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TINYGL: Implemented first draft of new matrix and vector classes.
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Stefano Musumeci
parent
16ba2a7aee
commit
f7343ec6ab
@ -267,4 +267,217 @@ V4 gl_V4_New(float x, float y, float z, float w) {
|
||||
return a;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Vector3::Vector3() {
|
||||
// Empty constructor, no overhead
|
||||
}
|
||||
|
||||
Vector3::Vector3(const Vector3 &other) {
|
||||
memcpy(_v,other._v,sizeof(_v));
|
||||
}
|
||||
|
||||
Vector3::Vector3(float x, float y, float z) {
|
||||
_v[0] = x;
|
||||
_v[1] = y;
|
||||
_v[2] = z;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Vector3::normalize() {
|
||||
float n;
|
||||
n = sqrt(_v[0] * _v[0] + _v[1] * _v[1] + _v[2] * _v[2]);
|
||||
if (n != 0) {
|
||||
_v[0] /= n;
|
||||
_v[1] /= n;
|
||||
_v[2] /= n;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
Vector4::Vector4() {
|
||||
// Empty constructor, no overhead
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
Vector4::Vector4(float x, float y, float z, float w) {
|
||||
_v[0] = x;
|
||||
_v[1] = y;
|
||||
_v[2] = z;
|
||||
_v[3] = w;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Matrix4::Matrix4() {
|
||||
// Empty constructor, no overhead
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
Matrix4::Matrix4(const Matrix4 &other) {
|
||||
memcpy(_m,other._m,sizeof(_m));
|
||||
}
|
||||
|
||||
TinyGL::Matrix4 Matrix4::identity() {
|
||||
Matrix4 a;
|
||||
a.fill(0);
|
||||
a.set(0,0,1.0f);
|
||||
a.set(1,1,1.0f);
|
||||
a.set(2,2,1.0f);
|
||||
a.set(3,3,1.0f);
|
||||
return a;
|
||||
}
|
||||
|
||||
TinyGL::Matrix4 Matrix4::transpose() const {
|
||||
Matrix4 a;
|
||||
|
||||
a.set(0,0, this->get(0,0));
|
||||
a.set(0,1, this->get(1,0));
|
||||
a.set(0,2, this->get(2,0));
|
||||
a.set(0,3, this->get(3,0));
|
||||
|
||||
a.set(1,0, this->get(0,1));
|
||||
a.set(1,1, this->get(1,1));
|
||||
a.set(1,2, this->get(2,1));
|
||||
a.set(1,3, this->get(3,1));
|
||||
|
||||
a.set(2,0, this->get(0,2));
|
||||
a.set(2,1, this->get(1,2));
|
||||
a.set(2,2, this->get(2,2));
|
||||
a.set(2,3, this->get(3,2));
|
||||
|
||||
a.set(3,0, this->get(0,3));
|
||||
a.set(3,1, this->get(1,3));
|
||||
a.set(3,2, this->get(2,3));
|
||||
a.set(3,3, this->get(3,3));
|
||||
|
||||
return a;
|
||||
}
|
||||
|
||||
TinyGL::Matrix4 Matrix4::inverseOrtho() const {
|
||||
Matrix4 a;
|
||||
|
||||
int i, j;
|
||||
float s;
|
||||
for (i = 0; i < 3; i++) {
|
||||
for (j = 0; j < 3; j++)
|
||||
a.set(i,j, this->get(j,i));
|
||||
a.set(3,0, 0.0f);
|
||||
a.set(3,1, 0.0f);
|
||||
a.set(3,2, 0.0f);
|
||||
a.set(3,3, 1.0f);
|
||||
for (i = 0; i < 3; i++) {
|
||||
s = 0;
|
||||
for (j = 0; j < 3; j++)
|
||||
s -= this->get(j,i) * this->get(j,3);
|
||||
a.set(i,3,s);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return a;
|
||||
}
|
||||
|
||||
TinyGL::Matrix4 Matrix4::inverse() const {
|
||||
Matrix4 source(*this);
|
||||
int k;
|
||||
float max, tmp, t;
|
||||
|
||||
// identitée dans r
|
||||
Matrix4 result = identity();
|
||||
|
||||
for (int j = 0; j < 4; j++) {
|
||||
max = source.get(j,j);
|
||||
k = j;
|
||||
for (int i = j + 1; i < 4; i++) {
|
||||
if (fabs(source.get(i,j)) > fabs(max)) {
|
||||
k = i;
|
||||
max = source.get(i,j);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// non intersible matrix
|
||||
if (max == 0)
|
||||
return result;
|
||||
|
||||
if (k != j) {
|
||||
for (int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||
tmp = source.get(j,i);
|
||||
source.set(j,i, source.get(k,i));
|
||||
source.set(k,i, tmp);
|
||||
|
||||
tmp = result.get(j,i);
|
||||
result.set(j,i, source.get(k,i));
|
||||
result.set(k,i,tmp);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
max = 1 / max;
|
||||
