1 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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2 | // |
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3 | // Copyright (c) 2002, Industrial Light & Magic, a division of Lucas |
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4 | // Digital Ltd. LLC |
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5 | // |
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6 | // All rights reserved. |
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7 | // |
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8 | // Redistribution and use in source and binary forms, with or without |
---|
9 | // modification, are permitted provided that the following conditions are |
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10 | // met: |
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11 | // * Redistributions of source code must retain the above copyright |
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12 | // notice, this list of conditions and the following disclaimer. |
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13 | // * Redistributions in binary form must reproduce the above |
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14 | // copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer |
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15 | // in the documentation and/or other materials provided with the |
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16 | // distribution. |
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17 | // * Neither the name of Industrial Light & Magic nor the names of |
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18 | // its contributors may be used to endorse or promote products derived |
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19 | // from this software without specific prior written permission. |
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20 | // |
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21 | // THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS |
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22 | // "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT |
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23 | // LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR |
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24 | // A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT |
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25 | // OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, |
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26 | // SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT |
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27 | // LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, |
---|
28 | // DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY |
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29 | // THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT |
---|
30 | // (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE |
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31 | // OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE. |
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32 | // |
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33 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
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34 | |
---|
35 | |
---|
36 | |
---|
37 | #ifndef INCLUDED_IMATHMATRIX_H |
---|
38 | #define INCLUDED_IMATHMATRIX_H |
---|
39 | |
---|
40 | //---------------------------------------------------------------- |
---|
41 | // |
---|
42 | // 2D (3x3) and 3D (4x4) transformation matrix templates. |
---|
43 | // |
---|
44 | //---------------------------------------------------------------- |
---|
45 | |
---|
46 | #include <ImathPlatform.h> |
---|
47 | #include <ImathFun.h> |
---|
48 | #include <ImathExc.h> |
---|
49 | #include <ImathVec.h> |
---|
50 | #include <ImathShear.h> |
---|
51 | |
---|
52 | #include <iostream> |
---|
53 | #include <iomanip> |
---|
54 | |
---|
55 | |
---|
56 | namespace Imath { |
---|
57 | |
---|
58 | |
---|
59 | template <class T> class Matrix33 |
---|
60 | { |
---|
61 | public: |
---|
62 | |
---|
63 | //------------------- |
---|
64 | // Access to elements |
---|
65 | //------------------- |
---|
66 | |
---|
67 | T x[3][3]; |
---|
68 | |
---|
69 | T * operator [] (int i); |
---|
70 | const T * operator [] (int i) const; |
---|
71 | |
---|
72 | |
---|
73 | //------------- |
---|
74 | // Constructors |
---|
75 | //------------- |
---|
76 | |
---|
77 | Matrix33 (); |
---|
78 | // 1 0 0 |
---|
79 | // 0 1 0 |
---|
80 | // 0 0 1 |
---|
81 | |
---|
82 | Matrix33 (T a); |
---|
83 | // a a a |
---|
84 | // a a a |
---|
85 | // a a a |
---|
86 | |
---|
87 | Matrix33 (const T a[3][3]); |
---|
88 | // a[0][0] a[0][1] a[0][2] |
---|
89 | // a[1][0] a[1][1] a[1][2] |
---|
90 | // a[2][0] a[2][1] a[2][2] |
---|
91 | |
---|
92 | Matrix33 (T a, T b, T c, T d, T e, T f, T g, T h, T i); |
---|
93 | |
---|
94 | // a b c |
---|
95 | // d e f |
---|
96 | // g h i |
---|
97 | |
---|
98 | |
---|
99 | //-------------------------------- |
---|
100 | // Copy constructor and assignment |
---|
101 | //-------------------------------- |
---|
102 | |
---|
103 | Matrix33 (const Matrix33 &v); |
---|
104 | |
---|
105 | const Matrix33 & operator = (const Matrix33 &v); |
---|
106 | const Matrix33 & operator = (T a); |
---|
107 | |
---|
108 | |
---|
109 | //---------------------- |
---|
110 | // Compatibility with Sb |
---|
111 | //---------------------- |
---|
112 | |
---|
113 | T * getValue (); |
---|
114 | const T * getValue () const; |
---|
115 | |
---|
116 | template <class S> |
---|
117 | void getValue (Matrix33<S> &v) const; |
---|
118 | template <class S> |
---|
119 | Matrix33 & setValue (const Matrix33<S> &v); |
---|
120 | |
---|
121 | template <class S> |
---|
122 | Matrix33 & setTheMatrix (const Matrix33<S> &v); |
---|
123 | |
---|
124 | |
---|
125 | //--------- |
---|
126 | // Identity |
---|
127 | //--------- |
---|
128 | |
---|
129 | void makeIdentity(); |
---|
130 | |
---|
131 | |
---|
132 | //--------- |
---|
133 | // Equality |
---|
134 | //--------- |
---|
135 | |
---|
136 | bool operator == (const Matrix33 &v) const; |
---|
137 | bool operator != (const Matrix33 &v) const; |
---|
138 | |
---|
139 | //----------------------------------------------------------------------- |
---|
140 | // Compare two matrices and test if they are "approximately equal": |
---|
141 | // |
---|
142 | // equalWithAbsError (m, e) |
---|
143 | // |
---|
144 | // Returns true if the coefficients of this and m are the same with |
---|
145 | // an absolute error of no more than e, i.e., for all i, j |
---|
146 | // |
---|
147 | // abs (this[i][j] - m[i][j]) <= e |
---|
148 | // |
---|
149 | // equalWithRelError (m, e) |
---|
150 | // |
---|
151 | // Returns true if the coefficients of this and m are the same with |
---|
152 | // a relative error of no more than e, i.e., for all i, j |
---|
153 | // |
---|
154 | // abs (this[i] - v[i][j]) <= e * abs (this[i][j]) |
---|
155 | //----------------------------------------------------------------------- |
---|
156 | |
---|
157 | bool equalWithAbsError (const Matrix33<T> &v, T e) const; |
---|
158 | bool equalWithRelError (const Matrix33<T> &v, T e) const; |
---|
159 | |
---|
160 | |
---|
161 | //------------------------ |
---|
162 | // Component-wise addition |
---|
163 | //------------------------ |
---|
164 | |
---|
165 | const Matrix33 & operator += (const Matrix33 &v); |
---|
166 | const Matrix33 & operator += (T a); |
---|
167 | Matrix33 operator + (const Matrix33 &v) const; |
---|
168 | |
---|
169 | |
---|
170 | //--------------------------- |
---|
171 | // Component-wise subtraction |
---|
172 | //--------------------------- |
---|
173 | |
---|
174 | const Matrix33 & operator -= (const Matrix33 &v); |
---|
175 | const Matrix33 & operator -= (T a); |
---|
176 | Matrix33 operator - (const Matrix33 &v) const; |
---|
177 | |
---|
178 | |
---|
179 | //------------------------------------ |
---|
180 | // Component-wise multiplication by -1 |
---|
181 | //------------------------------------ |
---|
182 | |
---|
183 | Matrix33 operator - () const; |
---|
184 | const Matrix33 & negate (); |
---|
185 | |
---|
186 | |
---|
187 | //------------------------------ |
---|
188 | // Component-wise multiplication |
---|
189 | //------------------------------ |
---|
190 | |
---|
191 | const Matrix33 & operator *= (T a); |
---|
192 | Matrix33 operator * (T a) const; |
---|
193 | |
---|
194 | |
---|
195 | //----------------------------------- |
---|
196 | // Matrix-times-matrix multiplication |
---|
197 | //----------------------------------- |
---|
198 | |
---|
199 | const Matrix33 & operator *= (const Matrix33 &v); |
---|
200 | Matrix33 operator * (const Matrix33 &v) const; |
---|
201 | |
---|
202 | |
---|
203 | //--------------------------------------------- |
---|
204 | // Vector-times-matrix multiplication; see also |
---|
205 | // the "operator *" functions defined below. |
---|
206 | //--------------------------------------------- |
---|
207 | |
---|
208 | template <class S> |
---|
209 | void multVecMatrix(const Vec2<S> &src, Vec2<S> &dst) const; |
---|
210 | |
---|
211 | template <class S> |
---|
212 | void multDirMatrix(const Vec2<S> &src, Vec2<S> &dst) const; |
---|
213 | |
---|
214 | |
---|
215 | //------------------------ |
---|
216 | // Component-wise division |
---|
217 | //------------------------ |
---|
218 | |
---|
219 | const Matrix33 & operator /= (T a); |
---|
220 | Matrix33 operator / (T a) const; |
---|
221 | |
---|
222 | |
---|
223 | //------------------ |
---|
224 | // Transposed matrix |
---|
225 | //------------------ |
---|
226 | |
---|
227 | const Matrix33 & transpose (); |
---|
228 | Matrix33 transposed () const; |
---|
229 | |
---|
230 | |
---|
231 | //------------------------------------------------------------ |
---|
232 | // Inverse matrix: If singExc is false, inverting a singular |
---|
233 | // matrix produces an identity matrix. If singExc is true, |
---|
234 | // inverting a singular matrix throws a SingMatrixExc. |
---|
235 | // |
---|
236 | // inverse() and invert() invert matrices using determinants; |
---|
237 | // gjInverse() and gjInvert() use the Gauss-Jordan method. |
---|
238 | // |
---|
239 | // inverse() and invert() are significantly faster than |
---|
240 | // gjInverse() and gjInvert(), but the results may be slightly |
---|
241 | // less accurate. |
---|
242 | // |
---|
243 | //------------------------------------------------------------ |
---|
244 | |
---|
245 | const Matrix33 & invert (bool singExc = false) |
---|
246 | throw (Iex::MathExc); |
---|
247 | |
---|
248 | Matrix33<T> inverse (bool singExc = false) const |
---|
249 | throw (Iex::MathExc); |
---|
250 | |
---|
251 | const Matrix33 & gjInvert (bool singExc = false) |
---|
252 | throw (Iex::MathExc); |
---|
253 | |
---|
254 | Matrix33<T> gjInverse (bool singExc = false) const |
---|
255 | throw (Iex::MathExc); |
---|
256 | |
---|
257 | |
---|
258 | //----------------------------------------- |
---|
259 | // Set matrix to rotation by r (in radians) |
---|
260 | //----------------------------------------- |
---|
261 | |
---|
262 | template <class S> |
---|
263 | const Matrix33 & setRotation (S r); |
---|
264 | |
---|
265 | |
---|
266 | //----------------------------- |
---|
267 | // Rotate the given matrix by r |
---|
268 | //----------------------------- |
---|
269 | |
---|
270 | template <class S> |
---|
271 | const Matrix33 & rotate (S r); |
---|
272 | |
---|
273 | |
---|
274 | //-------------------------------------------- |
---|
275 | // Set matrix to scale by given uniform factor |
---|
276 | //-------------------------------------------- |
---|
277 | |
---|
278 | const Matrix33 & setScale (T s); |
---|
279 | |
---|
280 | |
---|
281 | //------------------------------------ |
---|
282 | // Set matrix to scale by given vector |
---|
283 | //------------------------------------ |
---|
284 | |
---|
285 | template <class S> |
---|
286 | const Matrix33 & setScale (const Vec2<S> &s); |
---|
287 | |
---|
288 | |
---|
289 | //---------------------- |
---|
290 | // Scale the matrix by s |
---|
291 | //---------------------- |
---|
292 | |
---|
293 | template <class S> |
---|
294 | const Matrix33 & scale (const Vec2<S> &s); |
---|
295 | |
---|
296 | |
---|
297 | //------------------------------------------ |
---|
298 | // Set matrix to translation by given vector |
---|
299 | //------------------------------------------ |
---|
300 | |
---|
301 | template <class S> |
---|
302 | const Matrix33 & setTranslation (const Vec2<S> &t); |
---|
303 | |
---|
304 | |
---|
305 | //----------------------------- |
---|
306 | // Return translation component |
---|
307 | //----------------------------- |
---|
308 | |
---|
309 | Vec2<T> translation () const; |
---|
310 | |
---|
311 | |
---|
312 | //-------------------------- |
---|
313 | // Translate the matrix by t |
---|
314 | //-------------------------- |
---|
315 | |
---|
316 | template <class S> |
---|
317 | const Matrix33 & translate (const Vec2<S> &t); |
---|
318 | |
---|
319 | |
---|
320 | //----------------------------------------------------------- |
---|
321 | // Set matrix to shear x for each y coord. by given factor xy |
---|
322 | //----------------------------------------------------------- |
