matrixlib.h

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   2 #ifndef MATRIXLIB_H
   3 #define MATRIXLIB_H
   4
   5 typedef struct matrix4x4_s
   6 {
   7         float m[4][4];
   8 }
   9 matrix4x4_t;
  10
  11 // functions for manipulating 4x4 matrices
  12
  13 // copy a matrix4x4
  14 void Matrix4x4_Copy (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in);
  15 // copy only the rotation portion of a matrix4x4
  16 void Matrix4x4_CopyRotateOnly (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in);
  17 // copy only the translate portion of a matrix4x4
  18 void Matrix4x4_CopyTranslateOnly (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in);
  19 // multiply two matrix4x4 together, combining their transformations
  20 // (warning: order matters - Concat(a, b, c) != Concat(a, c, b))
  21 void Matrix4x4_Concat (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1, const matrix4x4_t *in2);
  22 // swaps the rows and columns of the matrix
  23 // (is this useful for anything?)
  24 void Matrix4x4_Transpose (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1);
  25 // swaps the rows and columns of the rotation matrix
  26 // (inverting the rotation, but leaving everything else the same)
  27 void Matrix4x4_Transpose3x3 (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1);
  28 // creates a matrix that does the opposite of the matrix provided
  29 // only supports translate, rotate, scale (not scale3) matrices
  30 void Matrix4x4_Invert_Simple (matrix4x4_t *out, const matrix4x4_t *in1);
  31
  32 // creates an identity matrix
  33 // (a matrix which does nothing)
  34 void Matrix4x4_CreateIdentity (matrix4x4_t *out);
  35 // creates a translate matrix
  36 // (moves vectors)
  37 void Matrix4x4_CreateTranslate (matrix4x4_t *out, float x, float y, float z);
  38 // creates a rotate matrix
  39 // (rotates vectors)
  40 void Matrix4x4_CreateRotate (matrix4x4_t *out, float angle, float x, float y, float z);
  41 // creates a scaling matrix
  42 // (expands or contracts vectors)
  43 // (warning: do not apply this kind of matrix to direction vectors)
  44 void Matrix4x4_CreateScale (matrix4x4_t *out, float x);
  45 // creates a squishing matrix
  46 // (expands or contracts vectors differently in different axis)
  47 // (warning: this is not reversed by Invert_Simple)
  48 // (warning: do not apply this kind of matrix to direction vectors)
  49 void Matrix4x4_CreateScale3 (matrix4x4_t *out, float x, float y, float z);
  50 // creates a matrix for a quake entity
  51 void Matrix4x4_CreateFromQuakeEntity(matrix4x4_t *out, float x, float y, float z, float pitch, float yaw, float roll, float scale);
  52
  53 // converts a matrix4x4 to a set of 3D vectors for the 3 axial directions, and the translate
  54 void Matrix4x4_ToVectors(const matrix4x4_t *in, float vx[3], float vy[3], float vz[3], float t[3]);
  55 // creates a matrix4x4 from a set of 3D vectors for axial directions, and translate
  56 void Matrix4x4_FromVectors(matrix4x4_t *out, const float vx[3], const float vy[3], const float vz[3], const float t[3]);
  57
  58 // transforms a 3D vector through a matrix4x4
  59 void Matrix4x4_Transform (const matrix4x4_t *in, const float v[3], float out[3]);
  60 // transforms a 4D vector through a matrix4x4
  61 // (warning: if you don't know why you would need this, you don't need it)
  62 // (warning: the 4th component of the vector should be 1.0)
  63 void Matrix4x4_Transform4 (const matrix4x4_t *in, const float v[4], float out[4]);
  64 // reverse transforms a 3D vector through a matrix4x4, at least for *simple*
  65 // cases (rotation and translation *ONLY*), this attempts to undo the results
  66 // of Transform
  67 //void Matrix4x4_SimpleUntransform (const matrix4x4_t *in, const float v[3], float out[3]);
  68 // transforms a direction vector through the rotation part of a matrix
  69 void Matrix4x4_Transform3x3 (const matrix4x4_t *in, const float v[3], float out[3]);
  70
  71 // ease of use functions
  72 // immediately applies a Translate to the matrix
  73 void Matrix4x4_ConcatTranslate (matrix4x4_t *out, float x, float y, float z);
  74 // immediately applies a Rotate to the matrix
  75 void Matrix4x4_ConcatRotate (matrix4x4_t *out, float angle, float x, float y, float z);
  76 // immediately applies a Scale to the matrix
  77 void Matrix4x4_ConcatScale (matrix4x4_t *out, float x);
  78 // immediately applies a Scale3 to the matrix
  79 void Matrix4x4_ConcatScale3 (matrix4x4_t *out, float x, float y, float z);
  80
  81 #endif