-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
Copy pathstrukturoj.h
404 lines (347 loc) · 12.5 KB
/
strukturoj.h
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
#ifndef _STRUCTUROJ_H_
#define _STRUCTUROJ_H_
#include <gmp.h>
typedef mpz_t vektoro[3];
typedef mpq_t vektoro_reala[3];
typedef vektoro_reala duonrektoqq[2];
typedef struct materialo {
char tipo[64];
void *agordoj;
} materialo;
typedef struct kolisiovektoro {
vektoro vektoro;
materialo *materialo;
} kolisiovektoro;
typedef struct kolisioj {
unsigned char estas;
vektoro kolisiejo;
size_t numbro_da_kolisiovektoroj;
kolisiovektoro *kolisio;
} kolisio;
typedef unsigned char koloro255[3];
typedef float kolorof[3];
//typedef struct bildof {
// int nx;
// int ny;
// koloro rastrumero[ny][nx];
//};
typedef float vektorof[3];
typedef mpf_t vektorompf[3];
typedef struct duonrektoqf {
vektoro_reala *loko;
vektorof vkt;
} duonrektoqf;
typedef struct duonrekto {
vektoro loko;
vektorof direkcio;
} duonrekto;
struct sfero_reala {
vektoro_reala centrodesfero;
mpq_t radiuso;
};
struct sfero {
vektoro centro;
mpz_t radiuso;
materialo *materialo;
};
struct objektlisto {
char sxargxa;
unsigned int numbro_da_objektaroj_sferaj;
struct objektaro_sfera *objektaro_sfera;
unsigned int numbro_da_sferoj;
struct sfero *sferoj;
};
struct objektaro_sfera {
struct objektlisto *objektlisto;
struct sfero *objektarejo;
};
struct konstantoj {
mpq_t unu;
mpq_t du;
mpq_t kvar;
};
struct tmpvariabloj {
mpq_t mpqtmp;
mpq_t mpqtmp2;
mpz_t mpztmp;
mpz_t mpztmp2;
mpf_t mpftmp;
vektoro_reala vkrtmp;
vektoro_reala vkrtmp2;
vektoro vktmp;
vektoro vktmp2;
vektoro vktmp3;
};
inline void vektoron_init(vektoro vkt);
inline void vektoron_realan_init(vektoro_reala vkt);
inline void duonrektonqq_init(duonrektoqq dr);
inline void duonrekton_init(duonrekto *dr);
inline void vektoron_klarigu(vektoro vkt);
inline void vektoron_realan_klarigu(vektoro_reala vkt);
inline void duonrektonqq_klarigu(duonrektoqq dr);
inline void duonrekton_klarigu(duonrekto *dr);
inline void vektoron_algxustigu(vektoro vkt, mpz_t x, mpz_t y, mpz_t z);
inline void vektoron_realan_algxustigu(vektoro_reala vkt, mpq_t x, mpq_t y, mpq_t z);
inline void vektoron_algxustigu_si(vektoro vkt, signed long int x, signed long int y, signed long int z);
inline void vektoron_realan_algxustigu_si(vektoro_reala vkt, signed long int x1, unsigned long int x2, signed long int y1, unsigned long int y2, signed long int z1, unsigned long int z2);
inline void vektoro_kopiu(vektoro vkt1, vektoro vkt2);
