added 3dengfx into the repo, probably not the correct version for this
[summerhack] / src / 3dengfx / src / n3dmath2 / n3dmath2_mat.cpp
diff --git a/src/3dengfx/src/n3dmath2/n3dmath2_mat.cpp b/src/3dengfx/src/n3dmath2/n3dmath2_mat.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..640f33b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,699 @@
+/*
+This file is part of the n3dmath2 library.
+
+Copyright (c) 2004, 2005 John Tsiombikas <nuclear@siggraph.org>
+
+The n3dmath2 library is free software; you can redistribute it and/or modify
+it under the terms of the GNU General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+(at your option) any later version.
+
+The n3dmath2 library is distributed in the hope that it will be useful,
+but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+GNU General Public License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU General Public License
+along with the n3dmath2 library; if not, write to the Free Software
+Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
+*/
+
+#include <cstdio>
+#include <cmath>
+#include "n3dmath2_mat.hpp"
+
+using namespace std;
+
+// ----------- Matrix3x3 --------------
+
+Matrix3x3 Matrix3x3::identity_matrix = Matrix3x3(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1);
+
+Matrix3x3::Matrix3x3() {
+       *this = identity_matrix;
+}
+
+Matrix3x3::Matrix3x3(  scalar_t m11, scalar_t m12, scalar_t m13,
+                                               scalar_t m21, scalar_t m22, scalar_t m23,
+                                               scalar_t m31, scalar_t m32, scalar_t m33) {
+       m[0][0] = m11; m[0][1] = m12; m[0][2] = m13;
+       m[1][0] = m21; m[1][1] = m22; m[1][2] = m23;
+       m[2][0] = m31; m[2][1] = m32; m[2][2] = m33;
+       //memcpy(m, &m11, 9 * sizeof(scalar_t));        // args are adjacent in the stack
+}
+
+Matrix3x3::Matrix3x3(const Matrix4x4 &mat4x4) {
+       for(int i=0; i<3; i++) {
+               for(int j=0; j<3; j++) {
+                       m[i][j] = mat4x4[i][j];
+               }
+       }
+}
+
+Matrix3x3 operator +(const Matrix3x3 &m1, const Matrix3x3 &m2) {
+       Matrix3x3 res;
+       const scalar_t *op1 = m1.m[0], *op2 = m2.m[0];
+       scalar_t *dest = res.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<9; i++) {
+               *dest++ = *op1++ + *op2++;
+       }
+       return res;
+}
+
+Matrix3x3 operator -(const Matrix3x3 &m1, const Matrix3x3 &m2) {
+       Matrix3x3 res;
+       const scalar_t *op1 = m1.m[0], *op2 = m2.m[0];
+       scalar_t *dest = res.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<9; i++) {
+               *dest++ = *op1++ - *op2++;
+       }
+       return res;
+}
+
+Matrix3x3 operator *(const Matrix3x3 &m1, const Matrix3x3 &m2) {
+       Matrix3x3 res;
+       for(int i=0; i<3; i++) {
+               for(int j=0; j<3; j++) {
+                       res.m[i][j] = m1.m[i][0] * m2.m[0][j] + m1.m[i][1] * m2.m[1][j] + m1.m[i][2] * m2.m[2][j];
+               }
+       }
+       return res;
+}
+
+void operator +=(Matrix3x3 &m1, const Matrix3x3 &m2) {
+       scalar_t *op1 = m1.m[0];
+       const scalar_t *op2 = m2.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<9; i++) {
+               *op1++ += *op2++;
+       }
+}
+
+void operator -=(Matrix3x3 &m1, const Matrix3x3 &m2) {
+       scalar_t *op1 = m1.m[0];
+       const scalar_t *op2 = m2.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<9; i++) {
+               *op1++ -= *op2++;
+       }
+}
+
+void operator *=(Matrix3x3 &m1, const Matrix3x3 &m2) {
