Matrix.cpp 5.9 KB

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216
  1. #include <cmath>
  2. #include <iomanip>
  3. #include <cstring>
  4. #include "client/math/Matrix.h"
  5. Matrix::Matrix() {
  6. setToIdentity();
  7. }
  8. void Matrix::setToIdentity() {
  9. data[0] = 1.0f;
  10. data[1] = 0.0f;
  11. data[2] = 0.0f;
  12. data[3] = 0.0f;
  13. data[4] = 0.0f;
  14. data[5] = 1.0f;
  15. data[6] = 0.0f;
  16. data[7] = 0.0f;
  17. data[8] = 0.0f;
  18. data[9] = 0.0f;
  19. data[10] = 1.0f;
  20. data[11] = 0.0f;
  21. data[12] = 0.0f;
  22. data[13] = 0.0f;
  23. data[14] = 0.0f;
  24. data[15] = 1.0f;
  25. }
  26. void Matrix::set(unsigned int index, float f) {
  27. data[index] = f;
  28. }
  29. const float* Matrix::getValues() const {
  30. return data;
  31. }
  32. void Matrix::mul(const Matrix& m) {
  33. float mNew[16];
  34. mNew[0] = data[0] * m.data[0] + data[4] * m.data[1] + data[8] * m.data[2] + data[12] * m.data[3];
  35. mNew[1] = data[1] * m.data[0] + data[5] * m.data[1] + data[9] * m.data[2] + data[13] * m.data[3];
  36. mNew[2] = data[2] * m.data[0] + data[6] * m.data[1] + data[10] * m.data[2] + data[14] * m.data[3];
  37. mNew[3] = data[3] * m.data[0] + data[7] * m.data[1] + data[11] * m.data[2] + data[15] * m.data[3];
  38. mNew[4] = data[0] * m.data[4] + data[4] * m.data[5] + data[8] * m.data[6] + data[12] * m.data[7];
  39. mNew[5] = data[1] * m.data[4] + data[5] * m.data[5] + data[9] * m.data[6] + data[13] * m.data[7];
  40. mNew[6] = data[2] * m.data[4] + data[6] * m.data[5] + data[10] * m.data[6] + data[14] * m.data[7];
  41. mNew[7] = data[3] * m.data[4] + data[7] * m.data[5] + data[11] * m.data[6] + data[15] * m.data[7];
  42. mNew[8] = data[0] * m.data[8] + data[4] * m.data[9] + data[8] * m.data[10] + data[12] * m.data[11];
  43. mNew[9] = data[1] * m.data[8] + data[5] * m.data[9] + data[9] * m.data[10] + data[13] * m.data[11];
  44. mNew[10] = data[2] * m.data[8] + data[6] * m.data[9] + data[10] * m.data[10] + data[14] * m.data[11];
  45. mNew[11] = data[3] * m.data[8] + data[7] * m.data[9] + data[11] * m.data[10] + data[15] * m.data[11];
  46. mNew[12] = data[0] * m.data[12] + data[4] * m.data[13] + data[8] * m.data[14] + data[12] * m.data[15];
  47. mNew[13] = data[1] * m.data[12] + data[5] * m.data[13] + data[9] * m.data[14] + data[13] * m.data[15];
  48. mNew[14] = data[2] * m.data[12] + data[6] * m.data[13] + data[10] * m.data[14] + data[14] * m.data[15];
  49. mNew[15] = data[3] * m.data[12] + data[7] * m.data[13] + data[11] * m.data[14] + data[15] * m.data[15];
  50. std::memcpy(data, mNew, sizeof (float) * 16);
  51. }
  52. void Matrix::scale(float sx, float sy, float sz) {
  53. data[0] *= sx;
  54. data[1] *= sx;
  55. data[2] *= sx;
  56. data[3] *= sx;
  57. data[4] *= sy;
  58. data[5] *= sy;
  59. data[6] *= sy;
  60. data[7] *= sy;
  61. data[8] *= sz;
  62. data[9] *= sz;
  63. data[10] *= sz;
  64. data[11] *= sz;
  65. }
  66. void Matrix::translate(float tx, float ty, float tz) {
  67. data[12] += data[0] * tx + data[4] * ty + data[8] * tz;
  68. data[13] += data[1] * tx + data[5] * ty + data[9] * tz;
  69. data[14] += data[2] * tx + data[6] * ty + data[10] * tz;
  70. data[15] += data[3] * tx + data[7] * ty + data[11] * tz;
  71. }
  72. void Matrix::translateX(float tx) {
  73. data[12] += data[0] * tx;
