new r_stereo modes (horiz and vert split)
[divverent/darkplaces.git] / matrixlib.c
1 #include "quakedef.h"
2
3 #include <math.h>
4 #include "matrixlib.h"
5
6 #ifdef _MSC_VER
7 #pragma warning(disable : 4244)     // LordHavoc: MSVC++ 4 x86, double/float
8 #pragma warning(disable : 4305)         // LordHavoc: MSVC++ 6 x86, double/float
9 #endif
10
11 const matrix4x4_t identitymatrix =
12 {
13         {
14                 {1, 0, 0, 0},
15                 {0, 1, 0, 0},
16                 {0, 0, 1, 0},
17                 {0, 0, 0, 1}
18         }
19 };
20
21 void Matrix4x4_Copy (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in)
22 {
23         *out = *in;
24 }
25
26 void Matrix4x4_CopyRotateOnly (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in)
27 {
28         out->m[0][0] = in->m[0][0];
29         out->m[0][1] = in->m[0][1];
30         out->m[0][2] = in->m[0][2];
31         out->m[0][3] = 0.0f;
32         out->m[1][0] = in->m[1][0];
33         out->m[1][1] = in->m[1][1];
34         out->m[1][2] = in->m[1][2];
35         out->m[1][3] = 0.0f;
36         out->m[2][0] = in->m[2][0];
37         out->m[2][1] = in->m[2][1];
38         out->m[2][2] = in->m[2][2];
39         out->m[2][3] = 0.0f;
40         out->m[3][0] = 0.0f;
41         out->m[3][1] = 0.0f;
42         out->m[3][2] = 0.0f;
43         out->m[3][3] = 1.0f;
44 }
45
46 void Matrix4x4_CopyTranslateOnly (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in)
47 {
48 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
49         out->m[0][0] = 1.0f;
50         out->m[1][0] = 0.0f;
51         out->m[2][0] = 0.0f;
52         out->m[3][0] = in->m[0][3];
53         out->m[0][1] = 0.0f;
54         out->m[1][1] = 1.0f;
55         out->m[2][1] = 0.0f;
56         out->m[3][1] = in->m[1][3];
57         out->m[0][2] = 0.0f;
58         out->m[1][2] = 0.0f;
59         out->m[2][2] = 1.0f;
60         out->m[3][2] = in->m[2][3];
61         out->m[0][3] = 0.0f;
62         out->m[1][3] = 0.0f;
63         out->m[2][3] = 0.0f;
64         out->m[3][3] = 1.0f;
65 #else
66         out->m[0][0] = 1.0f;
67         out->m[0][1] = 0.0f;
68         out->m[0][2] = 0.0f;
69         out->m[0][3] = in->m[0][3];
70         out->m[1][0] = 0.0f;
71         out->m[1][1] = 1.0f;
72         out->m[1][2] = 0.0f;
73         out->m[1][3] = in->m[1][3];
74         out->m[2][0] = 0.0f;
75         out->m[2][1] = 0.0f;
76         out->m[2][2] = 1.0f;
77         out->m[2][3] = in->m[2][3];
78         out->m[3][0] = 0.0f;
79         out->m[3][1] = 0.0f;
80         out->m[3][2] = 0.0f;
81         out->m[3][3] = 1.0f;
82 #endif
83 }
84
85 void Matrix4x4_Concat (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1, const matrix4x4_t *in2)
86 {
87 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
88         out->m[0][0] = in1->m[0][0] * in2->m[0][0] + in1->m[1][0] * in2->m[0][1] + in1->m[2][0] * in2->m[0][2] + in1->m[3][0] * in2->m[0][3];
89         out->m[1][0] = in1->m[0][0] * in2->m[1][0] + in1->m[1][0] * in2->m[1][1] + in1->m[2][0] * in2->m[1][2] + in1->m[3][0] * in2->m[1][3];
90         out->m[2][0] = in1->m[0][0] * in2->m[2][0] + in1->m[1][0] * in2->m[2][1] + in1->m[2][0] * in2->m[2][2] + in1->m[3][0] * in2->m[2][3];
91         out->m[3][0] = in1->m[0][0] * in2->m[3][0] + in1->m[1][0] * in2->m[3][1] + in1->m[2][0] * in2->m[3][2] + in1->m[3][0] * in2->m[3][3];
92         out->m[0][1] = in1->m[0][1] * in2->m[0][0] + in1->m[1][1] * in2->m[0][1] + in1->m[2][1] * in2->m[0][2] + in1->m[3][1] * in2->m[0][3];
93         out->m[1][1] = in1->m[0][1] * in2->m[1][0] + in1->m[1][1] * in2->m[1][1] + in1->m[2][1] * in2->m[1][2] + in1->m[3][1] * in2->m[1][3];
94         out->m[2][1] = in1->m[0][1] * in2->m[2][0] + in1->m[1][1] * in2->m[2][1] + in1->m[2][1] * in2->m[2][2] + in1->m[3][1] * in2->m[2][3];
95         out->m[3][1] = in1->m[0][1] * in2->m[3][0] + in1->m[1][1] * in2->m[3][1] + in1->m[2][1] * in2->m[3][2] + in1->m[3][1] * in2->m[3][3];
96         out->m[0][2] = in1->m[0][2] * in2->m[0][0] + in1->m[1][2] * in2->m[0][1] + in1->m[2][2] * in2->m[0][2] + in1->m[3][2] * in2->m[0][3];
97         out->m[1][2] = in1->m[0][2] * in2->m[1][0] + in1->m[1][2] * in2->m[1][1] + in1->m[2][2] * in2->m[1][2] + in1->m[3][2] * in2->m[1][3];
98         out->m[2][2] = in1->m[0][2] * in2->m[2][0] + in1->m[1][2] * in2->m[2][1] + in1->m[2][2] * in2->m[2][2] + in1->m[3][2] * in2->m[2][3];
99         out->m[3][2] = in1->m[0][2] * in2->m[3][0] + in1->m[1][2] * in2->m[3][1] + in1->m[2][2] * in2->m[3][2] + in1->m[3][2] * in2->m[3][3];
100         out->m[0][3] = in1->m[0][3] * in2->m[0][0] + in1->m[1][3] * in2->m[0][1] + in1->m[2][3] * in2->m[0][2] + in1->m[3][3] * in2->m[0][3];
101         out->m[1][3] = in1->m[0][3] * in2->m[1][0] + in1->m[1][3] * in2->m[1][1] + in1->m[2][3] * in2->m[1][2] + in1->m[3][3] * in2->m[1][3];
102         out->m[2][3] = in1->m[0][3] * in2->m[2][0] + in1->m[1][3] * in2->m[2][1] + in1->m[2][3] * in2->m[2][2] + in1->m[3][3] * in2->m[2][3];
103         out->m[3][3] = in1->m[0][3] * in2->m[3][0] + in1->m[1][3] * in2->m[3][1] + in1->m[2][3] * in2->m[3][2] + in1->m[3][3] * in2->m[3][3];
104 #else
105         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];
106         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];
107         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];
108         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];
109         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];
110         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];
111         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];
112         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];
113         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];
114         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];
115         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];
116         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];
117         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];
118         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];
119         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];
120         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];
121 #endif
122 }
123
124 void Matrix4x4_Transpose (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1)
125 {
126         out->m[0][0] = in1->m[0][0];
127         out->m[0][1] = in1->m[1][0];
128         out->m[0][2] = in1->m[2][0];
129         out->m[0][3] = in1->m[3][0];
130         out->m[1][0] = in1->m[0][1];
131         out->m[1][1] = in1->m[1][1];
132         out->m[1][2] = in1->m[2][1];
133         out->m[1][3] = in1->m[3][1];
134         out->m[2][0] = in1->m[0][2];
135         out->m[2][1] = in1->m[1][2];
136         out->m[2][2] = in1->m[2][2];
137         out->m[2][3] = in1->m[3][2];
138         out->m[3][0] = in1->m[0][3];
139         out->m[3][1] = in1->m[1][3];
140         out->m[3][2] = in1->m[2][3];
141         out->m[3][3] = in1->m[3][3];
142 }
143
144 #if 1
145 // Adapted from code contributed to Mesa by David Moore (Mesa 7.6 under SGI Free License B - which is MIT/X11-type)
146 // added helper for common subexpression elimination by eihrul, and other optimizations by div0
147 int Matrix4x4_Invert_Full (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1)
148 {
149         float det;
150
151         // note: orientation does not matter, as transpose(invert(transpose(m))) == invert(m), proof:
152         //   transpose(invert(transpose(m))) * m
153         // = transpose(invert(transpose(m))) * transpose(transpose(m))
154         // = transpose(transpose(m) * invert(transpose(m)))
155         // = transpose(identity)
156         // = identity
157
158         // this seems to help gcc's common subexpression elimination, and also makes the code look nicer
159         float   m00 = in1->m[0][0], m01 = in1->m[0][1], m02 = in1->m[0][2], m03 = in1->m[0][3],
160                 m10 = in1->m[1][0], m11 = in1->m[1][1], m12 = in1->m[1][2], m13 = in1->m[1][3],
161                 m20 = in1->m[2][0], m21 = in1->m[2][1], m22 = in1->m[2][2], m23 = in1->m[2][3],
162                 m30 = in1->m[3][0], m31 = in1->m[3][1], m32 = in1->m[3][2], m33 = in1->m[3][3];
163
164         // calculate the adjoint
165         out->m[0][0] =  (m11*(m22*m33 - m23*m32) - m21*(m12*m33 - m13*m32) + m31*(m12*m23 - m13*m22));
166         out->m[0][1] = -(m01*(m22*m33 - m23*m32) - m21*(m02*m33 - m03*m32) + m31*(m02*m23 - m03*m22));
167         out->m[0][2] =  (m01*(m12*m33 - m13*m32) - m11*(m02*m33 - m03*m32) + m31*(m02*m13 - m03*m12));
168         out->m[0][3] = -(m01*(m12*m23 - m13*m22) - m11*(m02*m23 - m03*m22) + m21*(m02*m13 - m03*m12));
169         out->m[1][0] = -(m10*(m22*m33 - m23*m32) - m20*(m12*m33 - m13*m32) + m30*(m12*m23 - m13*m22));
170         out->m[1][1] =  (m00*(m22*m33 - m23*m32) - m20*(m02*m33 - m03*m32) + m30*(m02*m23 - m03*m22));
171         out->m[1][2] = -(m00*(m12*m33 - m13*m32) - m10*(m02*m33 - m03*m32) + m30*(m02*m13 - m03*m12));
172         out->m[1][3] =  (m00*(m12*m23 - m13*m22) - m10*(m02*m23 - m03*m22) + m20*(m02*m13 - m03*m12));
173         out->m[2][0] =  (m10*(m21*m33 - m23*m31) - m20*(m11*m33 - m13*m31) + m30*(m11*m23 - m13*m21));
174         out->m[2][1] = -(m00*(m21*m33 - m23*m31) - m20*(m01*m33 - m03*m31) + m30*(m01*m23 - m03*m21));
175         out->m[2][2] =  (m00*(m11*m33 - m13*m31) - m10*(m01*m33 - m03*m31) + m30*(m01*m13 - m03*m11));
176         out->m[2][3] = -(m00*(m11*m23 - m13*m21) - m10*(m01*m23 - m03*m21) + m20*(m01*m13 - m03*m11));
177         out->m[3][0] = -(m10*(m21*m32 - m22*m31) - m20*(m11*m32 - m12*m31) + m30*(m11*m22 - m12*m21));
178         out->m[3][1] =  (m00*(m21*m32 - m22*m31) - m20*(m01*m32 - m02*m31) + m30*(m01*m22 - m02*m21));
179         out->m[3][2] = -(m00*(m11*m32 - m12*m31) - m10*(m01*m32 - m02*m31) + m30*(m01*m12 - m02*m11));
180         out->m[3][3] =  (m00*(m11*m22 - m12*m21) - m10*(m01*m22 - m02*m21) + m20*(m01*m12 - m02*m11));
181
182         // calculate the determinant (as inverse == 1/det * adjoint, adjoint * m == identity * det, so this calculates the det)
183         det = m00*out->m[0][0] + m10*out->m[0][1] + m20*out->m[0][2] + m30*out->m[0][3];
184         if (det == 0.0f)
185                 return 0;
186
187         // multiplications are faster than divisions, usually
188         det = 1.0f / det;
189
190         // manually unrolled loop to multiply all matrix elements by 1/det
191         out->m[0][0] *= det; out->m[0][1] *= det; out->m[0][2] *= det; out->m[0][3] *= det;
192         out->m[1][0] *= det; out->m[1][1] *= det; out->m[1][2] *= det; out->m[1][3] *= det;
