1 |
//------------------------------------------------------------
|
2 |
//------------------------------------------------------------
|
3 |
// MAGiC
|
4 |
// Jean Christophe Cuilli�re et Vincent FRANCOIS
|
5 |
// D�partement de G�nie M�canique - UQTR
|
6 |
//------------------------------------------------------------
|
7 |
// Le projet MAGIC est un projet de recherche du d�partement
|
8 |
// de g�nie m�canique de l'Universit� du Qu�bec �
|
9 |
// Trois Rivi�res
|
10 |
// Les librairies ne peuvent �tre utilis�es sans l'accord
|
11 |
// des auteurs (contact : francois@uqtr.ca)
|
12 |
//------------------------------------------------------------
|
13 |
//------------------------------------------------------------
|
14 |
//
|
15 |
// ot_mathematique.h
|
16 |
//
|
17 |
//------------------------------------------------------------
|
18 |
//------------------------------------------------------------
|
19 |
// COPYRIGHT 2000
|
20 |
// Version du 02/03/2006 � 11H23
|
21 |
//------------------------------------------------------------
|
22 |
//------------------------------------------------------------
|
23 |
#ifndef _OTMATHEMATIQUE_
|
24 |
#define _OTMATHEMATIQUE_
|
25 |
|
26 |
#ifdef WINDOWS_VERSION
|
27 |
#ifdef BUILT_DLL_OUTIL
|
28 |
#define DLLPORTOUTIL __declspec(dllexport)
|
29 |
#else
|
30 |
#define DLLPORTOUTIL __declspec(dllimport)
|
31 |
#endif
|
32 |
#else
|
33 |
#define DLLPORTOUTIL
|
34 |
#endif
|
35 |
|
36 |
#include "ot_doubleprecision.h"
|
37 |
#include <iostream>
|
38 |
#include <vector>
|
39 |
|
40 |
|
41 |
|
42 |
|
43 |
|
44 |
|
45 |
class DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_3D
|
46 |
{
|
47 |
public :
|
48 |
// construction
|
49 |
OT_VECTEUR_3D(double x,double y,double z);
|
50 |
OT_VECTEUR_3D(double *xyz);
|
51 |
OT_VECTEUR_3D(double *xyz1,double *xyz2);
|
52 |
OT_VECTEUR_3D(void);
|
53 |
OT_VECTEUR_3D(const OT_VECTEUR_3D& mdd);
|
54 |
OT_VECTEUR_3D unite(int i);
|
55 |
// stream string output
|
56 |
friend std::ostream & operator << ( std::ostream & __os, const OT_VECTEUR_3D & __vec);
|
57 |
|
58 |
// comparison
|
59 |
bool operator== (const OT_VECTEUR_3D& mdd) const;
|
60 |
bool operator!= (const OT_VECTEUR_3D& mdd) const;
|
61 |
bool operator< (const OT_VECTEUR_3D& mdd) const;
|
62 |
bool operator<= (const OT_VECTEUR_3D& mdd) const;
|
63 |
bool operator> (const OT_VECTEUR_3D& mdd) const;
|
64 |
bool operator>= (const OT_VECTEUR_3D& mdd) const;
|
65 |
int compare_valeur (const OT_VECTEUR_3D& mdd) const;
|
66 |
|
67 |
// coordinate access
|
68 |
virtual double get_x(void) const ;
|
69 |
virtual double get_y(void) const ;
|
70 |
virtual double get_z(void) const ;
|
71 |
virtual void change_x(double x);
|
72 |
virtual void change_y(double y);
|
73 |
virtual void change_z(double z);
|
74 |
virtual double* get_xyz(void);
|
75 |
|
76 |
operator const double* () const;
|
77 |
operator double* ();
|
78 |
double operator[] (int i) const;
|
79 |
double& operator[] (int i);
|
80 |
