Improved Transform class.
This commit is contained in:
parent
f44142486d
commit
8e471259d2
@ -9,20 +9,28 @@ namespace hgl
|
||||
*/
|
||||
class Transform
|
||||
{
|
||||
protected:
|
||||
uint32 version; ///<版本号（注：用于记录任何变化，而不是matrix）
|
||||
|
||||
uint32 version;
|
||||
void UpdateVersion()
|
||||
{
|
||||
if(version>=0x70000000)
|
||||
version=0;
|
||||
else
|
||||
++version;
|
||||
}
|
||||
|
||||
protected:
|
||||
|
||||
bool is_identity;
|
||||
bool is_zero_rotate;
|
||||
bool matrix_dirty;
|
||||
|
||||
//matrix其实用的少，所以在不取matrix时，并不会计算。
|
||||
Matrix4f matrix;
|
||||
Matrix4f inverse_matrix;
|
||||
Matrix4f transpose_inverse_matrix;
|
||||
|
||||
Vector3f translation_vector;
|
||||
|
||||
Quatf rotation_quat;
|
||||
Vector3f rotation_axis;
|
||||
float rotate_angle;
|
||||
@ -31,79 +39,15 @@ namespace hgl
|
||||
|
||||
protected:
|
||||
|
||||
void UpdateQuat()
|
||||
{
|
||||
if(IsNearlyZero(rotate_angle))
|
||||
{
|
||||
if(is_zero_rotate)
|
||||
return;
|
||||
|
||||
is_zero_rotate=true;
|
||||
rotation_quat=IdentityQuatf;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
is_zero_rotate=false;
|
||||
rotation_quat=RotationQuat(rotate_angle,rotation_axis);
|
||||
}
|
||||
|
||||
matrix_dirty=true;
|
||||
}
|
||||
void UpdateQuat();
|
||||
|
||||
public:
|
||||
|
||||
void UpdateMatrix()
|
||||
{
|
||||
if(!matrix_dirty)
|
||||
return;
|
||||
void UpdateMatrix();
|
||||
|
||||
if(translation_vector==ZeroVector3f
|
||||
&&rotation_quat==IdentityQuatf
|
||||
&&scale_vector==OneVector3f)
|
||||
{
|
||||
if(is_identity) //如果之前就是空的，那不更新版本号
|
||||
{
|
||||
matrix_dirty=false;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
SetToIdentity();
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
matrix=translate(translation_vector)*ToMatrix(rotation_quat)*scale(scale_vector);
|
||||
inverse_matrix=inverse(matrix);
|
||||
transpose_inverse_matrix=transpose(inverse_matrix);
|
||||
|
||||
is_identity=false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
matrix_dirty=false;
|
||||
|
||||
if(version>0xF0000000)
|
||||
version=0;
|
||||
else
|
||||
++version;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const uint32 GetVersion()
|
||||
{
|
||||
UpdateMatrix();
|
||||
return version;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const bool IsIdentity()
|
||||
{
|
||||
UpdateMatrix();
|
||||
return is_identity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const Matrix4f &GetMatrix()
|
||||
{
|
||||
UpdateMatrix();
|
||||
return matrix;
|
||||
}
|
||||
const uint32 GetVersion (){UpdateMatrix();return version;}
|
||||
const bool IsIdentity (){UpdateMatrix();return is_identity;}
|
||||
const Matrix4f &GetMatrix (){UpdateMatrix();return matrix;}
|
||||
|
||||
const Matrix4f GetMatrix()const //不能执行UpdateMatrix时的获取
|
||||
{
|
||||
@ -113,7 +57,8 @@ namespace hgl
|
||||
return matrix;
|
||||
}
|
||||
|
||||
operator const Matrix4f &(){return GetMatrix();}
|
||||
operator const Matrix4f & (){return GetMatrix();}
|
||||
operator const Transform & (){UpdateMatrix();return *this;}
|
||||
|
||||
const Matrix4f &GetInverseMatrix()
|
||||
{
|
||||
@ -121,6 +66,7 @@ namespace hgl
|
||||
return inverse_matrix;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
const Vector3f &GetTranslation ()const{return translation_vector;}
|
||||
const Vector3f &GetScale ()const{return scale_vector;}
|
||||
|
||||
@ -130,6 +76,16 @@ namespace hgl
|
||||
|
||||
void SetTranslation(const float x,const float y,const float z)
|
||||
{
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
if(IsNearlyZero(x)
|
||||
&&IsNearlyZero(y)
|
||||
&&IsNearlyZero(z))
