read past optional comma
+    while ( in.get(c) ) {
+       if ( (c != ' ') && (c != ',') ) {
+           // push back on the stream
+           in.putback(c);
+           break;
+       }
+    }
+       
+    in >> z;
+
+    p.setvals(x, y, z);
+
+    return in;
+}
+
+///////////////////////////
+//
+// Point3D Member functions
+//
+///////////////////////////
+
+// CONSTRUCTORS
+
+inline Point3D::Point3D() {}
+
+inline Point3D::Point3D(const double x, const double y, const double z)
+{
+    n[PX] = x; n[PY] = y; n[PZ] = z;
+}
+
+inline Point3D::Point3D(const double d)
+{
+    n[PX] = n[PY] = n[PZ] = d;
+}
+
+inline Point3D::Point3D(const Point3D& p)
+{
+    n[PX] = p.n[PX]; n[PY] = p.n[PY]; n[PZ] = p.n[PZ];
+}
+
+// ASSIGNMENT OPERATORS
+
+inline Point3D& Point3D::operator = (const Point3D& p)
+{
+    n[PX] = p.n[PX]; n[PY] = p.n[PY]; n[PZ] = p.n[PZ]; return *this;
+}
+
+inline Point3D& Point3D::operator += ( const Point3D& p )
+{
+    n[PX] += p.n[PX]; n[PY] += p.n[PY]; n[PZ] += p.n[PZ]; return *this;
+}
+
+inline Point3D& Point3D::operator -= ( const Point3D& p )
+{
+    n[PX] -= p.n[PX]; n[PY] -= p.n[PY]; n[PZ] -= p.n[PZ]; return *this;
+}
+
+inline Point3D& Point3D::operator *= ( const double d )
+{
+    n[PX] *= d; n[PY] *= d; n[PZ] *= d; return *this;
+}
+
+inline Point3D& Point3D::operator /= ( const double d )
+{
+    double d_inv = 1./d; n[PX] *= d_inv; n[PY] *= d_inv; n[PZ] *= d_inv;
+    return *this;
+}
+
+inline void Point3D::setvals(const double x, const double y, const double z) {
+    n[PX] = x; n[PY] = y; n[PZ] = z;
+}
+
+inline void Point3D::setx(const double x) {
+    n[PX] = x;
+}
+
+inline void Point3D::sety(const double y) {
+    n[PY] = y;
+}
+
+inline void Point3D::setz(const double z) {
+    n[PZ] = z;
+}
+
+// QUERIES
+
+inline double& Point3D::operator [] ( int i)
+{
+    assert(! (i < PX || i > PZ));
+    return n[i];
+}
+
+inline double Point3D::operator [] ( int i) const {
+    assert(! (i < PX || i > PZ));
+    return n[i];
+}
+
+
+inline double Point3D::x() const { return n[PX]; }
+
+inline double Point3D::y() const { return n[PY]; }
+
+inline double Point3D::z() const { return n[PZ]; }
+
+inline double Point3D::lon() const { return n[PX]; }
+
+inline double Point3D::lat() const { return n[PY]; }
+
+inline double Point3D::radius() const { return n[PZ]; }
+
+inline double Point3D::elev() const { return n[PZ]; }
+
+
+// FRIENDS
+
+inline Point3D operator - (const Point3D& a)
+{
+    return Point3D(-a.n[PX],-a.n[PY],-a.n[PZ]);
+}
+
+inline Point3D operator + (const Point3D& a, const Point3D& b)
+{
+    return Point3D(a.n[PX]+ b.n[PX], a.n[PY] + b.n[PY], a.n[PZ] + b.n[PZ]);
+}
+
+inline Point3D operator - (const Point3D& a, const Point3D& b)
+{
+    return Point3D(a.n[PX]-b.n[PX], a.n[PY]-b.n[PY], a.n[PZ]-b.n[PZ]);
+}
+
+inline Point3D operator * (const Point3D& a, const double d)
+{
+    return Point3D(d*a.n[PX], d*a.n[PY], d*a.n[PZ]);
+}
+
+inline Point3D operator * (const double d, const Point3D& a)
+{
+    return a*d;
+}
+
+inline Point3D operator / (const Point3D& a, const double d)
+{
+    double d_inv = 1./d;
+    return Point3D(a.n[PX]*d_inv, a.n[PY]*d_inv, a.n[PZ]*d_inv);
+}
+
+inline bool operator == (const Point3D& a, const Point3D& b)
+{
+    return
+       (a.n[PX] - b.n[PX]) < FG_EPSILON &&
+       (a.n[PY] - b.n[PY]) < FG_EPSILON &&
+       (a.n[PZ] - b.n[PZ]) < FG_EPSILON;
+}
+
+inline bool operator != (const Point3D& a, const Point3D& b)
+{
+    return !(a == b);
+}
+
+// Special functions
+
+inline double distance3D(const Point3D& a, const Point3D& b)
+{
+    double x, y, z;
+
+    x = a[PX] - b[PX];
+    y = a[PY] - b[PY];
+    z = a[PZ] - b[PZ];
+
+    return sqrt(x*x + y*y + z*z);
+}
+
+#endif // _POINT3D_HXX
+
+
+// $Log$
+// Revision 1.1  1998/10/16 00:50:29  curt
+// Added point3d.hxx to replace cheezy fgPoint3d struct.
+//
+//
index 19fd26ab17f8dd35a5c0c90ea002eb8f4a91ef0d..a7a44048bc44d02c8a812c1341f91b8732d68066 100644 (file)
 /* Convert a polar coordinate to a cartesian coordinate.  Lon and Lat
  * must be specified in radians.  The FG convention is for distances
  * to be specified in meters */
-fgPoint3d fgPolarToCart3d(fgPoint3d p) {
-    fgPoint3d pnew;
+Point3D fgPolarToCart3d(const Point3D& p) {
+    Point3D pnew;
     double tmp;
 
