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