inline void vektoro_reala_kopiu(vektoro_reala vkt1, vektoro_reala vkt2);
inline void vektoron_deprenu(vektoro finvkt, vektoro vkt1, vektoro vkt2);
inline void vektoron_realan_deprenu(vektoro_reala finvkt, vektoro_reala vkt1, vektoro_reala vkt2);
inline void vektoron_aldonu(vektoro finvkt, vektoro vkt1, vektoro vkt2);
inline void vektoron_realan_aldonu(vektoro_reala finvkt, vektoro_reala vkt1, vektoro_reala vkt2);
inline void tmpvariablojn_init(struct tmpvariabloj *tmpvariabloj);
inline void tmpvariablojn_klarigu(struct tmpvariabloj *tmpvariabloj);
//void kolisiojn_rekomencigu(kolisio *kolisioj);
void longo_de_vektoro_vktmp(mpz_t longo, vektoro vkt, vektoro vktmp);
void longo_de_vektoro_reala_vktmp(mpf_t longo, vektoro_reala vkt, vektoro_reala vktmp);
void vektoron_mul_per_vektoronumbroj(vektoro vkt_fina, vektoro vkt1, vektoro vkt2);
void vektoron_realan_mul_per_vektoronumbroj(vektoro_reala vkt_fina, vektoro_reala vkt1, vektoro_reala vkt2);
inline void vektoron_realan_mul_per_numbro(vektoro_reala vkt_fina, vektoro_reala vkt, mpq_t numbro);
void vektoron_dot(mpz_t dot, vektoro vkt1, vektoro vkt2, vektoro vktmp);
void vektoron_realan_dot(mpq_t dot, vektoro_reala vkt1, vektoro_reala vkt2);
void vektoron_dividu_per_mpz(vektoro vkt, mpz_t numbro);
void vektoron_realan_dividu_per_mpq(vektoro_reala vkt, mpq_t *numbro);
void vektoro_de_unuo(vektoro vkt, vektoro vkt_du);
void vektoro_reala_de_unuo(vektoro_reala vkt, vektoro_reala vkt_du);
void montru_al_loko(vektoro loko, duonrekto dr, mpz_t t);
void montru_al_loko_qq(vektoro_reala loko, duonrektoqq dr, mpq_t t);
void duonrektoqq_tusxas_sferon(mpf_t respondo, vektoro_reala centrodesfero, mpq_t radiuso, duonrektoqq dr, vektoro_reala lmc, struct tmpvariabloj *tmpvariabloj, struct konstantoj *konstantoj);
void duonrekto_tusxas_sferon(mpz_t respondo, struct sfero *sfero, duonrekto dr, struct tmpvariabloj *tv, struct konstantoj *konst);
//struct sfero {
// vektoro centro;
// mpz_t radiuso;
// materialo *materialo;
//};
void duonrekto_tusxas_sferon(mpz_t respondo, struct sfero *sfero, duonrekto dr, struct tmpvariabloj *tv, struct konstantoj *konst){
//lmc = dr[0]-centrodesfero
//vektoron_deprenu(tv->vktmp, dr[0], sfero->centro);
//a = dot(dr[1], dr[1]);
//vektoron_dot(tv->vktmp2[0], dr[1], dr[1]);
//b = 2*dot(lmc, dr[1]);
//vektoron_dot(tv->vktmp2[1], tv->vktmp, dr[1]);
mpz_add(tv->vktmp2[1], tv->vktmp2[1], tv->vktmp2[1]);
//c = dot(lmc, lmc) - radiuso*radiuso;
mpz_mul(tv->mpztmp, sfero->radiuso, sfero->radiuso);
