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221
Utils/Libs/Maths/matrix4x4.cpp
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221
Utils/Libs/Maths/matrix4x4.cpp
Normal file
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@ -0,0 +1,221 @@
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#include "mathtypes.h"
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#include "matrix4x4.h"
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#include "math.h"
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#include "quat.h"
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void Matrix4x4::ToQuaternion( Quaternion &q ) const
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{
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real s,v;
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v=_11+_22+_33;
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if (v>0.0f)
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{
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s=(float)sqrt(v+1.0f);
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q.w=0.5f*s;
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s=0.5f/s;
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q.x=(_32-_23)*s;
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q.y=(_13-_31)*s;
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q.z=(_21-_12)*s;
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} else
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{
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if (_22>_11)
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{
|
||||
if (_33>_22)
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{
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s=(float)sqrt((_33-(_11+_22))+1.0f);
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||||
q.z=s*0.5f;
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||||
if (s!=0.0f) s=0.5f/s;
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||||
q.w=(_21-_12)*s;
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||||
q.x=(_13+_31)*s;
|
||||
q.y=(_23+_32)*s;
|
||||
} else
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||||
{
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||||
s=(float)sqrt((_22-(_33+_11))+1.0f);
|
||||
q.y=s*0.5f;
|
||||
if (s!=0.0f) s=0.5f/s;
|
||||
q.w=(_13-_31)*s;
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||||
q.z=(_32+_23)*s;
|
||||
q.x=(_12+_21)*s;
|
||||
}
|
||||
} else
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||||
if (_33>_11)
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||||
{
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||||
s=(float)sqrt((_33-(_11+_22))+1.0f);
|
||||
q.z=s*0.5f;
|
||||
if (s!=0.0f) s=0.5f/s;
|
||||
q.w=(_21-_12)*s;
|
||||
q.x=(_13+_31)*s;
|
||||
q.y=(_23+_32)*s;
|
||||
} else
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||||
{
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||||
s=(float)sqrt((_11-(_22+_33))+1.0f);
|
||||
q.x=s*0.5f;
|
||||
if (s!=0.0f) s=0.5f/s;
|
||||
q.w=(_32-_23)*s;
|
||||
q.y=(_21+_12)*s;
|
||||
q.z=(_31+_13)*s;
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}
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}
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}
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void MatrixInvert( Matrix4x4 &out, Matrix4x4 const &m )
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{
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#define SWAP_ROWS(a, b) { float *_tmp = a; (a)=(b); (b)=_tmp; }
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out.Identity();
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float wtmp[4][8];
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float m0, m1, m2, m3, s;
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float *r0, *r1, *r2, *r3;
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r0 = wtmp[0], r1 = wtmp[1], r2 = wtmp[2], r3 = wtmp[3];
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||||
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||||
r0[0] = m(0,0), r0[1] = m(0,1),
|
||||
r0[2] = m(0,2), r0[3] = m(0,3),
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||||
r0[4] = 1.0, r0[5] = r0[6] = r0[7] = 0.0,
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||||
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||||
r1[0] = m(1,0), r1[1] = m(1,1),
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||||
r1[2] = m(1,2), r1[3] = m(1,3),
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||||
r1[5] = 1.0, r1[4] = r1[6] = r1[7] = 0.0,
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||||
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||||
r2[0] = m(2,0), r2[1] = m(2,1),
|
||||
r2[2] = m(2,2), r2[3] = m(2,3),
|
||||
r2[6] = 1.0, r2[4] = r2[5] = r2[7] = 0.0,
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||||
|
||||
r3[0] = m(3,0), r3[1] = m(3,1),
|
||||
r3[2] = m(3,2), r3[3] = m(3,3),
|
||||
r3[7] = 1.0, r3[4] = r3[5] = r3[6] = 0.0;
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||||
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||||
/* choose pivot - or die */
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||||
if (fabs(r3[0])>fabs(r2[0]))
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SWAP_ROWS(r3, r2);
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|
||||
if (fabs(r2[0])>fabs(r1[0]))
|
||||
SWAP_ROWS(r2, r1);
|
||||
|
||||
if (fabs(r1[0])>fabs(r0[0]))
|
||||
SWAP_ROWS(r1, r0);
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||||
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||||
if (0.0 == r0[0])
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return;
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||||
/* eliminate first variable */
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||||
m1 = r1[0]/r0[0]; m2 = r2[0]/r0[0]; m3 = r3[0]/r0[0];
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||||
s = r0[1]; r1[1] -= m1 * s; r2[1] -= m2 * s; r3[1] -= m3 * s;
|
||||