193         out->m[2][0] *= det; out->m[2][1] *= det; out->m[2][2] *= det; out->m[2][3] *= det;
194         out->m[3][0] *= det; out->m[3][1] *= det; out->m[3][2] *= det; out->m[3][3] *= det;
195
196         return 1;
197 }
198 #elif 1
199 // Adapted from code contributed to Mesa by David Moore (Mesa 7.6 under SGI Free License B - which is MIT/X11-type)
200 int Matrix4x4_Invert_Full (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1)
201 {
202         matrix4x4_t temp;
203         double det;
204         int i, j;
205
206 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
207         temp.m[0][0] =  in1->m[1][1]*in1->m[2][2]*in1->m[3][3] - in1->m[1][1]*in1->m[2][3]*in1->m[3][2] - in1->m[2][1]*in1->m[1][2]*in1->m[3][3] + in1->m[2][1]*in1->m[1][3]*in1->m[3][2] + in1->m[3][1]*in1->m[1][2]*in1->m[2][3] - in1->m[3][1]*in1->m[1][3]*in1->m[2][2];
208         temp.m[1][0] = -in1->m[1][0]*in1->m[2][2]*in1->m[3][3] + in1->m[1][0]*in1->m[2][3]*in1->m[3][2] + in1->m[2][0]*in1->m[1][2]*in1->m[3][3] - in1->m[2][0]*in1->m[1][3]*in1->m[3][2] - in1->m[3][0]*in1->m[1][2]*in1->m[2][3] + in1->m[3][0]*in1->m[1][3]*in1->m[2][2];
209         temp.m[2][0] =  in1->m[1][0]*in1->m[2][1]*in1->m[3][3] - in1->m[1][0]*in1->m[2][3]*in1->m[3][1] - in1->m[2][0]*in1->m[1][1]*in1->m[3][3] + in1->m[2][0]*in1->m[1][3]*in1->m[3][1] + in1->m[3][0]*in1->m[1][1]*in1->m[2][3] - in1->m[3][0]*in1->m[1][3]*in1->m[2][1];
210         temp.m[3][0] = -in1->m[1][0]*in1->m[2][1]*in1->m[3][2] + in1->m[1][0]*in1->m[2][2]*in1->m[3][1] + in1->m[2][0]*in1->m[1][1]*in1->m[3][2] - in1->m[2][0]*in1->m[1][2]*in1->m[3][1] - in1->m[3][0]*in1->m[1][1]*in1->m[2][2] + in1->m[3][0]*in1->m[1][2]*in1->m[2][1];
211         temp.m[0][1] = -in1->m[0][1]*in1->m[2][2]*in1->m[3][3] + in1->m[0][1]*in1->m[2][3]*in1->m[3][2] + in1->m[2][1]*in1->m[0][2]*in1->m[3][3] - in1->m[2][1]*in1->m[0][3]*in1->m[3][2] - in1->m[3][1]*in1->m[0][2]*in1->m[2][3] + in1->m[3][1]*in1->m[0][3]*in1->m[2][2];
212         temp.m[1][1] =  in1->m[0][0]*in1->m[2][2]*in1->m[3][3] - in1->m[0][0]*in1->m[2][3]*in1->m[3][2] - in1->m[2][0]*in1->m[0][2]*in1->m[3][3] + in1->m[2][0]*in1->m[0][3]*in1->m[3][2] + in1->m[3][0]*in1->m[0][2]*in1->m[2][3] - in1->m[3][0]*in1->m[0][3]*in1->m[2][2];
213         temp.m[2][1] = -in1->m[0][0]*in1->m[2][1]*in1->m[3][3] + in1->m[0][0]*in1->m[2][3]*in1->m[3][1] + in1->m[2][0]*in1->m[0][1]*in1->m[3][3] - in1->m[2][0]*in1->m[0][3]*in1->m[3][1] - in1->m[3][0]*in1->m[0][1]*in1->m[2][3] + in1->m[3][0]*in1->m[0][3]*in1->m[2][1];
214         temp.m[3][1] =  in1->m[0][0]*in1->m[2][1]*in1->m[3][2] - in1->m[0][0]*in1->m[2][2]*in1->m[3][1] - in1->m[2][0]*in1->m[0][1]*in1->m[3][2] + in1->m[2][0]*in1->m[0][2]*in1->m[3][1] + in1->m[3][0]*in1->m[0][1]*in1->m[2][2] - in1->m[3][0]*in1->m[0][2]*in1->m[2][1];
215         temp.m[0][2] =  in1->m[0][1]*in1->m[1][2]*in1->m[3][3] - in1->m[0][1]*in1->m[1][3]*in1->m[3][2] - in1->m[1][1]*in1->m[0][2]*in1->m[3][3] + in1->m[1][1]*in1->m[0][3]*in1->m[3][2] + in1->m[3][1]*in1->m[0][2]*in1->m[1][3] - in1->m[3][1]*in1->m[0][3]*in1->m[1][2];
216         temp.m[1][2] = -in1->m[0][0]*in1->m[1][2]*in1->m[3][3] + in1->m[0][0]*in1->m[1][3]*in1->m[3][2] + in1->m[1][0]*in1->m[0][2]*in1->m[3][3] - in1->m[1][0]*in1->m[0][3]*in1->m[3][2] - in1->m[3][0]*in1->m[0][2]*in1->m[1][3] + in1->m[3][0]*in1->m[0][3]*in1->m[1][2];
217         temp.m[2][2] =  in1->m[0][0]*in1->m[1][1]*in1->m[3][3] - in1->m[0][0]*in1->m[1][3]*in1->m[3][1] - in1->m[1][0]*in1->m[0][1]*in1->m[3][3] + in1->m[1][0]*in1->m[0][3]*in1->m[3][1] + in1->m[3][0]*in1->m[0][1]*in1->m[1][3] - in1->m[3][0]*in1->m[0][3]*in1->m[1][1];
218         temp.m[3][2] = -in1->m[0][0]*in1->m[1][1]*in1->m[3][2] + in1->m[0][0]*in1->m[1][2]*in1->m[3][1] + in1->m[1][0]*in1->m[0][1]*in1->m[3][2] - in1->m[1][0]*in1->m[0][2]*in1->m[3][1] - in1->m[3][0]*in1->m[0][1]*in1->m[1][2] + in1->m[3][0]*in1->m[0][2]*in1->m[1][1];
219         temp.m[0][3] = -in1->m[0][1]*in1->m[1][2]*in1->m[2][3] + in1->m[0][1]*in1->m[1][3]*in1->m[2][2] + in1->m[1][1]*in1->m[0][2]*in1->m[2][3] - in1->m[1][1]*in1->m[0][3]*in1->m[2][2] - in1->m[2][1]*in1->m[0][2]*in1->m[1][3] + in1->m[2][1]*in1->m[0][3]*in1->m[1][2];
220         temp.m[1][3] =  in1->m[0][0]*in1->m[1][2]*in1->m[2][3] - in1->m[0][0]*in1->m[1][3]*in1->m[2][2] - in1->m[1][0]*in1->m[0][2]*in1->m[2][3] + in1->m[1][0]*in1->m[0][3]*in1->m[2][2] + in1->m[2][0]*in1->m[0][2]*in1->m[1][3] - in1->m[2][0]*in1->m[0][3]*in1->m[1][2];
221         temp.m[2][3] = -in1->m[0][0]*in1->m[1][1]*in1->m[2][3] + in1->m[0][0]*in1->m[1][3]*in1->m[2][1] + in1->m[1][0]*in1->m[0][1]*in1->m[2][3] - in1->m[1][0]*in1->m[0][3]*in1->m[2][1] - in1->m[2][0]*in1->m[0][1]*in1->m[1][3] + in1->m[2][0]*in1->m[0][3]*in1->m[1][1];
222         temp.m[3][3] =  in1->m[0][0]*in1->m[1][1]*in1->m[2][2] - in1->m[0][0]*in1->m[1][2]*in1->m[2][1] - in1->m[1][0]*in1->m[0][1]*in1->m[2][2] + in1->m[1][0]*in1->m[0][2]*in1->m[2][1] + in1->m[2][0]*in1->m[0][1]*in1->m[1][2] - in1->m[2][0]*in1->m[0][2]*in1->m[1][1];
223 #else
224         temp.m[0][0] =  in1->m[1][1]*in1->m[2][2]*in1->m[3][3] - in1->m[1][1]*in1->m[3][2]*in1->m[2][3] - in1->m[1][2]*in1->m[2][1]*in1->m[3][3] + in1->m[1][2]*in1->m[3][1]*in1->m[2][3] + in1->m[1][3]*in1->m[2][1]*in1->m[3][2] - in1->m[1][3]*in1->m[3][1]*in1->m[2][2];
225         temp.m[0][1] = -in1->m[0][1]*in1->m[2][2]*in1->m[3][3] + in1->m[0][1]*in1->m[3][2]*in1->m[2][3] + in1->m[0][2]*in1->m[2][1]*in1->m[3][3] - in1->m[0][2]*in1->m[3][1]*in1->m[2][3] - in1->m[0][3]*in1->m[2][1]*in1->m[3][2] + in1->m[0][3]*in1->m[3][1]*in1->m[2][2];
226         temp.m[0][2] =  in1->m[0][1]*in1->m[1][2]*in1->m[3][3] - in1->m[0][1]*in1->m[3][2]*in1->m[1][3] - in1->m[0][2]*in1->m[1][1]*in1->m[3][3] + in1->m[0][2]*in1->m[3][1]*in1->m[1][3] + in1->m[0][3]*in1->m[1][1]*in1->m[3][2] - in1->m[0][3]*in1->m[3][1]*in1->m[1][2];
227         temp.m[0][3] = -in1->m[0][1]*in1->m[1][2]*in1->m[2][3] + in1->m[0][1]*in1->m[2][2]*in1->m[1][3] + in1->m[0][2]*in1->m[1][1]*in1->m[2][3] - in1->m[0][2]*in1->m[2][1]*in1->m[1][3] - in1->m[0][3]*in1->m[1][1]*in1->m[2][2] + in1->m[0][3]*in1->m[2][1]*in1->m[1][2];
228         temp.m[1][0] = -in1->m[1][0]*in1->m[2][2]*in1->m[3][3] + in1->m[1][0]*in1->m[3][2]*in1->m[2][3] + in1->m[1][2]*in1->m[2][0]*in1->m[3][3] - in1->m[1][2]*in1->m[3][0]*in1->m[2][3] - in1->m[1][3]*in1->m[2][0]*in1->m[3][2] + in1->m[1][3]*in1->m[3][0]*in1->m[2][2];
229         temp.m[1][1] =  in1->m[0][0]*in1->m[2][2]*in1->m[3][3] - in1->m[0][0]*in1->m[3][2]*in1->m[2][3] - in1->m[0][2]*in1->m[2][0]*in1->m[3][3] + in1->m[0][2]*in1->m[3][0]*in1->m[2][3] + in1->m[0][3]*in1->m[2][0]*in1->m[3][2] - in1->m[0][3]*in1->m[3][0]*in1->m[2][2];
230         temp.m[1][2] = -in1->m[0][0]*in1->m[1][2]*in1->m[3][3] + in1->m[0][0]*in1->m[3][2]*in1->m[1][3] + in1->m[0][2]*in1->m[1][0]*in1->m[3][3] - in1->m[0][2]*in1->m[3][0]*in1->m[1][3] - in1->m[0][3]*in1->m[1][0]*in1->m[3][2] + in1->m[0][3]*in1->m[3][0]*in1->m[1][2];
231         temp.m[1][3] =  in1->m[0][0]*in1->m[1][2]*in1->m[2][3] - in1->m[0][0]*in1->m[2][2]*in1->m[1][3] - in1->m[0][2]*in1->m[1][0]*in1->m[2][3] + in1->m[0][2]*in1->m[2][0]*in1->m[1][3] + in1->m[0][3]*in1->m[1][0]*in1->m[2][2] - in1->m[0][3]*in1->m[2][0]*in1->m[1][2];
232         temp.m[2][0] =  in1->m[1][0]*in1->m[2][1]*in1->m[3][3] - in1->m[1][0]*in1->m[3][1]*in1->m[2][3] - in1->m[1][1]*in1->m[2][0]*in1->m[3][3] + in1->m[1][1]*in1->m[3][0]*in1->m[2][3] + in1->m[1][3]*in1->m[2][0]*in1->m[3][1] - in1->m[1][3]*in1->m[3][0]*in1->m[2][1];
233         temp.m[2][1] = -in1->m[0][0]*in1->m[2][1]*in1->m[3][3] + in1->m[0][0]*in1->m[3][1]*in1->m[2][3] + in1->m[0][1]*in1->m[2][0]*in1->m[3][3] - in1->m[0][1]*in1->m[3][0]*in1->m[2][3] - in1->m[0][3]*in1->m[2][0]*in1->m[3][1] + in1->m[0][3]*in1->m[3][0]*in1->m[2][1];
234         temp.m[2][2] =  in1->m[0][0]*in1->m[1][1]*in1->m[3][3] - in1->m[0][0]*in1->m[3][1]*in1->m[1][3] - in1->m[0][1]*in1->m[1][0]*in1->m[3][3] + in1->m[0][1]*in1->m[3][0]*in1->m[1][3] + in1->m[0][3]*in1->m[1][0]*in1->m[3][1] - in1->m[0][3]*in1->m[3][0]*in1->m[1][1];
235         temp.m[2][3] = -in1->m[0][0]*in1->m[1][1]*in1->m[2][3] + in1->m[0][0]*in1->m[2][1]*in1->m[1][3] + in1->m[0][1]*in1->m[1][0]*in1->m[2][3] - in1->m[0][1]*in1->m[2][0]*in1->m[1][3] - in1->m[0][3]*in1->m[1][0]*in1->m[2][1] + in1->m[0][3]*in1->m[2][0]*in1->m[1][1];
236         temp.m[3][0] = -in1->m[1][0]*in1->m[2][1]*in1->m[3][2] + in1->m[1][0]*in1->m[3][1]*in1->m[2][2] + in1->m[1][1]*in1->m[2][0]*in1->m[3][2] - in1->m[1][1]*in1->m[3][0]*in1->m[2][2] - in1->m[1][2]*in1->m[2][0]*in1->m[3][1] + in1->m[1][2]*in1->m[3][0]*in1->m[2][1];
237         temp.m[3][1] =  in1->m[0][0]*in1->m[2][1]*in1->m[3][2] - in1->m[0][0]*in1->m[3][1]*in1->m[2][2] - in1->m[0][1]*in1->m[2][0]*in1->m[3][2] + in1->m[0][1]*in1->m[3][0]*in1->m[2][2] + in1->m[0][2]*in1->m[2][0]*in1->m[3][1] - in1->m[0][2]*in1->m[3][0]*in1->m[2][1];
238         temp.m[3][2] = -in1->m[0][0]*in1->m[1][1]*in1->m[3][2] + in1->m[0][0]*in1->m[3][1]*in1->m[1][2] + in1->m[0][1]*in1->m[1][0]*in1->m[3][2] - in1->m[0][1]*in1->m[3][0]*in1->m[1][2] - in1->m[0][2]*in1->m[1][0]*in1->m[3][1] + in1->m[0][2]*in1->m[3][0]*in1->m[1][1];
239         temp.m[3][3] =  in1->m[0][0]*in1->m[1][1]*in1->m[2][2] - in1->m[0][0]*in1->m[2][1]*in1->m[1][2] - in1->m[0][1]*in1->m[1][0]*in1->m[2][2] + in1->m[0][1]*in1->m[2][0]*in1->m[1][2] + in1->m[0][2]*in1->m[1][0]*in1->m[2][1] - in1->m[0][2]*in1->m[2][0]*in1->m[1][1];
240 #endif
241
242         det = in1->m[0][0]*temp.m[0][0] + in1->m[1][0]*temp.m[0][1] + in1->m[2][0]*temp.m[0][2] + in1->m[3][0]*temp.m[0][3];
243         if (det == 0.0f)
244                 return 0;
245
246         det = 1.0f / det;
247
248         for (i = 0;i < 4;i++)
249                 for (j = 0;j < 4;j++)
250                         out->m[i][j] = temp.m[i][j] * det;
251
252         return 1;
253 }
254 #else
255 int Matrix4x4_Invert_Full (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1)
256 {
257         double  *temp;
258         double  *r[4];
259         double  rtemp[4][8];
260         double  m[4];
261         double  s;
262
263         r[0]    = rtemp[0];
264         r[1]    = rtemp[1];
265         r[2]    = rtemp[2];
266         r[3]    = rtemp[3];
267
268 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
269         r[0][0] = in1->m[0][0]; r[0][1] = in1->m[1][0]; r[0][2] = in1->m[2][0]; r[0][3] = in1->m[3][0];
270         r[0][4] = 1.0;                  r[0][5] =                               r[0][6] =                               r[0][7] = 0.0;
271
272         r[1][0] = in1->m[0][1]; r[1][1] = in1->m[1][1]; r[1][2] = in1->m[2][1]; r[1][3] = in1->m[3][1];
273         r[1][5] = 1.0;                  r[1][4] =                               r[1][6] =                               r[1][7] = 0.0;
