Matrix.cpp 5.9 KB

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216217218219220221222223224225226227
  1. #include <cmath>
  2. #include <iomanip>
  3. #include <cstring>
  4. #include "client/math/Matrix.h"
  5. Matrix::Matrix()
  6. {
  7. setToIdentity();
  8. }
  9. void Matrix::setToIdentity()
  10. {
  11. data[0] = 1.0f;
  12. data[1] = 0.0f;
  13. data[2] = 0.0f;
  14. data[3] = 0.0f;
  15. data[4] = 0.0f;
  16. data[5] = 1.0f;
  17. data[6] = 0.0f;
  18. data[7] = 0.0f;
  19. data[8] = 0.0f;
  20. data[9] = 0.0f;
  21. data[10] = 1.0f;
  22. data[11] = 0.0f;
  23. data[12] = 0.0f;
  24. data[13] = 0.0f;
  25. data[14] = 0.0f;
  26. data[15] = 1.0f;
  27. }
  28. const float* Matrix::getValues() const
  29. {
  30. return data;
  31. }
  32. void Matrix::mul(const Matrix& m)
  33. {
  34. float mNew[16];
  35. mNew[0] = data[0] * m.data[0] + data[4] * m.data[1] + data[8] * m.data[2] + data[12] * m.data[3];
  36. mNew[1] = data[1] * m.data[0] + data[5] * m.data[1] + data[9] * m.data[2] + data[13] * m.data[3];
  37. mNew[2] = data[2] * m.data[0] + data[6] * m.data[1] + data[10] * m.data[2] + data[14] * m.data[3];
  38. mNew[3] = data[3] * m.data[0] + data[7] * m.data[1] + data[11] * m.data[2] + data[15] * m.data[3];
  39. mNew[4] = data[0] * m.data[4] + data[4] * m.data[5] + data[8] * m.data[6] + data[12] * m.data[7];
  40. mNew[5] = data[1] * m.data[4] + data[5] * m.data[5] + data[9] * m.data[6] + data[13] * m.data[7];
  41. mNew[6] = data[2] * m.data[4] + data[6] * m.data[5] + data[10] * m.data[6] + data[14] * m.data[7];
  42. mNew[7] = data[3] * m.data[4] + data[7] * m.data[5] + data[11] * m.data[6] + data[15] * m.data[7];
  43. mNew[8] = data[0] * m.data[8] + data[4] * m.data[9] + data[8] * m.data[10] + data[12] * m.data[11];
  44. mNew[9] = data[1] * m.data[8] + data[5] * m.data[9] + data[9] * m.data[10] + data[13] * m.data[11];
  45. mNew[10] = data[2] * m.data[8] + data[6] * m.data[9] + data[10] * m.data[10] + data[14] * m.data[11];
  46. mNew[11] = data[3] * m.data[8] + data[7] * m.data[9] + data[11] * m.data[10] + data[15] * m.data[11];
  47. mNew[12] = data[0] * m.data[12] + data[4] * m.data[13] + data[8] * m.data[14] + data[12] * m.data[15];
  48. mNew[13] = data[1] * m.data[12] + data[5] * m.data[13] + data[9] * m.data[14] + data[13] * m.data[15];
  49. mNew[14] = data[2] * m.data[12] + data[6] * m.data[13] + data[10] * m.data[14] + data[14] * m.data[15];
  50. mNew[15] = data[3] * m.data[12] + data[7] * m.data[13] + data[11] * m.data[14] + data[15] * m.data[15];
  51. std::memcpy(data, mNew, sizeof(float) * 16);
  52. }
  53. void Matrix::scale(float sx, float sy, float sz)
  54. {
  55. data[0] *= sx;
  56. data[1] *= sx;
  57. data[2] *= sx;
  58. data[3] *= sx;
  59. data[4] *= sy;
  60. data[5] *= sy;
  61. data[6] *= sy;
  62. data[7] *= sy;
  63. data[8] *= sz;
  64. data[9] *= sz;
  65. data[10] *= sz;
  66. data[11] *= sz;
  67. }
  68. void Matrix::translate(float tx, float ty, float tz)
  69. {
  70. data[12] += data[0] * tx + data[4] * ty + data[8] * tz;
  71. data[13] += data[1] * tx + data[5] * ty + data[9] * tz;
  72. data[14] += data[2] * tx + data[6] * ty + data[10] * tz;
  73. data[15] += data[3] * tx + data[7] * ty + data[11] * tz;
  74. }
  75. void Matrix::translateX(float tx)
  76. {
  77. data[12] += data[0] * tx;
  78. data[13] += data[1] * tx;
