optimized AngleVectors calls (pass NULL for vectors that should not be generated)
[divverent/darkplaces.git] / mathlib.c
1 /*
2 Copyright (C) 1996-1997 Id Software, Inc.
3
4 This program is free software; you can redistribute it and/or
5 modify it under the terms of the GNU General Public License
6 as published by the Free Software Foundation; either version 2
7 of the License, or (at your option) any later version.
8
9 This program is distributed in the hope that it will be useful,
10 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  
12
13 See the GNU General Public License for more details.
14
15 You should have received a copy of the GNU General Public License
16 along with this program; if not, write to the Free Software
17 Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
18
19 */
20 // mathlib.c -- math primitives
21
22 #include <math.h>
23 #include "quakedef.h"
24
25 void Sys_Error (char *error, ...);
26
27 vec3_t vec3_origin = {0,0,0};
28 int nanmask = 255<<23;
29
30 /*-----------------------------------------------------------------*/
31
32 #define DEG2RAD( a ) ( a * M_PI ) / 180.0F
33
34 float m_bytenormals[NUMVERTEXNORMALS][3] =
35 {
36 {-0.525731, 0.000000, 0.850651}, {-0.442863, 0.238856, 0.864188}, 
37 {-0.295242, 0.000000, 0.955423}, {-0.309017, 0.500000, 0.809017}, 
38 {-0.162460, 0.262866, 0.951056}, {0.000000, 0.000000, 1.000000}, 
39 {0.000000, 0.850651, 0.525731}, {-0.147621, 0.716567, 0.681718}, 
40 {0.147621, 0.716567, 0.681718}, {0.000000, 0.525731, 0.850651}, 
41 {0.309017, 0.500000, 0.809017}, {0.525731, 0.000000, 0.850651}, 
42 {0.295242, 0.000000, 0.955423}, {0.442863, 0.238856, 0.864188}, 
43 {0.162460, 0.262866, 0.951056}, {-0.681718, 0.147621, 0.716567}, 
44 {-0.809017, 0.309017, 0.500000}, {-0.587785, 0.425325, 0.688191}, 
45 {-0.850651, 0.525731, 0.000000}, {-0.864188, 0.442863, 0.238856}, 
46 {-0.716567, 0.681718, 0.147621}, {-0.688191, 0.587785, 0.425325}, 
47 {-0.500000, 0.809017, 0.309017}, {-0.238856, 0.864188, 0.442863}, 
48 {-0.425325, 0.688191, 0.587785}, {-0.716567, 0.681718, -0.147621}, 
49 {-0.500000, 0.809017, -0.309017}, {-0.525731, 0.850651, 0.000000}, 
50 {0.000000, 0.850651, -0.525731}, {-0.238856, 0.864188, -0.442863}, 
51 {0.000000, 0.955423, -0.295242}, {-0.262866, 0.951056, -0.162460}, 
52 {0.000000, 1.000000, 0.000000}, {0.000000, 0.955423, 0.295242}, 
53 {-0.262866, 0.951056, 0.162460}, {0.238856, 0.864188, 0.442863}, 
54 {0.262866, 0.951056, 0.162460}, {0.500000, 0.809017, 0.309017}, 
55 {0.238856, 0.864188, -0.442863}, {0.262866, 0.951056, -0.162460}, 
56 {0.500000, 0.809017, -0.309017}, {0.850651, 0.525731, 0.000000}, 
57 {0.716567, 0.681718, 0.147621}, {0.716567, 0.681718, -0.147621}, 
58 {0.525731, 0.850651, 0.000000}, {0.425325, 0.688191, 0.587785}, 
59 {0.864188, 0.442863, 0.238856}, {0.688191, 0.587785, 0.425325}, 
60 {0.809017, 0.309017, 0.500000}, {0.681718, 0.147621, 0.716567}, 
61 {0.587785, 0.425325, 0.688191}, {0.955423, 0.295242, 0.000000}, 
62 {1.000000, 0.000000, 0.000000}, {0.951056, 0.162460, 0.262866}, 
63 {0.850651, -0.525731, 0.000000}, {0.955423, -0.295242, 0.000000}, 
64 {0.864188, -0.442863, 0.238856}, {0.951056, -0.162460, 0.262866}, 
65 {0.809017, -0.309017, 0.500000}, {0.681718, -0.147621, 0.716567}, 
66 {0.850651, 0.000000, 0.525731}, {0.864188, 0.442863, -0.238856}, 
67 {0.809017, 0.309017, -0.500000}, {0.951056, 0.162460, -0.262866}, 
68 {0.525731, 0.000000, -0.850651}, {0.681718, 0.147621, -0.716567}, 
69 {0.681718, -0.147621, -0.716567}, {0.850651, 0.000000, -0.525731}, 
70 {0.809017, -0.309017, -0.500000}, {0.864188, -0.442863, -0.238856}, 
71 {0.951056, -0.162460, -0.262866}, {0.147621, 0.716567, -0.681718}, 
72 {0.309017, 0.500000, -0.809017}, {0.425325, 0.688191, -0.587785}, 
73 {0.442863, 0.238856, -0.864188}, {0.587785, 0.425325, -0.688191}, 
74 {0.688191, 0.587785, -0.425325}, {-0.147621, 0.716567, -0.681718}, 
75 {-0.309017, 0.500000, -0.809017}, {0.000000, 0.525731, -0.850651}, 
