matrixlib.c

   1
   2 #include <math.h>
   3 #include "matrixlib.h"
   4
   5 const matrix4x4_t identitymatrix =
   6 {
   7         {
   8                 {1, 0, 0, 0},
   9                 {0, 1, 0, 0},
  10                 {0, 0, 1, 0},
  11                 {0, 0, 0, 1}
  12         }
  13 };
  14
  15 void Matrix4x4_Copy (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in)
  16 {
  17         *out = *in;
  18 }
  19
  20 void Matrix4x4_CopyRotateOnly (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in)
  21 {
  22         out->m[0][0] = in->m[0][0];
  23         out->m[0][1] = in->m[0][1];
  24         out->m[0][2] = in->m[0][2];
  25         out->m[0][3] = 0.0f;
  26         out->m[1][0] = in->m[1][0];
  27         out->m[1][1] = in->m[1][1];
  28         out->m[1][2] = in->m[1][2];
  29         out->m[1][3] = 0.0f;
  30         out->m[2][0] = in->m[2][0];
  31         out->m[2][1] = in->m[2][1];
  32         out->m[2][2] = in->m[2][2];
  33         out->m[2][3] = 0.0f;
  34         out->m[3][0] = 0.0f;
  35         out->m[3][1] = 0.0f;
  36         out->m[3][2] = 0.0f;
  37         out->m[3][3] = 1.0f;
  38 }
  39
  40 void Matrix4x4_CopyTranslateOnly (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in)
  41 {
  42         out->m[0][0] = 1.0f;
  43         out->m[0][1] = 0.0f;
  44         out->m[0][2] = 0.0f;
  45         out->m[0][3] = in->m[0][3];
  46         out->m[1][0] = 0.0f;
  47         out->m[1][1] = 1.0f;
  48         out->m[1][2] = 0.0f;
  49         out->m[1][3] = in->m[1][3];
  50         out->m[2][0] = 0.0f;
  51         out->m[2][1] = 0.0f;
  52         out->m[2][2] = 1.0f;
  53         out->m[2][3] = in->m[2][3];
  54         out->m[3][0] = 0.0f;
  55         out->m[3][1] = 0.0f;
  56         out->m[3][2] = 0.0f;
  57         out->m[3][3] = 1.0f;
  58 }
  59
  60 void Matrix4x4_Concat (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1, const matrix4x4_t *in2)
  61 {
  62         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] + in1->m[0][3] * in2->m[3][0];
  63         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] + in1->m[0][3] * in2->m[3][1];
  64         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] + in1->m[0][3] * in2->m[3][2];
  65         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] * in2->m[3][3];
  66         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] + in1->m[1][3] * in2->m[3][0];
  67         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] + in1->m[1][3] * in2->m[3][1];
  68         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] + in1->m[1][3] * in2->m[3][2];
  69         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] * in2->m[3][3];
  70         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] + in1->m[2][3] * in2->m[3][0];
  71         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] + in1->m[2][3] * in2->m[3][1];
  72         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] + in1->m[2][3] * in2->m[3][2];
  73         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] * in2->m[3][3];
  74         out->m[3][0] = in1->m[3][0] * in2->m[0][0] + in1->m[3][1] * in2->m[1][0] + in1->m[3][2] * in2->m[2][0] + in1->m[3][3] * in2->m[3][0];
  75         out->m[3][1] = in1->m[3][0] * in2->m[0][1] + in1->m[3][1] * in2->m[1][1] + in1->m[3][2] * in2->m[2][1] + in1->m[3][3] * in2->m[3][1];
  76         out->m[3][2] = in1->m[3][0] * in2->m[0][2] + in1->m[3][1] * in2->m[1][2] + in1->m[3][2] * in2->m[2][2] + in1->m[3][3] * in2->m[3][2];
  77         out->m[3][3] = in1->m[3][0] * in2->m[0][3] + in1->m[3][1] * in2->m[1][3] + in1->m[3][2] * in2->m[2][3] + in1->m[3][3] * in2->m[3][3];
  78 }
  79