vektoron_dot(tv->vktmp2[2], tv->vktmp, tv->vktmp, tv->vktmp3);
mpz_sub(tv->vktmp2[2], tv->vktmp[2], tv->mpztmp);
//diskriminento = b*b - 4*a*c;
mpz_mul(tv->mpztmp, tv->vktmp2[1], tv->vktmp2[1]);
mpz_mul(tv->mpztmp2, tv->vktmp2[0], tv->vktmp2[2]);
mpz_mul_ui(tv->mpztmp2, tv->mpztmp2, 4);
mpz_sub(tv->mpztmp, tv->mpztmp, tv->mpztmp2);
//diskriminento estas mpztmp
//if (diskriminento<0){return -1;}
if (mpz_sgn(tv->mpztmp)<0){
mpz_set_d(respondo, -1);
}
//else {return (-b - sqrt(discriminant) ) / (2.0*a);}
else {
mpz_neg(respondo, tv->vktmp2[1]);
mpz_sqrt(tv->mpztmp2, tv->mpztmp);
mpz_sub(respondo, respondo, tv->mpztmp2);
mpz_mul_ui(tv->mpztmp2, tv->vktmp2[0], 2);
mpz_tdiv_q(respondo, respondo, tv->mpztmp2);
}
}
void duonrektoqq_tusxas_sferon(mpf_t respondo, vektoro_reala centrodesfero, mpq_t radiuso, duonrektoqq dr, vektoro_reala lmc, struct tmpvariabloj *tv, struct konstantoj *konstantoj){
//lmc = dr[0]-centrodesfero
vektoron_realan_deprenu(lmc, dr[0], centrodesfero);
//a = dot(dr[1], dr[1]);
vektoron_realan_dot(tv->vkrtmp[0], dr[1], dr[1]);
//b = 2*dot(lmc, dr[1]);
vektoron_realan_dot(tv->vkrtmp[1], lmc, dr[1]);
mpq_mul(tv->vkrtmp[1], tv->vkrtmp[1], konstantoj->du);
//c = dot(lmc, lmc) - radiuso*radiuso;
vektoron_realan_dot(tv->vkrtmp[2], lmc, lmc);
mpq_mul(tv->mpqtmp, radiuso, radiuso);
mpq_sub(tv->vkrtmp[2], tv->vkrtmp[2], tv->mpqtmp);
//diskriminento = b*b - 4*a*c;
mpq_mul(tv->mpqtmp2, tv->vkrtmp[1], tv->vkrtmp[1]);
mpq_mul(tv->mpqtmp, tv->vkrtmp[0], konstantoj->kvar);
mpq_mul(tv->mpqtmp, tv->mpqtmp, tv->vkrtmp[2]);
mpq_sub(tv->mpqtmp, tv->mpqtmp2, tv->mpqtmp);
//diskriminento estas mpqtmp
//malnova
////return (diskriminento>0);
//return (mpq_cmp_ui(mpqtmp, 0, 1)>0);
//nova
//if (diskriminento<0){return -1;}
if (mpq_cmp_si(tv->mpqtmp, 0, 1)<0){
mpf_set_d(respondo, -1);
}
//else {return (-b - sqrt(discriminant) ) / (2.0*a);}
else {
mpf_set_q(respondo, tv->mpqtmp);
mpf_sqrt(respondo, respondo);
mpf_set_q(tv->mpftmp, tv->vkrtmp[1]);
mpf_neg(tv->mpftmp, tv->mpftmp);
mpf_sub(respondo, tv->mpftmp, respondo);
mpf_set_q(tv->mpftmp, tv->vkrtmp[0]);
mpf_mul_ui(tv->mpftmp, tv->mpftmp, 2);
mpf_div(respondo, respondo, tv->mpftmp);
}
}
void montru_al_loko_qq(vektoro_reala loko, duonrektoqq dr, mpq_t t){
//loko = dr[0] + t*dr[1];
vektoron_realan_mul_per_numbro(loko, dr[1], t);
vektoron_realan_aldonu(loko, loko, dr[0]);
}
void vektoron_realan_deprenu(vektoro_reala finvkt, vektoro_reala vkt1, vektoro_reala vkt2){
mpq_sub(finvkt[0], vkt1[0], vkt2[0]);
mpq_sub(finvkt[1], vkt1[1], vkt2[1]);
