Libreria de matematicas en punto fijo

[Damizean]

Ahi teneis una pequeña lib de Fixed Point :3

Si quereis usar variables de 64 bits (long long), definid USE_64_BITS. No es 100% precisa pero rula bastante bien :3

/* File : fixed.h
* Autor : Damizean
* Description : Header for the fixed-point maths library.
* Last update : 14 / 08 / 2005
*/

#ifndef FIXED_H
#define FIXED_H

//--- Declarations -------------------------
#ifdef USE_64_BITS
#define fixed long long
#define fixedshifts 24
#else
#define fixed long
#define fixedshifts 12
#endif

extern fixed MATHS_PI; // 3.1415863037109375
extern fixed MATHS_PI_OVER_2; // 1.57079315185546875
extern fixed MATHS_E; // 2.7182769775390625

extern fixed MATHS_SINK1; // 0.007598876953125
extern fixed MATHS_SINK2; // 0.166046142578125

extern fixed MATHS_COSK1; // 0.0355224609375
extern fixed MATHS_COSK2; // 0.4966888427734375

extern fixed MATHS_TANK1; // 0.2032928466796875
extern fixed MATHS_TANK2; // 0.317535400390625


//--- Methods ------------------------------
void maths_init ();

fixed int_to_fixed ( int value );
fixed float_to_fixed ( float value );
fixed double_to_fixed ( double value );

int fixed_to_int ( fixed value );
float fixed_to_float ( fixed value );
double fixed_to_double ( fixed value );

fixed fixed_add ( fixed pFixed1, fixed pFixed2 );
fixed fixed_sub ( fixed pFixed1, fixed pFixed2 );
fixed fixed_mul ( fixed pFixed1, fixed pFixed2 );
fixed fixed_div ( fixed pFixed1, fixed pFixed2 );

fixed fixed_degtorad ( fixed value );
fixed fixed_radtodeg ( fixed value );

fixed fixed_sin ( fixed value );
fixed fixed_cos ( fixed value );
fixed fixed_tan ( fixed value );
fixed fixed_sqr ( fixed value );
fixed fixed_sqrt ( fixed value );

#endif /* FIXED_H */

/* File : fixed.c
* Autor : Damizean
* Description : Fixed-point maths library.
* Last update : 14 / 08 / 2005
*/

#include "fixed.h"
#include <math.h>

// --- Define variables -----------------------------------------
fixed MATHS_PI;
fixed MATHS_PI_OVER_2;
fixed MATHS_E;

fixed MATHS_SINK1;
fixed MATHS_SINK2;

fixed MATHS_COSK1;
fixed MATHS_COSK2;

fixed MATHS_TANK1;
fixed MATHS_TANK2;

void maths_init ()
{
// --- Init math vars -------
MATHS_PI = double_to_fixed ( 3.14159265f );
MATHS_PI_OVER_2= double_to_fixed ( 1.57079 );
MATHS_E = double_to_fixed ( 2.71827 );

MATHS_SINK1 = double_to_fixed ( 0.00759 );
MATHS_SINK2 = double_to_fixed ( 0.16604 );

MATHS_COSK1 = double_to_fixed ( 0.03552 );
MATHS_COSK2 = double_to_fixed ( 0.49668 );

MATHS_TANK1 = double_to_fixed ( 0.20329 );
MATHS_TANK2 = double_to_fixed ( 0.31753 );
}

// --- Convert variables to fixed point -------------------------
fixed int_to_fixed ( int value )
{
return (fixed) ( value << fixedshifts );
}

fixed float_to_fixed ( float value )
{
return (fixed) ((float) value * ((fixed) 1 << fixedshifts ) );
}

fixed double_to_fixed ( double value )
{
return (fixed) ((double) value * ((fixed) 1 << fixedshifts ) );
}

