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