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root/radiance/ray/src/common/fvect.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/common/fvect.c (file contents):
Revision 1.2 by greg, Sun May 7 21:41:40 1989 UTC vs.
Revision 2.19 by greg, Sat Jun 29 21:03:44 2013 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1986 Regents of the University of California */
2 –
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6 –
4   /*
5 < *  fvect.c - routines for float vector calculations
9 < *
10 < *     8/14/85
5 > *  fvect.c - routines for floating-point vector calculations
6   */
7  
8 + #include "copyright.h"
9 +
10 + #define _USE_MATH_DEFINES
11 + #include  <math.h>
12   #include  "fvect.h"
13  
14 < #define  FTINY          1e-7
14 > double
15 > Acos(double x)                  /* insurance for touchy math library */
16 > {
17 >        if (x <= -1.+FTINY*FTINY)
18 >                return(M_PI);
19 >        if (x >= 1.-FTINY*FTINY)
20 >                return(.0);
21 >        return(acos(x));
22 > }
23  
24 + double
25 + Asin(double x)                  /* insurance for touchy math library */
26 + {
27 +        if (x <= -1.+FTINY*FTINY)
28 +                return(-M_PI/2.);
29 +        if (x >= 1.-FTINY*FTINY)
30 +                return(M_PI/2);
31 +        return(asin(x));
32 + }
33  
34   double
35 < fdot(v1, v2)                    /* return the dot product of two vectors */
36 < register FVECT  v1, v2;
35 > fdot(                           /* return the dot product of two vectors */
36 > const FVECT v1,
37 > const FVECT v2
38 > )
39   {
40          return(DOT(v1,v2));
41   }
42  
43  
44   double
45 < dist2(p1, p2)                   /* return square of distance between points */
46 < register FVECT  p1, p2;
45 > dist2(                          /* return square of distance between points */
46 > const FVECT p1,
47 > const FVECT p2
48 > )
49   {
50 <        static FVECT  delta;
50 >        FVECT  delta;
51  
52 <        delta[0] = p2[0] - p1[0];
53 <        delta[1] = p2[1] - p1[1];
34 <        delta[2] = p2[2] - p1[2];
52 >        VSUB(delta, p2, p1);
53 >
54          return(DOT(delta, delta));
55   }
56  
57  
58   double
59 < dist2line(p, ep1, ep2)          /* return square of distance to line */
60 < FVECT  p;               /* the point */
61 < FVECT  ep1, ep2;        /* points on the line */
59 > dist2line(                      /* return square of distance to line */
60 > const FVECT p,          /* the point */
61 > const FVECT ep1,
62 > const FVECT ep2         /* points on the line */
63 > )
64   {
65 <        static double  d, d1, d2;
65 >        double  d, d1, d2;
66  
67          d = dist2(ep1, ep2);
68          d1 = dist2(ep1, p);
69 <        d2 = dist2(ep2, p);
69 >        d2 = d + d1 - dist2(ep2, p);
70  
71 <        return(d1 - (d+d1-d2)*(d+d1-d2)/d/4);
71 >        return(d1 - 0.25*d2*d2/d);
72   }
73  
74  
75   double
76 < dist2lseg(p, ep1, ep2)          /* return square of distance to line segment */
77 < FVECT  p;               /* the point */
78 < FVECT  ep1, ep2;        /* the end points */
76 > dist2lseg(                      /* return square of distance to line segment */
77 > const FVECT p,          /* the point */
78 > const FVECT ep1,
79 > const FVECT ep2         /* the end points */
80 > )
81   {
82 <        static double  d, d1, d2;
82 >        double  d, d1, d2;
83  
84          d = dist2(ep1, ep2);
85          d1 = dist2(ep1, p);
# Line 69 | Line 92 | FVECT  ep1, ep2;       /* the end points */
92                  if (d1 - d2 > d)
93                          return(d2);
94          }
95 +        d2 = d + d1 - d2;
96  
97 <        return(d1 - (d+d1-d2)*(d+d1-d2)/d/4);   /* distance to line */
97 >        return(d1 - 0.25*d2*d2/d);      /* distance to line */
98   }
99  
100  
101 < fcross(vres, v1, v2)            /* vres = v1 X v2 */
102 < register FVECT  vres, v1, v2;
101 > void
102 > fcross(                         /* vres = v1 X v2 */
103 > FVECT vres,
104 > const FVECT v1,
105 > const FVECT v2
106 > )
107   {
108 <        vres[0] = v1[1]*v2[2] - v1[2]*v2[1];
81 <        vres[1] = v1[2]*v2[0] - v1[0]*v2[2];
82 <        vres[2] = v1[0]*v2[1] - v1[1]*v2[0];
108 >        VCROSS(vres, v1, v2);
109   }
110  
111  
112 + void
113 + fvsum(                          /* vres = v0 + f*v1 */
114 + FVECT vres,
115 + const FVECT v0,
116 + const FVECT v1,
117 + double f
118 + )
119 + {
120 +        VSUM(vres, v0, v1, f);
121 + }
122 +
123 +
124   double
125 < normalize(v)                    /* normalize a vector, return old magnitude */
126 < register FVECT  v;
125 > normalize(                      /* normalize a vector, return old magnitude */
126 > FVECT  v
127 > )
128   {
129 <        static double  len;
129 >        double  len, d;
130          
131 <        len = DOT(v, v);
131 >        d = DOT(v, v);