  80 void Matrix4x4_Transpose (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1)
  81 {
  82         out->m[0][0] = in1->m[0][0];
  83         out->m[0][1] = in1->m[1][0];
  84         out->m[0][2] = in1->m[2][0];
  85         out->m[0][3] = in1->m[3][0];
  86         out->m[1][0] = in1->m[0][1];
  87         out->m[1][1] = in1->m[1][1];
  88         out->m[1][2] = in1->m[2][1];
  89         out->m[1][3] = in1->m[3][1];
  90         out->m[2][0] = in1->m[0][2];
  91         out->m[2][1] = in1->m[1][2];
  92         out->m[2][2] = in1->m[2][2];
  93         out->m[2][3] = in1->m[3][2];
  94         out->m[3][0] = in1->m[0][3];
  95         out->m[3][1] = in1->m[1][3];
  96         out->m[3][2] = in1->m[2][3];
  97         out->m[3][3] = in1->m[3][3];
  98 }
  99
 100 void Matrix4x4_Transpose3x3 (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1)
 101 {
 102         out->m[0][0] = in1->m[0][0];
 103         out->m[0][1] = in1->m[1][0];
 104         out->m[0][2] = in1->m[2][0];
 105         out->m[1][0] = in1->m[0][1];
 106         out->m[1][1] = in1->m[1][1];
 107         out->m[1][2] = in1->m[2][1];
 108         out->m[2][0] = in1->m[0][2];
 109         out->m[2][1] = in1->m[1][2];
 110         out->m[2][2] = in1->m[2][2];
 111
 112         out->m[0][3] = in1->m[0][3];
 113         out->m[1][3] = in1->m[1][3];
 114         out->m[2][3] = in1->m[2][3];
 115         out->m[3][0] = in1->m[0][3];
 116         out->m[3][1] = in1->m[1][3];
 117         out->m[3][2] = in1->m[2][3];
 118         out->m[3][3] = in1->m[3][3];
 119 }
 120
 121 void Matrix4x4_Invert_Simple (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1)
 122 {
 123         // we only support uniform scaling, so assume the first row is enough
 124         // (note the lack of sqrt here, because we're trying to undo the scaling,
 125         // this means multiplying by the inverse scale twice - squaring it, which
 126         // makes the sqrt a waste of time)
 127 #if 1
 128         double scale = 1.0 / (in1->m[0][0] * in1->m[0][0] + in1->m[0][1] * in1->m[0][1] + in1->m[0][2] * in1->m[0][2]);
 129 #else
 130         double scale = 3.0 / sqrt
 131                  (in1->m[0][0] * in1->m[0][0] + in1->m[0][1] * in1->m[0][1] + in1->m[0][2] * in1->m[0][2]
 132                 + in1->m[1][0] * in1->m[1][0] + in1->m[1][1] * in1->m[1][1] + in1->m[1][2] * in1->m[1][2]
 133                 + in1->m[2][0] * in1->m[2][0] + in1->m[2][1] * in1->m[2][1] + in1->m[2][2] * in1->m[2][2]);
 134         scale *= scale;
 135 #endif
 136
 137         // invert the rotation by transposing and multiplying by the squared
 138         // recipricol of the input matrix scale as described above
 139         out->m[0][0] = (float)(in1->m[0][0] * scale);
 140         out->m[0][1] = (float)(in1->m[1][0] * scale);
 141         out->m[0][2] = (float)(in1->m[2][0] * scale);
 142         out->m[1][0] = (float)(in1->m[0][1] * scale);
 143         out->m[1][1] = (float)(in1->m[1][1] * scale);
 144         out->m[1][2] = (float)(in1->m[2][1] * scale);
 145         out->m[2][0] = (float)(in1->m[0][2] * scale);
 146         out->m[2][1] = (float)(in1->m[1][2] * scale);
 147         out->m[2][2] = (float)(in1->m[2][2] * scale);
 148
 149         // invert the translate
 150         out->m[0][3] = -(in1->m[0][3] * out->m[0][0] + in1->m[1][3] * out->m[0][1] + in1->m[2][3] * out->m[0][2]);
 151         out->m[1][3] = -(in1->m[0][3] * out->m[1][0] + in1->m[1][3] * out->m[1][1] + in1->m[2][3] * out->m[1][2]);
 152         out->m[2][3] = -(in1->m[0][3] * out->m[2][0] + in1->m[1][3] * out->m[2][1] + in1->m[2][3] * out->m[2][2]);
 153
 154         // don't know if there's anything worth doing here
 155         out->m[3][0] = 0;
 156         out->m[3][1] = 0;
