| 1 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
|---|
| 2 | /** |
|---|
| 3 | * Contains code for 3x3 matrices. |
|---|
| 4 | * \file IceMatrix3x3.h |
|---|
| 5 | * \author Pierre Terdiman |
|---|
| 6 | * \date April, 4, 2000 |
|---|
| 7 | */ |
|---|
| 8 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
|---|
| 9 | |
|---|
| 10 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
|---|
| 11 | // Include Guard |
|---|
| 12 | #ifndef __ICEMATRIX3X3_H__ |
|---|
| 13 | #define __ICEMATRIX3X3_H__ |
|---|
| 14 | |
|---|
| 15 | // Forward declarations |
|---|
| 16 | class Quat; |
|---|
| 17 | |
|---|
| 18 | #define MATRIX3X3_EPSILON (1.0e-7f) |
|---|
| 19 | |
|---|
| 20 | class ICEMATHS_API Matrix3x3 |
|---|
| 21 | { |
|---|
| 22 | public: |
|---|
| 23 | //! Empty constructor |
|---|
| 24 | inline_ Matrix3x3() {} |
|---|
| 25 | //! Constructor from 9 values |
|---|
| 26 | inline_ Matrix3x3(float m00, float m01, float m02, float m10, float m11, float m12, float m20, float m21, float m22) |
|---|
| 27 | { |
|---|
| 28 | m[0][0] = m00; m[0][1] = m01; m[0][2] = m02; |
|---|
| 29 | m[1][0] = m10; m[1][1] = m11; m[1][2] = m12; |
|---|
| 30 | m[2][0] = m20; m[2][1] = m21; m[2][2] = m22; |
|---|
| 31 | } |
|---|
| 32 | //! Copy constructor |
|---|
| 33 | inline_ Matrix3x3(const Matrix3x3& mat) { CopyMemory(m, &mat.m, 9*sizeof(float)); } |
|---|
| 34 | //! Destructor |
|---|
| 35 | inline_ ~Matrix3x3() {} |
|---|
| 36 | |
|---|
| 37 | //! Assign values |
|---|
| 38 | inline_ void Set(float m00, float m01, float m02, float m10, float m11, float m12, float m20, float m21, float m22) |
|---|
| 39 | { |
|---|
| 40 | m[0][0] = m00; m[0][1] = m01; m[0][2] = m02; |
|---|
| 41 | m[1][0] = m10; m[1][1] = m11; m[1][2] = m12; |
|---|
| 42 | m[2][0] = m20; m[2][1] = m21; m[2][2] = m22; |
|---|
| 43 | } |
|---|
| 44 | |
|---|
| 45 | //! Sets the scale from a Point. The point is put on the diagonal. |
|---|
| 46 | inline_ void SetScale(const Point& p) { m[0][0] = p.x; m[1][1] = p.y; m[2][2] = p.z; } |
|---|
| 47 | |
|---|
| 48 | //! Sets the scale from floats. Values are put on the diagonal. |
|---|
| 49 | inline_ void SetScale(float sx, float sy, float sz) { m[0][0] = sx; m[1][1] = sy; m[2][2] = sz; } |
|---|
| 50 | |
|---|
| 51 | //! Scales from a Point. Each row is multiplied by a component. |
|---|
| 52 | inline_ void Scale(const Point& p) |
|---|
| 53 | { |
|---|
| 54 | m[0][0] *= p.x; m[0][1] *= p.x; m[0][2] *= p.x; |
|---|
| 55 | m[1][0] *= p.y; m[1][1] *= p.y; m[1][2] *= p.y; |
|---|
| 56 | m[2][0] *= p.z; m[2][1] *= p.z; m[2][2] *= p.z; |
|---|
| 57 | } |
|---|
| 58 | |
|---|
| 59 | //! Scales from floats. Each row is multiplied by a value. |
|---|
| 60 | inline_ void Scale(float sx, float sy, float sz) |
|---|
| 61 | { |
|---|
| 62 | m[0][0] *= sx; m[0][1] *= sx; m[0][2] *= sx; |
|---|
| 63 | m[1][0] *= sy; m[1][1] *= sy; m[1][2] *= sy; |
|---|
| 64 | m[2][0] *= sz; m[2][1] *= sz; m[2][2] *= sz; |
|---|
| 65 | } |
|---|
| 66 | |
|---|
| 67 | //! Copy from a Matrix3x3 |
|---|
| 68 | inline_ void Copy(const Matrix3x3& source) { CopyMemory(m, source.m, 9*sizeof(float)); } |