// --- Convert fixed point to other variables -----------------
int fixed_to_int ( fixed value )
{
return (int) ( value >> fixedshifts );
}

float fixed_to_float ( fixed value )
{
return ( (float) value / (float) ((fixed) 1 << fixedshifts ) );
}

double fixed_to_double ( fixed value )
{
return ( (double) value / (double) ((fixed) 1 << fixedshifts ) );
}

// --- Operations ---------------------------------------
fixed fixed_add ( fixed pFixed1, fixed pFixed2 )
{
return ( pFixed1 + pFixed2 );
}

fixed fixed_sub ( fixed pFixed1, fixed pFixed2 )
{
return ( pFixed1 - pFixed2 );
}

fixed fixed_mul ( fixed pFixed1, fixed pFixed2 )
{
long long tmp;
tmp = ((pFixed1 * pFixed2 ) >> fixedshifts);
return (fixed) tmp;
}

fixed fixed_div ( fixed pFixed1, fixed pFixed2 )
{
long long tmp;
tmp = (pFixed1 << fixedshifts) / pFixed2;
return (fixed) tmp;
}

// --- Others -------------------------------------------
fixed fixed_degtorad ( fixed value )
{
return fixed_mul( value, fixed_div( MATHS_PI,int_to_fixed( 180) ) );
}

fixed fixed_radtodeg ( fixed value )
{
return fixed_mul( value, fixed_div( int_to_fixed( 180 ), MATHS_PI ) );
}

fixed fixed_sin ( fixed value )
{
fixed sign, sqr, result;
sign = 1;

// ---- Set up the range ----------------------
if ( (value > MATHS_PI_OVER_2 ) && ( value <= MATHS_PI ))
{
value = MATHS_PI - value;
} else if ((value > MATHS_PI) && (value <= (MATHS_PI + MATHS_PI_OVER_2)))
{
value = value - MATHS_PI;
sign = -1;
} else if (value > (MATHS_PI + MATHS_PI_OVER_2))
{
value = (MATHS_PI<<1)-value;
sign = -1;
}

// ----- Calculate ----------------------------
sqr = fixed_sqr ( value );
result = MATHS_SINK1;
result = fixed_mul ( result, sqr );
result -= MATHS_SINK2;
result = fixed_mul ( result, sqr );
result += (1 << fixedshifts);
result = fixed_mul ( result, value );

return sign * result;
}

fixed fixed_cos ( fixed value )
{
fixed sign, sqr, result;
sign = 1;

// ---- Set up the range ----------------------
if ( (value > MATHS_PI_OVER_2 ) && ( value <= MATHS_PI ))
{
value = MATHS_PI - value;
sign = -1;
} else if ((value > MATHS_PI_OVER_2) && (value <= (MATHS_PI + MATHS_PI_OVER_2)))
{
value = value - MATHS_PI;
sign = -1;
} else if (value > (MATHS_PI + MATHS_PI_OVER_2))
{
value = (MATHS_PI<<1)-value;
}

// ----- Calculate ----------------------------
sqr = fixed_sqr ( value );
result = MATHS_COSK1;
result = fixed_mul ( result, sqr );
result -= MATHS_COSK2;
result = fixed_mul ( result, sqr );
result += (1 << fixedshifts);

return sign * result;
}

fixed fixed_tan ( fixed value )
{
fixed sqr, result;
sqr = fixed_sqr ( value );
result = MATHS_TANK1;
result = fixed_mul ( result, sqr );
result += MATHS_TANK2;
result = fixed_mul ( result, sqr );
result += (1 << fixedshifts);
result = fixed_mul ( result, value );
return result;
}

fixed fixed_sqr ( fixed value )
{
return fixed_mul( value, value );
}

fixed fixed_sqrt ( fixed value )
{
fixed square = (value + (1 << fixedshifts) ) >> 1;
int i;

for ( i = 0; i < 8; i ++ )
square = (square + fixed_div( value, square ) ) >> 1;
return square;
}

[Karkayu]

Gracias
Siempre vienen bien cosillas como estas.

