Netcode Bootstrap

2026-05-31 14:27:52 -07:00
parent 99d8d2d2a9
commit 7fa77ce821
1813 changed files with 2921554 additions and 84 deletions
@@ -0,0 +1,150 @@
+#ifndef DUAL_QUATERNION_HLSL_
+#define DUAL_QUATERBION_HLSL_
+
+/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+#include "Quaternion.hlsl"
+
+/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+struct DualQuaternion
+{
+    Quaternion qReal, qDual;
+
+/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+    static DualQuaternion Identity()
+    {
+        DualQuaternion rv;
+        rv.qReal.value = float4(0, 0, 0, 1);
+        rv.qDual.value = float4(0, 0, 0, 0);
+        return rv;
+    }
+
+/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+    static DualQuaternion Construct(Quaternion r, Quaternion d)
+    {
+        DualQuaternion rv;
+        rv.qReal = Quaternion::Normalize(r);
+        rv.qDual = d;
+        return rv;
+    }
+
+/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+    static DualQuaternion Construct(float3 t, Quaternion r)
+    {
+        DualQuaternion rv;
+        rv.qReal = Quaternion::Normalize(r);
+
+        Quaternion qt;
+        qt.value = float4(t, 0);
+        rv.qDual = Quaternion::Scale(Quaternion::Multiply(qt, rv.qReal), 0.5f);
+
+        return rv;
+    }
+
+/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+    static DualQuaternion Normalize(DualQuaternion q)
+    {
+        DualQuaternion rv = q;
+        float m = length(q.qReal.value);
+        float rcpM = rcp(m);
+        rv.qReal = Quaternion::Scale(q.qReal, rcpM);
+        rv.qDual = Quaternion::Scale(q.qDual, rcpM);
+        return rv;
+    }
+
+/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+    static DualQuaternion Multiply(DualQuaternion l, DualQuaternion r)
+    {
+        DualQuaternion rv;
+        rv.qReal = Quaternion::Multiply(l.qReal, r.qReal);
+        Quaternion qDual0 = Quaternion::Multiply(l.qDual, r.qReal);
+        Quaternion qDual1 = Quaternion::Multiply(l.qReal, r.qDual);
+        rv.qDual.value = qDual0.value + qDual1.value;
+        return rv;
+    }
+
+/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+    static DualQuaternion Add(DualQuaternion l, DualQuaternion r)
+    {
+        DualQuaternion rv;
+        rv.qReal.value = l.qReal.value + r.qReal.value;
+        rv.qDual.value = l.qDual.value + r.qDual.value;
+        return rv;
+    }
+
+/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+    static DualQuaternion Scale(DualQuaternion q, float s)
+    {
+        DualQuaternion rv;
+        rv.qReal = Quaternion::Scale(q.qReal, s);
+        rv.qDual = Quaternion::Scale(q.qDual, s);
+        return rv;
+    }
+
+/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+    BoneTransform GetBoneTransform()
+    {
+        BoneTransform rv;
+        Quaternion t0 = Quaternion::Scale(qDual, 2);
+        Quaternion t1 = Quaternion::Conjugate(qReal);
+        Quaternion t = Quaternion::Multiply(t0, t1);
+        rv.pos = t.value.xyz;
+
+        rv.rot = qReal;
+        rv.scale = 1;
+        return rv;
+    }
+
+/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+    float4x4 ToTransformMatrix()
+    {
+        DualQuaternion q = DualQuaternion::Normalize(this);
+        float4x4 m = float4x4
+        (
+            1, 0, 0, 0,
+            0, 1, 0, 0,
+            0, 0, 1, 0,
+            0, 0, 0, 1
+        );
+
+        float4 r = q.qReal.value;
+
+        //  Extract rotation
+        m._11 = r.w * r.w + r.x * r.x - r.y * r.y - r.z * r.z;
+        m._12 = 2 * r.x * r.y + 2 * r.w * r.z;
+        m._13 = 2 * r.x * r.z - 2 * r.w * r.y;
+
+        m._21 = 2 * r.x * r.y - 2 * r.w * r.z;
+        m._22 = r.w * r.w + r.y * r.y - r.x * r.x - r.z * r.z;
+        m._23 = 2 * r.y * r.z + 2 * r.w * r.x;
+ 
+        m._31 = 2 * r.x * r.z + 2 * r.w * r.y;
+        m._32 = 2 * r.y * r.z - 2 * r.w * r.x;
+        m._33 = r.w * r.w + r.z * r.z - r.x * r.x - r.y * r.y;
+
+        //  Extract translation
+        Quaternion t0 = Quaternion::Scale(q.qDual, 2);
+        Quaternion t = Quaternion::Multiply(t0, Quaternion::Conjugate(q.qReal));
+        m._41 = t.value.x;
+        m._42 = t.value.y;
+        m._43 = t.value.z;
+
+        return m;
+    }
+};
+
+/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+#endif
+
+