for (int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||
source.set(j,i, max * source.get(j,i));
|
||||
result.set(j,i, max * result.get(j,i));
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (int l = 0; l < 4; l++) {
|
||||
if (l != j) {
|
||||
t = source.get(l,j);
|
||||
for (int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||
source.set(l,i, source.get(l,i) - t * source.get(j,i));
|
||||
result.set(l,i, result.get(l,i) - t * result.get(j,i));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
TinyGL::Matrix4 Matrix4::rotation(float t, int u) const {
|
||||
Matrix4 a = identity();
|
||||
float s, c;
|
||||
int v, w;
|
||||
|
||||
if ((v = u + 1) > 2)
|
||||
v = 0;
|
||||
if ((w = v + 1) > 2)
|
||||
w = 0;
|
||||
s = sin(t);
|
||||
c = cos(t);
|
||||
a.set(v,v,c);
|
||||
a.set(v,w,-s);
|
||||
a.set(w,v,s);
|
||||
a.set(w,w,c);
|
||||
|
||||
return a;
|
||||
}
|
||||
|
||||
TinyGL::Vector3 Matrix4::transform(const Vector3 &vector) const {
|
||||
return Vector3(
|
||||
vector.getX() * get(0,0) + vector.getY() * get(0,1) + vector.getZ() * get(0,2) + get(0,3),
|
||||
vector.getX() * get(1,0) + vector.getY() * get(1,1) + vector.getZ() * get(1,2) + get(1,3),
|
||||
vector.getX() * get(2,0) + vector.getY() * get(2,1) + vector.getZ() * get(2,2) + get(2,3));
|
||||
}
|
||||
|
||||
TinyGL::Vector3 Matrix4::transform3x3( const Vector3 &vector ) const
|
||||
{
|
||||
return Vector3(
|
||||
vector.getX() * get(0,0) + vector.getY() * get(0,1) + vector.getZ() * get(0,2),
|
||||
vector.getX() * get(1,0) + vector.getY() * get(1,1) + vector.getZ() * get(1,2),
|
||||
vector.getX() * get(2,0) + vector.getY() * get(2,1) + vector.getZ() * get(2,2));
|
||||
}
|
||||
|
||||
TinyGL::Vector4 Matrix4::transform(const Vector4 &vector) const {
|
||||
return Vector4(
|
||||
vector.getX() * get(0,0) + vector.getY() * get(0,1) + vector.getZ() * get(0,2) + vector.getW() * get(0,3),
|
||||
vector.getX() * get(1,0) + vector.getY() * get(1,1) + vector.getZ() * get(1,2) + vector.getW() * get(1,3),
|
||||
vector.getX() * get(2,0) + vector.getY() * get(2,1) + vector.getZ() * get(2,2) + vector.getW() * get(2,3),
|
||||
vector.getX() * get(3,0) + vector.getY() * get(3,1) + vector.getZ() * get(3,2) + vector.getW() * get(3,3));
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool Matrix4::IsIdentity() const
|
||||
{
|
||||
for (int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||
for (int j = 0; j < 4; j++) {
|
||||
if (i == j) {
|
||||
if (_m[i][j] != 1.0)
|
||||
return false;
|
||||
} else if (_m[i][j] != 0.0)
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // end of namespace TinyGL
|
||||
|
||||
@ -4,54 +4,167 @@
|
||||
namespace TinyGL {
|
||||
|
||||
// Matrix & Vertex
|
||||
|
||||
class Vector3
|
||||
{
|
||||
class Vector3 {
|
||||
public:
|
||||
Vector3();
|
||||
Vector3(const Vector3 &other);
|
||||
Vector3(float x, float y, float z);
|
||||
|
||||
float getX() const { return _v[0]; }
|
||||
float getY() const { return _v[1]; }
|
||||
float getZ() const { return _v[2]; }
|
||||
|
||||
Vector3 operator*(float value);
|
||||
Vector3 operator+(const Vector3& other);
|
||||
Vector3 operator-(const Vector3& other);
|
||||
void setX(float val) { _v[0] = val; }
|
||||
void setY(float val) { _v[1] = val; }
|
||||
void setZ(float val) { _v[2] = val; }
|
||||
|
||||
void normalize();
|
||||
|
||||
Vector3& operator=(const Vector3 &other)
|
||||
{
|
||||
memcpy(_v,other._v,sizeof(_v));
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Vector3 operator-() const
|
||||
{
|
||||
return Vector3(-_v[0],-_v[1],_v[2]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Vector3 operator*(float factor) const {
|
||||
return Vector3(_v[0] * factor, _v[1] * factor, _v[2] * factor);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Vector3 operator+(const Vector3 &other) const {
