matrix refactor
This commit is contained in:
@@ -13,79 +13,139 @@
|
|||||||
|
|
||||||
#include "vector3.hpp"
|
#include "vector3.hpp"
|
||||||
#include "../screen_settings.hpp"
|
#include "../screen_settings.hpp"
|
||||||
|
#include <string.h>
|
||||||
|
|
||||||
/** https://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_(mathematics) */
|
/** 4x4 Matrix class. */
|
||||||
class Matrix
|
class Matrix
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
|
||||||
public:
|
public:
|
||||||
float data[16] __attribute__((aligned(64)));
|
float data[16] __attribute__((aligned(64)));
|
||||||
|
|
||||||
Matrix(float m11, float m12, float m13, float m14,
|
// ----
|
||||||
float m21, float m22, float m23, float m24,
|
// Constructors/Destructors
|
||||||
float m31, float m32, float m33, float m34,
|
// ----
|
||||||
float m41, float m42, float m43, float m44);
|
|
||||||
Matrix(const Matrix &v);
|
|
||||||
Matrix operator*(const Matrix &v);
|
|
||||||
void operator*=(const Matrix &v);
|
|
||||||
Matrix();
|
|
||||||
~Matrix();
|
|
||||||
|
|
||||||
void lookAt(Vector3 &t_up, Vector3 &t_position, Vector3 &t_target);
|
/** Create empty matrix. */
|
||||||
|
Matrix();
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Create identity/empty matrix.
|
||||||
|
* @param t_do_identity Identity matrix if true, random matrix values otherwise
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||||||
|
*/
|
||||||
|
Matrix(const u8 &t_do_identity)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (t_do_identity)
|
||||||
|
identity();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/** Init matrix with given values. */
|
||||||
|
Matrix(const float &m11, const float &m12, const float &m13, const float &m14,
|
||||||
|
const float &m21, const float &m22, const float &m23, const float &m24,
|
||||||
|
const float &m31, const float &m32, const float &m33, const float &m34,
|
||||||
|
const float &m41, const float &m42, const float &m43, const float &m44);
|
||||||
|
|
||||||
|
/** Init matrix with other matrix values. */
|
||||||
|
Matrix(const Matrix &v) { memcpy(data, v.data, 16 * sizeof(float)); }
|
||||||
|
|
||||||
|
// ----
|
||||||
|
// Operators
|
||||||
|
// ----
|
||||||
|
|
||||||
|
Matrix operator*(const Matrix &v)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Matrix result;
|
||||||
|
cross(result.data, this->data, v.data);
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
inline void operator*=(const Matrix &v) { cross(this->data, this->data, v.data); }
|
||||||
|
|
||||||
|
float &operator[](const u8 &t_index) { return data[t_index]; }
|
||||||
|
|
||||||
|
// ----
|
||||||
|
// Functions
|
||||||
|
// ----
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* 1 0 0 0
|
||||||
|
* 0 1 0 0
|
||||||
|
* 0 0 1 0
|
||||||
|
* 0 0 0 1
|
||||||
|
*/
|
||||||
void identity();
|
void identity();
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* 1 0 0 0
|
||||||
|
* 0 1 0 0
|
||||||
|
* 0 0 1 0
|
||||||
|
* 0 0 0 1
|
||||||
|
*/
|
||||||
inline void unit() { identity(); };
|
inline void unit() { identity(); };
|
||||||
|
|
||||||
// Translation
|
/** Create translation matrix. */
|
||||||
|
|
||||||
void translate(const Vector3 &t_val);
|
|
||||||
|
|
||||||
inline void translation(const Vector3 &t_val)
|
inline void translation(const Vector3 &t_val)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
identity();
|
identity();
|
||||||
translate(t_val);
|
translate(t_val);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// Rotation
|
/** Create X rotation matrix. */
|
||||||
|
|
||||||
void rotateX(const float &t_radians);
|
|
||||||
void rotateY(const float &t_radians);
|
|
||||||
void rotateZ(const float &t_radians);
|
|
||||||
|
|
||||||
inline void rotationX(const float &t_radians)
|
inline void rotationX(const float &t_radians)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