76 {-0.525731, 0.000000, -0.850651}, {-0.442863, 0.238856, -0.864188}, 
77 {-0.295242, 0.000000, -0.955423}, {-0.162460, 0.262866, -0.951056}, 
78 {0.000000, 0.000000, -1.000000}, {0.295242, 0.000000, -0.955423}, 
79 {0.162460, 0.262866, -0.951056}, {-0.442863, -0.238856, -0.864188}, 
80 {-0.309017, -0.500000, -0.809017}, {-0.162460, -0.262866, -0.951056}, 
81 {0.000000, -0.850651, -0.525731}, {-0.147621, -0.716567, -0.681718}, 
82 {0.147621, -0.716567, -0.681718}, {0.000000, -0.525731, -0.850651}, 
83 {0.309017, -0.500000, -0.809017}, {0.442863, -0.238856, -0.864188}, 
84 {0.162460, -0.262866, -0.951056}, {0.238856, -0.864188, -0.442863}, 
85 {0.500000, -0.809017, -0.309017}, {0.425325, -0.688191, -0.587785}, 
86 {0.716567, -0.681718, -0.147621}, {0.688191, -0.587785, -0.425325}, 
87 {0.587785, -0.425325, -0.688191}, {0.000000, -0.955423, -0.295242}, 
88 {0.000000, -1.000000, 0.000000}, {0.262866, -0.951056, -0.162460}, 
89 {0.000000, -0.850651, 0.525731}, {0.000000, -0.955423, 0.295242}, 
90 {0.238856, -0.864188, 0.442863}, {0.262866, -0.951056, 0.162460}, 
91 {0.500000, -0.809017, 0.309017}, {0.716567, -0.681718, 0.147621}, 
92 {0.525731, -0.850651, 0.000000}, {-0.238856, -0.864188, -0.442863}, 
93 {-0.500000, -0.809017, -0.309017}, {-0.262866, -0.951056, -0.162460}, 
94 {-0.850651, -0.525731, 0.000000}, {-0.716567, -0.681718, -0.147621}, 
95 {-0.716567, -0.681718, 0.147621}, {-0.525731, -0.850651, 0.000000}, 
96 {-0.500000, -0.809017, 0.309017}, {-0.238856, -0.864188, 0.442863}, 
97 {-0.262866, -0.951056, 0.162460}, {-0.864188, -0.442863, 0.238856}, 
98 {-0.809017, -0.309017, 0.500000}, {-0.688191, -0.587785, 0.425325}, 
99 {-0.681718, -0.147621, 0.716567}, {-0.442863, -0.238856, 0.864188}, 
100 {-0.587785, -0.425325, 0.688191}, {-0.309017, -0.500000, 0.809017}, 
101 {-0.147621, -0.716567, 0.681718}, {-0.425325, -0.688191, 0.587785}, 
102 {-0.162460, -0.262866, 0.951056}, {0.442863, -0.238856, 0.864188}, 
103 {0.162460, -0.262866, 0.951056}, {0.309017, -0.500000, 0.809017}, 
104 {0.147621, -0.716567, 0.681718}, {0.000000, -0.525731, 0.850651}, 
105 {0.425325, -0.688191, 0.587785}, {0.587785, -0.425325, 0.688191}, 
106 {0.688191, -0.587785, 0.425325}, {-0.955423, 0.295242, 0.000000}, 
107 {-0.951056, 0.162460, 0.262866}, {-1.000000, 0.000000, 0.000000}, 
108 {-0.850651, 0.000000, 0.525731}, {-0.955423, -0.295242, 0.000000}, 
109 {-0.951056, -0.162460, 0.262866}, {-0.864188, 0.442863, -0.238856}, 
110 {-0.951056, 0.162460, -0.262866}, {-0.809017, 0.309017, -0.500000}, 
111 {-0.864188, -0.442863, -0.238856}, {-0.951056, -0.162460, -0.262866}, 
112 {-0.809017, -0.309017, -0.500000}, {-0.681718, 0.147621, -0.716567}, 
113 {-0.681718, -0.147621, -0.716567}, {-0.850651, 0.000000, -0.525731}, 
114 {-0.688191, 0.587785, -0.425325}, {-0.587785, 0.425325, -0.688191}, 
115 {-0.425325, 0.688191, -0.587785}, {-0.425325, -0.688191, -0.587785}, 
116 {-0.587785, -0.425325, -0.688191}, {-0.688191, -0.587785, -0.425325}, 
117 };
118
119 byte NormalToByte(vec3_t n)
120 {
121         int i, best;
122         float bestdistance, distance;
123
124         best = 0;
125         bestdistance = DotProduct (n, m_bytenormals[0]);
126         for (i = 1;i < NUMVERTEXNORMALS;i++)
127         {
128                 distance = DotProduct (n, m_bytenormals[i]);
129                 if (distance > bestdistance)
130                 {
131                         bestdistance = distance;
132                         best = i;
133                 }
134         }
135         return best;
136 }
137
138 // note: uses byte partly to force unsigned for the validity check
139 void ByteToNormal(byte num, vec3_t n)
140 {
141         if (num < NUMVERTEXNORMALS)
142                 VectorCopy(m_bytenormals[num], n)
143         else
144                 VectorClear(n) // FIXME: complain?
145 }
146
147 #if 0
148 // LordHavoc: no longer used at all
149 void ProjectPointOnPlane( vec3_t dst, const vec3_t p, const vec3_t normal )
150 {
151 #if 0
152         // LordHavoc: the old way...
