source/matrix.h

   1 #ifndef MSP_GL_MATRIX_H_
   2 #define MSP_GL_MATRIX_H_
   3
   4 #include <vector>
   5 #include <msp/geometry/angle.h>
   6 #include <msp/linal/squarematrix.h>
   7 #include "gl.h"
   8 #include "vector.h"
   9
  10 namespace Msp {
  11 namespace GL {
  12
  13 class Matrix: public LinAl::SquareMatrix<float, 4>
  14 {
  15 private:
  16         typedef LinAl::SquareMatrix<float, 4> Base;
  17         typedef Geometry::Angle<float> Angle;
  18
  19 public:
  20         Matrix();
  21         Matrix(const float *);
  22         Matrix(const LinAl::Matrix<float, 4, 4> &);
  23
  24         const float *data() const { return &Base::operator()(0, 0); }
  25
  26         Matrix &multiply(const Matrix &m) { return operator*=(m); }
  27         Matrix &translate(float x, float y, float z) { return translate(Vector3(x, y, z)); }
  28         Matrix &translate(const Vector3 &);
  29         Matrix &rotate(const Angle &a, float x, float y, float z) { return rotate(a, Vector3(x, y, z)); }
  30         Matrix &rotate(const Angle &, const Vector3 &);
  31         Matrix &rotate(float a, float x, float y, float z) { return rotate(Angle::from_radians(a), Vector3(x, y, z)); }
  32         Matrix &rotate(float a, const Vector3 &x) { return rotate(Angle::from_radians(a), x); }
  33         Matrix &rotate_deg(float a, float x, float y, float z) { return rotate(Angle::from_degrees(a), Vector3(x, y, z)); }
  34         Matrix &rotate_deg(float a, const Vector3 & x) { return rotate(Angle::from_degrees(a), x); }
  35         Matrix &scale(float s) { return scale(Vector3(s, s, s)); }
  36         Matrix &scale(float x, float y, float z) { return scale(Vector3(x, y, z)); }
  37         Matrix &scale(const Vector3 &);
  38
  39         Matrix operator*(const Matrix &m) const { return static_cast<const Base &>(*this)*static_cast<const Base &>(m); }
  40         Matrix &operator*=(const Matrix &m) { Base::operator*=(m); return *this; }
  41         Vector4 operator*(const Vector4 &v) const { return static_cast<const Base &>(*this)*v; }
  42         Vector3 operator*(const Vector3 &v) const { return ((*this)*compose(v, 1.0f)).slice<3>(0); }
  43         float operator[](unsigned) const;
  44
  45         static Matrix translation(float x, float y, float z) { return translation(Vector3(x, y, z)); }
  46         static Matrix translation(const Vector3 &);
  47         static Matrix rotation(const Angle &a, float x, float y, float z) { return rotation(a, Vector3(x, y, z)); }
  48         static Matrix rotation(const Angle &, const Vector3 &);
  49         static Matrix rotation(float a, float x, float y, float z) { return rotation(Angle::from_radians(a), Vector3(x, y, z)); }
  50         static Matrix rotation(float a, const Vector3 &x) { return rotation(Angle::from_radians(a), x); }
  51         static Matrix rotation_deg(float a, float x, float y, float z) { return rotation(Angle::from_degrees(a), Vector3(x, y, z)); }
  52         static Matrix rotation_deg(float a, const Vector3 &x) { return rotation(Angle::from_degrees(a), x); }
  53         static Matrix scaling(float s) { return scaling(Vector3(s, s, s)); }
  54         static Matrix scaling(float x, float y, float z) { return scaling(Vector3(x, y, z)); }
  55         static Matrix scaling(const Vector3 &);
  56
  57         static Matrix ortho(float, float, float, float, float, float);
  58         static Matrix ortho_centered(float, float);
  59         static Matrix ortho_bottomleft(float, float);
  60         static Matrix ortho_topleft(float, float);
  61         static Matrix frustum(float, float, float, float, float, float);
  62         static Matrix frustum_centered(float, float, float, float);
  63         static Matrix perspective(const Angle &, float, float, float);
  64 };
  65
  66 class MatrixStack
  67 {
  68 public:
  69         class Push
  70         {
  71         private:
  72                 MatrixStack &stack;
  73
  74         public:
  75                 Push(MatrixStack &s): stack(s) { stack.push(); }
  76                 ~Push() { stack.pop(); }
  77         };
  78
  79 private:
  80         GLenum mode;
  81         std::vector<Matrix> matrices;
  82
  83         static GLenum current_mode;
  84
  85         MatrixStack(const MatrixStack &);
  86         MatrixStack &operator=(const MatrixStack &);
  87         MatrixStack(GLenum);
  88 public:
  89         MatrixStack();
  90
  91         const Matrix &top() const;
  92         void load(const Matrix &);
  93         void multiply(const Matrix &);
  94         void push();
  95         void pop();
  96 private:
  97         virtual void update();
  98
  99 public:
 100         MatrixStack &operator=(const Matrix &);
 101         MatrixStack &operator*=(const Matrix &);
 102
 103         static MatrixStack &modelview();
 104         static MatrixStack &projection();
 105 };
 106
 107 } // namespace GL
 108 } // namespace Msp
 109
 110 #endif