source: GTP/trunk/App/Demos/Illum/PathMap/Transformation.hpp @ 1480

Revision 1480, 5.9 KB checked in by szirmay, 18 years ago (diff)
Line 
1#pragma once
2
3#include "Vector.hpp"
4#include "Float.h"
5#include <math.h>
6
7typedef float m3x3Type[3][3];
8
9/*!
10\brief 3D linear transformation + translation class.
11Used by the ray-tracing system to store entity modelling transformations. Class Transformed is an Intersecable
12that refers to an Intersectable and contains a Transformation.
13*/
14class Transformation {
15public:
16        float m[3][3];
17        float t[3];
18
19        Transformation(std::istream& isc)
20        {
21                for(int i=0;i < 3;i++)
22                        for(int j=0;j < 3;j++)
23                                isc >> m[i][j];
24                for(int ti=0;ti < 3;ti++)
25                                isc >> t[ti];
26        }
27
28        Transformation()
29        {
30                m[0][0] = m[1][1] = m[2][2] = 1.0f;
31                m[0][1] = m[0][2] = m [1][0] = m[1][2] = m[2][0] = m[2][1] = 0.0f;
32                t[0] = t[1] = t[2] = 0.0f;
33        }
34       
35        inline void fill (float m00, float m01, float m02,
36                                        float m10, float m11, float m12,
37                                        float m20, float m21, float m22,
38                                        float t0, float t1, float t2){
39/*              m[0][0] = m00;
40                m[0][1] = m01;
41                m[0][2] = m02;
42
43                m[1][0] = m10;
44                m[1][1] = m11;
45                m[1][2] = m12;
46
47                m[2][0] = m20;
48                m[2][1] = m21;
49                m[2][2] = m22;*/
50               
51                m[0][0] = m00;
52                m[1][0] = m01;
53                m[2][0] = m02;
54
55                m[0][1] = m10;
56                m[1][1] = m11;
57                m[2][1] = m12;
58
59                m[0][2] = m20;
60                m[1][2] = m21;
61                m[2][2] = m22;
62
63                t[0] = t0;
64                t[1] = t1;
65                t[2] = t2;
66        }
67
68        inline void setInvert (Transformation& mA);
69        inline void transformPoint (const Vector& vIn, Vector& vOut) const;
70        inline void transformDirection (const Vector& vIn, Vector& vOut) const;
71        inline void transformPointTransposed (const Vector& vIn, Vector& vOut) const;
72        inline void transformDirectionTransposed (const Vector& vIn, Vector& vOut) const;
73        inline void rotateX(float angle);
74        inline void rotateY(float angle);
75        inline void rotateZ(float angle);
76        inline void scale(float factor);
77};
78
79
80void Transformation::setInvert (Transformation& mA)
81{
82        m3x3Type& A = mA.m;
83       
84        // generated by maple  C(A_inv,optimized);       
85        float           t4 = A[0][0]*A[1][1];
86        float       t6 = A[0][0]*A[1][2];
87        float       t8 = A[0][1]*A[1][0];
88        float       t10 = A[0][2]*A[1][0];
89        float       t12 = A[0][1]*A[2][0];
90        float       t14 = A[0][2]*A[2][0];
91        float       t17 = 1/(t4*A[2][2]-t6*A[2][1]-t8*A[2][2]+t10*A[2][1]+t12*A[1][2]-t14*A[1][1]);
92       
93//      assert (!_isnan (t17));
94       
95        m[0][0] = (A[1][1]*A[2][2]-A[1][2]*A[2][1])*t17;
96        m[0][1] = -(A[0][1]*A[2][2]-A[0][2]*A[2][1])*t17;
97        m[0][2] = -(-A[0][1]*A[1][2]+A[0][2]*A[1][1])*t17;
98        m[1][0] = -(A[1][0]*A[2][2]-A[1][2]*A[2][0])*t17;
99        m[1][1] = (A[0][0]*A[2][2]-t14)*t17;
100        m[1][2] = -(t6-t10)*t17;
101        m[2][0] = -(-A[1][0]*A[2][1]+A[1][1]*A[2][0])*t17;
102        m[2][1] = -(A[0][0]*A[2][1]-t12)*t17;
103        m[2][2] = (t4-t8)*t17;
104
105        t[0] = -(mA.t[0] * m[0][0] + mA.t[1] * m[0][1] + mA.t[2] * m[0][2]);
106        t[1] = -(mA.t[0] * m[1][0] + mA.t[1] * m[1][1] + mA.t[2] * m[1][2]);
