git.mutantstargoat.com Git - summerhack/blob - src/3dengfx/src/n3dmath2/n3dmath2_mat.hpp

   1 /*
   2 Copyright 2004 John Tsiombikas <nuclear@siggraph.org>
   3
   4 This file is part of the n3dmath2 library.
   5
   6 The n3dmath2 library is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9 (at your option) any later version.
  10
  11 The n3dmath2 library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 GNU General Public License for more details.
  15
  16 You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 along with the n3dmath2 library; if not, write to the Free Software
  18 Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19 */
  20
  21 #ifndef _N3DMATH2_MAT_HPP_
  22 #define _N3DMATH2_MAT_HPP_
  23
  24 #include "n3dmath2.hpp"
  25
  26 class Matrix3x3 {
  27 private:
  28         scalar_t m[3][3];
  29 public:
  30
  31         static Matrix3x3 identity_matrix;
  32
  33         Matrix3x3();
  34         Matrix3x3(      scalar_t m11, scalar_t m12, scalar_t m13,
  35                                 scalar_t m21, scalar_t m22, scalar_t m23,
  36                                 scalar_t m31, scalar_t m32, scalar_t m33);
  37
  38         Matrix3x3(const Matrix4x4 &mat4x4);
  39
  40         // binary operations matrix (op) matrix
  41         friend Matrix3x3 operator +(const Matrix3x3 &m1, const Matrix3x3 &m2);
  42         friend Matrix3x3 operator -(const Matrix3x3 &m1, const Matrix3x3 &m2);
  43         friend Matrix3x3 operator *(const Matrix3x3 &m1, const Matrix3x3 &m2);
  44
  45         friend void operator +=(Matrix3x3 &m1, const Matrix3x3 &m2);
  46         friend void operator -=(Matrix3x3 &m1, const Matrix3x3 &m2);
  47         friend void operator *=(Matrix3x3 &m1, const Matrix3x3 &m2);
  48
  49         // binary operations matrix (op) scalar and scalar (op) matrix
  50         friend Matrix3x3 operator *(const Matrix3x3 &mat, scalar_t scalar);
  51         friend Matrix3x3 operator *(scalar_t scalar, const Matrix3x3 &mat);
  52
  53         friend void operator *=(Matrix3x3 &mat, scalar_t scalar);
  54
  55         inline scalar_t *operator [](int index);
  56         inline const scalar_t *operator [](int index) const;
  57
  58         inline void reset_identity();
  59
  60         void translate(const Vector2 &trans);
  61         void set_translation(const Vector2 &trans);
  62
  63         void rotate(scalar_t angle);                                            // 2d rotation
  64         void rotate(const Vector3 &euler_angles);                       // 3d rotation with euler angles
  65         void rotate(const Vector3 &axis, scalar_t angle);       // 3d axis/angle rotation
  66         void set_rotation(scalar_t angle);
  67         void set_rotation(const Vector3 &euler_angles);
  68         void set_rotation(const Vector3 &axis, scalar_t angle);
  69
  70         void scale(const Vector3 &scale_vec);
  71         void set_scaling(const Vector3 &scale_vec);
  72
  73         void set_column_vector(const Vector3 &vec, unsigned int col_index);
  74         void set_row_vector(const Vector3 &vec, unsigned int row_index);
  75         Vector3 get_column_vector(unsigned int col_index) const;
  76         Vector3 get_row_vector(unsigned int row_index) const;
  77
  78         void transpose();
  79         Matrix3x3 transposed() const;
  80         scalar_t determinant() const;
  81         Matrix3x3 inverse() const;
  82
  83         friend std::ostream &operator <<(std::ostream &out, const Matrix3x3 &mat);
  84 };
  85
  86
  87 class Matrix4x4 {
  88 private:
  89         scalar_t m[4][4];
  90         mutable float *glmatrix;
  91 public:
  92
  93         static Matrix4x4 identity_matrix;
  94
  95         Matrix4x4();
  96         Matrix4x4(      scalar_t m11, scalar_t m12, scalar_t m13, scalar_t m14,
  97                                 scalar_t m21, scalar_t m22, scalar_t m23, scalar_t m24,
  98                                 scalar_t m31, scalar_t m32, scalar_t m33, scalar_t m34,
  99                                 scalar_t m41, scalar_t m42, scalar_t m43, scalar_t m44);
 100
 101         Matrix4x4(const Matrix3x3 &mat3x3);
 102         ~Matrix4x4();
 103
 104         // binary operations matrix (op) matrix
 105         friend Matrix4x4 operator +(const Matrix4x4 &m1, const Matrix4x4 &m2);
 106         friend Matrix4x4 operator -(const Matrix4x4 &m1, const Matrix4x4 &m2);
 107         friend Matrix4x4 operator *(const Matrix4x4 &m1, const Matrix4x4 &m2);
 108
 109         friend void operator +=(Matrix4x4 &m1, const Matrix4x4 &m2);
 110         friend void operator -=(Matrix4x4 &m1, const Matrix4x4 &m2);
 111         friend void operator *=(Matrix4x4 &m1, const Matrix4x4 &m2);
 112
 113         // binary operations matrix (op) scalar and scalar (op) matrix
 114         friend Matrix4x4 operator *(const Matrix4x4 &mat, scalar_t scalar);
 115         friend Matrix4x4 operator *(scalar_t scalar, const Matrix4x4 &mat);
 116
 117         friend void operator *=(Matrix4x4 &mat, scalar_t scalar);
 118
 119         inline scalar_t *operator [](int index);
 120         inline const scalar_t *operator [](int index) const;
 121
 122         inline void reset_identity();
 123
 124         void translate(const Vector3 &trans);
 125         void set_translation(const Vector3 &trans);
 126
 127         void rotate(const Vector3 &euler_angles);                       // 3d rotation with euler angles
 128         void rotate(const Vector3 &axis, scalar_t angle);       // 3d axis/angle rotation
 129         void set_rotation(const Vector3 &euler_angles);
 130         void set_rotation(const Vector3 &axis, scalar_t angle);
 131
 132         void scale(const Vector4 &scale_vec);
 133         void set_scaling(const Vector4 &scale_vec);
 134
 135         void set_column_vector(const Vector4 &vec, unsigned int col_index);
 136         void set_row_vector(const Vector4 &vec, unsigned int row_index);
 137         Vector4 get_column_vector(unsigned int col_index) const;
 138         Vector4 get_row_vector(unsigned int row_index) const;
 139
 140         void transpose();
 141         Matrix4x4 transposed() const;
 142         scalar_t determinant() const;
 143         Matrix4x4 adjoint() const;
 144         Matrix4x4 inverse() const;
 145
 146         const scalar_t *opengl_matrix() const;
 147
 148         friend std::ostream &operator <<(std::ostream &out, const Matrix4x4 &mat);
 149 };
 150
 151 #include "n3dmath2_mat.inl"
 152
 153 #endif  // _N3DMATH2_MAT_HPP_