Merge "Adding quaternion functions to math library."
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0dde1f89a4
@@ -179,6 +179,76 @@ public class Matrix4f {
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tmp.loadTranslate(x, y, z);
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multiply(tmp);
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}
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private float computeCofactor(int i, int j) {
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int c0 = (i+1) % 4;
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int c1 = (i+2) % 4;
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int c2 = (i+3) % 4;
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int r0 = (j+1) % 4;
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int r1 = (j+2) % 4;
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int r2 = (j+3) % 4;
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float minor = (mMat[c0 + 4*r0] * (mMat[c1 + 4*r1] * mMat[c2 + 4*r2] -
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mMat[c1 + 4*r2] * mMat[c2 + 4*r1]))
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- (mMat[c0 + 4*r1] * (mMat[c1 + 4*r0] * mMat[c2 + 4*r2] -
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||||
mMat[c1 + 4*r2] * mMat[c2 + 4*r0]))
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+ (mMat[c0 + 4*r2] * (mMat[c1 + 4*r0] * mMat[c2 + 4*r1] -
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||||
mMat[c1 + 4*r1] * mMat[c2 + 4*r0]));
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float cofactor = ((i+j) & 1) != 0 ? -minor : minor;
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return cofactor;
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}
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public boolean inverse() {
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Matrix4f result = new Matrix4f();
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for (int i = 0; i < 4; ++i) {
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for (int j = 0; j < 4; ++j) {
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result.mMat[4*i + j] = computeCofactor(i, j);
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}
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}
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// Dot product of 0th column of source and 0th row of result
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float det = mMat[0]*result.mMat[0] + mMat[4]*result.mMat[1] +
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mMat[8]*result.mMat[2] + mMat[12]*result.mMat[3];
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if (Math.abs(det) < 1e-6) {
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return false;
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}
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det = 1.0f / det;
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for (int i = 0; i < 16; ++i) {
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mMat[i] = result.mMat[i] * det;
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}
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return true;
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}
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public boolean inverseTranspose() {
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Matrix4f result = new Matrix4f();
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for (int i = 0; i < 4; ++i) {
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for (int j = 0; j < 4; ++j) {
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result.mMat[4*j + i] = computeCofactor(i, j);
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}
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}
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float det = mMat[0]*result.mMat[0] + mMat[4]*result.mMat[4] +
|
||||
mMat[8]*result.mMat[8] + mMat[12]*result.mMat[12];
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if (Math.abs(det) < 1e-6) {
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return false;
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}
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det = 1.0f / det;
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for (int i = 0; i < 16; ++i) {
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mMat[i] = result.mMat[i] * det;
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}
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return true;
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}
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public void transpose() {
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for(int i = 0; i < 3; ++i) {
|
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for(int j = i + 1; j < 4; ++j) {
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||||
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@@ -602,6 +602,171 @@ rsMatrixTranspose(rs_matrix2x2 *m) {
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m->m[2] = temp;
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}
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// quaternion ops
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static void __attribute__((overloadable))
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||||
rsQuaternionSet(rs_quaternion *q, float w, float x, float y, float z) {
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||||
q->w = w;
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||||
q->x = x;
|
||||
q->y = y;
|
||||
q->z = z;
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}
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||||
static void __attribute__((overloadable))
|
||||
rsQuaternionSet(rs_quaternion *q, const rs_quaternion *rhs) {
|
||||
q->w = rhs->w;
|
||||
q->x = rhs->x;
|
||||
q->y = rhs->y;
|
||||
q->z = rhs->z;
|
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}
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||||
static void __attribute__((overloadable))
|
||||
rsQuaternionMultiply(rs_quaternion *q, float s) {
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q->w *= s;
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q->x *= s;
|
||||
q->y *= s;
|
||||
q->z *= s;
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||||
}
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||||
static void __attribute__((overloadable))
|
||||
rsQuaternionMultiply(rs_quaternion *q, const rs_quaternion *rhs) {
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||||
q->w = -q->x*rhs->x - q->y*rhs->y - q->z*rhs->z + q->w*rhs->w;
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||||
q->x = q->x*rhs->w + q->y*rhs->z - q->z*rhs->y + q->w*rhs->x;
|
||||
q->y = -q->x*rhs->z + q->y*rhs->w + q->z*rhs->z + q->w*rhs->y;
|
||||
q->z = q->x*rhs->y - q->y*rhs->x + q->z*rhs->w + q->w*rhs->z;
|
||||
}
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||||
static void
|
||||
rsQuaternionAdd(rs_quaternion *q, const rs_quaternion *rhs) {
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q->w *= rhs->w;
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||||
q->x *= rhs->x;
|
||||
q->y *= rhs->y;
|
||||
q->z *= rhs->z;
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||||
}
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||||
static void
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||||
rsQuaternionLoadRotateUnit(rs_quaternion *q, float rot, float x, float y, float z) {
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rot *= (float)(M_PI / 180.0f) * 0.5f;
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float c = cos(rot);
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float s = sin(rot);
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q->w = c;
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q->x = x * s;
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q->y = y * s;
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q->z = z * s;
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}
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static void
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||||
rsQuaternionLoadRotate(rs_quaternion *q, float rot, float x, float y, float z) {
|
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const float len = x*x + y*y + z*z;
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||||
