/* Mathematiques de l'informatique graphique    */
/* Coordonnees homogenes en 3D                  */
/*                                              */
/* Auteur: Nicolas JANEY                        */
/* nicolas.janey@univ-fcomte.fr                 */
/* Octobre 2011                                 */
#ifndef ____COORDONNEESHOMOGENES____
#define ____COORDONNEESHOMOGENES____
class CoordonneesHomogenes  {
  public :
    double c[4];
  public :
    /* Constructeurs                                */
    CoordonneesHomogenes(void);
    CoordonneesHomogenes(double x,double y,double z,double t);
    CoordonneesHomogenes(CoordonneesHomogenes *c);
    /* Destructeur                                  */
    ~CoordonneesHomogenes(void);
    /* Methode d'affichage texte                    */
    void print(void);
};
#endif
/* Mathematiques de l'informatique graphique    */
/* Coordonnees homogenes en 3D                  */
/*                                              */
/* Auteur: Nicolas JANEY                        */
/* nicolas.janey@univ-fcomte.fr                 */
/* Octobre 2011                                 */
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include "CoordonneesHomogenes.h"
/* Constructeurs                                */
CoordonneesHomogenes::CoordonneesHomogenes(void) {
  c[0] = c[1] = c[2] = 0.0;
  c[3] = 1.0;
}
CoordonneesHomogenes::CoordonneesHomogenes(double x,double y,double z,double t) {
  c[0] = x;
  c[1] = y;
  c[2] = z;
  c[3] = t;
}
CoordonneesHomogenes::CoordonneesHomogenes(CoordonneesHomogenes *ch) {
  c[0] = ch->c[0];
  c[1] = ch->c[1];
  c[2] = ch->c[2];
  c[3] = ch->c[3];
}
/* Destructeur                                  */
CoordonneesHomogenes::~CoordonneesHomogenes(void) {
}
/* Methode d'affichage texte                    */
void CoordonneesHomogenes::print(void) {
  printf("%10.4lf %10.4lf %10.4lf %10.4lf",c[0],c[1],c[2],c[3]);
}
/* Mathematiques de l'informatique graphique    */
/* Position en 3D                               */
/*                                              */
/* Auteur: Nicolas JANEY                        */
/* nicolas.janey@univ-fcomte.fr                 */
/* Octobre 2011                                 */
#ifndef ____POSITION3D____
#define ____POSITION3D____
#include "CoordonneesHomogenes.h"
class Position3D : public CoordonneesHomogenes {
  public :
    /* Constructeurs                                */
    Position3D(void);
    Position3D(double x,double y,double z);
    Position3D(Position3D *c);
    /* Destructeur                                  */
    ~Position3D(void);
    /* Methode de calcul de la distance             */
    /* entre deux positions                         */
    double distance(Position3D *p);
    /* Methode de calcul du carre de la distance    */
    /* entre deux positions                         */
    double carreDistance(Position3D *p);
};
#endif
/* Mathematiques de l'informatique graphique    */
/* Position en 3D                               */
/*                                              */
/* Auteur: Nicolas JANEY                        */
/* nicolas.janey@univ-fcomte.fr                 */
/* Octobre 2011                                 */
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include "CoordonneesHomogenes.h"
#include "Position3D.h"
/* Constructeurs                                */
Position3D::Position3D(void):CoordonneesHomogenes(0.0,0.0,0.0,1.0) {
}
Position3D::Position3D(double x,double y,double z):CoordonneesHomogenes(x,y,z,1.0) {
}
Position3D::Position3D(Position3D *p):CoordonneesHomogenes(p) {
}
/* Destructeur                                  */
Position3D::~Position3D(void) {
}
/* Methode de calcul de la distance             */
/* entre deux positions                         */
double Position3D::distance(Position3D *p) {
  return(sqrt(carreDistance(p)));
}
/* Methode de calcul du carre de la distance    */