 157         out->m[3][2] = 0;
 158         out->m[3][3] = 1;
 159 }
 160
 161 void Matrix4x4_Normalize (matrix4x4_t *out, matrix4x4_t *in1)
 162 {
 163         // scale rotation matrix vectors to a length of 1
 164         // note: this is only designed to undo uniform scaling
 165         double scale = 1.0 / sqrt(in1->m[0][0] * in1->m[0][0] + in1->m[0][1] * in1->m[0][1] + in1->m[0][2] * in1->m[0][2]);
 166         out->m[0][0] = (float)(in1->m[0][0] * scale);
 167         out->m[0][1] = (float)(in1->m[0][1] * scale);
 168         out->m[0][2] = (float)(in1->m[0][2] * scale);
 169         out->m[0][3] = (float)(in1->m[0][3]);
 170         out->m[1][0] = (float)(in1->m[1][0] * scale);
 171         out->m[1][1] = (float)(in1->m[1][1] * scale);
 172         out->m[1][2] = (float)(in1->m[1][2] * scale);
 173         out->m[1][3] = (float)(in1->m[1][3]);
 174         out->m[2][0] = (float)(in1->m[2][0] * scale);
 175         out->m[2][1] = (float)(in1->m[2][1] * scale);
 176         out->m[2][2] = (float)(in1->m[2][2] * scale);
 177         out->m[2][3] = (float)(in1->m[2][3]);
 178         out->m[3][0] = 0;
 179         out->m[3][1] = 0;
 180         out->m[3][2] = 0;
 181         out->m[3][3] = 1;
 182 }
 183
 184 void Matrix4x4_CreateIdentity (matrix4x4_t *out)
 185 {
 186         out->m[0][0]=1.0f;
 187         out->m[0][1]=0.0f;
 188         out->m[0][2]=0.0f;
 189         out->m[0][3]=0.0f;
 190         out->m[1][0]=0.0f;
 191         out->m[1][1]=1.0f;
 192         out->m[1][2]=0.0f;
 193         out->m[1][3]=0.0f;
 194         out->m[2][0]=0.0f;
 195         out->m[2][1]=0.0f;
 196         out->m[2][2]=1.0f;
 197         out->m[2][3]=0.0f;
 198         out->m[3][0]=0.0f;
 199         out->m[3][1]=0.0f;
 200         out->m[3][2]=0.0f;
 201         out->m[3][3]=1.0f;
 202 }
 203
 204 void Matrix4x4_CreateTranslate (matrix4x4_t *out, double x, double y, double z)
 205 {
 206         out->m[0][0]=1.0f;
 207         out->m[0][1]=0.0f;
 208         out->m[0][2]=0.0f;
 209         out->m[0][3]=x;
 210         out->m[1][0]=0.0f;
 211         out->m[1][1]=1.0f;
 212         out->m[1][2]=0.0f;
 213         out->m[1][3]=y;
 214         out->m[2][0]=0.0f;
 215         out->m[2][1]=0.0f;
 216         out->m[2][2]=1.0f;
 217         out->m[2][3]=z;
 218         out->m[3][0]=0.0f;
 219         out->m[3][1]=0.0f;
 220         out->m[3][2]=0.0f;
 221         out->m[3][3]=1.0f;
 222 }
 223
 224 void Matrix4x4_CreateRotate (matrix4x4_t *out, double angle, double x, double y, double z)
 225 {
 226         double len, c, s;
 227
 228         len = x*x+y*y+z*z;
 229         if (len != 0.0f)
 230                 len = 1.0f / (float)sqrt(len);
 231         x *= len;
 232         y *= len;
 233         z *= len;
 234
 235         angle *= (float)(-M_PI / 180.0);
 236         c = (float)cos(angle);
 237         s = (float)sin(angle);
 238
 239         out->m[0][0]=x * x + c * (1 - x * x);
 240         out->m[0][1]=x * y * (1 - c) + z * s;
 241         out->m[0][2]=z * x * (1 - c) - y * s;
 242         out->m[0][3]=0.0f;
 243         out->m[1][0]=x * y * (1 - c) - z * s;
 244         out->m[1][1]=y * y + c * (1 - y * y);
 245         out->m[1][2]=y * z * (1 - c) + x * s;
 246         out->m[1][3]=0.0f;
 247         out->m[2][0]=z * x * (1 - c) + y * s;
 248         out->m[2][1]=y * z * (1 - c) - x * s;
 249         out->m[2][2]=z * z + c * (1 - z * z);
 250         out->m[2][3]=0.0f;
 251         out->m[3][0]=0.0f;
 252         out->m[3][1]=0.0f;
 253         out->m[3][2]=0.0f;
 254         out->m[3][3]=1.0f;
 255 }
 256
 257 void Matrix4x4_CreateScale (matrix4x4_t *out, double x)
 258 {
 259         out->m[0][0]=x;
 260         out->m[0][1]=0.0f;
 261         out->m[0][2]=0.0f;
