Source/Math/Frustum.cpp

   1 /*
   2 Copyright (C) 2003, 2010 - Wolfire Games
   3 Copyright (C) 2010-2016 - Lugaru contributors (see AUTHORS file)
   4
   5 This file is part of Lugaru.
   6
   7 Lugaru is free software; you can redistribute it and/or modify
   8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  10 (at your option) any later version.
  11
  12 Lugaru is distributed in the hope that it will be useful,
  13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15 GNU General Public License for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU General Public License
  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         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y - size) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 105             c++;
 106         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y + size) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 107             c++;
 108         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y + size) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 109             c++;
 110         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y - size) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 111             c++;
 112         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y - size) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 113             c++;
 114         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y + size) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 115             c++;
 116         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y + size) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 117             c++;
 118         if (c == 0)
 119             return 0;
 120         if (c == 8)
 121             c2++;
 122     }
 123     if (c2 >= 6)
 124         return 2;
 125     else
 126         return 1;
 127 }
 128
 129 int FRUSTUM::
 130     CubeInFrustum(float x, float y, float z, float size, float height)
 131 {
 132     static int c, c2;
 133
 134     for (int i = 0; i < 6; i++) {
 135         c = 0;
 136         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y - height) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 137             c++;
 138         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y - height) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 139             c++;
 140         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y + height) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 141             c++;
 142         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y + height) + frustum[i][2] * (z - size) + frustum[i][3] > 0)
 143             c++;
 144         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y - height) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 145             c++;
 146         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y - height) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 147             c++;
 148         if (frustum[i][0] * (x - size) + frustum[i][1] * (y + height) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 149             c++;
 150         if (frustum[i][0] * (x + size) + frustum[i][1] * (y + height) + frustum[i][2] * (z + size) + frustum[i][3] > 0)
 151             c++;
 152         if (c == 0)
 153             return 0;
 154         if (c == 8)
 155             c2++;
 156     }
 157     if (c2 >= 6)
 158         return 2;
 159     else
 160         return 1;
 161 }
 162
 163 int FRUSTUM::
 164     SphereInFrustum(float x, float y, float z, float radius)
 165 {
 166     static int c2;
 167
 168     for (int i = 0; i < 6; i++) {
 169         if (frustum[i][0] * x + frustum[i][1] * y + frustum[i][2] * z + frustum[i][3] > -1 * radius)
 170             c2++;
 171         else
 172             return 0;
 173     }
 174     if (c2 >= 6)
 175         return 2;
 176     else
 177         return 1;
 178 }