src/math/mat3x3.h

   1 #ifndef MAT3X3_H_
   2 #define MAT3X3_H_
   3
   4 #include "point.h"
   5
   6 typedef struct mat3x3 {
   7     float M[3][3];
   8 } mat3x3;
   9
  10 static inline
  11 mat3x3 make_mat3x3(float a11, float a12, float a13,
  12                    float a21, float a22, float a23,
  13                    float a31, float a32, float a33)
  14 {
  15     const mat3x3 m = {
  16         .M = {
  17             {a11, a12, a13},
  18             {a21, a22, a23},
  19             {a31, a32, a33}
  20         }
  21     };
  22
  23     return m;
  24 }
  25
  26 static inline
  27 mat3x3 mat3x3_product(mat3x3 m1, mat3x3 m2)
  28 {
  29     mat3x3 result;
  30
  31     for (int i = 0; i < 3; ++i) {
  32         for (int j = 0; j < 3; ++j) {
  33             result.M[i][j] = 0;
  34             for (int k = 0; k < 3; ++k) {
  35                 result.M[i][j] += m1.M[i][k] * m2.M[k][j];
  36             }
  37         }
  38     }
  39
  40     return result;
  41 }
  42
  43 static inline
  44 mat3x3 mat3x3_product2(mat3x3 m1, mat3x3 m2, mat3x3 m3)
  45 {
  46     return mat3x3_product(m1, mat3x3_product(m2, m3));
  47 }
  48
  49 static inline
  50 mat3x3 trans_mat(float x, float y)
  51 {
  52     const mat3x3 m = {
  53         .M = {
  54             {1.0f, 0.0f, x},
  55             {0.0f, 1.0f, y},
  56             {0.0f, 0.0f, 1.0f}
  57         }
  58     };
  59
  60     return m;
  61 }
  62
  63 static inline
  64 mat3x3 trans_mat_vec(Vec v)
  65 {
  66     return trans_mat(v.x, v.y);
  67 }
  68
  69 static inline
  70 mat3x3 rot_mat(float angle)
  71 {
  72     const mat3x3 m = {
  73         .M = {
  74             {cosf(angle), -sinf(angle), 0.0f},
  75             {sinf(angle), cosf(angle), 0.0f},
  76             {0.0f, 0.0f, 1.0f}
  77         }
  78     };
  79
  80     return m;
  81 }
  82
  83 static inline
  84 mat3x3 scale_mat(float factor)
  85 {
  86     const mat3x3 m = {
  87         .M = {
  88             {factor, 0.0f, 0.0f},
  89             {0.0f, factor, 0.0f},
  90             {0.0f, 0.0f, 1.0f}
  91         }
  92     };
  93
  94     return m;
  95 }
  96
  97 static inline
  98 Point point_mat3x3_product(Point p, mat3x3 m)
  99 {
 100     /* Convert p to Homogeneous coordinates */
 101     const float homo_p[3] = {p.x, p.y, 1};
 102
 103     /* Transform p with matrix m */
 104     const float trans_p[3] = {
 105         homo_p[0] * m.M[0][0] + homo_p[1] * m.M[0][1] + homo_p[2] * m.M[0][2],
 106         homo_p[0] * m.M[1][0] + homo_p[1] * m.M[1][1] + homo_p[2] * m.M[1][2],
 107         homo_p[0] * m.M[2][0] + homo_p[1] * m.M[2][1] + homo_p[2] * m.M[2][2]
 108     };
 109
 110     /* Convert p back to Cartesian coordinates */
 111     const Point result_p = {
 112         .x = trans_p[0] / trans_p[2],
 113         .y = trans_p[1] / trans_p[2]
 114     };
 115
 116     return result_p;
 117 }
 118
 119 static inline
 120 Triangle triangle_mat3x3_product(Triangle t, mat3x3 m)
 121 {
 122     Triangle t1 = {
 123         .p1 = point_mat3x3_product(t.p1, m),
 124         .p2 = point_mat3x3_product(t.p2, m),
 125         .p3 = point_mat3x3_product(t.p3, m)
 126     };
 127
 128     return t1;
 129 }
 130
 131 #endif  // MAT3X3_H_