274
275         r[2][0] = in1->m[0][2]; r[2][1] = in1->m[1][2]; r[2][2] = in1->m[2][2]; r[2][3] = in1->m[3][2];
276         r[2][6] = 1.0;                  r[2][4] =                               r[2][5] =                               r[2][7] = 0.0;
277
278         r[3][0] = in1->m[0][3]; r[3][1] = in1->m[1][3]; r[3][2] = in1->m[2][3]; r[3][3] = in1->m[3][3];
279         r[3][7] = 1.0;                  r[3][4] =                               r[3][5] =                               r[3][6] = 0.0;
280 #else
281         r[0][0] = in1->m[0][0]; r[0][1] = in1->m[0][1]; r[0][2] = in1->m[0][2]; r[0][3] = in1->m[0][3];
282         r[0][4] = 1.0;                  r[0][5] =                               r[0][6] =                               r[0][7] = 0.0;
283
284         r[1][0] = in1->m[1][0]; r[1][1] = in1->m[1][1]; r[1][2] = in1->m[1][2]; r[1][3] = in1->m[1][3];
285         r[1][5] = 1.0;                  r[1][4] =                               r[1][6] =                               r[1][7] = 0.0;
286
287         r[2][0] = in1->m[2][0]; r[2][1] = in1->m[2][1]; r[2][2] = in1->m[2][2]; r[2][3] = in1->m[2][3];
288         r[2][6] = 1.0;                  r[2][4] =                               r[2][5] =                               r[2][7] = 0.0;
289
290         r[3][0] = in1->m[3][0]; r[3][1] = in1->m[3][1]; r[3][2] = in1->m[3][2]; r[3][3] = in1->m[3][3];
291         r[3][7] = 1.0;                  r[3][4] =                               r[3][5] =                               r[3][6] = 0.0;
292 #endif
293
294         if (fabs (r[3][0]) > fabs (r[2][0])) { temp = r[3]; r[3] = r[2]; r[2] = temp; }
295         if (fabs (r[2][0]) > fabs (r[1][0])) { temp = r[2]; r[2] = r[1]; r[1] = temp; }
296         if (fabs (r[1][0]) > fabs (r[0][0])) { temp = r[1]; r[1] = r[0]; r[0] = temp; }
297
298         if (r[0][0])
299         {
300                 m[1]    = r[1][0] / r[0][0];
301                 m[2]    = r[2][0] / r[0][0];
302                 m[3]    = r[3][0] / r[0][0];
303
304                 s       = r[0][1]; r[1][1] -= m[1] * s; r[2][1] -= m[2] * s; r[3][1] -= m[3] * s;
305                 s       = r[0][2]; r[1][2] -= m[1] * s; r[2][2] -= m[2] * s; r[3][2] -= m[3] * s;
306                 s       = r[0][3]; r[1][3] -= m[1] * s; r[2][3] -= m[2] * s; r[3][3] -= m[3] * s;
307
308                 s       = r[0][4]; if (s) { r[1][4] -= m[1] * s; r[2][4] -= m[2] * s; r[3][4] -= m[3] * s; }
309                 s       = r[0][5]; if (s) { r[1][5] -= m[1] * s; r[2][5] -= m[2] * s; r[3][5] -= m[3] * s; }
310                 s       = r[0][6]; if (s) { r[1][6] -= m[1] * s; r[2][6] -= m[2] * s; r[3][6] -= m[3] * s; }
311                 s       = r[0][7]; if (s) { r[1][7] -= m[1] * s; r[2][7] -= m[2] * s; r[3][7] -= m[3] * s; }
312
313                 if (fabs (r[3][1]) > fabs (r[2][1])) { temp = r[3]; r[3] = r[2]; r[2] = temp; }
314                 if (fabs (r[2][1]) > fabs (r[1][1])) { temp = r[2]; r[2] = r[1]; r[1] = temp; }
315
316                 if (r[1][1])
317                 {
318                         m[2]            = r[2][1] / r[1][1];
319                         m[3]            = r[3][1] / r[1][1];
320                         r[2][2] -= m[2] * r[1][2];
321                         r[3][2] -= m[3] * r[1][2];
322                         r[2][3] -= m[2] * r[1][3];
323                         r[3][3] -= m[3] * r[1][3];
324
325                         s       = r[1][4]; if (s) { r[2][4] -= m[2] * s; r[3][4] -= m[3] * s; }
326                         s       = r[1][5]; if (s) { r[2][5] -= m[2] * s; r[3][5] -= m[3] * s; }
327                         s       = r[1][6]; if (s) { r[2][6] -= m[2] * s; r[3][6] -= m[3] * s; }
328                         s       = r[1][7]; if (s) { r[2][7] -= m[2] * s; r[3][7] -= m[3] * s; }
329
330                         if (fabs (r[3][2]) > fabs (r[2][2])) { temp = r[3]; r[3] = r[2]; r[2] = temp; }
331
332                         if (r[2][2])
333                         {
334                                 m[3]            = r[3][2] / r[2][2];
335                                 r[3][3] -= m[3] * r[2][3];
336                                 r[3][4] -= m[3] * r[2][4];
337                                 r[3][5] -= m[3] * r[2][5];
338                                 r[3][6] -= m[3] * r[2][6];
339                                 r[3][7] -= m[3] * r[2][7];
340
341                                 if (r[3][3])
342                                 {
343                                         s                       = 1.0 / r[3][3];
344                                         r[3][4] *= s;
345                                         r[3][5] *= s;
346                                         r[3][6] *= s;
347                                         r[3][7] *= s;
348
349                                         m[2]            = r[2][3];
350                                         s                       = 1.0 / r[2][2];
351                                         r[2][4] = s * (r[2][4] - r[3][4] * m[2]);
352                                         r[2][5] = s * (r[2][5] - r[3][5] * m[2]);
353                                         r[2][6] = s * (r[2][6] - r[3][6] * m[2]);
354                                         r[2][7] = s * (r[2][7] - r[3][7] * m[2]);
355
356                                         m[1]            = r[1][3];
357                                         r[1][4] -= r[3][4] * m[1], r[1][5] -= r[3][5] * m[1];
358                                         r[1][6] -= r[3][6] * m[1], r[1][7] -= r[3][7] * m[1];
359
360                                         m[0]            = r[0][3];
361                                         r[0][4] -= r[3][4] * m[0], r[0][5] -= r[3][5] * m[0];
362                                         r[0][6] -= r[3][6] * m[0], r[0][7] -= r[3][7] * m[0];
363
364                                         m[1]            = r[1][2];
365                                         s                       = 1.0 / r[1][1];
366                                         r[1][4] = s * (r[1][4] - r[2][4] * m[1]), r[1][5] = s * (r[1][5] - r[2][5] * m[1]);
367                                         r[1][6] = s * (r[1][6] - r[2][6] * m[1]), r[1][7] = s * (r[1][7] - r[2][7] * m[1]);
368
369                                         m[0]            = r[0][2];
370                                         r[0][4] -= r[2][4] * m[0], r[0][5] -= r[2][5] * m[0];
371                                         r[0][6] -= r[2][6] * m[0], r[0][7] -= r[2][7] * m[0];
372
373                                         m[0]            = r[0][1];
374                                         s                       = 1.0 / r[0][0];
375                                         r[0][4] = s * (r[0][4] - r[1][4] * m[0]), r[0][5] = s * (r[0][5] - r[1][5] * m[0]);
376                                         r[0][6] = s * (r[0][6] - r[1][6] * m[0]), r[0][7] = s * (r[0][7] - r[1][7] * m[0]);
377
378 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
379                                         out->m[0][0]    = r[0][4];
380                                         out->m[0][1]    = r[1][4];
381                                         out->m[0][2]    = r[2][4];
382                                         out->m[0][3]    = r[3][4];
383                                         out->m[1][0]    = r[0][5];
384                                         out->m[1][1]    = r[1][5];
385                                         out->m[1][2]    = r[2][5];
386                                         out->m[1][3]    = r[3][5];
387                                         out->m[2][0]    = r[0][6];
388                                         out->m[2][1]    = r[1][6];
389                                         out->m[2][2]    = r[2][6];
390                                         out->m[2][3]    = r[3][6];
391                                         out->m[3][0]    = r[0][7];
392                                         out->m[3][1]    = r[1][7];
393                                         out->m[3][2]    = r[2][7];
394                                         out->m[3][3]    = r[3][7];
395 #else
396                                         out->m[0][0]    = r[0][4];
397                                         out->m[0][1]    = r[0][5];
398                                         out->m[0][2]    = r[0][6];
399                                         out->m[0][3]    = r[0][7];
400                                         out->m[1][0]    = r[1][4];
401                                         out->m[1][1]    = r[1][5];
402                                         out->m[1][2]    = r[1][6];
403                                         out->m[1][3]    = r[1][7];
404                                         out->m[2][0]    = r[2][4];
405                                         out->m[2][1]    = r[2][5];
406                                         out->m[2][2]    = r[2][6];
407                                         out->m[2][3]    = r[2][7];
408                                         out->m[3][0]    = r[3][4];
409                                         out->m[3][1]    = r[3][5];
410                                         out->m[3][2]    = r[3][6];
411                                         out->m[3][3]    = r[3][7];
412 #endif
413
414                                         return 1;
415                                 }
416                         }
417                 }
418         }
419
420         return 0;
421 }
422 #endif
423
424 void Matrix4x4_Invert_Simple (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1)
425 {
426         // we only support uniform scaling, so assume the first row is enough
427         // (note the lack of sqrt here, because we're trying to undo the scaling,
428         // this means multiplying by the inverse scale twice - squaring it, which
429         // makes the sqrt a waste of time)
430 #if 1
431         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]);
432 #else
433         double scale = 3.0 / sqrt
434                  (in1->m[0][0] * in1->m[0][0] + in1->m[0][1] * in1->m[0][1] + in1->m[0][2] * in1->m[0][2]
435                 + in1->m[1][0] * in1->m[1][0] + in1->m[1][1] * in1->m[1][1] + in1->m[1][2] * in1->m[1][2]
436                 + in1->m[2][0] * in1->m[2][0] + in1->m[2][1] * in1->m[2][1] + in1->m[2][2] * in1->m[2][2]);
437         scale *= scale;
438 #endif
439
440         // invert the rotation by transposing and multiplying by the squared
441         // recipricol of the input matrix scale as described above
442         out->m[0][0] = in1->m[0][0] * scale;
