matrix3x4.c

   1
   2 #include "matrix3x4.h"
   3 #include <math.h>
   4
   5 void Matrix3x4_Copy (matrix3x4_t *out, matrix3x4_t *in)
   6 {
   7         *out = *in;
   8 }
   9
  10 void Matrix3x4_Concat (matrix3x4_t *out, const matrix3x4_t *in1, const matrix3x4_t *in2)
  11 {
  12         out->m[0][0] = in1->m[0][0] * in2->m[0][0] + in1->m[0][1] * in2->m[1][0] + in1->m[0][2] * in2->m[2][0];
  13         out->m[0][1] = in1->m[0][0] * in2->m[0][1] + in1->m[0][1] * in2->m[1][1] + in1->m[0][2] * in2->m[2][1];
  14         out->m[0][2] = in1->m[0][0] * in2->m[0][2] + in1->m[0][1] * in2->m[1][2] + in1->m[0][2] * in2->m[2][2];
  15         out->m[0][3] = in1->m[0][0] * in2->m[0][3] + in1->m[0][1] * in2->m[1][3] + in1->m[0][2] * in2->m[2][3] + in1->m[0][3];
  16         out->m[1][0] = in1->m[1][0] * in2->m[0][0] + in1->m[1][1] * in2->m[1][0] + in1->m[1][2] * in2->m[2][0];
  17         out->m[1][1] = in1->m[1][0] * in2->m[0][1] + in1->m[1][1] * in2->m[1][1] + in1->m[1][2] * in2->m[2][1];
  18         out->m[1][2] = in1->m[1][0] * in2->m[0][2] + in1->m[1][1] * in2->m[1][2] + in1->m[1][2] * in2->m[2][2];
  19         out->m[1][3] = in1->m[1][0] * in2->m[0][3] + in1->m[1][1] * in2->m[1][3] + in1->m[1][2] * in2->m[2][3] + in1->m[1][3];
  20         out->m[2][0] = in1->m[2][0] * in2->m[0][0] + in1->m[2][1] * in2->m[1][0] + in1->m[2][2] * in2->m[2][0];
  21         out->m[2][1] = in1->m[2][0] * in2->m[0][1] + in1->m[2][1] * in2->m[1][1] + in1->m[2][2] * in2->m[2][1];
  22         out->m[2][2] = in1->m[2][0] * in2->m[0][2] + in1->m[2][1] * in2->m[1][2] + in1->m[2][2] * in2->m[2][2];
  23         out->m[2][3] = in1->m[2][0] * in2->m[0][3] + in1->m[2][1] * in2->m[1][3] + in1->m[2][2] * in2->m[2][3] + in1->m[2][3];
  24 }
  25
  26 void Matrix3x4_Transpose3x3 (matrix3x4_t *out, const matrix3x4_t *in1)
  27 {
  28         out->m[0][0] = in1->m[0][0];
  29         out->m[0][1] = in1->m[1][0];
  30         out->m[0][2] = in1->m[2][0];
  31         out->m[0][3] = 0.0f;
  32         out->m[1][0] = in1->m[0][1];
  33         out->m[1][1] = in1->m[1][1];
  34         out->m[1][2] = in1->m[2][1];
  35         out->m[1][3] = 0.0f;
  36         out->m[2][0] = in1->m[0][2];
  37         out->m[2][1] = in1->m[1][2];
  38         out->m[2][2] = in1->m[2][2];
  39         out->m[2][3] = 0.0f;
  40 }
  41
  42 void Matrix3x4_CreateIdentity (matrix3x4_t *out)
  43 {
  44         out->m[0][0]=1.0f;
  45         out->m[0][1]=0.0f;
  46         out->m[0][2]=0.0f;
  47         out->m[0][3]=0.0f;
  48         out->m[1][0]=0.0f;
  49         out->m[1][1]=1.0f;
  50         out->m[1][2]=0.0f;
  51         out->m[1][3]=0.0f;
  52         out->m[2][0]=0.0f;
  53         out->m[2][1]=0.0f;
  54         out->m[2][2]=1.0f;
  55         out->m[2][3]=0.0f;
  56 }
  57
