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[qt:qt.git] / demos / boxes / trackball.cpp
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2 **
3 ** Copyright (C) 2015 The Qt Company Ltd.
4 ** Contact: http://www.qt.io/licensing/
5 **
6 ** This file is part of the demonstration applications of the Qt Toolkit.
7 **
8 ** $QT_BEGIN_LICENSE:LGPL$
9 ** Commercial License Usage
10 ** Licensees holding valid commercial Qt licenses may use this file in
11 ** accordance with the commercial license agreement provided with the
12 ** Software or, alternatively, in accordance with the terms contained in
13 ** a written agreement between you and The Qt Company. For licensing terms
14 ** and conditions see http://www.qt.io/terms-conditions. For further
15 ** information use the contact form at http://www.qt.io/contact-us.
16 **
17 ** GNU Lesser General Public License Usage
18 ** Alternatively, this file may be used under the terms of the GNU Lesser
19 ** General Public License version 2.1 or version 3 as published by the Free
20 ** Software Foundation and appearing in the file LICENSE.LGPLv21 and
21 ** LICENSE.LGPLv3 included in the packaging of this file. Please review the
22 ** following information to ensure the GNU Lesser General Public License
23 ** requirements will be met: https://www.gnu.org/licenses/lgpl.html and
24 ** http://www.gnu.org/licenses/old-licenses/lgpl-2.1.html.
25 **
26 ** As a special exception, The Qt Company gives you certain additional
27 ** rights. These rights are described in The Qt Company LGPL Exception
28 ** version 1.1, included in the file LGPL_EXCEPTION.txt in this package.
29 **
30 ** GNU General Public License Usage
31 ** Alternatively, this file may be used under the terms of the GNU
32 ** General Public License version 3.0 as published by the Free Software
33 ** Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
34 ** packaging of this file.  Please review the following information to
35 ** ensure the GNU General Public License version 3.0 requirements will be
36 ** met: http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html.
37 **
38 ** $QT_END_LICENSE$
39 **
40 ****************************************************************************/
41
42 #include "trackball.h"
43 #include "scene.h"
44
45 //============================================================================//
46 //                                  TrackBall                                 //
47 //============================================================================//
48
49 TrackBall::TrackBall(TrackMode mode)
50     : m_angularVelocity(0)
51     , m_paused(false)
52     , m_pressed(false)
53     , m_mode(mode)
54 {
55     m_axis = QVector3D(0, 1, 0);
56     m_rotation = QQuaternion();
57     m_lastTime = QTime::currentTime();
58 }
59
60 TrackBall::TrackBall(float angularVelocity, const QVector3D& axis, TrackMode mode)
61     : m_axis(axis)
62     , m_angularVelocity(angularVelocity)
63     , m_paused(false)
64     , m_pressed(false)
65     , m_mode(mode)
66 {
67     m_rotation = QQuaternion();
68     m_lastTime = QTime::currentTime();
69 }
70
71 void TrackBall::push(const QPointF& p, const QQuaternion &)
72 {
73     m_rotation = rotation();
74     m_pressed = true;
75     m_lastTime = QTime::currentTime();
76     m_lastPos = p;
77     m_angularVelocity = 0.0f;
78 }
79
80 void TrackBall::move(const QPointF& p, const QQuaternion &transformation)
81 {
82     if (!m_pressed)
83         return;
84
85     QTime currentTime = QTime::currentTime();
86     int msecs = m_lastTime.msecsTo(currentTime);
87     if (msecs <= 20)
88         return;
89
90     switch (m_mode) {
91     case Plane:
92         {
93             QLineF delta(m_lastPos, p);
94             m_angularVelocity = 180*delta.length() / (PI*msecs);
95             m_axis = QVector3D(-delta.dy(), delta.dx(), 0.0f).normalized();
96             m_axis = transformation.rotatedVector(m_axis);
97             m_rotation = QQuaternion::fromAxisAndAngle(m_axis, 180 / PI * delta.length()) * m_rotation;
98         }
99         break;
100     case Sphere:
101         {
102             QVector3D lastPos3D = QVector3D(m_lastPos.x(), m_lastPos.y(), 0.0f);
103             float sqrZ = 1 - QVector3D::dotProduct(lastPos3D, lastPos3D);
104             if (sqrZ > 0)
105                 lastPos3D.setZ(sqrt(sqrZ));
106             else
107                 lastPos3D.normalize();
108
109             QVector3D currentPos3D = QVector3D(p.x(), p.y(), 0.0f);
110             sqrZ = 1 - QVector3D::dotProduct(currentPos3D, currentPos3D);
111             if (sqrZ > 0)
112                 currentPos3D.setZ(sqrt(sqrZ));
113             else
114                 currentPos3D.normalize();
115
116             m_axis = QVector3D::crossProduct(lastPos3D, currentPos3D);
117             float angle = 180 / PI * asin(sqrt(QVector3D::dotProduct(m_axis, m_axis)));
118
119             m_angularVelocity = angle / msecs;
120             m_axis.normalize();
121             m_axis = transformation.rotatedVector(m_axis);
122             m_rotation = QQuaternion::fromAxisAndAngle(m_axis, angle) * m_rotation;
123         }
124         break;
125     }
126
127
128     m_lastPos = p;
129     m_lastTime = currentTime;
130 }
131
132 void TrackBall::release(const QPointF& p, const QQuaternion &transformation)
133 {
134     // Calling move() caused the rotation to stop if the framerate was too low.
135     move(p, transformation);
136     m_pressed = false;
137 }
138
139 void TrackBall::start()
140 {
141     m_lastTime = QTime::currentTime();
142     m_paused = false;
143 }
144
145 void TrackBall::stop()
146 {
147     m_rotation = rotation();
148     m_paused = true;
149 }
150
151 QQuaternion TrackBall::rotation() const
152 {
153     if (m_paused || m_pressed)
154         return m_rotation;
155
156     QTime currentTime = QTime::currentTime();
157     float angle = m_angularVelocity * m_lastTime.msecsTo(currentTime);
158     return QQuaternion::fromAxisAndAngle(m_axis, angle) * m_rotation;
159 }
160