s = r0[2]; r1[2] -= m1 * s; r2[2] -= m2 * s; r3[2] -= m3 * s;
|
||||
s = r0[3]; r1[3] -= m1 * s; r2[3] -= m2 * s; r3[3] -= m3 * s;
|
||||
|
||||
s = r0[4];
|
||||
if (s != 0.0)
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||||
{ r1[4] -= m1 * s; r2[4] -= m2 * s; r3[4] -= m3 * s; }
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||||
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||||
s = r0[5];
|
||||
if (s != 0.0)
|
||||
{ r1[5] -= m1 * s; r2[5] -= m2 * s; r3[5] -= m3 * s; }
|
||||
|
||||
s = r0[6];
|
||||
if (s != 0.0)
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||||
{ r1[6] -= m1 * s; r2[6] -= m2 * s; r3[6] -= m3 * s; }
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||||
|
||||
s = r0[7];
|
||||
if (s != 0.0)
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||||
{ r1[7] -= m1 * s; r2[7] -= m2 * s; r3[7] -= m3 * s; }
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||||
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||||
/* choose pivot - or die */
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||||
if (fabs(r3[1])>fabs(r2[1]))
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SWAP_ROWS(r3, r2);
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||||
if (fabs(r2[1])>fabs(r1[1]))
|
||||
SWAP_ROWS(r2, r1);
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||||
if (0.0 == r1[1])
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return;
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||||
/* eliminate second variable */
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||||
m2 = r2[1]/r1[1]; m3 = r3[1]/r1[1];
|
||||
r2[2] -= m2 * r1[2]; r3[2] -= m3 * r1[2];
|
||||
r2[3] -= m2 * r1[3]; r3[3] -= m3 * r1[3];
|
||||
|
||||
s = r1[4];
|
||||
if (0.0 != s)
|
||||
{ r2[4] -= m2 * s; r3[4] -= m3 * s; }
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||||
|
||||
s = r1[5];
|
||||
if (0.0 != s)
|
||||
{ r2[5] -= m2 * s; r3[5] -= m3 * s; }
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||||
|
||||
s = r1[6];
|
||||
if (0.0 != s)
|
||||
{ r2[6] -= m2 * s; r3[6] -= m3 * s; }
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||||
|
||||
s = r1[7];
|
||||
if (0.0 != s)
|
||||
{ r2[7] -= m2 * s; r3[7] -= m3 * s; }
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|
||||
/* choose pivot - or die */
|
||||
if (fabs(r3[2])>fabs(r2[2]))
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||||
SWAP_ROWS(r3, r2);
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||||
if (0.0 == r2[2])
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return;
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||||
/* eliminate third variable */
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m3 = r3[2]/r2[2];
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||||
r3[3] -= m3 * r2[3], r3[4] -= m3 * r2[4],
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||||
r3[5] -= m3 * r2[5], r3[6] -= m3 * r2[6],
|
||||
r3[7] -= m3 * r2[7];
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/* last check */
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||||
if (0.0 == r3[3])
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return;
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s = float(1.0)/r3[3]; /* now back substitute row 3 */
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||||
r3[4] *= s; r3[5] *= s; r3[6] *= s; r3[7] *= s;
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||||
m2 = r2[3]; /* now back substitute row 2 */
|
||||
s = float(1.0)/r2[2];
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||||
r2[4] = s * (r2[4] - r3[4] * m2), r2[5] = s * (r2[5] - r3[5] * m2),
|
||||
r2[6] = s * (r2[6] - r3[6] * m2), r2[7] = s * (r2[7] - r3[7] * m2);
|
||||
m1 = r1[3];
|
||||
r1[4] -= r3[4] * m1, r1[5] -= r3[5] * m1,
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||||
r1[6] -= r3[6] * m1, r1[7] -= r3[7] * m1;
|
||||
m0 = r0[3];
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||||
r0[4] -= r3[4] * m0, r0[5] -= r3[5] * m0,
|
||||
r0[6] -= r3[6] * m0, r0[7] -= r3[7] * m0;
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||||
|
||||
m1 = r1[2]; /* now back substitute row 1 */
|
||||
s = float(1.0)/r1[1];
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||||
r1[4] = s * (r1[4] - r2[4] * m1), r1[5] = s * (r1[5] - r2[5] * m1),
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||||
r1[6] = s * (r1[6] - r2[6] * m1), r1[7] = s * (r1[7] - r2[7] * m1);
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||||
m0 = r0[2];
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||||
r0[4] -= r2[4] * m0, r0[5] -= r2[5] * m0,
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||||
r0[6] -= r2[6] * m0, r0[7] -= r2[7] * m0;
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||||
|
||||
m0 = r0[1]; /* now back substitute row 0 */
|
||||
s = float(1.0)/r0[0];
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||||
r0[4] = s * (r0[4] - r1[4] * m0), r0[5] = s * (r0[5] - r1[5] * m0),
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||||
r0[6] = s * (r0[6] - r1[6] * m0), r0[7] = s * (r0[7] - r1[7] * m0);
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||||
out(0,0) = r0[4]; out(0,1) = r0[5],
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||||
out(0,2) = r0[6]; out(0,3) = r0[7],
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||||
out(1,0) = r1[4]; out(1,1) = r1[5],
|
||||
out(1,2) = r1[6]; out(1,3) = r1[7],
|
||||
out(2,0) = r2[4]; out(2,1) = r2[5],
|
||||
out(2,2) = r2[6]; out(2,3) = r2[7],
|
||||
out(3,0) = r3[4]; out(3,1) = r3[5],
|
||||
out(3,2) = r3[6]; out(3,3) = r3[7];
|
||||
|
||||
return;
|
||||
|
||||
#undef SWAP_ROWS
|
||||
}
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||||
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||||
void Matrix4x4::Invert( void )
|
||||
{
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||||
Matrix4x4 temp = *this;
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||||
MatrixInvert( *this, temp );
|
||||
}
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