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|---|
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|---|
| 34 |
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|---|
| 35 |
#ifndef _VJ_QUAT_H_ |
|---|
| 36 |
#define _VJ_QUAT_H_ |
|---|
| 37 |
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|---|
| 38 |
#include <math.h> |
|---|
| 39 |
|
|---|
| 40 |
#include <Math/vjVec4.h> |
|---|
| 41 |
#include <Math/vjVec3.h> |
|---|
| 42 |
#include <Math/vjMatrix.h> |
|---|
| 43 |
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|---|
| 44 |
#define VJ_QUAT_EPSILON 0.00001f |
|---|
| 45 |
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|---|
| 46 |
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| 47 |
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|---|
| 48 |
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| 49 |
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| 50 |
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|---|
| 51 |
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|---|
| 52 |
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|---|
| 53 |
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| 55 |
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|---|
| 56 |
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|---|
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|---|
| 58 |
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|---|
| 59 |
class vjQuat : public vjVec4 |
|---|
| 60 |
{ |
|---|
| 61 |
public: |
|---|
| 62 |
vjQuat() |
|---|
| 63 |
{} |
|---|
| 64 |
|
|---|
| 65 |
|
|---|
| 66 |
vjQuat( const float x, |
|---|
| 67 |
const float y, |
|---|
| 68 |
const float z, |
|---|
| 69 |
const float w) |
|---|
| 70 |
{ |
|---|
| 71 |
vec[VJ_X] = x; |
|---|
| 72 |
vec[VJ_Y] = y; |
|---|
| 73 |
vec[VJ_Z] = z; |
|---|
| 74 |
vec[VJ_W] = w; |
|---|
| 75 |
} |
|---|
| 76 |
|
|---|
| 77 |
|
|---|
| 78 |
void makeRot( const vjMatrix& mat ); |
|---|
| 79 |
|
|---|
| 80 |
|
|---|
| 81 |
void getRot( float& rad, float& x, float& y, float& z ) const |
|---|
| 82 |
{ |
|---|
| 83 |
vjQuat quat = *this; |
|---|
| 84 |
|
|---|
| 85 |
|
|---|
| 86 |
if (fabsf( quat.vec[VJ_W] ) > 1.0f) |
|---|
| 87 |
{ |
|---|
| 88 |
quat.normalize(); |
|---|
| 89 |
} |
|---|
| 90 |
|
|---|
| 91 |
float halfrad = acosf(quat.vec[VJ_W]); |
|---|
| 92 |
float sin_halfrad = sinf( halfrad ); |
|---|
| 93 |
float oneOverSinHalfRad; |
|---|
| 94 |
|
|---|
| 95 |
if (sin_halfrad != 0.0f) |
|---|
| 96 |
{ |
|---|
| 97 |
oneOverSinHalfRad = 1.0f / sin_halfrad; |
|---|
| 98 |
} |
|---|
| 99 |
|
|---|
| 100 |
|
|---|
| 101 |
|
|---|
| 102 |
|
|---|
| 103 |
else |
|---|
| 104 |
{ |
|---|
| 105 |
oneOverSinHalfRad = 0.0f; |
|---|
| 106 |
} |
|---|
| 107 |
|
|---|
| 108 |
rad = halfrad * 2.0f; |
|---|
| 109 |
vjVec3 t; |
|---|
| 110 |
t[0] = quat.vec[VJ_X] * ( oneOverSinHalfRad ); |
|---|
| 111 |
t[1] = quat.vec[VJ_Y] * ( oneOverSinHalfRad ); |
|---|
| 112 |
t[2] = quat.vec[VJ_Z] * ( oneOverSinHalfRad ); |
|---|
| 113 |
|
|---|
| 114 |
x = t[0]; |
|---|
| 115 |
y = t[1]; |
|---|
| 116 |
z = t[2]; |
|---|
| 117 |
|
|---|
| 118 |
|
|---|
| 119 |
if (oneOverSinHalfRad == 0.0f) |
|---|
| 120 |
{ |
|---|
| 121 |
x = 1.0f; |
|---|
| 122 |
} |
|---|
| 123 |
} |
|---|
| 124 |
|
|---|
| 125 |
|
|---|
| 126 |
void makeRot( const float& rad, const float& x, const float& y, const float& z ) |
|---|
| 127 |
{ |
|---|
| 128 |
float halfRad = rad * 0.5f; |
|---|
| 129 |
float sinHalfRad = sinf( halfRad ); |
|---|
| 130 |
vjVec3 vecNormalized; |
|---|
| 131 |
|
|---|
| 132 |
if (rad == 0.0f || (x == 0.0f && y == 0.0f && z == 0.0f)) |
|---|
| 133 |
{ |
|---|
| 134 |