Un saludo

[kmkzk]

The Damizean is your friend!!
Gracias!

[Segata Sanshiro]

Parece interesante, qué tipo de cosas se pueden conseguir con esto?

[Damizean]

Perdon, se me olvidó decir que esta libreria esta directamente basada (y no terminada aun) en esta libreria de punto fijo para java: http://people.csail.mit.edu/hqm/imod...b/FP.java.html

Y en cuanto a su utilidad, puede ser usada para hacer operaciones flotantes mucho más rapido que usando punto flotante, desde un juego 2D, hasta 3D o cualquier cosa.

[Uncanny]

Y en cuanto a su utilidad, puede ser usada para hacer operaciones flotantes mucho más rapido que usando punto flotante, desde un juego 2D, hasta 3D o cualquier cosa.

A ver si la puedo probar con alguna cosa, si es que se me ocurre un ejemplo (fuera de la programación para GP32) para probar como de util podría ser tu librería, eso si, solo ver el codigo parece que como mínimo es interesante y completa

Una sugerencia, aunque hayas basado en otra librería, si no es una copia ni una modificación propiamente dicha, es tuya, la puedes poner como si fuera de dominio público (como ahora) pero siempre queda mejor bajo alguna licencia libre, especificada en los comentarios, como esa de Java que indicas que está bajo la Licencia Artística, yo te recomendaría una como la LGPL que es mejor que usar GPL en el caso de las librerías

[Damizean]

Esta libreria y las librerias que tengo planeadas a hacer a continuacion van a estar lanzadas bajo licencia LGPL.

Aunque me acabo de dar cuenta de que hay algunas mejoras que podria aplicar a la lib, así que Stay Tuned

[chui]

Yo uso estas... 64bit y en assembler de ARM, acelera un co-jon.

[mortimor]

Chui lo sabe!!!!!

[Damizean]

Wow, brutal

[Uncanny]

Yo uso estas... 64bit y en assembler de ARM, acelera un co-jon.

Ya que creo que tiene algo que ver por la utilidad que puede tener esta librería, Chui ¿podrías decirme en que estado de "usabilidad" está SDL-TinyGL? No lo he probado, solo lo pregunto como curiosidad, ya se que hasta que no salga el SDK y las primeras "unidades de desarrollo" de la GPX2 no sabremos como estará el tema de la programación en 3D, y si podríamos también usar algo como OpenGL ES (aunque solo se pueda con aceleración por software), que es lo más parecido actualmente a TinyGL para sistemas embebidos, con SDL. Hago esta pregunta simplemente porque me parece que sería interesante con vistas a usarlo para la GPX2.

[chui]

Seguramente estará dicho header en la GPX2, lo saque en su momento de linux-arm... luego adapte un pelin, pero vamos poca cosa.

TinyGL para GP32 literalmente se arrastra, intente usar math-sll, pero no hubo manera, necesita mucha mas precision para funcionar con texturas.
Entiendo que la GPX2 llevara algo a medida para usar la segunda CPU ... sino, mal vamos.

[mortimor]

Pues yo creo que mas bien sera algo parecido al "mal vamos"

[chui]

Tu bien que lo sabes... no hemos sufrido veces su mierda de GPSDK !!!

Por cierto Morti.... ¿hiciste alguna mejora a la ML_Lib ?

Lo digo, porque la sigo usando en el loader de Fenix para Dreamcast. Si tienes otra version mas estable, rapida o lo que sea... quizas sea el momento.

[mortimor]

No la toco desde hace siglos (principios de año), está en la version 0.2 inestable (da fallos en algunos casos, el soporte de xpath no esta terminado y los DTDs los carga bien, incluso los externos, pero la validacion esta en pañales). No hay mejoras en la velocidad pero si en el consumo de memoria que lo consegui reducir un poco mas.

Si todo va bien me gustaria terminar la version 0.2 y dejarla definitivamente para finales del mes que viene.