153         float d;
154         vec3_t n;
155         float inv_denom;
156
157         inv_denom = 1.0F / DotProduct( normal, normal );
158
159         d = DotProduct( normal, p ) * inv_denom;
160
161         n[0] = normal[0] * inv_denom;
162         n[1] = normal[1] * inv_denom;
163         n[2] = normal[2] * inv_denom;
164
165         dst[0] = p[0] - d * n[0];
166         dst[1] = p[1] - d * n[1];
167         dst[2] = p[2] - d * n[2];
168 #else
169         // LordHavoc: optimized to death and beyond
170         float d;
171
172         // LordHavoc: the normal is a unit vector by definition,
173         //            therefore inv_denom was pointless.
174         d = DotProduct(normal, p);
175         dst[0] = p[0] - d * normal[0];
176         dst[1] = p[1] - d * normal[1];
177         dst[2] = p[2] - d * normal[2];
178 #endif
179 }
180 #endif
181
182 // assumes "src" is normalized
183 void PerpendicularVector( vec3_t dst, const vec3_t src )
184 {
185 #if 0
186         // LordHavoc: the old way...
187         int     pos;
188         int i;
189         float minelem, d;
190         vec3_t tempvec;
191
192         // find the smallest magnitude axially aligned vector
193         minelem = 1.0F;
194         for ( pos = 0, i = 0; i < 3; i++ )
195         {
196                 if ( fabs( src[i] ) < minelem )
197                 {
198                         pos = i;
199                         minelem = fabs( src[i] );
200                 }
201         }
202         VectorClear(tempvec);
203         tempvec[pos] = 1.0F;
204
205         // project the point onto the plane defined by src
206         ProjectPointOnPlane( dst, tempvec, src );
207
208         // normalize the result
209         VectorNormalize(dst);
210 #else
211         // LordHavoc: optimized to death and beyond
212         int     pos;
213         float minelem;
214
215         if (src[0])
216         {
217                 dst[0] = 0;
218                 if (src[1])
219                 {
220                         dst[1] = 0;
221                         if (src[2])
222                         {
223                                 dst[2] = 0;
224                                 pos = 0;
225                                 minelem = fabs(src[0]);
226                                 if (fabs(src[1]) < minelem)
227                                 {
228                                         pos = 1;
229                                         minelem = fabs(src[1]);
230                                 }
231                                 if (fabs(src[2]) < minelem)
232                                         pos = 2;
233
234                                 dst[pos] = 1;
235                                 dst[0] -= src[pos] * src[0];
236                                 dst[1] -= src[pos] * src[1];
237                                 dst[2] -= src[pos] * src[2];
238
239                                 // normalize the result
240                                 VectorNormalize(dst);
241                         }
242                         else
243                                 dst[2] = 1;
244                 }
245                 else
246                 {
247                         dst[1] = 1;
248                         dst[2] = 0;
249                 }
250         }
251         else
252         {
253                 dst[0] = 1;
254                 dst[1] = 0;
255                 dst[2] = 0;
256         }
257 #endif
258 }
259
260
261 #ifdef _WIN32
262 #pragma optimize( "", off )
263 #endif
264
265
266 // LordHavoc: like AngleVectors, but taking a forward vector instead of angles, useful!
267 void VectorVectors(const vec3_t forward, vec3_t right, vec3_t up)
268 {
269         float d;
270
271         right[0] = forward[2];
272         right[1] = -forward[0];
273         right[2] = forward[1];
274
275         d = DotProduct(forward, right);
276         right[0] -= d * forward[0];
277         right[1] -= d * forward[1];
278         right[2] -= d * forward[2];
279         VectorNormalize(right);
280         CrossProduct(right, forward, up);
281 }
282
283 void RotatePointAroundVector( vec3_t dst, const vec3_t dir, const vec3_t point, float degrees )
284 {
285 #if 0
286         // LordHavoc: the old way, cryptic brute force...
287         float   m[3][3];
288         float   im[3][3];
289         float   zrot[3][3];
290         float   tmpmat[3][3];
291         float   rot[3][3];
292         int     i;
293         vec3_t vr, vup, vf;
294
295         vf[0] = dir[0];
296         vf[1] = dir[1];
297         vf[2] = dir[2];
298
299         PerpendicularVector( vr, dir );
300         CrossProduct( vr, vf, vup );
301
302         m[0][0] = vr[0];
303         m[1][0] = vr[1];
304         m[2][0] = vr[2];
305
306         m[0][1] = vup[0];
307         m[1][1] = vup[1];
308         m[2][1] = vup[2];
309
310         m[0][2] = vf[0];
311         m[1][2] = vf[1];
312         m[2][2] = vf[2];
313
314         memcpy( im, m, sizeof( im ) );
315
316         im[0][1] = m[1][0];
317         im[0][2] = m[2][0];
318         im[1][0] = m[0][1];
319         im[1][2] = m[2][1];
320         im[2][0] = m[0][2];
321         im[2][1] = m[1][2];
322
323         memset( zrot, 0, sizeof( zrot ) );
324         zrot[0][0] = zrot[1][1] = zrot[2][2] = 1.0F;
325
326         zrot[0][0] = cos( DEG2RAD( degrees ) );
327         zrot[0][1] = sin( DEG2RAD( degrees ) );
328         zrot[1][0] = -sin( DEG2RAD( degrees ) );
329         zrot[1][1] = cos( DEG2RAD( degrees ) );
330
331         R_ConcatRotations( m, zrot, tmpmat );
332         R_ConcatRotations( tmpmat, im, rot );
333
334         for ( i = 0; i < 3; i++ )
335                 dst[i] = rot[i][0] * point[0] + rot[i][1] * point[1] + rot[i][2] * point[2];
336 #elif 0
337         // LordHavoc: on the path to unintelligible code...