---|
323 | |
---|
324 | template <class S> |
---|
325 | const Matrix33 & setShear (const S &h); |
---|
326 | |
---|
327 | |
---|
328 | //------------------------------------------------------------- |
---|
329 | // Set matrix to shear x for each y coord. by given factor h[0] |
---|
330 | // and to shear y for each x coord. by given factor h[1] |
---|
331 | //------------------------------------------------------------- |
---|
332 | |
---|
333 | template <class S> |
---|
334 | const Matrix33 & setShear (const Vec2<S> &h); |
---|
335 | |
---|
336 | |
---|
337 | //----------------------------------------------------------- |
---|
338 | // Shear the matrix in x for each y coord. by given factor xy |
---|
339 | //----------------------------------------------------------- |
---|
340 | |
---|
341 | template <class S> |
---|
342 | const Matrix33 & shear (const S &xy); |
---|
343 | |
---|
344 | |
---|
345 | //----------------------------------------------------------- |
---|
346 | // Shear the matrix in x for each y coord. by given factor xy |
---|
347 | // and shear y for each x coord. by given factor yx |
---|
348 | //----------------------------------------------------------- |
---|
349 | |
---|
350 | template <class S> |
---|
351 | const Matrix33 & shear (const Vec2<S> &h); |
---|
352 | |
---|
353 | |
---|
354 | //------------------------------------------------- |
---|
355 | // Limitations of type T (see also class limits<T>) |
---|
356 | //------------------------------------------------- |
---|
357 | |
---|
358 | static T baseTypeMin() {return limits<T>::min();} |
---|
359 | static T baseTypeMax() {return limits<T>::max();} |
---|
360 | static T baseTypeSmallest() {return limits<T>::smallest();} |
---|
361 | static T baseTypeEpsilon() {return limits<T>::epsilon();} |
---|
362 | }; |
---|
363 | |
---|
364 | |
---|
365 | template <class T> class Matrix44 |
---|
366 | { |
---|
367 | public: |
---|
368 | |
---|
369 | //------------------- |
---|
370 | // Access to elements |
---|
371 | //------------------- |
---|
372 | |
---|
373 | T x[4][4]; |
---|
374 | |
---|
375 | T * operator [] (int i); |
---|
376 | const T * operator [] (int i) const; |
---|
377 | |
---|
378 | |
---|
379 | //------------- |
---|
380 | // Constructors |
---|
381 | //------------- |
---|
382 | |
---|
383 | Matrix44 (); |
---|
384 | // 1 0 0 0 |
---|
385 | // 0 1 0 0 |
---|
386 | // 0 0 1 0 |
---|
387 | // 0 0 0 1 |
---|
388 | |
---|
389 | Matrix44 (T a); |
---|
390 | // a a a a |
---|
391 | // a a a a |
---|
392 | // a a a a |
---|
393 | // a a a a |
---|
394 | |
---|
395 | Matrix44 (const T a[4][4]) ; |
---|
396 | // a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3] |
---|
397 | // a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[1][3] |
---|
398 | // a[2][0] a[2][1] a[2][2] a[2][3] |
---|
399 | // a[3][0] a[3][1] a[3][2] a[3][3] |
---|
400 | |
---|
401 | Matrix44 (T a, T b, T c, T d, T e, T f, T g, T h, |
---|
402 | T i, T j, T k, T l, T m, T n, T o, T p); |
---|
403 | |
---|
404 | // a b c d |
---|
405 | // e f g h |
---|
406 | // i j k l |
---|
407 | // m n o p |
---|
408 | |
---|
409 | Matrix44 (Matrix33<T> r, Vec3<T> t); |
---|
410 | // r r r 0 |
---|
411 | // r r r 0 |
---|
412 | // r r r 0 |
---|
413 | // t t t 1 |
---|
414 | |
---|
415 | |
---|
416 | //-------------------------------- |
---|
417 | // Copy constructor and assignment |
---|
418 | //-------------------------------- |
---|
419 | |
---|
420 | Matrix44 (const Matrix44 &v); |
---|
421 | |
---|
422 | const Matrix44 & operator = (const Matrix44 &v); |
---|
423 | const Matrix44 & operator = (T a); |
---|
424 | |
---|
425 | |
---|
426 | //---------------------- |
---|
427 | // Compatibility with Sb |
---|
428 | //---------------------- |
---|
429 | |
---|
430 | T * getValue (); |
---|
431 | const T * getValue () const; |
---|
432 | |
---|
433 | template <class S> |
---|
434 | void getValue (Matrix44<S> &v) const; |
---|
435 | template <class S> |
---|
436 | Matrix44 & setValue (const Matrix44<S> &v); |
---|
437 | |
---|
438 | template <class S> |
---|
439 | Matrix44 & setTheMatrix (const Matrix44<S> &v); |
---|
440 | |
---|
441 | //--------- |
---|
442 | // Identity |
---|
443 | //--------- |
---|
444 | |
---|
445 | void makeIdentity(); |
---|
446 | |
---|
447 | |
---|
448 | //--------- |
---|
449 | // Equality |
---|
450 | //--------- |
---|
451 | |
---|
452 | bool operator == (const Matrix44 &v) const; |
---|
453 | bool operator != (const Matrix44 &v) const; |
---|
454 | |
---|
455 | //----------------------------------------------------------------------- |
---|
456 | // Compare two matrices and test if they are "approximately equal": |
---|
457 | // |
---|
458 | // equalWithAbsError (m, e) |
---|
459 | // |
---|
460 | // Returns true if the coefficients of this and m are the same with |
---|
461 | // an absolute error of no more than e, i.e., for all i, j |
---|
462 | // |
---|
463 | // abs (this[i][j] - m[i][j]) <= e |
---|
464 | // |
---|
465 | // equalWithRelError (m, e) |
---|
466 | // |
---|
467 | // Returns true if the coefficients of this and m are the same with |
---|
468 | // a relative error of no more than e, i.e., for all i, j |
---|
469 | // |
---|
470 | // abs (this[i] - v[i][j]) <= e * abs (this[i][j]) |
---|
471 | //----------------------------------------------------------------------- |
---|
472 | |
---|
473 | bool equalWithAbsError (const Matrix44<T> &v, T e) const; |
---|
474 | bool equalWithRelError (const Matrix44<T> &v, T e) const; |
---|
475 | |
---|
476 | |
---|
477 | //------------------------ |
---|
478 | // Component-wise addition |
---|
479 | //------------------------ |
---|
480 | |
---|
481 | const Matrix44 & operator += (const Matrix44 &v); |
---|
482 | const Matrix44 & operator += (T a); |
---|
483 | Matrix44 operator + (const Matrix44 &v) const; |
---|
484 | |
---|
485 | |
---|
486 | //--------------------------- |
---|
487 | // Component-wise subtraction |
---|
488 | //--------------------------- |
---|
489 | |
---|
490 | const Matrix44 & operator -= (const Matrix44 &v); |
---|
491 | const Matrix44 & operator -= (T a); |
---|
492 | Matrix44 operator - (const Matrix44 &v) const; |
---|
493 | |
---|
494 | |
---|
495 | //------------------------------------ |
---|
496 | // Component-wise multiplication by -1 |
---|
497 | //------------------------------------ |
---|
498 | |
---|
499 | Matrix44 operator - () const; |
---|
500 | const Matrix44 & negate (); |
---|
501 | |
---|
502 | |
---|
503 | //------------------------------ |
---|
504 | // Component-wise multiplication |
---|
505 | //------------------------------ |
---|
506 | |
---|
507 | const Matrix44 & operator *= (T a); |
---|
508 | Matrix44 operator * (T a) const; |
---|
509 | |
---|
510 | |
---|
511 | //----------------------------------- |
---|
512 | // Matrix-times-matrix multiplication |
---|
513 | //----------------------------------- |
---|
514 | |
---|
515 | const Matrix44 & operator *= (const Matrix44 &v); |
---|
516 | Matrix44 operator * (const Matrix44 &v) const; |
---|
517 | |
---|
518 | static void multiply (const Matrix44 &a, // assumes that |
---|
519 | const Matrix44 &b, // &a != &c and |
---|
520 | Matrix44 &c); // &b != &c. |
---|
521 | |
---|
522 | |
---|
523 | //--------------------------------------------- |
---|
524 | // Vector-times-matrix multiplication; see also |
---|
525 | // the "operator *" functions defined below. |
---|
526 | //--------------------------------------------- |
---|
527 | |
---|
528 | template <class S> |
---|
529 | void multVecMatrix(const Vec3<S> &src, Vec3<S> &dst) const; |
---|
530 | |
---|
531 | template <class S> |
---|
532 | void multDirMatrix(const Vec3<S> &src, Vec3<S> &dst) const; |
---|
533 | |
---|
534 | |
---|
535 | //------------------------ |
---|
536 | // Component-wise division |
---|
537 | //------------------------ |
---|
538 | |
---|
539 | const Matrix44 & operator /= (T a); |
---|
540 | Matrix44 operator / (T a) const; |
---|
541 | |
---|
542 | |
---|
543 | //------------------ |
---|
544 | // Transposed matrix |
---|
545 | //------------------ |
---|
546 | |
---|
547 | const Matrix44 & transpose (); |
---|
548 | Matrix44 transposed () const; |
---|
549 | |
---|
550 | |
---|
551 | //------------------------------------------------------------ |
---|
552 | // Inverse matrix: If singExc is false, inverting a singular |
---|
553 | // matrix produces an identity matrix. If singExc is true, |
---|
554 | // inverting a singular matrix throws a SingMatrixExc. |
---|
555 | // |
---|
556 | // inverse() and invert() invert matrices using determinants; |
---|
557 | // gjInverse() and gjInvert() use the Gauss-Jordan method. |
---|
558 | // |
---|
559 | // inverse() and invert() are significantly faster than |
---|
560 | // gjInverse() and gjInvert(), but the results may be slightly |
---|
561 | // less accurate. |
---|
562 | // |
---|
563 | //------------------------------------------------------------ |
---|
564 | |
---|
565 | const Matrix44 & invert (bool singExc = false) |
---|
566 | throw (Iex::MathExc); |
---|
567 | |
---|
568 | Matrix44<T> inverse (bool singExc = false) const |
---|
569 | throw (Iex::MathExc); |
---|
570 | |
---|
571 | const Matrix44 & gjInvert (bool singExc = false) |
---|
572 | throw (Iex::MathExc); |
---|
573 | |
---|
574 | Matrix44<T> gjInverse (bool singExc = false) const |
---|
575 | throw (Iex::MathExc); |
---|
576 | |
---|
577 | |
---|
578 | //-------------------------------------------------------- |
---|
579 | // Set matrix to rotation by XYZ euler angles (in radians) |
---|
580 | //-------------------------------------------------------- |
---|
581 | |
---|
582 | template <class S> |
---|
583 | const Matrix44 & setEulerAngles (const Vec3<S>& r); |
---|
584 | |
---|
585 | |
---|
586 | //-------------------------------------------------------- |
---|
587 | // Set matrix to rotation around given axis by given angle |
---|
588 | //-------------------------------------------------------- |
---|
589 | |
---|
590 | template <class S> |
---|
591 | const Matrix44 & setAxisAngle (const Vec3<S>& ax, S ang); |
---|
592 | |
---|
593 | |
---|
594 | //------------------------------------------- |
---|
595 | // Rotate the matrix by XYZ euler angles in r |
---|
596 | //------------------------------------------- |
---|
597 | |
---|
598 | template <class S> |
---|
599 | const Matrix44 & rotate (const Vec3<S> &r); |
---|
600 | |
---|
601 | |
---|
602 | //-------------------------------------------- |
---|
603 | // Set matrix to scale by given uniform factor |
---|
604 | //-------------------------------------------- |
---|
605 | |
---|
606 | const Matrix44 & setScale (T s); |
---|
607 | |
---|
608 | |
---|
609 | //------------------------------------ |
---|
610 | // Set matrix to scale by given vector |
---|
611 | //------------------------------------ |
---|
612 | |
---|
613 | template <class S> |
---|
614 | const Matrix44 & setScale (const Vec3<S> &s); |
---|
615 | |
---|
616 | |
---|
617 | //---------------------- |
---|
618 | // Scale the matrix by s |
---|
619 | //---------------------- |
---|
620 | |
---|
621 | template <class S> |
---|
622 | const Matrix44 & scale (const Vec3<S> &s); |
---|
623 | |
---|
624 | |
---|
625 | //------------------------------------------ |
---|
626 | // Set matrix to translation by given vector |
---|
627 | //------------------------------------------ |
---|
628 | |
---|
629 | template <class S> |
---|
630 | const Matrix44 & setTranslation (const Vec3<S> &t); |
---|
631 | |
---|
632 | |
---|
633 | //----------------------------- |
---|
634 | // Return translation component |
---|
635 | //----------------------------- |
---|
636 | |
---|
637 | const Vec3<T> translation () const; |
---|
638 | |
---|
639 | |
---|
640 | //-------------------------- |
---|
641 | // Translate the matrix by t |
---|
642 | //-------------------------- |
---|
643 | |
---|
644 | template <class S> |
---|
645 | const Matrix44 & translate (const Vec3<S> &t); |
---|
646 | |
---|
647 | |
---|
648 | //------------------------------------------------------------- |
---|
649 | // Set matrix to shear by given vector h. The resulting matrix |
---|
650 | // will shear x for each y coord. by a factor of h[0] ; |
---|
651 | // will shear x for each z coord. by a factor of h[1] ; |
---|
652 | // will shear y for each z coord. by a factor of h[2] . |
---|
653 | //------------------------------------------------------------- |
---|
654 | |
---|
655 | template <class S> |
---|
656 | const Matrix44 & setShear (const Vec3<S> &h); |
---|
657 | |
---|
658 | |
---|
659 | //------------------------------------------------------------ |
---|
660 | // Set matrix to shear by given factors. The resulting matrix |
---|
661 | // will shear x for each y coord. by a factor of h.xy ; |
---|
662 | // will shear x for each z coord. by a factor of h.xz ; |
---|
663 | // will shear y for each z coord. by a factor of h.yz ; |
---|
664 | // will shear y for each x coord. by a factor of h.yx ; |
---|
665 | // will shear z for each x coord. by a factor of h.zx ; |
---|
666 | // will shear z for each y coord. by a factor of h.zy . |
---|
667 | //------------------------------------------------------------ |
---|
668 | |
---|
669 | template <class S> |
---|
670 | const Matrix44 & setShear (const Shear6<S> &h); |
---|
671 | |
---|
672 | |
---|
673 | //-------------------------------------------------------- |
---|
674 | // Shear the matrix by given vector. The composed matrix |
---|
675 | // will be <shear> * <this>, where the shear matrix ... |
---|
676 | // will shear x for each y coord. by a factor of h[0] ; |
---|
677 | // will shear x for each z coord. by a factor of h[1] ; |
---|
678 | // will shear y for each z coord. by a factor of h[2] . |
---|
679 | //-------------------------------------------------------- |
---|
680 | |
---|
681 | template <class S> |
---|
682 | const Matrix44 & shear (const Vec3<S> &h); |
---|
683 | |
---|
684 | |
---|
685 | //------------------------------------------------------------ |
---|
686 | // Shear the matrix by the given factors. The composed matrix |
---|
687 | // will be <shear> * <this>, where the shear matrix ... |
---|
688 | // will shear x for each y coord. by a factor of h.xy ; |
---|
689 | // will shear x for each z coord. by a factor of h.xz ; |
---|
690 | // will shear y for each z coord. by a factor of h.yz ; |
---|
691 | // will shear y for each x coord. by a factor of h.yx ; |
---|
692 | // will shear z for each x coord. by a factor of h.zx ; |
---|
693 | // will shear z for each y coord. by a factor of h.zy . |
---|
694 | //------------------------------------------------------------ |
---|
695 | |
---|
696 | template <class S> |
---|
697 | const Matrix44 & shear (const Shear6<S> &h); |
---|
698 | |
---|
699 | |
---|
700 | //------------------------------------------------- |
---|
701 | // Limitations of type T (see also class limits<T>) |
---|
702 | //------------------------------------------------- |
---|
703 | |
---|
704 | static T baseTypeMin() {return limits<T>::min();} |
---|
705 | static T baseTypeMax() {return limits<T>::max();} |
---|
706 | static T baseTypeSmallest() {return limits<T>::smallest();} |
---|
707 | static T baseTypeEpsilon() {return limits<T>::epsilon();} |
---|
708 | }; |
---|
709 | |
---|
710 | |
---|
711 | //-------------- |
---|
712 | // Stream output |
---|
713 | //-------------- |
---|
714 | |
---|
715 | template <class T> |
---|
716 | std::ostream & operator << (std::ostream & s, const Matrix33<T> &m); |
---|
717 | |
---|
718 | template <class T> |
---|
719 | std::ostream & operator << (std::ostream & s, const Matrix44<T> &m); |
---|
720 | |
---|
721 | |
---|
722 | //--------------------------------------------- |
---|
723 | // Vector-times-matrix multiplication operators |
---|
724 | //--------------------------------------------- |
---|
725 | |
---|
726 | template <class S, class T> |
---|
727 | const Vec2<S> & operator *= (Vec2<S> &v, const Matrix33<T> &m); |
---|
728 | |
---|
729 | template <class S, class T> |
---|
730 | Vec2<S> operator * (const Vec2<S> &v, const Matrix33<T> &m); |
---|
731 | |
---|
732 | template <class S, class T> |
---|
733 | const Vec3<S> & operator *= (Vec3<S> &v, const Matrix33<T> &m); |
---|
734 | |
---|
735 | template <class S, class T> |
---|
736 | Vec3<S> operator * (const Vec3<S> &v, const Matrix33<T> &m); |
---|
737 | |
---|
738 | template <class S, class T> |
---|
739 | const Vec3<S> & operator *= (Vec3<S> &v, const Matrix44<T> &m); |
---|
740 | |
---|
741 | template <class S, class T> |
---|
742 | Vec3<S> operator * (const Vec3<S> &v, const Matrix44<T> &m); |
---|
743 | |
---|
744 | |
---|
745 | //------------------------- |
---|
746 | // Typedefs for convenience |
---|
747 | //------------------------- |
---|
748 | |
---|
749 | typedef Matrix33 <float> M33f; |
---|
750 | typedef Matrix33 <double> M33d; |
---|
751 | typedef Matrix44 <float> M44f; |
---|
752 | typedef Matrix44 <double> M44d; |
---|
753 | |
---|
754 | |
---|
755 | //--------------------------- |
---|
756 | // Implementation of Matrix33 |
---|
757 | //--------------------------- |
---|
758 | |
---|
759 | template <class T> |
---|
760 | inline T * |
---|
761 | Matrix33<T>::operator [] (int i) |
---|
762 | { |
---|
763 | return x[i]; |
---|
764 | } |
---|
765 | |
---|
766 | template <class T> |
---|
767 | inline const T * |
---|
768 | Matrix33<T>::operator [] (int i) const |
---|
769 | { |
---|
770 | return x[i]; |
---|
771 | } |
---|
772 | |
---|
773 | template <class T> |
---|
774 | inline |
---|
775 | Matrix33<T>::Matrix33 () |
---|
776 | { |
---|
777 | x[0][0] = 1; |
---|
778 | x[0][1] = 0; |
---|
779 | x[0][2] = 0; |
---|
780 | x[1][0] = 0; |
---|
781 | x[1][1] = 1; |
---|
782 | x[1][2] = 0; |
---|
783 | x[2][0] = 0; |
---|
784 | x[2][1] = 0; |
---|
785 | x[2][2] = 1; |
---|
786 | } |
---|
787 | |
---|
788 | template <class T> |
---|
789 | inline |
---|
790 | Matrix33<T>::Matrix33 (T a) |
---|
791 | { |
---|
792 | x[0][0] = a; |
---|
793 | x[0][1] = a; |
---|
794 | x[0][2] = a; |
---|
795 | x[1][0] = a; |
---|
796 | x[1][1] = a; |
---|
797 | x[1][2] = a; |
---|
798 | x[2][0] = a; |
---|
799 | x[2][1] = a; |
---|
800 | x[2][2] = a; |
---|
801 | } |
---|
802 | |
---|
803 | template <class T> |
---|
804 | inline |
---|
805 | Matrix33<T>::Matrix33 (const T a[3][3]) |
---|
806 | { |
---|
807 | x[0][0] = a[0][0]; |
---|
808 | x[0][1] = a[0][1]; |
---|
809 | x[0][2] = a[0][2]; |
---|
810 | x[1][0] = a[1][0]; |
---|
811 | x[1][1] = a[1][1]; |
---|
812 | x[1][2] = a[1][2]; |
---|
813 | x[2][0] = a[2][0]; |
---|
814 | x[2][1] = a[2][1]; |
---|
815 | x[2][2] = a[2][2]; |
---|
816 | } |
---|
817 | |
---|
818 | template <class T> |
---|
819 | inline |
---|
820 | Matrix33<T>::Matrix33 (T a, T b, T c, T d, T e, T f, T g, T h, T i) |
---|
821 | { |
---|
822 | x[0][0] = a; |
---|
823 | x[0][1] = b; |
---|
824 | x[0][2] = c; |
---|
825 | x[1][0] = d; |
---|
826 | x[1][1] = e; |
---|
827 | x[1][2] = f; |
---|
828 | x[2][0] = g; |
---|
829 | x[2][1] = h; |
---|
830 | x[2][2] = i; |
---|
831 | } |
---|
832 | |
---|
833 | template <class T> |
---|
834 | inline |
---|
835 | Matrix33<T>::Matrix33 (const Matrix33 &v) |
---|
836 | { |
---|
837 | x[0][0] = v.x[0][0]; |
---|
838 | x[0][1] = v.x[0][1]; |
---|
839 | x[0][2] = v.x[0][2]; |
---|
840 | x[1][0] = v.x[1][0]; |
---|
841 | x[1][1] = v.x[1][1]; |
---|
842 | x[1][2] = v.x[1][2]; |
---|
843 | x[2][0] = v.x[2][0]; |
---|
844 | x[2][1] = v.x[2][1]; |
---|
845 | x[2][2] = v.x[2][2]; |
---|
846 | } |
---|
847 | |
---|
848 | template <class T> |
---|
849 | inline const Matrix33<T> & |
---|
850 | Matrix33<T>::operator = (const Matrix33 &v) |
---|
851 | { |
---|
852 | x[0][0] = v.x[0][0]; |
---|
853 | x[0][1] = v.x[0][1]; |
---|
854 | x[0][2] = v.x[0][2]; |
---|
855 | x[1][0] = v.x[1][0]; |
---|
856 | x[1][1] = v.x[1][1]; |
---|
857 | x[1][2] = v.x[1][2]; |
---|
858 | x[2][0] = v.x[2][0]; |
---|
859 | x[2][1] = v.x[2][1]; |
---|
860 | x[2][2] = v.x[2][2]; |
---|
861 | return *this; |
---|
862 | } |
---|
863 | |
---|
864 | template <class T> |
---|
865 | inline const Matrix33<T> & |
---|
866 | Matrix33<T>::operator = (T a) |
---|
867 | { |
---|
868 | x[0][0] = a; |
---|
869 | x[0][1] = a; |
---|
870 | x[0][2] = a; |
---|
871 | x[1][0] = a; |
---|
872 | x[1][1] = a; |
---|
873 | x[1][2] = a; |
---|
874 | x[2][0] = a; |
---|
875 | x[2][1] = a; |
---|
876 | x[2][2] = a; |
---|
877 | return *this; |
---|
878 | } |
---|
879 | |
---|
880 | template <class T> |
---|
881 | inline T * |
---|
882 | Matrix33<T>::getValue () |
---|
883 | { |
---|
884 | return (T *) &x[0][0]; |
---|
885 | } |
---|
886 | |
---|
887 | template <class T> |
---|
888 | inline const T * |
---|
889 | Matrix33<T>::getValue () const |
---|
890 | { |
---|
891 | return (const T *) &x[0][0]; |
---|
892 | } |
---|
893 | |
---|
894 | template <class T> |
---|
895 | template <class S> |
---|
896 | inline void |
---|
897 | Matrix33<T>::getValue (Matrix33<S> &v) const |
---|
898 | { |
---|
899 | v.x[0][0] = x[0][0]; |
---|
900 | v.x[0][1] = x[0][1]; |
---|
901 | v.x[0][2] = x[0][2]; |
---|
902 | v.x[1][0] = x[1][0]; |
---|
903 | v.x[1][1] = x[1][1]; |
---|
904 | v.x[1][2] = x[1][2]; |
---|
905 | v.x[2][0] = x[2][0]; |
---|
906 | v.x[2][1] = x[2][1]; |
---|
907 | v.x[2][2] = x[2][2]; |
---|
908 | } |
---|
909 | |
---|
910 | template <class T> |
---|
911 | template <class S> |
---|
912 | inline Matrix33<T> & |
---|
913 | Matrix33<T>::setValue (const Matrix33<S> &v) |
---|
914 | { |
---|
915 | x[0][0] = v.x[0][0]; |
---|
916 | x[0][1] = v.x[0][1]; |
---|
917 | x[0][2] = v.x[0][2]; |
---|
918 | x[1][0] = v.x[1][0]; |
---|
919 | x[1][1] = v.x[1][1]; |
---|
920 | x[1][2] = v.x[1][2]; |
---|
921 | x[2][0] = v.x[2][0]; |
---|
922 | x[2][1] = v.x[2][1]; |
---|
923 | x[2][2] = v.x[2][2]; |
---|
924 | return *this; |
---|
925 | } |
---|
926 | |
---|
927 | template <class T> |
---|
928 | template <class S> |
---|
929 | inline Matrix33<T> & |
---|
930 | Matrix33<T>::setTheMatrix (const Matrix33<S> &v) |
---|
931 | { |
---|
932 | x[0][0] = v.x[0][0]; |
---|
933 | x[0][1] = v.x[0][1]; |
---|
934 | x[0][2] = v.x[0][2]; |
---|
935 | x[1][0] = v.x[1][0]; |
---|
936 | x[1][1] = v.x[1][1]; |
---|
937 | x[1][2] = v.x[1][2]; |
---|
938 | x[2][0] = v.x[2][0]; |
---|
939 | x[2][1] = v.x[2][1]; |
---|
940 | x[2][2] = v.x[2][2]; |
---|
941 | return *this; |
---|
942 | } |
---|
943 | |
---|
944 | template <class T> |
---|
945 | inline void |
---|
946 | Matrix33<T>::makeIdentity() |
---|
947 | { |
---|
948 | x[0][0] = 1; |
---|
949 | x[0][1] = 0; |
---|
950 | x[0][2] = 0; |
---|
951 | x[1][0] = 0; |
---|
952 | x[1][1] = 1; |
---|
953 | x[1][2] = 0; |
---|
954 | x[2][0] = 0; |
---|
955 | x[2][1] = 0; |
---|
956 | x[2][2] = 1; |
---|
957 | } |
---|
958 | |
---|
959 | template <class T> |
---|
960 | bool |
---|
961 | Matrix33<T>::operator == (const Matrix33 &v) const |
---|
962 | { |
---|
963 | return x[0][0] == v.x[0][0] && |
---|
964 | x[0][1] == v.x[0][1] && |
---|
965 | x[0][2] == v.x[0][2] && |
---|
966 | x[1][0] == v.x[1][0] && |
---|
967 | x[1][1] == v.x[1][1] && |
---|
968 | x[1][2] == v.x[1][2] && |
---|
969 | x[2][0] == v.x[2][0] && |
---|
970 | x[2][1] == v.x[2][1] && |
---|
971 | x[2][2] == v.x[2][2]; |
---|
972 | } |
---|
973 | |
---|
974 | template <class T> |
---|
975 | bool |
---|
976 | Matrix33<T>::operator != (const Matrix33 &v) const |
---|
977 | { |
---|
978 | return x[0][0] != v.x[0][0] || |
---|
979 | x[0][1] != v.x[0][1] || |
---|
980 | x[0][2] != v.x[0][2] || |
---|
981 | x[1][0] != v.x[1][0] || |
---|
982 | x[1][1] != v.x[1][1] || |
---|
983 | x[1][2] != v.x[1][2] || |
---|
984 | x[2][0] != v.x[2][0] || |
---|
985 | x[2][1] != v.x[2][1] || |
---|
986 | x[2][2] != v.x[2][2]; |
---|
987 | } |
---|
988 | |
---|
989 | template <class T> |
---|
990 | bool |
---|
991 | Matrix33<T>::equalWithAbsError (const Matrix33<T> &m, T e) const |
---|
992 | { |
---|
993 | for (int i = 0; i < 3; i++) |
---|
994 | for (int j = 0; j < 3; j++) |
---|
995 | if (!Imath::equalWithAbsError ((*this)[i][j], m[i][j], e)) |
---|
996 | return false; |
---|
997 | |
---|
998 | return true; |
---|
999 | } |
---|
1000 | |
---|
1001 | template <class T> |
---|
1002 | bool |
---|
1003 | Matrix33<T>::equalWithRelError (const Matrix33<T> &m, T e) const |
---|
1004 | { |
---|
1005 | for (int i = 0; i < 3; i++) |
---|
1006 | for (int j = 0; j < 3; j++) |
---|
1007 | if (!Imath::equalWithRelError ((*this)[i][j], m[i][j], e)) |
---|
1008 | return false; |
---|
1009 | |
---|
1010 | return true; |
---|
1011 | } |
---|
1012 | |
---|
1013 | template <class T> |
---|
1014 | const Matrix33<T> & |
---|
1015 | Matrix33<T>::operator += (const Matrix33<T> &v) |
---|
1016 | { |
---|
1017 | x[0][0] += v.x[0][0]; |
---|
1018 | x[0][1] += v.x[0][1]; |
---|
1019 | x[0][2] += v.x[0][2]; |
---|
1020 | x[1][0] += v.x[1][0]; |
---|
1021 | x[1][1] += v.x[1][1]; |
---|
1022 | x[1][2] += v.x[1][2]; |
---|
1023 | x[2][0] += v.x[2][0]; |
---|
1024 | x[2][1] += v.x[2][1]; |
---|
1025 | x[2][2] += v.x[2][2]; |
---|
1026 | |
---|
1027 | return *this; |
---|
1028 | } |
---|
1029 | |
---|
1030 | template <class T> |
---|
1031 | const Matrix33<T> & |
---|
1032 | Matrix33<T>::operator += (T a) |
---|
1033 | { |
---|
1034 | x[0][0] += a; |
---|
1035 | x[0][1] += a; |
---|
1036 | x[0][2] += a; |
---|
1037 | x[1][0] += a; |
---|
1038 | x[1][1] += a; |
---|
1039 | x[1][2] += a; |
---|
1040 | x[2][0] += a; |
---|
1041 | x[2][1] += a; |
---|
1042 | x[2][2] += a; |
---|
1043 | |
---|
1044 | return *this; |
---|
1045 | } |
---|
1046 | |
---|
1047 | template <class T> |
---|
1048 | Matrix33<T> |
---|
1049 | Matrix33<T>::operator + (const Matrix33<T> &v) const |
---|
1050 | { |
---|
1051 | return Matrix33 (x[0][0] + v.x[0][0], |
---|
1052 | x[0][1] + v.x[0][1], |
---|
1053 | x[0][2] + v.x[0][2], |
---|
1054 | x[1][0] + v.x[1][0], |
---|
1055 | x[1][1] + v.x[1][1], |
---|
1056 | x[1][2] + v.x[1][2], |
---|
1057 | x[2][0] + v.x[2][0], |
---|
1058 | x[2][1] + v.x[2][1], |
---|
1059 | x[2][2] + v.x[2][2]); |
---|
1060 | } |
---|
1061 | |
---|
1062 | template <class T> |
---|
1063 | const Matrix33<T> & |
---|
1064 | Matrix33<T>::operator -= (const Matrix33<T> &v) |
---|
1065 | { |
---|
1066 | x[0][0] -= v.x[0][0]; |
---|
1067 | x[0][1] -= v.x[0][1]; |
---|
1068 | x[0][2] -= v.x[0][2]; |
---|
1069 | x[1][0] -= v.x[1][0]; |
---|
1070 | x[1][1] -= v.x[1][1]; |
---|
1071 | x[1][2] -= v.x[1][2]; |
---|
1072 | x[2][0] -= v.x[2][0]; |
---|
1073 | x[2][1] -= v.x[2][1]; |
---|
1074 | x[2][2] -= v.x[2][2]; |
---|
1075 | |
---|
1076 | return *this; |
---|
1077 | } |
---|
1078 | |
---|
1079 | template <class T> |
---|
1080 | const Matrix33<T> & |
---|
1081 | Matrix33<T>::operator -= (T a) |
---|
1082 | { |
---|
1083 | x[0][0] -= a; |
---|
1084 | x[0][1] -= a; |
---|
1085 | x[0][2] -= a; |
---|
1086 | x[1][0] -= a; |
---|
1087 | x[1][1] -= a; |
---|
1088 | x[1][2] -= a; |
---|
1089 | x[2][0] -= a; |
---|
1090 | x[2][1] -= a; |
---|
1091 | x[2][2] -= a; |
---|
1092 | |
---|
1093 | return *this; |
---|
1094 | } |
---|
1095 | |
---|
1096 | template <class T> |
---|
1097 | Matrix33<T> |
---|
1098 | Matrix33<T>::operator - (const Matrix33<T> &v) const |
---|
1099 | { |
---|
1100 | return Matrix33 (x[0][0] - v.x[0][0], |
---|
1101 | x[0][1] - v.x[0][1], |
---|
1102 | x[0][2] - v.x[0][2], |
---|
1103 | x[1][0] - v.x[1][0], |
---|
1104 | x[1][1] - v.x[1][1], |
---|
1105 | x[1][2] - v.x[1][2], |
---|
1106 | x[2][0] - v.x[2][0], |
---|
1107 | x[2][1] - v.x[2][1], |
---|
1108 | x[2][2] - v.x[2][2]); |
---|
1109 | } |
---|
1110 | |
---|
1111 | template <class T> |
---|
1112 | Matrix33<T> |
---|
1113 | Matrix33<T>::operator - () const |
---|
1114 | { |
---|
1115 | return Matrix33 (-x[0][0], |
---|
1116 | -x[0][1], |
---|
1117 | -x[0][2], |
---|
1118 | -x[1][0], |
---|
1119 | -x[1][1], |
---|
1120 | -x[1][2], |
---|
1121 | -x[2][0], |
---|
1122 | -x[2][1], |
---|
1123 | -x[2][2]); |
---|
1124 | } |
---|
1125 | |
---|
1126 | template <class T> |
---|
1127 | const Matrix33<T> & |
---|
1128 | Matrix33<T>::negate () |
---|
1129 | { |
---|
1130 | x[0][0] = -x[0][0]; |
---|
1131 | x[0][1] = -x[0][1]; |
---|
1132 | x[0][2] = -x[0][2]; |
---|
1133 | x[1][0] = -x[1][0]; |
---|
1134 | x[1][1] = -x[1][1]; |
---|
1135 | x[1][2] = -x[1][2]; |
---|
1136 | x[2][0] = -x[2][0]; |
---|
1137 | x[2][1] = -x[2][1]; |
---|
1138 | x[2][2] = -x[2][2]; |
---|
1139 | |
---|
1140 | return *this; |
---|
1141 | } |
---|
1142 | |
---|
1143 | template <class T> |
---|
1144 | const Matrix33<T> & |
---|
1145 | Matrix33<T>::operator *= (T a) |
---|
1146 | { |
---|
1147 | x[0][0] *= a; |
---|
1148 | x[0][1] *= a; |
---|
1149 | x[0][2] *= a; |
---|
1150 | x[1][0] *= a; |
---|
1151 | x[1][1] *= a; |
---|
1152 | x[1][2] *= a; |
---|
1153 | x[2][0] *= a; |
---|
1154 | x[2][1] *= a; |
---|
1155 | x[2][2] *= a; |
---|
1156 | |
---|
1157 | return *this; |
---|
1158 | } |
---|
1159 | |
---|
1160 | template <class T> |
---|
1161 | Matrix33<T> |
---|
1162 | Matrix33<T>::operator * (T a) const |
---|
1163 | { |
---|
1164 | return Matrix33 (x[0][0] * a, |
---|
1165 | x[0][1] * a, |
---|
1166 | x[0][2] * a, |
---|
1167 | x[1][0] * a, |
---|
1168 | x[1][1] * a, |
---|
1169 | x[1][2] * a, |
---|
1170 | x[2][0] * a, |
---|
1171 | x[2][1] * a, |
---|
1172 | x[2][2] * a); |
---|
1173 | } |
---|
1174 | |
---|
1175 | template <class T> |
---|
1176 | inline Matrix33<T> |
---|
1177 | operator * (T a, const Matrix33<T> &v) |
---|
1178 | { |
---|
1179 | return v * a; |
---|
1180 | } |
---|
1181 | |
---|
1182 | template <class T> |
---|
1183 | const Matrix33<T> & |
---|
1184 | Matrix33<T>::operator *= (const Matrix33<T> &v) |
---|
1185 | { |
---|
1186 | Matrix33 tmp (T (0)); |
---|
1187 | |
---|
1188 | for (int i = 0; i < 3; i++) |
---|
1189 | for (int j = 0; j < 3; j++) |
---|
1190 | for (int k = 0; k < 3; k++) |
---|
1191 | tmp.x[i][j] += x[i][k] * v.x[k][j]; |
---|
1192 | |
---|
1193 | *this = tmp; |
---|
1194 | return *this; |
---|
1195 | } |
---|
1196 | |
---|
1197 | template <class T> |
---|
1198 | Matrix33<T> |
---|
1199 | Matrix33<T>::operator * (const Matrix33<T> &v) const |
---|
1200 | { |
---|
1201 | Matrix33 tmp (T (0)); |
---|
1202 | |
---|
1203 | for (int i = 0; i < 3; i++) |
---|
1204 | for (int j = 0; j < 3; j++) |
---|
1205 | for (int k = 0; k < 3; k++) |
---|
1206 | tmp.x[i][j] += x[i][k] * v.x[k][j]; |
---|
1207 | |
---|
1208 | return tmp; |
---|
1209 | } |
---|
1210 | |
---|
1211 | template <class T> |
---|
1212 | template <class S> |
---|
1213 | void |
---|
1214 | Matrix33<T>::multVecMatrix(const Vec2<S> &src, Vec2<S> &dst) const |
---|
1215 | { |
---|
1216 | S a, b, w; |
---|
1217 | |
---|
1218 | a = src[0] * x[0][0] + src[1] * x[1][0] + x[2][0]; |
---|
1219 | b = src[0] * x[0][1] + src[1] * x[1][1] + x[2][1]; |
---|
1220 | w = src[0] * x[0][2] + src[1] * x[1][2] + x[2][2]; |
---|
1221 | |
---|
1222 | dst.x = a / w; |
---|
1223 | dst.y = b / w; |
---|
1224 | } |
---|
1225 | |
---|
1226 | template <class T> |
---|
1227 | template <class S> |
---|
1228 | void |
---|
1229 | Matrix33<T>::multDirMatrix(const Vec2<S> &src, Vec2<S> &dst) const |
---|
1230 | { |
---|
1231 | S a, b; |
---|
1232 | |
---|
1233 | a = src[0] * x[0][0] + src[1] * x[1][0]; |
---|
1234 | b = src[0] * x[0][1] + src[1] * x[1][1]; |
---|
1235 | |
---|
1236 | dst.x = a; |
---|
1237 | dst.y = b; |
---|
1238 | } |
---|
1239 | |
---|
1240 | template <class T> |
---|
1241 | const Matrix33<T> & |
---|
1242 | Matrix33<T>::operator /= (T a) |
---|
1243 | { |
---|
1244 | x[0][0] /= a; |
---|
1245 | x[0][1] /= a; |
---|
1246 | x[0][2] /= a; |
---|
1247 | x[1][0] /= a; |
---|
1248 | x[1][1] /= a; |
---|
1249 | x[1][2] /= a; |
---|
1250 | x[2][0] /= a; |
---|
1251 | x[2][1] /= a; |
---|
1252 | x[2][2] /= a; |
---|
1253 | x[2][3] /= a; |
---|
1254 | |
---|
1255 | return *this; |
---|
1256 | } |
---|
1257 | |
---|
1258 | template <class T> |
---|
1259 | Matrix33<T> |
---|
1260 | Matrix33<T>::operator / (T a) const |
---|
1261 | { |
---|
1262 | return Matrix33 (x[0][0] / a, |
---|
1263 | x[0][1] / a, |
---|
1264 | x[0][2] / a, |
---|
1265 | x[1][0] / a, |
---|
1266 | x[1][1] / a, |
---|
1267 | x[1][2] / a, |
---|
1268 | x[2][0] / a, |
---|
1269 | x[2][1] / a, |
---|
1270 | x[2][2] / a); |
---|
1271 | } |
---|
1272 | |
---|
1273 | template <class T> |
---|
1274 | const Matrix33<T> & |
---|
1275 | Matrix33<T>::transpose () |
---|
1276 | { |
---|
1277 | Matrix33 tmp (x[0][0], |
---|
1278 | x[1][0], |
---|
1279 | x[2][0], |
---|
1280 | x[0][1], |
---|
1281 | x[1][1], |
---|
1282 | x[2][1], |
---|
1283 | x[0][2], |
---|
1284 | x[1][2], |
---|
1285 | x[2][2]); |
---|
1286 | *this = tmp; |
---|
1287 | return *this; |
---|
1288 | } |
---|
1289 | |
---|
1290 | template <class T> |
---|
1291 | Matrix33<T> |
---|
1292 | Matrix33<T>::transposed () const |
---|
1293 | { |
---|
1294 | return Matrix33 (x[0][0], |
---|
1295 | x[1][0], |
---|
1296 | x[2][0], |
---|
1297 | x[0][1], |
---|
1298 | x[1][1], |
---|
1299 | x[2][1], |
---|
1300 | x[0][2], |
---|
1301 | x[1][2], |
---|
1302 | x[2][2]); |
---|
1303 | } |
---|
1304 | |
---|
1305 | template <class T> |
---|
1306 | const Matrix33<T> & |
---|
1307 | Matrix33<T>::gjInvert (bool singExc) throw (Iex::MathExc) |
---|
1308 | { |
---|
1309 | *this = gjInverse (singExc); |
---|
1310 | return *this; |
---|
1311 | } |
---|
1312 | |
---|
1313 | template <class T> |
---|
1314 | Matrix33<T> |
---|
1315 | Matrix33<T>::gjInverse (bool singExc) const throw (Iex::MathExc) |
---|
1316 | { |
---|
1317 | int i, j, k; |
---|
1318 | Matrix33 s; |
---|
1319 | Matrix33 t (*this); |
---|
1320 | |
---|
1321 | // Forward elimination |
---|
1322 | |
---|
1323 | for (i = 0; i < 2 ; i++) |
---|
1324 | { |
---|
1325 | int pivot = i; |
---|
1326 | |
---|
1327 | T pivotsize = t[i][i]; |
---|
1328 | |
---|
1329 | if (pivotsize < 0) |
---|
1330 | pivotsize = -pivotsize; |
---|
1331 | |
---|
1332 | for (j = i + 1; j < 3; j++) |
---|
1333 | { |
---|
1334 | T tmp = t[j][i]; |
---|
1335 | |
---|
1336 | if (tmp < 0) |
---|
1337 | tmp = -tmp; |
---|
1338 | |
---|
1339 | if (tmp > pivotsize) |
---|
1340 | { |
---|
1341 | pivot = j; |
---|
1342 | pivotsize = tmp; |
---|
1343 | } |
---|
1344 | } |
---|
1345 | |
---|
1346 | if (pivotsize == 0) |
---|
1347 | { |
---|
1348 | if (singExc) |
---|
1349 | throw ::Imath::SingMatrixExc ("Cannot invert singular matrix."); |
---|
1350 | |
---|
1351 | return Matrix33(); |
---|
1352 | } |
---|
1353 | |
---|
1354 | if (pivot != i) |
---|
1355 | { |
---|
1356 | for (j = 0; j < 3; j++) |
---|
1357 | { |
---|
1358 | T tmp; |
---|
1359 | |
---|
1360 | tmp = t[i][j]; |
---|
1361 | t[i][j] = t[pivot][j]; |
---|
1362 | t[pivot][j] = tmp; |
---|
1363 | |
---|
1364 | tmp = s[i][j]; |
---|
1365 | s[i][j] = s[pivot][j]; |
---|
1366 | s[pivot][j] = tmp; |
---|
1367 | } |
---|
1368 | } |
---|
1369 | |
---|
1370 | for (j = i + 1; j < 3; j++) |
---|
1371 | { |
---|
1372 | T f = t[j][i] / t[i][i]; |
---|
1373 | |
---|
1374 | for (k = 0; k < 3; k++) |
---|
1375 | { |
---|
1376 | t[j][k] -= f * t[i][k]; |
---|
1377 | s[j][k] -= f * s[i][k]; |
---|
1378 | } |
---|
1379 | } |
---|
1380 | } |
---|
1381 | |
---|
1382 | // Backward substitution |
---|
1383 | |
---|
1384 | for (i = 2; i >= 0; --i) |
---|
1385 | { |
---|
1386 | T f; |
---|
1387 | |
---|
1388 | if ((f = t[i][i]) == 0) |
---|
1389 | { |
---|
1390 | if (singExc) |
---|
1391 | throw ::Imath::SingMatrixExc ("Cannot invert singular matrix."); |
---|
1392 | |
---|
1393 | return Matrix33(); |
---|
1394 | } |
---|
1395 | |
---|
1396 | for (j = 0; j < 3; j++) |
---|
1397 | { |
---|
1398 | t[i][j] /= f; |
---|
1399 | s[i][j] /= f; |
---|
1400 | } |
---|
1401 | |
---|
1402 | for (j = 0; j < i; j++) |
---|
1403 | { |
---|
1404 | f = t[j][i]; |
---|
1405 | |
---|
1406 | for (k = 0; k < 3; k++) |
---|
1407 | { |
---|
1408 | t[j][k] -= f * t[i][k]; |
---|
1409 | s[j][k] -= f * s[i][k]; |
---|
1410 | } |
---|
1411 | } |
---|
1412 | } |
---|
1413 | |
---|
1414 | return s; |
---|
1415 | } |
---|
1416 | |
---|
1417 | template <class T> |
---|
1418 | const Matrix33<T> & |
---|
1419 | Matrix33<T>::invert (bool singExc) throw (Iex::MathExc) |
---|
1420 | { |
---|
1421 | *this = inverse (singExc); |
---|
1422 | return *this; |
---|
1423 | } |
---|
1424 | |
---|
1425 | template <class T> |
---|
1426 | Matrix33<T> |
---|
1427 | Matrix33<T>::inverse (bool singExc) const throw (Iex::MathExc) |
---|
1428 | { |
---|
1429 | if (x[0][2] != 0 || x[1][2] != 0 || x[2][2] != 1) |
---|
1430 | { |
---|
1431 | Matrix33 s (x[1][1] * x[2][2] - x[2][1] * x[1][2], |
---|
1432 | x[2][1] * x[0][2] - x[0][1] * x[2][2], |
---|
1433 | x[0][1] * x[1][2] - x[1][1] * x[0][2], |
---|
1434 | |
---|
1435 | x[2][0] * x[1][2] - x[1][0] * x[2][2], |
---|
1436 | x[0][0] * x[2][2] - x[2][0] * x[0][2], |
---|
1437 | x[1][0] * x[0][2] - x[0][0] * x[1][2], |
---|
1438 | |
---|
1439 | x[1][0] * x[2][1] - x[2][0] * x[1][1], |
---|
1440 | x[2][0] * x[0][1] - x[0][0] * x[2][1], |
---|
1441 | x[0][0] * x[1][1] - x[1][0] * x[0][1]); |
---|
1442 | |
---|
1443 | T r = x[0][0] * s[0][0] + x[0][1] * s[1][0] + x[0][2] * s[2][0]; |
---|
1444 | |
---|
1445 | if (Imath::abs (r) >= 1) |
---|
1446 | { |
---|
1447 | for (int i = 0; i < 3; ++i) |
---|
1448 | { |
---|
1449 | for (int j = 0; j < 3; ++j) |
---|
1450 | { |
---|
1451 | s[i][j] /= r; |
---|
1452 | } |
---|
1453 | } |
---|
1454 | } |
---|
1455 | else |
---|
1456 | { |
---|
1457 | T mr = Imath::abs (r) / limits<T>::smallest(); |
---|
1458 | |
---|
1459 | for (int i = 0; i < 3; ++i) |
---|
1460 | { |
---|
1461 | for (int j = 0; j < 3; ++j) |
---|
1462 | { |
---|
1463 | if (mr > Imath::abs (s[i][j])) |
---|
1464 | { |
---|
1465 | s[i][j] /= r; |
---|
1466 | } |
---|
1467 | else |
---|
1468 | { |
---|
1469 | if (singExc) |
---|
1470 | throw SingMatrixExc ("Cannot invert " |
---|
1471 | "singular matrix."); |
---|
1472 | return Matrix33(); |
---|
1473 | } |
---|
1474 | } |
---|
1475 | } |
---|
1476 | } |
---|
1477 | |
---|
1478 | return s; |
---|
1479 | } |
---|
1480 | else |
---|
1481 | { |
---|
1482 | Matrix33 s ( x[1][1], |
---|
1483 | -x[0][1], |
---|
1484 | 0, |
---|
1485 | |
---|
1486 | -x[1][0], |
---|
1487 | x[0][0], |
---|
1488 | 0, |
---|
1489 | |
---|
1490 | 0, |
---|
1491 | 0, |
---|
1492 | 1); |
---|
1493 | |
---|
1494 | T r = x[0][0] * x[1][1] - x[1][0] * x[0][1]; |
---|
1495 | |
---|
1496 | if (Imath::abs (r) >= 1) |
---|
1497 | { |
---|
1498 | for (int i = 0; i < 2; ++i) |
---|
1499 | { |
---|
1500 | for (int j = 0; j < 2; ++j) |
---|
1501 | { |
---|
1502 | s[i][j] /= r; |
---|
1503 | } |
---|
1504 | } |
---|
1505 | } |
---|
1506 | else |
---|
1507 | { |
---|
1508 | T mr = Imath::abs (r) / limits<T>::smallest(); |
---|
1509 | |
---|
1510 | for (int i = 0; i < 2; ++i) |
---|
1511 | { |
---|
1512 | for (int j = 0; j < 2; ++j) |
---|
1513 | { |
---|
1514 | if (mr > Imath::abs (s[i][j])) |
---|
1515 | { |
---|
1516 | s[i][j] /= r; |
---|
1517 | } |
---|
1518 | else |
---|
1519 | { |
---|
1520 | if (singExc) |
---|
1521 | throw SingMatrixExc ("Cannot invert " |
---|
1522 | "singular matrix."); |
---|
1523 | return Matrix33(); |
---|
1524 | } |
---|
1525 | } |
---|
1526 | } |
---|
1527 | } |
---|
1528 | |
---|
1529 | s[2][0] = -x[2][0] * s[0][0] - x[2][1] * s[1][0]; |
---|
1530 | s[2][1] = -x[2][0] * s[0][1] - x[2][1] * s[1][1]; |
---|
1531 | |
---|
1532 | return s; |
---|
1533 | } |
---|
1534 | } |
---|
1535 | |
---|
1536 | template <class T> |
---|
1537 | template <class S> |
---|
1538 | const Matrix33<T> & |
---|
1539 | Matrix33<T>::setRotation (S r) |
---|
1540 | { |
---|
1541 | S cos_r, sin_r; |
---|
1542 | |
---|
1543 | cos_r = Math<T>::cos (r); |
---|
1544 | sin_r = Math<T>::sin (r); |
---|
1545 | |
---|
1546 | x[0][0] = cos_r; |
---|
1547 | x[0][1] = sin_r; |
---|
1548 | x[0][2] = 0; |
---|
1549 | |
---|
1550 | x[1][0] = -sin_r; |
---|
1551 | x[1][1] = cos_r; |
---|
1552 | x[1][2] = 0; |
---|
1553 | |
---|
1554 | x[2][0] = 0; |
---|
1555 | x[2][1] = 0; |
---|
1556 | x[2][2] = 1; |
---|
1557 | |
---|
1558 | return *this; |
---|
1559 | } |
---|
1560 | |
---|
1561 | template <class T> |
---|
1562 | template <class S> |
---|
1563 | const Matrix33<T> & |
---|
1564 | Matrix33<T>::rotate (S r) |
---|
1565 | { |
---|
1566 | *this *= Matrix33<T>().setRotation (r); |
---|
1567 | return *this; |
---|
1568 | } |
---|
1569 | |
---|
1570 | template <class T> |
---|
1571 | const Matrix33<T> & |
---|
1572 | Matrix33<T>::setScale (T s) |
---|
1573 | { |
---|
1574 | x[0][0] = s; |
---|
1575 | x[0][1] = 0; |
---|
1576 | x[0][2] = 0; |
---|
1577 | |
---|
1578 | x[1][0] = 0; |
---|
1579 | x[1][1] = s; |
---|
1580 | x[1][2] = 0; |
---|
1581 | |
---|
1582 | x[2][0] = 0; |
---|
1583 | x[2][1] = 0; |
---|
1584 | x[2][2] = 1; |
---|
1585 | |
---|
1586 | return *this; |
---|
1587 | } |
---|
1588 | |
---|
1589 | template <class T> |
---|
1590 | template <class S> |
---|
1591 | const Matrix33<T> & |
---|
1592 | Matrix33<T>::setScale (const Vec2<S> &s) |
---|
1593 | { |
---|
1594 | x[0][0] = s[0]; |
---|
1595 | x[0][1] = 0; |
---|
1596 | x[0][2] = 0; |
---|
1597 | |
---|
1598 | x[1][0] = 0; |
---|
1599 | x[1][1] = s[1]; |
---|
1600 | x[1][2] = 0; |
---|
1601 | |
---|
1602 | x[2][0] = 0; |
---|
1603 | x[2][1] = 0; |
---|
1604 | x[2][2] = 1; |
---|
1605 | |
---|
1606 | return *this; |
---|
1607 | } |
---|
1608 | |
---|
1609 | template <class T> |
---|
1610 | template <class S> |
---|
1611 | const Matrix33<T> & |
---|
1612 | Matrix33<T>::scale (const Vec2<S> &s) |
---|
1613 | { |
---|
1614 | x[0][0] *= s[0]; |
---|
1615 | x[0][1] *= s[0]; |
---|
1616 | x[0][2] *= s[0]; |
---|
1617 | |
---|
1618 | x[1][0] *= s[1]; |
---|
1619 | x[1][1] *= s[1]; |
---|
1620 | x[1][2] *= s[1]; |
---|
1621 | |
---|
1622 | return *this; |
---|
1623 | } |
---|
1624 | |
---|
1625 | template <class T> |
---|
1626 | template <class S> |
---|
1627 | const Matrix33<T> & |
---|
1628 | Matrix33<T>::setTranslation (const Vec2<S> &t) |
---|
1629 | { |
---|
1630 | x[0][0] = 1; |
---|
1631 | x[0][1] = 0; |
---|
1632 | x[0][2] = 0; |
---|
1633 | |
---|
1634 | x[1][0] = 0; |
---|
1635 | x[1][1] = 1; |
---|
1636 | x[1][2] = 0; |
---|
1637 | |
---|
1638 | x[2][0] = t[0]; |
---|
1639 | x[2][1] = t[1]; |
---|
1640 | x[2][2] = 1; |
---|
1641 | |
---|
1642 | return *this; |
---|
1643 | } |
---|
1644 | |
---|
1645 | template <class T> |
---|
1646 | inline Vec2<T> |
---|
1647 | Matrix33<T>::translation () const |
---|
1648 | { |
---|
1649 | return Vec2<T> (x[2][0], x[2][1]); |
---|
1650 | } |
---|
1651 | |
---|
1652 | template <class T> |
---|
1653 | template <class S> |
---|
1654 | const Matrix33<T> & |
---|
1655 | Matrix33<T>::translate (const Vec2<S> &t) |
---|
1656 | { |
---|
1657 | x[2][0] += t[0] * x[0][0] + t[1] * x[1][0]; |
---|
1658 | x[2][1] += t[0] * x[0][1] + t[1] * x[1][1]; |
---|
1659 | x[2][2] += t[0] * x[0][2] + t[1] * x[1][2]; |
---|
1660 | |
---|
1661 | return *this; |
---|
1662 | } |
---|
1663 | |
---|
1664 | template <class T> |
---|
1665 | template <class S> |
---|
1666 | const Matrix33<T> & |
---|
1667 | Matrix33<T>::setShear (const S &xy) |
---|
1668 | { |
---|
1669 | x[0][0] = 1; |
---|
1670 | x[0][1] = 0; |
---|
1671 | x[0][2] = 0; |
---|
1672 | |
---|
1673 | x[1][0] = xy; |
---|
1674 | x[1][1] = 1; |
---|
1675 | x[1][2] = 0; |
---|
1676 | |
---|
1677 | x[2][0] = 0; |
---|
1678 | x[2][1] = 0; |
---|
1679 | x[2][2] = 1; |
---|
1680 | |
---|
1681 | return *this; |
---|
1682 | } |
---|
1683 | |
---|
1684 | template <class T> |
---|
1685 | template <class S> |
---|
1686 | const Matrix33<T> & |
---|
1687 | Matrix33<T>::setShear (const Vec2<S> &h) |
---|
1688 | { |
---|
1689 | x[0][0] = 1; |
---|
1690 | x[0][1] = h[1]; |
---|
1691 | x[0][2] = 0; |
---|
1692 | |
---|
1693 | x[1][0] = h[0]; |
---|
1694 | x[1][1] = 1; |
---|
1695 | x[1][2] = 0; |
---|
1696 | |
---|
1697 | x[2][0] = 0; |
---|
1698 | x[2][1] = 0; |
---|
1699 | x[2][2] = 1; |
---|
1700 | |
---|
1701 | return *this; |
---|
1702 | } |
---|
1703 | |
---|
1704 | template <class T> |
---|
1705 | template <class S> |
---|
1706 | const Matrix33<T> & |
---|
1707 | Matrix33<T>::shear (const S &xy) |
---|
1708 | { |
---|
1709 | // |
---|
1710 | // In this case, we don't need a temp. copy of the matrix |
---|
1711 | // because we never use a value on the RHS after we've |
---|
1712 | // changed it on the LHS. |
---|
1713 | // |
---|
1714 | |
---|
1715 | x[1][0] += xy * x[0][0]; |
---|
1716 | x[1][1] += xy * x[0][1]; |
---|
1717 | x[1][2] += xy * x[0][2]; |
---|
1718 | |
---|
1719 | return *this; |
---|
1720 | } |
---|
1721 | |
---|
1722 | template <class T> |
---|
1723 | template <class S> |
---|
1724 | const Matrix33<T> & |
---|
1725 | Matrix33<T>::shear (const Vec2<S> &h) |
---|
1726 | { |
---|
1727 | Matrix33<T> P (*this); |
---|
1728 | |
---|
1729 | x[0][0] = P[0][0] + h[1] * P[1][0]; |
---|
1730 | x[0][1] = P[0][1] + h[1] * P[1][1]; |
---|
1731 | x[0][2] = P[0][2] + h[1] * P[1][2]; |
---|
1732 | |
---|
1733 | x[1][0] = P[1][0] + h[0] * P[0][0]; |
---|
1734 | x[1][1] = P[1][1] + h[0] * P[0][1]; |
---|
1735 | x[1][2] = P[1][2] + h[0] * P[0][2]; |
---|
1736 | |
---|
1737 | return *this; |
---|
1738 | } |
---|
1739 | |
---|
1740 | |
---|
1741 | //--------------------------- |
---|
1742 | // Implementation of Matrix44 |
---|
1743 | //--------------------------- |
---|
1744 | |
---|
1745 | template <class T> |
---|
1746 | inline T * |
---|
1747 | Matrix44<T>::operator [] (int i) |
---|
1748 | { |
---|
1749 | return x[i]; |
---|
1750 | } |
---|
1751 | |
---|
1752 | template <class T> |
---|
1753 | inline const T * |
---|
1754 | Matrix44<T>::operator [] (int i) const |
---|
1755 | { |
---|
1756 | return x[i]; |
---|
1757 | } |
---|
1758 | |
---|
1759 | template <class T> |
---|
1760 | inline |
---|
1761 | Matrix44<T>::Matrix44 () |
---|
1762 | { |
---|
1763 | x[0][0] = 1; |
---|
1764 | x[0][1] = 0; |
---|
1765 | x[0][2] = 0; |
---|
1766 | x[0][3] = 0; |
---|
1767 | x[1][0] = 0; |
---|
1768 | x[1][1] = 1; |
---|
1769 | x[1][2] = 0; |
---|
1770 | x[1][3] = 0; |
---|
1771 | x[2][0] = 0; |
---|
1772 | x[2][1] = 0; |
---|
1773 | x[2][2] = 1; |
---|
1774 | x[2][3] = 0; |
---|
1775 | x[3][0] = 0; |
---|
1776 | x[3][1] = 0; |
---|
1777 | x[3][2] = 0; |
---|
1778 | x[3][3] = 1; |
---|
1779 | } |
---|
1780 | |
---|
1781 | template <class T> |
---|
1782 | inline |
---|
1783 | Matrix44<T>::Matrix44 (T a) |
---|
1784 | { |
---|
1785 | x[0][0] = a; |
---|
1786 | x[0][1] = a; |
---|
1787 | x[0][2] = a; |
---|
1788 | x[0][3] = a; |
---|
1789 | x[1][0] = a; |
---|
1790 | x[1][1] = a; |
---|
1791 | x[1][2] = a; |
---|
1792 | x[1][3] = a; |
---|
1793 | x[2][0] = a; |
---|
1794 | x[2][1] = a; |
---|
1795 | x[2][2] = a; |
---|
1796 | x[2][3] = a; |
---|
1797 | x[3][0] = a; |
---|
1798 | x[3][1] = a; |
---|
1799 | x[3][2] = a; |
---|
1800 | x[3][3] = a; |
---|
1801 | } |
---|
1802 | |
---|
1803 | template <class T> |
---|
1804 | inline |
---|
1805 | Matrix44<T>::Matrix44 (const T a[4][4]) |
---|
1806 | { |
---|
1807 | x[0][0] = a[0][0]; |
---|
1808 | x[0][1] = a[0][1]; |
---|
1809 | x[0][2] = a[0][2]; |
---|
1810 | x[0][3] = a[0][3]; |
---|
1811 | x[1][0] = a[1][0]; |
---|
1812 | x[1][1] = a[1][1]; |
---|
1813 | x[1][2] = a[1][2]; |
---|
1814 | x[1][3] = a[1][3]; |
---|
1815 | x[2][0] = a[2][0]; |
---|
1816 | x[2][1] = a[2][1]; |
---|
1817 | x[2][2] = a[2][2]; |
---|
1818 | x[2][3] = a[2][3]; |
---|
1819 | x[3][0] = a[3][0]; |
---|
1820 | x[3][1] = a[3][1]; |
---|
1821 | x[3][2] = a[3][2]; |
---|
1822 | x[3][3] = a[3][3]; |
---|
1823 | } |
---|
1824 | |
---|
1825 | template <class T> |
---|
1826 | inline |
---|
1827 | Matrix44<T>::Matrix44 (T a, T b, T c, T d, T e, T f, T g, T h, |
---|
1828 | T i, T j, T k, T l, T m, T n, T o, T p) |
---|
1829 | { |
---|
1830 | x[0][0] = a; |
---|
1831 | x[0][1] = b; |
---|
1832 | x[0][2] = c; |
---|
1833 | x[0][3] = d; |
---|
1834 | x[1][0] = e; |
---|
1835 | x[1][1] = f; |
---|
1836 | x[1][2] = g; |
---|
1837 | x[1][3] = h; |
---|
1838 | x[2][0] = i; |
---|
1839 | x[2][1] = j; |
---|
1840 | x[2][2] = k; |
---|
1841 | x[2][3] = l; |
---|
1842 | x[3][0] = m; |
---|
1843 | x[3][1] = n; |
---|
1844 | x[3][2] = o; |
---|
1845 | x[3][3] = p; |
---|
1846 | } |
---|
1847 | |
---|
1848 | |
---|
1849 | template <class T> |
---|
1850 | inline |
---|
1851 | Matrix44<T>::Matrix44 (Matrix33<T> r, Vec3<T> t) |
---|
1852 | { |
---|
1853 | x[0][0] = r[0][0]; |
---|
1854 | x[0][1] = r[0][1]; |
---|
1855 | x[0][2] = r[0][2]; |
---|
1856 | x[0][3] = 0; |
---|
1857 | x[1][0] = r[1][0]; |
---|
1858 | x[1][1] = r[1][1]; |
---|
1859 | x[1][2] = r[1][2]; |
---|
1860 | x[1][3] = 0; |
---|
1861 | x[2][0] = r[2][0]; |
---|
1862 | x[2][1] = r[2][1]; |
---|
1863 | x[2][2] = r[2][2]; |
---|
1864 | x[2][3] = 0; |
---|
1865 | x[3][0] = t[0]; |
---|
1866 | x[3][1] = t[1]; |
---|
1867 | x[3][2] = t[2]; |
---|
1868 | x[3][3] = 1; |
---|
1869 | } |
---|
1870 | |
---|
1871 | template <class T> |
---|
1872 | inline |
---|
1873 | Matrix44<T>::Matrix44 (const Matrix44 &v) |
---|
1874 | { |
---|
1875 | x[0][0] = v.x[0][0]; |
---|
1876 | x[0][1] = v.x[0][1]; |
---|
1877 | x[0][2] = v.x[0][2]; |
---|
1878 | x[0][3] = v.x[0][3]; |
---|
1879 | x[1][0] = v.x[1][0]; |
---|
1880 | x[1][1] = v.x[1][1]; |
---|
1881 | x[1][2] = v.x[1][2]; |
---|
1882 | x[1][3] = v.x[1][3]; |
---|
1883 | x[2][0] = v.x[2][0]; |
---|
1884 | x[2][1] = v.x[2][1]; |
---|
1885 | x[2][2] = v.x[2][2]; |
---|
1886 | x[2][3] = v.x[2][3]; |
---|
1887 | x[3][0] = v.x[3][0]; |
---|
1888 | x[3][1] = v.x[3][1]; |
---|
1889 | x[3][2] = v.x[3][2]; |
---|
1890 | x[3][3] = v.x[3][3]; |
---|
1891 | } |
---|
1892 | |
---|
1893 | template <class T> |
---|
1894 | inline const Matrix44<T> & |
---|
1895 | Matrix44<T>::operator = (const Matrix44 &v) |
---|
1896 | { |
---|
1897 | x[0][0] = v.x[0][0]; |
---|
1898 | x[0][1] = v.x[0][1]; |
---|
1899 | x[0][2] = v.x[0][2]; |
---|
1900 | x[0][3] = v.x[0][3]; |
---|
1901 | x[1][0] = v.x[1][0]; |
---|
1902 | x[1][1] = v.x[1][1]; |
---|
1903 | x[1][2] = v.x[1][2]; |
---|
1904 | x[1][3] = v.x[1][3]; |
---|
1905 | x[2][0] = v.x[2][0]; |
---|
1906 | x[2][1] = v.x[2][1]; |
---|
1907 | x[2][2] = v.x[2][2]; |
---|
1908 | x[2][3] = v.x[2][3]; |
---|
1909 | x[3][0] = v.x[3][0]; |
---|
1910 | x[3][1] = v.x[3][1]; |
---|
1911 | x[3][2] = v.x[3][2]; |
---|
1912 | x[3][3] = v.x[3][3]; |
---|
1913 | return *this; |
---|
1914 | } |
---|
1915 | |
---|
1916 | template <class T> |
---|
1917 | inline const Matrix44<T> & |
---|
1918 | Matrix44<T>::operator = (T a) |
---|
1919 | { |
---|
1920 | x[0][0] = a; |
---|
1921 | x[0][1] = a; |
---|
1922 | x[0][2] = a; |
---|
1923 | x[0][3] = a; |
---|
1924 | x[1][0] = a; |
---|
1925 | x[1][1] = a; |
---|
1926 | x[1][2] = a; |
---|
1927 | x[1][3] = a; |
---|
1928 | x[2][0] = a; |
---|
1929 | x[2][1] = a; |
---|
1930 | x[2][2] = a; |
---|
1931 | x[2][3] = a; |
---|
1932 | x[3][0] = a; |
---|
1933 | x[3][1] = a; |
---|
1934 | x[3][2] = a; |
---|
1935 | x[3][3] = a; |
---|
1936 | return *this; |
---|
1937 | } |
---|
1938 | |
---|
1939 | template <class T> |
---|
1940 | inline T * |
---|
1941 | Matrix44<T>::getValue () |
---|
1942 | { |
---|
1943 | return (T *) &x[0][0]; |
---|
1944 | } |
---|
1945 | |
---|
1946 | template <class T> |
---|
1947 | inline const T * |
---|
1948 | Matrix44<T>::getValue () const |
---|
1949 | { |
---|
1950 | return (const T *) &x[0][0]; |
---|
1951 | } |
---|
1952 | |
---|
1953 | template <class T> |
---|
1954 | template <class S> |
---|
1955 | inline void |
---|
1956 | Matrix44<T>::getValue (Matrix44<S> &v) const |
---|
1957 | { |
---|
1958 | v.x[0][0] = x[0][0]; |
---|
1959 | v.x[0][1] = x[0][1]; |
---|
1960 | v.x[0][2] = x[0][2]; |
---|
1961 | v.x[0][3] = x[0][3]; |
---|
1962 | v.x[1][0] = x[1][0]; |
---|
1963 | v.x[1][1] = x[1][1]; |
---|
1964 | v.x[1][2] = x[1][2]; |
---|
1965 | v.x[1][3] = x[1][3]; |
---|
1966 | v.x[2][0] = x[2][0]; |
---|
1967 | v.x[2][1] = x[2][1]; |
---|
1968 | v.x[2][2] = x[2][2]; |
---|
1969 | v.x[2][3] = x[2][3]; |
---|
1970 | v.x[3][0] = x[3][0]; |
---|
1971 | v.x[3][1] = x[3][1]; |
---|
1972 | v.x[3][2] = x[3][2]; |
---|
1973 | v.x[3][3] = x[3][3]; |
---|
1974 | } |
---|
1975 | |
---|
1976 | template <class T> |
---|
1977 | template <class S> |
---|
1978 | inline Matrix44<T> & |
---|
1979 | Matrix44<T>::setValue (const Matrix44<S> &v) |
---|
1980 | { |
---|
1981 | x[0][0] = v.x[0][0]; |
---|
1982 | x[0][1] = v.x[0][1]; |
---|
1983 | x[0][2] = v.x[0][2]; |
---|
1984 | x[0][3] = v.x[0][3]; |
---|
1985 | x[1][0] = v.x[1][0]; |
---|
1986 | x[1][1] = v.x[1][1]; |
---|
1987 | x[1][2] = v.x[1][2]; |
---|
1988 | x[1][3] = v.x[1][3]; |
---|
1989 | x[2][0] = v.x[2][0]; |
---|
1990 | x[2][1] = v.x[2][1]; |
---|
1991 | x[2][2] = v.x[2][2]; |
---|
1992 | x[2][3] = v.x[2][3]; |
---|
1993 | x[3][0] = v.x[3][0]; |
---|
1994 | x[3][1] = v.x[3][1]; |
---|
1995 | x[3][2] = v.x[3][2]; |
---|
1996 | x[3][3] = v.x[3][3]; |
---|
1997 | return *this; |
---|
1998 | } |
---|
1999 | |
---|
2000 | template <class T> |
---|
2001 | template <class S> |
---|
2002 | inline Matrix44<T> & |
---|
2003 | Matrix44<T>::setTheMatrix (const Matrix44<S> &v) |
---|
2004 | { |
---|
2005 | x[0][0] = v.x[0][0]; |
---|
2006 | x[0][1] = v.x[0][1]; |
---|
2007 | x[0][2] = v.x[0][2]; |
---|
2008 | x[0][3] = v.x[0][3]; |
---|
2009 | x[1][0] = v.x[1][0]; |
---|
2010 | x[1][1] = v.x[1][1]; |
---|
2011 | x[1][2] = v.x[1][2]; |
---|
2012 | x[1][3] = v.x[1][3]; |
---|
2013 | x[2][0] = v.x[2][0]; |
---|
2014 | x[2][1] = v.x[2][1]; |
---|
2015 | x[2][2] = v.x[2][2]; |
---|
2016 | x[2][3] = v.x[2][3]; |
---|
2017 | x[3][0] = v.x[3][0]; |
---|
2018 | x[3][1] = v.x[3][1]; |
---|
2019 | x[3][2] = v.x[3][2]; |
---|
2020 | x[3][3] = v.x[3][3]; |
---|
2021 | return *this; |
---|
2022 | } |
---|
2023 | |
---|
2024 | template <class T> |
---|
2025 | inline void |
---|
2026 | Matrix44<T>::makeIdentity() |
---|
2027 | { |
---|
2028 | x[0][0] = 1; |
---|
2029 | x[0][1] = 0; |
---|
2030 | x[0][2] = 0; |
---|
2031 | x[0][3] = 0; |
---|
2032 | x[1][0] = 0; |
---|
2033 | x[1][1] = 1; |
---|
2034 | x[1][2] = 0; |
---|
2035 | x[1][3] = 0; |
---|
2036 | x[2][0] = 0; |
---|
2037 | x[2][1] = 0; |
---|
2038 | x[2][2] = 1; |
---|
2039 | x[2][3] = 0; |
---|
2040 | x[3][0] = 0; |
---|
2041 | x[3][1] = 0; |
---|
2042 | x[3][2] = 0; |
---|
2043 | x[3][3] = 1; |
---|
2044 | } |
---|
2045 | |
---|
2046 | template <class T> |
---|
2047 | bool |
---|
2048 | Matrix44<T>::operator == (const Matrix44 &v) const |
---|
2049 | { |
---|
2050 | return x[0][0] == v.x[0][0] && |
---|
2051 | x[0][1] == v.x[0][1] && |
---|
2052 | x[0][2] == v.x[0][2] && |
---|
2053 | x[0][3] == v.x[0][3] && |
---|
2054 | x[1][0] == v.x[1][0] && |
---|
2055 | x[1][1] == v.x[1][1] && |
---|
2056 | x[1][2] == v.x[1][2] && |
---|
2057 | x[1][3] == v.x[1][3] && |
---|
2058 | x[2][0] == v.x[2][0] && |
---|
2059 | x[2][1] == v.x[2][1] && |
---|
2060 | x[2][2] == v.x[2][2] && |
---|
2061 | x[2][3] == v.x[2][3] && |
---|
2062 | x[3][0] == v.x[3][0] && |
---|
2063 | x[3][1] == v.x[3][1] && |
---|
2064 | x[3][2] == v.x[3][2] && |
---|
2065 | x[3][3] == v.x[3][3]; |
---|
2066 | } |
---|
2067 | |
---|
2068 | template <class T> |
---|
2069 | bool |
---|
2070 | Matrix44<T>::operator != (const Matrix44 &v) const |
---|
2071 | { |
---|
2072 | return x[0][0] != v.x[0][0] || |
---|
2073 | x[0][1] != v.x[0][1] || |
---|
2074 | x[0][2] != v.x[0][2] || |
---|
2075 | x[0][3] != v.x[0][3] || |
---|
2076 | x[1][0] != v.x[1][0] || |
---|
2077 | x[1][1] != v.x[1][1] || |
---|
2078 | x[1][2] != v.x[1][2] || |
---|
2079 | x[1][3] != v.x[1][3] || |
---|
2080 | x[2][0] != v.x[2][0] || |
---|
2081 | x[2][1] != v.x[2][1] || |
---|
2082 | x[2][2] != v.x[2][2] || |
---|
2083 | x[2][3] != v.x[2][3] || |
---|
2084 | x[3][0] != v.x[3][0] || |
---|
2085 | x[3][1] != v.x[3][1] || |
---|
2086 | x[3][2] != v.x[3][2] || |
---|
2087 | x[3][3] != v.x[3][3]; |
---|
2088 | } |
---|
2089 | |
---|
2090 | template <class T> |
---|
2091 | bool |
---|
2092 | Matrix44<T>::equalWithAbsError (const Matrix44<T> &m, T e) const |
---|
2093 | { |
---|
2094 | for (int i = 0; i < 4; i++) |
---|
2095 | for (int j = 0; j < 4; j++) |
---|
2096 | if (!Imath::equalWithAbsError ((*this)[i][j], m[i][j], e)) |
---|
2097 | return false; |
---|
2098 | |
---|
2099 | return true; |
---|
2100 | } |
---|
2101 | |
---|
2102 | template <class T> |
---|
2103 | bool |
---|
2104 | Matrix44<T>::equalWithRelError (const Matrix44<T> &m, T e) const |
---|
2105 | { |
---|
2106 | for (int i = 0; i < 4; i++) |
---|
2107 | for (int j = 0; j < 4; j++) |
---|
2108 | if (!Imath::equalWithRelError ((*this)[i][j], m[i][j], e)) |
---|
2109 | return false; |
---|
2110 | |
---|
2111 | return true; |
---|
2112 | } |
---|
2113 | |
---|
2114 | template <class T> |
---|
2115 | const Matrix44<T> & |
---|
2116 | Matrix44<T>::operator += (const Matrix44<T> &v) |
---|
2117 | { |
---|
2118 | x[0][0] += v.x[0][0]; |
---|
2119 | x[0][1] += v.x[0][1]; |
---|
2120 | x[0][2] += v.x[0][2]; |
---|
2121 | x[0][3] += v.x[0][3]; |
---|
2122 | x[1][0] += v.x[1][0]; |
---|
2123 | x[1][1] += v.x[1][1]; |
---|
2124 | x[1][2] += v.x[1][2]; |
---|
2125 | x[1][3] += v.x[1][3]; |
---|
2126 | x[2][0] += v.x[2][0]; |
---|
2127 | x[2][1] += v.x[2][1]; |
---|
2128 | x[2][2] += v.x[2][2]; |
---|
2129 | x[2][3] += v.x[2][3]; |
---|
2130 | x[3][0] += v.x[3][0]; |
---|
2131 | x[3][1] += v.x[3][1]; |
---|
2132 | x[3][2] += v.x[3][2]; |
---|
2133 | x[3][3] += v.x[3][3]; |
---|
2134 | |
---|
2135 | return *this; |
---|
2136 | } |
---|
2137 | |
---|
2138 | template <class T> |
---|
2139 | const Matrix44<T> & |
---|
2140 | Matrix44<T>::operator += (T a) |
---|
2141 | { |
---|
2142 | x[0][0] += a; |
---|
2143 | x[0][1] += a; |
---|
2144 | x[0][2] += a; |
---|
2145 | x[0][3] += a; |
---|
2146 | x[1][0] += a; |
---|
2147 | x[1][1] += a; |
---|
2148 | x[1][2] += a; |
---|
2149 | x[1][3] += a; |
---|
2150 | x[2][0] += a; |
---|
2151 | x[2][1] += a; |
---|
2152 | x[2][2] += a; |
---|
2153 | x[2][3] += a; |
---|
2154 | x[3][0] += a; |
---|
2155 | x[3][1] += a; |
---|
2156 | x[3][2] += a; |
---|
2157 | x[3][3] += a; |
---|
2158 | |
---|
2159 | return *this; |
---|
2160 | } |
---|
2161 | |
---|
2162 | template <class T> |
---|
2163 | Matrix44<T> |
---|
2164 | Matrix44<T>::operator + (const Matrix44<T> &v) const |
---|
2165 | { |
---|
2166 | return Matrix44 (x[0][0] + v.x[0][0], |
---|
2167 | x[0][1] + v.x[0][1], |
---|
2168 | x[0][2] + v.x[0][2], |
---|
2169 | x[0][3] + v.x[0][3], |
---|
2170 | x[1][0] + v.x[1][0], |
---|
2171 | x[1][1] + v.x[1][1], |
---|
2172 | x[1][2] + v.x[1][2], |
---|
2173 | x[1][3] + v.x[1][3], |
---|
2174 | x[2][0] + v.x[2][0], |
---|
2175 | x[2][1] + v.x[2][1], |
---|
2176 | x[2][2] + v.x[2][2], |
---|
2177 | x[2][3] + v.x[2][3], |
---|
2178 | x[3][0] + v.x[3][0], |
---|
2179 | x[3][1] + v.x[3][1], |
---|
2180 | x[3][2] + v.x[3][2], |
---|
2181 | x[3][3] + v.x[3][3]); |
---|
2182 | } |
---|
2183 | |
---|
2184 | template <class T> |
---|
2185 | const Matrix44<T> & |
---|
2186 | Matrix44<T>::operator -= (const Matrix44<T> &v) |
---|
2187 | { |
---|
2188 | x[0][0] -= v.x[0][0]; |
---|
2189 | x[0][1] -= v.x[0][1]; |
---|
2190 | x[0][2] -= v.x[0][2]; |
---|
2191 | x[0][3] -= v.x[0][3]; |
---|
2192 | x[1][0] -= v.x[1][0]; |
---|
2193 | x[1][1] -= v.x[1][1]; |
---|
2194 | x[1][2] -= v.x[1][2]; |
---|
2195 | x[1][3] -= v.x[1][3]; |
---|
2196 | x[2][0] -= v.x[2][0]; |
---|
2197 | x[2][1] -= v.x[2][1]; |
---|
2198 | x[2][2] -= v.x[2][2]; |
---|
2199 | x[2][3] -= v.x[2][3]; |
---|
2200 | x[3][0] -= v.x[3][0]; |
---|
2201 | x[3][1] -= v.x[3][1]; |
---|
2202 | x[3][2] -= v.x[3][2]; |
---|
2203 | x[3][3] -= v.x[3][3]; |
---|
2204 | |
---|
2205 | return *this; |
---|
2206 | } |
---|
2207 | |
---|
2208 | template <class T> |
---|
2209 | const Matrix44<T> & |
---|
2210 | Matrix44<T>::operator -= (T a) |
---|
2211 | { |
---|
2212 | x[0][0] -= a; |
---|
2213 | x[0][1] -= a; |
---|
2214 | x[0][2] -= a; |
---|
2215 | x[0][3] -= a; |
---|
2216 | x[1][0] -= a; |
---|
2217 | x[1][1] -= a; |
---|
2218 | x[1][2] -= a; |
---|
2219 | x[1][3] -= a; |
---|
2220 | x[2][0] -= a; |
---|
2221 | x[2][1] -= a; |
---|
2222 | x[2][2] -= a; |
---|
2223 | x[2][3] -= a; |
---|
2224 | x[3][0] -= a; |
---|
2225 | x[3][1] -= a; |
---|
2226 | x[3][2] -= a; |
---|
2227 | x[3][3] -= a; |
---|
2228 | |
---|
2229 | return *this; |
---|
2230 | } |
---|
2231 | |
---|
2232 | template <class T> |
---|
2233 | Matrix44<T> |
---|
2234 | Matrix44<T>::operator - (const Matrix44<T> &v) const |
---|
2235 | { |
---|
2236 | return Matrix44 (x[0][0] - v.x[0][0], |
---|
2237 | x[0][1] - v.x[0][1], |
---|
2238 | x[0][2] - v.x[0][2], |
---|
2239 | x[0][3] - v.x[0][3], |
---|
2240 | x[1][0] - v.x[1][0], |
---|
2241 | x[1][1] - v.x[1][1], |
---|
2242 | x[1][2] - v.x[1][2], |
---|
2243 | x[1][3] - v.x[1][3], |
---|
2244 | x[2][0] - v.x[2][0], |
---|
2245 | x[2][1] - v.x[2][1], |
---|
2246 | x[2][2] - v.x[2][2], |
---|
2247 | x[2][3] - v.x[2][3], |
---|
2248 | x[3][0] - v.x[3][0], |
---|
2249 | x[3][1] - v.x[3][1], |
---|
2250 | x[3][2] - v.x[3][2], |
---|
2251 | x[3][3] - v.x[3][3]); |
---|
2252 | } |
---|
2253 | |
---|
2254 | template <class T> |
---|
2255 | Matrix44<T> |
---|
2256 | Matrix44<T>::operator - () const |
---|
2257 | { |
---|
2258 | return Matrix44 (-x[0][0], |
---|
2259 | -x[0][1], |
---|
2260 | -x[0][2], |
---|
2261 | -x[0][3], |
---|
2262 | -x[1][0], |
---|
2263 | -x[1][1], |
---|
2264 | -x[1][2], |
---|
2265 | -x[1][3], |
---|
2266 | -x[2][0], |
---|
2267 | -x[2][1], |
---|
2268 | -x[2][2], |
---|
2269 | -x[2][3], |
---|
2270 | -x[3][0], |
---|
2271 | -x[3][1], |
---|
2272 | -x[3][2], |
---|
2273 | -x[3][3]); |
---|
2274 | } |
---|
2275 | |
---|
2276 | template <class T> |
---|
2277 | const Matrix44<T> & |
---|
2278 | Matrix44<T>::negate () |
---|
2279 | { |
---|
2280 | x[0][0] = -x[0][0]; |
---|
2281 | x[0][1] = -x[0][1]; |
---|
2282 | x[0][2] = -x[0][2]; |
---|
2283 | x[0][3] = -x[0][3]; |
---|
2284 | x[1][0] = -x[1][0]; |
---|
2285 | x[1][1] = -x[1][1]; |
---|
2286 | x[1][2] = -x[1][2]; |
---|
2287 | x[1][3] = -x[1][3]; |
---|
2288 | x[2][0] = -x[2][0]; |
---|
2289 | x[2][1] = -x[2][1]; |
---|
2290 | x[2][2] = -x[2][2]; |
---|
2291 | x[2][3] = -x[2][3]; |
---|
2292 | x[3][0] = -x[3][0]; |
---|
2293 | x[3][1] = -x[3][1]; |
---|
2294 | x[3][2] = -x[3][2]; |
---|
2295 | x[3][3] = -x[3][3]; |
---|
2296 | |
---|
2297 | return *this; |
---|
2298 | } |
---|
2299 | |
---|
2300 | template <class T> |
---|
2301 | const Matrix44<T> & |
---|
2302 | Matrix44<T>::operator *= (T a) |
---|
2303 | { |
---|
2304 | x[0][0] *= a; |
---|
2305 | x[0][1] *= a; |
---|
2306 | x[0][2] *= a; |
---|
2307 | x[0][3] *= a; |
---|
2308 | x[1][0] *= a; |
---|
2309 | x[1][1] *= a; |
---|
2310 | x[1][2] *= a; |
---|
2311 | x[1][3] *= a; |
---|
2312 | x[2][0] *= a; |
---|
2313 | x[2][1] *= a; |
---|
2314 | x[2][2] *= a; |
---|
2315 | x[2][3] *= a; |
---|
2316 | x[3][0] *= a; |
---|
2317 | x[3][1] *= a; |
---|
2318 | x[3][2] *= a; |
---|
2319 | x[3][3] *= a; |
---|
2320 | |
---|
2321 | return *this; |
---|
2322 | } |
---|
2323 | |
---|
2324 | template <class T> |
---|
2325 | Matrix44<T> |
---|
2326 | Matrix44<T>::operator * (T a) const |
---|
2327 | { |
---|
2328 | return Matrix44 (x[0][0] * a, |
---|
2329 | x[0][1] * a, |
---|
2330 | x[0][2] * a, |
---|
2331 | x[0][3] * a, |
---|
2332 | x[1][0] * a, |
---|
2333 | x[1][1] * a, |
---|
2334 | x[1][2] * a, |
---|
2335 | x[1][3] * a, |
---|
2336 | x[2][0] * a, |
---|
2337 | x[2][1] * a, |
---|
2338 | x[2][2] * a, |
---|
2339 | x[2][3] * a, |
---|
2340 | x[3][0] * a, |
---|
2341 | x[3][1] * a, |
---|
2342 | x[3][2] * a, |
---|
2343 | x[3][3] * a); |
---|
2344 | } |
---|
2345 | |
---|
2346 | template <class T> |
---|
2347 | inline Matrix44<T> |
---|
2348 | operator * (T a, const Matrix44<T> &v) |
---|
2349 | { |
---|
2350 | return v * a; |
---|
2351 | } |
---|
2352 | |
---|
2353 | template <class T> |
---|
2354 | inline const Matrix44<T> & |
---|
2355 | Matrix44<T>::operator *= (const Matrix44<T> &v) |
---|
2356 | { |
---|
2357 | Matrix44 tmp (T (0)); |
---|
2358 | |
---|
2359 | multiply (*this, v, tmp); |
---|
2360 | *this = tmp; |
---|
2361 | return *this; |
---|
2362 | } |
---|
2363 | |
---|
2364 | template <class T> |
---|
2365 | inline Matrix44<T> |
---|
2366 | Matrix44<T>::operator * (const Matrix44<T> &v) const |
---|
2367 | { |
---|
2368 | Matrix44 tmp (T (0)); |
---|
2369 | |
---|
2370 | multiply (*this, v, tmp); |
---|
2371 | return tmp; |
---|
2372 | } |
---|
2373 | |
---|
2374 | template <class T> |
---|
2375 | void |
---|
2376 | Matrix44<T>::multiply (const Matrix44<T> &a, |
---|
2377 | const Matrix44<T> &b, |
---|
2378 | Matrix44<T> &c) |
---|
2379 | { |
---|
2380 | register const T * restrict ap = &a.x[0][0]; |
---|
2381 | register const T * restrict bp = &b.x[0][0]; |
---|
2382 | register T * restrict cp = &c.x[0][0]; |
---|
2383 | |
---|
2384 | register T a0, a1, a2, a3; |
---|
2385 | |
---|
2386 | a0 = ap[0]; |
---|
2387 | a1 = ap[1]; |
---|
2388 | a2 = ap[2]; |
---|
2389 | a3 = ap[3]; |
---|
2390 | |
---|
2391 | cp[0] = a0 * bp[0] + a1 * bp[4] + a2 * bp[8] + a3 * bp[12]; |
---|
2392 | cp[1] = a0 * bp[1] + a1 * bp[5] + a2 * bp[9] + a3 * bp[13]; |
---|
2393 | cp[2] = a0 * bp[2] + a1 * bp[6] + a2 * bp[10] + a3 * bp[14]; |
---|
2394 | cp[3] = a0 * bp[3] + a1 * bp[7] + a2 * bp[11] + a3 * bp[15]; |
---|
2395 | |
---|
2396 | a0 = ap[4]; |
---|
2397 | a1 = ap[5]; |
---|
2398 | a2 = ap[6]; |
---|
2399 | a3 = ap[7]; |
---|
2400 | |
---|
2401 | cp[4] = a0 * bp[0] + a1 * bp[4] + a2 * bp[8] + a3 * bp[12]; |
---|
2402 | cp[5] = a0 * bp[1] + a1 * bp[5] + a2 * bp[9] + a3 * bp[13]; |
---|
2403 | cp[6] = a0 * bp[2] + a1 * bp[6] + a2 * bp[10] + a3 * bp[14]; |
---|
2404 | cp[7] = a0 * bp[3] + a1 * bp[7] + a2 * bp[11] + a3 * bp[15]; |
---|
2405 | |
---|
2406 | a0 = ap[8]; |
---|
2407 | a1 = ap[9]; |
---|
2408 | a2 = ap[10]; |
---|
2409 | a3 = ap[11]; |
---|
2410 | |
---|
2411 | cp[8] = a0 * bp[0] + a1 * bp[4] + a2 * bp[8] + a3 * bp[12]; |
---|
2412 | cp[9] = a0 * bp[1] + a1 * bp[5] + a2 * bp[9] + a3 * bp[13]; |
---|
2413 | cp[10] = a0 * bp[2] + a1 * bp[6] + a2 * bp[10] + a3 * bp[14]; |
---|
2414 | cp[11] = a0 * bp[3] + a1 * bp[7] + a2 * bp[11] + a3 * bp[15]; |
---|
2415 | |
---|
2416 | a0 = ap[12]; |
---|
2417 | a1 = ap[13]; |
---|
2418 | a2 = ap[14]; |
---|
2419 | a3 = ap[15]; |
---|
2420 | |
---|
2421 | cp[12] = a0 * bp[0] + a1 * bp[4] + a2 * bp[8] + a3 * bp[12]; |
---|
2422 | cp[13] = a0 * bp[1] + a1 * bp[5] + a2 * bp[9] + a3 * bp[13]; |
---|
2423 | cp[14] = a0 * bp[2] + a1 * bp[6] + a2 * bp[10] + a3 * bp[14]; |
---|
2424 | cp[15] = a0 * bp[3] + a1 * bp[7] + a2 * bp[11] + a3 * bp[15]; |
---|
2425 | } |
---|
2426 | |
---|
2427 | template <class T> template <class S> |
---|
2428 | void |
---|
2429 | Matrix44<T>::multVecMatrix(const Vec3<S> &src, Vec3<S> &dst) const |
---|
2430 | { |
---|
2431 | S a, b, c, w; |
---|
2432 | |
---|
2433 | a = src[0] * x[0][0] + src[1] * x[1][0] + src[2] * x[2][0] + x[3][0]; |
---|
2434 | b = src[0] * x[0][1] + src[1] * x[1][1] + src[2] * x[2][1] + x[3][1]; |
---|
2435 | c = src[0] * x[0][2] + src[1] * x[1][2] + src[2] * x[2][2] + x[3][2]; |
---|
2436 | w = src[0] * x[0][3] + src[1] * x[1][3] + src[2] * x[2][3] + x[3][3]; |
---|
2437 | |
---|
2438 | dst.x = a / w; |
---|
2439 | dst.y = b / w; |
---|
2440 | dst.z = c / w; |
---|
2441 | } |
---|
2442 | |
---|
2443 | template <class T> template <class S> |
---|
2444 | void |
---|
2445 | Matrix44<T>::multDirMatrix(const Vec3<S> &src, Vec3<S> &dst) const |
---|
2446 | { |
---|
2447 | S a, b, c; |
---|
2448 | |
---|
2449 | a = src[0] * x[0][0] + src[1] * x[1][0] + src[2] * x[2][0]; |
---|
2450 | b = src[0] * x[0][1] + src[1] * x[1][1] + src[2] * x[2][1]; |
---|
2451 | c = src[0] * x[0][2] + src[1] * x[1][2] + src[2] * x[2][2]; |
---|
2452 | |
---|
2453 | dst.x = a; |
---|
2454 | dst.y = b; |
---|
2455 | dst.z = c; |
---|
2456 | } |
---|
2457 | |
---|
2458 | template <class T> |
---|
2459 | const Matrix44<T> & |
---|
2460 | Matrix44<T>::operator /= (T a) |
---|
2461 | { |
---|
2462 | x[0][0] /= a; |
---|
2463 | x[0][1] /= a; |
---|
2464 | x[0][2] /= a; |
---|
2465 | x[0][3] /= a; |
---|
2466 | x[1][0] /= a; |
---|
2467 | x[1][1] /= a; |
---|
2468 | x[1][2] /= a; |
---|
2469 | x[1][3] /= a; |
---|
2470 | x[2][0] /= a; |
---|
2471 | x[2][1] /= a; |
---|
2472 | x[2][2] /= a; |
---|
2473 | x[2][3] /= a; |
---|
2474 | x[3][0] /= a; |
---|
2475 | x[3][1] /= a; |
---|
2476 | x[3][2] /= a; |
---|
2477 | x[3][3] /= a; |
---|
2478 | |
---|
2479 | return *this; |
---|
2480 | } |
---|
2481 | |
---|
2482 | template <class T> |
---|
2483 | Matrix44<T> |
---|
2484 | Matrix44<T>::operator / (T a) const |
---|
2485 | { |
---|
2486 | return Matrix44 (x[0][0] / a, |
---|
2487 | x[0][1] / a, |
---|
2488 | x[0][2] / a, |
---|
2489 | x[0][3] / a, |
---|
2490 | x[1][0] / a, |
---|
2491 | x[1][1] / a, |
---|
2492 | x[1][2] / a, |
---|
2493 | x[1][3] / a, |
---|
2494 | x[2][0] / a, |
---|
2495 | x[2][1] / a, |
---|
2496 | x[2][2] / a, |
---|
2497 | x[2][3] / a, |
---|
2498 | x[3][0] / a, |
---|
2499 | x[3][1] / a, |
---|
2500 | x[3][2] / a, |
---|
2501 | x[3][3] / a); |
---|
2502 | } |
---|
2503 | |
---|
2504 | template <class T> |
---|
2505 | const Matrix44<T> & |
---|
2506 | Matrix44<T>::transpose () |
---|
2507 | { |
---|
2508 | Matrix44 tmp (x[0][0], |
---|
2509 | x[1][0], |
---|
2510 | x[2][0], |
---|
2511 | x[3][0], |
---|
2512 | x[0][1], |
---|
2513 | x[1][1], |
---|
2514 | x[2][1], |
---|
2515 | x[3][1], |
---|
2516 | x[0][2], |
---|
2517 | x[1][2], |
---|
2518 | x[2][2], |
---|
2519 | x[3][2], |
---|
2520 | x[0][3], |
---|
2521 | x[1][3], |
---|
2522 | x[2][3], |
---|
2523 | x[3][3]); |
---|
2524 | *this = tmp; |
---|
2525 | return *this; |
---|
2526 | } |
---|
2527 | |
---|
2528 | template <class T> |
---|
2529 | Matrix44<T> |
---|
2530 | Matrix44<T>::transposed () const |
---|
2531 | { |
---|
2532 | return Matrix44 (x[0][0], |
---|
2533 | x[1][0], |
---|
2534 | x[2][0], |
---|
2535 | x[3][0], |
---|
2536 | x[0][1], |
---|
2537 | x[1][1], |
---|
2538 | x[2][1], |
---|
2539 | x[3][1], |
---|
2540 | x[0][2], |
---|
2541 | x[1][2], |
---|
2542 | x[2][2], |
---|
2543 | x[3][2], |
---|
2544 | x[0][3], |
---|
2545 | x[1][3], |
---|
2546 | x[2][3], |
---|
2547 | x[3][3]); |
---|
2548 | } |
---|
2549 | |
---|
2550 | template <class T> |
---|
2551 | const Matrix44<T> & |
---|
2552 | Matrix44<T>::gjInvert (bool singExc) throw (Iex::MathExc) |
---|
2553 | { |
---|
2554 | *this = gjInverse (singExc); |
---|
2555 | return *this; |
---|
2556 | } |
---|
2557 | |
---|
2558 | template <class T> |
---|
2559 | Matrix44<T> |
---|
2560 | Matrix44<T>::gjInverse (bool singExc) const throw (Iex::MathExc) |
---|
2561 | { |
---|
2562 | int i, j, k; |
---|
2563 | Matrix44 s; |
---|
2564 | Matrix44 t (*this); |
---|
2565 | |
---|
2566 | // Forward elimination |
---|
2567 | |
---|
2568 | for (i = 0; i < 3 ; i++) |
---|
2569 | { |
---|
2570 | int pivot = i; |
---|
2571 | |
---|
2572 | T pivotsize = t[i][i]; |
---|
2573 | |
---|
2574 | if (pivotsize < 0) |
---|
2575 | pivotsize = -pivotsize; |
---|
2576 | |
---|
2577 | for (j = i + 1; j < 4; j++) |
---|
2578 | { |
---|
2579 | T tmp = t[j][i]; |
---|
2580 | |
---|
2581 | if (tmp < 0) |
---|
2582 | tmp = -tmp; |
---|
2583 | |
---|
2584 | if (tmp > pivotsize) |
---|
2585 | { |
---|
2586 | pivot = j; |
---|
2587 | pivotsize = tmp; |
---|
2588 | } |
---|
2589 | } |
---|
2590 | |
---|
2591 | if (pivotsize == 0) |
---|
2592 | { |
---|
2593 | if (singExc) |
---|
2594 | throw ::Imath::SingMatrixExc ("Cannot invert singular matrix."); |
---|
2595 | |
---|
2596 | return Matrix44(); |
---|
2597 | } |
---|
2598 | |
---|
2599 | if (pivot != i) |
---|
2600 | { |
---|
2601 | for (j = 0; j < 4; j++) |
---|
2602 | { |
---|
2603 | T tmp; |
---|
2604 | |
---|
2605 | tmp = t[i][j]; |
---|
2606 | t[i][j] = t[pivot][j]; |
---|
2607 | t[pivot][j] = tmp; |
---|
2608 | |
---|
2609 | tmp = s[i][j]; |
---|
2610 | s[i][j] = s[pivot][j]; |
---|
2611 | s[pivot][j] = tmp; |
---|
2612 | } |
---|
2613 | } |
---|
2614 | |
---|
2615 | for (j = i + 1; j < 4; j++) |
---|
2616 | { |
---|
2617 | T f = t[j][i] / t[i][i]; |
---|
2618 | |
---|
2619 | for (k = 0; k < 4; k++) |
---|
2620 | { |
---|
2621 | t[j][k] -= f * t[i][k]; |
---|
2622 | s[j][k] -= f * s[i][k]; |
---|
2623 | } |
---|
2624 | } |
---|
2625 | } |
---|
2626 | |
---|
2627 | // Backward substitution |
---|
2628 | |
---|
2629 | for (i = 3; i >= 0; --i) |
---|
2630 | { |
---|
2631 | T f; |
---|
2632 | |
---|
2633 | if ((f = t[i][i]) == 0) |
---|
2634 | { |
---|
2635 | if (singExc) |
---|
2636 | throw ::Imath::SingMatrixExc ("Cannot invert singular matrix."); |
---|
2637 | |
---|
2638 | return Matrix44(); |
---|
2639 | } |
---|
2640 | |
---|
2641 | for (j = 0; j < 4; j++) |
---|
2642 | { |
---|
2643 | t[i][j] /= f; |
---|
2644 | s[i][j] /= f; |
---|
2645 | } |
---|
2646 | |
---|
2647 | for (j = 0; j < i; j++) |
---|
2648 | { |
---|
2649 | f = t[j][i]; |
---|
2650 | |
---|
2651 | for (k = 0; k < 4; k++) |
---|
2652 | { |
---|
2653 | t[j][k] -= f * t[i][k]; |
---|
2654 | s[j][k] -= f * s[i][k]; |
---|
2655 | } |
---|
2656 | } |
---|
2657 | } |
---|
2658 | |
---|
2659 | return s; |
---|
2660 | } |
---|
2661 | |
---|
2662 | template <class T> |
---|
2663 | const Matrix44<T> & |
---|
2664 | Matrix44<T>::invert (bool singExc) throw (Iex::MathExc) |
---|
2665 | { |
---|
2666 | *this = inverse (singExc); |
---|
2667 | return *this; |
---|
2668 | } |
---|
2669 | |
---|
2670 | template <class T> |
---|
2671 | Matrix44<T> |
---|
2672 | Matrix44<T>::inverse (bool singExc) const throw (Iex::MathExc) |
---|
2673 | { |
---|
2674 | if (x[0][3] != 0 || x[1][3] != 0 || x[2][3] != 0 || x[3][3] != 1) |
---|
2675 | return gjInverse(singExc); |
---|
2676 | |
---|
2677 | Matrix44 s (x[1][1] * x[2][2] - x[2][1] * x[1][2], |
---|
2678 | x[2][1] * x[0][2] - x[0][1] * x[2][2], |
---|
2679 | x[0][1] * x[1][2] - x[1][1] * x[0][2], |
---|
2680 | 0, |
---|
2681 | |
---|
2682 | x[2][0] * x[1][2] - x[1][0] * x[2][2], |
---|
2683 | x[0][0] * x[2][2] - x[2][0] * x[0][2], |
---|
2684 | x[1][0] * x[0][2] - x[0][0] * x[1][2], |
---|
2685 | 0, |
---|
2686 | |
---|
2687 | x[1][0] * x[2][1] - x[2][0] * x[1][1], |
---|
2688 | x[2][0] * x[0][1] - x[0][0] * x[2][1], |
---|
2689 | x[0][0] * x[1][1] - x[1][0] * x[0][1], |
---|
2690 | 0, |
---|
2691 | |
---|
2692 | 0, |
---|
2693 | 0, |
---|
2694 | 0, |
---|
2695 | 1); |
---|
2696 | |
---|
2697 | T r = x[0][0] * s[0][0] + x[0][1] * s[1][0] + x[0][2] * s[2][0]; |
---|
2698 | |
---|
2699 | if (Imath::abs (r) >= 1) |
---|
2700 | { |
---|
2701 | for (int i = 0; i < 3; ++i) |
---|
2702 | { |
---|
2703 | for (int j = 0; j < 3; ++j) |
---|
2704 | { |
---|
2705 | s[i][j] /= r; |
---|
2706 | } |
---|
2707 | } |
---|
2708 | } |
---|
2709 | else |
---|
2710 | { |
---|
2711 | T mr = Imath::abs (r) / limits<T>::smallest(); |
---|
2712 | |
---|
2713 | for (int i = 0; i < 3; ++i) |
---|
2714 | { |
---|
2715 | for (int j = 0; j < 3; ++j) |
---|
2716 | { |
---|
2717 | if (mr > Imath::abs (s[i][j])) |
---|
2718 | { |
---|
2719 | s[i][j] /= r; |
---|
2720 | } |
---|
2721 | else |
---|
2722 | { |
---|
2723 | if (singExc) |
---|
2724 | throw SingMatrixExc ("Cannot invert singular matrix."); |
---|
2725 | |
---|
2726 | return Matrix44(); |
---|
2727 | } |
---|
2728 | } |
---|
2729 | } |
---|
2730 | } |
---|
2731 | |
---|
2732 | s[3][0] = -x[3][0] * s[0][0] - x[3][1] * s[1][0] - x[3][2] * s[2][0]; |
---|
2733 | s[3][1] = -x[3][0] * s[0][1] - x[3][1] * s[1][1] - x[3][2] * s[2][1]; |
---|
2734 | s[3][2] = -x[3][0] * s[0][2] - x[3][1] * s[1][2] - x[3][2] * s[2][2]; |
---|
2735 | |
---|
2736 | return s; |
---|
2737 | } |
---|
2738 | |
---|
2739 | template <class T> |
---|
2740 | template <class S> |
---|
2741 | const Matrix44<T> & |
---|
2742 | Matrix44<T>::setEulerAngles (const Vec3<S>& r) |
---|
2743 | { |
---|
2744 | S cos_rz, sin_rz, cos_ry, sin_ry, cos_rx, sin_rx; |
---|
2745 | |
---|
2746 | cos_rz = Math<T>::cos (r[2]); |
---|
2747 | cos_ry = Math<T>::cos (r[1]); |
---|
2748 | cos_rx = Math<T>::cos (r[0]); |
---|
2749 | |
---|
2750 | sin_rz = Math<T>::sin (r[2]); |
---|
2751 | sin_ry = Math<T>::sin (r[1]); |
---|
2752 | sin_rx = Math<T>::sin (r[0]); |
---|
2753 | |
---|
2754 | x[0][0] = cos_rz * cos_ry; |
---|
2755 | x[0][1] = sin_rz * cos_ry; |
---|
2756 | x[0][2] = -sin_ry; |
---|
2757 | x[0][3] = 0; |
---|
2758 | |
---|
2759 | x[1][0] = -sin_rz * cos_rx + cos_rz * sin_ry * sin_rx; |
---|
2760 | x[1][1] = cos_rz * cos_rx + sin_rz * sin_ry * sin_rx; |
---|
2761 | x[1][2] = cos_ry * sin_rx; |
---|
2762 | x[1][3] = 0; |
---|
2763 | |
---|
2764 | x[2][0] = sin_rz * sin_rx + cos_rz * sin_ry * cos_rx; |
---|
2765 | x[2][1] = -cos_rz * sin_rx + sin_rz * sin_ry * cos_rx; |
---|
2766 | x[2][2] = cos_ry * cos_rx; |
---|
2767 | x[2][3] = 0; |
---|
2768 | |
---|
2769 | x[3][0] = 0; |
---|
2770 | x[3][1] = 0; |
---|
2771 | x[3][2] = 0; |
---|
2772 | x[3][3] = 1; |
---|
2773 | |
---|
2774 | return *this; |
---|
2775 | } |
---|
2776 | |
---|
2777 | template <class T> |
---|
2778 | template <class S> |
---|
2779 | const Matrix44<T> & |
---|
2780 | Matrix44<T>::setAxisAngle (const Vec3<S>& axis, S angle) |
---|
2781 | { |
---|
2782 | Vec3<S> unit (axis.normalized()); |
---|
2783 | S sine = Math<T>::sin (angle); |
---|
2784 | S cosine = Math<T>::cos (angle); |
---|
2785 | |
---|
2786 | x[0][0] = unit[0] * unit[0] * (1 - cosine) + cosine; |
---|
2787 | x[0][1] = unit[0] * unit[1] * (1 - cosine) + unit[2] * sine; |
---|
2788 | x[0][2] = unit[0] * unit[2] * (1 - cosine) - unit[1] * sine; |
---|
2789 | x[0][3] = 0; |
---|
2790 | |
---|
2791 | x[1][0] = unit[0] * unit[1] * (1 - cosine) - unit[2] * sine; |
---|
2792 | x[1][1] = unit[1] * unit[1] * (1 - cosine) + cosine; |
---|
2793 | x[1][2] = unit[1] * unit[2] * (1 - cosine) + unit[0] * sine; |
---|
2794 | x[1][3] = 0; |
---|
2795 | |
---|
2796 | x[2][0] = unit[0] * unit[2] * (1 - cosine) + unit[1] * sine; |
---|
2797 | x[2][1] = unit[1] * unit[2] * (1 - cosine) - unit[0] * sine; |
---|
2798 | x[2][2] = unit[2] * unit[2] * (1 - cosine) + cosine; |
---|
2799 | x[2][3] = 0; |
---|
2800 | |
---|
2801 | x[3][0] = 0; |
---|
2802 | x[3][1] = 0; |
---|
2803 | x[3][2] = 0; |
---|
2804 | x[3][3] = 1; |
---|
2805 | |
---|
2806 | return *this; |
---|
2807 | } |
---|
2808 | |
---|
2809 | template <class T> |
---|
2810 | template <class S> |
---|
2811 | const Matrix44<T> & |
---|
2812 | Matrix44<T>::rotate (const Vec3<S> &r) |
---|
2813 | { |
---|
2814 | S cos_rz, sin_rz, cos_ry, sin_ry, cos_rx, sin_rx; |
---|
2815 | S m00, m01, m02; |
---|
2816 | S m10, m11, m12; |
---|
2817 | S m20, m21, m22; |
---|
2818 | |
---|
2819 | cos_rz = Math<S>::cos (r[2]); |
---|
2820 | cos_ry = Math<S>::cos (r[1]); |
---|
2821 | cos_rx = Math<S>::cos (r[0]); |
---|
2822 | |
---|
2823 | sin_rz = Math<S>::sin (r[2]); |
---|
2824 | sin_ry = Math<S>::sin (r[1]); |
---|
2825 | sin_rx = Math<S>::sin (r[0]); |
---|
2826 | |
---|
2827 | m00 = cos_rz * cos_ry; |
---|
2828 | m01 = sin_rz * cos_ry; |
---|
2829 | m02 = -sin_ry; |
---|
2830 | m10 = -sin_rz * cos_rx + cos_rz * sin_ry * sin_rx; |
---|
2831 | m11 = cos_rz * cos_rx + sin_rz * sin_ry * sin_rx; |
---|
2832 | m12 = cos_ry * sin_rx; |
---|
2833 | m20 = -sin_rz * -sin_rx + cos_rz * sin_ry * cos_rx; |
---|
2834 | m21 = cos_rz * -sin_rx + sin_rz * sin_ry * cos_rx; |
---|
2835 | m22 = cos_ry * cos_rx; |
---|
2836 | |
---|
2837 | Matrix44<T> P (*this); |
---|
2838 | |
---|
2839 | x[0][0] = P[0][0] * m00 + P[1][0] * m01 + P[2][0] * m02; |
---|
2840 | x[0][1] = P[0][1] * m00 + P[1][1] * m01 + P[2][1] * m02; |
---|
2841 | x[0][2] = P[0][2] * m00 + P[1][2] * m01 + P[2][2] * m02; |
---|
2842 | x[0][3] = P[0][3] * m00 + P[1][3] * m01 + P[2][3] * m02; |
---|
2843 | |
---|
2844 | x[1][0] = P[0][0] * m10 + P[1][0] * m11 + P[2][0] * m12; |
---|
2845 | x[1][1] = P[0][1] * m10 + P[1][1] * m11 + P[2][1] * m12; |
---|
2846 | x[1][2] = P[0][2] * m10 + P[1][2] * m11 + P[2][2] * m12; |
---|
2847 | x[1][3] = P[0][3] * m10 + P[1][3] * m11 + P[2][3] * m12; |
---|
2848 | |
---|
2849 | x[2][0] = P[0][0] * m20 + P[1][0] * m21 + P[2][0] * m22; |
---|
2850 | x[2][1] = P[0][1] * m20 + P[1][1] * m21 + P[2][1] * m22; |
---|
2851 | x[2][2] = P[0][2] * m20 + P[1][2] * m21 + P[2][2] * m22; |
---|
2852 | x[2][3] = P[0][3] * m20 + P[1][3] * m21 + P[2][3] * m22; |
---|
2853 | |
---|
2854 | return *this; |
---|
2855 | } |
---|
2856 | |
---|
2857 | template <class T> |
---|
2858 | const Matrix44<T> & |
---|
2859 | Matrix44<T>::setScale (T s) |
---|
2860 | { |
---|
2861 | x[0][0] = s; |
---|
2862 | x[0][1] = 0; |
---|
2863 | x[0][2] = 0; |
---|
2864 | x[0][3] = 0; |
---|
2865 | |
---|
2866 | x[1][0] = 0; |
---|
2867 | x[1][1] = s; |
---|
2868 | x[1][2] = 0; |
---|
2869 | x[1][3] = 0; |
---|
2870 | |
---|
2871 | x[2][0] = 0; |
---|
2872 | x[2][1] = 0; |
---|
2873 | x[2][2] = s; |
---|
2874 | x[2][3] = 0; |
---|
2875 | |
---|
2876 | x[3][0] = 0; |
---|
2877 | x[3][1] = 0; |
---|
2878 | x[3][2] = 0; |
---|
2879 | x[3][3] = 1; |
---|
2880 | |
---|
2881 | return *this; |
---|
2882 | } |
---|
2883 | |
---|
2884 | template <class T> |
---|
2885 | template <class S> |
---|
2886 | const Matrix44<T> & |
---|
2887 | Matrix44<T>::setScale (const Vec3<S> &s) |
---|
2888 | { |
---|
2889 | x[0][0] = s[0]; |
---|
2890 | x[0][1] = 0; |
---|
2891 | x[0][2] = 0; |
---|
2892 | x[0][3] = 0; |
---|
2893 | |
---|
2894 | x[1][0] = 0; |
---|
2895 | x[1][1] = s[1]; |
---|
2896 | x[1][2] = 0; |
---|
2897 | x[1][3] = 0; |
---|
2898 | |
---|
2899 | x[2][0] = 0; |
---|
2900 | x[2][1] = 0; |
---|
2901 | x[2][2] = s[2]; |
---|
2902 | x[2][3] = 0; |
---|
2903 | |
---|
2904 | x[3][0] = 0; |
---|
2905 | x[3][1] = 0; |
---|
2906 | x[3][2] = 0; |
---|
2907 | x[3][3] = 1; |
---|
2908 | |
---|
2909 | return *this; |
---|
2910 | } |
---|
2911 | |
---|
2912 | template <class T> |
---|
2913 | template <class S> |
---|
2914 | const Matrix44<T> & |
---|
2915 | Matrix44<T>::scale (const Vec3<S> &s) |
---|
2916 | { |
---|
2917 | x[0][0] *= s[0]; |
---|
2918 | x[0][1] *= s[0]; |
---|
2919 | x[0][2] *= s[0]; |
---|
2920 | x[0][3] *= s[0]; |
---|
2921 | |
---|
2922 | x[1][0] *= s[1]; |
---|
2923 | x[1][1] *= s[1]; |
---|
2924 | x[1][2] *= s[1]; |
---|
2925 | x[1][3] *= s[1]; |
---|
2926 | |
---|
2927 | x[2][0] *= s[2]; |
---|
2928 | x[2][1] *= s[2]; |
---|
2929 | x[2][2] *= s[2]; |
---|
2930 | x[2][3] *= s[2]; |
---|
2931 | |
---|
2932 | return *this; |
---|
2933 | } |
---|
2934 | |
---|
2935 | template <class T> |
---|
2936 | template <class S> |
---|
2937 | const Matrix44<T> & |
---|
2938 | Matrix44<T>::setTranslation (const Vec3<S> &t) |
---|
2939 | { |
---|
2940 | x[0][0] = 1; |
---|
2941 | x[0][1] = 0; |
---|
2942 | x[0][2] = 0; |
---|
2943 | x[0][3] = 0; |
---|
2944 | |
---|
2945 | x[1][0] = 0; |
---|
2946 | x[1][1] = 1; |
---|
2947 | x[1][2] = 0; |
---|
2948 | x[1][3] = 0; |
---|
2949 | |
---|
2950 | x[2][0] = 0; |
---|
2951 | x[2][1] = 0; |
---|
2952 | x[2][2] = 1; |
---|
2953 | x[2][3] = 0; |
---|
2954 | |
---|
2955 | x[3][0] = t[0]; |
---|
2956 | x[3][1] = t[1]; |
---|
2957 | x[3][2] = t[2]; |
---|
2958 | x[3][3] = 1; |
---|
2959 | |
---|
2960 | return *this; |
---|
2961 | } |
---|
2962 | |
---|
2963 | template <class T> |
---|
2964 | inline const Vec3<T> |
---|
2965 | Matrix44<T>::translation () const |
---|
2966 | { |
---|
2967 | return Vec3<T> (x[3][0], x[3][1], x[3][2]); |
---|
2968 | } |
---|
2969 | |
---|
2970 | template <class T> |
---|
2971 | template <class S> |
---|
2972 | const Matrix44<T> & |
---|
2973 | Matrix44<T>::translate (const Vec3<S> &t) |
---|
2974 | { |
---|
2975 | x[3][0] += t[0] * x[0][0] + t[1] * x[1][0] + t[2] * x[2][0]; |
---|
2976 | x[3][1] += t[0] * x[0][1] + t[1] * x[1][1] + t[2] * x[2][1]; |
---|
2977 | x[3][2] += t[0] * x[0][2] + t[1] * x[1][2] + t[2] * x[2][2]; |
---|
2978 | x[3][3] += t[0] * x[0][3] + t[1] * x[1][3] + t[2] * x[2][3]; |
---|
2979 | |
---|
2980 | return *this; |
---|
2981 | } |
---|
2982 | |
---|
2983 | template <class T> |
---|
2984 | template <class S> |
---|
2985 | const Matrix44<T> & |
---|
2986 | Matrix44<T>::setShear (const Vec3<S> &h) |
---|
2987 | { |
---|
2988 | x[0][0] = 1; |
---|
2989 | x[0][1] = 0; |
---|
2990 | x[0][2] = 0; |
---|
2991 | x[0][3] = 0; |
---|
2992 | |
---|
2993 | x[1][0] = h[0]; |
---|
2994 | x[1][1] = 1; |
---|
2995 | x[1][2] = 0; |
---|
2996 | x[1][3] = 0; |
---|
2997 | |
---|
2998 | x[2][0] = h[1]; |
---|
2999 | x[2][1] = h[2]; |
---|
3000 | x[2][2] = 1; |
---|
3001 | x[2][3] = 0; |
---|
3002 | |
---|
3003 | x[3][0] = 0; |
---|
3004 | x[3][1] = 0; |
---|
3005 | x[3][2] = 0; |
---|
3006 | x[3][3] = 1; |
---|
3007 | |
---|
3008 | return *this; |
---|
3009 | } |
---|
3010 | |
---|
3011 | template <class T> |
---|
3012 | template <class S> |
---|
3013 | const Matrix44<T> & |
---|
3014 | Matrix44<T>::setShear (const Shear6<S> &h) |
---|
3015 | { |
---|
3016 | x[0][0] = 1; |
---|
3017 | x[0][1] = h.yx; |
---|
3018 | x[0][2] = h.zx; |
---|
3019 | x[0][3] = 0; |
---|
3020 | |
---|
3021 | x[1][0] = h.xy; |
---|
3022 | x[1][1] = 1; |
---|
3023 | x[1][2] = h.zy; |
---|
3024 | x[1][3] = 0; |
---|
3025 | |
---|
3026 | x[2][0] = h.xz; |
---|
3027 | x[2][1] = h.yz; |
---|
3028 | x[2][2] = 1; |
---|
3029 | x[2][3] = 0; |
---|
3030 | |
---|
3031 | x[3][0] = 0; |
---|
3032 | x[3][1] = 0; |
---|
3033 | x[3][2] = 0; |
---|
3034 | x[3][3] = 1; |
---|
3035 | |
---|
3036 | return *this; |
---|
3037 | } |
---|
3038 | |
---|
3039 | template <class T> |
---|
3040 | template <class S> |
---|
3041 | const Matrix44<T> & |
---|
3042 | Matrix44<T>::shear (const Vec3<S> &h) |
---|
3043 | { |
---|
3044 | // |
---|
3045 | // In this case, we don't need a temp. copy of the matrix |
---|
3046 | // because we never use a value on the RHS after we've |
---|
3047 | // changed it on the LHS. |
---|
3048 | // |
---|
3049 | |
---|
3050 | for (int i=0; i < 4; i++) |
---|
3051 | { |
---|
3052 | x[2][i] += h[1] * x[0][i] + h[2] * x[1][i]; |
---|
3053 | x[1][i] += h[0] * x[0][i]; |
---|
3054 | } |
---|
3055 | |
---|
3056 | return *this; |
---|
3057 | } |
---|
3058 | |
---|
3059 | template <class T> |
---|
3060 | template <class S> |
---|
3061 | const Matrix44<T> & |
---|
3062 | Matrix44<T>::shear (const Shear6<S> &h) |
---|
3063 | { |
---|
3064 | Matrix44<T> P (*this); |
---|
3065 | |
---|
3066 | for (int i=0; i < 4; i++) |
---|
3067 | { |
---|
3068 | x[0][i] = P[0][i] + h.yx * P[1][i] + h.zx * P[2][i]; |
---|
3069 | x[1][i] = h.xy * P[0][i] + P[1][i] + h.zy * P[2][i]; |
---|
3070 | x[2][i] = h.xz * P[0][i] + h.yz * P[1][i] + P[2][i]; |
---|
3071 | } |
---|
3072 | |
---|
3073 | return *this; |
---|
3074 | } |
---|
3075 | |
---|
3076 | |
---|
3077 | //-------------------------------- |
---|
3078 | // Implementation of stream output |
---|
3079 | //-------------------------------- |
---|
3080 | |
---|
3081 | template <class T> |
---|
3082 | std::ostream & |
---|
3083 | operator << (std::ostream &s, const Matrix33<T> &m) |
---|
3084 | { |
---|
3085 | #ifndef HAVE_IOS_BASE |
---|
3086 | std::ios::fmtflags oldFlags = s.flags(); |
---|
3087 | int width; |
---|
3088 | |
---|
3089 | if (s.flags() & std::ios::fixed) |
---|
3090 | { |
---|
3091 | s.setf (std::ios::showpoint); |
---|
3092 | width = s.precision() + 5; |
---|
3093 | } |
---|
3094 | else |
---|
3095 | { |
---|
3096 | s.setf (std::ios::scientific); |
---|
3097 | s.setf (std::ios::showpoint); |
---|
3098 | width = s.precision() + 8; |
---|
3099 | } |
---|
3100 | #else |
---|
3101 | std::ios_base::fmtflags oldFlags = s.flags(); |
---|
3102 | int width; |
---|
3103 | |
---|
3104 | if (s.flags() & std::ios_base::fixed) |
---|
3105 | { |
---|
3106 | s.setf (std::ios_base::showpoint); |
---|
3107 | width = s.precision() + 5; |
---|
3108 | } |
---|
3109 | else |
---|
3110 | { |
---|
3111 | s.setf (std::ios_base::scientific); |
---|
3112 | s.setf (std::ios_base::showpoint); |
---|
3113 | width = s.precision() + 8; |
---|
3114 | } |
---|
3115 | #endif |
---|
3116 | |
---|
3117 | s << "(" << std::setw (width) << m[0][0] << |
---|
3118 | " " << std::setw (width) << m[0][1] << |
---|
3119 | " " << std::setw (width) << m[0][2] << "\n" << |
---|
3120 | |
---|
3121 | " " << std::setw (width) << m[1][0] << |
---|
3122 | " " << std::setw (width) << m[1][1] << |
---|
3123 | " " << std::setw (width) << m[1][2] << "\n" << |
---|
3124 | |
---|
3125 | " " << std::setw (width) << m[2][0] << |
---|
3126 | " " << std::setw (width) << m[2][1] << |
---|
3127 | " " << std::setw (width) << m[2][2] << ")\n"; |
---|
3128 | |
---|
3129 | s.flags (oldFlags); |
---|
3130 | return s; |
---|
3131 | } |
---|
3132 | |
---|
3133 | template <class T> |
---|
3134 | std::ostream & |
---|
3135 | operator << (std::ostream &s, const Matrix44<T> &m) |
---|
3136 | { |
---|
3137 | #ifndef HAVE_IOS_BASE |
---|
3138 | std::ios::fmtflags oldFlags = s.flags(); |
---|
3139 | int width; |
---|
3140 | |
---|
3141 | if (s.flags() & std::ios::fixed) |
---|
3142 | { |
---|
3143 | s.setf (std::ios::showpoint); |
---|
3144 | width = s.precision() + 5; |
---|
3145 | } |
---|
3146 | else |
---|
3147 | { |
---|
3148 | s.setf (std::ios::scientific); |
---|
3149 | s.setf (std::ios::showpoint); |
---|
3150 | width = s.precision() + 8; |
---|
3151 | } |
---|
3152 | #else |
---|
3153 | std::ios_base::fmtflags oldFlags = s.flags(); |
---|
3154 | int width; |
---|
3155 | |
---|
3156 | if (s.flags() & std::ios_base::fixed) |
---|
3157 | { |
---|
3158 | s.setf (std::ios_base::showpoint); |
---|
3159 | width = s.precision() + 5; |
---|
3160 | } |
---|
3161 | else |
---|
3162 | { |
---|
3163 | s.setf (std::ios_base::scientific); |
---|
3164 | s.setf (std::ios_base::showpoint); |
---|
3165 | width = s.precision() + 8; |
---|
3166 | } |
---|
3167 | #endif |
---|
3168 | |
---|
3169 | s << "(" << std::setw (width) << m[0][0] << |
---|
3170 | " " << std::setw (width) << m[0][1] << |
---|
3171 | " " << std::setw (width) << m[0][2] << |
---|
3172 | " " << std::setw (width) << m[0][3] << "\n" << |
---|
3173 | |
---|
3174 | " " << std::setw (width) << m[1][0] << |
---|
3175 | " " << std::setw (width) << m[1][1] << |
---|
3176 | " " << std::setw (width) << m[1][2] << |
---|
3177 | " " << std::setw (width) << m[1][3] << "\n" << |
---|
3178 | |
---|
3179 | " " << std::setw (width) << m[2][0] << |
---|
3180 | " " << std::setw (width) << m[2][1] << |
---|
3181 | " " << std::setw (width) << m[2][2] << |
---|
3182 | " " << std::setw (width) << m[2][3] << "\n" << |
---|
3183 | |
---|
3184 | " " << std::setw (width) << m[3][0] << |
---|
3185 | " " << std::setw (width) << m[3][1] << |
---|
3186 | " " << std::setw (width) << m[3][2] << |
---|
3187 | " " << std::setw (width) << m[3][3] << ")\n"; |
---|
3188 | |
---|
3189 | s.flags (oldFlags); |
---|
3190 | return s; |
---|
3191 | } |
---|
3192 | |
---|
3193 | |
---|
3194 | //--------------------------------------------------------------- |
---|
3195 | // Implementation of vector-times-matrix multiplication operators |
---|
3196 | //--------------------------------------------------------------- |
---|
3197 | |
---|
3198 | template <class S, class T> |
---|
3199 | inline const Vec2<S> & |
---|
3200 | operator *= (Vec2<S> &v, const Matrix33<T> &m) |
---|
3201 | { |
---|
3202 | S x = v.x * m[0][0] + v.y * m[1][0] + m[2][0]; |
---|
3203 | S y = v.x * m[0][1] + v.y * m[1][1] + m[2][1]; |
---|
3204 | S w = v.x * m[0][2] + v.y * m[1][2] + m[2][2]; |
---|
3205 | |
---|
3206 | v.x = x / w; |
---|
3207 | v.y = y / w; |
---|
3208 | |
---|
3209 | return v; |
---|
3210 | } |
---|
3211 | |
---|
3212 | template <class S, class T> |
---|
3213 | inline Vec2<S> |
---|
3214 | operator * (const Vec2<S> &v, const Matrix33<T> &m) |
---|
3215 | { |
---|
3216 | S x = v.x * m[0][0] + v.y * m[1][0] + m[2][0]; |
---|
3217 | S y = v.x * m[0][1] + v.y * m[1][1] + m[2][1]; |
---|
3218 | S w = v.x * m[0][2] + v.y * m[1][2] + m[2][2]; |
---|
3219 | |
---|
3220 | return Vec2<S> (x / w, y / w); |
---|
3221 | } |
---|
3222 | |
---|
3223 | |
---|
3224 | template <class S, class T> |
---|
3225 | inline const Vec3<S> & |
---|
3226 | operator *= (Vec3<S> &v, const Matrix33<T> &m) |
---|
3227 | { |
---|
3228 | S x = v.x * m[0][0] + v.y * m[1][0] + v.z * m[2][0]; |
---|
3229 | S y = v.x * m[0][1] + v.y * m[1][1] + v.z * m[2][1]; |
---|
3230 | S z = v.x * m[0][2] + v.y * m[1][2] + v.z * m[2][2]; |
---|
3231 | |
---|
3232 | v.x = x; |
---|
3233 | v.y = y; |
---|
3234 | v.z = z; |
---|
3235 | |
---|
3236 | return v; |
---|
3237 | } |
---|
3238 | |
---|
3239 | |
---|
3240 | template <class S, class T> |
---|
3241 | inline Vec3<S> |
---|
3242 | operator * (const Vec3<S> &v, const Matrix33<T> &m) |
---|
3243 | { |
---|
3244 | S x = v.x * m[0][0] + v.y * m[1][0] + v.z * m[2][0]; |
---|
3245 | S y = v.x * m[0][1] + v.y * m[1][1] + v.z * m[2][1]; |
---|
3246 | S z = v.x * m[0][2] + v.y * m[1][2] + v.z * m[2][2]; |
---|
3247 | |
---|
3248 | return Vec3<S> (x, y, z); |
---|
3249 | } |
---|
3250 | |
---|
3251 | |
---|
3252 | template <class S, class T> |
---|
3253 | inline const Vec3<S> & |
---|
3254 | operator *= (Vec3<S> &v, const Matrix44<T> &m) |
---|
3255 | { |
---|
3256 | S x = v.x * m[0][0] + v.y * m[1][0] + v.z * m[2][0] + m[3][0]; |
---|
3257 | S y = v.x * m[0][1] + v.y * m[1][1] + v.z * m[2][1] + m[3][1]; |
---|
3258 | S z = v.x * m[0][2] + v.y * m[1][2] + v.z * m[2][2] + m[3][2]; |
---|
3259 | S w = v.x * m[0][3] + v.y * m[1][3] + v.z * m[2][3] + m[3][3]; |
---|
3260 | |
---|
3261 | v.x = x / w; |
---|
3262 | v.y = y / w; |
---|
3263 | v.z = z / w; |
---|
3264 | |
---|
3265 | return v; |
---|
3266 | } |
---|
3267 | |
---|
3268 | template <class S, class T> |
---|
3269 | inline Vec3<S> |
---|
3270 | operator * (const Vec3<S> &v, const Matrix44<T> &m) |
---|
3271 | { |
---|
3272 | S x = v.x * m[0][0] + v.y * m[1][0] + v.z * m[2][0] + m[3][0]; |
---|
3273 | S y = v.x * m[0][1] + v.y * m[1][1] + v.z * m[2][1] + m[3][1]; |
---|
3274 | S z = v.x * m[0][2] + v.y * m[1][2] + v.z * m[2][2] + m[3][2]; |
---|
3275 | S w = v.x * m[0][3] + v.y * m[1][3] + v.z * m[2][3] + m[3][3]; |
---|
3276 | |
---|
3277 | return Vec3<S> (x / w, y / w, z / w); |
---|
3278 | } |
---|
3279 | |
---|
3280 | } // namespace Imath |
---|
3281 | |
---|
3282 | |
---|
3283 | |
---|
3284 | #endif |
---|