1 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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2 | /** |
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3 | * Contains code for 4x4 matrices. |
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4 | * \file IceMatrix4x4.cpp |
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5 | * \author Pierre Terdiman |
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6 | * \date April, 4, 2000 |
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7 | */ |
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8 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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9 | |
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10 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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11 | /** |
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12 | * 4x4 matrix. |
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13 | * DirectX-compliant, ie row-column order, ie m[Row][Col]. |
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14 | * Same as: |
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15 | * m11 m12 m13 m14 first row. |
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16 | * m21 m22 m23 m24 second row. |
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17 | * m31 m32 m33 m34 third row. |
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18 | * m41 m42 m43 m44 fourth row. |
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19 | * Translation is (m41, m42, m43), (m14, m24, m34, m44) = (0, 0, 0, 1). |
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20 | * Stored in memory as m11 m12 m13 m14 m21... |
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21 | * |
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22 | * Multiplication rules: |
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23 | * |
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24 | * [x'y'z'1] = [xyz1][M] |
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25 | * |
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26 | * x' = x*m11 + y*m21 + z*m31 + m41 |
---|
27 | * y' = x*m12 + y*m22 + z*m32 + m42 |
---|
28 | * z' = x*m13 + y*m23 + z*m33 + m43 |
---|
29 | * 1' = 0 + 0 + 0 + m44 |
---|
30 | * |
---|
31 | * \class Matrix4x4 |
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32 | * \author Pierre Terdiman |
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33 | * \version 1.0 |
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34 | */ |
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35 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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36 | |
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37 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
38 | // Precompiled Header |
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39 | #include "Stdafx.h" |
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40 | |
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41 | using namespace IceMaths; |
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42 | |
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43 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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44 | /** |
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45 | * Inverts a PR matrix. (which only contains a rotation and a translation) |
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46 | * This is faster and less subject to FPU errors than the generic inversion code. |
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47 | * |
---|
48 | * \relates Matrix4x4 |
---|
49 | * \fn InvertPRMatrix(Matrix4x4& dest, const Matrix4x4& src) |
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50 | * \param dest [out] destination matrix |
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51 | * \param src [in] source matrix |
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52 | */ |
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53 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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54 | ICEMATHS_API void IceMaths::InvertPRMatrix(Matrix4x4& dest, const Matrix4x4& src) |
---|
55 | { |
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56 | dest.m[0][0] = src.m[0][0]; |
---|
57 | dest.m[1][0] = src.m[0][1]; |
---|
58 | dest.m[2][0] = src.m[0][2]; |
---|
59 | dest.m[3][0] = -(src.m[3][0]*src.m[0][0] + src.m[3][1]*src.m[0][1] + src.m[3][2]*src.m[0][2]); |
---|
60 | |
---|
61 | dest.m[0][1] = src.m[1][0]; |
---|
62 | dest.m[1][1] = src.m[1][1]; |
---|
63 | dest.m[2][1] = src.m[1][2]; |
---|
64 | dest.m[3][1] = -(src.m[3][0]*src.m[1][0] + src.m[3][1]*src.m[1][1] + src.m[3][2]*src.m[1][2]); |
---|
65 | |
---|
66 | dest.m[0][2] = src.m[2][0]; |
---|
67 | dest.m[1][2] = src.m[2][1]; |
---|
68 | dest.m[2][2] = src.m[2][2]; |
---|
69 | dest.m[3][2] = -(src.m[3][0]*src.m[2][0] + src.m[3][1]*src.m[2][1] + src.m[3][2]*src.m[2][2]); |
---|
70 | |
---|
71 | dest.m[0][3] = 0.0f; |
---|
72 | dest.m[1][3] = 0.0f; |
---|
73 | dest.m[2][3] = 0.0f; |
---|
74 | dest.m[3][3] = 1.0f; |
---|
75 | } |
---|
76 | |
---|
77 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
78 | // Compute the cofactor of the Matrix at a specified location |
---|
79 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
80 | float Matrix4x4::CoFactor(udword row, udword col) const |
---|
81 | { |
---|
82 | return (( m[(row+1)&3][(col+1)&3]*m[(row+2)&3][(col+2)&3]*m[(row+3)&3][(col+3)&3] + |
---|
83 | m[(row+1)&3][(col+2)&3]*m[(row+2)&3][(col+3)&3]*m[(row+3)&3][(col+1)&3] + |
---|
84 | m[(row+1)&3][(col+3)&3]*m[(row+2)&3][(col+1)&3]*m[(row+3)&3][(col+2)&3]) |
---|
85 | - (m[(row+3)&3][(col+1)&3]*m[(row+2)&3][(col+2)&3]*m[(row+1)&3][(col+3)&3] + |
---|
86 | m[(row+3)&3][(col+2)&3]*m[(row+2)&3][(col+3)&3]*m[(row+1)&3][(col+1)&3] + |
---|
87 | m[(row+3)&3][(col+3)&3]*m[(row+2)&3][(col+1)&3]*m[(row+1)&3][(col+2)&3])) * ((row + col) & 1 ? -1.0f : +1.0f); |
---|
88 | } |
---|
89 | |
---|
90 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
91 | // Compute the determinant of the Matrix |
---|
92 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
93 | float Matrix4x4::Determinant() const |
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94 | { |
---|
95 | return m[0][0] * CoFactor(0, 0) + |
---|
96 | m[0][1] * CoFactor(0, 1) + |
---|
97 | m[0][2] * CoFactor(0, 2) + |
---|
98 | m[0][3] * CoFactor(0, 3); |
---|
99 | } |
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100 | |
---|
101 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
102 | // Compute the inverse of the matrix |
---|
103 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
104 | Matrix4x4& Matrix4x4::Invert() |
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105 | { |
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106 | float Det = Determinant(); |
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107 | Matrix4x4 Temp; |
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108 | |
---|
109 | if(fabsf(Det) < MATRIX4X4_EPSILON) |
---|
110 | return *this; // The matrix is not invertible! Singular case! |
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111 | |
---|
112 | float IDet = 1.0f / Det; |
---|
113 | |
---|
114 | Temp.m[0][0] = CoFactor(0,0) * IDet; |
---|
115 | Temp.m[1][0] = CoFactor(0,1) * IDet; |
---|
116 | Temp.m[2][0] = CoFactor(0,2) * IDet; |
---|
117 | Temp.m[3][0] = CoFactor(0,3) * IDet; |
---|
118 | Temp.m[0][1] = CoFactor(1,0) * IDet; |
---|
119 | Temp.m[1][1] = CoFactor(1,1) * IDet; |
---|
120 | Temp.m[2][1] = CoFactor(1,2) * IDet; |
---|
121 | Temp.m[3][1] = CoFactor(1,3) * IDet; |
---|
122 | Temp.m[0][2] = CoFactor(2,0) * IDet; |
---|
123 | Temp.m[1][2] = CoFactor(2,1) * IDet; |
---|
124 | Temp.m[2][2] = CoFactor(2,2) * IDet; |
---|
125 | Temp.m[3][2] = CoFactor(2,3) * IDet; |
---|
126 | Temp.m[0][3] = CoFactor(3,0) * IDet; |
---|
127 | Temp.m[1][3] = CoFactor(3,1) * IDet; |
---|
128 | Temp.m[2][3] = CoFactor(3,2) * IDet; |
---|
129 | Temp.m[3][3] = CoFactor(3,3) * IDet; |
---|
130 | |
---|
131 | *this = Temp; |
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132 | |
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133 | return *this; |
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134 | } |
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135 | |
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