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_H
  29 #define BLI_MATH_MATRIX_H
  30
  31 /** \file BLI_math_matrix.h
  32  *  \ingroup bli
  33  */
  34
  35 #ifdef __cplusplus
  36 extern "C" {
  37 #endif
  38
  39 /********************************* Init **************************************/
  40
  41 #define MAT4_UNITY {{ 1.0, 0.0, 0.0, 0.0},\
  42                                         { 0.0, 1.0, 0.0, 0.0},\
  43                                         { 0.0, 0.0, 1.0, 0.0},\
  44                                         { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0}}
  45
  46 #define MAT3_UNITY {{ 1.0, 0.0, 0.0},\
  47                                         { 0.0, 1.0, 0.0},\
  48                                         { 0.0, 0.0, 1.0}}
  49
  50 void zero_m3(float R[3][3]);
  51 void zero_m4(float R[4][4]);
  52
  53 void unit_m3(float R[3][3]);
  54 void unit_m4(float R[4][4]);
  55
  56 void copy_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
  57 void copy_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
  58 void copy_m3_m4(float R[3][3], float A[4][4]);
  59 void copy_m4_m3(float R[4][4], float A[3][3]);
  60
  61 void swap_m3m3(float A[3][3], float B[3][3]);
  62 void swap_m4m4(float A[4][4], float B[4][4]);
  63
  64 /******************************** Arithmetic *********************************/
  65
  66 void add_m3_m3m3(float R[3][3], float A[3][3], float B[3][3]);
  67 void add_m4_m4m4(float R[4][4], float A[4][4], float B[4][4]);
  68
  69 void mul_m3_m3m3(float R[3][3], float A[3][3], float B[3][3]);
  70 void mul_m4_m4m4(float R[4][4], float A[4][4], float B[4][4]);
  71 void mul_m4_m3m4(float R[4][4], float A[3][3], float B[4][4]);
  72 void mul_m4_m4m3(float R[4][4], float A[4][4], float B[3][3]);
  73 void mul_m3_m3m4(float R[3][3], float A[3][3], float B[4][4]);
  74
  75 void mul_serie_m3(float R[3][3],
  76         float M1[3][3], float M2[3][3], float M3[3][3], float M4[3][3],
  77         float M5[3][3], float M6[3][3], float M7[3][3], float M8[3][3]);
  78 void mul_serie_m4(float R[4][4],
  79         float M1[4][4], float M2[4][4], float M3[4][4], float M4[4][4],
  80         float M5[4][4], float M6[4][4], float M7[4][4], float M8[4][4]);
  81
  82 void mul_m4_v3(float M[4][4], float r[3]);
  83 void mul_v3_m4v3(float r[3], float M[4][4], float v[3]);
  84 void mul_mat3_m4_v3(float M[4][4], float r[3]);
  85 void mul_m4_v4(float M[4][4], float r[4]);
  86 void mul_v4_m4v4(float r[4], float M[4][4], float v[4]);
  87 void mul_project_m4_v4(float M[4][4], float r[3]);
  88
  89 void mul_m3_v3(float M[3][3], float r[3]);
  90 void mul_v3_m3v3(float r[3], float M[3][3], float a[3]);
  91 void mul_transposed_m3_v3(float M[3][3], float r[3]);
  92 void mul_m3_v3_double(float M[3][3], double r[3]);
  93
  94 void mul_m3_fl(float R[3][3], float f);
  95 void mul_m4_fl(float R[4][4], float f);
  96 void mul_mat3_m4_fl(float R[4][4], float f);
  97
  98 int invert_m3(float R[3][3]);
  99 int invert_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
 100 int invert_m4(float R[4][4]);
 101 int invert_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
 102
 103 /****************************** Linear Algebra *******************************/
 104
 105 void transpose_m3(float R[3][3]);
 106 void transpose_m4(float R[4][4]);
 107
 108 void normalize_m3(float R[3][3]);
 109 void normalize_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
 110 void normalize_m4(float R[4][4]);
 111 void normalize_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
 112
 113 void orthogonalize_m3(float R[3][3], int axis);
 114 void orthogonalize_m4(float R[4][4], int axis);
 115
 116 int is_orthogonal_m3(float mat[3][3]);
 117 int is_orthogonal_m4(float mat[4][4]);
 118
 119 void adjoint_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
 120 void adjoint_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
 121
 122 float determinant_m2(
 123         float a, float b,
 124         float c, float d);
 125 float determinant_m3(
 126         float a, float b, float c,
 127         float d, float e, float f,
 128         float g, float h, float i);
 129 float determinant_m4(float A[4][4]);
 130
 131 void svd_m4(float U[4][4], float s[4], float V[4][4], float A[4][4]);
 132 void pseudoinverse_m4_m4(float Ainv[4][4], float A[4][4], float epsilon);
 133
 134 /****************************** Transformations ******************************/
 135
 136 void scale_m3_fl(float R[3][3], float scale);
 137 void scale_m4_fl(float R[4][4], float scale);
 138
 139 float mat3_to_scale(float M[3][3]);
 140 float mat4_to_scale(float M[4][4]);
 141
 142 void size_to_mat3(float R[3][3], const float size[3]);
 143 void size_to_mat4(float R[4][4], const float size[3]);
 144
 145 void mat3_to_size(float r[3], float M[3][3]);
 146 void mat4_to_size(float r[3], float M[4][4]);
 147
 148 void translate_m4(float mat[4][4], float tx, float ty, float tz);
 149 void rotate_m4(float mat[4][4], const char axis, const float angle);
 150
 151
 152 void mat3_to_rot_size(float rot[3][3], float size[3], float mat3[][3]);
 153 void mat4_to_loc_rot_size(float loc[3], float rot[3][3], float size[3], float wmat[][4]);
 154
 155 void loc_eul_size_to_mat4(float R[4][4],
 156         const float loc[3], const float eul[3], const float size[3]);
 157 void loc_eulO_size_to_mat4(float R[4][4],
 158         const float loc[3], const float eul[3], const float size[3], const short order);
 159 void loc_quat_size_to_mat4(float R[4][4],
 160         const float loc[3], const float quat[4], const float size[3]);
 161 void loc_axisangle_size_to_mat4(float R[4][4],
 162         const float loc[3], const float axis[4], const float angle, const float size[3]);
 163
 164 void blend_m3_m3m3(float R[3][3], float A[3][3], float B[3][3], const float t);
 165 void blend_m4_m4m4(float R[4][4], float A[4][4], float B[4][4], const float t);
 166
 167 int is_negative_m3(float mat[3][3]);
 168 int is_negative_m4(float mat[4][4]);
 169
 170 /*********************************** Other ***********************************/
 171
 172 void print_m3(const char *str, float M[3][3]);
 173 void print_m4(const char *str, float M[3][4]);
 174
 175 #ifdef __cplusplus
 176 }
 177 #endif
 178
 179 #endif /* BLI_MATH_MATRIX_H */
 180