vecNormalized.set( 1.0f, 0.0f, 0.0f ); |
|---|
| 135 |
} |
|---|
| 136 |
else |
|---|
| 137 |
{ |
|---|
| 138 |
vecNormalized.set( x, y, z ); |
|---|
| 139 |
vecNormalized.normalize(); |
|---|
| 140 |
} |
|---|
| 141 |
vec[VJ_W] = cosf( halfRad ); |
|---|
| 142 |
vec[VJ_X] = sinHalfRad * vecNormalized[0]; |
|---|
| 143 |
vec[VJ_Y] = sinHalfRad * vecNormalized[1]; |
|---|
| 144 |
vec[VJ_Z] = sinHalfRad * vecNormalized[2]; |
|---|
| 145 |
this->normalizeFast(); |
|---|
| 146 |
} |
|---|
| 147 |
|
|---|
| 148 |
|
|---|
| 149 |
void conj(const vjQuat& quat) |
|---|
| 150 |
{ |
|---|
| 151 |
*this = quat; |
|---|
| 152 |
vec[VJ_X] = -quat.vec[VJ_X]; |
|---|
| 153 |
vec[VJ_Y] = -quat.vec[VJ_Y]; |
|---|
| 154 |
vec[VJ_Z] = -quat.vec[VJ_Z]; |
|---|
| 155 |
} |
|---|
| 156 |
|
|---|
| 157 |
float norm() const |
|---|
| 158 |
{ |
|---|
| 159 |
return ((vec[0]*vec[0])+(vec[1]*vec[1])+(vec[2]*vec[2])+(vec[3]*vec[3])); |
|---|
| 160 |
} |
|---|
| 161 |
|
|---|
| 162 |
|
|---|
| 163 |
void normalizeFast() |
|---|
| 164 |
{ |
|---|
| 165 |
float n = 1 / this->norm(); |
|---|
| 166 |
vec[VJ_W] = vec[VJ_W] * n; |
|---|
| 167 |
vec[VJ_X] = vec[VJ_X] * n; |
|---|
| 168 |
vec[VJ_Y] = vec[VJ_Y] * n; |
|---|
| 169 |
vec[VJ_Z] = vec[VJ_Z] * n; |
|---|
| 170 |
} |
|---|
| 171 |
|
|---|
| 172 |
|
|---|
| 173 |
public: |
|---|
| 174 |
|
|---|
| 175 |
|
|---|
| 176 |
void mult(const vjQuat& q1, const vjQuat& q2); |
|---|
| 177 |
|
|---|
| 178 |
|
|---|
| 179 |
void div(const vjQuat& q1, const vjQuat& q2) |
|---|
| 180 |
{ |
|---|
| 181 |
vjQuat r, s; |
|---|
| 182 |
vjQuat inv_denom; |
|---|
| 183 |
inv_denom.invert(q2); |
|---|
| 184 |
|
|---|
| 185 |
r.mult(q1, inv_denom); |
|---|
| 186 |
s.mult(inv_denom, inv_denom); |
|---|
| 187 |
|
|---|
| 188 |
vec[VJ_X] = r.vec[VJ_X] / s.vec[VJ_W]; |
|---|
| 189 |
vec[VJ_Y] = r.vec[VJ_Y] / s.vec[VJ_W]; |
|---|
| 190 |
vec[VJ_Z] = r.vec[VJ_Z] / s.vec[VJ_W]; |
|---|
| 191 |
vec[VJ_W] = r.vec[VJ_W] / s.vec[VJ_W]; |
|---|
| 192 |
} |
|---|
| 193 |
|
|---|
| 194 |
|
|---|
| 195 |
void invert(const vjQuat& q1); |
|---|
| 196 |
|
|---|
| 197 |
|
|---|
| 198 |
|
|---|
| 199 |
|
|---|
| 200 |
void slerp(float _t, const vjQuat& _q1, const vjQuat& _q2); |
|---|
| 201 |
|
|---|
| 202 |
|
|---|
| 203 |
void squad(float _t, const vjQuat& _q1, const vjQuat& _q2, const vjQuat& _a, const vjQuat& _b); |
|---|
| 204 |
|
|---|
| 205 |
|
|---|
| 206 |
|
|---|
| 207 |
public: |
|---|
| 208 |
|
|---|
| 209 |
vjQuat operator *(const vjQuat& _m) const { |
|---|
| 210 |
vjQuat dst; dst.mult(*this, _m); return dst; |
|---|
| 211 |
} |
|---|
| 212 |
|
|---|
| 213 |
vjQuat operator /(const vjQuat& _m) const { |
|---|
| 214 |
vjQuat dst; dst.div(*this, _m); return dst; |
|---|
| 215 |
} |
|---|
| 216 |
|
|---|
| 217 |
public: |
|---|
| 218 |
|
|---|
| 219 |
vjQuat& operator *=(const vjQuat& _q) { |
|---|
| 220 |
this->mult(*this, _q); return *this; |
|---|
| 221 |
} |
|---|
| 222 |
vjQuat& operator /=(const vjQuat& _q) { |
|---|
| 223 |
this->div(*this, _q); return *this; |
|---|
| 224 |
} |
|---|
| 225 |
|
|---|
| 226 |
inline std::ostream& outStream( std::ostream& out ) |
|---|
| 227 |
{ |
|---|
| 228 |
float rad; |
|---|
| 229 |
float x, y, z; |
|---|
| 230 |
this->getRot( rad, x, y, z ); |
|---|
| 231 |
|
|---|
| 232 |
|
|---|
| 233 |
out << VJ_RAD2DEG( rad ) << " deg, " << x << ", " << y << ", " << z; |
|---|
| 234 |
return out; |
|---|
| 235 |
} |
|---|
| 236 |
|
|---|
| 237 |
inline friend std::ostream& operator<<( std::ostream& out, vjQuat& q ) |
|---|
| 238 |
{ |
|---|
| 239 |
q.outStream( out ); |
|---|
| 240 |
return out; |
|---|
| 241 |
} |
|---|
| 242 |
}; |
|---|
| 243 |
|
|---|
| 244 |
#endif |
|---|