bluecore/ode/OPCODE/Ice/IceMatrix4x4.cpp
2008-01-16 11:45:17 +00:00

136 lines
6.1 KiB
C++

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Contains code for 4x4 matrices.
* \file IceMatrix4x4.cpp
* \author Pierre Terdiman
* \date April, 4, 2000
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* 4x4 matrix.
* DirectX-compliant, ie row-column order, ie m[Row][Col].
* Same as:
* m11 m12 m13 m14 first row.
* m21 m22 m23 m24 second row.
* m31 m32 m33 m34 third row.
* m41 m42 m43 m44 fourth row.
* Translation is (m41, m42, m43), (m14, m24, m34, m44) = (0, 0, 0, 1).
* Stored in memory as m11 m12 m13 m14 m21...
*
* Multiplication rules:
*
* [x'y'z'1] = [xyz1][M]
*
* x' = x*m11 + y*m21 + z*m31 + m41
* y' = x*m12 + y*m22 + z*m32 + m42
* z' = x*m13 + y*m23 + z*m33 + m43
* 1' = 0 + 0 + 0 + m44
*
* \class Matrix4x4
* \author Pierre Terdiman
* \version 1.0
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Precompiled Header
#include "Stdafx.h"
using namespace IceMaths;
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Inverts a PR matrix. (which only contains a rotation and a translation)
* This is faster and less subject to FPU errors than the generic inversion code.
*
* \relates Matrix4x4
* \fn InvertPRMatrix(Matrix4x4& dest, const Matrix4x4& src)
* \param dest [out] destination matrix
* \param src [in] source matrix
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
ICEMATHS_API void IceMaths::InvertPRMatrix(Matrix4x4& dest, const Matrix4x4& src)
{
dest.m[0][0] = src.m[0][0];
dest.m[1][0] = src.m[0][1];
dest.m[2][0] = src.m[0][2];
dest.m[3][0] = -(src.m[3][0]*src.m[0][0] + src.m[3][1]*src.m[0][1] + src.m[3][2]*src.m[0][2]);
dest.m[0][1] = src.m[1][0];
dest.m[1][1] = src.m[1][1];
dest.m[2][1] = src.m[1][2];
dest.m[3][1] = -(src.m[3][0]*src.m[1][0] + src.m[3][1]*src.m[1][1] + src.m[3][2]*src.m[1][2]);
dest.m[0][2] = src.m[2][0];
dest.m[1][2] = src.m[2][1];
dest.m[2][2] = src.m[2][2];
dest.m[3][2] = -(src.m[3][0]*src.m[2][0] + src.m[3][1]*src.m[2][1] + src.m[3][2]*src.m[2][2]);
dest.m[0][3] = 0.0f;
dest.m[1][3] = 0.0f;
dest.m[2][3] = 0.0f;
dest.m[3][3] = 1.0f;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Compute the cofactor of the Matrix at a specified location
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float Matrix4x4::CoFactor(udword row, udword col) const
{
return (( m[(row+1)&3][(col+1)&3]*m[(row+2)&3][(col+2)&3]*m[(row+3)&3][(col+3)&3] +
m[(row+1)&3][(col+2)&3]*m[(row+2)&3][(col+3)&3]*m[(row+3)&3][(col+1)&3] +
m[(row+1)&3][(col+3)&3]*m[(row+2)&3][(col+1)&3]*m[(row+3)&3][(col+2)&3])
- (m[(row+3)&3][(col+1)&3]*m[(row+2)&3][(col+2)&3]*m[(row+1)&3][(col+3)&3] +
m[(row+3)&3][(col+2)&3]*m[(row+2)&3][(col+3)&3]*m[(row+1)&3][(col+1)&3] +
m[(row+3)&3][(col+3)&3]*m[(row+2)&3][(col+1)&3]*m[(row+1)&3][(col+2)&3])) * ((row + col) & 1 ? -1.0f : +1.0f);
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Compute the determinant of the Matrix
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float Matrix4x4::Determinant() const
{
return m[0][0] * CoFactor(0, 0) +
m[0][1] * CoFactor(0, 1) +
m[0][2] * CoFactor(0, 2) +
m[0][3] * CoFactor(0, 3);
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Compute the inverse of the matrix
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
Matrix4x4& Matrix4x4::Invert()
{
float Det = Determinant();
Matrix4x4 Temp;
if(fabsf(Det) < MATRIX4X4_EPSILON)
return *this; // The matrix is not invertible! Singular case!
float IDet = 1.0f / Det;
Temp.m[0][0] = CoFactor(0,0) * IDet;
Temp.m[1][0] = CoFactor(0,1) * IDet;
Temp.m[2][0] = CoFactor(0,2) * IDet;
Temp.m[3][0] = CoFactor(0,3) * IDet;
Temp.m[0][1] = CoFactor(1,0) * IDet;
Temp.m[1][1] = CoFactor(1,1) * IDet;
Temp.m[2][1] = CoFactor(1,2) * IDet;
Temp.m[3][1] = CoFactor(1,3) * IDet;
Temp.m[0][2] = CoFactor(2,0) * IDet;
Temp.m[1][2] = CoFactor(2,1) * IDet;
Temp.m[2][2] = CoFactor(2,2) * IDet;
Temp.m[3][2] = CoFactor(2,3) * IDet;
Temp.m[0][3] = CoFactor(3,0) * IDet;
Temp.m[1][3] = CoFactor(3,1) * IDet;
Temp.m[2][3] = CoFactor(3,2) * IDet;
Temp.m[3][3] = CoFactor(3,3) * IDet;
*this = Temp;
return *this;
}