338 //      float   m[3][3];
339 //      float   im[3][3];
340 //      float   zrot[3][3];
341         float   tmpmat[3][3];
342 //      float   rot[3][3];
343         float   angle, c, s;
344 //      int     i;
345         vec3_t vr, vu, vf;
346
347         angle = DEG2RAD(degrees);
348
349         c = cos(angle);
350         s = sin(angle);
351
352         vf[0] = dir[0];
353         vf[1] = dir[1];
354         vf[2] = dir[2];
355
356         PerpendicularVector(vr, dir);
357         CrossProduct(vr, vf, vu);
358
359 //      m   [0][0] = vr[0];m   [0][1] = vu[0];m   [0][2] = vf[0];
360 //      m   [1][0] = vr[1];m   [1][1] = vu[1];m   [1][2] = vf[1];
361 //      m   [2][0] = vr[2];m   [2][1] = vu[2];m   [2][2] = vf[2];
362 //      im  [0][0] = vr[0];im  [0][1] = vr[1];im  [0][2] = vr[2];
363 //      im  [1][0] = vu[0];im  [1][1] = vu[1];im  [1][2] = vu[2];
364 //      im  [2][0] = vf[0];im  [2][1] = vf[1];im  [2][2] = vf[2];
365 //      zrot[0][0] =     c;zrot[0][1] =     s;zrot[0][2] =     0;
366 //      zrot[1][0] =    -s;zrot[1][1] =     c;zrot[1][2] =     0;
367 //      zrot[2][0] =     0;zrot[2][1] =     0;zrot[2][2] =     1;
368
369 //      tmpmat[0][0] = m[0][0] * zrot[0][0] + m[0][1] * zrot[1][0] + m[0][2] * zrot[2][0];
370 //      tmpmat[0][1] = m[0][0] * zrot[0][1] + m[0][1] * zrot[1][1] + m[0][2] * zrot[2][1];
371 //      tmpmat[0][2] = m[0][0] * zrot[0][2] + m[0][1] * zrot[1][2] + m[0][2] * zrot[2][2];
372 //      tmpmat[1][0] = m[1][0] * zrot[0][0] + m[1][1] * zrot[1][0] + m[1][2] * zrot[2][0];
373 //      tmpmat[1][1] = m[1][0] * zrot[0][1] + m[1][1] * zrot[1][1] + m[1][2] * zrot[2][1];
374 //      tmpmat[1][2] = m[1][0] * zrot[0][2] + m[1][1] * zrot[1][2] + m[1][2] * zrot[2][2];
375 //      tmpmat[2][0] = m[2][0] * zrot[0][0] + m[2][1] * zrot[1][0] + m[2][2] * zrot[2][0];
376 //      tmpmat[2][1] = m[2][0] * zrot[0][1] + m[2][1] * zrot[1][1] + m[2][2] * zrot[2][1];
377 //      tmpmat[2][2] = m[2][0] * zrot[0][2] + m[2][1] * zrot[1][2] + m[2][2] * zrot[2][2];
378
379         tmpmat[0][0] = vr[0] *  c + vu[0] * -s;
380         tmpmat[0][1] = vr[0] *  s + vu[0] *  c;
381 //      tmpmat[0][2] =                           vf[0];
382         tmpmat[1][0] = vr[1] *  c + vu[1] * -s;
383         tmpmat[1][1] = vr[1] *  s + vu[1] *  c;
384 //      tmpmat[1][2] =                           vf[1];
385         tmpmat[2][0] = vr[2] *  c + vu[2] * -s;
386         tmpmat[2][1] = vr[2] *  s + vu[2] *  c;
387 //      tmpmat[2][2] =                           vf[2];
388
389 //      rot[0][0] = tmpmat[0][0] * vr[0] + tmpmat[0][1] * vu[0] + tmpmat[0][2] * vf[0];
390 //      rot[0][1] = tmpmat[0][0] * vr[1] + tmpmat[0][1] * vu[1] + tmpmat[0][2] * vf[1];
391 //      rot[0][2] = tmpmat[0][0] * vr[2] + tmpmat[0][1] * vu[2] + tmpmat[0][2] * vf[2];
392 //      rot[1][0] = tmpmat[1][0] * vr[0] + tmpmat[1][1] * vu[0] + tmpmat[1][2] * vf[0];
393 //      rot[1][1] = tmpmat[1][0] * vr[1] + tmpmat[1][1] * vu[1] + tmpmat[1][2] * vf[1];
394 //      rot[1][2] = tmpmat[1][0] * vr[2] + tmpmat[1][1] * vu[2] + tmpmat[1][2] * vf[2];
395 //      rot[2][0] = tmpmat[2][0] * vr[0] + tmpmat[2][1] * vu[0] + tmpmat[2][2] * vf[0];
396 //      rot[2][1] = tmpmat[2][0] * vr[1] + tmpmat[2][1] * vu[1] + tmpmat[2][2] * vf[1];
397 //      rot[2][2] = tmpmat[2][0] * vr[2] + tmpmat[2][1] * vu[2] + tmpmat[2][2] * vf[2];
398
399 //      rot[0][0] = tmpmat[0][0] * vr[0] + tmpmat[0][1] * vu[0] + vf[0] * vf[0];
400 //      rot[0][1] = tmpmat[0][0] * vr[1] + tmpmat[0][1] * vu[1] + vf[0] * vf[1];
401 //      rot[0][2] = tmpmat[0][0] * vr[2] + tmpmat[0][1] * vu[2] + vf[0] * vf[2];
402 //      rot[1][0] = tmpmat[1][0] * vr[0] + tmpmat[1][1] * vu[0] + vf[1] * vf[0];
