1 | /* |
---|
2 | |
---|
3 | Brian Curless |
---|
4 | |
---|
5 | Computer Graphics Laboratory |
---|
6 | Stanford University |
---|
7 | |
---|
8 | --------------------------------------------------------------------- |
---|
9 | |
---|
10 | Copyright (1997) The Board of Trustees of the Leland Stanford Junior |
---|
11 | University. Except for commercial resale, lease, license or other |
---|
12 | commercial transactions, permission is hereby given to use, copy, |
---|
13 | modify this software for academic purposes only. No part of this |
---|
14 | software or any derivatives thereof may be used in the production of |
---|
15 | computer models for resale or for use in a commercial |
---|
16 | product. STANFORD MAKES NO REPRESENTATIONS OR WARRANTIES OF ANY KIND |
---|
17 | CONCERNING THIS SOFTWARE. No support is implied or provided. |
---|
18 | |
---|
19 | */ |
---|
20 | |
---|
21 | |
---|
22 | #include "defines.h" |
---|
23 | #include "Matrix3f.h" |
---|
24 | #include <math.h> |
---|
25 | #include <unistd.h> |
---|
26 | #include <stdio.h> |
---|
27 | |
---|
28 | /* #include "NR.h" */ |
---|
29 | |
---|
30 | void |
---|
31 | Matrix3f::setValue(float a[][3]) |
---|
32 | { |
---|
33 | m[0][0] = a[0][0]; m[0][1] = a[0][1]; m[0][2] = a[0][2]; |
---|
34 | m[1][0] = a[1][0]; m[1][1] = a[1][1]; m[1][2] = a[1][2]; |
---|
35 | m[2][0] = a[2][0]; m[2][1] = a[2][1]; m[2][2] = a[2][2]; |
---|
36 | } |
---|
37 | |
---|
38 | void |
---|
39 | Matrix3f::setValue(const Matrix3f &a) |
---|
40 | { |
---|
41 | m[0][0] = a.m[0][0]; m[0][1] = a.m[0][1]; m[0][2] = a.m[0][2]; |
---|
42 | m[1][0] = a.m[1][0]; m[1][1] = a.m[1][1]; m[1][2] = a.m[1][2]; |
---|
43 | m[2][0] = a.m[2][0]; m[2][1] = a.m[2][1]; m[2][2] = a.m[2][2]; |
---|
44 | } |
---|
45 | |
---|
46 | void |
---|
47 | Matrix3f::setValue(float *a0, float *a1, float *a2) |
---|
48 | { |
---|
49 | m[0][0] = a0[0]; m[0][1] = a0[1]; m[0][2] = a0[2]; |
---|
50 | m[1][0] = a1[0]; m[1][1] = a1[1]; m[1][2] = a1[2]; |
---|
51 | m[2][0] = a2[0]; m[2][1] = a2[1]; m[2][2] = a2[2]; |
---|
52 | } |
---|
53 | |
---|
54 | void |
---|
55 | Matrix3f::setValue(Vec3f a0, Vec3f a1, Vec3f a2) |
---|
56 | { |
---|
57 | m[0][0] = a0[0]; m[0][1] = a0[1]; m[0][2] = a0[2]; |
---|
58 | m[1][0] = a1[0]; m[1][1] = a1[1]; m[1][2] = a1[2]; |
---|
59 | m[2][0] = a2[0]; m[2][1] = a2[1]; m[2][2] = a2[2]; |
---|
60 | } |
---|
61 | |
---|
62 | void |
---|
63 | Matrix3f::setValue(float a00, float a01, float a02, |
---|
64 | float a10, float a11, float a12, |
---|
65 | float a20, float a21, float a22) |
---|
66 | { |
---|
67 | m[0][0] = a00; m[0][1] = a01; m[0][2] = a02; |
---|
68 | m[1][0] = a10; m[1][1] = a11; m[1][2] = a12; |
---|
69 | m[2][0] = a20; m[2][1] = a21; m[2][2] = a22; |
---|
70 | } |
---|
71 | |
---|
72 | |
---|
73 | void |
---|
74 | Matrix3f::makeIdentity() |
---|
75 | { |
---|
76 | setValue(1,0,0, |
---|
77 | 0,1,0, |
---|
78 | 0,0,1); |
---|
79 | } |
---|
80 | |
---|
81 | |
---|
82 | Vec3f |
---|
83 | Matrix3f::mult(Vec3f& vec) |
---|
84 | { |
---|
85 | return Vec3f(m[0][0] * vec[0] + m[0][1] * vec[1] + m[0][2] * vec[2], |
---|
86 | m[1][0] * vec[0] + m[1][1] * vec[1] + m[1][2] * vec[2], |
---|
87 | m[2][0] * vec[0] + m[2][1] * vec[1] + m[2][2] * vec[2]); |
---|
88 | } |
---|
89 | |
---|
90 | void |
---|
91 | Matrix3f::setScale(float s) |
---|
92 | { |
---|
93 | setScale(s, s, s); |
---|
94 | } |