443         out->m[0][1] = in1->m[1][0] * scale;
444         out->m[0][2] = in1->m[2][0] * scale;
445         out->m[1][0] = in1->m[0][1] * scale;
446         out->m[1][1] = in1->m[1][1] * scale;
447         out->m[1][2] = in1->m[2][1] * scale;
448         out->m[2][0] = in1->m[0][2] * scale;
449         out->m[2][1] = in1->m[1][2] * scale;
450         out->m[2][2] = in1->m[2][2] * scale;
451
452 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
453         // invert the translate
454         out->m[3][0] = -(in1->m[3][0] * out->m[0][0] + in1->m[3][1] * out->m[1][0] + in1->m[3][2] * out->m[2][0]);
455         out->m[3][1] = -(in1->m[3][0] * out->m[0][1] + in1->m[3][1] * out->m[1][1] + in1->m[3][2] * out->m[2][1]);
456         out->m[3][2] = -(in1->m[3][0] * out->m[0][2] + in1->m[3][1] * out->m[1][2] + in1->m[3][2] * out->m[2][2]);
457
458         // don't know if there's anything worth doing here
459         out->m[0][3] = 0;
460         out->m[1][3] = 0;
461         out->m[2][3] = 0;
462         out->m[3][3] = 1;
463 #else
464         // invert the translate
465         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]);
466         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]);
467         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]);
468
469         // don't know if there's anything worth doing here
470         out->m[3][0] = 0;
471         out->m[3][1] = 0;
472         out->m[3][2] = 0;
473         out->m[3][3] = 1;
474 #endif
475 }
476
477 void Matrix4x4_Interpolate (matrix4x4_t *out, matrix4x4_t *in1, matrix4x4_t *in2, double frac)
478 {
479         int i, j;
480         for (i = 0;i < 4;i++)
481                 for (j = 0;j < 4;j++)
482                         out->m[i][j] = in1->m[i][j] + frac * (in2->m[i][j] - in1->m[i][j]);
483 }
484
485 void Matrix4x4_Clear (matrix4x4_t *out)
486 {
487         int i, j;
488         for (i = 0;i < 4;i++)
489                 for (j = 0;j < 4;j++)
490                         out->m[i][j] = 0;
491 }
492
493 void Matrix4x4_Accumulate (matrix4x4_t *out, matrix4x4_t *in, double weight)
494 {
495         int i, j;
496         for (i = 0;i < 4;i++)
497                 for (j = 0;j < 4;j++)
498                         out->m[i][j] += in->m[i][j] * weight;
499 }
500
501 void Matrix4x4_Normalize (matrix4x4_t *out, matrix4x4_t *in1)
502 {
503         // scale rotation matrix vectors to a length of 1
504         // note: this is only designed to undo uniform scaling
505         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]);
506         *out = *in1;
507         Matrix4x4_Scale(out, scale, 1);
508 }
509
510 void Matrix4x4_Normalize3 (matrix4x4_t *out, matrix4x4_t *in1)
511 {
512         int i;
513         double scale;
514         // scale each rotation matrix vector to a length of 1
515         // intended for use after Matrix4x4_Interpolate or Matrix4x4_Accumulate
516         *out = *in1;
517         for (i = 0;i < 3;i++)
518         {
519 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
520                 scale = sqrt(in1->m[i][0] * in1->m[i][0] + in1->m[i][1] * in1->m[i][1] + in1->m[i][2] * in1->m[i][2]);
521                 if (scale)
522                         scale = 1.0 / scale;
523                 out->m[i][0] *= scale;
524                 out->m[i][1] *= scale;
525                 out->m[i][2] *= scale;
526 #else
527                 scale = sqrt(in1->m[0][i] * in1->m[0][i] + in1->m[1][i] * in1->m[1][i] + in1->m[2][i] * in1->m[2][i]);
528                 if (scale)
529                         scale = 1.0 / scale;
530                 out->m[0][i] *= scale;
531                 out->m[1][i] *= scale;
532                 out->m[2][i] *= scale;
533 #endif
534         }
535 }
536
537 void Matrix4x4_Reflect (matrix4x4_t *out, double normalx, double normaly, double normalz, double dist, double axisscale)
538 {
539         int i;
540         double d;
541         double p[4], p2[4];
542         p[0] = normalx;
543         p[1] = normaly;
544         p[2] = normalz;
545         p[3] = -dist;
546         p2[0] = p[0] * axisscale;
547         p2[1] = p[1] * axisscale;
548         p2[2] = p[2] * axisscale;
549         p2[3] = 0;
550         for (i = 0;i < 4;i++)
551         {
552 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
553                 d = out->m[i][0] * p[0] + out->m[i][1] * p[1] + out->m[i][2] * p[2] + out->m[i][3] * p[3];
554                 out->m[i][0] += p2[0] * d;
555                 out->m[i][1] += p2[1] * d;
556                 out->m[i][2] += p2[2] * d;
557 #else
558                 d = out->m[0][i] * p[0] + out->m[1][i] * p[1] + out->m[2][i] * p[2] + out->m[3][i] * p[3];
559                 out->m[0][i] += p2[0] * d;
560                 out->m[1][i] += p2[1] * d;
561                 out->m[2][i] += p2[2] * d;
562 #endif
563         }
564 }
565
566 void Matrix4x4_CreateIdentity (matrix4x4_t *out)
567 {
568         out->m[0][0]=1.0f;
569         out->m[0][1]=0.0f;
570         out->m[0][2]=0.0f;
571         out->m[0][3]=0.0f;
572         out->m[1][0]=0.0f;
573         out->m[1][1]=1.0f;
574         out->m[1][2]=0.0f;
575         out->m[1][3]=0.0f;
576         out->m[2][0]=0.0f;
577         out->m[2][1]=0.0f;
578         out->m[2][2]=1.0f;
579         out->m[2][3]=0.0f;
580         out->m[3][0]=0.0f;
581         out->m[3][1]=0.0f;
582         out->m[3][2]=0.0f;
583         out->m[3][3]=1.0f;
584 }
585
586 void Matrix4x4_CreateTranslate (matrix4x4_t *out, double x, double y, double z)
587 {
588 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
589         out->m[0][0]=1.0f;
590         out->m[1][0]=0.0f;
591         out->m[2][0]=0.0f;
592         out->m[3][0]=x;
593         out->m[0][1]=0.0f;
594         out->m[1][1]=1.0f;
595         out->m[2][1]=0.0f;
596         out->m[3][1]=y;
597         out->m[0][2]=0.0f;
598         out->m[1][2]=0.0f;
599         out->m[2][2]=1.0f;
600         out->m[3][2]=z;
601         out->m[0][3]=0.0f;
602         out->m[1][3]=0.0f;
603         out->m[2][3]=0.0f;
604         out->m[3][3]=1.0f;
605 #else
606         out->m[0][0]=1.0f;
607         out->m[0][1]=0.0f;
608         out->m[0][2]=0.0f;
609         out->m[0][3]=x;
610         out->m[1][0]=0.0f;
611         out->m[1][1]=1.0f;
612         out->m[1][2]=0.0f;
613         out->m[1][3]=y;
614         out->m[2][0]=0.0f;
615         out->m[2][1]=0.0f;
616         out->m[2][2]=1.0f;
617         out->m[2][3]=z;
618         out->m[3][0]=0.0f;
619         out->m[3][1]=0.0f;
620         out->m[3][2]=0.0f;
621         out->m[3][3]=1.0f;
622 #endif
623 }
624
625 void Matrix4x4_CreateRotate (matrix4x4_t *out, double angle, double x, double y, double z)
626 {
627         double len, c, s;
628
629         len = x*x+y*y+z*z;
630         if (len != 0.0f)
631                 len = 1.0f / sqrt(len);
632         x *= len;
633         y *= len;
634         z *= len;
635
636         angle *= (-M_PI / 180.0);
637         c = cos(angle);
638         s = sin(angle);
639
640 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
641         out->m[0][0]=x * x + c * (1 - x * x);
642         out->m[1][0]=x * y * (1 - c) + z * s;
643         out->m[2][0]=z * x * (1 - c) - y * s;
644         out->m[3][0]=0.0f;
645         out->m[0][1]=x * y * (1 - c) - z * s;
646         out->m[1][1]=y * y + c * (1 - y * y);
647         out->m[2][1]=y * z * (1 - c) + x * s;
648         out->m[3][1]=0.0f;
649         out->m[0][2]=z * x * (1 - c) + y * s;
650         out->m[1][2]=y * z * (1 - c) - x * s;
651         out->m[2][2]=z * z + c * (1 - z * z);
652         out->m[3][2]=0.0f;
653         out->m[0][3]=0.0f;
654         out->m[1][3]=0.0f;
655         out->m[2][3]=0.0f;
656         out->m[3][3]=1.0f;
657 #else
658         out->m[0][0]=x * x + c * (1 - x * x);
659         out->m[0][1]=x * y * (1 - c) + z * s;
660         out->m[0][2]=z * x * (1 - c) - y * s;
661         out->m[0][3]=0.0f;
662         out->m[1][0]=x * y * (1 - c) - z * s;
663         out->m[1][1]=y * y + c * (1 - y * y);
664         out->m[1][2]=y * z * (1 - c) + x * s;
665         out->m[1][3]=0.0f;
666         out->m[2][0]=z * x * (1 - c) + y * s;
667         out->m[2][1]=y * z * (1 - c) - x * s;
668         out->m[2][2]=z * z + c * (1 - z * z);
669         out->m[2][3]=0.0f;
670         out->m[3][0]=0.0f;
671         out->m[3][1]=0.0f;
672         out->m[3][2]=0.0f;
673         out->m[3][3]=1.0f;
674 #endif
675 }
676
677 void Matrix4x4_CreateScale (matrix4x4_t *out, double x)
678 {
679         out->m[0][0]=x;
680         out->m[0][1]=0.0f;
681         out->m[0][2]=0.0f;
682         out->m[0][3]=0.0f;
683         out->m[1][0]=0.0f;
684         out->m[1][1]=x;
685         out->m[1][2]=0.0f;
686         out->m[1][3]=0.0f;
687         out->m[2][0]=0.0f;
688         out->m[2][1]=0.0f;
689         out->m[2][2]=x;
690         out->m[2][3]=0.0f;
691         out->m[3][0]=0.0f;
692         out->m[3][1]=0.0f;
693         out->m[3][2]=0.0f;
694         out->m[3][3]=1.0f;
695 }
696
697 void Matrix4x4_CreateScale3 (matrix4x4_t *out, double x, double y, double z)
698 {
699         out->m[0][0]=x;
700         out->m[0][1]=0.0f;
701         out->m[0][2]=0.0f;
702         out->m[0][3]=0.0f;
703         out->m[1][0]=0.0f;
704         out->m[1][1]=y;
705         out->m[1][2]=0.0f;
706         out->m[1][3]=0.0f;
707         out->m[2][0]=0.0f;
708         out->m[2][1]=0.0f;
709         out->m[2][2]=z;
710         out->m[2][3]=0.0f;
711         out->m[3][0]=0.0f;
712         out->m[3][1]=0.0f;
713         out->m[3][2]=0.0f;
714         out->m[3][3]=1.0f;
715 }
716
717 void Matrix4x4_CreateFromQuakeEntity(matrix4x4_t *out, double x, double y, double z, double pitch, double yaw, double roll, double scale)
718 {
719         double angle, sr, sp, sy, cr, cp, cy;
720
721         if (roll)
722         {
723                 angle = yaw * (M_PI*2 / 360);
724                 sy = sin(angle);
725                 cy = cos(angle);
726                 angle = pitch * (M_PI*2 / 360);
727                 sp = sin(angle);
728                 cp = cos(angle);
729                 angle = roll * (M_PI*2 / 360);
730                 sr = sin(angle);
731                 cr = cos(angle);
732 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
733                 out->m[0][0] = (cp*cy) * scale;
734                 out->m[1][0] = (sr*sp*cy+cr*-sy) * scale;
735                 out->m[2][0] = (cr*sp*cy+-sr*-sy) * scale;
736                 out->m[3][0] = x;
737                 out->m[0][1] = (cp*sy) * scale;
738                 out->m[1][1] = (sr*sp*sy+cr*cy) * scale;
739                 out->m[2][1] = (cr*sp*sy+-sr*cy) * scale;
740                 out->m[3][1] = y;
