2144107a6cdf06ff7b35caaf6b38294473da17bc
[blender.git] / source / blender / blenlib / BLI_math_matrix.h
1 /**
2  * $Id$
3  *
4  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
9  * of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
18  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
19  *
20  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
21  * All rights reserved.
22  
23  * The Original Code is: some of this file.
24  *
25  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
26  * */
27
28 #ifndef BLI_MATH_MATRIX
29 #define BLI_MATH_MATRIX
30
31 #ifdef __cplusplus
32 extern "C" {
33 #endif
34
35 /********************************* Init **************************************/
36
37 #define MAT4_UNITY {{ 1.0, 0.0, 0.0, 0.0},\
38                                         { 0.0, 1.0, 0.0, 0.0},\
39                                         { 0.0, 0.0, 1.0, 0.0},\
40                                         { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0}}
41
42 #define MAT3_UNITY {{ 1.0, 0.0, 0.0},\
43                                         { 0.0, 1.0, 0.0},\
44                                         { 0.0, 0.0, 1.0}}
45
46 void zero_m3(float R[3][3]);
47 void zero_m4(float R[4][4]);
48
49 void unit_m3(float R[3][3]);
50 void unit_m4(float R[4][4]);
51
52 void copy_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
53 void copy_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
54 void copy_m3_m4(float R[3][3], float A[4][4]);
55 void copy_m4_m3(float R[4][4], float A[3][3]);
56
57 void swap_m3m3(float A[3][3], float B[3][3]);
58 void swap_m4m4(float A[4][4], float B[4][4]);
59
60 /******************************** Arithmetic *********************************/
61
62 void add_m3_m3m3(float R[3][3], float A[3][3], float B[3][3]);
63 void add_m4_m4m4(float R[4][4], float A[4][4], float B[4][4]);
64
65 void mul_m3_m3m3(float R[3][3], float A[3][3], float B[3][3]);
66 void mul_m4_m4m4(float R[4][4], float A[4][4], float B[4][4]);
67 void mul_m4_m3m4(float R[4][4], float A[3][3], float B[4][4]);
68 void mul_m4_m4m3(float R[4][4], float A[4][4], float B[3][3]);
69 void mul_m3_m3m4(float R[3][3], float A[3][3], float B[4][4]);
70
71 void mul_serie_m3(float R[3][3],
72         float M1[3][3], float M2[3][3], float M3[3][3], float M4[3][3],
73         float M5[3][3], float M6[3][3], float M7[3][3], float M8[3][3]);
74 void mul_serie_m4(float R[4][4],
75         float M1[4][4], float M2[4][4], float M3[4][4], float M4[4][4],
76         float M5[4][4], float M6[4][4], float M7[4][4], float M8[4][4]);
77
78 void mul_m4_v3(float M[4][4], float r[3]);
79 void mul_v3_m4v3(float r[3], float M[4][4], float v[3]);
80 void mul_mat3_m4_v3(float M[4][4], float r[3]);
81 void mul_m4_v4(float M[4][4], float r[4]);
82 void mul_v4_m4v4(float r[4], float M[4][4], float v[4]);
83 void mul_project_m4_v4(float M[4][4], float r[3]);
84
85 void mul_m3_v3(float M[3][3], float r[3]);
86 void mul_v3_m3v3(float r[3], float M[3][3], float a[3]);
87 void mul_transposed_m3_v3(float M[3][3], float r[3]);
88 void mul_m3_v3_double(float M[3][3], double r[3]);
89
90 void mul_m3_fl(float R[3][3], float f);
91 void mul_m4_fl(float R[4][4], float f);
92 void mul_mat3_m4_fl(float R[4][4], float f);
93
94 int invert_m3(float R[3][3]);
95 int invert_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
96 int invert_m4(float R[4][4]);
97 int invert_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
98
99 /****************************** Linear Algebra *******************************/
100
101 void transpose_m3(float R[3][3]);
102 void transpose_m4(float R[4][4]);
103
104 void normalize_m3(float R[3][3]);
105 void normalize_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
106 void normalize_m4(float R[4][4]);
107 void normalize_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
108
109 void orthogonalize_m3(float R[3][3], int axis);
110 void orthogonalize_m4(float R[4][4], int axis);
111
112 int is_orthogonal_m3(float mat[3][3]);
113 int is_orthogonal_m4(float mat[4][4]);
114
115 void adjoint_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
116 void adjoint_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
117
118 float determinant_m2(
119         float a, float b,
120         float c, float d);
121 float determinant_m3(
122         float a, float b, float c,
123         float d, float e, float f,
124         float g, float h, float i);
125 float determinant_m4(float A[4][4]);
126
127 void svd_m4(float U[4][4], float s[4], float V[4][4], float A[4][4]);
128 void pseudoinverse_m4_m4(float Ainv[4][4], float A[4][4], float epsilon);
129
130 /****************************** Transformations ******************************/
131
132 void scale_m3_fl(float R[3][3], float scale);
133 void scale_m4_fl(float R[4][4], float scale);
134
135 float mat3_to_scale(float M[3][3]);
136 float mat4_to_scale(float M[4][4]);
137
138 void size_to_mat3(float R[3][3], const float size[3]);
139 void size_to_mat4(float R[4][4], const float size[3]);
140
141 void mat3_to_size(float r[3], float M[3][3]);
142 void mat4_to_size(float r[3], float M[4][4]);
143
144 void translate_m4(float mat[4][4], float tx, float ty, float tz);
145 void rotate_m4(float mat[4][4], const char axis, const float angle);
146
147 void mat4_to_loc_rot_size(float loc[3], float rot[3][3], float size[3], float wmat[][4]);
148
149 void loc_eul_size_to_mat4(float R[4][4],
150         const float loc[3], const float eul[3], const float size[3]);
151 void loc_eulO_size_to_mat4(float R[4][4],
152         const float loc[3], const float eul[3], const float size[3], const short order);
153 void loc_quat_size_to_mat4(float R[4][4],
154         const float loc[3], const float quat[4], const float size[3]);
155 void loc_axisangle_size_to_mat4(float R[4][4],
156         const float loc[3], const float axis[4], const float angle, const float size[3]);
157
158 void blend_m3_m3m3(float R[3][3], float A[3][3], float B[3][3], float t);
159 void blend_m4_m4m4(float R[4][4], float A[4][4], float B[4][4], float t);
160
161 int is_negative_m3(float mat[3][3]);
162 int is_negative_m4(float mat[4][4]);
163
164 /*********************************** Other ***********************************/
165
166 void print_m3(char *str, float M[3][3]);
167 void print_m4(char *str, float M[3][4]);
168
169 #ifdef __cplusplus
170 }
171 #endif
172
173 #endif /* BLI_MATH_MATRIX */
174