kmscube/esTransform.c

   1 //
   2 // Book:      OpenGL(R) ES 2.0 Programming Guide
   3 // Authors:   Aaftab Munshi, Dan Ginsburg, Dave Shreiner
   4 // ISBN-10:   0321502795
   5 // ISBN-13:   9780321502797
   6 // Publisher: Addison-Wesley Professional
   7 // URLs:      http://safari.informit.com/9780321563835
   8 //            http://www.opengles-book.com
   9 //
  10
  11 /*
  12  * (c) 2009 Aaftab Munshi, Dan Ginsburg, Dave Shreiner
  13  *
  14  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
  15  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
  16  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
  17  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  18  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  19  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  20  *
  21  * The above copyright notice and this permission notice shall be included
  22  * in all copies or substantial portions of the Software.
  23  *
  24  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  25  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  26  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
  27  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  28  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  29  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
  30  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  31  */
  32
  33 // ESUtil.c
  34 //
  35 //    A utility library for OpenGL ES.  This library provides a
  36 //    basic common framework for the example applications in the
  37 //    OpenGL ES 2.0 Programming Guide.
  38 //
  39
  40 ///
  41 //  Includes
  42 //
  43 #include "esTransform.h"
  44 #include <math.h>
  45 #include <string.h>
  46
  47 #define PI 3.1415926535897932384626433832795f
  48
  49 void
  50 esScale(ESMatrix *result, GLfloat sx, GLfloat sy, GLfloat sz)
  51 {
  52         result->m[0][0] *= sx;
  53         result->m[0][1] *= sx;
  54         result->m[0][2] *= sx;
  55         result->m[0][3] *= sx;
  56
  57         result->m[1][0] *= sy;
  58         result->m[1][1] *= sy;
  59         result->m[1][2] *= sy;
  60         result->m[1][3] *= sy;
  61
  62         result->m[2][0] *= sz;
  63         result->m[2][1] *= sz;
  64         result->m[2][2] *= sz;
  65         result->m[2][3] *= sz;
  66 }
  67
  68 void
  69 esTranslate(ESMatrix *result, GLfloat tx, GLfloat ty, GLfloat tz)
  70 {
  71         result->m[3][0] += (result->m[0][0] * tx + result->m[1][0] * ty + result->m[2][0] * tz);
  72         result->m[3][1] += (result->m[0][1] * tx + result->m[1][1] * ty + result->m[2][1] * tz);
  73         result->m[3][2] += (result->m[0][2] * tx + result->m[1][2] * ty + result->m[2][2] * tz);
  74         result->m[3][3] += (result->m[0][3] * tx + result->m[1][3] * ty + result->m[2][3] * tz);
  75 }
  76
  77 void
  78 esRotate(ESMatrix *result, GLfloat angle, GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z)
  79 {
  80         GLfloat sinAngle, cosAngle;
  81         GLfloat mag = sqrtf(x * x + y * y + z * z);
  82
  83         sinAngle = sinf ( angle * PI / 180.0f );
  84         cosAngle = cosf ( angle * PI / 180.0f );
  85         if ( mag > 0.0f )
  86         {
  87                 GLfloat xx, yy, zz, xy, yz, zx, xs, ys, zs;
  88                 GLfloat oneMinusCos;
  89                 ESMatrix rotMat;
  90
  91                 x /= mag;
  92                 y /= mag;
  93                 z /= mag;
  94
  95                 xx = x * x;
  96                 yy = y * y;
  97                 zz = z * z;
  98                 xy = x * y;
  99                 yz = y * z;
 100                 zx = z * x;
 101                 xs = x * sinAngle;
 102                 ys = y * sinAngle;
 103                 zs = z * sinAngle;
 104                 oneMinusCos = 1.0f - cosAngle;
 105
 106                 rotMat.m[0][0] = (oneMinusCos * xx) + cosAngle;
 107                 rotMat.m[0][1] = (oneMinusCos * xy) - zs;
 108                 rotMat.m[0][2] = (oneMinusCos * zx) + ys;
 109                 rotMat.m[0][3] = 0.0F;
 110
 111                 rotMat.m[1][0] = (oneMinusCos * xy) + zs;
 112                 rotMat.m[1][1] = (oneMinusCos * yy) + cosAngle;
 113                 rotMat.m[1][2] = (oneMinusCos * yz) - xs;
 114                 rotMat.m[1][3] = 0.0F;
 115
 116                 rotMat.m[2][0] = (oneMinusCos * zx) - ys;
 117                 rotMat.m[2][1] = (oneMinusCos * yz) + xs;
