wsi: add minImageCount override
[mesa.git] / src / mesa / math / m_matrix.h
index 66600330b839b16aa5d35ea9a6364e74779293b2..c34d9e3022f7e9044ec8fc46e027278beed00576 100644 (file)
-/* $Id: m_matrix.h,v 1.3 2001/02/05 18:48:52 brianp Exp $ */
-
 /*
  * Mesa 3-D graphics library
- * Version:  3.5
- * 
- * Copyright (C) 1999-2001  Brian Paul   All Rights Reserved.
- * 
+ *
+ * Copyright (C) 1999-2005  Brian Paul   All Rights Reserved.
+ *
  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
- * 
+ *
  * The above copyright notice and this permission notice shall be included
  * in all copies or substantial portions of the Software.
- * 
+ *
  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
  * OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
- * BRIAN PAUL BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN
- * AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
- * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
+ * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
+ * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
+ * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
+ * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  */
 
 
+/**
+ * \file math/m_matrix.h
+ * Defines basic structures for matrix-handling.
+ */
+
 #ifndef _M_MATRIX_H
 #define _M_MATRIX_H
 
 
+#include "main/glheader.h"
+
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
 
-/* Give symbolic names to some of the entries in the matrix to help
- * out with the rework of the viewport_map as a matrix transform.
+
+/**
+ * \name Symbolic names to some of the entries in the matrix
+ *
+ * These are handy for the viewport mapping, which is expressed as a matrix.
  */
+/*@{*/
 #define MAT_SX 0
 #define MAT_SY 5
 #define MAT_SZ 10
 #define MAT_TX 12
 #define MAT_TY 13
 #define MAT_TZ 14
-
-/*
- * Different kinds of 4x4 transformation matrices:
- */
-#define MATRIX_GENERAL         0       /* general 4x4 matrix */
-#define MATRIX_IDENTITY                1       /* identity matrix */
-#define MATRIX_3D_NO_ROT       2       /* ortho projection and others... */
-#define MATRIX_PERSPECTIVE     3       /* perspective projection matrix */
-#define MATRIX_2D              4       /* 2-D transformation */
-#define MATRIX_2D_NO_ROT       5       /* 2-D scale & translate only */
-#define MATRIX_3D              6       /* 3-D transformation */
-
-#define MAT_FLAG_IDENTITY       0
-#define MAT_FLAG_GENERAL        0x1
-#define MAT_FLAG_ROTATION       0x2
-#define MAT_FLAG_TRANSLATION    0x4
-#define MAT_FLAG_UNIFORM_SCALE  0x8
-#define MAT_FLAG_GENERAL_SCALE  0x10
-#define MAT_FLAG_GENERAL_3D     0x20
-#define MAT_FLAG_PERSPECTIVE    0x40
-#define MAT_FLAG_SINGULAR       0x80
-#define MAT_DIRTY_TYPE          0x100
-#define MAT_DIRTY_FLAGS         0x200
-#define MAT_DIRTY_INVERSE       0x400
-
-#define MAT_FLAGS_ANGLE_PRESERVING (MAT_FLAG_ROTATION | \
-                                   MAT_FLAG_TRANSLATION | \
-                                   MAT_FLAG_UNIFORM_SCALE)
-
-#define MAT_FLAGS_LENGTH_PRESERVING (MAT_FLAG_ROTATION | \
-                                    MAT_FLAG_TRANSLATION)
-
-#define MAT_FLAGS_3D (MAT_FLAG_ROTATION | \
-                     MAT_FLAG_TRANSLATION | \
-                     MAT_FLAG_UNIFORM_SCALE | \
-                     MAT_FLAG_GENERAL_SCALE | \
-                     MAT_FLAG_GENERAL_3D)
-
-#define MAT_FLAGS_GEOMETRY (MAT_FLAG_GENERAL | \
-                           MAT_FLAG_ROTATION | \
-                           MAT_FLAG_TRANSLATION | \
-                           MAT_FLAG_UNIFORM_SCALE | \
-                           MAT_FLAG_GENERAL_SCALE | \
-                           MAT_FLAG_GENERAL_3D | \
-                           MAT_FLAG_PERSPECTIVE | \
-                           MAT_FLAG_SINGULAR)
-
-#define MAT_DIRTY          (MAT_DIRTY_TYPE | \
-                           MAT_DIRTY_FLAGS | \
-                           MAT_DIRTY_INVERSE)
-
-#define TEST_MAT_FLAGS(mat, a)  \
-    ((MAT_FLAGS_GEOMETRY & (~(a)) & ((mat)->flags) ) == 0)
+/*@}*/
 
 
+/**
+ * Different kinds of 4x4 transformation matrices.
+ * We use these to select specific optimized vertex transformation routines.
+ */
+enum GLmatrixtype {
+   MATRIX_GENERAL,     /**< general 4x4 matrix */
+   MATRIX_IDENTITY,    /**< identity matrix */
+   MATRIX_3D_NO_ROT,   /**< orthogonal projection and others... */
+   MATRIX_PERSPECTIVE, /**< perspective projection matrix */
+   MATRIX_2D,          /**< 2-D transformation */
+   MATRIX_2D_NO_ROT,   /**< 2-D scale & translate only */
+   MATRIX_3D           /**< 3-D transformation */
+} ;
+
+/**
+ * Matrix type to represent 4x4 transformation matrices.
+ */
 typedef struct {
-   GLfloat *m;         /* 16-byte aligned */
-   GLfloat *inv;       /* optional, 16-byte aligned */
-   GLuint flags;
-   GLuint type;                /* one of the MATRIX_* values */
+   GLfloat *m;         /**< 16 matrix elements (16-byte aligned) */
+   GLfloat *inv;       /**< 16-element inverse (16-byte aligned) */
+   GLuint flags;        /**< possible values determined by (of \link
+                         * MatFlags MAT_FLAG_* flags\endlink)
+                         */
+   enum GLmatrixtype type;
 } GLmatrix;
 