|---|
| 69 | |
|---|
| 70 | // Row-column access |
|---|
| 71 | //! Returns a row. |
|---|
| 72 | inline_ void GetRow(const udword r, Point& p) const { p.x = m[r][0]; p.y = m[r][1]; p.z = m[r][2]; } |
|---|
| 73 | //! Returns a row. |
|---|
| 74 | inline_ const Point& GetRow(const udword r) const { return *(const Point*)&m[r][0]; } |
|---|
| 75 | //! Returns a row. |
|---|
| 76 | inline_ Point& GetRow(const udword r) { return *(Point*)&m[r][0]; } |
|---|
| 77 | //! Sets a row. |
|---|
| 78 | inline_ void SetRow(const udword r, const Point& p) { m[r][0] = p.x; m[r][1] = p.y; m[r][2] = p.z; } |
|---|
| 79 | //! Returns a column. |
|---|
| 80 | inline_ void GetCol(const udword c, Point& p) const { p.x = m[0][c]; p.y = m[1][c]; p.z = m[2][c]; } |
|---|
| 81 | //! Sets a column. |
|---|
| 82 | inline_ void SetCol(const udword c, const Point& p) { m[0][c] = p.x; m[1][c] = p.y; m[2][c] = p.z; } |
|---|
| 83 | |
|---|
| 84 | //! Computes the trace. The trace is the sum of the 3 diagonal components. |
|---|
| 85 | inline_ float Trace() const { return m[0][0] + m[1][1] + m[2][2]; } |
|---|
| 86 | //! Clears the matrix. |
|---|
| 87 | inline_ void Zero() { ZeroMemory(&m, sizeof(m)); } |
|---|
| 88 | //! Sets the identity matrix. |
|---|
| 89 | inline_ void Identity() { Zero(); m[0][0] = m[1][1] = m[2][2] = 1.0f; } |
|---|
| 90 | //! Checks for identity |
|---|
| 91 | inline_ bool IsIdentity() const |
|---|
| 92 | { |
|---|
| 93 | if(IR(m[0][0])!=IEEE_1_0) return false; |
|---|
| 94 | if(IR(m[0][1])!=0) return false; |
|---|
| 95 | if(IR(m[0][2])!=0) return false; |
|---|
| 96 | |
|---|
| 97 | if(IR(m[1][0])!=0) return false; |
|---|
| 98 | if(IR(m[1][1])!=IEEE_1_0) return false; |
|---|
| 99 | if(IR(m[1][2])!=0) return false; |
|---|
| 100 | |
|---|
| 101 | if(IR(m[2][0])!=0) return false; |
|---|
| 102 | if(IR(m[2][1])!=0) return false; |
|---|
| 103 | if(IR(m[2][2])!=IEEE_1_0) return false; |
|---|
| 104 | |
|---|
| 105 | return true; |
|---|
| 106 | } |
|---|
| 107 | |
|---|
| 108 | //! Checks matrix validity |
|---|
| 109 | inline_ BOOL IsValid() const |
|---|
| 110 | { |
|---|
| 111 | for(udword j=0;j<3;j++) |
|---|
| 112 | { |
|---|
| 113 | for(udword i=0;i<3;i++) |
|---|
| 114 | { |
|---|
| 115 | if(!IsValidFloat(m[j][i])) return FALSE; |
|---|
| 116 | } |
|---|
| 117 | } |
|---|
| 118 | return TRUE; |
|---|
| 119 | } |
|---|
| 120 | |
|---|
| 121 | //! Makes a skew-symmetric matrix (a.k.a. Star(*) Matrix) |
|---|
| 122 | //! [ 0.0 -a.z a.y ] |
|---|
| 123 | //! [ a.z 0.0 -a.x ] |
|---|
| 124 | //! [ -a.y a.x 0.0 ] |
|---|
| 125 | //! This is also called a "cross matrix" since for any vectors A and B, |
|---|
| 126 | //! A^B = Skew(A) * B = - B * Skew(A); |
|---|
| 127 | inline_ void SkewSymmetric(const Point& a) |
|---|
| 128 | { |
|---|
| 129 | m[0][0] = 0.0f; |
|---|
| 130 | m[0][1] = -a.z; |
|---|
| 131 | m[0][2] = a.y; |
|---|
| 132 | |
|---|
| 133 | m[1][0] = a.z; |
|---|
| 134 | m[1][1] = 0.0f; |
|---|
| 135 | m[1][2] = -a.x; |
|---|
| 136 | |
|---|
| 137 | m[2][0] = -a.y; |
|---|
| 138 | m[2][1] = a.x; |
|---|
| 139 | m[2][2] = 0.0f; |
|---|