+       Matrix3x3 res;
+       for(int i=0; i<3; i++) {
+               for(int j=0; j<3; j++) {
+                       res.m[i][j] = m1.m[i][0] * m2.m[0][j] + m1.m[i][1] * m2.m[1][j] + m1.m[i][2] * m2.m[2][j];
+               }
+       }
+       memcpy(m1.m, res.m, 9 * sizeof(scalar_t));
+}
+
+Matrix3x3 operator *(const Matrix3x3 &mat, scalar_t scalar) {
+       Matrix3x3 res;
+       const scalar_t *mptr = mat.m[0];
+       scalar_t *dptr = res.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<9; i++) {
+               *dptr++ = *mptr++ * scalar;
+       }
+       return res;
+}
+
+Matrix3x3 operator *(scalar_t scalar, const Matrix3x3 &mat) {
+       Matrix3x3 res;
+       const scalar_t *mptr = mat.m[0];
+       scalar_t *dptr = res.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<9; i++) {
+               *dptr++ = *mptr++ * scalar;
+       }
+       return res;
+}
+
+void operator *=(Matrix3x3 &mat, scalar_t scalar) {
+       scalar_t *mptr = mat.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<9; i++) {
+               *mptr++ *= scalar;
+       }
+}
+
+void Matrix3x3::translate(const Vector2 &trans) {
+       Matrix3x3 tmat(1, 0, trans.x, 0, 1, trans.y, 0, 0, 1);
+       *this *= tmat;
+}
+
+void Matrix3x3::set_translation(const Vector2 &trans) {
+       *this = Matrix3x3(1, 0, trans.x, 0, 1, trans.y, 0, 0, 1);
+}
+
+void Matrix3x3::rotate(scalar_t angle) {
+       scalar_t cos_a = cos(angle);
+       scalar_t sin_a = sin(angle);
+       Matrix3x3 rmat( cos_a,  -sin_a,         0,
+                                       sin_a,  cos_a,          0,
+                                       0,              0,                      1);
+       *this *= rmat;
+}
+
+void Matrix3x3::set_rotation(scalar_t angle) {
+       scalar_t cos_a = cos(angle);
+       scalar_t sin_a = sin(angle);
+       *this = Matrix3x3(cos_a, -sin_a, 0, sin_a, cos_a, 0, 0, 0, 1);
+}
+
+void Matrix3x3::rotate(const Vector3 &euler_angles) {
+       Matrix3x3 xrot, yrot, zrot;
+       
+       xrot = Matrix3x3(       1,                      0,                                      0,
+                                               0,      cos(euler_angles.x),    -sin(euler_angles.x),
+                                               0,      sin(euler_angles.x),    cos(euler_angles.x));
+       
+       yrot = Matrix3x3(       cos(euler_angles.y),    0,      sin(euler_angles.y),
+                                                               0,                              1,                              0,
+                                               -sin(euler_angles.y),   0,      cos(euler_angles.y));
+       
+       zrot = Matrix3x3(       cos(euler_angles.z),    -sin(euler_angles.z),   0,
+                                               sin(euler_angles.z),    cos(euler_angles.z),    0,
+                                                               0,                                              0,                              1);
+       
+       *this *= xrot * yrot * zrot;
+}
+
+void Matrix3x3::set_rotation(const Vector3 &euler_angles) {
+       Matrix3x3 xrot, yrot, zrot;
+       
+       xrot = Matrix3x3(       1,                      0,                                      0,
+                                               0,      cos(euler_angles.x),    -sin(euler_angles.x),
+                                               0,      sin(euler_angles.x),    cos(euler_angles.x));
+       
+       yrot = Matrix3x3(       cos(euler_angles.y),    0,      sin(euler_angles.y),