 262         out->m[0][3]=0.0f;
 263         out->m[1][0]=0.0f;
 264         out->m[1][1]=x;
 265         out->m[1][2]=0.0f;
 266         out->m[1][3]=0.0f;
 267         out->m[2][0]=0.0f;
 268         out->m[2][1]=0.0f;
 269         out->m[2][2]=x;
 270         out->m[2][3]=0.0f;
 271         out->m[3][0]=0.0f;
 272         out->m[3][1]=0.0f;
 273         out->m[3][2]=0.0f;
 274         out->m[3][3]=1.0f;
 275 }
 276
 277 void Matrix4x4_CreateScale3 (matrix4x4_t *out, double x, double y, double z)
 278 {
 279         out->m[0][0]=x;
 280         out->m[0][1]=0.0f;
 281         out->m[0][2]=0.0f;
 282         out->m[0][3]=0.0f;
 283         out->m[1][0]=0.0f;
 284         out->m[1][1]=y;
 285         out->m[1][2]=0.0f;
 286         out->m[1][3]=0.0f;
 287         out->m[2][0]=0.0f;
 288         out->m[2][1]=0.0f;
 289         out->m[2][2]=z;
 290         out->m[2][3]=0.0f;
 291         out->m[3][0]=0.0f;
 292         out->m[3][1]=0.0f;
 293         out->m[3][2]=0.0f;
 294         out->m[3][3]=1.0f;
 295 }
 296
 297 void Matrix4x4_CreateFromQuakeEntity(matrix4x4_t *out, double x, double y, double z, double pitch, double yaw, double roll, double scale)
 298 {
 299         double angle, sr, sp, sy, cr, cp, cy;
 300
 301         if (roll)
 302         {
 303                 angle = yaw * (M_PI*2 / 360);
 304                 sy = sin(angle);
 305                 cy = cos(angle);
 306                 angle = pitch * (M_PI*2 / 360);
 307                 sp = sin(angle);
 308                 cp = cos(angle);
 309                 angle = roll * (M_PI*2 / 360);
 310                 sr = sin(angle);
 311                 cr = cos(angle);
 312                 out->m[0][0] = (float)((cp*cy) * scale);
 313                 out->m[0][1] = (float)((sr*sp*cy+cr*-sy) * scale);
 314                 out->m[0][2] = (float)((cr*sp*cy+-sr*-sy) * scale);
 315                 out->m[0][3] = x;
 316                 out->m[1][0] = (float)((cp*sy) * scale);
 317                 out->m[1][1] = (float)((sr*sp*sy+cr*cy) * scale);
 318                 out->m[1][2] = (float)((cr*sp*sy+-sr*cy) * scale);
 319                 out->m[1][3] = y;
 320                 out->m[2][0] = (float)((-sp) * scale);
 321                 out->m[2][1] = (float)((sr*cp) * scale);
 322                 out->m[2][2] = (float)((cr*cp) * scale);
 323                 out->m[2][3] = z;
 324                 out->m[3][0] = 0;
 325                 out->m[3][1] = 0;
 326                 out->m[3][2] = 0;
 327                 out->m[3][3] = 1;
 328         }
 329         else if (pitch)
 330         {
 331                 angle = yaw * (M_PI*2 / 360);
 332                 sy = sin(angle);
 333                 cy = cos(angle);
 334                 angle = pitch * (M_PI*2 / 360);
 335                 sp = sin(angle);
 336                 cp = cos(angle);
 337                 out->m[0][0] = (float)((cp*cy) * scale);
 338                 out->m[0][1] = (float)((-sy) * scale);
 339                 out->m[0][2] = (float)((sp*cy) * scale);
 340                 out->m[0][3] = x;
 341                 out->m[1][0] = (float)((cp*sy) * scale);
 342                 out->m[1][1] = (float)((cy) * scale);
 343                 out->m[1][2] = (float)((sp*sy) * scale);
 344                 out->m[1][3] = y;
 345                 out->m[2][0] = (float)((-sp) * scale);
 346                 out->m[2][1] = 0;
 347                 out->m[2][2] = (float)((cp) * scale);
 348                 out->m[2][3] = z;
 349                 out->m[3][0] = 0;
 350                 out->m[3][1] = 0;
 351                 out->m[3][2] = 0;
 352                 out->m[3][3] = 1;
 353         }
 354         else if (yaw)
 355         {
