1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
|
/************************************************************************************
AstroMenace (Hardcore 3D space shooter with spaceship upgrade possibilities)
Copyright © 2006-2013 Michael Kurinnoy, Viewizard
AstroMenace is free software: you can redistribute it and/or modify
it under the terms of the GNU General Public License as published by
the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
(at your option) any later version.
AstroMenace is distributed in the hope that it will be useful,
but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
GNU General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU General Public License
along with AstroMenace. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
Web Site: http://www.viewizard.com/
Project: http://sourceforge.net/projects/openastromenace/
E-mail: viewizard@viewizard.com
*************************************************************************************/
#include "Math.h"
//------------------------------------------------------------------------------------
// начальная установка
//------------------------------------------------------------------------------------
void Matrix44Identity(float Matrix44[16])
{
Matrix44[0] = 1.0f;
Matrix44[1] = 0.0f;
Matrix44[2] = 0.0f;
Matrix44[3] = 0.0f;
Matrix44[4] = 0.0f;
Matrix44[5] = 1.0f;
Matrix44[6] = 0.0f;
Matrix44[7] = 0.0f;
Matrix44[8] = 0.0f;
Matrix44[9] = 0.0f;
Matrix44[10] = 1.0f;
Matrix44[11] = 0.0f;
Matrix44[12] = 0.0f;
Matrix44[13] = 0.0f;
Matrix44[14] = 0.0f;
Matrix44[15] = 1.0f;
}
//------------------------------------------------------------------------------------
// Матрица, перемножение
//------------------------------------------------------------------------------------
void Matrix44Mult(float DstMatrix44[16], float SrcMatrix44[16])
{
float tmp[16];
memcpy(tmp, DstMatrix44, 16*sizeof(float));
DstMatrix44[0] = SrcMatrix44[0]*tmp[0] + SrcMatrix44[1]*tmp[4] + SrcMatrix44[2]*tmp[8] + SrcMatrix44[3]*tmp[12];
DstMatrix44[1] = SrcMatrix44[0]*tmp[1] + SrcMatrix44[1]*tmp[5] + SrcMatrix44[2]*tmp[9] + SrcMatrix44[3]*tmp[13];
DstMatrix44[2] = SrcMatrix44[0]*tmp[2] + SrcMatrix44[1]*tmp[6] + SrcMatrix44[2]*tmp[10] + SrcMatrix44[3]*tmp[14];
DstMatrix44[3] = SrcMatrix44[0]*tmp[3] + SrcMatrix44[1]*tmp[7] + SrcMatrix44[2]*tmp[11] + SrcMatrix44[3]*tmp[15];
DstMatrix44[4] = SrcMatrix44[4]*tmp[0] + SrcMatrix44[5]*tmp[4] + SrcMatrix44[6]*tmp[8] + SrcMatrix44[7]*tmp[12];
DstMatrix44[5] = SrcMatrix44[4]*tmp[1] + SrcMatrix44[5]*tmp[5] + SrcMatrix44[6]*tmp[9] + SrcMatrix44[7]*tmp[13];
DstMatrix44[6] = SrcMatrix44[4]*tmp[2] + SrcMatrix44[5]*tmp[6] + SrcMatrix44[6]*tmp[10] + SrcMatrix44[7]*tmp[14];
DstMatrix44[7] = SrcMatrix44[4]*tmp[3] + SrcMatrix44[5]*tmp[7] + SrcMatrix44[6]*tmp[11] + SrcMatrix44[7]*tmp[15];
DstMatrix44[8] = SrcMatrix44[8]*tmp[0] + SrcMatrix44[9]*tmp[4] + SrcMatrix44[10]*tmp[8] + SrcMatrix44[11]*tmp[12];
DstMatrix44[9] = SrcMatrix44[8]*tmp[1] + SrcMatrix44[9]*tmp[5] + SrcMatrix44[10]*tmp[9] + SrcMatrix44[11]*tmp[13];
DstMatrix44[10] = SrcMatrix44[8]*tmp[2] + SrcMatrix44[9]*tmp[6] + SrcMatrix44[10]*tmp[10] + SrcMatrix44[11]*tmp[14];
DstMatrix44[11] = SrcMatrix44[8]*tmp[3] + SrcMatrix44[9]*tmp[7] + SrcMatrix44[10]*tmp[11] + SrcMatrix44[11]*tmp[15];
DstMatrix44[12] = SrcMatrix44[12]*tmp[0] + SrcMatrix44[13]*tmp[4] + SrcMatrix44[14]*tmp[8] + SrcMatrix44[15]*tmp[12];
DstMatrix44[13] = SrcMatrix44[12]*tmp[1] + SrcMatrix44[13]*tmp[5] + SrcMatrix44[14]*tmp[9] + SrcMatrix44[15]*tmp[13];
DstMatrix44[14] = SrcMatrix44[12]*tmp[2] + SrcMatrix44[13]*tmp[6] + SrcMatrix44[14]*tmp[10] + SrcMatrix44[15]*tmp[14];
DstMatrix44[15] = SrcMatrix44[12]*tmp[3] + SrcMatrix44[13]*tmp[7] + SrcMatrix44[14]*tmp[11] + SrcMatrix44[15]*tmp[15];
}
//------------------------------------------------------------------------------------
// Матрица, перенос в точку Location
//------------------------------------------------------------------------------------
void Matrix44Translate(float Matrix44[16], VECTOR3D Location)
{
Matrix44[12] += Location.x;
Matrix44[13] += Location.y;
Matrix44[14] += Location.z;
}
//------------------------------------------------------------------------------------