| 140 | } |
|---|
| 141 | |
|---|
| 142 | //! Negates the matrix |
|---|
| 143 | inline_ void Neg() |
|---|
| 144 | { |
|---|
| 145 | m[0][0] = -m[0][0]; m[0][1] = -m[0][1]; m[0][2] = -m[0][2]; |
|---|
| 146 | m[1][0] = -m[1][0]; m[1][1] = -m[1][1]; m[1][2] = -m[1][2]; |
|---|
| 147 | m[2][0] = -m[2][0]; m[2][1] = -m[2][1]; m[2][2] = -m[2][2]; |
|---|
| 148 | } |
|---|
| 149 | |
|---|
| 150 | //! Neg from another matrix |
|---|
| 151 | inline_ void Neg(const Matrix3x3& mat) |
|---|
| 152 | { |
|---|
| 153 | m[0][0] = -mat.m[0][0]; m[0][1] = -mat.m[0][1]; m[0][2] = -mat.m[0][2]; |
|---|
| 154 | m[1][0] = -mat.m[1][0]; m[1][1] = -mat.m[1][1]; m[1][2] = -mat.m[1][2]; |
|---|
| 155 | m[2][0] = -mat.m[2][0]; m[2][1] = -mat.m[2][1]; m[2][2] = -mat.m[2][2]; |
|---|
| 156 | } |
|---|
| 157 | |
|---|
| 158 | //! Add another matrix |
|---|
| 159 | inline_ void Add(const Matrix3x3& mat) |
|---|
| 160 | { |
|---|
| 161 | m[0][0] += mat.m[0][0]; m[0][1] += mat.m[0][1]; m[0][2] += mat.m[0][2]; |
|---|
| 162 | m[1][0] += mat.m[1][0]; m[1][1] += mat.m[1][1]; m[1][2] += mat.m[1][2]; |
|---|
| 163 | m[2][0] += mat.m[2][0]; m[2][1] += mat.m[2][1]; m[2][2] += mat.m[2][2]; |
|---|
| 164 | } |
|---|
| 165 | |
|---|
| 166 | //! Sub another matrix |
|---|
| 167 | inline_ void Sub(const Matrix3x3& mat) |
|---|
| 168 | { |
|---|
| 169 | m[0][0] -= mat.m[0][0]; m[0][1] -= mat.m[0][1]; m[0][2] -= mat.m[0][2]; |
|---|
| 170 | m[1][0] -= mat.m[1][0]; m[1][1] -= mat.m[1][1]; m[1][2] -= mat.m[1][2]; |
|---|
| 171 | m[2][0] -= mat.m[2][0]; m[2][1] -= mat.m[2][1]; m[2][2] -= mat.m[2][2]; |
|---|
| 172 | } |
|---|
| 173 | //! Mac |
|---|
| 174 | inline_ void Mac(const Matrix3x3& a, const Matrix3x3& b, float s) |
|---|
| 175 | { |
|---|
| 176 | m[0][0] = a.m[0][0] + b.m[0][0] * s; |
|---|
| 177 | m[0][1] = a.m[0][1] + b.m[0][1] * s; |
|---|
| 178 | m[0][2] = a.m[0][2] + b.m[0][2] * s; |
|---|
| 179 | |
|---|
| 180 | m[1][0] = a.m[1][0] + b.m[1][0] * s; |
|---|
| 181 | m[1][1] = a.m[1][1] + b.m[1][1] * s; |
|---|
| 182 | m[1][2] = a.m[1][2] + b.m[1][2] * s; |
|---|
| 183 | |
|---|
| 184 | m[2][0] = a.m[2][0] + b.m[2][0] * s; |
|---|
| 185 | m[2][1] = a.m[2][1] + b.m[2][1] * s; |
|---|
| 186 | m[2][2] = a.m[2][2] + b.m[2][2] * s; |
|---|
| 187 | } |
|---|
| 188 | //! Mac |
|---|
| 189 | inline_ void Mac(const Matrix3x3& a, float s) |
|---|
| 190 | { |
|---|
| 191 | m[0][0] += a.m[0][0] * s; m[0][1] += a.m[0][1] * s; m[0][2] += a.m[0][2] * s; |
|---|
| 192 | m[1][0] += a.m[1][0] * s; m[1][1] += a.m[1][1] * s; m[1][2] += a.m[1][2] * s; |
|---|
| 193 | m[2][0] += a.m[2][0] * s; m[2][1] += a.m[2][1] * s; m[2][2] += a.m[2][2] * s; |
|---|
| 194 | } |
|---|
| 195 | |
|---|
| 196 | //! this = A * s |
|---|
| 197 | inline_ void Mult(const Matrix3x3& a, float s) |
|---|
| 198 | { |
|---|
| 199 | m[0][0] = a.m[0][0] * s; m[0][1] = a.m[0][1] * s; m[0][2] = a.m[0][2] * s; |
|---|
| 200 | m[1][0] = a.m[1][0] * s; m[1][1] = a.m[1][1] * s; m[1][2] = a.m[1][2] * s; |
|---|
| 201 | m[2][0] = a.m[2][0] * s; m[2][1] = a.m[2][1] * s; m[2][2] = a.m[2][2] * s; |
|---|
| 202 | } |
|---|
| 203 | |
|---|