+                                                               0,                              1,                              0,
+                                               -sin(euler_angles.y),   0,      cos(euler_angles.y));
+       
+       zrot = Matrix3x3(       cos(euler_angles.z),    -sin(euler_angles.z),   0,
+                                               sin(euler_angles.z),    cos(euler_angles.z),    0,
+                                                               0,                                              0,                              1);
+       
+       *this = xrot * yrot * zrot;
+}
+
+void Matrix3x3::rotate(const Vector3 &axis, scalar_t angle) {
+       scalar_t sina = (scalar_t)sin(angle);
+       scalar_t cosa = (scalar_t)cos(angle);
+       scalar_t invcosa = 1-cosa;
+       scalar_t nxsq = axis.x * axis.x;
+       scalar_t nysq = axis.y * axis.y;
+       scalar_t nzsq = axis.z * axis.z;
+
+       Matrix3x3 xform;
+       xform.m[0][0] = nxsq + (1-nxsq) * cosa;
+       xform.m[0][1] = axis.x * axis.y * invcosa - axis.z * sina;
+       xform.m[0][2] = axis.x * axis.z * invcosa + axis.y * sina;
+       xform.m[1][0] = axis.x * axis.y * invcosa + axis.z * sina;
+       xform.m[1][1] = nysq + (1-nysq) * cosa;
+       xform.m[1][2] = axis.y * axis.z * invcosa - axis.x * sina;
+       xform.m[2][0] = axis.x * axis.z * invcosa - axis.y * sina;
+       xform.m[2][1] = axis.y * axis.z * invcosa + axis.x * sina;
+       xform.m[2][2] = nzsq + (1-nzsq) * cosa;
+
+       *this *= xform;
+}
+
+void Matrix3x3::set_rotation(const Vector3 &axis, scalar_t angle) {
+       scalar_t sina = (scalar_t)sin(angle);
+       scalar_t cosa = (scalar_t)cos(angle);
+       scalar_t invcosa = 1-cosa;
+       scalar_t nxsq = axis.x * axis.x;
+       scalar_t nysq = axis.y * axis.y;
+       scalar_t nzsq = axis.z * axis.z;
+
+       reset_identity();
+       m[0][0] = nxsq + (1-nxsq) * cosa;
+       m[0][1] = axis.x * axis.y * invcosa - axis.z * sina;
+       m[0][2] = axis.x * axis.z * invcosa + axis.y * sina;
+       m[1][0] = axis.x * axis.y * invcosa + axis.z * sina;
+       m[1][1] = nysq + (1-nysq) * cosa;
+       m[1][2] = axis.y * axis.z * invcosa - axis.x * sina;
+       m[2][0] = axis.x * axis.z * invcosa - axis.y * sina;
+       m[2][1] = axis.y * axis.z * invcosa + axis.x * sina;
+       m[2][2] = nzsq + (1-nzsq) * cosa;
+}
+
+void Matrix3x3::scale(const Vector3 &scale_vec) {
+       Matrix3x3 smat( scale_vec.x, 0, 0,
+                                       0, scale_vec.y, 0,
+                                       0, 0, scale_vec.z);
+       *this *= smat;
+}
+
+void Matrix3x3::set_scaling(const Vector3 &scale_vec) {
+       *this = Matrix3x3(      scale_vec.x, 0, 0,
+                                               0, scale_vec.y, 0,
+                                               0, 0, scale_vec.z);
+}
+
+void Matrix3x3::set_column_vector(const Vector3 &vec, unsigned int col_index) {
+       m[0][col_index] = vec.x;
+       m[1][col_index] = vec.y;
+       m[2][col_index] = vec.z;
+}
+
+void Matrix3x3::set_row_vector(const Vector3 &vec, unsigned int row_index) {
+       m[row_index][0] = vec.x;
+       m[row_index][1] = vec.y;
+       m[row_index][2] = vec.z;
+}
+
+Vector3 Matrix3x3::get_column_vector(unsigned int col_index) const {
+       return Vector3(m[0][col_index], m[1][col_index], m[2][col_index]);
+}
+
+Vector3 Matrix3x3::get_row_vector(unsigned int row_index) const {
+       return Vector3(m[row_index][0], m[row_index][1], m[row_index][2]);
+}
+
+void Matrix3x3::transpose() {
+       Matrix3x3 tmp = *this;