/* entre deux positions                         */
double Position3D::carreDistance(Position3D *p) {
  double dx = p->c[0]-c[0];
  double dy = p->c[1]-c[1];
  double dz = p->c[2]-c[2];
  return(dx*dx+dy*dy+dz*dz);
}
/* Mathematiques de l'informatique graphique    */
/* Direction en 3D                              */
/*                                              */
/* Auteur: Nicolas JANEY                        */
/* nicolas.janey@univ-fcomte.fr                 */
/* Octobre 2011                                 */
#ifndef ____DIRECTION3D____
#define ____DIRECTION3D____
class Position3D;
#include "CoordonneesHomogenes.h"
class Direction3D : public CoordonneesHomogenes {
  public :
    /* Constructeurs                                */
    Direction3D(void);
    Direction3D(double x,double y,double z);
    Direction3D(Direction3D *c);
    Direction3D(Position3D *p1,Position3D *p2);
    /* Destructeur                                  */
    ~Direction3D(void);
    /* Methode de calcul de la norme                */
    double norme(void);
    /* Methode de normalisation                     */
    double normalisation(void);
    /* Methode de calcul du produit scalaire        */
    /* de deux directions                           */
    double produitScalaire(Direction3D *d);
    /* Methode de calcul du produit vectoriel       */
    /* de deux directions                           */
    void produitVectoriel(Direction3D *d1,Direction3D *d2);
    /* Methode de calcul du produit vectoriel       */
    /* de deux directions                           */
    Direction3D *produitVectoriel(Direction3D *d);
};
#endif
/* Mathematiques de l'informatique graphique    */
/* Direction en 3D                              */
/*                                              */
/* Auteur: Nicolas JANEY                        */
/* nicolas.janey@univ-fcomte.fr                 */
/* Octobre 2011                                 */
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include "CoordonneesHomogenes.h"
#include "Direction3D.h"
#include "Position3D.h"
/* Constructeurs                                */
Direction3D::Direction3D(void):CoordonneesHomogenes(0.0,0.0,0.0,0.0) {
}
Direction3D::Direction3D(double x,double y,double z):CoordonneesHomogenes(x,y,z,0.0) {
}
Direction3D::Direction3D(Direction3D *p):CoordonneesHomogenes(p) {
}
Direction3D::Direction3D(Position3D *p1,Position3D *p2):CoordonneesHomogenes() {
  c[0] = p2->c[0]-p1->c[0];
  c[1] = p2->c[1]-p1->c[1];
  c[2] = p2->c[2]-p1->c[2];
  c[3] = 0.0;
}
/* Destructeur                                  */
Direction3D::~Direction3D(void) {
}
/* Methode de calcul de la norme                */
double Direction3D::norme(void) {
  return(sqrt(c[0]*c[0]+c[1]*c[1]+c[2]*c[2]));
}
/* Methode de normalisation                     */
double Direction3D::normalisation(void) {
  double d = norme();
  if ( d != 0.0 ) {
    c[0] /= d;
    c[1] /= d;
    c[2] /= d; }
  return(d);
}
/* Methode de calcul du produit scalaire        */
/* de deux directions                           */
double Direction3D::produitScalaire(Direction3D *d) {
  return(c[0]*d->c[0]+c[1]*d->c[1]+c[2]*d->c[2]);
}
/* Methode de calcul du produit vectoriel       */
/* de deux directions                           */
void Direction3D::produitVectoriel(Direction3D *d1,Direction3D *d2) {
  double x = d1->c[1]*d2->c[2] - d1->c[2]*d2->c[1];
  double y = d1->c[2]*d2->c[0] - d1->c[0]*d2->c[2];
  double z = d1->c[0]*d2->c[1] - d1->c[1]*d2->c[0];
  c[0] = x;
  c[1] = y;
  c[2] = z;
  c[3] = 0.0;
}
/* Methode de calcul du produit vectoriel       */
/* de deux directions                           */
Direction3D *Direction3D::produitVectoriel(Direction3D *d) {
  return(new Direction3D(c[1]*d->c[2] - c[2]*d->c[1],
                         c[2]*d->c[0] - c[0]*d->c[2],
                         c[0]*d->c[1] - c[1]*d->c[0]));
}