source/matrix.h

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