 356                 angle = yaw * (M_PI*2 / 360);
 357                 sy = sin(angle);
 358                 cy = cos(angle);
 359                 out->m[0][0] = (float)((cy) * scale);
 360                 out->m[0][1] = (float)((-sy) * scale);
 361                 out->m[0][2] = 0;
 362                 out->m[0][3] = x;
 363                 out->m[1][0] = (float)((sy) * scale);
 364                 out->m[1][1] = (float)((cy) * scale);
 365                 out->m[1][2] = 0;
 366                 out->m[1][3] = y;
 367                 out->m[2][0] = 0;
 368                 out->m[2][1] = 0;
 369                 out->m[2][2] = scale;
 370                 out->m[2][3] = z;
 371                 out->m[3][0] = 0;
 372                 out->m[3][1] = 0;
 373                 out->m[3][2] = 0;
 374                 out->m[3][3] = 1;
 375         }
 376         else
 377         {
 378                 out->m[0][0] = scale;
 379                 out->m[0][1] = 0;
 380                 out->m[0][2] = 0;
 381                 out->m[0][3] = x;
 382                 out->m[1][0] = 0;
 383                 out->m[1][1] = scale;
 384                 out->m[1][2] = 0;
 385                 out->m[1][3] = y;
 386                 out->m[2][0] = 0;
 387                 out->m[2][1] = 0;
 388                 out->m[2][2] = scale;
 389                 out->m[2][3] = z;
 390                 out->m[3][0] = 0;
 391                 out->m[3][1] = 0;
 392                 out->m[3][2] = 0;
 393                 out->m[3][3] = 1;
 394         }
 395 }
 396
 397 void Matrix4x4_ToVectors(const matrix4x4_t *in, float vx[3], float vy[3], float vz[3], float t[3])
 398 {
 399         vx[0] = in->m[0][0];
 400         vx[1] = in->m[1][0];
 401         vx[2] = in->m[2][0];
 402         vy[0] = in->m[0][1];
 403         vy[1] = in->m[1][1];
 404         vy[2] = in->m[2][1];
 405         vz[0] = in->m[0][2];
 406         vz[1] = in->m[1][2];
 407         vz[2] = in->m[2][2];
 408         t[0] = in->m[0][3];
 409         t[1] = in->m[1][3];
 410         t[2] = in->m[2][3];
 411 }
 412
 413 void Matrix4x4_FromVectors(matrix4x4_t *out, const float vx[3], const float vy[3], const float vz[3], const float t[3])
 414 {
 415         out->m[0][0] = vx[0];
 416         out->m[0][1] = vy[0];
 417         out->m[0][2] = vz[0];
 418         out->m[0][3] = t[0];
 419         out->m[1][0] = vx[1];
 420         out->m[1][1] = vy[1];
 421         out->m[1][2] = vz[1];
 422         out->m[1][3] = t[1];
 423         out->m[2][0] = vx[2];
 424         out->m[2][1] = vy[2];
 425         out->m[2][2] = vz[2];
 426         out->m[2][3] = t[2];
 427         out->m[3][0] = 0.0f;
 428         out->m[3][1] = 0.0f;
 429         out->m[3][2] = 0.0f;
 430         out->m[3][3] = 1.0f;
 431 }
 432
 433 void Matrix4x4_ToArrayDoubleGL(const matrix4x4_t *in, double out[16])
 434 {
 435         out[ 0] = in->m[0][0];
 436         out[ 1] = in->m[1][0];
 437         out[ 2] = in->m[2][0];
 438         out[ 3] = in->m[3][0];
 439         out[ 4] = in->m[0][1];
 440         out[ 5] = in->m[1][1];
 441         out[ 6] = in->m[2][1];
 442         out[ 7] = in->m[3][1];
 443         out[ 8] = in->m[0][2];
 444         out[ 9] = in->m[1][2];
 445         out[10] = in->m[2][2];
 446         out[11] = in->m[3][2];
 447         out[12] = in->m[0][3];
 448         out[13] = in->m[1][3];
 449         out[14] = in->m[2][3];
 450         out[15] = in->m[3][3];
 451 }
 452
 453 void Matrix4x4_FromArrayDoubleGL (matrix4x4_t *out, const double in[16])
 454 {
 455         out->m[0][0] = in[0];
 456         out->m[1][0] = in[1];
 457         out->m[2][0] = in[2];
 458         out->m[3][0] = in[3];
 459         out->m[0][1] = in[4];
 460         out->m[1][1] = in[5];