  74. data[13] += data[1] * tx;
  75. data[14] += data[2] * tx;
  76. data[15] += data[3] * tx;
  77. }
  78. void Matrix::translateY(float ty) {
  79. data[12] += data[4] * ty;
  80. data[13] += data[5] * ty;
  81. data[14] += data[6] * ty;
  82. data[15] += data[7] * ty;
  83. }
  84. void Matrix::translateZ(float tz) {
  85. data[12] += data[8] * tz;
  86. data[13] += data[9] * tz;
  87. data[14] += data[10] * tz;
  88. data[15] += data[11] * tz;
  89. }
  90. void Matrix::translateTo(float tx, float ty, float tz) {
  91. data[0] = 1.0f;
  92. data[1] = 0.0f;
  93. data[2] = 0.0f;
  94. data[3] = 0.0f;
  95. data[4] = 0.0f;
  96. data[5] = 1.0f;
  97. data[6] = 0.0f;
  98. data[7] = 0.0f;
  99. data[8] = 0.0f;
  100. data[9] = 0.0f;
  101. data[10] = 1.0f;
  102. data[11] = 0.0f;
  103. data[12] = tx;
  104. data[13] = ty;
  105. data[14] = tz;
  106. data[15] = 1.0f;
  107. }
  108. void Matrix::rotateX(float degrees) {
  109. degrees *= M_PI / 180.0f;
  110. float sin = sinf(degrees);
  111. float cos = cosf(degrees);
  112. float a = data[4];
  113. float b = data[8];
  114. data[4] = a * cos + b * sin;
  115. data[8] = a * -sin + b * cos;
  116. a = data[5];
  117. b = data[9];
  118. data[5] = a * cos + b * sin;
  119. data[9] = a * -sin + b * cos;
  120. a = data[6];
  121. b = data[10];
  122. data[6] = a * cos + b * sin;
  123. data[10] = a * -sin + b * cos;
  124. a = data[7];
  125. b = data[11];
  126. data[7] = a * cos + b * sin;
  127. data[11] = a * -sin + b * cos;
  128. }
  129. void Matrix::rotateY(float degrees) {
  130. degrees *= M_PI / 180.0f;
  131. float sin = sinf(degrees);
  132. float cos = cosf(degrees);
  133. float a = data[0];
  134. float b = data[8];
  135. data[0] = a * cos + b * -sin;
  136. data[8] = a * sin + b * cos;
  137. a = data[1];
  138. b = data[9];
  139. data[1] = a * cos + b * -sin;
  140. data[9] = a * sin + b * cos;
  141. a = data[2];
  142. b = data[10];
  143. data[2] = a * cos + b * -sin;
  144. data[10] = a * sin + b * cos;
  145. a = data[3];
  146. b = data[11];
  147. data[3] = a * cos + b * -sin;
  148. data[11] = a * sin + b * cos;
  149. }
  150. void Matrix::rotateZ(float degrees) {
  151. degrees *= M_PI / 180.0f;
  152. float sin = sinf(degrees);
  153. float cos = cosf(degrees);
  154. float a = data[0];
  155. float b = data[4];
  156. data[0] = a * cos + b * sin;
  157. data[4] = a * -sin + b * cos;
  158. a = data[1];
  159. b = data[5];
  160. data[1] = a * cos + b * sin;
  161. data[5] = a * -sin + b * cos;
  162. a = data[2];
  163. b = data[6];
  164. data[2] = a * cos + b * sin;
  165. data[6] = a * -sin + b * cos;
  166. a = data[3];
  167. b = data[7];
  168. data[3] = a * cos + b * sin;
  169. data[7] = a * -sin + b * cos;
  170. }
  171. std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Matrix& m) {
  172. const float* data = m.getValues();
  173. os << "Matrix\n(\n";
  174. os << std::fixed << std::setprecision(5);
  175. for(int i = 0; i < 4; i++) {
  176. os << std::setw(15);
  177. os << data[i] << ", ";
  178. os << std::setw(15);
  179. os << data[i + 4] << ", ";
  180. os << std::setw(15);
  181. os << data[i + 8] << ", ";
  182. os << std::setw(15);
  183. os << data[i + 12] << "\n";
  184. }
  185. os << std::defaultfloat;
  186. os << ")";
  187. return os;
  188. }