synfig-core/trunk/src/synfig/vector.h

   1 /* === S Y N F I G ========================================================= */
   2 /*!     \file vector.h
   3 **      \brief Various discreet type definitions
   4 **
   5 **      $Id$
   6 **
   7 **      \legal
   8 **      Copyright (c) 2002-2005 Robert B. Quattlebaum Jr., Adrian Bentley
   9 **
  10 **      This package is free software; you can redistribute it and/or
  11 **      modify it under the terms of the GNU General Public License as
  12 **      published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  13 **      the License, or (at your option) any later version.
  14 **
  15 **      This package is distributed in the hope that it will be useful,
  16 **      but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17 **      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  18 **      General Public License for more details.
  19 **      \endlegal
  20 */
  21 /* ========================================================================= */
  22
  23 /* === S T A R T =========================================================== */
  24
  25 #ifndef __SYNFIG_VECTOR_H
  26 #define __SYNFIG_VECTOR_H
  27
  28 /* === H E A D E R S ======================================================= */
  29
  30 #include "angle.h"
  31 #include "real.h"
  32 #include <math.h>
  33
  34 /* === M A C R O S ========================================================= */
  35
  36
  37 #ifdef WIN32
  38 #include <float.h>
  39 #ifndef isnan
  40 extern "C" { int _isnan(double x); }
  41 #define isnan _isnan
  42 #endif
  43 #endif
  44
  45 // For some reason isnan() isn't working on macosx any more.
  46 // This is a quick fix.
  47 #if defined(__APPLE__) && !defined(SYNFIG_ISNAN_FIX)
  48 #ifdef isnan
  49 #undef isnan
  50 #endif
  51 inline bool isnan(double x) { return x != x; }
  52 inline bool isnan(float x) { return x != x; }
  53 #define SYNFIG_ISNAN_FIX 1
  54 #endif
  55
  56
  57 /* === T Y P E D E F S ===================================================== */
  58
  59 /* === C L A S S E S & S T R U C T S ======================================= */
  60
  61 namespace synfig {
  62
  63 /*!     \class Vector
  64 **      \todo writeme
  65 */
  66 class Vector
  67 {
  68 public:
  69         typedef Real value_type;
  70
  71 private:
  72         value_type _x, _y;
  73
  74 public:
  75         Vector(): _x(0.0), _y(0.0) { };
  76         Vector(const value_type &x, const value_type &y):_x(x),_y(y) { };
  77
  78         bool is_valid()const { return !(isnan(_x) || isnan(_y)); }
  79
  80         value_type &
  81         operator[](const int& i)
  82         { return i?_y:_x; }
  83
  84         const value_type &
  85         operator[](const int& i) const
  86         { return i?_y:_x; }
  87
  88         const Vector &
  89         operator+=(const Vector &rhs)
  90         {
  91                 _x+=rhs._x;
  92                 _y+=rhs._y;
  93                 return *this;
  94         }
  95
  96         const Vector &
  97         operator-=(const Vector &rhs)
  98         {
  99                 _x-=rhs._x;
 100                 _y-=rhs._y;
 101                 return *this;
 102         }
 103
 104         const Vector &
 105         operator*=(const value_type &rhs)
 106         {
 107                 _x*=rhs;
 108                 _y*=rhs;
 109                 return *this;
 110         }
 111
 112         const Vector &
 113         operator/=(const value_type &rhs)
 114         {
 115                 value_type tmp=1.0/rhs;
 116                 _x*=tmp;
 117                 _y*=tmp;
 118                 return *this;
 119         }
 120
 121         Vector
 122         operator+(const Vector &rhs)const
 123                 { return Vector(*this)+=rhs; }
 124
 125         Vector
 126         operator-(const Vector &rhs)const
 127                 { return Vector(*this)-=rhs; }
 128
 129         Vector
 130         operator*(const value_type &rhs)const
 131                 { return Vector(*this)*=rhs; }
 132
 133         Vector
 134         operator/(const value_type &rhs)const
 135                 { return Vector(*this)/=rhs; }
 136
 137         Vector
 138         operator-()const
 139                 { return Vector(-_x,-_y); }
 140
 141         value_type
 142         operator*(const Vector &rhs)const
 143                 { return _x*rhs._x+_y*rhs._y; }
 144
 145         bool
 146         operator==(const Vector &rhs)const
 147                 { return _x==rhs._x && _y==rhs._y; }
 148
 149         bool
 150         operator!=(const Vector &rhs)const
 151                 { return _y!=rhs._y || _x!=rhs._x; }
 152
 153         //! Returns the squared magnitude of the vector
 154         value_type mag_squared()const