|
||||
return Vector3(_v[0] + other._v[0], _v[1] + other._v[1], _v[2] + other._v[2]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Vector3 operator-(const Vector3 &other) const {
|
||||
return Vector3(_v[0] - other._v[0], _v[1] - other._v[1], _v[2] - other._v[2]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
Vector3& operator*=(float factor) {
|
||||
_v[0] *= factor;
|
||||
_v[1] *= factor;
|
||||
_v[2] *= factor;
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Vector3& operator+=(float factor) {
|
||||
_v[0] += factor;
|
||||
_v[1] += factor;
|
||||
_v[2] += factor;
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Vector3& operator-=(float factor) {
|
||||
_v[0] -= factor;
|
||||
_v[1] -= factor;
|
||||
_v[2] -= factor;
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
private:
|
||||
float v[3];
|
||||
float _v[3];
|
||||
};
|
||||
|
||||
class Vector4
|
||||
{
|
||||
class Vector4 {
|
||||
public:
|
||||
Vector4();
|
||||
Vector4(float x, float y, float z, float w);
|
||||
|
||||
Vector4 operator*(float value);
|
||||
Vector4 operator+(const Vector4& other);
|
||||
Vector4 operator-(const Vector4& other);
|
||||
float getX() const { return _v[0]; }
|
||||
float getY() const { return _v[1]; }
|
||||
float getZ() const { return _v[2]; }
|
||||
float getW() const { return _v[3]; }
|
||||
|
||||
void setX(float val) { _v[0] = val; }
|
||||
void setY(float val) { _v[1] = val; }
|
||||
void setZ(float val) { _v[2] = val; }
|
||||
void setW(float val) { _v[3] = val; }
|
||||
|
||||
|
||||
private:
|
||||
float v[4];
|
||||
float _v[4];
|
||||
};
|
||||
|
||||
class Matrix4
|
||||
{
|
||||
class Matrix4 {
|
||||
public:
|
||||
Matrix4();
|
||||
Matrix4(const Matrix4& other);
|
||||
Matrix4(const Matrix4 &other);
|
||||
|
||||
bool IsIdentity() const;
|
||||
|
||||
Matrix4& operator=(const Matrix4 &other)
|
||||
{
|
||||
memcpy(_m,other._m,sizeof(_m));
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Matrix4 operator+(const Matrix4& b) const
|
||||
{
|
||||
Matrix4 result;
|
||||
for(int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||
for(int j = 0; j < 4; j++) {
|
||||
result.set(i,j, get(i,j) + b.get(i,j));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Matrix4 operator-(const Matrix4& b) const
|
||||
{
|
||||
Matrix4 result;
|
||||
for(int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||
for(int j = 0; j < 4; j++) {
|
||||
result.set(i,j, get(i,j) - b.get(i,j));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Matrix4 operator*(const Matrix4 &b) const
|
||||
{
|
||||
Matrix4 result;
|
||||
float s;
|
||||
for (int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||
for (int j = 0; j < 4; j++) {
|
||||
s = 0.0;
|
||||
for (int k = 0; k < 4; k++)
|
||||
s += this->get(i,k) * b.get(k,j);
|
||||
result.set(i,j,s);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Matrix4 operator=(const Matrix4& other);
|
||||
Matrix4 operator*(const Matrix4& b);
|
||||
static Matrix4 identity();
|
||||
|
||||
void fill(float val) {
|
||||
for(int i = 0; i < 4; i++) {
|
||||
for(int j = 0; j < 4; j++) {
|
||||
_m[i][j] = val;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline void set(int x,int y,float val) {
|
||||
_m[x][y] = val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline float get(int x, int y) const {
|
||||
return _m[x][y];
|
||||
}
|
||||
|
||||
Matrix4 transpose() const;
|
||||
Matrix4 inverseOrtho() const;
|
||||
Matrix4 inverse() const;
|
||||
Matrix4 rotation() const;
|
||||
Matrix4 rotation(float t, int u) const;
|
||||
|
||||
Vector3 transform(const Vector3& vector);
|
||||
Vector4 transform(const Vector4& vector);
|
||||
Vector3 transform(const Vector3 &vector) const;
|
||||
Vector3 transform3x3(const Vector3 &vector) const; // Transform the vector as if this were a 3x3 matrix.
