Source/Math/Frustum.cpp

   1 /*
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   4
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   6
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  11
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  13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  15 GNU General Public License for more details.
  16
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  18 along with Lugaru.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19 */
  20
  21 #include "Math/Frustum.hpp"
  22
  23 #include "Graphic/gamegl.hpp"
  24
  25 #include <math.h>
  26
  27 void FRUSTUM::
  28     GetFrustum()
  29 {
  30     static float projmatrix[16];
  31     static float mvmatrix[16];
  32     static float clip[16];
  33
  34     glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX, projmatrix);
  35     glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, mvmatrix);
  36
  37     // Combine the matrices
  38     clip[0] = mvmatrix[0] * projmatrix[0] + mvmatrix[1] * projmatrix[4] + mvmatrix[2] * projmatrix[8] + mvmatrix[3] * projmatrix[12];
  39     clip[1] = mvmatrix[0] * projmatrix[1] + mvmatrix[1] * projmatrix[5] + mvmatrix[2] * projmatrix[9] + mvmatrix[3] * projmatrix[13];
  40     clip[2] = mvmatrix[0] * projmatrix[2] + mvmatrix[1] * projmatrix[6] + mvmatrix[2] * projmatrix[10] + mvmatrix[3] * projmatrix[14];
  41     clip[3] = mvmatrix[0] * projmatrix[3] + mvmatrix[1] * projmatrix[7] + mvmatrix[2] * projmatrix[11] + mvmatrix[3] * projmatrix[15];
  42
  43     clip[4] = mvmatrix[4] * projmatrix[0] + mvmatrix[5] * projmatrix[4] + mvmatrix[6] * projmatrix[8] + mvmatrix[7] * projmatrix[12];
  44     clip[5] = mvmatrix[4] * projmatrix[1] + mvmatrix[5] * projmatrix[5] + mvmatrix[6] * projmatrix[9] + mvmatrix[7] * projmatrix[13];
  45     clip[6] = mvmatrix[4] * projmatrix[2] + mvmatrix[5] * projmatrix[6] + mvmatrix[6] * projmatrix[10] + mvmatrix[7] * projmatrix[14];
  46     clip[7] = mvmatrix[4] * projmatrix[3] + mvmatrix[5] * projmatrix[7] + mvmatrix[6] * projmatrix[11] + mvmatrix[7] * projmatrix[15];
  47
  48     clip[8] = mvmatrix[8] * projmatrix[0] + mvmatrix[9] * projmatrix[4] + mvmatrix[10] * projmatrix[8] + mvmatrix[11] * projmatrix[12];
  49     clip[9] = mvmatrix[8] * projmatrix[1] + mvmatrix[9] * projmatrix[5] + mvmatrix[10] * projmatrix[9] + mvmatrix[11] * projmatrix[13];
  50     clip[10] = mvmatrix[8] * projmatrix[2] + mvmatrix[9] * projmatrix[6] + mvmatrix[10] * projmatrix[10] + mvmatrix[11] * projmatrix[14];
  51     clip[11] = mvmatrix[8] * projmatrix[3] + mvmatrix[9] * projmatrix[7] + mvmatrix[10] * projmatrix[11] + mvmatrix[11] * projmatrix[15];
  52
  53     clip[12] = mvmatrix[12] * projmatrix[0] + mvmatrix[13] * projmatrix[4] + mvmatrix[14] * projmatrix[8] + mvmatrix[15] * projmatrix[12];
  54     clip[13] = mvmatrix[12] * projmatrix[1] + mvmatrix[13] * projmatrix[5] + mvmatrix[14] * projmatrix[9] + mvmatrix[15] * projmatrix[13];
  55     clip[14] = mvmatrix[12] * projmatrix[2] + mvmatrix[13] * projmatrix[6] + mvmatrix[14] * projmatrix[10] + mvmatrix[15] * projmatrix[14];
  56     clip[15] = mvmatrix[12] * projmatrix[3] + mvmatrix[13] * projmatrix[7] + mvmatrix[14] * projmatrix[11] + mvmatrix[15] * projmatrix[15];
  57
  58     // Right plane
  59     frustum[0][0] = clip[3] - clip[0];
  60     frustum[0][1] = clip[7] - clip[4];
  61     frustum[0][2] = clip[11] - clip[8];
  62     frustum[0][3] = clip[15] - clip[12];
  63
  64     // Left plane
  65     frustum[1][0] = clip[3] + clip[0];
  66     frustum[1][1] = clip[7] + clip[4];
  67     frustum[1][2] = clip[11] + clip[8];
  68     frustum[1][3] = clip[15] + clip[12];
  69
  70     // Bottom plane
  71     frustum[2][0] = clip[3] + clip[1];
  72     frustum[2][1] = clip[7] + clip[5];
  73     frustum[2][2] = clip[11] + clip[9];
  74     frustum[2][3] = clip[15] + clip[13];
  75
  76     // Top plane
  77     frustum[3][0] = clip[3] - clip[1];
  78     frustum[3][1] = clip[7] - clip[5];
  79     frustum[3][2] = clip[11] - clip[9];
  80     frustum[3][3] = clip[15] - clip[13];
  81
  82     // Far plane
  83     frustum[4][0] = clip[3] - clip[2];
  84     frustum[4][1] = clip[7] - clip[6];
  85     frustum[4][2] = clip[11] - clip[10];
  86     frustum[4][3] = clip[15] - clip[14];
  87
