include/kmath.h

   1 /*****************************************************************************
   2 ** FILE IDENTIFICATION
   3 **
   4 **    Name:          kmath.h
   5 **    Purpose:       Header file containing definitions for numerical app
   6 **    Programmer:    Kevin Rosenberg
   7 **    Date Started:  Nov 84
   8 **
   9 **  This is part of the CTSim program
  10 **  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
  11 **
  12 **  $Id: kmath.h,v 1.14 2000/06/17 20:12:14 kevin Exp $
  13 **
  14 **  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  15 **  it under the terms of the GNU General Public License (version 2) as
  16 **  published by the Free Software Foundation.
  17 **
  18 **  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  19 **  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  20 **  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  21 **  GNU General Public License for more details.
  22 **
  23 **  You should have received a copy of the GNU General Public License
  24 **  along with this program; if not, write to the Free Software
  25 **  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  26 ******************************************************************************/
  27
  28 #ifndef _H_kmath
  29 #define _H_kmath
  30
  31 #include <stdio.h>
  32 #include <math.h>
  33
  34 #define PI      3.14159265358979323846
  35 #define HALFPI  1.57079632679489661923  /* PI divided by 2 */
  36 #define QUARTPI 0.78539816339744830962  /* PI divided by 4 */
  37 #define I_PI    0.31830988618379067154  /* Inverse of PI */
  38 #define I_PID2  0.63661977236758134308  /* Inverse of PID2 */
  39
  40 #define TWOPI   6.28318530717958647692
  41 #define SQRT2   1.414213562373095049
  42
  43 #define F_EPSILON       1.0E-6
  44 #define D_EPSILON       1.0E-10
  45
  46 #define ASSUMEDZERO  1E-10
  47
  48 typedef double GRFMTX_2D[3][3];
  49 typedef double GRFMTX_3D[4][4];
  50
  51 inline double
  52 convertDegreesToRadians (double x)
  53 { return (x * (PI/180.)); }
  54
  55 inline double
  56 convertRadiansToDegrees (double x)
  57 { return (x*(180./PI)); }
  58
  59 template<class T>
  60 inline T nearest (double x)
  61 { return (x > 0 ? static_cast<T>(x+0.5) : static_cast<T>(x-0.5)); }
  62
  63 template<class T>
  64 inline T clamp (T value, T lowerBounds, T upperBounds)
  65 { return (value >= upperBounds ? upperBounds : (value <= lowerBounds ? lowerBounds : value )); }
  66
  67 template<class T>
  68 inline T lineLength (T x1, T y1, T x2, T y2)
  69 { return static_cast<T>( sqrt ((x2-x1)*(x2-x1) + (y2-y1)*(y2-y1)) ); }
  70
  71 /* clip.cpp */
  72 int clip_rect(double *x1, double *y1, double *x2, double *y2, const double rect[4]);
  73 int clip_segment(double *x1, double *y1, double *x2, double *y2, const double u, const double v);
  74 int clip_sector(double *x1, double *y1, double *x2, double *y2, const double u, const double v);
  75 int clip_circle(double *x1, double *y1, double *x2, double *y2, const double cx, const double cy, const double radius, double t1, double t2);
  76 int clip_triangle(double *x1, double *y1, double *x2, double *y2, const double u, const double v, const int clip_xaxis);
  77
  78 /* norm_ang.cpp */
  79 double norm_ang(double theta);
  80
  81 /* xform.cpp */
  82 void indent_mtx2(GRFMTX_2D m);
  83 void xlat_mtx2(GRFMTX_2D m, const double x, const double y);
  84 void scale_mtx2(GRFMTX_2D m, const double sx, const double sy);
  85 void rot_mtx2(GRFMTX_2D m, const double theta);
  86 void mult_mtx2(GRFMTX_2D m1, GRFMTX_2D m2, GRFMTX_2D result);
  87 void xform_mtx2(GRFMTX_2D m, double *x, double *y);
  88 void rotate2d(double x[], double y[], int pts, double angle);
  89 void xlat2d(double x[], double y[], int pts, double xoffset, double yoffset);
  90 void scale2d(double x[], double y[], int pts, double xfact, double yfact);
  91
  92 /* simpson.cpp */
  93 double simpson(const double xmin, const double xmax, const double *y, const int np);
  94
  95 /* minmax.cpp */
  96 void minmax_dvector(const double array[], const int pts, double *xmin, double *xmax);
  97
  98
  99 #endif