math: add matrix functions
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math/mat3x3.hpp
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math/mat3x3.hpp
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#pragma once
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#include <utility>
|
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#include "vec3.hpp"
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template <int R, int C, typename T>
|
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struct mat;
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//
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// mat3x3
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//
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template <typename T>
|
||||
struct mat<3, 3, T>
|
||||
{
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||||
typedef vec<3, T> row_type;
|
||||
typedef vec<3, T> col_type;
|
||||
|
||||
private:
|
||||
row_type value[3];
|
||||
|
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public:
|
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inline constexpr mat();
|
||||
|
||||
inline constexpr mat
|
||||
(
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T const& a00, T const& a01, T const& a02,
|
||||
T const& a10, T const& a11, T const& a12,
|
||||
T const& a20, T const& a21, T const& a22
|
||||
);
|
||||
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||||
inline static constexpr int length() { return 3; }
|
||||
|
||||
inline constexpr typename mat<3, 3, T>::row_type const &
|
||||
operator[](int i) const;
|
||||
|
||||
void operator=(const mat<3, 3, T>&) = delete;
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<3, 3, T>::mat()
|
||||
: value{std::move(row_type(1, 0, 0)),
|
||||
std::move(row_type(0, 1, 0)),
|
||||
std::move(row_type(0, 0, 1))}
|
||||
{ }
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<3, 3, T>::mat
|
||||
(
|
||||
T const& a00, T const& a01, T const& a02,
|
||||
T const& a10, T const& a11, T const& a12,
|
||||
T const& a20, T const& a21, T const& a22
|
||||
)
|
||||
: value{std::move(row_type(a00, a01, a02)),
|
||||
std::move(row_type(a10, a11, a12)),
|
||||
std::move(row_type(a20, a21, a22))}
|
||||
{ }
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr typename mat<3, 3, T>::row_type const &
|
||||
mat<3, 3, T>::operator[](int i) const
|
||||
{
|
||||
switch (i)
|
||||
{
|
||||
default: [[fallthrough]];
|
||||
case 0:
|
||||
return value[0];
|
||||
case 1:
|
||||
return value[1];
|
||||
case 2:
|
||||
return value[2];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<3, 3, T> operator*(mat<3, 3, T> const& m1, mat<3, 3, T> const& m2)
|
||||
{
|
||||
#define c(i, j) ( \
|
||||
m1[i][0] * m2[0][j] \
|
||||
+ m1[i][1] * m2[1][j] \
|
||||
+ m1[i][2] * m2[2][j] )
|
||||
|
||||
return mat<3, 3, T>(c(0,0), c(0,1), c(0,2),
|
||||
c(1,0), c(1,1), c(1,2),
|
||||
c(2,0), c(2,1), c(2,2));
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr typename mat<3, 3, T>::row_type operator*
|
||||
(
|
||||
mat<3, 3, T> const& m,
|
||||
typename mat<3, 3, T>::col_type const& v
|
||||
)
|
||||
{
|
||||
#define c(i) ( \
|
||||
m[i][0] * v[0] \
|
||||
+ m[i][1] * v[1] \
|
||||
+ m[i][2] * v[2] )
|
||||
|
||||
return typename mat<3, 3, T>::row_type(c(0), c(1), c(2));
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<3, 3, T> transpose(mat<3, 3, T> const& m)
