style cleanup
[blender.git] / source / blender / blenlib / BLI_math_matrix.h
1 /*
2  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
6  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
7  * of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
16  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
17  *
18  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
19  * All rights reserved.
20  
21  * The Original Code is: some of this file.
22  *
23  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
24  * */
25
26 #ifndef __BLI_MATH_MATRIX_H__
27 #define __BLI_MATH_MATRIX_H__
28
29 /** \file BLI_math_matrix.h
30  *  \ingroup bli
31  */
32
33 #ifdef __cplusplus
34 extern "C" {
35 #endif
36
37 /********************************* Init **************************************/
38
39 #define MAT4_UNITY {{ 1.0, 0.0, 0.0, 0.0}, \
40                                         { 0.0, 1.0, 0.0, 0.0}, \
41                                         { 0.0, 0.0, 1.0, 0.0}, \
42                                         { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0}}
43
44 #define MAT3_UNITY {{ 1.0, 0.0, 0.0}, \
45                                         { 0.0, 1.0, 0.0}, \
46                                         { 0.0, 0.0, 1.0}}
47
48 void zero_m3(float R[3][3]);
49 void zero_m4(float R[4][4]);
50
51 void unit_m3(float R[3][3]);
52 void unit_m4(float R[4][4]);
53
54 void copy_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
55 void copy_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
56 void copy_m3_m4(float R[3][3], float A[4][4]);
57 void copy_m4_m3(float R[4][4], float A[3][3]);
58
59 void swap_m3m3(float A[3][3], float B[3][3]);
60 void swap_m4m4(float A[4][4], float B[4][4]);
61
62 /******************************** Arithmetic *********************************/
63
64 void add_m3_m3m3(float R[3][3], float A[3][3], float B[3][3]);
65 void add_m4_m4m4(float R[4][4], float A[4][4], float B[4][4]);
66
67 void sub_m3_m3m3(float R[3][3], float A[3][3], float B[3][3]);
68 void sub_m4_m4m4(float R[4][4], float A[4][4], float B[4][4]);
69
70 void mul_m3_m3m3(float R[3][3], float A[3][3], float B[3][3]);
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 /* note: the A,B arguments are reversed compared to previous mul_m4_m4m4
74  * function, for consistency with above functions & math notation. */
75 void mult_m4_m4m4(float R[4][4], float A[4][4], float B[4][4]);
76 void mult_m3_m3m4(float R[3][3], float A[4][4], float B[3][3]);
77
78 void mul_serie_m3(float R[3][3],
79                   float M1[3][3], float M2[3][3], float M3[3][3], float M4[3][3],
80                   float M5[3][3], float M6[3][3], float M7[3][3], float M8[3][3]);
81 void mul_serie_m4(float R[4][4],
82                   float M1[4][4], float M2[4][4], float M3[4][4], float M4[4][4],
83                   float M5[4][4], float M6[4][4], float M7[4][4], float M8[4][4]);
84
85 void mul_m4_v3(float M[4][4], float r[3]);
86 void mul_v3_m4v3(float r[3], float M[4][4], const float v[3]);
87 void mul_mat3_m4_v3(float M[4][4], float r[3]);
88 void mul_m4_v4(float M[4][4], float r[4]);
89 void mul_v4_m4v4(float r[4], float M[4][4], float v[4]);
90 void mul_project_m4_v3(float M[4][4], float vec[3]);
91
92 void mul_m3_v3(float M[3][3], float r[3]);
93 void mul_v3_m3v3(float r[3], float M[3][3], float a[3]);
94 void mul_transposed_m3_v3(float M[3][3], float r[3]);
95 void mul_m3_v3_double(float M[3][3], double r[3]);
96
97 void mul_m3_fl(float R[3][3], float f);
98 void mul_m4_fl(float R[4][4], float f);
99 void mul_mat3_m4_fl(float R[4][4], float f);
100
101 int invert_m3(float R[3][3]);
102 int invert_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
103 int invert_m4(float R[4][4]);
104 int invert_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
105
106 /* double ariphmetics */
107 void mul_m4_v4d(float M[4][4], double r[4]);
108 void mul_v4d_m4v4d(double r[4], float M[4][4], double v[4]);
109
110
111 /****************************** Linear Algebra *******************************/
112
113 void transpose_m3(float R[3][3]);
114 void transpose_m4(float R[4][4]);
115
116 void normalize_m3(float R[3][3]);
117 void normalize_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
118 void normalize_m4(float R[4][4]);
119 void normalize_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
120
121 void orthogonalize_m3(float R[3][3], int axis);
122 void orthogonalize_m4(float R[4][4], int axis);
123
124 int is_orthogonal_m3(float mat[3][3]);
125 int is_orthogonal_m4(float mat[4][4]);
126 int is_orthonormal_m3(float mat[3][3]);
127 int is_orthonormal_m4(float mat[4][4]);
128
129 int is_uniform_scaled_m3(float mat[3][3]);
130
131 void adjoint_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
132 void adjoint_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
133
134 float determinant_m2(float a, float b,
135                      float c, float d);
136 float determinant_m3(float a, float b, float c,
137                      float d, float e, float f,
138                      float g, float h, float i);
139 float determinant_m4(float A[4][4]);
140
141 void svd_m4(float U[4][4], float s[4], float V[4][4], float A[4][4]);
142 void pseudoinverse_m4_m4(float Ainv[4][4], float A[4][4], float epsilon);
143
144 /****************************** Transformations ******************************/
145
146 void scale_m3_fl(float R[3][3], float scale);
147 void scale_m4_fl(float R[4][4], float scale);
148
149 float mat3_to_scale(float M[3][3]);
150 float mat4_to_scale(float M[4][4]);
151
152 void size_to_mat3(float R[3][3], const float size[3]);
153 void size_to_mat4(float R[4][4], const float size[3]);
154
155 void mat3_to_size(float r[3], float M[3][3]);
156 void mat4_to_size(float r[3], float M[4][4]);
157
158 void translate_m4(float mat[4][4], float tx, float ty, float tz);
159 void rotate_m4(float mat[4][4], const char axis, const float angle);
160
161
162 void mat3_to_rot_size(float rot[3][3], float size[3], float mat3[][3]);
163 void mat4_to_loc_rot_size(float loc[3], float rot[3][3], float size[3], float wmat[][4]);
164
165 void loc_eul_size_to_mat4(float R[4][4],
166                           const float loc[3], const float eul[3], const float size[3]);
167 void loc_eulO_size_to_mat4(float R[4][4],
168                            const float loc[3], const float eul[3], const float size[3], const short order);
169 void loc_quat_size_to_mat4(float R[4][4],
170                            const float loc[3], const float quat[4], const float size[3]);
171 void loc_axisangle_size_to_mat4(float R[4][4],
172                                 const float loc[3], const float axis[4], const float angle, const float size[3]);
173
174 void blend_m3_m3m3(float R[3][3], float A[3][3], float B[3][3], const float t);
175 void blend_m4_m4m4(float R[4][4], float A[4][4], float B[4][4], const float t);
176
177 int is_negative_m3(float mat[3][3]);
178 int is_negative_m4(float mat[4][4]);
179
180 /*********************************** Other ***********************************/
181
182 void print_m3(const char *str, float M[3][3]);
183 void print_m4(const char *str, float M[3][4]);
184
185 #ifdef __cplusplus
186 }
187 #endif
188
189 #endif /* __BLI_MATH_MATRIX_H__ */
190