Extras/glui/arcball.cpp

   1 /**********************************************************************
   2
   3   arcball.cpp
   4
   5
   6           --------------------------------------------------
   7
   8   GLUI User Interface Toolkit (LGPL)
   9   Copyright (c) 1998 Paul Rademacher
  10      Feb 1998, Paul Rademacher (rademach@cs.unc.edu)
  11      Oct 2003, Nigel Stewart - GLUI Code Cleaning
  12
  13   WWW:    http://sourceforge.net/projects/glui/
  14   Forums: http://sourceforge.net/forum/?group_id=92496
  15
  16   This library is free software; you can redistribute it and/or
  17   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  18   License as published by the Free Software Foundation; either
  19   version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  20
  21   This library is distributed in the hope that it will be useful,
  22   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  23   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  24   Lesser General Public License for more details.
  25
  26   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  27   License along with this library; if not, write to the Free Software
  28   Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  29
  30 **********************************************************************/
  31
  32 #include "arcball.h"
  33
  34 #include <cstdio>
  35
  36
  37 /**************************************** Arcball::Arcball() ****/
  38 /* Default (void) constructor for Arcball                         */
  39
  40 Arcball::Arcball()
  41 {
  42     rot_ptr = &rot;
  43     init();
  44 }
  45
  46 /**************************************** Arcball::Arcball() ****/
  47 /* Takes as argument a mat4 to use instead of the internal rot  */
  48
  49 Arcball::Arcball(mat4 *mtx)
  50 {
  51     rot_ptr = mtx;
  52 }
  53
  54
  55 /**************************************** Arcball::Arcball() ****/
  56 /* A constructor that accepts the screen center and arcball radius*/
  57
  58 Arcball::Arcball(const vec2 &_center, float _radius)
  59 {
  60     rot_ptr = &rot;
  61     init();
  62     set_params(_center, _radius);
  63 }
  64
  65
  66 /************************************** Arcball::set_params() ****/
  67
  68 void Arcball::set_params(const vec2 &_center, float _radius)
  69 {
  70     center      = _center;
  71     radius      = _radius;
  72 }
  73
  74 /*************************************** Arcball::init() **********/
  75
  76 void Arcball::init()
  77 {
  78     center.set( 0.0, 0.0 );
  79     radius         = 1.0;
  80     q_now          = quat_identity();
  81     *rot_ptr       = identity3D();
  82     q_increment    = quat_identity();
  83     rot_increment  = identity3D();
  84     is_mouse_down  = false;
  85     is_spinning    = false;
  86     damp_factor    = 0.0;
  87     zero_increment = true;
  88 }
  89
  90 /*********************************** Arcball::mouse_to_sphere() ****/
  91
  92 vec3 Arcball::mouse_to_sphere(const vec2 &p)
  93 {
  94     float mag;
  95     vec2  v2 = (p - center) / radius;
  96     vec3  v3( v2[0], v2[1], 0.0 );
  97
  98     mag = v2*v2;
  99
 100     if ( mag > 1.0 )
 101         v3.normalize();
 102     else
 103         v3[VZ] = (float) sqrt( 1.0 - mag );
 104
 105     /* Now we add constraints - X takes precedence over Y */
 106     if ( constraint_x )
 107     {
 108         v3 = constrain_vector( v3, vec3( 1.0, 0.0, 0.0 ));
 109     }
 110     else if ( constraint_y )
 111         {
 112             v3 = constrain_vector( v3, vec3( 0.0, 1.0, 0.0 ));
 113         }
 114
 115     return v3;
 116 }
 117
 118
 119 /************************************ Arcball::constrain_vector() ****/
 120
 121 vec3 Arcball::constrain_vector(const vec3 &vector, const vec3 &axis)
 122 {
 123     return (vector-(vector*axis)*axis).normalize();
 124 }
 125
 126 /************************************ Arcball::mouse_down() **********/
 127
 128 void Arcball::mouse_down(int x, int y)
 129 {
 130     down_pt.set( (float)x, (float) y );
 131     is_mouse_down = true;
 132
 133     q_increment   = quat_identity();
 134     rot_increment = identity3D();
 135     zero_increment = true;
 136 }
 137
 138
 139 /************************************ Arcball::mouse_up() **********/
 140
 141 void Arcball::mouse_up()
 142 {
 143     q_now = q_drag * q_now;
 144     is_mouse_down = false;
 145 }
 146
 147
 148 /********************************** Arcball::mouse_motion() **********/
 149
 150 void Arcball::mouse_motion(int x, int y, int shift, int ctrl, int alt)
 151 {
 152     /* Set the X constraint if CONTROL key is pressed, Y if ALT key */
 153     set_constraints( ctrl != 0, alt != 0 );
 154
 155     vec2 new_pt( (float)x, (float) y );
 156     vec3 v0 = mouse_to_sphere( down_pt );
 157     vec3 v1 = mouse_to_sphere( new_pt );
 158
 159     vec3 cross = v0^v1;
 160
 161     q_drag.set( cross, v0 * v1 );
 162
 163     //    *rot_ptr = (q_drag * q_now).to_mat4();
 164     mat4 temp = q_drag.to_mat4();
 165     *rot_ptr = *rot_ptr * temp;
 166
 167     down_pt = new_pt;
 168
 169     /* We keep a copy of the current incremental rotation (= q_drag) */
 170     q_increment   = q_drag;
 171     rot_increment = q_increment.to_mat4();
 172
 173     set_constraints(false, false);
 174
 175     if ( q_increment.s < .999999 )
 176     {
 177         is_spinning = true;
 178         zero_increment = false;
 179     }
 180     else
 181     {
 182         is_spinning = false;
 183         zero_increment = true;
 184     }
 185 }
 186
 187
 188 /********************************** Arcball::mouse_motion() **********/
 189
 190 void Arcball::mouse_motion(int x, int y)
 191 {
 192     mouse_motion(x, y, 0, 0, 0);
 193 }
 194
 195
 196 /***************************** Arcball::set_constraints() **********/
 197
 198 void Arcball::set_constraints(bool _constraint_x, bool _constraint_y)
 199 {
 200     constraint_x = _constraint_x;
 201     constraint_y = _constraint_y;
 202 }
 203
 204 /***************************** Arcball::idle() *********************/
 205
 206 void Arcball::idle()
 207 {
 208     if (is_mouse_down)
 209     {
 210         is_spinning = false;
 211         zero_increment = true;
 212     }
 213
 214     if (damp_factor < 1.0f)
 215         q_increment.scale_angle(1.0f - damp_factor);
 216
 217     rot_increment = q_increment.to_mat4();
 218
 219     if (q_increment.s >= .999999f)
 220     {
 221         is_spinning = false;
 222         zero_increment = true;
 223     }
 224 }
 225
 226
 227 /************************ Arcball::set_damping() *********************/
 228
 229 void Arcball::set_damping(float d)
 230 {
 231     damp_factor = d;
 232 }
 233
 234
 235
 236
 237