double operator() (int i) const;
|
81 |
double & operator() (int i);
|
82 |
|
83 |
// arithmetic operations
|
84 |
friend OT_VECTEUR_3D operator / (const OT_VECTEUR_3D& mdd1, double a);
|
85 |
friend OT_VECTEUR_3D operator - (const OT_VECTEUR_3D& mdd1);
|
86 |
friend double operator*(const OT_VECTEUR_3D& mdd1,const OT_VECTEUR_3D& mdd2);
|
87 |
friend OT_VECTEUR_3D operator&(const OT_VECTEUR_3D& mdd1,const OT_VECTEUR_3D& mdd2);
|
88 |
friend OT_VECTEUR_3D operator*(const class OT_MATRICE_3D& mdd1,const OT_VECTEUR_3D& mdd2);
|
89 |
friend OT_VECTEUR_3D operator+(const OT_VECTEUR_3D& mdd1,const OT_VECTEUR_3D& mdd2);
|
90 |
friend OT_VECTEUR_3D operator-(const OT_VECTEUR_3D& mdd1,const OT_VECTEUR_3D& mdd2);
|
91 |
friend OT_VECTEUR_3D operator*(double mdd1,const OT_VECTEUR_3D& mdd2);
|
92 |
|
93 |
// arithmetic updates
|
94 |
OT_VECTEUR_3D& operator+= (const OT_VECTEUR_3D& rkV);
|
95 |
OT_VECTEUR_3D& operator-= (const OT_VECTEUR_3D& rkV);
|
96 |
OT_VECTEUR_3D& operator*= (double fScalar);
|
97 |
OT_VECTEUR_3D& operator/= (double fScalar);
|
98 |
|
99 |
// vector operations
|
100 |
virtual double get_longueur(void) const ;
|
101 |
virtual double get_longueur2(void) const ;
|
102 |
virtual void norme(void);
|
103 |
OT_VECTEUR_3D gram_shmidt(const OT_VECTEUR_3D& vint);
|
104 |
virtual double diff(void);
|
105 |
|
106 |
|
107 |
private:
|
108 |
double valeur[3];
|
109 |
};
|
110 |
|
111 |
class DLLPORTOUTIL OT_MATRICE_3D
|
112 |
{
|
113 |
public:
|
114 |
OT_MATRICE_3D(OT_VECTEUR_3D& v1,OT_VECTEUR_3D& v2,OT_VECTEUR_3D& v3);
|
115 |
OT_MATRICE_3D(void);
|
116 |
OT_MATRICE_3D(double* t);
|
117 |
OT_MATRICE_3D(const OT_MATRICE_3D& mdd);
|
118 |
|
119 |
// stream string output
|
120 |
friend std::ostream & operator << ( std::ostream & __os, const OT_MATRICE_3D & __mat);
|
121 |
|
122 |
// access to matrix elements
|
123 |
double operator() (int iLigne, int iCol) const;
|
124 |
double & operator() (int iLigne, int iCol);
|
125 |
double valeur(int iLigne, int iCol) const;
|
126 |
double & valeur(int iLigne, int iCol);
|
127 |
OT_VECTEUR_3D& get_vecteur1(void);
|
128 |
OT_VECTEUR_3D& get_vecteur2(void);
|
129 |
OT_VECTEUR_3D& get_vecteur3(void);
|
130 |
void change_vecteur1(OT_VECTEUR_3D v);
|
131 |
void change_vecteur2(OT_VECTEUR_3D v);
|
132 |
void change_vecteur3(OT_VECTEUR_3D v);
|
133 |
OT_VECTEUR_3D & operator [](int i);
|
134 |
// return inverse matrix
|
135 |
OT_MATRICE_3D inverse() const;
|
136 |
// assignements methods
|
137 |
void identite(void);
|
138 |
double get_determinant();
|
139 |
void transpose(OT_MATRICE_3D& res) const;
|
140 |
OT_MATRICE_3D transpose() const;
|
141 |
friend OT_MATRICE_3D operator+(const OT_MATRICE_3D& mdd1,const OT_MATRICE_3D& mdd2);
|
142 |
|
143 |
private:
|
144 |
OT_VECTEUR_3D vec[3]; // attention ! vecteurs colonne
|
145 |
friend OT_VECTEUR_3D operator*(const OT_MATRICE_3D& mdd1,const OT_VECTEUR_3D& mdd2);
|
146 |
};
|
147 |
|
148 |
DLLPORTOUTIL std::ostream & operator << ( std::ostream & __os, const OT_MATRICE_3D & __mat);
