Source/Frustum.cpp

   1 /*
   2 Copyright (C) 2003, 2010 - Wolfire Games
   3
   4 This file is part of Lugaru.
   5
   6 Lugaru is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9 (at your option) any later version.
  10
  11 Lugaru is distributed in the hope that it will be useful,
  12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 GNU General Public License for more details.
  15
  16 You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 along with Lugaru.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18 */
  19
  20 #include "Frustum.h"
  21 #include <math.h>
  22
  23 #include "gamegl.h"
  24
  25
  26 void FRUSTUM::
  27 GetFrustum()
  28 {
  29     static float projmatrix[16];
  30     static float mvmatrix[16];
  31     static float clip[16];
  32
  33     glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX, projmatrix);
  34     glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, mvmatrix);
  35
  36     // Combine the matrices
  37     clip[0] = mvmatrix[0] * projmatrix[0] + mvmatrix[1] * projmatrix[4] + mvmatrix[2] * projmatrix[8] + mvmatrix[3] * projmatrix[12];
  38     clip[1] = mvmatrix[0] * projmatrix[1] + mvmatrix[1] * projmatrix[5] + mvmatrix[2] * projmatrix[9] + mvmatrix[3] * projmatrix[13];
  39     clip[2] = mvmatrix[0] * projmatrix[2] + mvmatrix[1] * projmatrix[6] + mvmatrix[2] * projmatrix[10] + mvmatrix[3] * projmatrix[14];
  40     clip[3] = mvmatrix[0] * projmatrix[3] + mvmatrix[1] * projmatrix[7] + mvmatrix[2] * projmatrix[11] + mvmatrix[3] * projmatrix[15];
  41
  42     clip[4] = mvmatrix[4] * projmatrix[0] + mvmatrix[5] * projmatrix[4] + mvmatrix[6] * projmatrix[8] + mvmatrix[7] * projmatrix[12];
  43     clip[5] = mvmatrix[4] * projmatrix[1] + mvmatrix[5] * projmatrix[5] + mvmatrix[6] * projmatrix[9] + mvmatrix[7] * projmatrix[13];
  44     clip[6] = mvmatrix[4] * projmatrix[2] + mvmatrix[5] * projmatrix[6] + mvmatrix[6] * projmatrix[10] + mvmatrix[7] * projmatrix[14];
  45     clip[7] = mvmatrix[4] * projmatrix[3] + mvmatrix[5] * projmatrix[7] + mvmatrix[6] * projmatrix[11] + mvmatrix[7] * projmatrix[15];
  46
  47     clip[8] = mvmatrix[8] * projmatrix[0] + mvmatrix[9] * projmatrix[4] + mvmatrix[10] * projmatrix[8] + mvmatrix[11] * projmatrix[12];
  48     clip[9] = mvmatrix[8] * projmatrix[1] + mvmatrix[9] * projmatrix[5] + mvmatrix[10] * projmatrix[9] + mvmatrix[11] * projmatrix[13];
  49     clip[10] = mvmatrix[8] * projmatrix[2] + mvmatrix[9] * projmatrix[6] + mvmatrix[10] * projmatrix[10] + mvmatrix[11] * projmatrix[14];
  50     clip[11] = mvmatrix[8] * projmatrix[3] + mvmatrix[9] * projmatrix[7] + mvmatrix[10] * projmatrix[11] + mvmatrix[11] * projmatrix[15];
  51
  52     clip[12] = mvmatrix[12] * projmatrix[0] + mvmatrix[13] * projmatrix[4] + mvmatrix[14] * projmatrix[8] + mvmatrix[15] * projmatrix[12];
  53     clip[13] = mvmatrix[12] * projmatrix[1] + mvmatrix[13] * projmatrix[5] + mvmatrix[14] * projmatrix[9] + mvmatrix[15] * projmatrix[13];
  54     clip[14] = mvmatrix[12] * projmatrix[2] + mvmatrix[13] * projmatrix[6] + mvmatrix[14] * projmatrix[10] + mvmatrix[15] * projmatrix[14];
  55     clip[15] = mvmatrix[12] * projmatrix[3] + mvmatrix[13] * projmatrix[7] + mvmatrix[14] * projmatrix[11] + mvmatrix[15] * projmatrix[15];
  56
  57     // Right plane
  58     frustum[0][0] = clip[3] - clip[0];
  59     frustum[0][1] = clip[7] - clip[4];
  60     frustum[0][2] = clip[11] - clip[8];
  61     frustum[0][3] = clip[15] - clip[12];
  62
  63     // Left plane
  64     frustum[1][0] = clip[3] + clip[0];
  65     frustum[1][1] = clip[7] + clip[4];
  66     frustum[1][2] = clip[11] + clip[8];
  67     frustum[1][3] = clip[15] + clip[12];
  68
  69     // Bottom plane
  70     frustum[2][0] = clip[3] + clip[1];
  71     frustum[2][1] = clip[7] + clip[5];
  72     frustum[2][2] = clip[11] + clip[9];
  73     frustum[2][3] = clip[15] + clip[13];
  74
  75     // Top plane
  76     frustum[3][0] = clip[3] - clip[1];
  77     frustum[3][1] = clip[7] - clip[5];
  78     frustum[3][2] = clip[11] - clip[9];
  79     frustum[3][3] = clip[15] - clip[13];