 118                 rotMat.m[2][2] = (oneMinusCos * zz) + cosAngle;
 119                 rotMat.m[2][3] = 0.0F;
 120
 121                 rotMat.m[3][0] = 0.0F;
 122                 rotMat.m[3][1] = 0.0F;
 123                 rotMat.m[3][2] = 0.0F;
 124                 rotMat.m[3][3] = 1.0F;
 125
 126                 esMatrixMultiply( result, &rotMat, result );
 127         }
 128 }
 129
 130 void
 131 esFrustum(ESMatrix *result, float left, float right, float bottom, float top, float nearZ, float farZ)
 132 {
 133         float       deltaX = right - left;
 134         float       deltaY = top - bottom;
 135         float       deltaZ = farZ - nearZ;
 136         ESMatrix    frust;
 137
 138         if ( (nearZ <= 0.0f) || (farZ <= 0.0f) ||
 139                         (deltaX <= 0.0f) || (deltaY <= 0.0f) || (deltaZ <= 0.0f) )
 140                 return;
 141
 142         frust.m[0][0] = 2.0f * nearZ / deltaX;
 143         frust.m[0][1] = frust.m[0][2] = frust.m[0][3] = 0.0f;
 144
 145         frust.m[1][1] = 2.0f * nearZ / deltaY;
 146         frust.m[1][0] = frust.m[1][2] = frust.m[1][3] = 0.0f;
 147
 148         frust.m[2][0] = (right + left) / deltaX;
 149         frust.m[2][1] = (top + bottom) / deltaY;
 150         frust.m[2][2] = -(nearZ + farZ) / deltaZ;
 151         frust.m[2][3] = -1.0f;
 152
 153         frust.m[3][2] = -2.0f * nearZ * farZ / deltaZ;
 154         frust.m[3][0] = frust.m[3][1] = frust.m[3][3] = 0.0f;
 155
 156         esMatrixMultiply(result, &frust, result);
 157 }
 158
 159
 160 void
 161 esPerspective(ESMatrix *result, float fovy, float aspect, float nearZ, float farZ)
 162 {
 163         GLfloat frustumW, frustumH;
 164
 165         frustumH = tanf( fovy / 360.0f * PI ) * nearZ;
 166         frustumW = frustumH * aspect;
 167
 168         esFrustum( result, -frustumW, frustumW, -frustumH, frustumH, nearZ, farZ );
 169 }
 170
 171 void
 172 esOrtho(ESMatrix *result, float left, float right, float bottom, float top, float nearZ, float farZ)
 173 {
 174         float       deltaX = right - left;
 175         float       deltaY = top - bottom;
 176         float       deltaZ = farZ - nearZ;
 177         ESMatrix    ortho;
 178
 179         if ( (deltaX == 0.0f) || (deltaY == 0.0f) || (deltaZ == 0.0f) )
 180                 return;
 181
 182         esMatrixLoadIdentity(&ortho);
 183         ortho.m[0][0] = 2.0f / deltaX;
 184         ortho.m[3][0] = -(right + left) / deltaX;
 185         ortho.m[1][1] = 2.0f / deltaY;
 186         ortho.m[3][1] = -(top + bottom) / deltaY;
 187         ortho.m[2][2] = -2.0f / deltaZ;
 188         ortho.m[3][2] = -(nearZ + farZ) / deltaZ;
 189
 190         esMatrixMultiply(result, &ortho, result);
 191 }
 192
 193
 194 void
 195 esMatrixMultiply(ESMatrix *result, ESMatrix *srcA, ESMatrix *srcB)
 196 {
 197         ESMatrix    tmp;
 198         int         i;
 199
 200         for (i=0; i<4; i++)
 201         {
 202                 tmp.m[i][0] =   (srcA->m[i][0] * srcB->m[0][0]) +
 203                                 (srcA->m[i][1] * srcB->m[1][0]) +
 204                                 (srcA->m[i][2] * srcB->m[2][0]) +
 205                                 (srcA->m[i][3] * srcB->m[3][0]) ;
 206
 207                 tmp.m[i][1] =   (srcA->m[i][0] * srcB->m[0][1]) +
 208                                 (srcA->m[i][1] * srcB->m[1][1]) +
 209                                 (srcA->m[i][2] * srcB->m[2][1]) +
 210                                 (srcA->m[i][3] * srcB->m[3][1]) ;
 211
 212                 tmp.m[i][2] =   (srcA->m[i][0] * srcB->m[0][2]) +
 213                                 (srcA->m[i][1] * srcB->m[1][2]) +
 214                                 (srcA->m[i][2] * srcB->m[2][2]) +
 215                                 (srcA->m[i][3] * srcB->m[3][2]) ;
 216
 217                 tmp.m[i][3] =   (srcA->m[i][0] * srcB->m[0][3]) +
 218                                 (srcA->m[i][1] * srcB->m[1][3]) +
 219                                 (srcA->m[i][2] * srcB->m[2][3]) +
 220                                 (srcA->m[i][3] * srcB->m[3][3]) ;
 221         }
 222         memcpy(result, &tmp, sizeof(ESMatrix));
 223 }
 224
 225
 226 void
 227 esMatrixLoadIdentity(ESMatrix *result)
 228 {
 229         memset(result, 0x0, sizeof(ESMatrix));
 230         result->m[0][0] = 1.0f;
 231         result->m[1][1] = 1.0f;
 232         result->m[2][2] = 1.0f;
 233         result->m[3][3] = 1.0f;
 234 }
 235