403 //      rot[1][1] = tmpmat[1][0] * vr[1] + tmpmat[1][1] * vu[1] + vf[1] * vf[1];
404 //      rot[1][2] = tmpmat[1][0] * vr[2] + tmpmat[1][1] * vu[2] + vf[1] * vf[2];
405 //      rot[2][0] = tmpmat[2][0] * vr[0] + tmpmat[2][1] * vu[0] + vf[2] * vf[0];
406 //      rot[2][1] = tmpmat[2][0] * vr[1] + tmpmat[2][1] * vu[1] + vf[2] * vf[1];
407 //      rot[2][2] = tmpmat[2][0] * vr[2] + tmpmat[2][1] * vu[2] + vf[2] * vf[2];
408
409 //      dst[0] = rot[0][0] * point[0] + rot[0][1] * point[1] + rot[0][2] * point[2];
410 //      dst[1] = rot[1][0] * point[0] + rot[1][1] * point[1] + rot[1][2] * point[2];
411 //      dst[2] = rot[2][0] * point[0] + rot[2][1] * point[1] + rot[2][2] * point[2];
412
413         dst[0] = (tmpmat[0][0] * vr[0] + tmpmat[0][1] * vu[0] + vf[0] * vf[0]) * point[0]
414                + (tmpmat[0][0] * vr[1] + tmpmat[0][1] * vu[1] + vf[0] * vf[1]) * point[1]
415                + (tmpmat[0][0] * vr[2] + tmpmat[0][1] * vu[2] + vf[0] * vf[2]) * point[2];
416         dst[1] = (tmpmat[1][0] * vr[0] + tmpmat[1][1] * vu[0] + vf[1] * vf[0]) * point[0]
417                + (tmpmat[1][0] * vr[1] + tmpmat[1][1] * vu[1] + vf[1] * vf[1]) * point[1]
418                + (tmpmat[1][0] * vr[2] + tmpmat[1][1] * vu[2] + vf[1] * vf[2]) * point[2];
419         dst[2] = (tmpmat[2][0] * vr[0] + tmpmat[2][1] * vu[0] + vf[2] * vf[0]) * point[0]
420                + (tmpmat[2][0] * vr[1] + tmpmat[2][1] * vu[1] + vf[2] * vf[1]) * point[1]
421                + (tmpmat[2][0] * vr[2] + tmpmat[2][1] * vu[2] + vf[2] * vf[2]) * point[2];
422 #else
423         // LordHavoc: optimized to death and beyond, cryptic in an entirely new way
424         float   t0, t1;
425         float   angle, c, s;
426         vec3_t  vr, vu, vf;
427
428         angle = DEG2RAD(degrees);
429
430         c = cos(angle);
431         s = sin(angle);
432
433         vf[0] = dir[0];
434         vf[1] = dir[1];
435         vf[2] = dir[2];
436
437 //      PerpendicularVector(vr, dir);
438 //      CrossProduct(vr, vf, vu);
439         VectorVectors(vf, vr, vu);
440
441         t0 = vr[0] *  c + vu[0] * -s;
442         t1 = vr[0] *  s + vu[0] *  c;
443         dst[0] = (t0 * vr[0] + t1 * vu[0] + vf[0] * vf[0]) * point[0]
444                + (t0 * vr[1] + t1 * vu[1] + vf[0] * vf[1]) * point[1]
445                + (t0 * vr[2] + t1 * vu[2] + vf[0] * vf[2]) * point[2];
446
447         t0 = vr[1] *  c + vu[1] * -s;
448         t1 = vr[1] *  s + vu[1] *  c;
449         dst[1] = (t0 * vr[0] + t1 * vu[0] + vf[1] * vf[0]) * point[0]
450                + (t0 * vr[1] + t1 * vu[1] + vf[1] * vf[1]) * point[1]
451                + (t0 * vr[2] + t1 * vu[2] + vf[1] * vf[2]) * point[2];
452
453         t0 = vr[2] *  c + vu[2] * -s;
454         t1 = vr[2] *  s + vu[2] *  c;
455         dst[2] = (t0 * vr[0] + t1 * vu[0] + vf[2] * vf[0]) * point[0]
456                + (t0 * vr[1] + t1 * vu[1] + vf[2] * vf[1]) * point[1]
457                + (t0 * vr[2] + t1 * vu[2] + vf[2] * vf[2]) * point[2];
458 #endif
459 }
460
461 #ifdef _WIN32
462 #pragma optimize( "", on )
463 #endif
464
465 /*-----------------------------------------------------------------*/
466
467
468 float   anglemod(float a)
469 {
470 #if 0
471         if (a >= 0)
472                 a -= 360*(int)(a/360);
473         else
474                 a += 360*( 1 + (int)(-a/360) );
475 #endif
476         a = (360.0/65536) * ((int)(a*(65536/360.0)) & 65535);
477         return a;
478 }
479
480 // LordHavoc note 1:
481 // BoxOnPlaneSide did a switch on a 'signbits' value and had optimized
482 // assembly in an attempt to accelerate it further, very inefficient
483 // considering that signbits of the frustum planes only changed each
484 // frame, and the world planes changed only at load time.