  80
  81     // Far plane
  82     frustum[4][0] = clip[3] - clip[2];
  83     frustum[4][1] = clip[7] - clip[6];
  84     frustum[4][2] = clip[11] - clip[10];
  85     frustum[4][3] = clip[15] - clip[14];
  86
  87     // Near plane
  88     frustum[5][0] = clip[3] + clip[2];
  89     frustum[5][1] = clip[7] + clip[6];
  90     frustum[5][2] = clip[11] + clip[10];
  91     frustum[5][3] = clip[15] + clip[14];
  92 }
  93
  94 int FRUSTUM::
  95 CubeInFrustum(float x, float y, float z, float size)
  96 {
  97     static int c, c2;
  98
  99     for (int i = 0; i < 6; i++) {
 100         c = 0;
 101         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y - size) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 102             c++;
 103         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y - size) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 104             c++;
 105         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y + size) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 106             c++;
 107         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y + size) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 108             c++;
 109         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y - size) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 110             c++;
 111         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y - size) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 112             c++;
 113         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y + size) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 114             c++;
 115         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y + size) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 116             c++;
 117         if (c == 0)
 118             return 0;
 119         if (c == 8)
 120             c2++;
 121     }
 122     if (c2 >= 6)
 123         return 2;
 124     else
 125         return 1;
 126 }
 127
 128 int FRUSTUM::
 129 CubeInFrustum(float x, float y, float z, float size, float height)
 130 {
 131     static int c, c2;
 132
 133     for (int i = 0; i < 6; i++) {
 134         c = 0;
 135         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y - height) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 136             c++;
 137         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y - height) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 138             c++;
 139         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y + height) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 140             c++;
 141         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y + height) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 142             c++;
 143         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y - height) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 144             c++;
 145         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y - height) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 146             c++;
 147         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y + height) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 148             c++;
 149         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y + height) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 150             c++;
 151         if (c == 0)
 152             return 0;
 153         if (c == 8)
 154             c2++;
 155     }
 156     if (c2 >= 6)
 157         return 2;
 158     else
 159         return 1;
 160 }
 161
 162 int FRUSTUM::
 163 SphereInFrustum(float x, float y, float z, float radius)
 164 {
 165     static int  c2;
 166
 167     for (int i = 0; i < 6; i++) {
 168         if (frustum[i][0] * x + frustum[i][1] * y + frustum[i][2] * z + frustum[i][3] > -1 * radius)
 169             c2++;
 170         else
 171             return 0;
 172     }
 173     if (c2 >= 6)
 174         return 2;
 175     else
 176         return 1;
 177 }