+       for(int i=0; i<3; i++) {
+               for(int j=0; j<3; j++) {
+                       m[i][j] = tmp[j][i];
+               }
+       }
+}
+
+Matrix3x3 Matrix3x3::transposed() const {
+       Matrix3x3 res;
+       for(int i=0; i<3; i++) {
+               for(int j=0; j<3; j++) {
+                       res[i][j] = m[j][i];
+               }
+       }
+       return res;
+}
+
+scalar_t Matrix3x3::determinant() const {
+       return  m[0][0] * (m[1][1]*m[2][2] - m[1][2]*m[2][1]) -
+                       m[0][1] * (m[1][0]*m[2][2] - m[1][2]*m[2][0]) +
+                       m[0][2] * (m[1][0]*m[2][1] - m[1][1]*m[2][0]);
+}
+
+Matrix3x3 Matrix3x3::inverse() const {
+       // TODO: implement 3x3 inverse
+       return *this;
+}
+
+ostream &operator <<(ostream &out, const Matrix3x3 &mat) {
+       for(int i=0; i<3; i++) {
+               char str[100];
+               sprintf(str, "[ %12.5f %12.5f %12.5f ]\n", (float)mat.m[i][0], (float)mat.m[i][1], (float)mat.m[i][2]);
+               out << str;
+       }
+       return out;
+}
+
+
+
+////////////////////// Matrix4x4 implementation ///////////////////////
+
+Matrix4x4 Matrix4x4::identity_matrix = Matrix4x4(1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1);
+
+Matrix4x4::Matrix4x4() {
+       *this = identity_matrix;
+}
+
+Matrix4x4::Matrix4x4(  scalar_t m11, scalar_t m12, scalar_t m13, scalar_t m14,
+                                               scalar_t m21, scalar_t m22, scalar_t m23, scalar_t m24,
+                                               scalar_t m31, scalar_t m32, scalar_t m33, scalar_t m34,
+                                               scalar_t m41, scalar_t m42, scalar_t m43, scalar_t m44) {
+       m[0][0] = m11; m[0][1] = m12; m[0][2] = m13; m[0][3] = m14;
+       m[1][0] = m21; m[1][1] = m22; m[1][2] = m23; m[1][3] = m24;
+       m[2][0] = m31; m[2][1] = m32; m[2][2] = m33; m[2][3] = m34;
+       m[3][0] = m41; m[3][1] = m42; m[3][2] = m43; m[3][3] = m44;
+       //memcpy(m, &m11, 16 * sizeof(scalar_t));       // args are adjacent in the stack
+       
+       glmatrix = 0;
+}
+
+Matrix4x4::Matrix4x4(const Matrix3x3 &mat3x3) {
+       reset_identity();
+       for(int i=0; i<3; i++) {
+               for(int j=0; j<3; j++) {
+                       m[i][j] = mat3x3[i][j];
+               }
+       }
+
+       glmatrix = 0;
+}
+
+Matrix4x4::~Matrix4x4() {
+       if(glmatrix) delete [] glmatrix;
+}
+
+Matrix4x4 operator +(const Matrix4x4 &m1, const Matrix4x4 &m2) {
+       Matrix4x4 res;
+       const scalar_t *op1 = m1.m[0], *op2 = m2.m[0];
+       scalar_t *dest = res.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<16; i++) {
+               *dest++ = *op1++ + *op2++;
+       }
+       return res;
+}
+
+Matrix4x4 operator -(const Matrix4x4 &m1, const Matrix4x4 &m2) {
+       Matrix4x4 res;
+       const scalar_t *op1 = m1.m[0], *op2 = m2.m[0];
+       scalar_t *dest = res.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<16; i++) {
+               *dest++ = *op1++ - *op2++;
+       }
+       return res;
+}
+
+Matrix4x4 operator *(const Matrix4x4 &m1, const Matrix4x4 &m2) {
+       Matrix4x4 res;
+       
+       for(int i=0; i<4; i++) {
+               for(int j=0; j<4; j++) {
+                       res.m[i][j] = m1.m[i][0] * m2.m[0][j] + m1.m[i][1] * m2.m[1][j] + m1.m[i][2] * m2.m[2][j] + m1.m[i][3] * m2.m[3][j];
+               }
+       }
+
+       return res;
+}
+
+void operator +=(Matrix4x4 &m1, const Matrix4x4 &m2) {
+       scalar_t *op1 = m1.m[0];
