home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Chip 2007 January, February, March & April / Chip-Cover-CD-2007-02.iso / Pakiet multimedia / Animacje, filmy i prezentacje / Modelowanie 3D / K-3D 0.6.5.0 / k3d-all-in-one-setup-0.6.5.0.exe / aqsis-setup-1.1.0-2006-12-09.exe / include / aqsis / matrix.h < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  2006-06-14  |  7.3 KB  |  216 lines
  1. // Aqsis
  2. // Copyright ⌐ 1997 - 2001, Paul C. Gregory
  3. //
  4. // Contact: pgregory@aqsis.org
  5. //
  6. // This library is free software; you can redistribute it and/or
  7. // modify it under the terms of the GNU General Public
  8. // License as published by the Free Software Foundation; either
  9. // version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  10. //
  11. // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12. // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13. // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14. // General Public License for more details.
  15. //
  16. // You should have received a copy of the GNU General Public
  17. // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18. // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19.  
  20.  
  21. /** \file
  22.         \brief Declares the CqMatrix 4D homogenous matrix class.
  23.         \author Paul C. Gregory (pgregory@aqsis.org)
  24. */
  25.  
  26. //? Is matrix.h included already?
  27. #ifndef MATRIX_H_INCLUDED
  28. #define MATRIX_H_INCLUDED 1
  29.  
  30. #include    <iostream>
  31.  
  32. #include    "aqsis.h"
  33.  
  34. #include    "vector3d.h"
  35. #include    "vector4d.h"
  36.  
  37. START_NAMESPACE( Aqsis )
  38.  
  39. //----------------------------------------------------------------------
  40. /** \class CqMatrix
  41.  * 4x4 Matrix class definition.
  42.  * Access to matrix elements is always row,column from 0.
  43.  */
  44.  
  45. class CqMatrix
  46. {
  47.     public:
  48.         struct NoInit
  49.             {}
  50.         ;
  51.  
  52.         CqMatrix();
  53.         CqMatrix(NoInit)
  54.         {}
  55.         CqMatrix( const TqFloat xs, const TqFloat ys, const TqFloat zs ); // Scaled ID
  56.         CqMatrix( const CqVector3D& Trans ); // Translated
  57.         CqMatrix( const TqFloat Angle, const CqVector3D Axis ); // Rotation2
  58.         CqMatrix( const TqFloat angle,
  59.                   const TqFloat dx1, const TqFloat dy1, const TqFloat dz1,
  60.                   const TqFloat dx2, const TqFloat dy2, const TqFloat dz2 ); // Skew
  61.         CqMatrix( const CqMatrix &From );
  62.         /** Individual element constructor.
  63.          * Takes 16 floats for the elements of the matrix.
  64.          */
  65.         CqMatrix( const TqFloat r1c1, const TqFloat r1c2, const TqFloat r1c3, const TqFloat r1c4,
  66.                   const TqFloat r2c1, const TqFloat r2c2, const TqFloat r2c3, const TqFloat r2c4,
  67.                   const TqFloat r3c1, const TqFloat r3c2, const TqFloat r3c3, const TqFloat r3c4,
  68.                   const TqFloat r4c1, const TqFloat r4c2, const TqFloat r4c3, const TqFloat r4c4 )
  69.         {
  70.             m_aaElement[ 0 ][ 0 ] = r1c1;
  71.             m_aaElement[ 0 ][ 1 ] = r1c2;
  72.             m_aaElement[ 0 ][ 2 ] = r1c3;
  73.             m_aaElement[ 0 ][ 3 ] = r1c4;
  74.             m_aaElement[ 1 ][ 0 ] = r2c1;
  75.             m_aaElement[ 1 ][ 1 ] = r2c2;
  76.             m_aaElement[ 1 ][ 2 ] = r2c3;
  77.             m_aaElement[ 1 ][ 3 ] = r2c4;
  78.             m_aaElement[ 2 ][ 0 ] = r3c1;
  79.             m_aaElement[ 2 ][ 1 ] = r3c2;
  80.             m_aaElement[ 2 ][ 2 ] = r3c3;
  81.             m_aaElement[ 2 ][ 3 ] = r3c4;
  82.             m_aaElement[ 3 ][ 0 ] = r4c1;
  83.             m_aaElement[ 3 ][ 1 ] = r4c2;
  84.             m_aaElement[ 3 ][ 2 ] = r4c3;
  85.             m_aaElement[ 3 ][ 3 ] = r4c4;
  86.             m_fIdentity = TqFalse;
  87.         }
  88.         CqMatrix( TqFloat From[ 4 ][ 4 ] );
  89.         CqMatrix( TqFloat From[ 16 ] );
  90.         CqMatrix( TqFloat f );
  91.         ~CqMatrix()
  92.         {}
  93.  
  94.         void    Identity();        // Make identity
  95.         /** Mark this matrix as identity or not.
  96.          * \param f Bool indicating whether or not this matrix should be considered identity irespective of its contents.