| 204 | inline_ void Add(const Matrix3x3& a, const Matrix3x3& b) |
|---|
| 205 | { |
|---|
| 206 | m[0][0] = a.m[0][0] + b.m[0][0]; m[0][1] = a.m[0][1] + b.m[0][1]; m[0][2] = a.m[0][2] + b.m[0][2]; |
|---|
| 207 | m[1][0] = a.m[1][0] + b.m[1][0]; m[1][1] = a.m[1][1] + b.m[1][1]; m[1][2] = a.m[1][2] + b.m[1][2]; |
|---|
| 208 | m[2][0] = a.m[2][0] + b.m[2][0]; m[2][1] = a.m[2][1] + b.m[2][1]; m[2][2] = a.m[2][2] + b.m[2][2]; |
|---|
| 209 | } |
|---|
| 210 | |
|---|
| 211 | inline_ void Sub(const Matrix3x3& a, const Matrix3x3& b) |
|---|
| 212 | { |
|---|
| 213 | m[0][0] = a.m[0][0] - b.m[0][0]; m[0][1] = a.m[0][1] - b.m[0][1]; m[0][2] = a.m[0][2] - b.m[0][2]; |
|---|
| 214 | m[1][0] = a.m[1][0] - b.m[1][0]; m[1][1] = a.m[1][1] - b.m[1][1]; m[1][2] = a.m[1][2] - b.m[1][2]; |
|---|
| 215 | m[2][0] = a.m[2][0] - b.m[2][0]; m[2][1] = a.m[2][1] - b.m[2][1]; m[2][2] = a.m[2][2] - b.m[2][2]; |
|---|
| 216 | } |
|---|
| 217 | |
|---|
| 218 | //! this = a * b |
|---|
| 219 | inline_ void Mult(const Matrix3x3& a, const Matrix3x3& b) |
|---|
| 220 | { |
|---|
| 221 | m[0][0] = a.m[0][0] * b.m[0][0] + a.m[0][1] * b.m[1][0] + a.m[0][2] * b.m[2][0]; |
|---|
| 222 | m[0][1] = a.m[0][0] * b.m[0][1] + a.m[0][1] * b.m[1][1] + a.m[0][2] * b.m[2][1]; |
|---|
| 223 | m[0][2] = a.m[0][0] * b.m[0][2] + a.m[0][1] * b.m[1][2] + a.m[0][2] * b.m[2][2]; |
|---|
| 224 | m[1][0] = a.m[1][0] * b.m[0][0] + a.m[1][1] * b.m[1][0] + a.m[1][2] * b.m[2][0]; |
|---|
| 225 | m[1][1] = a.m[1][0] * b.m[0][1] + a.m[1][1] * b.m[1][1] + a.m[1][2] * b.m[2][1]; |
|---|
| 226 | m[1][2] = a.m[1][0] * b.m[0][2] + a.m[1][1] * b.m[1][2] + a.m[1][2] * b.m[2][2]; |
|---|
| 227 | m[2][0] = a.m[2][0] * b.m[0][0] + a.m[2][1] * b.m[1][0] + a.m[2][2] * b.m[2][0]; |
|---|
| 228 | m[2][1] = a.m[2][0] * b.m[0][1] + a.m[2][1] * b.m[1][1] + a.m[2][2] * b.m[2][1]; |
|---|
| 229 | m[2][2] = a.m[2][0] * b.m[0][2] + a.m[2][1] * b.m[1][2] + a.m[2][2] * b.m[2][2]; |
|---|
| 230 | } |
|---|
| 231 | |
|---|
| 232 | //! this = transpose(a) * b |
|---|
| 233 | inline_ void MultAtB(const Matrix3x3& a, const Matrix3x3& b) |
|---|
| 234 | { |
|---|
| 235 | m[0][0] = a.m[0][0] * b.m[0][0] + a.m[1][0] * b.m[1][0] + a.m[2][0] * b.m[2][0]; |
|---|
| 236 | m[0][1] = a.m[0][0] * b.m[0][1] + a.m[1][0] * b.m[1][1] + a.m[2][0] * b.m[2][1]; |
|---|
| 237 | m[0][2] = a.m[0][0] * b.m[0][2] + a.m[1][0] * b.m[1][2] + a.m[2][0] * b.m[2][2]; |
|---|
| 238 | m[1][0] = a.m[0][1] * b.m[0][0] + a.m[1][1] * b.m[1][0] + a.m[2][1] * b.m[2][0]; |
|---|
| 239 | m[1][1] = a.m[0][1] * b.m[0][1] + a.m[1][1] * b.m[1][1] + a.m[2][1] * b.m[2][1]; |
|---|
| 240 | m[1][2] = a.m[0][1] * b.m[0][2] + a.m[1][1] * b.m[1][2] + a.m[2][1] * b.m[2][2]; |
|---|
| 241 | m[2][0] = a.m[0][2] * b.m[0][0] + a.m[1][2] * b.m[1][0] + a.m[2][2] * b.m[2][0]; |
|---|
| 242 | m[2][1] = a.m[0][2] * b.m[0][1] + a.m[1][2] * b.m[1][1] + a.m[2][2] * b.m[2][1]; |
|---|
| 243 | m[2][2] = a.m[0][2] * b.m[0][2] + a.m[1][2] * b.m[1][2] + a.m[2][2] * b.m[2][2]; |
|---|
| 244 | } |
|---|
| 245 | |
|---|
| 246 | //! this = a * transpose(b) |
|---|
| 247 | inline_ void MultABt(const Matrix3x3& a, const Matrix3x3& b) |