|
149 |
DLLPORTOUTIL std::ostream & operator << ( std::ostream & __os, const OT_VECTEUR_3D & __vec);
|
150 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_3D operator / (const OT_VECTEUR_3D& mdd1, double a);
|
151 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_3D operator - (const OT_VECTEUR_3D& mdd1);
|
152 |
DLLPORTOUTIL double operator*(const OT_VECTEUR_3D& mdd1,const OT_VECTEUR_3D& mdd2);
|
153 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_3D operator&(const OT_VECTEUR_3D& mdd1,const OT_VECTEUR_3D& mdd2);
|
154 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_3D operator*(const OT_MATRICE_3D& mdd1,const OT_VECTEUR_3D& mdd2);
|
155 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_3D operator+(const OT_VECTEUR_3D& mdd1,const OT_VECTEUR_3D& mdd2);
|
156 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_3D operator-(const OT_VECTEUR_3D& mdd1,const OT_VECTEUR_3D& mdd2);
|
157 |
DLLPORTOUTIL OT_MATRICE_3D operator*(const OT_MATRICE_3D& mdd1,const OT_MATRICE_3D& mdd2);
|
158 |
DLLPORTOUTIL OT_MATRICE_3D operator+(const OT_MATRICE_3D& mdd1,const OT_MATRICE_3D& mdd2);
|
159 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_3D operator*(double mdd1,const OT_VECTEUR_3D& mdd2);
|
160 |
|
161 |
|
162 |
|
163 |
#define ot_vecteur_4d
|
164 |
#ifdef ot_vecteur_4d
|
165 |
class DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_4D
|
166 |
{
|
167 |
public :
|
168 |
//construction
|
169 |
OT_VECTEUR_4D(double x,double y,double z,double w);
|
170 |
OT_VECTEUR_4D(double *xyzw);
|
171 |
OT_VECTEUR_4D(void){};
|
172 |
OT_VECTEUR_4D(const OT_VECTEUR_4D& mdd);
|
173 |
OT_VECTEUR_4D & operator= (double);
|
174 |
|
175 |
// stream string output
|
176 |
friend std::ostream & operator << ( std::ostream & __os, const OT_VECTEUR_4D & __vec);
|
177 |
|
178 |
// comparison
|
179 |
bool operator== (const OT_VECTEUR_4D& mdd) const;
|
180 |
bool operator!= (const OT_VECTEUR_4D& mdd) const;
|
181 |
bool operator< (const OT_VECTEUR_4D& mdd) const;
|
182 |
bool operator<= (const OT_VECTEUR_4D& mdd) const;
|
183 |
bool operator> (const OT_VECTEUR_4D& mdd) const;
|
184 |
bool operator>= (const OT_VECTEUR_4D& mdd) const;
|
185 |
int compare_valeur (const OT_VECTEUR_4D& mdd) const;
|
186 |
|
187 |
// coordinate access
|
188 |
virtual double get_x(void) const ;
|
189 |
virtual double get_y(void) const ;
|
190 |
virtual double get_z(void) const ;
|
191 |
virtual double get_w(void) const ;
|
192 |
virtual double & x(void);
|
193 |
virtual double & y(void);
|
194 |
virtual double & z(void);
|
195 |
virtual double & w(void);
|
196 |
virtual void change_x(double x);
|
197 |
virtual void change_y(double y);
|
198 |
virtual void change_z(double z);
|
199 |
virtual void change_w(double w);
|
200 |
virtual double* get_xyzw(void);
|
201 |
operator const double* () const;
|
202 |
operator double* ();
|
203 |
double operator[] (int i) const;
|
204 |
double& operator[] (int i);
|
205 |
double operator() (int i) const;
|
206 |