107        t[2] = -(mA.t[0] * m[2][0] + mA.t[1] * m[2][1] + mA.t[2] * m[2][2]);
108
109}
110
111//! vOut = Matrix * vIn,  matrix is on the left side
112inline void Transformation::transformPoint (const Vector& vIn, Vector& vOut) const
113{
114        vOut.x = vIn.x * m[0][0] + vIn.y * m[0][1] + vIn.z * m[0][2] + t[0];
115        vOut.y = vIn.x * m[1][0] + vIn.y * m[1][1] + vIn.z * m[1][2] + t[1];
116        vOut.z = vIn.x * m[2][0] + vIn.y * m[2][1] + vIn.z * m[2][2] + t[2];
117}
118
119//! vOut = vIn * Matrix,  matrix is on the right side
120inline void Transformation::transformPointTransposed (const Vector& vIn, Vector& vOut) const
121{
122        vOut.x = vIn.x * m[0][0] + vIn.y * m[1][0] + vIn.z * m[2][0] + t[0];
123        vOut.y = vIn.x * m[0][1] + vIn.y * m[1][1] + vIn.z * m[2][1] + t[1];
124        vOut.z = vIn.x * m[0][2] + vIn.y * m[1][2] + vIn.z * m[2][2] + t[2];
125}
126
127//! vOut = Matrix * vIn,  matrix is on the left side
128inline void Transformation::transformDirection (const Vector& vIn, Vector& vOut) const
129{
130        vOut.x = vIn.x * m[0][0] + vIn.y * m[0][1] + vIn.z * m[0][2];
131        vOut.y = vIn.x * m[1][0] + vIn.y * m[1][1] + vIn.z * m[1][2];
132        vOut.z = vIn.x * m[2][0] + vIn.y * m[2][1] + vIn.z * m[2][2];
133}
134
135//! vOut = vIn * Matrix,  matrix is on the right side
136inline void Transformation::transformDirectionTransposed (const Vector& vIn, Vector& vOut) const
137{
138        vOut.x = vIn.x * m[0][0] + vIn.y * m[1][0] + vIn.z * m[2][0];
139        vOut.y = vIn.x * m[0][1] + vIn.y * m[1][1] + vIn.z * m[2][1];
140        vOut.z = vIn.x * m[0][2] + vIn.y * m[1][2] + vIn.z * m[2][2];
141}
142
143inline void Transformation::rotateZ(float angle)
144{
145        float cosx = cosf(angle);
146        float sinx = sinf(angle);
147
148        float tmp = m[0][0];
149        m[0][0] = cosx * tmp - sinx * m[1][0];
150        m[1][0] = sinx * tmp + cosx * m[1][0];
151
152        tmp = m[0][1];
153        m[0][1] = cosx * tmp - sinx * m[1][1];
154        m[1][1] = sinx * tmp + cosx * m[1][1];
155
156        tmp = m[0][2];
157        m[0][2] = cosx * tmp - sinx * m[1][2];
158        m[1][2] = sinx * tmp + cosx * m[1][2];
159
160        tmp = t[0];
161        t[0] = cosx * tmp - sinx * t[1];
162        t[1] = sinx * tmp + cosx * t[1];
163}
164
165inline void Transformation::rotateY(float angle)
166{
167        float cosx = cosf(angle);
168        float sinx = sinf(angle);
169
170        float tmp = m[0][0];
171        m[0][0] = cosx * tmp - sinx * m[2][0];
172        m[2][0] = sinx * tmp + cosx * m[2][0];
173
174        tmp = m[0][2];
175        m[0][2] = cosx * tmp - sinx * m[2][2];
176        m[2][2] = sinx * tmp + cosx * m[2][2];
177
178        tmp = m[0][1];
179        m[0][1] = cosx * tmp - sinx * m[2][1];
180        m[2][1] = sinx * tmp + cosx * m[2][1];
181
182        tmp = t[0];
183        t[0] = cosx * tmp - sinx * t[2];
184        t[2] = sinx * tmp + cosx * t[2];
185}
186
187inline void Transformation::rotateX(float angle)
188{
189        float cosx = cosf(angle);
190        float sinx = sinf(angle);
191
192        float tmp = m[1][1];
193        m[1][1] = cosx * tmp - sinx * m[2][1];
194        m[2][1] = sinx * tmp + cosx * m[2][1];
195
196        tmp = m[1][2];
197        m[1][2] = cosx * tmp - sinx * m[2][2];
198        m[2][2] = sinx * tmp + cosx * m[2][2];
199
200        tmp = m[1][0];
201        m[1][0] = cosx * tmp - sinx * m[2][0];
202        m[2][0] = sinx * tmp + cosx * m[2][0];
203
204        tmp = t[1];
205        t[1] = cosx * tmp - sinx * t[2];
206        t[2] = sinx * tmp + cosx * t[2];
207}
208
209inline void Transformation::scale(float factor)
210{
211
212        for(int i=0; i<3; i++)
213        {
214                for(int j=0; j<3; j++)
215                        m[i][j] *= factor;
216                t[i] *= factor;
217        }
218       
219}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.