+       const scalar_t *op2 = m2.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<16; i++) {
+               *op1++ += *op2++;
+       }
+}
+
+void operator -=(Matrix4x4 &m1, const Matrix4x4 &m2) {
+       scalar_t *op1 = m1.m[0];
+       const scalar_t *op2 = m2.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<16; i++) {
+               *op1++ -= *op2++;
+       }
+}
+
+void operator *=(Matrix4x4 &m1, const Matrix4x4 &m2) {
+       Matrix4x4 res;
+       
+       for(int i=0; i<4; i++) {
+               for(int j=0; j<4; j++) {
+                       res.m[i][j] = m1.m[i][0] * m2.m[0][j] + m1.m[i][1] * m2.m[1][j] + m1.m[i][2] * m2.m[2][j] + m1.m[i][3] * m2.m[3][j];
+               }
+       }
+
+       memcpy(m1.m, res.m, 16 * sizeof(scalar_t));
+}
+
+Matrix4x4 operator *(const Matrix4x4 &mat, scalar_t scalar) {
+       Matrix4x4 res;
+       const scalar_t *mptr = mat.m[0];
+       scalar_t *dptr = res.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<16; i++) {
+               *dptr++ = *mptr++ * scalar;
+       }
+       return res;
+}
+
+Matrix4x4 operator *(scalar_t scalar, const Matrix4x4 &mat) {
+       Matrix4x4 res;
+       const scalar_t *mptr = mat.m[0];
+       scalar_t *dptr = res.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<16; i++) {
+               *dptr++ = *mptr++ * scalar;
+       }
+       return res;
+}
+
+void operator *=(Matrix4x4 &mat, scalar_t scalar) {
+       scalar_t *mptr = mat.m[0];
+       
+       for(int i=0; i<16; i++) {
+               *mptr++ *= scalar;
+       }
+}
+
+void Matrix4x4::translate(const Vector3 &trans) {
+       Matrix4x4 tmat(1, 0, 0, trans.x, 0, 1, 0, trans.y, 0, 0, 1, trans.z, 0, 0, 0, 1);
+       *this *= tmat;
+}
+
+void Matrix4x4::set_translation(const Vector3 &trans) {
+       *this = Matrix4x4(1, 0, 0, trans.x, 0, 1, 0, trans.y, 0, 0, 1, trans.z, 0, 0, 0, 1);
+}
+
+void Matrix4x4::rotate(const Vector3 &euler_angles) {
+       Matrix3x3 xrot, yrot, zrot;
+       
+       xrot = Matrix3x3(       1,                      0,                                      0,
+                                               0,      cos(euler_angles.x),    -sin(euler_angles.x),
+                                               0,      sin(euler_angles.x),    cos(euler_angles.x));
+       
+       yrot = Matrix3x3(       cos(euler_angles.y),    0,      sin(euler_angles.y),
+                                                               0,                              1,                              0,
+                                               -sin(euler_angles.y),   0,      cos(euler_angles.y));
+       
+       zrot = Matrix3x3(       cos(euler_angles.z),    -sin(euler_angles.z),   0,
+                                               sin(euler_angles.z),    cos(euler_angles.z),    0,
+                                                               0,                                              0,                              1);
+       
+       *this *= Matrix4x4(xrot * yrot * zrot);
+}
+
+void Matrix4x4::set_rotation(const Vector3 &euler_angles) {
+       Matrix3x3 xrot, yrot, zrot;
+       
+       xrot = Matrix3x3(       1,                      0,                                      0,
+                                               0,      cos(euler_angles.x),    -sin(euler_angles.x),
+                                               0,      sin(euler_angles.x),    cos(euler_angles.x));
+       
+       yrot = Matrix3x3(       cos(euler_angles.y),    0,      sin(euler_angles.y),