 461         out->m[2][1] = in[6];
 462         out->m[3][1] = in[7];
 463         out->m[0][2] = in[8];
 464         out->m[1][2] = in[9];
 465         out->m[2][2] = in[10];
 466         out->m[3][2] = in[11];
 467         out->m[0][3] = in[12];
 468         out->m[1][3] = in[13];
 469         out->m[2][3] = in[14];
 470         out->m[3][3] = in[15];
 471 }
 472
 473 void Matrix4x4_ToArrayDoubleD3D(const matrix4x4_t *in, double out[16])
 474 {
 475         out[ 0] = in->m[0][0];
 476         out[ 1] = in->m[0][1];
 477         out[ 2] = in->m[0][2];
 478         out[ 3] = in->m[0][3];
 479         out[ 4] = in->m[1][0];
 480         out[ 5] = in->m[1][1];
 481         out[ 6] = in->m[1][2];
 482         out[ 7] = in->m[1][3];
 483         out[ 8] = in->m[2][0];
 484         out[ 9] = in->m[2][1];
 485         out[10] = in->m[2][2];
 486         out[11] = in->m[2][3];
 487         out[12] = in->m[3][0];
 488         out[13] = in->m[3][1];
 489         out[14] = in->m[3][2];
 490         out[15] = in->m[3][3];
 491 }
 492
 493 void Matrix4x4_FromArrayDoubleD3D (matrix4x4_t *out, const double in[16])
 494 {
 495         out->m[0][0] = in[0];
 496         out->m[0][1] = in[1];
 497         out->m[0][2] = in[2];
 498         out->m[0][3] = in[3];
 499         out->m[1][0] = in[4];
 500         out->m[1][1] = in[5];
 501         out->m[1][2] = in[6];
 502         out->m[1][3] = in[7];
 503         out->m[2][0] = in[8];
 504         out->m[2][1] = in[9];
 505         out->m[2][2] = in[10];
 506         out->m[2][3] = in[11];
 507         out->m[3][0] = in[12];
 508         out->m[3][1] = in[13];
 509         out->m[3][2] = in[14];
 510         out->m[3][3] = in[15];
 511 }
 512
 513 void Matrix4x4_ToArray12FloatGL(const matrix4x4_t *in, float out[12])
 514 {
 515         out[ 0] = in->m[0][0];
 516         out[ 1] = in->m[1][0];
 517         out[ 2] = in->m[2][0];
 518         out[ 3] = in->m[0][1];
 519         out[ 4] = in->m[1][1];
 520         out[ 5] = in->m[2][1];
 521         out[ 6] = in->m[0][2];
 522         out[ 7] = in->m[1][2];
 523         out[ 8] = in->m[2][2];
 524         out[ 9] = in->m[0][3];
 525         out[10] = in->m[1][3];
 526         out[11] = in->m[2][3];
 527 }
 528
 529 void Matrix4x4_FromArray12FloatGL(matrix4x4_t *out, const float in[12])
 530 {
 531         out->m[0][0] = in[0];
 532         out->m[1][0] = in[1];
 533         out->m[2][0] = in[2];
 534         out->m[3][0] = 0;
 535         out->m[0][1] = in[3];
 536         out->m[1][1] = in[4];
 537         out->m[2][1] = in[5];
 538         out->m[3][1] = 0;
 539         out->m[0][2] = in[6];
 540         out->m[1][2] = in[7];
 541         out->m[2][2] = in[8];
 542         out->m[3][2] = 0;
 543         out->m[0][3] = in[9];
 544         out->m[1][3] = in[10];
 545         out->m[2][3] = in[11];
 546         out->m[3][3] = 1;
 547 }
 548
 549 void Matrix4x4_ToArray12FloatD3D(const matrix4x4_t *in, float out[12])
 550 {
 551         out[ 0] = in->m[0][0];
 552         out[ 1] = in->m[0][1];
 553         out[ 2] = in->m[0][2];
 554         out[ 3] = in->m[0][3];
 555         out[ 4] = in->m[1][0];
 556         out[ 5] = in->m[1][1];
 557         out[ 6] = in->m[1][2];
 558         out[ 7] = in->m[1][3];
 559         out[ 8] = in->m[2][0];
 560         out[ 9] = in->m[2][1];
 561         out[10] = in->m[2][2];
 562         out[11] = in->m[2][3];
 563 }
 564
 565 void Matrix4x4_FromArray12FloatD3D(matrix4x4_t *out, const float in[12])
 566 {
 567         out->m[0][0] = in[0];
 568         out->m[0][1] = in[1];
 569         out->m[0][2] = in[2];
 570         out->m[0][3] = in[3];
 571         out->m[1][0] = in[4];
 572         out->m[1][1] = in[5];