485 // So, to optimize it further I took the obvious route of storing a function
486 // pointer in the plane struct itself, and shrunk each of the individual
487 // cases to a single return statement.
488 // LordHavoc note 2:
489 // realized axial cases would be a nice speedup for world geometry, although
490 // never useful for the frustum planes.
491 int BoxOnPlaneSideX (vec3_t emins, vec3_t emaxs, mplane_t *p) {return p->dist <= emins[0] ? 1 : (p->dist >= emaxs[0] ? 2 : 3);}
492 int BoxOnPlaneSideY (vec3_t emins, vec3_t emaxs, mplane_t *p) {return p->dist <= emins[1] ? 1 : (p->dist >= emaxs[1] ? 2 : 3);}
493 int BoxOnPlaneSideZ (vec3_t emins, vec3_t emaxs, mplane_t *p) {return p->dist <= emins[2] ? 1 : (p->dist >= emaxs[2] ? 2 : 3);}
494 int BoxOnPlaneSide0 (vec3_t emins, vec3_t emaxs, mplane_t *p) {return (((p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emaxs[2]) >= p->dist) | (((p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emins[2]) < p->dist) << 1));}
495 int BoxOnPlaneSide1 (vec3_t emins, vec3_t emaxs, mplane_t *p) {return (((p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emaxs[2]) >= p->dist) | (((p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emins[2]) < p->dist) << 1));}
496 int BoxOnPlaneSide2 (vec3_t emins, vec3_t emaxs, mplane_t *p) {return (((p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emaxs[2]) >= p->dist) | (((p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emins[2]) < p->dist) << 1));}
497 int BoxOnPlaneSide3 (vec3_t emins, vec3_t emaxs, mplane_t *p) {return (((p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emaxs[2]) >= p->dist) | (((p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emins[2]) < p->dist) << 1));}
498 int BoxOnPlaneSide4 (vec3_t emins, vec3_t emaxs, mplane_t *p) {return (((p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emins[2]) >= p->dist) | (((p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emaxs[2]) < p->dist) << 1));}
499 int BoxOnPlaneSide5 (vec3_t emins, vec3_t emaxs, mplane_t *p) {return (((p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emins[2]) >= p->dist) | (((p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emaxs[2]) < p->dist) << 1));}
500 int BoxOnPlaneSide6 (vec3_t emins, vec3_t emaxs, mplane_t *p) {return (((p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emins[2]) >= p->dist) | (((p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emaxs[2]) < p->dist) << 1));}
501 int BoxOnPlaneSide7 (vec3_t emins, vec3_t emaxs, mplane_t *p) {return (((p->normal[0]*emins[0] + p->normal[1]*emins[1] + p->normal[2]*emins[2]) >= p->dist) | (((p->normal[0]*emaxs[0] + p->normal[1]*emaxs[1] + p->normal[2]*emaxs[2]) < p->dist) << 1));}
502
503 void BoxOnPlaneSideClassify(mplane_t *p)
504 {
505         switch(p->type)
506         {
507         case 0: // x axis
508                 p->BoxOnPlaneSideFunc = BoxOnPlaneSideX;
509                 break;
510         case 1: // y axis
511                 p->BoxOnPlaneSideFunc = BoxOnPlaneSideY;
512                 break;
513         case 2: // z axis
514                 p->BoxOnPlaneSideFunc = BoxOnPlaneSideZ;
515                 break;
516         default:
517                 if (p->normal[2] < 0) // 4
518                 {
519                         if (p->normal[1] < 0) // 2
520                         {
521                                 if (p->normal[0] < 0) // 1
522                                         p->BoxOnPlaneSideFunc = BoxOnPlaneSide7;
523                                 else
524                                         p->BoxOnPlaneSideFunc = BoxOnPlaneSide6;
525                         }
526                         else
527                         {
528                                 if (p->normal[0] < 0) // 1
529                                         p->BoxOnPlaneSideFunc = BoxOnPlaneSide5;
530                                 else
531                                         p->BoxOnPlaneSideFunc = BoxOnPlaneSide4;
532                         }
533                 }
534                 else
535                 {
536                         if (p->normal[1] < 0) // 2
537                         {
538                                 if (p->normal[0] < 0) // 1
539                                         p->BoxOnPlaneSideFunc = BoxOnPlaneSide3;
540                                 else