---|
95 | |
---|
96 | |
---|
97 | void |
---|
98 | Matrix3f::setScale(float sx, float sy, float sz) |
---|
99 | { |
---|
100 | m[0][0] = sx; m[0][1] = 0; m[0][2] = 0; |
---|
101 | m[1][0] = 0; m[1][1] = sy; m[1][2] = 0; |
---|
102 | m[2][0] = 0; m[2][1] = 0; m[2][2] = sz; |
---|
103 | } |
---|
104 | |
---|
105 | |
---|
106 | void |
---|
107 | Matrix3f::setScale(const Vec3f &s) |
---|
108 | { |
---|
109 | setScale(s[0], s[1], s[2]); |
---|
110 | } |
---|
111 | |
---|
112 | |
---|
113 | Matrix3f & |
---|
114 | Matrix3f::multLeft(const Matrix3f &a) |
---|
115 | { |
---|
116 | Matrix3f temp; |
---|
117 | |
---|
118 | temp.clear(); |
---|
119 | for (int i = 0; i < 3; i++) |
---|
120 | for (int j = 0; j < 3; j++) |
---|
121 | for (int k = 0; k < 3; k++) |
---|
122 | temp.m[i][j] += a.m[i][k] * m[k][j]; |
---|
123 | |
---|
124 | setValue(temp); |
---|
125 | |
---|
126 | return *this; |
---|
127 | } |
---|
128 | |
---|
129 | Matrix3f& |
---|
130 | Matrix3f::operator+=(const Matrix3f &a) |
---|
131 | { |
---|
132 | m[0][0] += a.m[0][0]; m[0][1] += a.m[0][1]; m[0][2] += a.m[0][2]; |
---|
133 | m[1][0] += a.m[1][0]; m[1][1] += a.m[1][1]; m[1][2] += a.m[1][2]; |
---|
134 | m[2][0] += a.m[2][0]; m[2][1] += a.m[2][1]; m[2][2] += a.m[2][2]; |
---|
135 | return *this; |
---|
136 | } |
---|
137 | |
---|
138 | |
---|
139 | Matrix3f& |
---|
140 | Matrix3f::operator*=(float a) |
---|
141 | { |
---|
142 | m[0][0] *= a; m[0][1] *= a; m[0][2] *= a; |
---|
143 | m[1][0] *= a; m[1][1] *= a; m[1][2] *= a; |
---|
144 | m[2][0] *= a; m[2][1] *= a; m[2][2] *= a; |
---|
145 | return *this; |
---|
146 | } |
---|
147 | |
---|
148 | |
---|
149 | int |
---|
150 | Matrix3f::operator!=(const Matrix3f &a) |
---|
151 | { |
---|
152 | if (m[0][0] != a.m[0][0]) return TRUE; |
---|
153 | if (m[0][1] != a.m[0][1]) return TRUE; |
---|
154 | if (m[0][2] != a.m[0][2]) return TRUE; |
---|
155 | if (m[1][0] != a.m[1][0]) return TRUE; |
---|
156 | if (m[1][1] != a.m[1][1]) return TRUE; |
---|
157 | if (m[1][2] != a.m[1][2]) return TRUE; |
---|
158 | if (m[2][0] != a.m[2][0]) return TRUE; |
---|
159 | if (m[2][1] != a.m[2][1]) return TRUE; |
---|
160 | if (m[2][2] != a.m[2][2]) return TRUE; |
---|
161 | |
---|
162 | return FALSE; |
---|
163 | } |
---|
164 | |
---|
165 | int |
---|
166 | Matrix3f::operator==(const Matrix3f &a) |
---|
167 | { |
---|
168 | if (m[0][0] != a.m[0][0]) return FALSE; |
---|
169 | if (m[0][1] != a.m[0][1]) return FALSE; |
---|
170 | if (m[0][2] != a.m[0][2]) return FALSE; |
---|
171 | if (m[1][0] != a.m[1][0]) return FALSE; |
---|
172 | if (m[1][1] != a.m[1][1]) return FALSE; |
---|
173 | if (m[1][2] != a.m[1][2]) return FALSE; |
---|
174 | if (m[2][0] != a.m[2][0]) return FALSE; |
---|
175 | if (m[2][1] != a.m[2][1]) return FALSE; |
---|
176 | if (m[2][2] != a.m[2][2]) return FALSE; |
---|
177 | |
---|
178 | return TRUE; |
---|
179 | } |
---|
180 | |
---|
181 | |
---|
182 | float |
---|
183 | Matrix3f::determinant() |
---|
184 | { |
---|
185 | return |
---|
186 | m[0][0] * m[1][1] * m[2][2] + |
---|
187 | m[0][1] * m[1][2] * m[2][0] + |
---|
188 | m[0][2] * m[1][0] * m[2][1] - |
---|
189 | m[0][2] * m[1][1] * m[2][0] - |
---|
190 | m[0][1] * m[1][0] * m[2][2] - |
---|
191 | m[0][0] * m[1][2] * m[2][1]; |
---|
192 | } |
---|
193 | |
---|
194 | |
---|
195 | Matrix3f |
---|
196 | Matrix3f::inverse() const |
---|
197 | { |
---|