741                 out->m[0][2] = (-sp) * scale;
742                 out->m[1][2] = (sr*cp) * scale;
743                 out->m[2][2] = (cr*cp) * scale;
744                 out->m[3][2] = z;
745                 out->m[0][3] = 0;
746                 out->m[1][3] = 0;
747                 out->m[2][3] = 0;
748                 out->m[3][3] = 1;
749 #else
750                 out->m[0][0] = (cp*cy) * scale;
751                 out->m[0][1] = (sr*sp*cy+cr*-sy) * scale;
752                 out->m[0][2] = (cr*sp*cy+-sr*-sy) * scale;
753                 out->m[0][3] = x;
754                 out->m[1][0] = (cp*sy) * scale;
755                 out->m[1][1] = (sr*sp*sy+cr*cy) * scale;
756                 out->m[1][2] = (cr*sp*sy+-sr*cy) * scale;
757                 out->m[1][3] = y;
758                 out->m[2][0] = (-sp) * scale;
759                 out->m[2][1] = (sr*cp) * scale;
760                 out->m[2][2] = (cr*cp) * scale;
761                 out->m[2][3] = z;
762                 out->m[3][0] = 0;
763                 out->m[3][1] = 0;
764                 out->m[3][2] = 0;
765                 out->m[3][3] = 1;
766 #endif
767         }
768         else if (pitch)
769         {
770                 angle = yaw * (M_PI*2 / 360);
771                 sy = sin(angle);
772                 cy = cos(angle);
773                 angle = pitch * (M_PI*2 / 360);
774                 sp = sin(angle);
775                 cp = cos(angle);
776 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
777                 out->m[0][0] = (cp*cy) * scale;
778                 out->m[1][0] = (-sy) * scale;
779                 out->m[2][0] = (sp*cy) * scale;
780                 out->m[3][0] = x;
781                 out->m[0][1] = (cp*sy) * scale;
782                 out->m[1][1] = (cy) * scale;
783                 out->m[2][1] = (sp*sy) * scale;
784                 out->m[3][1] = y;
785                 out->m[0][2] = (-sp) * scale;
786                 out->m[1][2] = 0;
787                 out->m[2][2] = (cp) * scale;
788                 out->m[3][2] = z;
789                 out->m[0][3] = 0;
790                 out->m[1][3] = 0;
791                 out->m[2][3] = 0;
792                 out->m[3][3] = 1;
793 #else
794                 out->m[0][0] = (cp*cy) * scale;
795                 out->m[0][1] = (-sy) * scale;
796                 out->m[0][2] = (sp*cy) * scale;
797                 out->m[0][3] = x;
798                 out->m[1][0] = (cp*sy) * scale;
799                 out->m[1][1] = (cy) * scale;
800                 out->m[1][2] = (sp*sy) * scale;
801                 out->m[1][3] = y;
802                 out->m[2][0] = (-sp) * scale;
803                 out->m[2][1] = 0;
804                 out->m[2][2] = (cp) * scale;
805                 out->m[2][3] = z;
806                 out->m[3][0] = 0;
807                 out->m[3][1] = 0;
808                 out->m[3][2] = 0;
809                 out->m[3][3] = 1;
810 #endif
811         }
812         else if (yaw)
813         {
814                 angle = yaw * (M_PI*2 / 360);
815                 sy = sin(angle);
816                 cy = cos(angle);
817 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
818                 out->m[0][0] = (cy) * scale;
819                 out->m[1][0] = (-sy) * scale;
820                 out->m[2][0] = 0;
821                 out->m[3][0] = x;
822                 out->m[0][1] = (sy) * scale;
823                 out->m[1][1] = (cy) * scale;
824                 out->m[2][1] = 0;
825                 out->m[3][1] = y;
826                 out->m[0][2] = 0;
827                 out->m[1][2] = 0;
828                 out->m[2][2] = scale;
829                 out->m[3][2] = z;
830                 out->m[0][3] = 0;
831                 out->m[1][3] = 0;
832                 out->m[2][3] = 0;
833                 out->m[3][3] = 1;
834 #else
835                 out->m[0][0] = (cy) * scale;
836                 out->m[0][1] = (-sy) * scale;
837                 out->m[0][2] = 0;
838                 out->m[0][3] = x;
839                 out->m[1][0] = (sy) * scale;
840                 out->m[1][1] = (cy) * scale;
841                 out->m[1][2] = 0;
842                 out->m[1][3] = y;
843                 out->m[2][0] = 0;
844                 out->m[2][1] = 0;
845                 out->m[2][2] = scale;
846                 out->m[2][3] = z;
847                 out->m[3][0] = 0;
848                 out->m[3][1] = 0;
849                 out->m[3][2] = 0;
850                 out->m[3][3] = 1;
851 #endif
852         }
853         else
854         {
855 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
856                 out->m[0][0] = scale;
857                 out->m[1][0] = 0;
858                 out->m[2][0] = 0;
859                 out->m[3][0] = x;
860                 out->m[0][1] = 0;
861                 out->m[1][1] = scale;
862                 out->m[2][1] = 0;
863                 out->m[3][1] = y;
864                 out->m[0][2] = 0;
865                 out->m[1][2] = 0;
866                 out->m[2][2] = scale;
867                 out->m[3][2] = z;
868                 out->m[0][3] = 0;
869                 out->m[1][3] = 0;
870                 out->m[2][3] = 0;
871                 out->m[3][3] = 1;
872 #else
873                 out->m[0][0] = scale;
874                 out->m[0][1] = 0;
875                 out->m[0][2] = 0;
876                 out->m[0][3] = x;
877                 out->m[1][0] = 0;
878                 out->m[1][1] = scale;
879                 out->m[1][2] = 0;
880                 out->m[1][3] = y;
881                 out->m[2][0] = 0;
882                 out->m[2][1] = 0;
883                 out->m[2][2] = scale;
884                 out->m[2][3] = z;
885                 out->m[3][0] = 0;
886                 out->m[3][1] = 0;
887                 out->m[3][2] = 0;
888                 out->m[3][3] = 1;
889 #endif
890         }
891 }
892
893 void Matrix4x4_ToVectors(const matrix4x4_t *in, float vx[3], float vy[3], float vz[3], float t[3])
894 {
895 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
896         vx[0] = in->m[0][0];
897         vx[1] = in->m[0][1];
898         vx[2] = in->m[0][2];
899         vy[0] = in->m[1][0];
900         vy[1] = in->m[1][1];
901         vy[2] = in->m[1][2];
902         vz[0] = in->m[2][0];
903         vz[1] = in->m[2][1];
904         vz[2] = in->m[2][2];
905         t [0] = in->m[3][0];
906         t [1] = in->m[3][1];
907         t [2] = in->m[3][2];
908 #else
909         vx[0] = in->m[0][0];
910         vx[1] = in->m[1][0];
911         vx[2] = in->m[2][0];
912         vy[0] = in->m[0][1];
913         vy[1] = in->m[1][1];
914         vy[2] = in->m[2][1];
915         vz[0] = in->m[0][2];
916         vz[1] = in->m[1][2];
917         vz[2] = in->m[2][2];
918         t [0] = in->m[0][3];
919         t [1] = in->m[1][3];
920         t [2] = in->m[2][3];
921 #endif
922 }
923
924 void Matrix4x4_FromVectors(matrix4x4_t *out, const float vx[3], const float vy[3], const float vz[3], const float t[3])
925 {
926 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
927         out->m[0][0] = vx[0];
928         out->m[1][0] = vy[0];
929         out->m[2][0] = vz[0];
930         out->m[3][0] = t[0];
931         out->m[0][1] = vx[1];
932         out->m[1][1] = vy[1];
933         out->m[2][1] = vz[1];
934         out->m[3][1] = t[1];
935         out->m[0][2] = vx[2];
936         out->m[1][2] = vy[2];
937         out->m[2][2] = vz[2];
938         out->m[3][2] = t[2];
939         out->m[0][3] = 0.0f;
940         out->m[1][3] = 0.0f;
941         out->m[2][3] = 0.0f;
942         out->m[3][3] = 1.0f;
943 #else
944         out->m[0][0] = vx[0];
945         out->m[0][1] = vy[0];
946         out->m[0][2] = vz[0];
947         out->m[0][3] = t[0];
948         out->m[1][0] = vx[1];
949         out->m[1][1] = vy[1];
950         out->m[1][2] = vz[1];
951         out->m[1][3] = t[1];
952         out->m[2][0] = vx[2];
953         out->m[2][1] = vy[2];
954         out->m[2][2] = vz[2];
955         out->m[2][3] = t[2];
956         out->m[3][0] = 0.0f;
957         out->m[3][1] = 0.0f;
958         out->m[3][2] = 0.0f;
959         out->m[3][3] = 1.0f;
960 #endif
961 }
962
963 void Matrix4x4_ToArrayDoubleGL(const matrix4x4_t *in, double out[16])
964 {
965 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
966         out[ 0] = in->m[0][0];
967         out[ 1] = in->m[0][1];
968         out[ 2] = in->m[0][2];
969         out[ 3] = in->m[0][3];
970         out[ 4] = in->m[1][0];
971         out[ 5] = in->m[1][1];
972         out[ 6] = in->m[1][2];
973         out[ 7] = in->m[1][3];
974         out[ 8] = in->m[2][0];
975         out[ 9] = in->m[2][1];
976         out[10] = in->m[2][2];
977         out[11] = in->m[2][3];
978         out[12] = in->m[3][0];
979         out[13] = in->m[3][1];
980         out[14] = in->m[3][2];
981         out[15] = in->m[3][3];
982 #else
983         out[ 0] = in->m[0][0];
984         out[ 1] = in->m[1][0];
985         out[ 2] = in->m[2][0];
986         out[ 3] = in->m[3][0];
987         out[ 4] = in->m[0][1];
988         out[ 5] = in->m[1][1];
989         out[ 6] = in->m[2][1];
990         out[ 7] = in->m[3][1];
991         out[ 8] = in->m[0][2];
992         out[ 9] = in->m[1][2];
993         out[10] = in->m[2][2];
994         out[11] = in->m[3][2];
995         out[12] = in->m[0][3];
996         out[13] = in->m[1][3];
997         out[14] = in->m[2][3];
998         out[15] = in->m[3][3];
999 #endif
1000 }
1001
1002 void Matrix4x4_FromArrayDoubleGL (matrix4x4_t *out, const double in[16])
1003 {
1004 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1005         out->m[0][0] = in[0];
1006         out->m[0][1] = in[1];
1007         out->m[0][2] = in[2];
1008         out->m[0][3] = in[3];
1009         out->m[1][0] = in[4];
1010         out->m[1][1] = in[5];
1011         out->m[1][2] = in[6];
1012         out->m[1][3] = in[7];
1013         out->m[2][0] = in[8];
1014         out->m[2][1] = in[9];
1015         out->m[2][2] = in[10];
1016         out->m[2][3] = in[11];
1017         out->m[3][0] = in[12];
1018         out->m[3][1] = in[13];
1019         out->m[3][2] = in[14];
1020         out->m[3][3] = in[15];
1021 #else
1022         out->m[0][0] = in[0];
1023         out->m[1][0] = in[1];
1024         out->m[2][0] = in[2];
1025         out->m[3][0] = in[3];
1026         out->m[0][1] = in[4];
1027         out->m[1][1] = in[5];
1028         out->m[2][1] = in[6];
1029         out->m[3][1] = in[7];
1030         out->m[0][2] = in[8];
1031         out->m[1][2] = in[9];
1032         out->m[2][2] = in[10];
1033         out->m[3][2] = in[11];