-    tmp = cos(p.lat) * p.radius;
+    tmp = cos( p.lat() ) * p.radius();
 
-    pnew.x = cos(p.lon) * tmp;
-    pnew.y = sin(p.lon) * tmp;
-    pnew.z = sin(p.lat) * p.radius;
+    pnew.setvals( cos( p.lon() ) * tmp,
+                 sin( p.lon() ) * tmp,
+                 sin( p.lat() ) * p.radius() );
 
     return(pnew);
 }
@@ -51,15 +51,16 @@ fgPoint3d fgPolarToCart3d(fgPoint3d p) {
 
 /* Convert a cartesian coordinate to polar coordinates (lon/lat
  * specified in radians.  Distances are specified in meters. */
-fgPoint3d fgCartToPolar3d(fgPoint3d cp) {
-    fgPoint3d pp;
+Point3D fgCartToPolar3d(const Point3D& cp) {
+    Point3D pp;
 
-    pp.lon = atan2( cp.y, cp.x );
-    pp.lat = FG_PI_2 - atan2( sqrt(cp.x*cp.x + cp.y*cp.y), cp.z );
-    pp.radius = sqrt(cp.x*cp.x + cp.y*cp.y + cp.z*cp.z);
+    pp.setvals( atan2( cp.y(), cp.x() ),
+               FG_PI_2 - atan2( sqrt(cp.x()*cp.x() + cp.y()*cp.y()), cp.z() ),
+               sqrt(cp.x()*cp.x() + cp.y()*cp.y() + cp.z()*cp.z()) );
 
     /* printf("lon = %.2f  lat = %.2f  radius = %.2f\n", 
               pp.lon, pp.lat, pp.radius); */
+
     return(pp);
 }
 
@@ -67,14 +68,14 @@ fgPoint3d fgCartToPolar3d(fgPoint3d cp) {
 /* Find the Altitude above the Ellipsoid (WGS84) given the Earth
  * Centered Cartesian coordinate vector Distances are specified in
  * meters. */
-double fgGeodAltFromCart(fgPoint3d cp)
+double fgGeodAltFromCart(const Point3D& cp)
 {
     double t_lat, x_alpha, mu_alpha;
     double lat_geoc, radius;
     double result;
 