  58 void Matrix3x4_CreateTranslate (matrix3x4_t *out, float x, float y, float z)
  59 {
  60         out->m[0][0]=1.0f;
  61         out->m[0][1]=0.0f;
  62         out->m[0][2]=0.0f;
  63         out->m[0][3]=x;
  64         out->m[1][0]=0.0f;
  65         out->m[1][1]=1.0f;
  66         out->m[1][2]=0.0f;
  67         out->m[1][3]=y;
  68         out->m[2][0]=0.0f;
  69         out->m[2][1]=0.0f;
  70         out->m[2][2]=1.0f;
  71         out->m[2][3]=z;
  72 }
  73
  74 void Matrix3x4_CreateRotate (matrix3x4_t *out, float angle, float x, float y, float z)
  75 {
  76         float len, c, s;
  77
  78         len = x*x+y*y+z*z;
  79         if (len != 0.0f)
  80                 len = 1.0f / sqrt(len);
  81         x *= len;
  82         y *= len;
  83         z *= len;
  84
  85         angle *= M_PI / 180.0;
  86         c = cos(angle);
  87         s = sin(angle);
  88
  89         out->m[0][0]=x * x + c * (1 - x * x);
  90         out->m[0][1]=x * y * (1 - c) + z * s;
  91         out->m[0][2]=z * x * (1 - c) - y * s;
  92         out->m[0][3]=0.0f;
  93         out->m[1][0]=x * y * (1 - c) - z * s;
  94         out->m[1][1]=y * y + c * (1 - y * y);
  95         out->m[1][2]=y * z * (1 - c) + x * s;
  96         out->m[1][3]=0.0f;
  97         out->m[2][0]=z * x * (1 - c) + y * s;
  98         out->m[2][1]=y * z * (1 - c) - x * s;
  99         out->m[2][2]=z * z + c * (1 - z * z);
 100         out->m[2][3]=0.0f;
 101 }
 102
 103 void Matrix3x4_CreateScale (matrix3x4_t *out, float x)
 104 {
 105         out->m[0][0]=x;
 106         out->m[0][1]=0.0f;
 107         out->m[0][2]=0.0f;
 108         out->m[0][3]=0.0f;
 109         out->m[1][0]=0.0f;
 110         out->m[1][1]=x;
 111         out->m[1][2]=0.0f;
 112         out->m[1][3]=0.0f;
 113         out->m[2][0]=0.0f;
 114         out->m[2][1]=0.0f;
 115         out->m[2][2]=x;
 116         out->m[2][3]=0.0f;
 117 }
 118
 119 void Matrix3x4_CreateScale3 (matrix3x4_t *out, float x, float y, float z)
 120 {
 121         out->m[0][0]=x;
 122         out->m[0][1]=0.0f;
 123         out->m[0][2]=0.0f;
 124         out->m[0][3]=0.0f;
 125         out->m[1][0]=0.0f;
 126         out->m[1][1]=y;
 127         out->m[1][2]=0.0f;
 128         out->m[1][3]=0.0f;
 129         out->m[2][0]=0.0f;
 130         out->m[2][1]=0.0f;
 131         out->m[2][2]=z;
 132         out->m[2][3]=0.0f;
 133 }
 134
 135 void Matrix3x4_ToVectors(const matrix3x4_t *in, vec3_t vx, vec3_t vy, vec3_t vz, vec3_t t)
 136 {
 137         vx[0] = in->m[0][0];
 138         vx[1] = in->m[1][0];
 139         vx[2] = in->m[2][0];
 140         vy[0] = in->m[0][1];
 141         vy[1] = in->m[1][1];
 142         vy[2] = in->m[2][1];
 143         vz[0] = in->m[0][2];
 144         vz[1] = in->m[1][2];
 145         vz[2] = in->m[2][2];