1034         out->m[0][3] = in[12];
1035         out->m[1][3] = in[13];
1036         out->m[2][3] = in[14];
1037         out->m[3][3] = in[15];
1038 #endif
1039 }
1040
1041 void Matrix4x4_ToArrayDoubleD3D(const matrix4x4_t *in, double out[16])
1042 {
1043 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1044         out[ 0] = in->m[0][0];
1045         out[ 1] = in->m[1][0];
1046         out[ 2] = in->m[2][0];
1047         out[ 3] = in->m[3][0];
1048         out[ 4] = in->m[0][1];
1049         out[ 5] = in->m[1][1];
1050         out[ 6] = in->m[2][1];
1051         out[ 7] = in->m[3][1];
1052         out[ 8] = in->m[0][2];
1053         out[ 9] = in->m[1][2];
1054         out[10] = in->m[2][2];
1055         out[11] = in->m[3][2];
1056         out[12] = in->m[0][3];
1057         out[13] = in->m[1][3];
1058         out[14] = in->m[2][3];
1059         out[15] = in->m[3][3];
1060 #else
1061         out[ 0] = in->m[0][0];
1062         out[ 1] = in->m[0][1];
1063         out[ 2] = in->m[0][2];
1064         out[ 3] = in->m[0][3];
1065         out[ 4] = in->m[1][0];
1066         out[ 5] = in->m[1][1];
1067         out[ 6] = in->m[1][2];
1068         out[ 7] = in->m[1][3];
1069         out[ 8] = in->m[2][0];
1070         out[ 9] = in->m[2][1];
1071         out[10] = in->m[2][2];
1072         out[11] = in->m[2][3];
1073         out[12] = in->m[3][0];
1074         out[13] = in->m[3][1];
1075         out[14] = in->m[3][2];
1076         out[15] = in->m[3][3];
1077 #endif
1078 }
1079
1080 void Matrix4x4_FromArrayDoubleD3D (matrix4x4_t *out, const double in[16])
1081 {
1082 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1083         out->m[0][0] = in[0];
1084         out->m[1][0] = in[1];
1085         out->m[2][0] = in[2];
1086         out->m[3][0] = in[3];
1087         out->m[0][1] = in[4];
1088         out->m[1][1] = in[5];
1089         out->m[2][1] = in[6];
1090         out->m[3][1] = in[7];
1091         out->m[0][2] = in[8];
1092         out->m[1][2] = in[9];
1093         out->m[2][2] = in[10];
1094         out->m[3][2] = in[11];
1095         out->m[0][3] = in[12];
1096         out->m[1][3] = in[13];
1097         out->m[2][3] = in[14];
1098         out->m[3][3] = in[15];
1099 #else
1100         out->m[0][0] = in[0];
1101         out->m[0][1] = in[1];
1102         out->m[0][2] = in[2];
1103         out->m[0][3] = in[3];
1104         out->m[1][0] = in[4];
1105         out->m[1][1] = in[5];
1106         out->m[1][2] = in[6];
1107         out->m[1][3] = in[7];
1108         out->m[2][0] = in[8];
1109         out->m[2][1] = in[9];
1110         out->m[2][2] = in[10];
1111         out->m[2][3] = in[11];
1112         out->m[3][0] = in[12];
1113         out->m[3][1] = in[13];
1114         out->m[3][2] = in[14];
1115         out->m[3][3] = in[15];
1116 #endif
1117 }
1118
1119 void Matrix4x4_ToArrayFloatGL(const matrix4x4_t *in, float out[16])
1120 {
1121 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1122         out[ 0] = in->m[0][0];
1123         out[ 1] = in->m[0][1];
1124         out[ 2] = in->m[0][2];
1125         out[ 3] = in->m[0][3];
1126         out[ 4] = in->m[1][0];
1127         out[ 5] = in->m[1][1];
1128         out[ 6] = in->m[1][2];
1129         out[ 7] = in->m[1][3];
1130         out[ 8] = in->m[2][0];
1131         out[ 9] = in->m[2][1];
1132         out[10] = in->m[2][2];
1133         out[11] = in->m[2][3];
1134         out[12] = in->m[3][0];
1135         out[13] = in->m[3][1];
1136         out[14] = in->m[3][2];
1137         out[15] = in->m[3][3];
1138 #else
1139         out[ 0] = in->m[0][0];
1140         out[ 1] = in->m[1][0];
1141         out[ 2] = in->m[2][0];
1142         out[ 3] = in->m[3][0];
1143         out[ 4] = in->m[0][1];
1144         out[ 5] = in->m[1][1];
1145         out[ 6] = in->m[2][1];
1146         out[ 7] = in->m[3][1];
1147         out[ 8] = in->m[0][2];
1148         out[ 9] = in->m[1][2];
1149         out[10] = in->m[2][2];
1150         out[11] = in->m[3][2];
1151         out[12] = in->m[0][3];
1152         out[13] = in->m[1][3];
1153         out[14] = in->m[2][3];
1154         out[15] = in->m[3][3];
1155 #endif
1156 }
1157
1158 void Matrix4x4_FromArrayFloatGL (matrix4x4_t *out, const float in[16])
1159 {
1160 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1161         out->m[0][0] = in[0];
1162         out->m[0][1] = in[1];
1163         out->m[0][2] = in[2];
1164         out->m[0][3] = in[3];
1165         out->m[1][0] = in[4];
1166         out->m[1][1] = in[5];
1167         out->m[1][2] = in[6];
1168         out->m[1][3] = in[7];
1169         out->m[2][0] = in[8];
1170         out->m[2][1] = in[9];
1171         out->m[2][2] = in[10];
1172         out->m[2][3] = in[11];
1173         out->m[3][0] = in[12];
1174         out->m[3][1] = in[13];
1175         out->m[3][2] = in[14];
1176         out->m[3][3] = in[15];
1177 #else
1178         out->m[0][0] = in[0];
1179         out->m[1][0] = in[1];
1180         out->m[2][0] = in[2];
1181         out->m[3][0] = in[3];
1182         out->m[0][1] = in[4];
1183         out->m[1][1] = in[5];
1184         out->m[2][1] = in[6];
1185         out->m[3][1] = in[7];
1186         out->m[0][2] = in[8];
1187         out->m[1][2] = in[9];
1188         out->m[2][2] = in[10];
1189         out->m[3][2] = in[11];
1190         out->m[0][3] = in[12];
1191         out->m[1][3] = in[13];
1192         out->m[2][3] = in[14];
1193         out->m[3][3] = in[15];
1194 #endif
1195 }
1196
1197 void Matrix4x4_ToArrayFloatD3D(const matrix4x4_t *in, float out[16])
1198 {
1199 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1200         out[ 0] = in->m[0][0];
1201         out[ 1] = in->m[1][0];
1202         out[ 2] = in->m[2][0];
1203         out[ 3] = in->m[3][0];
1204         out[ 4] = in->m[0][1];
1205         out[ 5] = in->m[1][1];
1206         out[ 6] = in->m[2][1];
1207         out[ 7] = in->m[3][1];
1208         out[ 8] = in->m[0][2];
1209         out[ 9] = in->m[1][2];
1210         out[10] = in->m[2][2];
1211         out[11] = in->m[3][2];
1212         out[12] = in->m[0][3];
1213         out[13] = in->m[1][3];
1214         out[14] = in->m[2][3];
1215         out[15] = in->m[3][3];
1216 #else
1217         out[ 0] = in->m[0][0];
1218         out[ 1] = in->m[0][1];
1219         out[ 2] = in->m[0][2];
1220         out[ 3] = in->m[0][3];
1221         out[ 4] = in->m[1][0];
1222         out[ 5] = in->m[1][1];
1223         out[ 6] = in->m[1][2];
1224         out[ 7] = in->m[1][3];
1225         out[ 8] = in->m[2][0];
1226         out[ 9] = in->m[2][1];
1227         out[10] = in->m[2][2];
1228         out[11] = in->m[2][3];
1229         out[12] = in->m[3][0];
1230         out[13] = in->m[3][1];
1231         out[14] = in->m[3][2];
1232         out[15] = in->m[3][3];
1233 #endif
1234 }
1235
1236 void Matrix4x4_FromArrayFloatD3D (matrix4x4_t *out, const float in[16])
1237 {
1238 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1239         out->m[0][0] = in[0];
1240         out->m[1][0] = in[1];
1241         out->m[2][0] = in[2];
1242         out->m[3][0] = in[3];
1243         out->m[0][1] = in[4];
1244         out->m[1][1] = in[5];
1245         out->m[2][1] = in[6];
1246         out->m[3][1] = in[7];
1247         out->m[0][2] = in[8];
1248         out->m[1][2] = in[9];
1249         out->m[2][2] = in[10];
1250         out->m[3][2] = in[11];
1251         out->m[0][3] = in[12];
1252         out->m[1][3] = in[13];
1253         out->m[2][3] = in[14];
1254         out->m[3][3] = in[15];
1255 #else
1256         out->m[0][0] = in[0];
1257         out->m[0][1] = in[1];
1258         out->m[0][2] = in[2];
1259         out->m[0][3] = in[3];
1260         out->m[1][0] = in[4];
1261         out->m[1][1] = in[5];
1262         out->m[1][2] = in[6];
1263         out->m[1][3] = in[7];
1264         out->m[2][0] = in[8];
1265         out->m[2][1] = in[9];
1266         out->m[2][2] = in[10];
1267         out->m[2][3] = in[11];
1268         out->m[3][0] = in[12];
1269         out->m[3][1] = in[13];
1270         out->m[3][2] = in[14];
1271         out->m[3][3] = in[15];
1272 #endif
1273 }
1274
1275 void Matrix4x4_ToArray12FloatGL(const matrix4x4_t *in, float out[12])
1276 {
1277 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1278         out[ 0] = in->m[0][0];
1279         out[ 1] = in->m[0][1];
1280         out[ 2] = in->m[0][2];
1281         out[ 3] = in->m[1][0];
1282         out[ 4] = in->m[1][1];
1283         out[ 5] = in->m[1][2];
1284         out[ 6] = in->m[2][0];
1285         out[ 7] = in->m[2][1];
1286         out[ 8] = in->m[2][2];
1287         out[ 9] = in->m[3][0];
1288         out[10] = in->m[3][1];
1289         out[11] = in->m[3][2];
1290 #else
1291         out[ 0] = in->m[0][0];
1292         out[ 1] = in->m[1][0];
1293         out[ 2] = in->m[2][0];
1294         out[ 3] = in->m[0][1];
1295         out[ 4] = in->m[1][1];
1296         out[ 5] = in->m[2][1];
1297         out[ 6] = in->m[0][2];
1298         out[ 7] = in->m[1][2];
1299         out[ 8] = in->m[2][2];
1300         out[ 9] = in->m[0][3];
1301         out[10] = in->m[1][3];
1302         out[11] = in->m[2][3];
1303 #endif
1304 }
1305
1306 void Matrix4x4_FromArray12FloatGL(matrix4x4_t *out, const float in[12])
1307 {
1308 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1309         out->m[0][0] = in[0];
1310         out->m[0][1] = in[1];
1311         out->m[0][2] = in[2];
1312         out->m[0][3] = 0;
1313         out->m[1][0] = in[3];
1314         out->m[1][1] = in[4];
1315         out->m[1][2] = in[5];
1316         out->m[1][3] = 0;
1317         out->m[2][0] = in[6];
1318         out->m[2][1] = in[7];
1319         out->m[2][2] = in[8];
1320         out->m[2][3] = 0;
1321         out->m[3][0] = in[9];
1322         out->m[3][1] = in[10];
1323         out->m[3][2] = in[11];
1324         out->m[3][3] = 1;
1325 #else
1326         out->m[0][0] = in[0];
1327         out->m[1][0] = in[1];
1328         out->m[2][0] = in[2];
1329         out->m[3][0] = 0;
1330         out->m[0][1] = in[3];
1331         out->m[1][1] = in[4];
1332         out->m[2][1] = in[5];
1333         out->m[3][1] = 0;
1334         out->m[0][2] = in[6];
1335         out->m[1][2] = in[7];
1336         out->m[2][2] = in[8];
1337         out->m[3][2] = 0;
1338         out->m[0][3] = in[9];
1339         out->m[1][3] = in[10];
1340         out->m[2][3] = in[11];
1341         out->m[3][3] = 1;
1342 #endif
1343 }
1344
1345 void Matrix4x4_ToArray12FloatD3D(const matrix4x4_t *in, float out[12])
1346 {
1347 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1348         out[ 0] = in->m[0][0];
1349         out[ 1] = in->m[1][0];