-    lat_geoc = FG_PI_2 - atan2( sqrt(cp.x*cp.x + cp.y*cp.y), cp.z );
-    radius = sqrt(cp.x*cp.x + cp.y*cp.y + cp.z*cp.z);
+    lat_geoc = FG_PI_2 - atan2( sqrt(cp.x()*cp.x() + cp.y()*cp.y()), cp.z() );
+    radius = sqrt( cp.x()*cp.x() + cp.y()*cp.y() + cp.z()*cp.z() );
        
     if( ( (FG_PI_2 - lat_geoc) < ONE_SECOND )    /* near North pole */
        || ( (FG_PI_2 + lat_geoc) < ONE_SECOND ) )   /* near South pole */
@@ -95,9 +96,12 @@ double fgGeodAltFromCart(fgPoint3d cp)
 
 
 /* $Log$
-/* Revision 1.2  1998/08/24 20:04:11  curt
-/* Various "inline" code optimizations contributed by Norman Vine.
+/* Revision 1.3  1998/10/16 00:50:29  curt
+/* Added point3d.hxx to replace cheezy fgPoint3d struct.
 /*
+ * Revision 1.2  1998/08/24 20:04:11  curt
+ * Various "inline" code optimizations contributed by Norman Vine.
+ *
  * Revision 1.1  1998/07/08 14:40:08  curt
  * polar3d.[ch] renamed to polar3d.[ch]xx, vector.[ch] renamed to vector.[ch]xx
  * Updated fg_geodesy comments to reflect that routines expect and produce
index c568c31f38169929cf09c2beeef1c6503c08f41c..bc873e1e917b02268c042bc8b120e2faca5c05cd 100644 (file)
 
 
 #include <Include/fg_constants.h>
-#include <Include/fg_types.h>
+// #include <Include/fg_types.h>
+#include <Math/point3d.hxx>
 
 
 /* Convert a polar coordinate to a cartesian coordinate.  Lon and Lat
  * must be specified in radians.  The FG convention is for distances
  * to be specified in meters */
-fgPoint3d fgPolarToCart3d(fgPoint3d p);
+Point3D fgPolarToCart3d(const Point3D& p);
 
 
 /* Convert a cartesian coordinate to polar coordinates (lon/lat
  * specified in radians.  Distances are specified in meters. */
-fgPoint3d fgCartToPolar3d(fgPoint3d cp);
+Point3D fgCartToPolar3d(const Point3D& cp);
 
 
 /* Find the Altitude above the Ellipsoid (WGS84) given the Earth
  * Centered Cartesian coordinate vector Distances are specified in
  * meters. */
-double fgGeodAltFromCart(fgPoint3d cp);
+double fgGeodAltFromCart(const Point3D& cp);
 
 
 #endif /* _POLAR_HXX */
 
 
 /* $Log$
-/* Revision 1.2  1998/08/24 20:04:12  curt
-/* Various "inline" code optimizations contributed by Norman Vine.
+/* Revision 1.3  1998/10/16 00:50:30  curt
+/* Added point3d.hxx to replace cheezy fgPoint3d struct.
 /*
+ * Revision 1.2  1998/08/24 20:04:12  curt
+ * Various "inline" code optimizations contributed by Norman Vine.
+ *
  * Revision 1.1  1998/07/08 14:40:09  curt
  * polar3d.[ch] renamed to polar3d.[ch]xx, vector.[ch] renamed to vector.[ch]xx
  * Updated fg_geodesy comments to reflect that routines expect and produce
index aac81abfcc9b753bd6a96c808d1dc2c22d72f794..641c056e7fe5bf7b3bbc6564129503c410322d59 100644 (file)
@@ -27,7 +27,7 @@
 #include <math.h>
 #include <stdio.h>
 
-#include <Include/fg_types.h>
+// #include <Include/fg_types.h>
 
 #include "vector.hxx"
 
@@ -135,9 +135,12 @@ double fgPointLineSquared(MAT3vec p, MAT3vec p0, MAT3vec d) {
 
 
 /* $Log$
-/* Revision 1.3  1998/08/24 20:04:12  curt
-/* Various "inline" code optimizations contributed by Norman Vine.
+/* Revision 1.4  1998/10/16 00:50:31  curt
+/* Added point3d.hxx to replace cheezy fgPoint3d struct.
 /*
+ * Revision 1.3  1998/08/24 20:04:12  curt
+ * Various "inline" code optimizations contributed by Norman Vine.
+ *
  * Revision 1.2  1998/07/24 21:34:38  curt
  * fgPointLine() rewritten into fgPointLineSquared() ... this ultimately saves
  * us from doing a sqrt().