  88     // Near plane
  89     frustum[5][0] = clip[3] + clip[2];
  90     frustum[5][1] = clip[7] + clip[6];
  91     frustum[5][2] = clip[11] + clip[10];
  92     frustum[5][3] = clip[15] + clip[14];
  93 }
  94
  95 int FRUSTUM::
  96     CubeInFrustum(float x, float y, float z, float size)
  97 {
  98     static int c, c2;
  99
 100     for (int i = 0; i < 6; i++) {
 101         c = 0;
 102         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y - size) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0) {
 103             c++;
 104         }
 105         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y - size) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0) {
 106             c++;
 107         }
 108         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y + size) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0) {
 109             c++;
 110         }
 111         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y + size) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0) {
 112             c++;
 113         }
 114         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y - size) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0) {
 115             c++;
 116         }
 117         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y - size) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0) {
 118             c++;
 119         }
 120         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y + size) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0) {
 121             c++;
 122         }
 123         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y + size) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0) {
 124             c++;
 125         }
 126         if (c == 0) {
 127             return 0;
 128         }
 129         if (c == 8) {
 130             c2++;
 131         }
 132     }
 133     if (c2 >= 6) {
 134         return 2;
 135     } else {
 136         return 1;
 137     }
 138 }
 139
 140 int FRUSTUM::
 141     CubeInFrustum(float x, float y, float z, float size, float height)
 142 {
 143     static int c, c2;
 144
 145     for (int i = 0; i < 6; i++) {
 146         c = 0;
 147         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y - height) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0) {
 148             c++;
 149         }
 150         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y - height) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0) {
 151             c++;
 152         }
 153         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y + height) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0) {
 154             c++;
 155         }
 156         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y + height) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0) {
 157             c++;
 158         }
 159         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y - height) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0) {
 160             c++;
 161         }
 162         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y - height) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0) {
 163             c++;
 164         }
 165         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y + height) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0) {
 166             c++;
 167         }
 168         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y + height) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0) {
 169             c++;
 170         }
 171         if (c == 0) {
 172             return 0;
 173         }
 174         if (c == 8) {
 175             c2++;
 176         }
 177     }
 178     if (c2 >= 6) {
 179         return 2;
 180     } else {
 181         return 1;
 182     }
 183 }
 184
 185 int FRUSTUM::
 186     SphereInFrustum(float x, float y, float z, float radius)
 187 {
 188     static int c2;
 189
 190     for (int i = 0; i < 6; i++) {
 191         if (frustum[i][0] * x + frustum[i][1] * y + frustum[i][2] * z + frustum[i][3] > -1 * radius) {
 192             c2++;
 193         } else {
 194             return 0;
 195         }
 196     }
 197     if (c2 >= 6) {
 198         return 2;
 199     } else {
 200         return 1;
 201     }
 202 }