541                                         p->BoxOnPlaneSideFunc = BoxOnPlaneSide2;
542                         }
543                         else
544                         {
545                                 if (p->normal[0] < 0) // 1
546                                         p->BoxOnPlaneSideFunc = BoxOnPlaneSide1;
547                                 else
548                                         p->BoxOnPlaneSideFunc = BoxOnPlaneSide0;
549                         }
550                 }
551                 break;
552         }
553 }
554
555 void AngleVectors (vec3_t angles, vec3_t forward, vec3_t right, vec3_t up)
556 {
557         float           angle;
558         float           sr, sp, sy, cr, cp, cy;
559         
560         angle = angles[YAW] * (M_PI*2 / 360);
561         sy = sin(angle);
562         cy = cos(angle);
563         angle = angles[PITCH] * (M_PI*2 / 360);
564         sp = sin(angle);
565         cp = cos(angle);
566         // LordHavoc: this is only to hush up gcc complaining about 'might be used uninitialized' variables
567         // (they are NOT used uninitialized, but oh well)
568         cr = 0;
569         sr = 0;
570         if (right || up)
571         {
572                 angle = angles[ROLL] * (M_PI*2 / 360);
573                 sr = sin(angle);
574                 cr = cos(angle);
575         }
576
577         if (forward)
578         {
579                 forward[0] = cp*cy;
580                 forward[1] = cp*sy;
581                 forward[2] = -sp;
582         }
583         if (right)
584         {
585                 right[0] = (-1*sr*sp*cy+-1*cr*-sy);
586                 right[1] = (-1*sr*sp*sy+-1*cr*cy);
587                 right[2] = -1*sr*cp;
588         }
589         if (up)
590         {
591                 up[0] = (cr*sp*cy+-sr*-sy);
592                 up[1] = (cr*sp*sy+-sr*cy);
593                 up[2] = cr*cp;
594         }
595 }
596
597 int VectorCompare (vec3_t v1, vec3_t v2)
598 {
599         int             i;
600         
601         for (i=0 ; i<3 ; i++)
602                 if (v1[i] != v2[i])
603                         return 0;
604                         
605         return 1;
606 }
607
608 void VectorMA (vec3_t veca, float scale, vec3_t vecb, vec3_t vecc)
609 {
610         vecc[0] = veca[0] + scale*vecb[0];
611         vecc[1] = veca[1] + scale*vecb[1];
612         vecc[2] = veca[2] + scale*vecb[2];
613 }
614
615
616 vec_t _DotProduct (vec3_t v1, vec3_t v2)
617 {
618         return v1[0]*v2[0] + v1[1]*v2[1] + v1[2]*v2[2];
619 }
620
621 void _VectorSubtract (vec3_t veca, vec3_t vecb, vec3_t out)
622 {
623         out[0] = veca[0]-vecb[0];
624         out[1] = veca[1]-vecb[1];
625         out[2] = veca[2]-vecb[2];
626 }
627
628 void _VectorAdd (vec3_t veca, vec3_t vecb, vec3_t out)
629 {
630         out[0] = veca[0]+vecb[0];
631         out[1] = veca[1]+vecb[1];
632         out[2] = veca[2]+vecb[2];
633 }
634
635 void _VectorCopy (vec3_t in, vec3_t out)
636 {
637         out[0] = in[0];
638         out[1] = in[1];
639         out[2] = in[2];
640 }
641
642 // LordHavoc: changed CrossProduct to a #define
643 /*
644 void CrossProduct (vec3_t v1, vec3_t v2, vec3_t cross)
645 {
646         cross[0] = v1[1]*v2[2] - v1[2]*v2[1];
647         cross[1] = v1[2]*v2[0] - v1[0]*v2[2];
648         cross[2] = v1[0]*v2[1] - v1[1]*v2[0];
649 }
650 */
651
652 double sqrt(double x);
653
654 vec_t Length(vec3_t v)
655 {
656         int             i;
657         float   length;
658         
659         length = 0;
660         for (i=0 ; i< 3 ; i++)
661                 length += v[i]*v[i];
662         length = sqrt (length);         // FIXME
663
664         return length;
665 }
666
667 // LordHavoc: renamed these to Length, and made the normal ones #define
668 float VectorNormalizeLength (vec3_t v)
669 {
670         float   length, ilength;
671
672         length = v[0]*v[0] + v[1]*v[1] + v[2]*v[2];
673         length = sqrt (length);         // FIXME
674
675         if (length)
676         {
677                 ilength = 1/length;
678                 v[0] *= ilength;
679                 v[1] *= ilength;
680                 v[2] *= ilength;
681         }
682                 
683         return length;
684
685 }
686
687 float VectorNormalizeLength2 (vec3_t v, vec3_t dest) // LordHavoc: added to allow copying while doing the calculation...
