src/lib/tvgMath.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2021 - 2022 Samsung Electronics Co., Ltd. All rights reserved.
   3
   4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   5  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
   6  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
   7  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
   8  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
   9  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  10
  11  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
  12  * copies or substantial portions of the Software.
  13
  14  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  15  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  16  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
  17  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  18  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  19  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  20  * SOFTWARE.
  21  */
  22 #ifndef _TVG_MATH_H_
  23 #define _TVG_MATH_H_
  24
  25  #define _USE_MATH_DEFINES
  26
  27 #include <float.h>
  28 #include <math.h>
  29 #include "tvgCommon.h"
  30
  31
  32 #define mathMin(x, y) (((x) < (y)) ? (x) : (y))
  33 #define mathMax(x, y) (((x) > (y)) ? (x) : (y))
  34
  35
  36 static inline bool mathZero(float a)
  37 {
  38     return (fabsf(a) < FLT_EPSILON) ? true : false;
  39 }
  40
  41
  42 static inline bool mathEqual(float a, float b)
  43 {
  44     return (fabsf(a - b) < FLT_EPSILON);
  45 }
  46
  47
  48 static inline bool mathRightAngle(const Matrix* m)
  49 {
  50    auto radian = fabsf(atan2f(m->e21, m->e11));
  51    if (radian < FLT_EPSILON || mathEqual(radian, float(M_PI_2)) || mathEqual(radian, float(M_PI))) return true;
  52    return false;
  53 }
  54
  55
  56 static inline bool mathIdentity(const Matrix* m)
  57 {
  58     if (!mathEqual(m->e11, 1.0f) || !mathZero(m->e12) || !mathZero(m->e13) ||
  59         !mathZero(m->e21) || !mathEqual(m->e22, 1.0f) || !mathZero(m->e23) ||
  60         !mathZero(m->e31) || !mathZero(m->e32) || !mathEqual(m->e33, 1.0f)) {
  61         return false;
  62     }
  63     return true;
  64 }
  65
  66
  67 static inline bool mathInverse(const Matrix* m, Matrix* out)
  68 {
  69     auto det = m->e11 * (m->e22 * m->e33 - m->e32 * m->e23) -
  70                m->e12 * (m->e21 * m->e33 - m->e23 * m->e31) +
  71                m->e13 * (m->e21 * m->e32 - m->e22 * m->e31);
  72
  73     if (mathZero(det)) return false;
  74
  75     auto invDet = 1 / det;
  76
  77     out->e11 = (m->e22 * m->e33 - m->e32 * m->e23) * invDet;
  78     out->e12 = (m->e13 * m->e32 - m->e12 * m->e33) * invDet;
  79     out->e13 = (m->e12 * m->e23 - m->e13 * m->e22) * invDet;
  80     out->e21 = (m->e23 * m->e31 - m->e21 * m->e33) * invDet;
  81     out->e22 = (m->e11 * m->e33 - m->e13 * m->e31) * invDet;
  82     out->e23 = (m->e21 * m->e13 - m->e11 * m->e23) * invDet;
  83     out->e31 = (m->e21 * m->e32 - m->e31 * m->e22) * invDet;
  84     out->e32 = (m->e31 * m->e12 - m->e11 * m->e32) * invDet;
  85     out->e33 = (m->e11 * m->e22 - m->e21 * m->e12) * invDet;
  86
  87     return true;
  88 }
  89
  90
  91 static inline void mathIdentity(Matrix* m)
  92 {
  93     m->e11 = 1.0f;
  94     m->e12 = 0.0f;
  95     m->e13 = 0.0f;
  96     m->e21 = 0.0f;
  97     m->e22 = 1.0f;
  98     m->e23 = 0.0f;
  99     m->e31 = 0.0f;
 100     m->e32 = 0.0f;
 101     m->e33 = 1.0f;
 102 }
 103
 104
 105 static inline void mathScale(Matrix* m, float scale)
 106 {
 107     m->e11 = scale;
 108     m->e22 = scale;
 109 }
 110
 111
 112 static inline void mathTranslate(Matrix* m, float x, float y)
 113 {
 114     m->e13 = x;
 115     m->e23 = y;
 116 }
 117
 118
 119 static inline void mathRotate(Matrix* m, float degree)
 120 {
 121     auto radian = degree / 180.0f * M_PI;
 122     auto cosVal = cosf(radian);
 123     auto sinVal = sinf(radian);
 124
 125     m->e12 = m->e11 * -sinVal;
 126     m->e11 *= cosVal;
 127     m->e21 = m->e22 * sinVal;
 128     m->e22 *= cosVal;
 129 }
 130
 131
 132 static inline void mathMultiply(Point* pt, const Matrix* transform)
 133 {
 134     auto tx = pt->x * transform->e11 + pt->y * transform->e12 + transform->e13;
 135     auto ty = pt->x * transform->e21 + pt->y * transform->e22 + transform->e23;
 136     pt->x = tx;
 137     pt->y = ty;
 138 }
 139
 140
 141 static inline Matrix mathMultiply(const Matrix* lhs, const Matrix* rhs)
 142 {
 143     Matrix m;
 144
 145     m.e11 = lhs->e11 * rhs->e11 + lhs->e12 * rhs->e21 + lhs->e13 * rhs->e31;
 146     m.e12 = lhs->e11 * rhs->e12 + lhs->e12 * rhs->e22 + lhs->e13 * rhs->e32;
 147     m.e13 = lhs->e11 * rhs->e13 + lhs->e12 * rhs->e23 + lhs->e13 * rhs->e33;
 148
 149     m.e21 = lhs->e21 * rhs->e11 + lhs->e22 * rhs->e21 + lhs->e23 * rhs->e31;
 150     m.e22 = lhs->e21 * rhs->e12 + lhs->e22 * rhs->e22 + lhs->e23 * rhs->e32;
 151     m.e23 = lhs->e21 * rhs->e13 + lhs->e22 * rhs->e23 + lhs->e23 * rhs->e33;
 152
 153     m.e31 = lhs->e31 * rhs->e11 + lhs->e32 * rhs->e21 + lhs->e33 * rhs->e31;
 154     m.e32 = lhs->e31 * rhs->e12 + lhs->e32 * rhs->e22 + lhs->e33 * rhs->e32;
 155     m.e33 = lhs->e31 * rhs->e13 + lhs->e32 * rhs->e23 + lhs->e33 * rhs->e33;
 156
 157     return m;
 158 }
 159
 160
 161 #endif //_TVG_MATH_H_