svn merge -r 37306:39975 https://svn.blender.org/svnroot/bf-blender/trunk/blender
[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_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 sub_m3_m3m3(float R[3][3], float A[3][3], float B[3][3]);
70 void sub_m4_m4m4(float R[4][4], float A[4][4], float B[4][4]);
71
72 void mul_m3_m3m3(float R[3][3], float A[3][3], float B[3][3]);
73 void mul_m4_m4m4(float R[4][4], float A[4][4], float B[4][4]);
74 void mul_m4_m3m4(float R[4][4], float A[3][3], float B[4][4]);
75 void mul_m4_m4m3(float R[4][4], float A[4][4], float B[3][3]);
76 void mul_m3_m3m4(float R[3][3], float A[3][3], float B[4][4]);
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], 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 /****************************** Linear Algebra *******************************/
107
108 void transpose_m3(float R[3][3]);
109 void transpose_m4(float R[4][4]);
110
111 void normalize_m3(float R[3][3]);
112 void normalize_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
113 void normalize_m4(float R[4][4]);
114 void normalize_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
115
116 void orthogonalize_m3(float R[3][3], int axis);
117 void orthogonalize_m4(float R[4][4], int axis);
118
119 int is_orthogonal_m3(float mat[3][3]);
120 int is_orthogonal_m4(float mat[4][4]);
121
122 void adjoint_m3_m3(float R[3][3], float A[3][3]);
123 void adjoint_m4_m4(float R[4][4], float A[4][4]);
124
125 float determinant_m2(
126         float a, float b,
127         float c, float d);
128 float determinant_m3(
129         float a, float b, float c,
130         float d, float e, float f,
131         float g, float h, float i);
132 float determinant_m4(float A[4][4]);
133
134 void svd_m4(float U[4][4], float s[4], float V[4][4], float A[4][4]);
135 void pseudoinverse_m4_m4(float Ainv[4][4], float A[4][4], float epsilon);
136
137 /****************************** Transformations ******************************/
138
139 void scale_m3_fl(float R[3][3], float scale);
140 void scale_m4_fl(float R[4][4], float scale);
141
142 float mat3_to_scale(float M[3][3]);
143 float mat4_to_scale(float M[4][4]);
144
145 void size_to_mat3(float R[3][3], const float size[3]);
146 void size_to_mat4(float R[4][4], const float size[3]);
147
148 void mat3_to_size(float r[3], float M[3][3]);
149 void mat4_to_size(float r[3], float M[4][4]);
150
151 void translate_m4(float mat[4][4], float tx, float ty, float tz);
152 void rotate_m4(float mat[4][4], const char axis, const float angle);
153
154
155 void mat3_to_rot_size(float rot[3][3], float size[3], float mat3[][3]);
156 void mat4_to_loc_rot_size(float loc[3], float rot[3][3], float size[3], float wmat[][4]);
157
158 void loc_eul_size_to_mat4(float R[4][4],
159         const float loc[3], const float eul[3], const float size[3]);
160 void loc_eulO_size_to_mat4(float R[4][4],
161         const float loc[3], const float eul[3], const float size[3], const short order);
162 void loc_quat_size_to_mat4(float R[4][4],
163         const float loc[3], const float quat[4], const float size[3]);
164 void loc_axisangle_size_to_mat4(float R[4][4],
165         const float loc[3], const float axis[4], const float angle, const float size[3]);
166
167 void blend_m3_m3m3(float R[3][3], float A[3][3], float B[3][3], const float t);
168 void blend_m4_m4m4(float R[4][4], float A[4][4], float B[4][4], const float t);
169
170 int is_negative_m3(float mat[3][3]);
171 int is_negative_m4(float mat[4][4]);
172
173 /*********************************** Other ***********************************/
174
175 void print_m3(const char *str, float M[3][3]);
176 void print_m4(const char *str, float M[3][4]);
177
178 #ifdef __cplusplus
179 }
180 #endif
181
182 #endif /* BLI_MATH_MATRIX_H */
183