  79. data[14] += data[2] * tx;
  80. data[15] += data[3] * tx;
  81. }
  82. void Matrix::translateY(float ty)
  83. {
  84. data[12] += data[4] * ty;
  85. data[13] += data[5] * ty;
  86. data[14] += data[6] * ty;
  87. data[15] += data[7] * ty;
  88. }
  89. void Matrix::translateZ(float tz)
  90. {
  91. data[12] += data[8] * tz;
  92. data[13] += data[9] * tz;
  93. data[14] += data[10] * tz;
  94. data[15] += data[11] * tz;
  95. }
  96. void Matrix::translateTo(float tx, float ty, float tz)
  97. {
  98. data[0] = 1.0f;
  99. data[1] = 0.0f;
  100. data[2] = 0.0f;
  101. data[3] = 0.0f;
  102. data[4] = 0.0f;
  103. data[5] = 1.0f;
  104. data[6] = 0.0f;
  105. data[7] = 0.0f;
  106. data[8] = 0.0f;
  107. data[9] = 0.0f;
  108. data[10] = 1.0f;
  109. data[11] = 0.0f;
  110. data[12] = tx;
  111. data[13] = ty;
  112. data[14] = tz;
  113. data[15] = 1.0f;
  114. }
  115. void Matrix::rotateX(float degrees)
  116. {
  117. degrees *= M_PI / 180.0f;
  118. float sin = sinf(degrees);
  119. float cos = cosf(degrees);
  120. float a = data[4];
  121. float b = data[8];
  122. data[4] = a * cos + b * sin;
  123. data[8] = a * -sin + b * cos;
  124. a = data[5];
  125. b = data[9];
  126. data[5] = a * cos + b * sin;
  127. data[9] = a * -sin + b * cos;
  128. a = data[6];
  129. b = data[10];
  130. data[6] = a * cos + b * sin;
  131. data[10] = a * -sin + b * cos;
  132. a = data[7];
  133. b = data[11];
  134. data[7] = a * cos + b * sin;
  135. data[11] = a * -sin + b * cos;
  136. }
  137. void Matrix::rotateY(float degrees)
  138. {
  139. degrees *= M_PI / 180.0f;
  140. float sin = sinf(degrees);
  141. float cos = cosf(degrees);
  142. float a = data[0];
  143. float b = data[8];
  144. data[0] = a * cos + b * -sin;
  145. data[8] = a * sin + b * cos;
  146. a = data[1];
  147. b = data[9];
  148. data[1] = a * cos + b * -sin;
  149. data[9] = a * sin + b * cos;
  150. a = data[2];
  151. b = data[10];
  152. data[2] = a * cos + b * -sin;
  153. data[10] = a * sin + b * cos;
  154. a = data[3];
  155. b = data[11];
  156. data[3] = a * cos + b * -sin;
  157. data[11] = a * sin + b * cos;
  158. }
  159. void Matrix::rotateZ(float degrees)
  160. {
  161. degrees *= M_PI / 180.0f;
  162. float sin = sinf(degrees);
  163. float cos = cosf(degrees);
  164. float a = data[0];
  165. float b = data[4];
  166. data[0] = a * cos + b * sin;
  167. data[4] = a * -sin + b * cos;
  168. a = data[1];
  169. b = data[5];
  170. data[1] = a * cos + b * sin;
  171. data[5] = a * -sin + b * cos;
  172. a = data[2];
  173. b = data[6];
  174. data[2] = a * cos + b * sin;
  175. data[6] = a * -sin + b * cos;
  176. a = data[3];
  177. b = data[7];
  178. data[3] = a * cos + b * sin;
  179. data[7] = a * -sin + b * cos;
  180. }
  181. std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Matrix& m)
  182. {
  183. const float* data = m.getValues();
  184. os << "Matrix\n(\n";
  185. os << std::fixed << std::setprecision(5);
  186. for(int i = 0; i < 4; i++)
  187. {
  188. os << std::setw(15);
  189. os << data[i] << ", ";
  190. os << std::setw(15);
  191. os << data[i + 4] << ", ";
  192. os << std::setw(15);
  193. os << data[i + 8] << ", ";
  194. os << std::setw(15);
  195. os << data[i + 12] << "\n";
  196. }
  197. os << std::defaultfloat;
  198. os << ")";
  199. return os;
  200. }