+                                                               0,                              1,                              0,
+                                               -sin(euler_angles.y),   0,      cos(euler_angles.y));
+       
+       zrot = Matrix3x3(       cos(euler_angles.z),    -sin(euler_angles.z),   0,
+                                               sin(euler_angles.z),    cos(euler_angles.z),    0,
+                                                               0,                                              0,                              1);
+       
+       *this = Matrix4x4(xrot * yrot * zrot);
+}
+
+void Matrix4x4::rotate(const Vector3 &axis, scalar_t angle) {
+       scalar_t sina = (scalar_t)sin(angle);
+       scalar_t cosa = (scalar_t)cos(angle);
+       scalar_t invcosa = 1-cosa;
+       scalar_t nxsq = axis.x * axis.x;
+       scalar_t nysq = axis.y * axis.y;
+       scalar_t nzsq = axis.z * axis.z;
+
+       Matrix3x3 xform;
+       xform[0][0] = nxsq + (1-nxsq) * cosa;
+       xform[0][1] = axis.x * axis.y * invcosa - axis.z * sina;
+       xform[0][2] = axis.x * axis.z * invcosa + axis.y * sina;
+       xform[1][0] = axis.x * axis.y * invcosa + axis.z * sina;
+       xform[1][1] = nysq + (1-nysq) * cosa;
+       xform[1][2] = axis.y * axis.z * invcosa - axis.x * sina;
+       xform[2][0] = axis.x * axis.z * invcosa - axis.y * sina;
+       xform[2][1] = axis.y * axis.z * invcosa + axis.x * sina;
+       xform[2][2] = nzsq + (1-nzsq) * cosa;
+
+       *this *= Matrix4x4(xform);
+}
+
+void Matrix4x4::set_rotation(const Vector3 &axis, scalar_t angle) {
+       scalar_t sina = (scalar_t)sin(angle);
+       scalar_t cosa = (scalar_t)cos(angle);
+       scalar_t invcosa = 1-cosa;
+       scalar_t nxsq = axis.x * axis.x;
+       scalar_t nysq = axis.y * axis.y;
+       scalar_t nzsq = axis.z * axis.z;
+
+       reset_identity();
+       m[0][0] = nxsq + (1-nxsq) * cosa;
+       m[0][1] = axis.x * axis.y * invcosa - axis.z * sina;
+       m[0][2] = axis.x * axis.z * invcosa + axis.y * sina;
+       m[1][0] = axis.x * axis.y * invcosa + axis.z * sina;
+       m[1][1] = nysq + (1-nysq) * cosa;
+       m[1][2] = axis.y * axis.z * invcosa - axis.x * sina;
+       m[2][0] = axis.x * axis.z * invcosa - axis.y * sina;
+       m[2][1] = axis.y * axis.z * invcosa + axis.x * sina;
+       m[2][2] = nzsq + (1-nzsq) * cosa;
+}
+
+void Matrix4x4::scale(const Vector4 &scale_vec) {
+       Matrix4x4 smat( scale_vec.x, 0, 0, 0,
+                                       0, scale_vec.y, 0, 0,
+                                       0, 0, scale_vec.z, 0,
+                                       0, 0, 0, scale_vec.w);
+       *this *= smat;
+}
+
+void Matrix4x4::set_scaling(const Vector4 &scale_vec) {
+       *this = Matrix4x4(      scale_vec.x, 0, 0, 0,
+                                               0, scale_vec.y, 0, 0,
+                                               0, 0, scale_vec.z, 0,
+                                               0, 0, 0, scale_vec.w);
+}
+
+void Matrix4x4::set_column_vector(const Vector4 &vec, unsigned int col_index) {
+       m[0][col_index] = vec.x;
+       m[1][col_index] = vec.y;
+       m[2][col_index] = vec.z;
+       m[3][col_index] = vec.w;
+}
+
+void Matrix4x4::set_row_vector(const Vector4 &vec, unsigned int row_index) {
+       m[row_index][0] = vec.x;
+       m[row_index][1] = vec.y;
+       m[row_index][2] = vec.z;
+       m[row_index][3] = vec.w;
+}
+
+Vector4 Matrix4x4::get_column_vector(unsigned int col_index) const {
+       return Vector4(m[0][col_index], m[1][col_index], m[2][col_index], m[3][col_index]);