|
||||
{
|
||||
return mat<3, 3, T>(
|
||||
m[0][0], m[1][0], m[2][0],
|
||||
m[0][1], m[1][1], m[2][1],
|
||||
m[0][2], m[1][2], m[2][2]
|
||||
);
|
||||
}
|
119
math/mat4x3.hpp
Normal file
119
math/mat4x3.hpp
Normal file
@ -0,0 +1,119 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <utility>
|
||||
#include "vec4.hpp"
|
||||
|
||||
template <int R, int C, typename T>
|
||||
struct mat;
|
||||
|
||||
//
|
||||
// mat4x4
|
||||
//
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
struct mat<4, 3, T>
|
||||
{
|
||||
typedef vec<4, T> row_type;
|
||||
typedef vec<4, T> col_type;
|
||||
|
||||
private:
|
||||
row_type value[4];
|
||||
|
||||
public:
|
||||
inline constexpr mat();
|
||||
|
||||
inline constexpr mat
|
||||
(
|
||||
T const& a00, T const& a01, T const& a02, T const& a03,
|
||||
T const& a10, T const& a11, T const& a12, T const& a13,
|
||||
T const& a20, T const& a21, T const& a22, T const& a23,
|
||||
);
|
||||
|
||||
inline static constexpr int length() { return 4; }
|
||||
|
||||
inline constexpr typename mat<4, 3, T>::row_type const &
|
||||
operator[](int i) const;
|
||||
|
||||
void operator=(const mat<4, 3, T>&) = delete;
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<4, 3, T>::mat()
|
||||
: value{std::move(row_type(1, 0, 0, 0)),
|
||||
std::move(row_type(0, 1, 0, 0)),
|
||||
std::move(row_type(0, 0, 1, 0)),
|
||||
{ }
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<4, 3, T>::mat
|
||||
(
|
||||
T const& a00, T const& a01, T const& a02, T const& a03,
|
||||
T const& a10, T const& a11, T const& a12, T const& a13,
|
||||
T const& a20, T const& a21, T const& a22, T const& a23,
|
||||
)
|
||||
: value{std::move(row_type(a00, a01, a02, a03)),
|
||||
std::move(row_type(a10, a11, a12, a13)),
|
||||
std::move(row_type(a20, a21, a22, a23)),
|
||||
{ }
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr typename mat<4, 3, T>::row_type const &
|
||||
mat<4, 3, T>::operator[](int i) const
|
||||
{
|
||||
switch (i)
|
||||
{
|
||||
default: [[fallthrough]];
|
||||
case 0:
|
||||
return value[0];
|
||||
case 1:
|
||||
return value[1];
|
||||
case 2:
|
||||
return value[2];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<4, 3, T> operator*(mat<4, 3, T> const& m1, mat<4, 3, T> const& m2)
|
||||
{
|
||||
constexpr T row3[4] = {0, 0, 0, 1};
|
||||
#define c(i, j) ( \
|
||||
m1[i][0] * m2[0][j] \
|
||||
+ m1[i][1] * m2[1][j] \
|
||||
+ m1[i][2] * m2[2][j] \
|
||||
+ m1[i][3] * row3[j] )
|
||||
|
||||
return mat<4, 3, T>(c(0,0), c(0,1), c(0,2), c(0,3),
|
||||
c(1,0), c(1,1), c(1,2), c(1,3),
|
||||
c(2,0), c(2,1), c(2,2), c(2,3),
|
||||
c(3,0), c(3,1), c(3,2), c(3,3));
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr typename mat<4, 3, T>::row_type operator*
|
||||
(
|
||||
mat<4, 3, T> const& m,
|
||||
typename mat<4, 3, T>::col_type const& v
|
||||
)
|
||||
{
|
||||
#define c(i) ( \
|
||||
m[i][0] * v[0] \
|
||||
+ m[i][1] * v[1] \
|
||||
+ m[i][2] * v[2] \
|
||||
+ m[i][3] * v[3] )
|
||||
|
||||
return typename mat<4, 3, T>::row_type(c(0), c(1), c(2));
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<4, 3, T> transpose(mat<4, 3, T> const& m)
|
||||
{
|
||||
return mat<4, 3, T>(
|
||||
m[0][0], m[1][0], m[2][0], m[3][0],
|
||||
m[0][1], m[1][1], m[2][1], m[3][1],
|
||||
m[0][2], m[1][2], m[2][2], m[3][2],
|
||||
);
|
||||
}
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