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
is_identity=false;
|
||||
|
||||
translation_vector.x=x;
|
||||
translation_vector.y=y;
|
||||
translation_vector.z=z;
|
||||
@ -138,6 +94,16 @@ namespace hgl
|
||||
|
||||
void SetTranslation(const Vector3f &v)
|
||||
{
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
if(IsNearlyZero(v.x)
|
||||
&&IsNearlyZero(v.y)
|
||||
&&IsNearlyZero(v.z))
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
is_identity=false;
|
||||
|
||||
translation_vector=v;
|
||||
matrix_dirty=true;
|
||||
}
|
||||
@ -152,6 +118,14 @@ namespace hgl
|
||||
|
||||
void SetRotation(const Quatf &q)
|
||||
{
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
if(q==IdentityQuatf)
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
is_identity=false;
|
||||
|
||||
rotation_quat=q;
|
||||
ExtractedQuat(q,rotation_axis,rotate_angle);
|
||||
matrix_dirty=true;
|
||||
@ -159,6 +133,14 @@ namespace hgl
|
||||
|
||||
void SetRotation(const Vector3f &axis,const float angle)
|
||||
{
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
if(IsNearlyZero(angle)==0)
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
is_identity=false;
|
||||
|
||||
rotation_axis=axis;
|
||||
rotate_angle=angle;
|
||||
UpdateQuat();
|
||||
@ -166,6 +148,14 @@ namespace hgl
|
||||
|
||||
void SetRotation(const AXIS &axis,const float angle)
|
||||
{
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
if(IsNearlyZero(angle)==0)
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
is_identity=false;
|
||||
|
||||
rotation_axis=GetAxisVector(axis);
|
||||
rotate_angle=angle;
|
||||
UpdateQuat();
|
||||
@ -173,18 +163,43 @@ namespace hgl
|
||||
|
||||
void SetRotateAngle(float angle)
|
||||
{
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
if(IsNearlyZero(angle)==0)
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
is_identity=false;
|
||||
|
||||
rotate_angle=angle;
|
||||
UpdateQuat();
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SetScale(const float &v)
|
||||
{
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
if(IsNearlyEqual(v,1.0f))
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
is_identity=false;
|
||||
|
||||
scale_vector=Vector3f(v,v,v);
|
||||
matrix_dirty=true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SetScale(const float x,const float y,const float z)
|
||||
{
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
if(IsNearlyEqual(x,1.0f)
|
||||
&&IsNearlyEqual(y,1.0f)
|
||||
&&IsNearlyEqual(z,1.0f))
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
is_identity=false;
|
||||
|
||||
scale_vector.x=x;
|
||||
scale_vector.y=y;
|
||||
scale_vector.z=z;
|
||||
@ -194,6 +209,16 @@ namespace hgl
|
||||
|
||||
void SetScale(const Vector3f &v)
|
||||
{
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
if(IsNearlyEqual(v.x,1.0f)
|
||||
&&IsNearlyEqual(v.y,1.0f)
|
||||
&&IsNearlyEqual(v.z,1.0f))
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
is_identity=false;
|
||||
|
||||
scale_vector=v;
|
||||
matrix_dirty=true;
|
||||
}
|
||||
@ -203,113 +228,55 @@ namespace hgl
|
||||
Transform()
|
||||
{
|
||||
SetToIdentity();
|
||||
version=0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Transform(const Matrix4f &m)
|
||||
{
|
||||
SetFromMatrix4f(m);
|
||||
version=0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Transform(const Transform &t)
|
||||
{
|
||||
hgl_cpy(*this,t);
|
||||
version=0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SetToIdentity()
|
||||
{
|
||||
is_identity=true;
|
||||
is_zero_rotate=true;
|
||||
void SetToIdentity();
|
||||
|
||||
matrix=Identity4f;
|
||||