1350         out[ 2] = in->m[2][0];
1351         out[ 3] = in->m[3][0];
1352         out[ 4] = in->m[0][1];
1353         out[ 5] = in->m[1][1];
1354         out[ 6] = in->m[2][1];
1355         out[ 7] = in->m[3][1];
1356         out[ 8] = in->m[0][2];
1357         out[ 9] = in->m[1][2];
1358         out[10] = in->m[2][2];
1359         out[11] = in->m[3][2];
1360 #else
1361         out[ 0] = in->m[0][0];
1362         out[ 1] = in->m[0][1];
1363         out[ 2] = in->m[0][2];
1364         out[ 3] = in->m[0][3];
1365         out[ 4] = in->m[1][0];
1366         out[ 5] = in->m[1][1];
1367         out[ 6] = in->m[1][2];
1368         out[ 7] = in->m[1][3];
1369         out[ 8] = in->m[2][0];
1370         out[ 9] = in->m[2][1];
1371         out[10] = in->m[2][2];
1372         out[11] = in->m[2][3];
1373 #endif
1374 }
1375
1376 void Matrix4x4_FromArray12FloatD3D(matrix4x4_t *out, const float in[12])
1377 {
1378 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1379         out->m[0][0] = in[0];
1380         out->m[1][0] = in[1];
1381         out->m[2][0] = in[2];
1382         out->m[3][0] = in[3];
1383         out->m[0][1] = in[4];
1384         out->m[1][1] = in[5];
1385         out->m[2][1] = in[6];
1386         out->m[3][1] = in[7];
1387         out->m[0][2] = in[8];
1388         out->m[1][2] = in[9];
1389         out->m[2][2] = in[10];
1390         out->m[3][2] = in[11];
1391         out->m[0][3] = 0;
1392         out->m[1][3] = 0;
1393         out->m[2][3] = 0;
1394         out->m[3][3] = 1;
1395 #else
1396         out->m[0][0] = in[0];
1397         out->m[0][1] = in[1];
1398         out->m[0][2] = in[2];
1399         out->m[0][3] = in[3];
1400         out->m[1][0] = in[4];
1401         out->m[1][1] = in[5];
1402         out->m[1][2] = in[6];
1403         out->m[1][3] = in[7];
1404         out->m[2][0] = in[8];
1405         out->m[2][1] = in[9];
1406         out->m[2][2] = in[10];
1407         out->m[2][3] = in[11];
1408         out->m[3][0] = 0;
1409         out->m[3][1] = 0;
1410         out->m[3][2] = 0;
1411         out->m[3][3] = 1;
1412 #endif
1413 }
1414
1415 void Matrix4x4_FromOriginQuat(matrix4x4_t *m, double ox, double oy, double oz, double x, double y, double z, double w)
1416 {
1417 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1418         m->m[0][0]=1-2*(y*y+z*z);m->m[1][0]=  2*(x*y-z*w);m->m[2][0]=  2*(x*z+y*w);m->m[3][0]=ox;
1419         m->m[0][1]=  2*(x*y+z*w);m->m[1][1]=1-2*(x*x+z*z);m->m[2][1]=  2*(y*z-x*w);m->m[3][1]=oy;
1420         m->m[0][2]=  2*(x*z-y*w);m->m[1][2]=  2*(y*z+x*w);m->m[2][2]=1-2*(x*x+y*y);m->m[3][2]=oz;
1421         m->m[0][3]=  0          ;m->m[1][3]=  0          ;m->m[2][3]=  0          ;m->m[3][3]=1;
1422 #else
1423         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;
1424         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;
1425         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;
1426         m->m[3][0]=  0          ;m->m[3][1]=  0          ;m->m[3][2]=  0          ;m->m[3][3]=1;
1427 #endif
1428 }
1429
1430 // see http://www.euclideanspace.com/maths/geometry/rotations/conversions/matrixToQuaternion/index.htm
1431 void Matrix4x4_ToOrigin3Quat4Float(const matrix4x4_t *m, float *origin, float *quat)
1432 {
1433 #if 0
1434         float s;
1435         quat[3] = sqrt(1.0f + m->m[0][0] + m->m[1][1] + m->m[2][2]) * 0.5f;
1436         s = 0.25f / quat[3];
1437 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1438         origin[0] = m->m[3][0];
1439         origin[1] = m->m[3][1];
1440         origin[2] = m->m[3][2];
1441         quat[0] = (m->m[1][2] - m->m[2][1]) * s;
1442         quat[1] = (m->m[2][0] - m->m[0][2]) * s;
1443         quat[2] = (m->m[0][1] - m->m[1][0]) * s;
1444 #else
1445         origin[0] = m->m[0][3];
1446         origin[1] = m->m[1][3];
1447         origin[2] = m->m[2][3];
1448         quat[0] = (m->m[2][1] - m->m[1][2]) * s;
1449         quat[1] = (m->m[0][2] - m->m[2][0]) * s;
1450         quat[2] = (m->m[1][0] - m->m[0][1]) * s;
1451 #endif
1452
1453 #else
1454
1455 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1456         float trace = m->m[0][0] + m->m[1][1] + m->m[2][2];
1457         origin[0] = m->m[3][0];
1458         origin[1] = m->m[3][1];
1459         origin[2] = m->m[3][2];
1460         if(trace > 0)
1461         {
1462                 float r = sqrt(1.0f + trace), inv = 0.5f / r;
1463                 quat[0] = (m->m[1][2] - m->m[2][1]) * inv;
1464                 quat[1] = (m->m[2][0] - m->m[0][2]) * inv;
1465                 quat[2] = (m->m[0][1] - m->m[1][0]) * inv;
1466                 quat[3] = 0.5f * r;
1467         }
1468         else if(m->m[0][0] > m->m[1][1] && m->m[0][0] > m->m[2][2])
1469         {
1470                 float r = sqrt(1.0f + m->m[0][0] - m->m[1][1] - m->m[2][2]), inv = 0.5f / r;
1471                 quat[0] = 0.5f * r;
1472                 quat[1] = (m->m[0][1] + m->m[1][0]) * inv;
1473                 quat[2] = (m->m[2][0] + m->m[0][2]) * inv;
1474                 quat[3] = (m->m[1][2] - m->m[2][1]) * inv;
1475         }
1476         else if(m->m[1][1] > m->m[2][2])
1477         {
1478                 float r = sqrt(1.0f + m->m[1][1] - m->m[0][0] - m->m[2][2]), inv = 0.5f / r;
1479                 quat[0] = (m->m[0][1] + m->m[1][0]) * inv;
1480                 quat[1] = 0.5f * r;
1481                 quat[2] = (m->m[1][2] + m->m[2][1]) * inv;
1482                 quat[3] = (m->m[2][0] - m->m[0][2]) * inv;
1483         }
1484         else
1485         {
1486                 float r = sqrt(1.0f + m->m[2][2] - m->m[0][0] - m->m[1][1]), inv = 0.5f / r;
1487                 quat[0] = (m->m[2][0] + m->m[0][2]) * inv;
1488                 quat[1] = (m->m[1][2] + m->m[2][1]) * inv;
1489                 quat[2] = 0.5f * r;
1490                 quat[3] = (m->m[0][1] - m->m[1][0]) * inv;
1491         }
1492 #else
1493         float trace = m->m[0][0] + m->m[1][1] + m->m[2][2];
1494         origin[0] = m->m[0][3];
1495         origin[1] = m->m[1][3];
1496         origin[2] = m->m[2][3];
1497         if(trace > 0)
1498         {
1499                 float r = sqrt(1.0f + trace), inv = 0.5f / r;
1500                 quat[0] = (m->m[2][1] - m->m[1][2]) * inv;
1501                 quat[1] = (m->m[0][2] - m->m[2][0]) * inv;
1502                 quat[2] = (m->m[1][0] - m->m[0][1]) * inv;
1503                 quat[3] = 0.5f * r;
1504         }
1505         else if(m->m[0][0] > m->m[1][1] && m->m[0][0] > m->m[2][2])
1506         {
1507                 float r = sqrt(1.0f + m->m[0][0] - m->m[1][1] - m->m[2][2]), inv = 0.5f / r;
1508                 quat[0] = 0.5f * r;
1509                 quat[1] = (m->m[1][0] + m->m[0][1]) * inv;
1510                 quat[2] = (m->m[0][2] + m->m[2][0]) * inv;
1511                 quat[3] = (m->m[2][1] - m->m[1][2]) * inv;
1512         }
1513         else if(m->m[1][1] > m->m[2][2])
1514         {
1515                 float r = sqrt(1.0f + m->m[1][1] - m->m[0][0] - m->m[2][2]), inv = 0.5f / r;
1516                 quat[0] = (m->m[1][0] + m->m[0][1]) * inv;
1517                 quat[1] = 0.5f * r;
1518                 quat[2] = (m->m[2][1] + m->m[1][2]) * inv;
1519                 quat[3] = (m->m[0][2] - m->m[2][0]) * inv;
1520         }
1521         else
1522         {
1523                 float r = sqrt(1.0f + m->m[2][2] - m->m[0][0] - m->m[1][1]), inv = 0.5f / r;
1524                 quat[0] = (m->m[0][2] + m->m[2][0]) * inv;
1525                 quat[1] = (m->m[2][1] + m->m[1][2]) * inv;
1526                 quat[2] = 0.5f * r;
1527                 quat[3] = (m->m[1][0] - m->m[0][1]) * inv;
1528         }
1529 #endif
1530
1531 #endif
1532 }
1533
1534 // LordHavoc: I got this code from:
1535 //http://www.doom3world.org/phpbb2/viewtopic.php?t=2884
1536 void Matrix4x4_FromDoom3Joint(matrix4x4_t *m, double ox, double oy, double oz, double x, double y, double z)
1537 {
1538         double w = 1.0f - (x*x+y*y+z*z);
1539         w = w > 0.0f ? -sqrt(w) : 0.0f;
1540 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1541         m->m[0][0]=1-2*(y*y+z*z);m->m[1][0]=  2*(x*y-z*w);m->m[2][0]=  2*(x*z+y*w);m->m[3][0]=ox;
1542         m->m[0][1]=  2*(x*y+z*w);m->m[1][1]=1-2*(x*x+z*z);m->m[2][1]=  2*(y*z-x*w);m->m[3][1]=oy;
1543         m->m[0][2]=  2*(x*z-y*w);m->m[1][2]=  2*(y*z+x*w);m->m[2][2]=1-2*(x*x+y*y);m->m[3][2]=oz;
1544         m->m[0][3]=  0          ;m->m[1][3]=  0          ;m->m[2][3]=  0          ;m->m[3][3]=1;
1545 #else
1546         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;
1547         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;
1548         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;
1549         m->m[3][0]=  0          ;m->m[3][1]=  0          ;m->m[3][2]=  0          ;m->m[3][3]=1;
1550 #endif
1551 }
1552
1553 void Matrix4x4_FromBonePose6s(matrix4x4_t *m, float originscale, const short *pose6s)
1554 {
1555         float origin[3];
1556         float quat[4];
1557         origin[0] = pose6s[0] * originscale;
1558         origin[1] = pose6s[1] * originscale;
1559         origin[2] = pose6s[2] * originscale;
1560         quat[0] = pose6s[3] * (1.0f / 32767.0f);
1561         quat[1] = pose6s[4] * (1.0f / 32767.0f);
1562         quat[2] = pose6s[5] * (1.0f / 32767.0f);
1563         quat[3] = 1.0f - (quat[0]*quat[0]+quat[1]*quat[1]+quat[2]*quat[2]);
1564         quat[3] = quat[3] > 0.0f ? -sqrt(quat[3]) : 0.0f;
1565         Matrix4x4_FromOriginQuat(m, origin[0], origin[1], origin[2], quat[0], quat[1], quat[2], quat[3]);
1566 }
1567
1568 void Matrix4x4_ToBonePose6s(const matrix4x4_t *m, float origininvscale, short *pose6s)
1569 {
1570         float origin[3];
1571         float quat[4];
1572         float quatscale;
1573         Matrix4x4_ToOrigin3Quat4Float(m, origin, quat);
1574         // normalize quaternion so that it is unit length
1575         quatscale = quat[0]*quat[0]+quat[1]*quat[1]+quat[2]*quat[2]+quat[3]*quat[3];
1576         if (quatscale)
1577                 quatscale = (quat[3] >= 0 ? -32767.0f : 32767.0f) / sqrt(quatscale);
1578         // use a negative scale on the quat because the above function produces a
1579         // positive quat[3] and canonical quaternions have negative quat[3]
1580         pose6s[0] = origin[0] * origininvscale;
1581         pose6s[1] = origin[1] * origininvscale;
1582         pose6s[2] = origin[2] * origininvscale;
1583         pose6s[3] = quat[0] * quatscale;
1584         pose6s[4] = quat[1] * quatscale;
1585         pose6s[5] = quat[2] * quatscale;
1586 }
1587
1588 void Matrix4x4_Blend (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1, const matrix4x4_t *in2, double blend)
1589 {