// Матрица, создаем матрицу поворота на углы Angle
//------------------------------------------------------------------------------------
void Matrix44CreateRotate(float Matrix44[16], VECTOR3D Angle)
{
const float p180 = 0.0174532925f;
// если угол только один - сюда идем
if (Angle.z != 0.0f && Angle.x == 0.0f && Angle.y == 0.0f)
{
float a = -Angle.z*p180;
float c = cosf(a);
float s = sinf(a);
// ставим в нужные элементы
Matrix44[0] = c;
Matrix44[1] = -s;
Matrix44[4] = s;
Matrix44[5] = c;
// делаем инициализацю, чтобы не вызывать функцию и не делать 4 лишних операции
Matrix44[2] = Matrix44[3] = Matrix44[6] = Matrix44[7] = Matrix44[8] = Matrix44[9] = 0.0f;
Matrix44[11] = Matrix44[12] = Matrix44[13] = Matrix44[14] = 0.0f;
Matrix44[15] = Matrix44[10] = 1.0f;
// выходим
return;
}
if (Angle.y != 0.0f && Angle.x == 0.0f && Angle.z == 0.0f)
{
float a = -Angle.y*p180;
float c = cosf(a);
float s = sinf(a);
// ставим в нужные элементы
Matrix44[0] = c;
Matrix44[2] = s;
Matrix44[8] = -s;
Matrix44[10] = c;
// делаем инициализацю, чтобы не вызывать функцию и не делать 4 лишних операции
Matrix44[1] = Matrix44[3] = Matrix44[4] = Matrix44[6] = Matrix44[7] = 0.0f;
Matrix44[9] = Matrix44[11] = Matrix44[12] = Matrix44[13] = Matrix44[14] = 0.0f;
Matrix44[15] = Matrix44[5] = 1.0f;
// выходим
return;
}
if (Angle.x != 0.0f && Angle.y == 0.0f && Angle.z == 0.0f)
{
float a = -Angle.x*p180;
float c = cosf(a);
float s = sinf(a);
// ставим в нужные элементы
Matrix44[5] = c;
Matrix44[6] = -s;
Matrix44[9] = s;
Matrix44[10] = c;
// делаем инициализацю, чтобы не вызывать функцию и не делать 4 лишних операции
Matrix44[1] = Matrix44[2] = Matrix44[3] = Matrix44[4] = Matrix44[7] = 0.0f;
Matrix44[8] = Matrix44[11] = Matrix44[12] = Matrix44[13] = Matrix44[14] = 0.0f;
Matrix44[0] = Matrix44[15] = 1.0f;
// выходим
return;
}
// если 2 или более углов
float a = -Angle.x*p180;
float A = cosf(a);
float B = sinf(a);
a = -Angle.y*p180;
float C = cosf(a);
float D = sinf(a);
a = -Angle.z*p180;
float E = cosf(a);
float F = sinf(a);
float AD = A * D;
float BD = B * D;
// эти формулы получили после оптимизации верхних 3-х преобразований
Matrix44[0] = C * E;
Matrix44[1] = -C * F;
Matrix44[2] = D;
Matrix44[4] = BD * E + A * F;
Matrix44[5] = -BD * F + A * E;
Matrix44[6] = -B * C;
Matrix44[8] = -AD * E + B * F;
Matrix44[9] = AD * F + B * E;
Matrix44[10] = A * C;
// делаем инициализацю, чтобы не вызывать функцию и не делать 9 лишних операции
Matrix44[3] = Matrix44[7] = Matrix44[11] = Matrix44[12] = Matrix44[13] = Matrix44[14] = 0.0f;
Matrix44[15] = 1.0f;
}
//------------------------------------------------------------------------------------
// Получение обратной матрицы поворота
//------------------------------------------------------------------------------------
void Matrix44InverseRotate(float Matrix44[16])
{
float tmp[16];
memcpy(tmp, Matrix44, 16*sizeof(float));
// транспонируем и вычисляем...
Matrix44[0] = tmp[0];
Matrix44[1] = tmp[4];
Matrix44[2] = tmp[8];
// Matrix44[3] - не трогаем, мы эту часть никогда не пересчитываем - нет проективных преобразований
Matrix44[4] = tmp[1];
Matrix44[5] = tmp[5];
Matrix44[6] = tmp[9];
// Matrix44[7] - не трогаем, мы эту часть никогда не пересчитываем - нет проективных преобразований
Matrix44[8] = tmp[2];
Matrix44[9] = tmp[6];
Matrix44[10] = tmp[10];
// Matrix44[11] - не трогаем, мы эту часть никогда не пересчитываем - нет проективных преобразований
Matrix44[12] = -(tmp[12]*tmp[0]) - (tmp[13]*tmp[1]) - (tmp[14]*tmp[2 ]);
Matrix44[13] = -(tmp[12]*tmp[4]) - (tmp[13]*tmp[5]) - (tmp[14]*tmp[6 ]);
Matrix44[14] = -(tmp[12]*tmp[8]) - (tmp[13]*tmp[9]) - (tmp[14]*tmp[10]);
Matrix44[15] = tmp[15];
}
//------------------------------------------------------------------------------------
// Получаем точку по матрице трансформаций
//------------------------------------------------------------------------------------
void Matrix44CalcPoint(VECTOR3D *Point, float Matrix44[16])
{
VECTOR3D TmpPoint = *Point;
Point->x = Matrix44[0]*TmpPoint.x + Matrix44[4]*TmpPoint.y + Matrix44[8]*TmpPoint.z + Matrix44[12];
Point->y = Matrix44[1]*TmpPoint.x + Matrix44[5]*TmpPoint.y + Matrix44[9]*TmpPoint.z + Matrix44[13];
Point->z = Matrix44[2]*TmpPoint.x + Matrix44[6]*TmpPoint.y + Matrix44[10]*TmpPoint.z + Matrix44[14];
}
|