inverse_matrix=Identity4f;
|
||||
|
||||
matrix_dirty=false;
|
||||
|
||||
translation_vector=ZeroVector3f;
|
||||
rotation_quat=IdentityQuatf;
|
||||
rotation_axis=ZeroVector3f;
|
||||
rotate_angle=0;
|
||||
scale_vector=OneVector3f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const bool operator == (const Transform &t)
|
||||
{
|
||||
UpdateMatrix();
|
||||
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
if(t.is_identity)
|
||||
return(true);
|
||||
else
|
||||
return(false);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
if(t.is_identity)
|
||||
return(false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
const Matrix4f tm=t.GetMatrix();
|
||||
|
||||
return matrix==tm;
|
||||
}
|
||||
const bool operator == (const Transform &t);
|
||||
|
||||
void operator = (const Transform &t)
|
||||
{
|
||||
if(operator==(t))
|
||||
return;
|
||||
|
||||
uint32 old_version=version;
|
||||
|
||||
hgl_cpy(*this,t);
|
||||
|
||||
version=++old_version;
|
||||
UpdateMatrix();
|
||||
}
|
||||
|
||||
void SetFromMatrix4f(const Matrix4f &m)
|
||||
{
|
||||
is_identity=IsIdentityMatrix(m);
|
||||
void SetFromMatrix4f(const Matrix4f &m);
|
||||
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
SetToIdentity();
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
const bool IsIdentity()const{return is_identity;}
|
||||
|
||||
matrix=m;
|
||||
inverse_matrix=inverse(m);
|
||||
const bool IsLastVersion()const{return !matrix_dirty;}
|
||||
|
||||
matrix_dirty=false;
|
||||
inline Vector3f TransformPosition (const Vector3f &v){UpdateMatrix();return Vector3f(matrix*Vector4f(v,1.0f));}
|
||||
inline Vector3f TransformDirection (const Vector3f &v){UpdateMatrix();return Vector3f(matrix*Vector4f(v,0.0f));}
|
||||
inline Vector3f TransformNormal (const Vector3f &v){UpdateMatrix();return normalize(Vector3f(transpose_inverse_matrix*Vector4f(v,0.0f)));}
|
||||
inline Matrix3f TransformMatrix (const Matrix3f &child){UpdateMatrix();return Matrix3f(matrix*Matrix4f(child));}
|
||||
inline Matrix4f TransformMatrix (const Matrix4f &child){UpdateMatrix();return matrix*child;}
|
||||
|
||||
DecomposeTransform(m,translation_vector,rotation_quat,scale_vector);
|
||||
|
||||
ExtractedQuat(rotation_quat,rotation_axis,rotate_angle);
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline Vector3f TransformPosition(const Vector3f &v)
|
||||
{
|
||||
UpdateMatrix();
|
||||
return Vector3f(matrix*Vector4f(v,1.0f));
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline Vector3f TransformDirection(const Vector3f &v)
|
||||
{
|
||||
UpdateMatrix();
|
||||
return Vector3f(matrix*Vector4f(v,0.0f));
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline Vector3f TransformNormal(const Vector3f &v)
|
||||
{
|
||||
UpdateMatrix();
|
||||
return normalize(Vector3f(transpose_inverse_matrix*Vector4f(v,0.0f)));
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline Matrix3f TransformMatrix(const Matrix3f &child)
|
||||
{
|
||||
UpdateMatrix();
|
||||
return Matrix3f(matrix*Matrix4f(child));
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline Matrix4f TransformMatrix(const Matrix4f &child)
|
||||
{
|
||||
UpdateMatrix();
|
||||
return matrix*child;
|
||||
}
|
||||
inline Vector3f InverseTransformPosition (const Vector3f &v){UpdateMatrix();return Vector3f(inverse_matrix*Vector4f(v,1.0f));}
|
||||
inline Vector3f InverseTransformDirection (const Vector3f &v){UpdateMatrix();return Vector3f(inverse_matrix*Vector4f(v,0.0f));}
|
||||
inline Vector3f InverseTransformNormal (const Vector3f &v){UpdateMatrix();return normalize(Vector3f(transpose_inverse_matrix*Vector4f(v,0.0f)));}