1590         double iblend = 1 - blend;
1591         out->m[0][0] = in1->m[0][0] * iblend + in2->m[0][0] * blend;
1592         out->m[0][1] = in1->m[0][1] * iblend + in2->m[0][1] * blend;
1593         out->m[0][2] = in1->m[0][2] * iblend + in2->m[0][2] * blend;
1594         out->m[0][3] = in1->m[0][3] * iblend + in2->m[0][3] * blend;
1595         out->m[1][0] = in1->m[1][0] * iblend + in2->m[1][0] * blend;
1596         out->m[1][1] = in1->m[1][1] * iblend + in2->m[1][1] * blend;
1597         out->m[1][2] = in1->m[1][2] * iblend + in2->m[1][2] * blend;
1598         out->m[1][3] = in1->m[1][3] * iblend + in2->m[1][3] * blend;
1599         out->m[2][0] = in1->m[2][0] * iblend + in2->m[2][0] * blend;
1600         out->m[2][1] = in1->m[2][1] * iblend + in2->m[2][1] * blend;
1601         out->m[2][2] = in1->m[2][2] * iblend + in2->m[2][2] * blend;
1602         out->m[2][3] = in1->m[2][3] * iblend + in2->m[2][3] * blend;
1603         out->m[3][0] = in1->m[3][0] * iblend + in2->m[3][0] * blend;
1604         out->m[3][1] = in1->m[3][1] * iblend + in2->m[3][1] * blend;
1605         out->m[3][2] = in1->m[3][2] * iblend + in2->m[3][2] * blend;
1606         out->m[3][3] = in1->m[3][3] * iblend + in2->m[3][3] * blend;
1607 }
1608
1609
1610 void Matrix4x4_Transform (const matrix4x4_t *in, const float v[3], float out[3])
1611 {
1612 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1613         out[0] = v[0] * in->m[0][0] + v[1] * in->m[1][0] + v[2] * in->m[2][0] + in->m[3][0];
1614         out[1] = v[0] * in->m[0][1] + v[1] * in->m[1][1] + v[2] * in->m[2][1] + in->m[3][1];
1615         out[2] = v[0] * in->m[0][2] + v[1] * in->m[1][2] + v[2] * in->m[2][2] + in->m[3][2];
1616 #else
1617         out[0] = v[0] * in->m[0][0] + v[1] * in->m[0][1] + v[2] * in->m[0][2] + in->m[0][3];
1618         out[1] = v[0] * in->m[1][0] + v[1] * in->m[1][1] + v[2] * in->m[1][2] + in->m[1][3];
1619         out[2] = v[0] * in->m[2][0] + v[1] * in->m[2][1] + v[2] * in->m[2][2] + in->m[2][3];
1620 #endif
1621 }
1622
1623 void Matrix4x4_Transform4 (const matrix4x4_t *in, const float v[4], float out[4])
1624 {
1625 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1626         out[0] = v[0] * in->m[0][0] + v[1] * in->m[1][0] + v[2] * in->m[2][0] + v[3] * in->m[3][0];
1627         out[1] = v[0] * in->m[0][1] + v[1] * in->m[1][1] + v[2] * in->m[2][1] + v[3] * in->m[3][1];
1628         out[2] = v[0] * in->m[0][2] + v[1] * in->m[1][2] + v[2] * in->m[2][2] + v[3] * in->m[3][2];
1629         out[3] = v[0] * in->m[0][3] + v[1] * in->m[1][3] + v[2] * in->m[2][3] + v[3] * in->m[3][3];
1630 #else
1631         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];
1632         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];
1633         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];
1634         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];
1635 #endif
1636 }
1637
1638 void Matrix4x4_Transform3x3 (const matrix4x4_t *in, const float v[3], float out[3])
1639 {
1640 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1641         out[0] = v[0] * in->m[0][0] + v[1] * in->m[1][0] + v[2] * in->m[2][0];
1642         out[1] = v[0] * in->m[0][1] + v[1] * in->m[1][1] + v[2] * in->m[2][1];
1643         out[2] = v[0] * in->m[0][2] + v[1] * in->m[1][2] + v[2] * in->m[2][2];
1644 #else
1645         out[0] = v[0] * in->m[0][0] + v[1] * in->m[0][1] + v[2] * in->m[0][2];
1646         out[1] = v[0] * in->m[1][0] + v[1] * in->m[1][1] + v[2] * in->m[1][2];
1647         out[2] = v[0] * in->m[2][0] + v[1] * in->m[2][1] + v[2] * in->m[2][2];
1648 #endif
1649 }
1650
1651 // transforms a positive distance plane (A*x+B*y+C*z-D=0) through a rotation or translation matrix
1652 void Matrix4x4_TransformPositivePlane(const matrix4x4_t *in, float x, float y, float z, float d, float *o)
1653 {
1654         float scale = 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]);
1655         float iscale = 1.0f / scale;
1656 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1657         o[0] = (x * in->m[0][0] + y * in->m[1][0] + z * in->m[2][0]) * iscale;
1658         o[1] = (x * in->m[0][1] + y * in->m[1][1] + z * in->m[2][1]) * iscale;
1659         o[2] = (x * in->m[0][2] + y * in->m[1][2] + z * in->m[2][2]) * iscale;
1660         o[3] = d * scale + (o[0] * in->m[3][0] + o[1] * in->m[3][1] + o[2] * in->m[3][2]);
1661 #else
1662         o[0] = (x * in->m[0][0] + y * in->m[0][1] + z * in->m[0][2]) * iscale;
1663         o[1] = (x * in->m[1][0] + y * in->m[1][1] + z * in->m[1][2]) * iscale;
1664         o[2] = (x * in->m[2][0] + y * in->m[2][1] + z * in->m[2][2]) * iscale;
1665         o[3] = d * scale + (o[0] * in->m[0][3] + o[1] * in->m[1][3] + o[2] * in->m[2][3]);
1666 #endif
1667 }
1668
1669 // transforms a standard plane (A*x+B*y+C*z+D=0) through a rotation or translation matrix
1670 void Matrix4x4_TransformStandardPlane(const matrix4x4_t *in, float x, float y, float z, float d, float *o)
1671 {
1672         float scale = 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]);
1673         float iscale = 1.0f / scale;
1674 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1675         o[0] = (x * in->m[0][0] + y * in->m[1][0] + z * in->m[2][0]) * iscale;
1676         o[1] = (x * in->m[0][1] + y * in->m[1][1] + z * in->m[2][1]) * iscale;
1677         o[2] = (x * in->m[0][2] + y * in->m[1][2] + z * in->m[2][2]) * iscale;
1678         o[3] = d * scale - (o[0] * in->m[3][0] + o[1] * in->m[3][1] + o[2] * in->m[3][2]);
1679 #else
1680         o[0] = (x * in->m[0][0] + y * in->m[0][1] + z * in->m[0][2]) * iscale;
1681         o[1] = (x * in->m[1][0] + y * in->m[1][1] + z * in->m[1][2]) * iscale;
1682         o[2] = (x * in->m[2][0] + y * in->m[2][1] + z * in->m[2][2]) * iscale;
1683         o[3] = d * scale - (o[0] * in->m[0][3] + o[1] * in->m[1][3] + o[2] * in->m[2][3]);
1684 #endif
1685 }
1686
1687 /*
1688 void Matrix4x4_SimpleUntransform (const matrix4x4_t *in, const float v[3], float out[3])
1689 {
1690         double t[3];
1691 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1692         t[0] = v[0] - in->m[3][0];
1693         t[1] = v[1] - in->m[3][1];
1694         t[2] = v[2] - in->m[3][2];
1695         out[0] = t[0] * in->m[0][0] + t[1] * in->m[0][1] + t[2] * in->m[0][2];
1696         out[1] = t[0] * in->m[1][0] + t[1] * in->m[1][1] + t[2] * in->m[1][2];
1697         out[2] = t[0] * in->m[2][0] + t[1] * in->m[2][1] + t[2] * in->m[2][2];
1698 #else
1699         t[0] = v[0] - in->m[0][3];
1700         t[1] = v[1] - in->m[1][3];
1701         t[2] = v[2] - in->m[2][3];
1702         out[0] = t[0] * in->m[0][0] + t[1] * in->m[1][0] + t[2] * in->m[2][0];
1703         out[1] = t[0] * in->m[0][1] + t[1] * in->m[1][1] + t[2] * in->m[2][1];
1704         out[2] = t[0] * in->m[0][2] + t[1] * in->m[1][2] + t[2] * in->m[2][2];
1705 #endif
1706 }
1707 */
1708
1709 // FIXME: optimize
1710 void Matrix4x4_ConcatTranslate (matrix4x4_t *out, double x, double y, double z)
1711 {
1712         matrix4x4_t base, temp;
1713         base = *out;
1714         Matrix4x4_CreateTranslate(&temp, x, y, z);
1715         Matrix4x4_Concat(out, &base, &temp);
1716 }
1717
1718 // FIXME: optimize
1719 void Matrix4x4_ConcatRotate (matrix4x4_t *out, double angle, double x, double y, double z)
1720 {
1721         matrix4x4_t base, temp;
1722         base = *out;
1723         Matrix4x4_CreateRotate(&temp, angle, x, y, z);
1724         Matrix4x4_Concat(out, &base, &temp);
1725 }
1726
1727 // FIXME: optimize
1728 void Matrix4x4_ConcatScale (matrix4x4_t *out, double x)
1729 {
1730         matrix4x4_t base, temp;
1731         base = *out;
1732         Matrix4x4_CreateScale(&temp, x);
1733         Matrix4x4_Concat(out, &base, &temp);
1734 }
1735
1736 // FIXME: optimize
1737 void Matrix4x4_ConcatScale3 (matrix4x4_t *out, double x, double y, double z)
1738 {
1739         matrix4x4_t base, temp;
1740         base = *out;
1741         Matrix4x4_CreateScale3(&temp, x, y, z);
1742         Matrix4x4_Concat(out, &base, &temp);
1743 }
1744
1745 void Matrix4x4_OriginFromMatrix (const matrix4x4_t *in, float *out)
1746 {
1747 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1748         out[0] = in->m[3][0];
1749         out[1] = in->m[3][1];
1750         out[2] = in->m[3][2];
1751 #else
1752         out[0] = in->m[0][3];
1753         out[1] = in->m[1][3];
1754         out[2] = in->m[2][3];
1755 #endif
1756 }
1757
1758 double Matrix4x4_ScaleFromMatrix (const matrix4x4_t *in)
1759 {
1760         // we only support uniform scaling, so assume the first row is enough
1761         return 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]);
1762 }
1763
1764 void Matrix4x4_SetOrigin (matrix4x4_t *out, double x, double y, double z)
1765 {
1766 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1767         out->m[3][0] = x;
1768         out->m[3][1] = y;
1769         out->m[3][2] = z;
1770 #else
1771         out->m[0][3] = x;
1772         out->m[1][3] = y;
1773         out->m[2][3] = z;
1774 #endif
1775 }
1776
1777 void Matrix4x4_AdjustOrigin (matrix4x4_t *out, double x, double y, double z)
1778 {
1779 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1780         out->m[3][0] += x;
1781         out->m[3][1] += y;
1782         out->m[3][2] += z;
1783 #else
1784         out->m[0][3] += x;
1785         out->m[1][3] += y;
1786         out->m[2][3] += z;
1787 #endif
1788 }
1789
1790 void Matrix4x4_Scale (matrix4x4_t *out, double rotatescale, double originscale)
1791 {
1792         out->m[0][0] *= rotatescale;
1793         out->m[0][1] *= rotatescale;
1794         out->m[0][2] *= rotatescale;
1795         out->m[1][0] *= rotatescale;
1796         out->m[1][1] *= rotatescale;
1797         out->m[1][2] *= rotatescale;
1798         out->m[2][0] *= rotatescale;
1799         out->m[2][1] *= rotatescale;
1800         out->m[2][2] *= rotatescale;
1801 #ifdef MATRIX4x4_OPENGLORIENTATION
1802         out->m[3][0] *= originscale;
1803         out->m[3][1] *= originscale;
1804         out->m[3][2] *= originscale;
1805 #else
1806         out->m[0][3] *= originscale;
1807         out->m[1][3] *= originscale;
1808         out->m[2][3] *= originscale;
1809 #endif
1810 }
1811
1812 void Matrix4x4_Abs (matrix4x4_t *out)
1813 {
1814     out->m[0][0] = fabs(out->m[0][0]);
1815     out->m[0][1] = fabs(out->m[0][1]);
1816     out->m[0][2] = fabs(out->m[0][2]);
1817     out->m[1][0] = fabs(out->m[1][0]);
1818     out->m[1][1] = fabs(out->m[1][1]);
1819     out->m[1][2] = fabs(out->m[1][2]);
1820     out->m[2][0] = fabs(out->m[2][0]);
1821     out->m[2][1] = fabs(out->m[2][1]);
1822     out->m[2][2] = fabs(out->m[2][2]);
1823 }
1824