double & operator() (int i);
|
207 |
|
208 |
// arithmetic operations
|
209 |
OT_VECTEUR_4D operator+ (const OT_VECTEUR_4D& rkV);
|
210 |
OT_VECTEUR_4D operator- (const OT_VECTEUR_4D& rkV);
|
211 |
double operator* (const OT_VECTEUR_4D & a);
|
212 |
|
213 |
// arithmetic updates
|
214 |
OT_VECTEUR_4D& operator+= (const OT_VECTEUR_4D& rkV);
|
215 |
OT_VECTEUR_4D& operator-= (const OT_VECTEUR_4D& rkV);
|
216 |
OT_VECTEUR_4D& operator*= (double fScalar);
|
217 |
OT_VECTEUR_4D& operator/= (double fScalar);
|
218 |
|
219 |
private:
|
220 |
double valeur[4];
|
221 |
};
|
222 |
|
223 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_4D operator* (const OT_VECTEUR_4D & rkV, const double a);
|
224 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_4D operator* (const double a, const OT_VECTEUR_4D & rkV);
|
225 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_4D operator/ (const OT_VECTEUR_4D & rkV, const double a);
|
226 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_4D operator/ (const double a, const OT_VECTEUR_4D & rkV);
|
227 |
DLLPORTOUTIL std::ostream & operator << ( std::ostream & __os, const OT_VECTEUR_4D & __vec);
|
228 |
#endif // ot_vecteur_4d
|
229 |
|
230 |
|
231 |
|
232 |
class DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_4DD
|
233 |
{
|
234 |
public :
|
235 |
//construction
|
236 |
OT_VECTEUR_4DD(double2 x,double2 y,double2 z,double2 w);
|
237 |
OT_VECTEUR_4DD(double2 *xyzw);
|
238 |
OT_VECTEUR_4DD(){};
|
239 |
OT_VECTEUR_4DD(const OT_VECTEUR_4DD& mdd);
|
240 |
//OT_VECTEUR_4DD & operator= (double2);
|
241 |
OT_VECTEUR_4DD & operator= (const OT_VECTEUR_4DD&);
|
242 |
|
243 |
// stream string output
|
244 |
friend std::ostream & operator << ( std::ostream & __os, const OT_VECTEUR_4DD & __vec);
|
245 |
|
246 |
// comparison
|
247 |
bool operator== (const OT_VECTEUR_4DD& mdd) const;
|
248 |
bool operator!= (const OT_VECTEUR_4DD& mdd) const;
|
249 |
bool operator< (const OT_VECTEUR_4DD& mdd) const;
|
250 |
bool operator<= (const OT_VECTEUR_4DD& mdd) const;
|
251 |
bool operator> (const OT_VECTEUR_4DD& mdd) const;
|
252 |
bool operator>= (const OT_VECTEUR_4DD& mdd) const;
|
253 |
int compare_valeur (const OT_VECTEUR_4DD& mdd) const;
|
254 |
|
255 |
// coordinate access
|
256 |
virtual double2 get_x(void) const ;
|
257 |
virtual double2 get_y(void) const ;
|
258 |
virtual double2 get_z(void) const ;
|
259 |
virtual double2 get_w(void) const ;
|
260 |
virtual double2 & x(void);
|
261 |
virtual double2 & y(void);
|
262 |
virtual double2 & z(void);
|
263 |
virtual double2 & w(void);
|
264 |
virtual void change_x(double2 x);
|
265 |
virtual void change_y(double2 y);
|
266 |
virtual void change_z(double2 z);
|
267 |
virtual void change_w(double2 w);
|
268 |
virtual double2* get_xyzw(void);
|
269 |
double2 norme();
|
270 |
OT_VECTEUR_4DD vecteur_norme() ;
|
271 |
operator const double2* () const;
|
272 |
operator double2* ();
|
273 |
double2 operator[] (int i) const;
|
274 |
double2& operator[] (int i);
|