  97.          */
  98.         void    SetfIdentity( TqBool f )
  99.         {
  100.             m_fIdentity = f;
  101.         }
  102.         TqBool    fIdentity() const
  103.         {
  104.             return ( m_fIdentity );
  105.         }
  106.         void    Scale( const TqFloat S );
  107.         void    Scale( const TqFloat xs, const TqFloat ys, const TqFloat zs );
  108.         void    Rotate( const TqFloat Angle, const CqVector3D Axis );
  109.         void    Translate( const CqVector3D& Trans );
  110.         void    Translate( const TqFloat xt, const TqFloat yt, const TqFloat zt );
  111.         void    ShearX( const TqFloat yh, const TqFloat zh );
  112.         void    ShearY( const TqFloat xh, const TqFloat zh );
  113.         void    ShearZ( const TqFloat xh, const TqFloat yh );
  114.         void    Skew( const TqFloat angle,
  115.                    const TqFloat dx1, const TqFloat dy1, const TqFloat dz1,
  116.                    const TqFloat dx2, const TqFloat dy2, const TqFloat dz2 );
  117.         void    Normalise();
  118.  
  119.         /** Get the element at the specified row and column index.
  120.          * \param iRow The row index.
  121.          * \param iColumn The column index.
  122.          * \return Float value.
  123.          */
  124.         TqFloat    Element( TqInt iRow, TqInt iColumn ) const
  125.         {
  126.             return ( m_aaElement[ iRow ][ iColumn ] );
  127.         }
  128.         /** Set the element at the specified row and column index.
  129.          * \param iRow The row index.
  130.          * \param iColumn The column index.
  131.          * \param fValue the value to insert.
  132.          */
  133.         void    SetElement( TqInt iRow, TqInt iColumn, TqFloat fValue )
  134.         {
  135.             m_aaElement[ iRow ][ iColumn ] = fValue;
  136.         }
  137.         /** Get a pointer to the row index specified.
  138.          * \param iRow The row index.
  139.          * \return Pointer to array of 4 float values.
  140.          */
  141.         TqFloat*    operator[] ( TqInt iRow )
  142.         {
  143.             return( &m_aaElement[ iRow ][ 0 ] );
  144.         }
  145.         /** Get a read only pointer to the row index specified.
  146.          * \param iRow The row index.
  147.          * \return Pointer to array of 4 float values.
  148.          */
  149.         const TqFloat*    operator[] ( TqInt iRow ) const
  150.         {
  151.             return( &m_aaElement[ iRow ][ 0 ] );
  152.         }
  153.         /** Get a pointer to matrix data.
  154.          * \return Pointer to array of 16 float values.
  155.          */
  156.         TqFloat*    pElements()
  157.         {
  158.             return ( &m_aaElement[ 0 ][ 0 ] );
  159.         }
  160.         /** Get a read only pointer to matrix data.
  161.          * \return Pointer to array of 16 float values.
  162.          */
  163.         const TqFloat* pElements() const
  164.         {
  165.             return ( &m_aaElement[ 0 ][ 0 ] );
  166.         }
  167.  
  168.         // Binary operators
  169.         CqMatrix    operator*( const CqMatrix &From ) const;
  170.         CqMatrix    operator*( const TqFloat S ) const;
  171.         CqVector4D    operator*( const CqVector4D &Vector ) const;
  172.         CqVector3D    operator*( const CqVector3D &Vector ) const;
  173.         CqMatrix    operator+( const CqVector4D &Vector ) const;
  174.         CqMatrix    operator-( const CqVector4D &Vector ) const;
  175.         CqMatrix    operator+( const CqMatrix &From ) const;
  176.         CqMatrix    operator-( const CqMatrix &From ) const;
  177.  
  178.         CqMatrix    Inverse() const;
  179.         CqMatrix    Transpose() const;
  180.  
  181.         CqMatrix&    operator=( const CqMatrix &From );
  182.         CqMatrix&    operator=( TqFloat From[ 4 ][ 4 ] );
  183.         CqMatrix&    operator=( TqFloat From[ 16 ] );
  184.         CqMatrix&    operator+=( const CqMatrix &From );
  185.         CqMatrix&    operator-=( const CqMatrix &From );
  186.         CqMatrix&    operator+=( const CqVector4D &Vector );
  187.         CqMatrix&    operator-=( const CqVector4D &Vector );
  188.         CqMatrix&    operator*=( const CqMatrix &From );
  189.         CqMatrix&    PreMultiply( const CqMatrix &From );
  190.         CqVector4D    PreMultiply( const CqVector4D &Vector ) const;
  191.         CqMatrix&    operator*=( const TqFloat S );
  192.  
  193.         friend std::ostream &operator<<( std::ostream &Stream, const CqMatrix &Matrix );
  194.         friend std::ostream &operator<<( std::ostream &Stream, CqMatrix &Matrix );
  195.         friend CqMatrix    operator*( TqFloat S, const CqMatrix& a );
  196.         friend bool  operator==(const CqMatrix& A, const CqMatrix& B);
  197.         friend bool  operator!=(const CqMatrix& A, const CqMatrix& B);
  198.  
  199.         TqFloat    Determinant() const;
  200.  
  201.     protected:
  202.         TqFloat    m_aaElement[ 4 ][ 4 ];        ///< The 4x4 array of float values.
  203.         TqBool    m_fIdentity;            ///< Flag indicating that this matrix should be treated as identity irrespective of its contents.
  204. }
  205. ;
  206.  
  207. std::ostream &operator<<( std::ostream &Stream, CqMatrix &Matrix );
  208.  
  209. //-----------------------------------------------------------------------
  210.  
  211. CqVector4D operator*( const CqVector4D &Vector, const CqMatrix& Matrix );
  212.  
  213. END_NAMESPACE( Aqsis )
  214.  
  215. #endif    // !MATRIX_H_INCLUDED
  216.