行列計算クラス

行列によるアフィン変換は、行列の掛け算が
基本にあります。横掛ける縦の順で掛けて行きます。


public class Matrix {

float a0, a1, a2, a3;
float b0, b1, b2, b3;
float c0, c1, c2, c3;
float d0, d1, d2, d3;

Matrix t = null;

Matrix()
{
loadIdentity();
}

void tmpInit()
{
if (t == null) t = new Matrix();
t.loadIdentity();
}

void loadIdentity()
{
a0 = a1 = a2 = a3 = 0;
b0 = b1 = b2 = b3 = 0;
c0 = c1 = c2 = c3 = 0;
d0 = d1 = d2 = d3 = 0;

a0 = b1 = c2 = d3 = 1;
}

void multi(Vertex v1, Vertex v2, Vertex v3)
{
multi(v1); multi(v2); multi(v3);
}

void multi(Vertex v)
{ //tmpx, tmpy, tmpz
float tmpx = v.x * a0 + v.y * b0 + v.z * c0 + d0;
float tmpy = v.x * a1 + v.y * b1 + v.z * c1 + d1;
float tmpz = v.x * a2 + v.y * b2 + v.z * c2 + d2;
v.x = tmpx; v.y = tmpy; v.z = tmpz;
}

/*

float a0, a1, a2, a3;

float b0, b1, b2, b3;
float c0, c1, c2, c3;
float d0, d1, d2, d3;

/

void multi(Matrix m)
{ //横X縦 thisMat * パラメーターMat
float ma0 = a0 * m.a0 + a1 * m.b0 + a2 * m.c0 + a3 * m.d0;
float mb0 = b0 * m.a0 + b1 * m.b0 + b2 * m.c0 + b3 * m.d0;
float mc0 = c0 * m.a0 + c1 * m.b0 + c2 * m.c0 + c3 * m.d0;
float md0 = d0 * m.a0 + d1 * m.b0 + d2 * m.c0 + d3 * m.d0;

float ma1 = a0 * m.a1 + a1 * m.b1 + a2 * m.c1 + a3 * m.d1;
float mb1 = b0 * m.a1 + b1 * m.b1 + b2 * m.c1 + b3 * m.d1;
float mc1 = c0 * m.a1 + c1 * m.b1 + c2 * m.c1 + c3 * m.d1;
float md1 = d0 * m.a1 + d1 * m.b1 + d2 * m.c1 + d3 * m.d1;

float ma2 = a0 * m.a2 + a1 * m.b2 + a2 * m.c2 + a3 * m.d2;
float mb2 = b0 * m.a2 + b1 * m.b2 + b2 * m.c2 + b3 * m.d2;
float mc2 = c0 * m.a2 + c1 * m.b2 + c2 * m.c2 + c3 * m.d2;
float md2 = d0 * m.a2 + d1 * m.b2 + d2 * m.c2 + d3 * m.d2;

float ma3 = a0 * m.a3 + a1 * m.b3 + a2 * m.c3 + a3 * m.d3;
float mb3 = b0 * m.a3 + b1 * m.b3 + b2 * m.c3 + b3 * m.d3;
float mc3 = c0 * m.a3 + c1 * m.b3 + c2 * m.c3 + c3 * m.d3;
float md3 = d0 * m.a3 + d1 * m.b3 + d2 * m.c3 + d3 * m.d3;

a0 = ma0; a1 = ma1; a2 = ma2; a3 = ma3;
b0 = mb0; b1 = mb1; b2 = mb2; b3 = mb3;
c0 = mc0; c1 = mc1; c2 = mc2; c3 = mc3;
d0 = md0; d1 = md1; d2 = md2; d3 = md3;
}

void rotationX(float r)
{
float cos = (float)Math.cos(r);
float sin = (float)Math.sin(r);
tmpInit();

t.b1 = cos; t.b2 = sin; t.c1 = -sin; t.c2 = cos;

multi(t);
}

void rotationY(float r)
{
float cos = (float)Math.cos(r);
float sin = (float)Math.sin(r);
tmpInit();
t.a0 = cos; t.a2 = -sin;

t.c0 = sin; t.c2 = cos;
multi(t);
}

void rotationZ(float r)
{
float cos = (float)Math.cos(r);
float sin = (float)Math.sin(r);
tmpInit();
t.a0 = cos; t.a1 = sin;
t.b0 = -sin; t.b1 = cos;
multi(t);
}

void translate(float x, float y, float z)
{
tmpInit();
d0 = x; d1 = y; d2 = z;
multi(t);
}

void scale(float x, float y, float z)
{
tmpInit();
a0 = x; b1 = y; c2 = z;
multi(t);
}

}