275 |
double2 operator() (int i) const;
|
276 |
double2 & operator() (int i);
|
277 |
|
278 |
// arithmetic operations
|
279 |
OT_VECTEUR_4DD operator+ (const OT_VECTEUR_4DD& rkV);
|
280 |
OT_VECTEUR_4DD operator- (const OT_VECTEUR_4DD& rkV);
|
281 |
double2 operator* (const OT_VECTEUR_4DD & a);
|
282 |
|
283 |
// arithmetic updates
|
284 |
OT_VECTEUR_4DD& operator+= (const OT_VECTEUR_4DD& rkV);
|
285 |
OT_VECTEUR_4DD& operator-= (const OT_VECTEUR_4DD& rkV);
|
286 |
OT_VECTEUR_4DD& operator*= (double2 fScalar);
|
287 |
OT_VECTEUR_4DD& operator/= (double2 fScalar);
|
288 |
OT_VECTEUR_4DD operator^(const OT_VECTEUR_4DD& v2);
|
289 |
|
290 |
|
291 |
private:
|
292 |
double2 valeur[4];
|
293 |
};
|
294 |
|
295 |
|
296 |
|
297 |
class DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_3DD
|
298 |
{
|
299 |
public :
|
300 |
//construction
|
301 |
OT_VECTEUR_3DD(double2 x,double2 y,double2 z);
|
302 |
OT_VECTEUR_3DD(double2 *xyzw);
|
303 |
OT_VECTEUR_3DD(){};
|
304 |
OT_VECTEUR_3DD(const OT_VECTEUR_3DD& mdd);
|
305 |
OT_VECTEUR_3DD & operator= (const OT_VECTEUR_3DD&);
|
306 |
|
307 |
// stream string output
|
308 |
friend std::ostream & operator << ( std::ostream & __os, const OT_VECTEUR_3DD & __vec);
|
309 |
|
310 |
// comparison
|
311 |
bool operator== (const OT_VECTEUR_3DD& mdd) const;
|
312 |
bool operator!= (const OT_VECTEUR_3DD& mdd) const;
|
313 |
bool operator< (const OT_VECTEUR_3DD& mdd) const;
|
314 |
bool operator<= (const OT_VECTEUR_3DD& mdd) const;
|
315 |
bool operator> (const OT_VECTEUR_3DD& mdd) const;
|
316 |
bool operator>= (const OT_VECTEUR_3DD& mdd) const;
|
317 |
int compare_valeur (const OT_VECTEUR_3DD& mdd) const;
|
318 |
|
319 |
// coordinate access
|
320 |
virtual double2 get_x(void) const ;
|
321 |
virtual double2 get_y(void) const ;
|
322 |
virtual double2 get_z(void) const ;
|
323 |
virtual double2 & x(void);
|
324 |
virtual double2 & y(void);
|
325 |
virtual double2 & z(void);
|
326 |
virtual void change_x(double2 x);
|
327 |
virtual void change_y(double2 y);
|
328 |
virtual void change_z(double2 z);
|
329 |
virtual double2* get_xyz(void);
|
330 |
double2 norme();
|
331 |
OT_VECTEUR_3DD vecteur_norme() ;
|
332 |
operator const double2* () const;
|
333 |
operator double2* ();
|
334 |
double2 operator[] (int i) const;
|
335 |
double2& operator[] (int i);
|
336 |
double2 operator() (int i) const;
|
337 |
double2 & operator() (int i);
|
338 |
|
339 |
// arithmetic operations
|
340 |
OT_VECTEUR_3DD operator+ (const OT_VECTEUR_3DD& rkV);
|
341 |
OT_VECTEUR_3DD operator- (const OT_VECTEUR_3DD& rkV);
|
342 |
double2 operator* (const OT_VECTEUR_3DD & a);
|
343 |
|
344 |
// arithmetic updates
|
345 |
OT_VECTEUR_3DD& operator+= (const OT_VECTEUR_3DD& rkV);
|
346 |
OT_VECTEUR_3DD& operator-= (const OT_VECTEUR_3DD& rkV);
|
347 |
OT_VECTEUR_3DD& operator*= (double2 fScalar);
|
348 |
OT_VECTEUR_3DD& operator/= (double2 fScalar);
|
349 |
OT_VECTEUR_3DD operator&(const OT_VECTEUR_3DD& v2);
|
350 |
|
351 |
|
352 |
private:
|
353 |
double2 valeur[3];
|
354 |
};
|
355 |
|
356 |
|
357 |
|
358 |
|
359 |
|
360 |
|
361 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_4DD operator* (const OT_VECTEUR_4DD & rkV, const double2 a);
|
362 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_4DD operator* (const double2 a, const OT_VECTEUR_4DD & rkV);
|
363 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_4DD operator/ (const OT_VECTEUR_4DD & rkV, const double2 a);
|
364 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_4DD operator/ (const double2 a, const OT_VECTEUR_4DD & rkV);
|
365 |
DLLPORTOUTIL std::ostream & operator << ( std::ostream & __os, const OT_VECTEUR_4DD & __vec);
|
366 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_3DD operator* (const OT_VECTEUR_3DD & rkV, const double2 a);
|
367 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_3DD operator* (const double2 a, const OT_VECTEUR_3DD & rkV);
|
368 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_3DD operator/ (const OT_VECTEUR_3DD & rkV, const double2 a);
|
369 |
DLLPORTOUTIL OT_VECTEUR_3DD operator/ (const double2 a, const OT_VECTEUR_3DD & rkV);
|
370 |
DLLPORTOUTIL std::ostream & operator << ( std::ostream & __os, const OT_VECTEUR_4DD & __vec);
|
371 |
|
372 |
|
373 |
|
374 |
|
375 |
|
376 |
|
377 |
class DLLPORTOUTIL OPERATEUR
|
378 |
{
|
379 |
public:
|
380 |
static int egal(double a,double b,double eps);
|
381 |
static double qualite_triangle(double* noeud1,double* noeud2,double* noeud3);
|
382 |
static double qualite_tetra(double* noeud1,double* noeud2,double* noeud3,double *noeud4);
|
383 |
static void doubleto2int(double val,int& val1,int& val2);
|
384 |
};
|
385 |
|
386 |
|
387 |
template <int N=4>
|
388 |
class DLLPORTOUTIL DOUBLEN
|
389 |
{
|
390 |
public:
|
391 |
DOUBLEN();
|
392 |
DOUBLEN(double *v);
|
393 |
DOUBLEN(DOUBLEN& mdd);
|
394 |
DOUBLEN(const DOUBLEN& mdd);
|
395 |
~DOUBLEN();
|
396 |
double get_valeur(int num);
|
397 |
void change_valeur(int num,double val);
|
398 |
DOUBLEN<N> & operator=(DOUBLEN<N> & mdd);
|
399 |
DOUBLEN<N> & operator=(const DOUBLEN<N> & mdd);
|
400 |
private:
|
401 |
double tab[N];
|
402 |
};
|
403 |
|
404 |
struct lessOT_VECTEUR_4DD : binary_function<OT_VECTEUR_4DD, OT_VECTEUR_4DD, bool>
|
405 |
{
|
406 |
bool operator() ( OT_VECTEUR_4DD v1, OT_VECTEUR_4DD v2)
|
407 |
{
|
408 |
if (v1[0]!=v2[0]) return v1[0]<v2[0] ;
|
409 |
if (v1[1]!=v2[1]) return v1[1]<v2[1] ;
|
410 |
if (v1[2]!=v2[2]) return v1[2]<v2[2] ;
|
411 |
if (v1[3]!=v2[3]) return v1[3]<v2[3] ;
|
412 |
return 0;
|
413 |
|
414 |
}
|
415 |
;
|
416 |
};
|
417 |
|
418 |
struct lessOT_VECTEUR_3DD : binary_function<OT_VECTEUR_3DD, OT_VECTEUR_3DD, bool>
|
419 |
{
|
420 |
bool operator() ( OT_VECTEUR_3DD v1, OT_VECTEUR_3DD v2)
|
421 |
{
|
422 |
if (v1[0]!=v2[0]) return v1[0]<v2[0] ;
|
423 |
if (v1[1]!=v2[1]) return v1[1]<v2[1] ;
|
424 |
if (v1[2]!=v2[2]) return v1[2]<v2[2] ;
|
425 |
return 0;
|
426 |
|
427 |
}
|
428 |
;
|
429 |
};
|
430 |
|
431 |
|
432 |
#endif
|