 146         t[0] = in->m[0][3];
 147         t[1] = in->m[1][3];
 148         t[2] = in->m[2][3];
 149 }
 150
 151 void Matrix3x4_FromVectors(matrix3x4_t *out, const vec3_t vx, const vec3_t vy, const vec3_t vz, const vec3_t t)
 152 {
 153         out->m[0][0] = vx[0];
 154         out->m[0][1] = vy[0];
 155         out->m[0][2] = vz[0];
 156         out->m[0][3] = t[0];
 157         out->m[1][0] = vx[1];
 158         out->m[1][1] = vy[1];
 159         out->m[1][2] = vz[1];
 160         out->m[1][3] = t[1];
 161         out->m[2][0] = vx[2];
 162         out->m[2][1] = vy[2];
 163         out->m[2][2] = vz[2];
 164         out->m[2][3] = t[2];
 165 }
 166
 167 void Matrix3x4_Transform (const matrix3x4_t *in, const vec3_t v, vec3_t out)
 168 {
 169         out[0] = v[0] * in->m[0][0] + v[1] * in->m[0][1] + v[2] * in->m[0][2] + in->m[0][3];
 170         out[1] = v[0] * in->m[1][0] + v[1] * in->m[1][1] + v[2] * in->m[1][2] + in->m[1][3];
 171         out[2] = v[0] * in->m[2][0] + v[1] * in->m[2][1] + v[2] * in->m[2][2] + in->m[2][3];
 172 }
 173
 174 void Matrix3x4_Untransform (const matrix3x4_t *in, const vec3_t v, vec3_t out)
 175 {
 176         vec3_t t;
 177         t[0] = v[0] - in->m[0][3];
 178         t[1] = v[1] - in->m[1][3];
 179         t[2] = v[2] - in->m[2][3];
 180         out[0] = t[0] * in->m[0][0] + t[1] * in->m[1][0] + t[2] * in->m[2][0];
 181         out[1] = t[0] * in->m[0][1] + t[1] * in->m[1][1] + t[2] * in->m[2][1];
 182         out[2] = t[0] * in->m[0][2] + t[1] * in->m[1][2] + t[2] * in->m[2][2];
 183 }
 184
 185 // FIXME: optimize
 186 void Matrix3x4_ConcatTranslate (matrix3x4_t *out, float x, float y, float z)
 187 {
 188         matrix3x4_t base, temp;
 189         Matrix3x4_Copy(out, &base);
 190         Matrix3x4_CreateTranslate(&temp, x, y, z);
 191         Matrix3x4_Concat(out, &base, &temp);
 192 }
 193
 194 // FIXME: optimize
 195 void Matrix3x4_ConcatRotate (matrix3x4_t *out, float angle, float x, float y, float z)
 196 {
 197         matrix3x4_t base, temp;
 198         Matrix3x4_Copy(out, &base);
 199         Matrix3x4_CreateRotate(&temp, angle, x, y, z);
 200         Matrix3x4_Concat(out, &base, &temp);
 201 }
 202
 203 // FIXME: optimize
 204 void Matrix3x4_ConcatScale (matrix3x4_t *out, float x)
 205 {
 206         matrix3x4_t base, temp;
 207         Matrix3x4_Copy(out, &base);
 208         Matrix3x4_CreateScale(&temp, x);
 209         Matrix3x4_Concat(out, &base, &temp);
 210 }
 211
 212 // FIXME: optimize
 213 void Matrix3x4_ConcatScale3 (matrix3x4_t *out, float x, float y, float z)
 214 {
 215         matrix3x4_t base, temp;
 216         Matrix3x4_Copy(out, &base);
 217         Matrix3x4_CreateScale3(&temp, x, y, z);
 218         Matrix3x4_Concat(out, &base, &temp);
 219 }
 220