|---|
| 248 | { |
|---|
| 249 | m[0][0] = a.m[0][0] * b.m[0][0] + a.m[0][1] * b.m[0][1] + a.m[0][2] * b.m[0][2]; |
|---|
| 250 | m[0][1] = a.m[0][0] * b.m[1][0] + a.m[0][1] * b.m[1][1] + a.m[0][2] * b.m[1][2]; |
|---|
| 251 | m[0][2] = a.m[0][0] * b.m[2][0] + a.m[0][1] * b.m[2][1] + a.m[0][2] * b.m[2][2]; |
|---|
| 252 | m[1][0] = a.m[1][0] * b.m[0][0] + a.m[1][1] * b.m[0][1] + a.m[1][2] * b.m[0][2]; |
|---|
| 253 | m[1][1] = a.m[1][0] * b.m[1][0] + a.m[1][1] * b.m[1][1] + a.m[1][2] * b.m[1][2]; |
|---|
| 254 | m[1][2] = a.m[1][0] * b.m[2][0] + a.m[1][1] * b.m[2][1] + a.m[1][2] * b.m[2][2]; |
|---|
| 255 | m[2][0] = a.m[2][0] * b.m[0][0] + a.m[2][1] * b.m[0][1] + a.m[2][2] * b.m[0][2]; |
|---|
| 256 | m[2][1] = a.m[2][0] * b.m[1][0] + a.m[2][1] * b.m[1][1] + a.m[2][2] * b.m[1][2]; |
|---|
| 257 | m[2][2] = a.m[2][0] * b.m[2][0] + a.m[2][1] * b.m[2][1] + a.m[2][2] * b.m[2][2]; |
|---|
| 258 | } |
|---|
| 259 | |
|---|
| 260 | //! Makes a rotation matrix mapping vector "from" to vector "to". |
|---|
| 261 | Matrix3x3& FromTo(const Point& from, const Point& to); |
|---|
| 262 | |
|---|
| 263 | //! Set a rotation matrix around the X axis. |
|---|
| 264 | //! 1 0 0 |
|---|
| 265 | //! RX = 0 cx sx |
|---|
| 266 | //! 0 -sx cx |
|---|
| 267 | void RotX(float angle); |
|---|
| 268 | //! Set a rotation matrix around the Y axis. |
|---|
| 269 | //! cy 0 -sy |
|---|
| 270 | //! RY = 0 1 0 |
|---|
| 271 | //! sy 0 cy |
|---|
| 272 | void RotY(float angle); |
|---|
| 273 | //! Set a rotation matrix around the Z axis. |
|---|
| 274 | //! cz sz 0 |
|---|
| 275 | //! RZ = -sz cz 0 |
|---|
| 276 | //! 0 0 1 |
|---|
| 277 | void RotZ(float angle); |
|---|
| 278 | //! cy sx.sy -sy.cx |
|---|
| 279 | //! RY.RX 0 cx sx |
|---|
| 280 | //! sy -sx.cy cx.cy |
|---|
| 281 | void RotYX(float y, float x); |
|---|
| 282 | |
|---|
| 283 | //! Make a rotation matrix about an arbitrary axis |
|---|
| 284 | Matrix3x3& Rot(float angle, const Point& axis); |
|---|
| 285 | |
|---|
| 286 | //! Transpose the matrix. |
|---|
| 287 | void Transpose() |
|---|
| 288 | { |
|---|
| 289 | IR(m[1][0]) ^= IR(m[0][1]); IR(m[0][1]) ^= IR(m[1][0]); IR(m[1][0]) ^= IR(m[0][1]); |
|---|
| 290 | IR(m[2][0]) ^= IR(m[0][2]); IR(m[0][2]) ^= IR(m[2][0]); IR(m[2][0]) ^= IR(m[0][2]); |
|---|
| 291 | IR(m[2][1]) ^= IR(m[1][2]); IR(m[1][2]) ^= IR(m[2][1]); IR(m[2][1]) ^= IR(m[1][2]); |
|---|
| 292 | } |
|---|
| 293 | |
|---|
| 294 | //! this = Transpose(a) |
|---|
| 295 | void Transpose(const Matrix3x3& a) |
|---|
| 296 | { |
|---|
| 297 | m[0][0] = a.m[0][0]; m[0][1] = a.m[1][0]; m[0][2] = a.m[2][0]; |
|---|
| 298 | m[1][0] = a.m[0][1]; m[1][1] = a.m[1][1]; m[1][2] = a.m[2][1]; |
|---|
| 299 | m[2][0] = a.m[0][2]; m[2][1] = a.m[1][2]; m[2][2] = a.m[2][2]; |
|---|
| 300 | } |
|---|
| 301 | |
|---|
| 302 | //! Compute the determinant of the matrix. We use the rule of Sarrus. |
|---|
| 303 | float Determinant() const |
|---|
| 304 | { |
|---|
| 305 | return (m[0][0]*m[1][1]*m[2][2] + m[0][1]*m[1][2]*m[2][0] + m[0][2]*m[1][0]*m[2][1]) |
|---|
| 306 | - (m[2][0]*m[1][1]*m[0][2] + m[2][1]*m[1][2]*m[0][0] + m[2][2]*m[1][0]*m[0][1]); |