 
@@ -110,44 +90,45 @@ _math_matrix_ctr( GLmatrix *m );
 extern void
 _math_matrix_dtr( GLmatrix *m );
 
-extern void
-_math_matrix_alloc_inv( GLmatrix *m );
-
 extern void
 _math_matrix_mul_matrix( GLmatrix *dest, const GLmatrix *a, const GLmatrix *b );
 
 extern void
 _math_matrix_mul_floats( GLmatrix *dest, const GLfloat *b );
 
-extern void 
+extern void
 _math_matrix_loadf( GLmatrix *mat, const GLfloat *m );
 
-extern void 
+extern void
 _math_matrix_translate( GLmatrix *mat, GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z );
 
 extern void
-_math_matrix_rotate( GLmatrix *m, GLfloat angle, 
+_math_matrix_rotate( GLmatrix *m, GLfloat angle,
                     GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z );
 
-extern void 
+extern void
 _math_matrix_scale( GLmatrix *mat, GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z );
 
 extern void
-_math_matrix_ortho( GLmatrix *mat,     
+_math_matrix_ortho( GLmatrix *mat,
                    GLfloat left, GLfloat right,
-                   GLfloat bottom, GLfloat top, 
+                   GLfloat bottom, GLfloat top,
                    GLfloat nearval, GLfloat farval );
 
 extern void
-_math_matrix_frustum( GLmatrix *mat, 
+_math_matrix_frustum( GLmatrix *mat,
                      GLfloat left, GLfloat right,
-                     GLfloat bottom, GLfloat top, 
+                     GLfloat bottom, GLfloat top,
                      GLfloat nearval, GLfloat farval );
 
+extern void
+_math_matrix_viewport( GLmatrix *m, const float scale[3],
+                       const float translate[3], double depthMax );
+
 extern void
 _math_matrix_set_identity( GLmatrix *dest );
 
-extern void 
+extern void
 _math_matrix_copy( GLmatrix *to, const GLmatrix *from );
 
 extern void
@@ -156,11 +137,24 @@ _math_matrix_analyse( GLmatrix *mat );
 extern void
 _math_matrix_print( const GLmatrix *m );
 
+extern GLboolean
+_math_matrix_is_length_preserving( const GLmatrix *m );
+
+extern GLboolean
+_math_matrix_has_rotation( const GLmatrix *m );
 
+extern GLboolean
+_math_matrix_is_general_scale( const GLmatrix *m );
 
+extern GLboolean
+_math_matrix_is_dirty( const GLmatrix *m );
 
-/* Related functions that don't actually operate on GLmatrix structs:
+
+/**
+ * \name Related functions that don't actually operate on GLmatrix structs
  */
+/*@{*/
+
 extern void
 _math_transposef( GLfloat to[16], const GLfloat from[16] );
 
@@ -171,6 +165,54 @@ extern void
 _math_transposefd( GLfloat to[16], const GLdouble from[16] );
 
 
+/*
+ * Transform a point (column vector) by a matrix:   Q = M * P
+ */
+#define TRANSFORM_POINT( Q, M, P )                                     \
+   Q[0] = M[0] * P[0] + M[4] * P[1] + M[8] *  P[2] + M[12] * P[3];     \
+   Q[1] = M[1] * P[0] + M[5] * P[1] + M[9] *  P[2] + M[13] * P[3];     \
+   Q[2] = M[2] * P[0] + M[6] * P[1] + M[10] * P[2] + M[14] * P[3];     \
+   Q[3] = M[3] * P[0] + M[7] * P[1] + M[11] * P[2] + M[15] * P[3];
+
+
+#define TRANSFORM_POINT3( Q, M, P )                            \
+   Q[0] = M[0] * P[0] + M[4] * P[1] + M[8] *  P[2] + M[12];    \
+   Q[1] = M[1] * P[0] + M[5] * P[1] + M[9] *  P[2] + M[13];    \
+   Q[2] = M[2] * P[0] + M[6] * P[1] + M[10] * P[2] + M[14];    \
+   Q[3] = M[3] * P[0] + M[7] * P[1] + M[11] * P[2] + M[15];
+
+
+/*
+ * Transform a normal (row vector) by a matrix:  [NX NY NZ] = N * MAT
+ */
+#define TRANSFORM_NORMAL( TO, N, MAT )                         \
+do {                                                           \
+   TO[0] = N[0] * MAT[0] + N[1] * MAT[1] + N[2] * MAT[2];      \
+   TO[1] = N[0] * MAT[4] + N[1] * MAT[5] + N[2] * MAT[6];      \
+   TO[2] = N[0] * MAT[8] + N[1] * MAT[9] + N[2] * MAT[10];     \
+} while (0)
+
+
+/**
+ * Transform a direction by a matrix.
+ */
+#define TRANSFORM_DIRECTION( TO, DIR, MAT )                    \
+do {                                                           \
+   TO[0] = DIR[0] * MAT[0] + DIR[1] * MAT[4] + DIR[2] * MAT[8];        \
+   TO[1] = DIR[0] * MAT[1] + DIR[1] * MAT[5] + DIR[2] * MAT[9];        \
+   TO[2] = DIR[0] * MAT[2] + DIR[1] * MAT[6] + DIR[2] * MAT[10];\
+} while (0)
+
+
+extern void
+_mesa_transform_vector(GLfloat u[4], const GLfloat v[4], const GLfloat m[16]);
+
+
+/*@}*/
 
 
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
+
 #endif