if (len != 1) {
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const float recipLen = 1.f / sqrt(len);
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x *= recipLen;
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y *= recipLen;
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z *= recipLen;
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}
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||||
rsQuaternionLoadRotateUnit(q, rot, x, y, z);
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}
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||||
static void
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||||
rsQuaternionConjugate(rs_quaternion *q) {
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q->x = -q->x;
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q->y = -q->y;
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||||
q->z = -q->z;
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}
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static float
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||||
rsQuaternionDot(const rs_quaternion *q0, const rs_quaternion *q1) {
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return q0->w*q1->w + q0->x*q1->x + q0->y*q1->y + q0->z*q1->z;
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||||
}
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||||
static void
|
||||
rsQuaternionNormalize(rs_quaternion *q) {
|
||||
const float len = rsQuaternionDot(q, q);
|
||||
if (len != 1) {
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||||
const float recipLen = 1.f / sqrt(len);
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||||
rsQuaternionMultiply(q, recipLen);
|
||||
}
|
||||
}
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||||
static void
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||||
rsQuaternionSlerp(rs_quaternion *q, const rs_quaternion *q0, const rs_quaternion *q1, float t) {
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if(t <= 0.0f) {
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rsQuaternionSet(q, q0);
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return;
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||||
}
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||||
if(t >= 1.0f) {
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||||
rsQuaternionSet(q, q1);
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return;
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}
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rs_quaternion tempq0, tempq1;
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||||
rsQuaternionSet(&tempq0, q0);
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||||
rsQuaternionSet(&tempq1, q1);
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||||
float angle = rsQuaternionDot(q0, q1);
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if(angle < 0) {
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rsQuaternionMultiply(&tempq0, -1.0f);
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angle *= -1.0f;
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}
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float scale, invScale;
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if (angle + 1.0f > 0.05f) {
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||||
if (1.0f - angle >= 0.05f) {
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||||
float theta = acos(angle);
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||||
float invSinTheta = 1.0f / sin(theta);
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||||
scale = sin(theta * (1.0f - t)) * invSinTheta;
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||||
invScale = sin(theta * t) * invSinTheta;
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}
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else {
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||||
scale = 1.0f - t;
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||||
invScale = t;
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||||
}
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||||
}
|
||||
else {
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||||
rsQuaternionSet(&tempq1, tempq0.z, -tempq0.y, tempq0.x, -tempq0.w);
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||||
scale = sin(M_PI * (0.5f - t));
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||||
invScale = sin(M_PI * t);
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||||
}
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||||
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||||
rsQuaternionSet(q, tempq0.w*scale + tempq1.w*invScale, tempq0.x*scale + tempq1.x*invScale,
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||||
tempq0.y*scale + tempq1.y*invScale, tempq0.z*scale + tempq1.z*invScale);
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}
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||||
static void rsQuaternionGetMatrixUnit(rs_matrix4x4 *m, const rs_quaternion *q) {
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float x2 = 2.0f * q->x * q->x;
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float y2 = 2.0f * q->y * q->y;
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||||
float z2 = 2.0f * q->z * q->z;
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||||
float xy = 2.0f * q->x * q->y;
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||||
float wz = 2.0f * q->w * q->z;
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||||
float xz = 2.0f * q->x * q->z;
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||||
float wy = 2.0f * q->w * q->y;
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||||
float wx = 2.0f * q->w * q->x;
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||||
float yz = 2.0f * q->y * q->z;
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m->m[0] = 1.0f - y2 - z2;
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m->m[1] = xy - wz;
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m->m[2] = xz + wy;
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||||
m->m[3] = 0.0f;
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||||
m->m[4] = xy + wz;
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||||
m->m[5] = 1.0f - x2 - z2;
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m->m[6] = yz - wx;
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||||
m->m[7] = 0.0f;
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||||
m->m[8] = xz - wy;
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||||
m->m[9] = yz - wx;
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||||
m->m[10] = 1.0f - x2 - y2;
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||||
m->m[11] = 0.0f;
|
||||
|
||||
m->m[12] = 0.0f;
|
||||
m->m[13] = 0.0f;
|
||||
m->m[14] = 0.0f;
|
||||
m->m[15] = 1.0f;
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||||
}
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||||
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/////////////////////////////////////////////////////
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||||
// int ops
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@@ -55,18 +55,22 @@ typedef int int3 __attribute__((ext_vector_type(3)));
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typedef int int4 __attribute__((ext_vector_type(4)));
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typedef struct {
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typedef struct rs_matrix4x4_s {
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float m[16];
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} rs_matrix4x4;
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typedef struct {
|
||||
typedef struct rs_matrix3x3_s {
|
||||
float m[9];
|
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} rs_matrix3x3;
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|
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typedef struct {
|
||||
typedef struct rs_matrix2x2_s {
|
||||
float m[4];
|
||||
} rs_matrix2x2;
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||||
typedef struct rs_quaternion_s {
|
||||
float w, x, y, z;
|
||||
} rs_quaternion;
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#define RS_PACKED __attribute__((packed, aligned(4)))
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