 573         out->m[1][2] = in[6];
 574         out->m[1][3] = in[7];
 575         out->m[2][0] = in[8];
 576         out->m[2][1] = in[9];
 577         out->m[2][2] = in[10];
 578         out->m[2][3] = in[11];
 579         out->m[3][0] = 0;
 580         out->m[3][1] = 0;
 581         out->m[3][2] = 0;
 582         out->m[3][3] = 1;
 583 }
 584
 585 void Matrix4x4_FromOriginQuat(matrix4x4_t *m, double ox, double oy, double oz, double x, double y, double z, double w)
 586 {
 587         m->m[0][0]=1-2*(y*y+z*z);m->m[0][1]=  2*(x*y-z*w);m->m[0][2]=  2*(x*z+y*w);m->m[0][3]=ox;
 588         m->m[1][0]=  2*(x*y+z*w);m->m[1][1]=1-2*(x*x+z*z);m->m[1][2]=  2*(y*z-x*w);m->m[1][3]=oy;
 589         m->m[2][0]=  2*(x*z-y*w);m->m[2][1]=  2*(y*z+x*w);m->m[2][2]=1-2*(x*x+y*y);m->m[2][3]=oz;
 590         m->m[3][0]=  0          ;m->m[3][1]=  0          ;m->m[3][2]=  0          ;m->m[3][3]=1;
 591 }
 592
 593 // LordHavoc: I got this code from:
 594 //http://www.doom3world.org/phpbb2/viewtopic.php?t=2884
 595 void Matrix4x4_FromDoom3Joint(matrix4x4_t *m, double ox, double oy, double oz, double x, double y, double z)
 596 {
 597         double w = 1.0 - (x*x+y*y+z*z);
 598         w = w > 0.0 ? -sqrt(w) : 0.0;
 599         m->m[0][0]=1-2*(y*y+z*z);m->m[0][1]=  2*(x*y-z*w);m->m[0][2]=  2*(x*z+y*w);m->m[0][3]=ox;
 600         m->m[1][0]=  2*(x*y+z*w);m->m[1][1]=1-2*(x*x+z*z);m->m[1][2]=  2*(y*z-x*w);m->m[1][3]=oy;
 601         m->m[2][0]=  2*(x*z-y*w);m->m[2][1]=  2*(y*z+x*w);m->m[2][2]=1-2*(x*x+y*y);m->m[2][3]=oz;
 602         m->m[3][0]=  0          ;m->m[3][1]=  0          ;m->m[3][2]=  0          ;m->m[3][3]=1;
 603 }
 604
 605 void Matrix4x4_Blend (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1, const matrix4x4_t *in2, double blend)
 606 {
 607         double iblend = 1 - blend;
 608         out->m[0][0] = in1->m[0][0] * iblend + in2->m[0][0] * blend;
 609         out->m[0][1] = in1->m[0][1] * iblend + in2->m[0][1] * blend;
 610         out->m[0][2] = in1->m[0][2] * iblend + in2->m[0][2] * blend;
 611         out->m[0][3] = in1->m[0][3] * iblend + in2->m[0][3] * blend;
 612         out->m[1][0] = in1->m[1][0] * iblend + in2->m[1][0] * blend;
 613         out->m[1][1] = in1->m[1][1] * iblend + in2->m[1][1] * blend;
 614         out->m[1][2] = in1->m[1][2] * iblend + in2->m[1][2] * blend;
 615         out->m[1][3] = in1->m[1][3] * iblend + in2->m[1][3] * blend;
 616         out->m[2][0] = in1->m[2][0] * iblend + in2->m[2][0] * blend;
 617         out->m[2][1] = in1->m[2][1] * iblend + in2->m[2][1] * blend;
 618         out->m[2][2] = in1->m[2][2] * iblend + in2->m[2][2] * blend;
 619         out->m[2][3] = in1->m[2][3] * iblend + in2->m[2][3] * blend;
 620         out->m[3][0] = in1->m[3][0] * iblend + in2->m[3][0] * blend;
 621         out->m[3][1] = in1->m[3][1] * iblend + in2->m[3][1] * blend;
 622         out->m[3][2] = in1->m[3][2] * iblend + in2->m[3][2] * blend;
 623         out->m[3][3] = in1->m[3][3] * iblend + in2->m[3][3] * blend;
 624 }
 625
 626
 627 void Matrix4x4_Transform (const matrix4x4_t *in, const float v[3], float out[3])
 628 {
 629         out[0] = v[0] * in->m[0][0] + v[1] * in->m[0][1] + v[2] * in->m[0][2] + in->m[0][3];
 630         out[1] = v[0] * in->m[1][0] + v[1] * in->m[1][1] + v[2] * in->m[1][2] + in->m[1][3];
 631         out[2] = v[0] * in->m[2][0] + v[1] * in->m[2][1] + v[2] * in->m[2][2] + in->m[2][3];
 632 }
 633
 634 void Matrix4x4_Transform4 (const matrix4x4_t *in, const float v[4], float out[4])
 635 {
 636         out[0] = v[0] * in->m[0][0] + v[1] * in->m[0][1] + v[2] * in->m[0][2] + v[3] * in->m[0][3];
 637         out[1] = v[0] * in->m[1][0] + v[1] * in->m[1][1] + v[2] * in->m[1][2] + v[3] * in->m[1][3];