mpq_sub(finvkt[2], vkt1[2], vkt2[2]);
}
void vektoron_deprenu(vektoro finvkt, vektoro vkt1, vektoro vkt2){
mpz_sub(finvkt[0], vkt1[0], vkt2[0]);
mpz_sub(finvkt[1], vkt1[1], vkt2[1]);
mpz_sub(finvkt[2], vkt1[2], vkt2[2]);
}
void vektoron_realan_aldonu(vektoro_reala finvkt, vektoro_reala vkt1, vektoro_reala vkt2){
mpq_add(finvkt[0], vkt1[0], vkt2[0]);
mpq_add(finvkt[1], vkt1[1], vkt2[1]);
mpq_add(finvkt[2], vkt1[2], vkt2[2]);
}
void vektoron_aldonu(vektoro finvkt, vektoro vkt1, vektoro vkt2){
mpz_add(finvkt[0], vkt1[0], vkt2[0]);
mpz_add(finvkt[1], vkt1[1], vkt2[1]);
mpz_add(finvkt[2], vkt1[2], vkt2[2]);
}
void longo_de_vektoro_reala_vktmp(mpf_t longo, vektoro_reala vkt, vektoro_reala vktmp){
vektoron_realan_mul_per_vektoronumbroj(vktmp, vkt, vkt);
//aldonu ĉiujn numbrojn en vktmp al vktmp[0]
mpq_add(vktmp[0], vktmp[0], vktmp[1]);
mpq_add(vktmp[0], vktmp[0], vktmp[2]);
mpf_set_q(longo, vktmp[0]);
//sqrt longon
mpf_sqrt(longo, longo);
}
void vektoron_realan_dot(mpq_t dot, vektoro_reala vkt1, vektoro_reala vkt2){
vektoro_reala vktmp;
vektoron_realan_init(vktmp);
vektoron_realan_mul_per_vektoronumbroj(vktmp, vkt1, vkt2);
mpq_add(dot, vktmp[0], vktmp[1]);
mpq_add(dot, dot, vktmp[2]);
vektoron_realan_klarigu(vktmp);
}
void vektoron_dot(mpz_t dot, vektoro vkt1, vektoro vkt2, vektoro vktmp){
vektoron_mul_per_vektoronumbroj(vktmp, vkt1, vkt2);
mpz_add(dot, vktmp[0], vktmp[1]);
mpz_add(dot, dot, vktmp[2]);
}
void vektoron_mul_per_vektoronumbroj(vektoro vkt_fina, vektoro vkt1, vektoro vkt2){
mpz_mul(vkt_fina[0], vkt1[0], vkt2[0]);
mpz_mul(vkt_fina[1], vkt1[1], vkt2[1]);
mpz_mul(vkt_fina[2], vkt1[2], vkt2[2]);
}
void vektoron_realan_mul_per_vektoronumbroj(vektoro_reala vkt_fina, vektoro_reala vkt1, vektoro_reala vkt2){
mpq_mul(vkt_fina[0], vkt1[0], vkt2[0]);
mpq_mul(vkt_fina[1], vkt1[1], vkt2[1]);
mpq_mul(vkt_fina[2], vkt1[2], vkt2[2]);
}
void vektoron_realan_mul_per_numbro(vektoro_reala vkt_fina, vektoro_reala vkt, mpq_t numbro){
mpq_mul(vkt_fina[0], vkt[0], numbro);
mpq_mul(vkt_fina[1], vkt[1], numbro);
mpq_mul(vkt_fina[2], vkt[2], numbro);
}
void duonrektonqq_init(duonrektoqq dr){
vektoron_realan_init(dr[0]);
vektoron_realan_init(dr[1]);
}
void duonrekton_init(duonrekto *dr){
vektoron_init(dr->loko);
}
void vektoron_realan_init(vektoro_reala vkt){
mpq_init(vkt[0]);
mpq_init(vkt[1]);
mpq_init(vkt[2]);
}
void vektoron_init(vektoro vkt){
mpz_init(vkt[0]);
mpz_init(vkt[1]);
mpz_init(vkt[2]);
}
//void kolisiojn_rekomencigu(kolisio *kolisioj){