132          
133 <        if (len <= FTINY*FTINY)
133 >        if (d == 0.0)
134                  return(0.0);
135          
136 <        /****** problematic
137 <        if (len >= (1.0-FTINY)*(1.0-FTINY) &&
138 <                        len <= (1.0+FTINY)*(1.0+FTINY))
139 <                return(1.0);
140 <        ******/
136 >        if ((d <= 1.0+FTINY) & (d >= 1.0-FTINY)) {
137 >                len = 0.5 + 0.5*d;      /* first order approximation */
138 >                d = 2.0 - len;
139 >        } else {
140 >                len = sqrt(d);
141 >                d = 1.0/len;
142 >        }
143 >        v[0] *= d;
144 >        v[1] *= d;
145 >        v[2] *= d;
146  
103 –        len = sqrt(len);
104 –        v[0] /= len;
105 –        v[1] /= len;
106 –        v[2] /= len;
147          return(len);
148 + }
149 +
150 +
151 + int
152 + closestapproach(                        /* closest approach of two rays */
153 + RREAL t[2],             /* returned distances along each ray */
154 + const FVECT rorg0,              /* first origin */
155 + const FVECT rdir0,              /* first direction (normalized) */
156 + const FVECT rorg1,              /* second origin */
157 + const FVECT rdir1               /* second direction (normalized) */
158 + )
159 + {
160 +        double  dotprod = DOT(rdir0, rdir1);
161 +        double  denom = 1. - dotprod*dotprod;
162 +        double  o1o2_d1;
163 +        FVECT   o0o1;
164 +
165 +        if (denom <= FTINY) {           /* check if lines are parallel */
166 +                t[0] = t[1] = 0.0;
167 +                return(0);
168 +        }
169 +        VSUB(o0o1, rorg0, rorg1);
170 +        o1o2_d1 = DOT(o0o1, rdir1);
171 +        t[0] = (o1o2_d1*dotprod - DOT(o0o1,rdir0)) / denom;
172 +        t[1] = o1o2_d1 + t[0]*dotprod;
173 +        return(1);
174 + }
175 +
176 +
177 + void
178 + spinvector(                             /* rotate vector around normal */
179 + FVECT vres,             /* returned vector (same magnitude as vorig) */
180 + const FVECT vorig,              /* original vector */
181 + const FVECT vnorm,              /* normalized vector for rotation */
182 + double theta            /* right-hand radians */
183 + )
184 + {
185 +        double  sint, cost, normprod;
186 +        FVECT  vperp;
187 +        int  i;
188 +        
189 +        if (theta == 0.0) {
190 +                if (vres != vorig)
191 +                        VCOPY(vres, vorig);
192 +                return;
193 +        }
194 +        cost = cos(theta);
195 +        sint = sin(theta);
196 +        normprod = DOT(vorig, vnorm)*(1.-cost);
197 +        VCROSS(vperp, vnorm, vorig);
198 +        for (i = 0; i < 3; i++)
199 +                vres[i] = vorig[i]*cost + vnorm[i]*normprod + vperp[i]*sint;
200 + }
201 +
202 + double
203 + geodesic(               /* rotate vector on great circle towards target */
204 + FVECT vres,             /* returned vector (same magnitude as vorig) */
205 + const FVECT vorig,      /* original vector */
206 + const FVECT vtarg,      /* vector we are rotating towards */
207 + double t,               /* amount along arc directed towards vtarg */
208 + int meas                /* distance measure (radians, absolute, relative) */
209 + )
210 + {
211 +        FVECT   normtarg;
212 +        double  volen, dotprod, sintr, cost;
213 +        int     i;
214 +
215 +        VCOPY(normtarg, vtarg);         /* in case vtarg==vres */
216 +        if (vres != vorig)
217 +                VCOPY(vres, vorig);
218 +        if (t == 0.0)
219 +                return(VLEN(vres));     /* no rotation requested */
220 +        if ((volen = normalize(vres)) == 0.0)
221 +                return(0.0);
222 +        if (normalize(normtarg) == 0.0)
223 +                return(0.0);            /* target vector is zero */
224 +        dotprod = DOT(vres, normtarg);
225 +                                        /* check for colinear */
226 +        if (dotprod >= 1.0-FTINY*FTINY) {
227 +                if (meas != GEOD_REL)
228 +                        return(0.0);
229 +                vres[0] *= volen; vres[1] *= volen; vres[2] *= volen;
230 +                return(volen);
231 +        }
232 +        if (dotprod <= -1.0+FTINY*FTINY)
233 +                return(0.0);
234 +        if (meas == GEOD_ABS)
235 +                t /= volen;
236 +        else if (meas == GEOD_REL)
237 +                t *= acos(dotprod);
238 +        cost = cos(t);
239 +        sintr = sin(t) / sqrt(1. - dotprod*dotprod);
240 +        for (i = 0; i < 3; i++)
241 +                vres[i] = volen*( cost*vres[i] +
242 +                                  sintr*(normtarg[i] - dotprod*vres[i]) );
243 +
244 +        return(volen);                  /* return vector length */
245   }

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines