source/matrix.h

   1 /* $Id$
   2
   3 This file is part of libmspgl
   4 Copyright © 2007  Mikko Rasa, Mikkosoft Productions
   5 Distributed under the LGPL
   6 */
   7
   8 #ifndef MSP_GL_MATRIX_H_
   9 #define MSP_GL_MATRIX_H_
  10
  11 #include <list>
  12 #include "gl.h"
  13 #include "vector.h"
  14
  15 namespace Msp {
  16 namespace GL {
  17
  18 class Matrix
  19 {
  20 private:
  21         enum Flags
  22         {
  23                 IDENTITY  = 0,
  24                 TRANSLATE = 1,
  25                 ROTATE    = 2,
  26                 SCALE     = 4,
  27                 ARBITARY  = 8
  28         };
  29
  30         double matrix[16];
  31         unsigned flags;
  32
  33 public:
  34         Matrix();
  35         Matrix(const float *);
  36         Matrix(const double *);
  37 private:
  38         void check_flags();
  39
  40 public:
  41         const double *data() const { return matrix; }
  42
  43         void multiply(const Matrix &);
  44         void translate(double, double, double);
  45         void translate(const Vector3 &t) { translate(t.x, t.y, t.z); }
  46         void rotate(double, double, double, double);
  47         void rotate(double a, const Vector3 &x) { rotate(a, x.x, x.y, x.z); }
  48         void rotate_deg(double, double, double, double);
  49         void rotate_deg(double a, const Vector3 & x) { rotate_deg(a, x.x, x.y, x.z); }
  50         void scale(double);
  51         void scale(double, double, double);
  52
  53         Matrix operator*(const Matrix &) const;
  54         Matrix &operator*=(const Matrix &);
  55         Vector4 operator*(const Vector4 &) const;
  56         double operator[](unsigned) const;
  57
  58         static Matrix translation(double, double, double);
  59         static Matrix translation(const Vector3 &t) { return translation(t.x, t.y, t.z); }
  60         static Matrix rotation(double, double, double, double);
  61         static Matrix rotation(double a, const Vector3 &x) { return rotation(a, x.x, x.y, x.z); }
  62         static Matrix rotation_deg(double, double, double, double);
  63         static Matrix rotation_deg(double a, const Vector3 &x) { return rotation_deg(a, x.x, x.y, x.z); }
  64         static Matrix scaling(double);
  65         static Matrix scaling(double, double, double);
  66
  67         static Matrix ortho(double, double, double, double, double, double);
  68         static Matrix ortho_centered(double, double);
  69         static Matrix ortho_bottomleft(double, double);
  70         static Matrix ortho_topleft(double, double);
  71         static Matrix frustum(double, double, double, double, double, double);
  72         static Matrix frustum_centered(double, double, double, double);
  73         static Matrix perspective(double, double, double, double);
  74 };
  75
  76 class MatrixStack
  77 {
  78 public:
  79         class Push
  80         {
  81         private:
  82                 MatrixStack &stack;
  83
  84         public:
  85                 Push(MatrixStack &s): stack(s) { stack.push(); }
  86                 ~Push() { stack.pop(); }
  87         };
  88
  89 private:
  90         GLenum mode;
  91         std::list<Matrix> matrices;
  92
  93         static GLenum current_mode;
  94
  95         MatrixStack(const MatrixStack &);
  96         MatrixStack &operator=(const MatrixStack &);
  97         MatrixStack(GLenum);
  98 public:
  99         MatrixStack();
 100
 101         const Matrix &top() const;
 102         void load(const Matrix &);
 103         void multiply(const Matrix &);
 104         void push();
 105         void pop();
 106 private:
 107         virtual void update();
 108
 109 public:
 110         MatrixStack &operator=(const Matrix &);
 111         MatrixStack &operator*=(const Matrix &);
 112
 113         static MatrixStack &modelview();
 114         static MatrixStack &projection();
 115 };
 116
 117
 118 /* The stuff below is deprecated and preserved (for now) only for compatibility
 119 with existing applications */
 120
 121 enum MatrixMode
 122 {
 123         MODELVIEW = GL_MODELVIEW,
 124         PROJECTION = GL_PROJECTION,
 125         TEXTURE = GL_TEXTURE
 126 };
 127
 128 void matrix_mode(MatrixMode);
 129 void load_identity();
 130 void load_matrix(const float *);
 131 void load_matrix(const double *);
 132 void mult_matrix(const float *);
 133 void mult_matrix(const double *);
 134 void push_matrix();
 135 void pop_matrix();
 136
 137 /// RAII object - pushes matrix when constructed and pops when destroyed
 138 struct PushMatrix
 139 {
 140         PushMatrix() { push_matrix(); }
 141         ~PushMatrix() { pop_matrix(); }
 142 };
 143
 144 void translate(float, float, float);
 145 void rotate(float, float, float, float);
 146 void scale(float, float, float);
 147 void scale_uniform(float);
 148
 149 } // namespace GL
 150 } // namespace Msp
 151
 152 #endif