|
||||
inline Matrix3f InverseTransformMatrix (const Matrix3f &child){UpdateMatrix();return Matrix3f(inverse_matrix*Matrix4f(child));}
|
||||
inline Matrix4f InverseTransformMatrix (const Matrix4f &child){UpdateMatrix();return inverse_matrix*child;}
|
||||
|
||||
inline Transform TransformTransform(const Transform &child)
|
||||
{
|
||||
@ -328,6 +295,8 @@ namespace hgl
|
||||
}
|
||||
};//Transform
|
||||
|
||||
const Transform IdentityTransform;
|
||||
|
||||
constexpr const size_t TransformMatrix4fLength=sizeof(Transform);
|
||||
|
||||
Transform Lerp(const Transform &from,const Transform &to,const float t);
|
||||
|
||||
@ -12,4 +12,121 @@ namespace hgl
|
||||
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Transform::UpdateQuat()
|
||||
{
|
||||
if(IsNearlyZero(rotate_angle))
|
||||
{
|
||||
if(is_zero_rotate)
|
||||
return;
|
||||
|
||||
is_zero_rotate=true;
|
||||
rotation_quat=IdentityQuatf;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
is_zero_rotate=false;
|
||||
rotation_quat=RotationQuat(rotate_angle,rotation_axis);
|
||||
}
|
||||
|
||||
matrix_dirty=true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Transform::UpdateMatrix()
|
||||
{
|
||||
if(!matrix_dirty)
|
||||
return;
|
||||
|
||||
if(translation_vector==ZeroVector3f
|
||||
&&rotation_quat==IdentityQuatf
|
||||
&&scale_vector==OneVector3f)
|
||||
{
|
||||
if(is_identity) //如果之前就是空的，那不更新版本号
|
||||
{
|
||||
matrix_dirty=false;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
SetToIdentity();
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
matrix=translate(translation_vector)*ToMatrix(rotation_quat)*scale(scale_vector);
|
||||
inverse_matrix=inverse(matrix);
|
||||
transpose_inverse_matrix=transpose(inverse_matrix);
|
||||
|
||||
is_identity=false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
matrix_dirty=false;
|
||||
|
||||
UpdateVersion();
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Transform::SetToIdentity()
|
||||
{
|
||||
is_identity=true;
|
||||
is_zero_rotate=true;
|
||||
|
||||
matrix=Identity4f;
|
||||
inverse_matrix=Identity4f;
|
||||
|
||||
matrix_dirty=false;
|
||||
|
||||
translation_vector=ZeroVector3f;
|
||||
rotation_quat=IdentityQuatf;
|
||||
rotation_axis=ZeroVector3f;
|
||||
rotate_angle=0;
|
||||
scale_vector=OneVector3f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
const bool Transform::operator == (const Transform &t)
|
||||
{
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
if(t.is_identity)
|
||||
return(true);
|
||||
else
|
||||
return(false);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
if(t.is_identity)
|
||||
return(false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
if(translation_vector!=t.translation_vector)return(false);
|
||||
if(rotation_quat!=t.rotation_quat)return(false);
|
||||
if(scale_vector!=t.scale_vector)return(false);
|
||||
|
||||
return(true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void Transform::SetFromMatrix4f(const Matrix4f &m)
|
||||
{
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
if(IsIdentityMatrix(m))
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
is_identity=IsIdentityMatrix(m);
|
||||
|
||||
if(is_identity)
|
||||
{
|
||||
SetToIdentity();
|
||||
UpdateVersion();
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
matrix=m;
|
||||
inverse_matrix=inverse(m);
|
||||
|
||||
matrix_dirty=false;
|
||||
|
||||
DecomposeTransform(m,translation_vector,rotation_quat,scale_vector);
|
||||
|
||||
ExtractedQuat(rotation_quat,rotation_axis,rotate_angle);
|
||||
}
|
||||
}//namespace hgl
|
||||
|
||||
Loading…
x
Reference in New Issue
Block a user