// for (j=0; j<(kolisioj->numbro_da_kolisiovektoroj); j++){
// vektoron_klarigu(kolisioj->kolisio[j].vektoro);
// }
// free(kolisioj->kolisio);
// kolisioj->kolisio = malloc(sizeof(struct kolisiovektoro));
// vektoron_init(kolisioj->kolisio[0].vektoro);
//}
//struct kolisiovektoro {
// vektoro_reala vektoro;
// materialo *materialo;
//} kolisiovektoro;
//typedef struct kolisioj {
// unsigned char estas;
// vektoro kolisiejo;
// size_t numbro_da_kolisiovektoroj;
// kolisiovektoro *kolisio;
//} kolisio;
void duonrektonqq_klarigu(duonrektoqq dr){
vektoron_realan_klarigu(dr[0]);
vektoron_realan_klarigu(dr[1]);
}
void duonrekton_klarigu(duonrekto *dr){
vektoron_klarigu(dr->loko);
}
void vektoron_realan_klarigu(vektoro_reala vkt){
mpq_clear(vkt[0]);
mpq_clear(vkt[1]);
mpq_clear(vkt[2]);
}
void vektoron_klarigu(vektoro vkt){
mpz_clear(vkt[0]);
mpz_clear(vkt[1]);
mpz_clear(vkt[2]);
}
void vektoro_reala_kopiu(vektoro_reala vkt1, vektoro_reala vkt2){
mpq_set(vkt1[0], vkt2[0]);
mpq_set(vkt1[1], vkt2[1]);
mpq_set(vkt1[2], vkt2[2]);
}
void vektoro_kopiu(vektoro vkt1, vektoro vkt2){
mpz_set(vkt1[0], vkt2[0]);
mpz_set(vkt1[1], vkt2[1]);
mpz_set(vkt1[2], vkt2[2]);
}
void vektoron_realan_algxustigu(vektoro_reala vkt, mpq_t x, mpq_t y, mpq_t z){
mpq_set(vkt[0], x);
mpq_set(vkt[1], y);
mpq_set(vkt[2], z);
}
void vektoron_algxustigu(vektoro vkt, mpz_t x, mpz_t y, mpz_t z){
mpz_set(vkt[0], x);
mpz_set(vkt[1], y);
mpz_set(vkt[2], z);
}
void vektoron_realan_algxustigu_si(vektoro_reala vkt, signed long int x1, unsigned long int x2, signed long int y1, unsigned long int y2, signed long int z1, unsigned long int z2){
mpq_set_si(vkt[0], x1, x2);
mpq_set_si(vkt[1], y1, y2);
mpq_set_si(vkt[2], z1, z2);
}
void vektoron_algxustigu_si(vektoro vkt, signed long int x, signed long int y, signed long int z){
mpz_set_si(vkt[0], x);
mpz_set_si(vkt[1], y);
mpz_set_si(vkt[2], z);
}
void tmpvariablojn_init(struct tmpvariabloj *tmpvariabloj){
mpq_init(tmpvariabloj->mpqtmp);
mpq_init(tmpvariabloj->mpqtmp2);
mpz_init(tmpvariabloj->mpztmp);
mpz_init(tmpvariabloj->mpztmp2);
mpf_init(tmpvariabloj->mpftmp);
vektoron_realan_init(tmpvariabloj->vkrtmp);
vektoron_realan_init(tmpvariabloj->vkrtmp2);
}
void tmpvariablojn_klarigu(struct tmpvariabloj *tmpvariabloj){
mpq_clear(tmpvariabloj->mpqtmp);
mpq_clear(tmpvariabloj->mpqtmp2);
mpz_clear(tmpvariabloj->mpztmp);
mpz_clear(tmpvariabloj->mpztmp2);
mpf_clear(tmpvariabloj->mpftmp);
vektoron_realan_klarigu(tmpvariabloj->vkrtmp);
vektoron_realan_klarigu(tmpvariabloj->vkrtmp2);
}
#endif