+}
+
+Vector4 Matrix4x4::get_row_vector(unsigned int row_index) const {
+       return Vector4(m[row_index][0], m[row_index][1], m[row_index][2], m[row_index][3]);
+}
+
+void Matrix4x4::transpose() {
+       Matrix4x4 tmp = *this;
+       for(int i=0; i<4; i++) {
+               for(int j=0; j<4; j++) {
+                       m[i][j] = tmp[j][i];
+               }
+       }
+}
+
+Matrix4x4 Matrix4x4::transposed() const {
+       Matrix4x4 res;
+       for(int i=0; i<4; i++) {
+               for(int j=0; j<4; j++) {
+                       res[i][j] = m[j][i];
+               }
+       }
+       return res;
+}
+
+scalar_t Matrix4x4::determinant() const {
+
+       scalar_t det11 =        (m[1][1] * (m[2][2] * m[3][3] - m[3][2] * m[2][3])) -
+                                               (m[1][2] * (m[2][1] * m[3][3] - m[3][1] * m[2][3])) +
+                                               (m[1][3] * (m[2][1] * m[3][2] - m[3][1] * m[2][2]));
+
+       scalar_t det12 =        (m[1][0] * (m[2][2] * m[3][3] - m[3][2] * m[2][3])) -
+                                               (m[1][2] * (m[2][0] * m[3][3] - m[3][0] * m[2][3])) +
+                                               (m[1][3] * (m[2][0] * m[3][2] - m[3][0] * m[2][2]));
+
+       scalar_t det13 =        (m[1][0] * (m[2][1] * m[3][3] - m[3][1] * m[2][3])) -
+                                               (m[1][1] * (m[2][0] * m[3][3] - m[3][0] * m[2][3])) +
+                                               (m[1][3] * (m[2][0] * m[3][1] - m[3][0] * m[2][1]));
+
+       scalar_t det14 =        (m[1][0] * (m[2][1] * m[3][2] - m[3][1] * m[2][2])) -
+                                               (m[1][1] * (m[2][0] * m[3][2] - m[3][0] * m[2][2])) +
+                                               (m[1][2] * (m[2][0] * m[3][1] - m[3][0] * m[2][1]));
+
+       return m[0][0] * det11 - m[0][1] * det12 + m[0][2] * det13 - m[0][3] * det14;
+}
+
+
+Matrix4x4 Matrix4x4::adjoint() const {
+
+       Matrix4x4 coef;
+
+       coef.m[0][0] =  (m[1][1] * (m[2][2] * m[3][3] - m[3][2] * m[2][3])) -
+                                       (m[1][2] * (m[2][1] * m[3][3] - m[3][1] * m[2][3])) +
+                                       (m[1][3] * (m[2][1] * m[3][2] - m[3][1] * m[2][2]));
+       coef.m[0][1] =  (m[1][0] * (m[2][2] * m[3][3] - m[3][2] * m[2][3])) -
+                                       (m[1][2] * (m[2][0] * m[3][3] - m[3][0] * m[2][3])) +
+                                       (m[1][3] * (m[2][0] * m[3][2] - m[3][0] * m[2][2]));
+       coef.m[0][2] =  (m[1][0] * (m[2][1] * m[3][3] - m[3][1] * m[2][3])) -
+                                       (m[1][1] * (m[2][0] * m[3][3] - m[3][0] * m[2][3])) +
+                                       (m[1][3] * (m[2][0] * m[3][1] - m[3][0] * m[2][1]));
+       coef.m[0][3] =  (m[1][0] * (m[2][1] * m[3][2] - m[3][1] * m[2][2])) -
+                                       (m[1][1] * (m[2][0] * m[3][2] - m[3][0] * m[2][2])) +
+                                       (m[1][2] * (m[2][0] * m[3][1] - m[3][0] * m[2][1]));
+
+       coef.m[1][0] =  (m[0][1] * (m[2][2] * m[3][3] - m[3][2] * m[2][3])) -
+                                       (m[0][2] * (m[2][1] * m[3][3] - m[3][1] * m[2][3])) +
+                                       (m[0][3] * (m[2][1] * m[3][2] - m[3][1] * m[2][2]));
+       coef.m[1][1] =  (m[0][0] * (m[2][2] * m[3][3] - m[3][2] * m[2][3])) -
+                                       (m[0][2] * (m[2][0] * m[3][3] - m[3][0] * m[2][3])) +
+                                       (m[0][3] * (m[2][0] * m[3][2] - m[3][0] * m[2][2]));