198 | Matrix3f result; |
---|
199 | int i, j, k; |
---|
200 | double temp; |
---|
201 | double bigm[6][3]; |
---|
202 | /* Declare identity matrix */ |
---|
203 | |
---|
204 | result.makeIdentity(); |
---|
205 | for (i = 0; i < 3; i++) { |
---|
206 | for (j = 0; j < 3; j++) { |
---|
207 | bigm[i][j] = m[i][j]; |
---|
208 | bigm[i+3][j] = result.m[i][j]; |
---|
209 | } |
---|
210 | } |
---|
211 | |
---|
212 | /* Work across by columns */ |
---|
213 | for (i = 0; i < 3; i++) { |
---|
214 | for (j = i; (bigm[i][j] == 0.0) && (j < 3); j++) |
---|
215 | ; |
---|
216 | if (j == 3) { |
---|
217 | fprintf (stderr, "error: cannot do inverse matrix\n"); |
---|
218 | exit (2); |
---|
219 | } |
---|
220 | else if (i != j) { |
---|
221 | for (k = 0; k < 6; k++) { |
---|
222 | temp = bigm[k][i]; |
---|
223 | bigm[k][i] = bigm[k][j]; |
---|
224 | bigm[k][j] = temp; |
---|
225 | } |
---|
226 | } |
---|
227 | |
---|
228 | /* Divide original row */ |
---|
229 | |
---|
230 | for (j = 5; j >= i; j--) |
---|
231 | bigm[j][i] /= bigm[i][i]; |
---|
232 | |
---|
233 | /* Subtract other rows */ |
---|
234 | |
---|
235 | for (j = 0; j < 3; j++) |
---|
236 | if (i != j) |
---|
237 | for (k = 5; k >= i; k--) |
---|
238 | bigm[k][j] -= bigm[k][i] * bigm[i][j]; |
---|
239 | } |
---|
240 | |
---|
241 | for (i = 0; i < 3; i++) |
---|
242 | for (j = 0; j < 3; j++) |
---|
243 | result.m[i][j] = bigm[i+3][j]; |
---|
244 | |
---|
245 | return result; |
---|
246 | } |
---|
247 | |
---|
248 | |
---|
249 | void |
---|
250 | Matrix3f::map(const Vec3f vin[3], const Vec3f vout[3]) |
---|
251 | { |
---|
252 | /* |
---|
253 | Vec3f x0, x1, x2; |
---|
254 | Matrix3f A; |
---|
255 | float *nrmat[3], d, x0[3], x1[3], x2[3]; |
---|
256 | int indx[3]; |
---|
257 | |
---|
258 | A.setValue(vin[0], vin[1], vin[2]); |
---|
259 | toNR(A, nrmat); |
---|
260 | ludcmp(nrmat-1, 3, indx-1, &d); |
---|
261 | |
---|
262 | x0.setValue(vout[0][0], vout[1][0], vout[2][0]); |
---|
263 | lubksb(nrmat-1, 3, indx-1, &x0[0] - 1); |
---|
264 | |
---|
265 | x1.setValue(vout[0][1], vout[1][1], vout[2][1]); |
---|
266 | lubksb(nrmat-1, 3, indx-1, &x1[0] - 1); |
---|
267 | |
---|
268 | x2.setValue(vout[0][2], vout[1][2], vout[2][2]); |
---|
269 | lubksb(nrmat-1, 3, indx-1, &x2[0] - 1); |
---|
270 | |
---|
271 | setValue(x0, x1, x2); |
---|
272 | */ |
---|
273 | } |
---|
274 | |
---|
275 | |
---|
276 | /* |
---|
277 | |
---|
278 | Matrix3f |
---|
279 | Matrix3f::inverse() const |
---|
280 | { |
---|
281 | Matrix3f temp, result; |
---|
282 | int i; |
---|
283 | |
---|
284 | temp.setValue(*this); |
---|
285 | float *nrmat[3]; |
---|
286 | |
---|
287 | toNR(temp, nrmat); |
---|
288 | |
---|
289 | // See NRC book |
---|
290 | float d, col[3]; |
---|
291 | int indx[3]; |
---|
292 | ludcmp(nrmat-1, 3, indx-1, &d); |
---|
293 | for (int j = 0; j < 3; j++) { |
---|
294 | for (i = 0; i < 3; i++) col[i] = 0; |
---|
295 | col[j] = 1.0; |
---|
296 | lubksb(nrmat-1, 3, indx-1, col-1); |
---|
297 | for(i = 0; i < 3; i++) result.m[i][j] = col[i]; |
---|
298 | } |
---|
299 | |
---|
300 | return Matrix3f(result); |
---|
301 | } |
---|
302 | |
---|
303 | |
---|
304 | void |
---|
305 | Matrix3f::toNR(Matrix3f &in, float **nrmat) const |
---|
306 | { |
---|
307 | nrmat[0] = in.m[0] - 1; |
---|
308 | nrmat[1] = in.m[1] - 1; |
---|
309 | nrmat[2] = in.m[2] - 1; |
---|
310 | } |
---|
311 | */ |
---|
312 | |
---|