 155                 { return _x*_x+_y*_y; }
 156
 157         //! Returns the magnitude of the vector
 158         value_type mag()const
 159                 { return sqrt(mag_squared()); }
 160
 161         //! Returns the reciprocal of the magnitude of the vector
 162         value_type inv_mag()const
 163                 { return 1.0/sqrt(mag_squared()); }
 164
 165         //! Returns a normalized version of the vector
 166         Vector norm()const
 167                 { return (*this)*inv_mag(); }
 168
 169         //! Returns a perpendicular version of the vector
 170         Vector perp()const
 171                 { return Vector(_y,-_x); }
 172
 173         Angle angle()const
 174                 { return Angle::rad(atan2(_y, _x)); }
 175
 176         bool is_equal_to(const Vector& rhs)const
 177         {
 178                 static const value_type epsilon(0.0000000000001);
 179 //              return (_x>rhs._x)?_x-rhs._x<=epsilon:rhs._x-_x<=epsilon && (_y>rhs._y)?_y-rhs._y<=epsilon:rhs._y-_y<=epsilon;
 180                 return (*this-rhs).mag_squared()<=epsilon;
 181         }
 182
 183         static const Vector zero() { return Vector(0,0); }
 184 };
 185
 186 /*!     \typedef Point
 187 **      \todo writeme
 188 */
 189 typedef Vector Point;
 190
 191
 192
 193 }; // END of namespace synfig
 194
 195 namespace std {
 196
 197 inline synfig::Vector::value_type
 198 abs(const synfig::Vector &rhs)
 199         { return rhs.mag(); }
 200
 201 }; // END of namespace std
 202
 203 #include <ETL/bezier>
 204
 205 _ETL_BEGIN_NAMESPACE
 206
 207 template <>
 208 class bezier_base<synfig::Vector,float> : public std::unary_function<float,synfig::Vector>
 209 {
 210 public:
 211         typedef synfig::Vector value_type;
 212         typedef float time_type;
 213 private:
 214
 215         bezier_base<synfig::Vector::value_type,time_type> bezier_x,bezier_y;
 216
 217         value_type a,b,c,d;
 218
 219 protected:
 220         affine_combo<value_type,time_type> affine_func;
 221
 222 public:
 223         bezier_base() { }
 224         bezier_base(
 225                 const value_type &a, const value_type &b, const value_type &c, const value_type &d,
 226                 const time_type &r=0.0, const time_type &s=1.0):
 227                 a(a),b(b),c(c),d(d) { set_rs(r,s); sync(); }
 228
 229         void sync()
 230         {
 231                 bezier_x[0]=a[0],bezier_y[0]=a[1];
 232                 bezier_x[1]=b[0],bezier_y[1]=b[1];
 233                 bezier_x[2]=c[0],bezier_y[2]=c[1];
 234                 bezier_x[3]=d[0],bezier_y[3]=d[1];
 235                 bezier_x.sync();
 236                 bezier_y.sync();
 237         }
 238
 239         value_type
 240         operator()(time_type t)const
 241         {
 242                 return synfig::Vector(bezier_x(t),bezier_y(t));
 243         }
 244
 245         void evaluate(time_type t, value_type &f, value_type &df) const
 246         {
 247                 t=(t-get_r())/get_dt();
 248
 249                 const value_type p1 = affine_func(
 250                                                         affine_func(a,b,t),
 251                                                         affine_func(b,c,t)
 252                                                         ,t);
 253                 const value_type p2 = affine_func(
 254                                                         affine_func(b,c,t),
 255                                                         affine_func(c,d,t)
 256                                                 ,t);
 257
 258                 f = affine_func(p1,p2,t);
 259                 df = (p2-p1)*3;
 260         }
 261
 262         void set_rs(time_type new_r, time_type new_s) { bezier_x.set_rs(new_r,new_s); bezier_y.set_rs(new_r,new_s); }
 263         void set_r(time_type new_r) { bezier_x.set_r(new_r); bezier_y.set_r(new_r); }
 264         void set_s(time_type new_s) { bezier_x.set_s(new_s); bezier_y.set_s(new_s); }
 265         const time_type &get_r()const { return bezier_x.get_r(); }
 266         const time_type &get_s()const { return bezier_x.get_s(); }
 267         time_type get_dt()const { return bezier_x.get_dt(); }
 268
 269         value_type &
 270         operator[](int i)
 271         { return (&a)[i]; }
 272
 273         const value_type &
 274         operator[](int i) const
 275         { return (&a)[i]; }
 276
 277         //! Bezier curve intersection function
 278         time_type intersect(const bezier_base<value_type,time_type> &/*x*/, time_type /*near*/=0.0)const
 279         {
 280                 return 0;
 281         }
 282 };
 283
 284 _ETL_END_NAMESPACE
 285
 286
 287 /* === E N D =============================================================== */
 288
 289 #endif