+       coef.m[1][2] =  (m[0][0] * (m[2][1] * m[3][3] - m[3][1] * m[2][3])) -
+                                       (m[0][1] * (m[2][0] * m[3][3] - m[3][0] * m[2][3])) +
+                                       (m[0][3] * (m[2][0] * m[3][1] - m[3][0] * m[2][1]));
+       coef.m[1][3] =  (m[0][0] * (m[2][1] * m[3][2] - m[3][1] * m[2][2])) -
+                                       (m[0][1] * (m[2][0] * m[3][2] - m[3][0] * m[2][2])) +
+                                       (m[0][2] * (m[2][0] * m[3][1] - m[3][0] * m[2][1]));
+
+       coef.m[2][0] =  (m[0][1] * (m[1][2] * m[3][3] - m[3][2] * m[1][3])) -
+                                       (m[0][2] * (m[1][1] * m[3][3] - m[3][1] * m[1][3])) +
+                                       (m[0][3] * (m[1][1] * m[3][2] - m[3][1] * m[1][2]));
+       coef.m[2][1] =  (m[0][0] * (m[1][2] * m[3][3] - m[3][2] * m[1][3])) -
+                                       (m[0][2] * (m[1][0] * m[3][3] - m[3][0] * m[1][3])) +
+                                       (m[0][3] * (m[1][0] * m[3][2] - m[3][0] * m[1][2]));
+       coef.m[2][2] =  (m[0][0] * (m[1][1] * m[3][3] - m[3][1] * m[1][3])) -
+                                       (m[0][1] * (m[1][0] * m[3][3] - m[3][0] * m[1][3])) +
+                                       (m[0][3] * (m[1][0] * m[3][1] - m[3][0] * m[1][1]));
+       coef.m[2][3] =  (m[0][0] * (m[1][1] * m[3][2] - m[3][1] * m[1][2])) -
+                                       (m[0][1] * (m[1][0] * m[3][2] - m[3][0] * m[1][2])) +
+                                       (m[0][2] * (m[1][0] * m[3][1] - m[3][0] * m[1][1]));
+
+       coef.m[3][0] =  (m[0][1] * (m[1][2] * m[2][3] - m[2][2] * m[1][3])) -
+                                       (m[0][2] * (m[1][1] * m[2][3] - m[2][1] * m[1][3])) +
+                                       (m[0][3] * (m[1][1] * m[2][2] - m[2][1] * m[1][2]));
+       coef.m[3][1] =  (m[0][0] * (m[1][2] * m[2][3] - m[2][2] * m[1][3])) -
+                                       (m[0][2] * (m[1][0] * m[2][3] - m[2][0] * m[1][3])) +
+                                       (m[0][3] * (m[1][0] * m[2][2] - m[2][0] * m[1][2]));
+       coef.m[3][2] =  (m[0][0] * (m[1][1] * m[2][3] - m[2][1] * m[1][3])) -
+                                       (m[0][1] * (m[1][0] * m[2][3] - m[2][0] * m[1][3])) +
+                                       (m[0][3] * (m[1][0] * m[2][1] - m[2][0] * m[1][1]));
+       coef.m[3][3] =  (m[0][0] * (m[1][1] * m[2][2] - m[2][1] * m[1][2])) -
+                                       (m[0][1] * (m[1][0] * m[2][2] - m[2][0] * m[1][2])) +
+                                       (m[0][2] * (m[1][0] * m[2][1] - m[2][0] * m[1][1]));
+
+       coef.transpose();
+
+       for(int i=0; i<4; i++) {
+               for(int j=0; j<4; j++) {
+                       coef.m[i][j] = j%2 ? -coef.m[i][j] : coef.m[i][j];
+                       if(i%2) coef.m[i][j] = -coef.m[i][j];
+               }
+       }
+
+       return coef;
+}
+
+Matrix4x4 Matrix4x4::inverse() const {
+
+       Matrix4x4 AdjMat = adjoint();
+
+       return AdjMat * (1.0f / determinant());
+}
+
+const scalar_t *Matrix4x4::opengl_matrix() const {
+       return (const scalar_t*)m;
+}
+
+ostream &operator <<(ostream &out, const Matrix4x4 &mat) {
+       for(int i=0; i<4; i++) {
+               char str[100];
+               sprintf(str, "[ %12.5f %12.5f %12.5f %12.5f ]\n", (float)mat.m[i][0], (float)mat.m[i][1], (float)mat.m[i][2], (float)mat.m[i][3]);
+               out << str;
+       }
+       return out;
+}