source/mupen64plus-video-arachnoid/src/math/Matrix4.cpp

   1 /******************************************************************************
   2  * Arachnoid Graphics Plugin for Mupen64Plus
   3  * http://bitbucket.org/wahrhaft/mupen64plus-video-arachnoid/
   4  *
   5  * Copyright (C) 2007 Kristofer Karlsson, Rickard Niklasson
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
  10  * of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  20  *****************************************************************************/
  21
  22 #include "Matrix4.h"
  23
  24 const Matrix4 Matrix4::ZERO( 0, 0, 0, 0,
  25                              0, 0, 0, 0,
  26                              0, 0, 0, 0,
  27                              0, 0, 0, 0 );
  28
  29 const Matrix4 Matrix4::IDENTITY( 1, 0, 0, 0,
  30                                  0, 1, 0, 0,
  31                                  0, 0, 1, 0,
  32                                  0, 0, 0, 1 );
  33
  34 const Matrix4 Matrix4::CLIPSPACE2DTOIMAGESPACE( 0.5,  0,    0,  0.5,
  35                                                 0,   -0.5,  0,  0.5,
  36                                                 0,    0,    1,    0,
  37                                                 0,    0,    0,    1);
  38
  39
  40 //-----------------------------------------------------------------------
  41 //! Calclate and returns the deteminant of the matrix
  42 //-----------------------------------------------------------------------
  43 float Matrix4::determinant() const
  44 {
  45     return (_m[0]*(_m[4]*_m[8] - _m[7]*_m[5])) - (_m[1]*(_m[3]*_m[8] - _m[6]*_m[5])) + (_m[2]*(_m[3]*_m[7] - _m[6]*_m[4]));
  46 }
  47
  48 //-----------------------------------------------------------------------
  49 //! Inverse Matrix
  50 //-----------------------------------------------------------------------
  51 Matrix4 Matrix4::inverse() const
  52 {
  53     float m00 = m[0][0], m01 = m[0][1], m02 = m[0][2], m03 = m[0][3];
  54     float m10 = m[1][0], m11 = m[1][1], m12 = m[1][2], m13 = m[1][3];
  55     float m20 = m[2][0], m21 = m[2][1], m22 = m[2][2], m23 = m[2][3];
  56     float m30 = m[3][0], m31 = m[3][1], m32 = m[3][2], m33 = m[3][3];
  57
  58     float v0 = m20 * m31 - m21 * m30;
  59     float v1 = m20 * m32 - m22 * m30;
  60     float v2 = m20 * m33 - m23 * m30;
  61     float v3 = m21 * m32 - m22 * m31;
  62     float v4 = m21 * m33 - m23 * m31;
  63     float v5 = m22 * m33 - m23 * m32;
  64
  65     float t00 = + (v5 * m11 - v4 * m12 + v3 * m13);
  66     float t10 = - (v5 * m10 - v2 * m12 + v1 * m13);
  67     float t20 = + (v4 * m10 - v2 * m11 + v0 * m13);
  68     float t30 = - (v3 * m10 - v1 * m11 + v0 * m12);
  69
  70     float invDet = 1 / (t00 * m00 + t10 * m01 + t20 * m02 + t30 * m03);
  71
  72     float d00 = t00 * invDet;
  73     float d10 = t10 * invDet;
  74     float d20 = t20 * invDet;
  75     float d30 = t30 * invDet;
  76
  77     float d01 = - (v5 * m01 - v4 * m02 + v3 * m03) * invDet;
  78     float d11 = + (v5 * m00 - v2 * m02 + v1 * m03) * invDet;
  79     float d21 = - (v4 * m00 - v2 * m01 + v0 * m03) * invDet;
  80     float d31 = + (v3 * m00 - v1 * m01 + v0 * m02) * invDet;
  81
  82     v0 = m10 * m31 - m11 * m30;
  83     v1 = m10 * m32 - m12 * m30;
  84     v2 = m10 * m33 - m13 * m30;
  85     v3 = m11 * m32 - m12 * m31;
  86     v4 = m11 * m33 - m13 * m31;
  87     v5 = m12 * m33 - m13 * m32;
  88
  89     float d02 = + (v5 * m01 - v4 * m02 + v3 * m03) * invDet;
  90     float d12 = - (v5 * m00 - v2 * m02 + v1 * m03) * invDet;
  91     float d22 = + (v4 * m00 - v2 * m01 + v0 * m03) * invDet;
  92     float d32 = - (v3 * m00 - v1 * m01 + v0 * m02) * invDet;
  93
  94     v0 = m21 * m10 - m20 * m11;
  95     v1 = m22 * m10 - m20 * m12;
  96     v2 = m23 * m10 - m20 * m13;
  97     v3 = m22 * m11 - m21 * m12;
  98     v4 = m23 * m11 - m21 * m13;
  99     v5 = m23 * m12 - m22 * m13;
 100
 101     float d03 = - (v5 * m01 - v4 * m02 + v3 * m03) * invDet;
 102     float d13 = + (v5 * m00 - v2 * m02 + v1 * m03) * invDet;
 103     float d23 = - (v4 * m00 - v2 * m01 + v0 * m03) * invDet;
 104     float d33 = + (v3 * m00 - v1 * m01 + v0 * m02) * invDet;
 105
 106     return Matrix4(
 107         d00, d01, d02, d03,
 108         d10, d11, d12, d13,
 109         d20, d21, d22, d23,
 110         d30, d31, d32, d33);
 111 }