|
||||
Vector4 transform(const Vector4 &vector) const;
|
||||
private:
|
||||
float m[4][4];
|
||||
float _m[4][4];
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct M4 {
|
||||
@ -60,11 +173,11 @@ struct M4 {
|
||||
|
||||
|
||||
struct M3 {
|
||||
float m[3][3];
|
||||
float m[3][3];
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct M34 {
|
||||
float m[3][4];
|
||||
float m[3][4];
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
@ -81,26 +194,26 @@ struct V4 {
|
||||
float v[4];
|
||||
};
|
||||
|
||||
void gl_M4_Id(M4 *a);
|
||||
int gl_M4_IsId(const M4 *a);
|
||||
void gl_M4_Move(M4 *a, const M4 *b);
|
||||
void gl_MoveV3(V3 *a, const V3 *b);
|
||||
void gl_MulM4V3(V3 *a, const M4 *b, const V3 *c);
|
||||
void gl_MulM3V3(V3 *a, const M4 *b, const V3 *c);
|
||||
void gl_M4_Id(M4 *a); // Done
|
||||
int gl_M4_IsId(const M4 *a); // Done
|
||||
void gl_M4_Move(M4 *a, const M4 *b); // Done (= operator)
|
||||
void gl_MoveV3(V3 *a, const V3 *b); // Done (= operator)
|
||||
void gl_MulM4V3(V3 *a, const M4 *b, const V3 *c); // Done
|
||||
void gl_MulM3V3(V3 *a, const M4 *b, const V3 *c); // Done
|
||||
|
||||
void gl_M4_MulV4(V4 *a, const M4 *b, const V4 *c);
|
||||
void gl_M4_InvOrtho(M4 *a, const M4 &b);
|
||||
void gl_M4_Inv(M4 *a, const M4 *b);
|
||||
void gl_M4_Mul(M4 *c, const M4 *a, const M4 *b);
|
||||
void gl_M4_MulLeft(M4 *c, const M4 *a);
|
||||
void gl_M4_Transpose(M4 *a, const M4 *b);
|
||||
void gl_M4_Rotate(M4 *c, float t, int u);
|
||||
int gl_V3_Norm(V3 *a);
|
||||
void gl_M4_MulV4(V4 *a, const M4 *b, const V4 *c); // Done
|
||||
void gl_M4_InvOrtho(M4 *a, const M4 &b); // Done
|
||||
void gl_M4_Inv(M4 *a, const M4 *b); // Done
|
||||
void gl_M4_Mul(M4 *c, const M4 *a, const M4 *b); // Done
|
||||
void gl_M4_MulLeft(M4 *c, const M4 *a); // Done
|
||||
void gl_M4_Transpose(M4 *a, const M4 *b); // Done
|
||||
void gl_M4_Rotate(M4 *c, float t, int u); // Done
|
||||
int gl_V3_Norm(V3 *a); // Done
|
||||
|
||||
V3 gl_V3_New(float x, float y, float z);
|
||||
V4 gl_V4_New(float x, float y, float z, float w);
|
||||
V3 gl_V3_New(float x, float y, float z); // Done
|
||||
V4 gl_V4_New(float x, float y, float z, float w); // Done
|
||||
|
||||
int gl_Matrix_Inv(float *r, float *m, int n);
|
||||
int gl_Matrix_Inv(float *r, float *m, int n); // Only for internal use - could be removed.
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