source/core/matrix.cpp

   1 #include <algorithm>
   2 #include <cmath>
   3 #include <msp/geometry/affinetransformation.h>
   4 #include "error.h"
   5 #include "matrix.h"
   6
   7 using namespace std;
   8
   9 namespace Msp {
  10 namespace GL {
  11
  12 Matrix::Matrix():
  13         Base(Base::identity())
  14 { }
  15
  16 Matrix::Matrix(const float *m):
  17         Base(m)
  18 { }
  19
  20 Matrix::Matrix(const LinAl::Matrix<float, 4, 4> &other):
  21         Base(other)
  22 { }
  23
  24 Matrix &Matrix::translate(const Vector3 &t)
  25 {
  26         return multiply(translation(t));
  27 }
  28
  29 Matrix &Matrix::rotate(const Angle &a, const Vector3 &x)
  30 {
  31         return multiply(rotation(a, x));
  32 }
  33
  34 Matrix &Matrix::scale(const Vector3 &s)
  35 {
  36         return multiply(scaling(s));
  37 }
  38
  39 float Matrix::operator[](unsigned i) const
  40 {
  41         if(i>=16)
  42                 throw out_of_range("Matrix::operator[]");
  43         return operator()(i%4, i/4);
  44 }
  45
  46 Matrix Matrix::translation(const Vector3 &t)
  47 {
  48         return Geometry::AffineTransformation<float, 3>::translation(t).get_matrix();
  49 }
  50
  51 Matrix Matrix::rotation(const Angle &a, const Vector3 &x)
  52 {
  53         return Geometry::AffineTransformation<float, 3>::rotation(a, x).get_matrix();
  54 }
  55
  56 Matrix Matrix::scaling(const Vector3 &s)
  57 {
  58         return Geometry::AffineTransformation<float, 3>::scaling(s).get_matrix();
  59 }
  60
  61 Matrix Matrix::ortho(float l, float r, float b, float t, float n, float f)
  62 {
  63         if(l==r || b==t || n==f)
  64                 throw invalid_argument("Matrix::ortho");
  65
  66         Matrix result;
  67         result(0, 0) = 2/(r-l);
  68         result(1, 1) = 2/(t-b);
  69         result(2, 2) = -2/(f-n);
  70         result(0, 3) = -(r+l)/(r-l);
  71         result(1, 3) = -(t+b)/(t-b);
  72         result(2, 3) = -(f+n)/(f-n);
  73         return result;
  74 }
  75
  76 Matrix Matrix::ortho_centered(float w, float h)
  77 {
  78         return ortho(-w/2, w/2, -h/2, h/2, -1, 1);
  79 }
  80
  81 Matrix Matrix::ortho_bottomleft(float w, float h)
  82 {
  83         return ortho(0, w, 0, h, -1, 1);
  84 }
  85
  86 Matrix Matrix::ortho_topleft(float w, float h)
  87 {
  88         return ortho(0, w, h, 0, -1, 1);
  89 }
  90
  91 Matrix Matrix::frustum(float l, float r, float b, float t, float n, float f)
  92 {
  93         if(l==r || b==t || n<=0 || f<=n)
  94                 throw invalid_argument("Matrix::frustum");
  95
  96         Matrix result;
  97         result(0, 0) = 2*n/(r-l);
  98         result(1, 1) = 2*n/(t-b);
  99         result(0, 2) = (r+l)/(r-l);
 100         result(1, 2) = (t+b)/(t-b);
 101         result(2, 2) = -(f+n)/(f-n);
 102         result(3, 2) = -1;
 103         result(2, 3) = -2*f*n/(f-n);
 104         result(3, 3) = 0;
 105         return result;
 106 }
 107
 108 Matrix Matrix::frustum_centered(float w, float h, float n, float f)
 109 {
 110         return frustum(-w/2, w/2, -h/2, h/2, n, f);
 111 }
 112
 113 Matrix Matrix::perspective(const Angle &h, float a, float n, float f)
 114 {
 115         float hh = tan(h/2.0f)*n;
 116         return frustum(-hh*a, hh*a, -hh, hh, n, f);
 117 }
 118
 119 } // namespace GL
 120 } // namespace Msp