688 {
689         float   length, ilength;
690
691         length = v[0]*v[0] + v[1]*v[1] + v[2]*v[2];
692         length = sqrt (length);         // FIXME
693
694         if (length)
695         {
696                 ilength = 1/length;
697                 dest[0] = v[0] * ilength;
698                 dest[1] = v[1] * ilength;
699                 dest[2] = v[2] * ilength;
700         }
701         else
702                 dest[0] = dest[1] = dest[2] = 0;
703                 
704         return length;
705
706 }
707
708 void VectorInverse (vec3_t v)
709 {
710         v[0] = -v[0];
711         v[1] = -v[1];
712         v[2] = -v[2];
713 }
714
715 void VectorScale (vec3_t in, vec_t scale, vec3_t out)
716 {
717         out[0] = in[0]*scale;
718         out[1] = in[1]*scale;
719         out[2] = in[2]*scale;
720 }
721
722
723 int Q_log2(int val)
724 {
725         int answer=0;
726         while (val>>=1)
727                 answer++;
728         return answer;
729 }
730
731
732 /*
733 ================
734 R_ConcatRotations
735 ================
736 */
737 void R_ConcatRotations (float in1[3][3], float in2[3][3], float out[3][3])
738 {
739         out[0][0] = in1[0][0] * in2[0][0] + in1[0][1] * in2[1][0] + in1[0][2] * in2[2][0];
740         out[0][1] = in1[0][0] * in2[0][1] + in1[0][1] * in2[1][1] + in1[0][2] * in2[2][1];
741         out[0][2] = in1[0][0] * in2[0][2] + in1[0][1] * in2[1][2] + in1[0][2] * in2[2][2];
742         out[1][0] = in1[1][0] * in2[0][0] + in1[1][1] * in2[1][0] + in1[1][2] * in2[2][0];
743         out[1][1] = in1[1][0] * in2[0][1] + in1[1][1] * in2[1][1] + in1[1][2] * in2[2][1];
744         out[1][2] = in1[1][0] * in2[0][2] + in1[1][1] * in2[1][2] + in1[1][2] * in2[2][2];
745         out[2][0] = in1[2][0] * in2[0][0] + in1[2][1] * in2[1][0] + in1[2][2] * in2[2][0];
746         out[2][1] = in1[2][0] * in2[0][1] + in1[2][1] * in2[1][1] + in1[2][2] * in2[2][1];
747         out[2][2] = in1[2][0] * in2[0][2] + in1[2][1] * in2[1][2] + in1[2][2] * in2[2][2];
748 }
749
750
751 /*
752 ================
753 R_ConcatTransforms
754 ================
755 */
756 void R_ConcatTransforms (float in1[3][4], float in2[3][4], float out[3][4])
757 {
758         out[0][0] = in1[0][0] * in2[0][0] + in1[0][1] * in2[1][0] + in1[0][2] * in2[2][0];
759         out[0][1] = in1[0][0] * in2[0][1] + in1[0][1] * in2[1][1] + in1[0][2] * in2[2][1];
760         out[0][2] = in1[0][0] * in2[0][2] + in1[0][1] * in2[1][2] + in1[0][2] * in2[2][2];
761         out[0][3] = in1[0][0] * in2[0][3] + in1[0][1] * in2[1][3] + in1[0][2] * in2[2][3] + in1[0][3];
762         out[1][0] = in1[1][0] * in2[0][0] + in1[1][1] * in2[1][0] + in1[1][2] * in2[2][0];
763         out[1][1] = in1[1][0] * in2[0][1] + in1[1][1] * in2[1][1] + in1[1][2] * in2[2][1];
764         out[1][2] = in1[1][0] * in2[0][2] + in1[1][1] * in2[1][2] + in1[1][2] * in2[2][2];
765         out[1][3] = in1[1][0] * in2[0][3] + in1[1][1] * in2[1][3] + in1[1][2] * in2[2][3] + in1[1][3];
766         out[2][0] = in1[2][0] * in2[0][0] + in1[2][1] * in2[1][0] + in1[2][2] * in2[2][0];
767         out[2][1] = in1[2][0] * in2[0][1] + in1[2][1] * in2[1][1] + in1[2][2] * in2[2][1];
768         out[2][2] = in1[2][0] * in2[0][2] + in1[2][1] * in2[1][2] + in1[2][2] * in2[2][2];
769         out[2][3] = in1[2][0] * in2[0][3] + in1[2][1] * in2[1][3] + in1[2][2] * in2[2][3] + in1[2][3];
770 }
771
772
773 /*
774 ===================
775 FloorDivMod
776
777 Returns mathematically correct (floor-based) quotient and remainder for
778 numer and denom, both of which should contain no fractional part. The
779 quotient must fit in 32 bits.
780 ====================
781 */
782
783 void FloorDivMod (double numer, double denom, int *quotient,
784                 int *rem)
785 {
786         int             q, r;
787         double  x;
788
789 #ifndef PARANOID
790         if (denom <= 0.0)
791                 Sys_Error ("FloorDivMod: bad denominator %d\n", denom);
792
793 //      if ((floor(numer) != numer) || (floor(denom) != denom))
794 //              Sys_Error ("FloorDivMod: non-integer numer or denom %f %f\n",
795 //                              numer, denom);
796 #endif
797
798         if (numer >= 0.0)
799         {
800
801                 x = floor(numer / denom);
802                 q = (int)x;
803                 r = (int)floor(numer - (x * denom));
804         }
805         else
806         {
807         //
808         // perform operations with positive values, and fix mod to make floor-based
809         //
810                 x = floor(-numer / denom);
811                 q = -(int)x;
812                 r = (int)floor(-numer - (x * denom));
813                 if (r != 0)
814                 {
815                         q--;
816                         r = (int)denom - r;
817                 }
818         }
819
820         *quotient = q;
821         *rem = r;
822 }
823
824
825 /*
826 ===================
827 GreatestCommonDivisor
828 ====================
829 */
830 int GreatestCommonDivisor (int i1, int i2)
831 {
832         if (i1 > i2)
833         {
834                 if (i2 == 0)
835                         return (i1);
836                 return GreatestCommonDivisor (i2, i1 % i2);
837         }
838         else
839         {
840                 if (i1 == 0)
841                         return (i2);
842                 return GreatestCommonDivisor (i1, i2 % i1);
843         }
844 }