 638         out[2] = v[0] * in->m[2][0] + v[1] * in->m[2][1] + v[2] * in->m[2][2] + v[3] * in->m[2][3];
 639         out[3] = v[0] * in->m[3][0] + v[1] * in->m[3][1] + v[2] * in->m[3][2] + v[3] * in->m[3][3];
 640 }
 641
 642 void Matrix4x4_Transform3x3 (const matrix4x4_t *in, const float v[3], float out[3])
 643 {
 644         out[0] = v[0] * in->m[0][0] + v[1] * in->m[0][1] + v[2] * in->m[0][2];
 645         out[1] = v[0] * in->m[1][0] + v[1] * in->m[1][1] + v[2] * in->m[1][2];
 646         out[2] = v[0] * in->m[2][0] + v[1] * in->m[2][1] + v[2] * in->m[2][2];
 647 }
 648
 649 /*
 650 void Matrix4x4_SimpleUntransform (const matrix4x4_t *in, const float v[3], float out[3])
 651 {
 652         double t[3];
 653         t[0] = v[0] - in->m[0][3];
 654         t[1] = v[1] - in->m[1][3];
 655         t[2] = v[2] - in->m[2][3];
 656         out[0] = t[0] * in->m[0][0] + t[1] * in->m[1][0] + t[2] * in->m[2][0];
 657         out[1] = t[0] * in->m[0][1] + t[1] * in->m[1][1] + t[2] * in->m[2][1];
 658         out[2] = t[0] * in->m[0][2] + t[1] * in->m[1][2] + t[2] * in->m[2][2];
 659 }
 660 */
 661
 662 // FIXME: optimize
 663 void Matrix4x4_ConcatTranslate (matrix4x4_t *out, double x, double y, double z)
 664 {
 665         matrix4x4_t base, temp;
 666         base = *out;
 667         Matrix4x4_CreateTranslate(&temp, x, y, z);
 668         Matrix4x4_Concat(out, &base, &temp);
 669 }
 670
 671 // FIXME: optimize
 672 void Matrix4x4_ConcatRotate (matrix4x4_t *out, double angle, double x, double y, double z)
 673 {
 674         matrix4x4_t base, temp;
 675         base = *out;
 676         Matrix4x4_CreateRotate(&temp, angle, x, y, z);
 677         Matrix4x4_Concat(out, &base, &temp);
 678 }
 679
 680 // FIXME: optimize
 681 void Matrix4x4_ConcatScale (matrix4x4_t *out, double x)
 682 {
 683         matrix4x4_t base, temp;
 684         base = *out;
 685         Matrix4x4_CreateScale(&temp, x);
 686         Matrix4x4_Concat(out, &base, &temp);
 687 }
 688
 689 // FIXME: optimize
 690 void Matrix4x4_ConcatScale3 (matrix4x4_t *out, double x, double y, double z)
 691 {
 692         matrix4x4_t base, temp;
 693         base = *out;
 694         Matrix4x4_CreateScale3(&temp, x, y, z);
 695         Matrix4x4_Concat(out, &base, &temp);
 696 }
 697
 698 void Matrix4x4_OriginFromMatrix (const matrix4x4_t *in, float *out)
 699 {
 700         out[0] = in->m[0][3];
 701         out[1] = in->m[1][3];
 702         out[2] = in->m[2][3];
 703 }
 704
 705 double Matrix4x4_ScaleFromMatrix (const matrix4x4_t *in)
 706 {
 707         // we only support uniform scaling, so assume the first row is enough
 708         return (float)sqrt(in->m[0][0] * in->m[0][0] + in->m[0][1] * in->m[0][1] + in->m[0][2] * in->m[0][2]);
 709 }
 710
 711 void Matrix4x4_SetOrigin (matrix4x4_t *out, double x, double y, double z)
 712 {
 713         out->m[0][3] = x;
 714         out->m[1][3] = y;
 715         out->m[2][3] = z;
 716 }
 717
 718 void Matrix4x4_AdjustOrigin (matrix4x4_t *out, double x, double y, double z)
 719 {
 720         out->m[0][3] += x;
 721         out->m[1][3] += y;
 722         out->m[2][3] += z;
 723 }
 724
 725 void Matrix4x4_Scale (matrix4x4_t *out, double rotatescale, double originscale)
 726 {
 727         out->m[0][0] *= rotatescale;
 728         out->m[0][1] *= rotatescale;
 729         out->m[0][2] *= rotatescale;
 730         out->m[0][3] *= originscale;
 731         out->m[1][0] *= rotatescale;
 732         out->m[1][1] *= rotatescale;
 733         out->m[1][2] *= rotatescale;
 734         out->m[1][3] *= originscale;
 735         out->m[2][0] *= rotatescale;
 736         out->m[2][1] *= rotatescale;
 737         out->m[2][2] *= rotatescale;
 738         out->m[2][3] *= originscale;
 739 }