|---|
| 307 | } |
|---|
| 308 | /* |
|---|
| 309 | //! Compute a cofactor. Used for matrix inversion. |
|---|
| 310 | float CoFactor(ubyte row, ubyte column) const |
|---|
| 311 | { |
|---|
| 312 | static sdword gIndex[3+2] = { 0, 1, 2, 0, 1 }; |
|---|
| 313 | return (m[gIndex[row+1]][gIndex[column+1]]*m[gIndex[row+2]][gIndex[column+2]] - m[gIndex[row+2]][gIndex[column+1]]*m[gIndex[row+1]][gIndex[column+2]]); |
|---|
| 314 | } |
|---|
| 315 | */ |
|---|
| 316 | //! Invert the matrix. Determinant must be different from zero, else matrix can't be inverted. |
|---|
| 317 | Matrix3x3& Invert() |
|---|
| 318 | { |
|---|
| 319 | float Det = Determinant(); // Must be !=0 |
|---|
| 320 | float OneOverDet = 1.0f / Det; |
|---|
| 321 | |
|---|
| 322 | Matrix3x3 Temp; |
|---|
| 323 | Temp.m[0][0] = +(m[1][1] * m[2][2] - m[2][1] * m[1][2]) * OneOverDet; |
|---|
| 324 | Temp.m[1][0] = -(m[1][0] * m[2][2] - m[2][0] * m[1][2]) * OneOverDet; |
|---|
| 325 | Temp.m[2][0] = +(m[1][0] * m[2][1] - m[2][0] * m[1][1]) * OneOverDet; |
|---|
| 326 | Temp.m[0][1] = -(m[0][1] * m[2][2] - m[2][1] * m[0][2]) * OneOverDet; |
|---|
| 327 | Temp.m[1][1] = +(m[0][0] * m[2][2] - m[2][0] * m[0][2]) * OneOverDet; |
|---|
| 328 | Temp.m[2][1] = -(m[0][0] * m[2][1] - m[2][0] * m[0][1]) * OneOverDet; |
|---|
| 329 | Temp.m[0][2] = +(m[0][1] * m[1][2] - m[1][1] * m[0][2]) * OneOverDet; |
|---|
| 330 | Temp.m[1][2] = -(m[0][0] * m[1][2] - m[1][0] * m[0][2]) * OneOverDet; |
|---|
| 331 | Temp.m[2][2] = +(m[0][0] * m[1][1] - m[1][0] * m[0][1]) * OneOverDet; |
|---|
| 332 | |
|---|
| 333 | *this = Temp; |
|---|
| 334 | |
|---|
| 335 | return *this; |
|---|
| 336 | } |
|---|
| 337 | |
|---|
| 338 | Matrix3x3& Normalize(); |
|---|
| 339 | |
|---|
| 340 | //! this = exp(a) |
|---|
| 341 | Matrix3x3& Exp(const Matrix3x3& a); |
|---|
| 342 | |
|---|
| 343 | void FromQuat(const Quat &q); |
|---|
| 344 | void FromQuatL2(const Quat &q, float l2); |
|---|
| 345 | |
|---|
| 346 | // Arithmetic operators |
|---|
| 347 | //! Operator for Matrix3x3 Plus = Matrix3x3 + Matrix3x3; |
|---|
| 348 | inline_ Matrix3x3 operator+(const Matrix3x3& mat) const |
|---|
| 349 | { |
|---|
| 350 | return Matrix3x3( |
|---|
| 351 | m[0][0] + mat.m[0][0], m[0][1] + mat.m[0][1], m[0][2] + mat.m[0][2], |
|---|
| 352 | m[1][0] + mat.m[1][0], m[1][1] + mat.m[1][1], m[1][2] + mat.m[1][2], |
|---|
| 353 | m[2][0] + mat.m[2][0], m[2][1] + mat.m[2][1], m[2][2] + mat.m[2][2]); |
|---|
| 354 | } |
|---|
| 355 | |
|---|
| 356 | //! Operator for Matrix3x3 Minus = Matrix3x3 - Matrix3x3; |
|---|
| 357 | inline_ Matrix3x3 operator-(const Matrix3x3& mat) const |
|---|
| 358 | { |
|---|
| 359 | return Matrix3x3( |
|---|
| 360 | m[0][0] - mat.m[0][0], m[0][1] - mat.m[0][1], m[0][2] - mat.m[0][2], |
|---|
| 361 | m[1][0] - mat.m[1][0], m[1][1] - mat.m[1][1], m[1][2] - mat.m[1][2], |
|---|
| 362 | m[2][0] - mat.m[2][0], m[2][1] - mat.m[2][1], m[2][2] - mat.m[2][2]); |
|---|
| 363 | } |
|---|
| 364 | |
|---|
| 365 | //! Operator for Matrix3x3 Mul = Matrix3x3 * Matrix3x3; |
|---|
| 366 | inline_ Matrix3x3 operator*(const Matrix3x3& mat) const |
|---|
| 367 | { |
|---|
| 368 | return Matrix3x3( |
|---|
| 369 | m[0][0]*mat.m[0][0] + m[0][1]*mat.m[1][0] + m[0][2]*mat.m[2][0], |
|---|
| 370 | m[0][0]*mat.m[0][1] + m[0][1]*mat.m[1][1] + m[0][2]*mat.m[2][1], |
|---|
| 371 | m[0][0]*mat.m[0][2] + m[0][1]*mat.m[1][2] + m[0][2]*mat.m[2][2], |
|---|
| 372 | |
|---|
| 373 | m[1][0]*mat.m[0][0] + m[1][1]*mat.m[1][0] + m[1][2]*mat.m[2][0], |
|---|
| 374 | m[1][0]*mat.m[0][1] + m[1][1]*mat.m[1][1] + m[1][2]*mat.m[2][1], |
|---|
| 375 | m[1][0]*mat.m[0][2] + m[1][1]*mat.m[1][2] + m[1][2]*mat.m[2][2], |
|---|
| 376 | |
|---|
| 377 | m[2][0]*mat.m[0][0] + m[2][1]*mat.m[1][0] + m[2][2]*mat.m[2][0], |
|---|
| 378 | m[2][0]*mat.m[0][1] + m[2][1]*mat.m[1][1] + m[2][2]*mat.m[2][1], |
|---|
| 379 | m[2][0]*mat.m[0][2] + m[2][1]*mat.m[1][2] + m[2][2]*mat.m[2][2]); |
|---|
| 380 | } |
|---|
| 381 | |
|---|
| 382 | //! Operator for Point Mul = Matrix3x3 * Point; |
|---|
| 383 | inline_ Point operator*(const Point& v) const { return Point(GetRow(0)|v, GetRow(1)|v, GetRow(2)|v); } |
|---|
| 384 | |
|---|
| 385 | //! Operator for Matrix3x3 Mul = Matrix3x3 * float; |
|---|
| 386 | inline_ Matrix3x3 operator*(float s) const |
|---|
| 387 | { |
|---|
| 388 | return Matrix3x3( |
|---|
| 389 | m[0][0]*s, m[0][1]*s, m[0][2]*s, |
|---|
| 390 | m[1][0]*s, m[1][1]*s, m[1][2]*s, |
|---|
| 391 | m[2][0]*s, m[2][1]*s, m[2][2]*s); |
|---|
| 392 | } |
|---|
| 393 | |
|---|
| 394 | //! Operator for Matrix3x3 Mul = float * Matrix3x3; |
|---|
| 395 | inline_ friend Matrix3x3 operator*(float s, const Matrix3x3& mat) |
|---|
| 396 | { |
|---|
| 397 | return Matrix3x3( |
|---|
| 398 | s*mat.m[0][0], s*mat.m[0][1], s*mat.m[0][2], |
|---|
| 399 | s*mat.m[1][0], s*mat.m[1][1], s*mat.m[1][2], |
|---|
| 400 | s*mat.m[2][0], s*mat.m[2][1], s*mat.m[2][2]); |
|---|
| 401 | } |
|---|
| 402 | |
|---|
| 403 | //! Operator for Matrix3x3 Div = Matrix3x3 / float; |
|---|
| 404 | inline_ Matrix3x3 operator/(float s) const |
|---|
| 405 | { |
|---|
| 406 | if (s) s = 1.0f / s; |
|---|
| 407 | return Matrix3x3( |
|---|
| 408 | m[0][0]*s, m[0][1]*s, m[0][2]*s, |
|---|
| 409 | m[1][0]*s, m[1][1]*s, m[1][2]*s, |
|---|
| 410 | m[2][0]*s, m[2][1]*s, m[2][2]*s); |
|---|
| 411 | } |
|---|
| 412 | |
|---|
| 413 | //! Operator for Matrix3x3 Div = float / Matrix3x3; |
|---|
| 414 | inline_ friend Matrix3x3 operator/(float s, const Matrix3x3& mat) |
|---|
| 415 | { |
|---|
| 416 | return Matrix3x3( |
|---|
| 417 | s/mat.m[0][0], s/mat.m[0][1], s/mat.m[0][2], |
|---|
| 418 | s/mat.m[1][0], s/mat.m[1][1], s/mat.m[1][2], |
|---|
| 419 | s/mat.m[2][0], s/mat.m[2][1], s/mat.m[2][2]); |
|---|
| 420 | } |
|---|
| 421 | |
|---|
| 422 | //! Operator for Matrix3x3 += Matrix3x3 |
|---|
| 423 | inline_ Matrix3x3& operator+=(const Matrix3x3& mat) |
|---|
| 424 | { |
|---|
| 425 | m[0][0] += mat.m[0][0]; m[0][1] += mat.m[0][1]; m[0][2] += mat.m[0][2]; |
|---|
| 426 | m[1][0] += mat.m[1][0]; m[1][1] += mat.m[1][1]; m[1][2] += mat.m[1][2]; |
|---|
| 427 | m[2][0] += mat.m[2][0]; m[2][1] += mat.m[2][1]; m[2][2] += mat.m[2][2]; |
|---|
| 428 | return *this; |
|---|
| 429 | } |
|---|
| 430 | |
|---|
| 431 | //! Operator for Matrix3x3 -= Matrix3x3 |
|---|
| 432 | inline_ Matrix3x3& operator-=(const Matrix3x3& mat) |
|---|
| 433 | { |
|---|
| 434 | m[0][0] -= mat.m[0][0]; m[0][1] -= mat.m[0][1]; m[0][2] -= mat.m[0][2]; |
|---|
| 435 | m[1][0] -= mat.m[1][0]; m[1][1] -= mat.m[1][1]; m[1][2] -= mat.m[1][2]; |
|---|
| 436 | m[2][0] -= mat.m[2][0]; m[2][1] -= mat.m[2][1]; m[2][2] -= mat.m[2][2]; |
|---|
| 437 | return *this; |
|---|
| 438 | } |
|---|
| 439 | |
|---|
| 440 | //! Operator for Matrix3x3 *= Matrix3x3 |
|---|
| 441 | inline_ Matrix3x3& operator*=(const Matrix3x3& mat) |
|---|
| 442 | { |
|---|
| 443 | Point TempRow; |
|---|
| 444 | |
|---|
| 445 | GetRow(0, TempRow); |
|---|
| 446 | m[0][0] = TempRow.x*mat.m[0][0] + TempRow.y*mat.m[1][0] + TempRow.z*mat.m[2][0]; |
|---|
| 447 | m[0][1] = TempRow.x*mat.m[0][1] + TempRow.y*mat.m[1][1] + TempRow.z*mat.m[2][1]; |
|---|
| 448 | m[0][2] = TempRow.x*mat.m[0][2] + TempRow.y*mat.m[1][2] + TempRow.z*mat.m[2][2]; |
|---|
| 449 | |
|---|
| 450 | GetRow(1, TempRow); |
|---|
| 451 | m[1][0] = TempRow.x*mat.m[0][0] + TempRow.y*mat.m[1][0] + TempRow.z*mat.m[2][0]; |
|---|
| 452 | m[1][1] = TempRow.x*mat.m[0][1] + TempRow.y*mat.m[1][1] + TempRow.z*mat.m[2][1]; |
|---|
| 453 | m[1][2] = TempRow.x*mat.m[0][2] + TempRow.y*mat.m[1][2] + TempRow.z*mat.m[2][2]; |
|---|
| 454 | |
|---|
| 455 | GetRow(2, TempRow); |
|---|
| 456 | m[2][0] = TempRow.x*mat.m[0][0] + TempRow.y*mat.m[1][0] + TempRow.z*mat.m[2][0]; |
|---|
| 457 | m[2][1] = TempRow.x*mat.m[0][1] + TempRow.y*mat.m[1][1] + TempRow.z*mat.m[2][1]; |
|---|
| 458 | m[2][2] = TempRow.x*mat.m[0][2] + TempRow.y*mat.m[1][2] + TempRow.z*mat.m[2][2]; |
|---|
| 459 | return *this; |
|---|
| 460 | } |
|---|
| 461 | |
|---|
| 462 | //! Operator for Matrix3x3 *= float |
|---|
| 463 | inline_ Matrix3x3& operator*=(float s) |
|---|
| 464 | { |
|---|
| 465 | m[0][0] *= s; m[0][1] *= s; m[0][2] *= s; |
|---|
| 466 | m[1][0] *= s; m[1][1] *= s; m[1][2] *= s; |
|---|
| 467 | m[2][0] *= s; m[2][1] *= s; m[2][2] *= s; |
|---|
| 468 | return *this; |
|---|
| 469 | } |
|---|
| 470 | |
|---|
| 471 | //! Operator for Matrix3x3 /= float |
|---|
| 472 | inline_ Matrix3x3& operator/=(float s) |
|---|
| 473 | { |
|---|
| 474 | if (s) s = 1.0f / s; |
|---|
| 475 | m[0][0] *= s; m[0][1] *= s; m[0][2] *= s; |
|---|
| 476 | m[1][0] *= s; m[1][1] *= s; m[1][2] *= s; |
|---|
| 477 | m[2][0] *= s; m[2][1] *= s; m[2][2] *= s; |
|---|
| 478 | return *this; |
|---|
| 479 | } |
|---|
| 480 | |
|---|
| 481 | // Cast operators |
|---|
| 482 | //! Cast a Matrix3x3 to a Matrix4x4. |
|---|
| 483 | operator Matrix4x4() const; |
|---|
| 484 | //! Cast a Matrix3x3 to a Quat. |
|---|
| 485 | operator Quat() const; |
|---|
| 486 | |
|---|
| 487 | inline_ const Point& operator[](int row) const { return *(const Point*)&m[row][0]; } |
|---|
| 488 | inline_ Point& operator[](int row) { return *(Point*)&m[row][0]; } |
|---|
| 489 | |
|---|
| 490 | public: |
|---|
| 491 | |
|---|
| 492 | float m[3][3]; |
|---|
| 493 | }; |
|---|
| 494 | |
|---|
| 495 | #endif // __ICEMATRIX3X3_H__ |
|---|
| 496 | |
|---|