identity();
|
identity();
|
||||||
rotateX(t_radians);
|
rotateX(t_radians);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/** Create Y rotation matrix. */
|
||||||
inline void rotationY(const float &t_radians)
|
inline void rotationY(const float &t_radians)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
identity();
|
identity();
|
||||||
rotateY(t_radians);
|
rotateY(t_radians);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/** Create Z rotation matrix. */
|
||||||
inline void rotationZ(const float &t_radians)
|
inline void rotationZ(const float &t_radians)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
identity();
|
identity();
|
||||||
rotateZ(t_radians);
|
rotateZ(t_radians);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
inline void rotate(const Vector3 &t_val)
|
/** Create angle rotation matrix. */
|
||||||
{
|
void rotationByAngle(const float &t_angle, const Vector3 &t_axis);
|
||||||
rotateX(t_val.x);
|
|
||||||
rotateY(t_val.y);
|
|
||||||
rotateX(t_val.z);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline void rotation(const Vector3 &t_val)
|
/** Create scale matrix. */
|
||||||
{
|
void setScale(const Vector3 &t_val);
|
||||||
identity();
|
|
||||||
rotate(t_val);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
//
|
/**
|
||||||
|
* Create perspective projection matrix.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Complies with OpenGL standard (gluPerspective).
|
||||||
|
* @see https://www.khronos.org/registry/OpenGL-Refpages/gl2.1/xhtml/gluPerspective.xml
|
||||||
|
* @param screen Screen settings
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void setPerspective(const ScreenSettings &screen);
|
||||||
|
|
||||||
void setPerspective(ScreenSettings &screen);
|
/**
|
||||||
|
* Create a view matrix that transforms coordinates in
|
||||||
|
* such a way that the user looks at a target vector
|
||||||
|
* direction from a position vector.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Complies with OpenGL standard (glLookAt).
|
||||||
|
* @see https://learnopengl.com/Getting-started/Camera
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void lookAt(const Vector3 &t_position, const Vector3 &t_target);
|
||||||
|
|
||||||
|
/** Print matrix (printf). */
|
||||||
const void print() const;
|
const void print() const;
|
||||||
|
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
void rotateX(const float &t_radians);
|
||||||
|
void rotateY(const float &t_radians);
|
||||||
|
void rotateZ(const float &t_radians);
|
||||||
|
void translate(const Vector3 &t_val);
|
||||||
|
void cross(float res[16], const float a[16], const float b[16]);
|
||||||
|
void setCamera(const float t_pos[4], const float t_vz[4], const float t_vy[4]);
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
#endif
|
||||||
|
|||||||
+224
-189
@@ -17,11 +17,16 @@
|
|||||||
// Constructors/Destructors
|
// Constructors/Destructors
|
||||||
// ----
|
// ----
|
||||||
|
|
||||||
/** Create by specifying all points */
|
Matrix::Matrix()
|
||||||
Matrix::Matrix(float m11, float m12, float m13, float m14,
|
{
|
||||||
float m21, float m22, float m23, float m24,
|
for (u8 i = 0; i < 16; i++)
|
||||||
float m31, float m32, float m33, float m34,
|
data[i] = 0.0F;
|
||||||
float m41, float m42, float m43, float m44)
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
Matrix::Matrix(const float &m11, const float &m12, const float &m13, const float &m14,
|
||||||
|
const float &m21, const float &m22, const float &m23, const float &m24,
|
||||||
|
const float &m31, const float &m32, const float &m33, const float &m34,
|
||||||
|
const float &m41, const float &m42, const float &m43, const float &m44)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
data[0] = m11;
|
data[0] = m11;
|
||||||
data[1] = m12;
|
data[1] = m12;
|
||||||
@@ -44,29 +49,13 @@ Matrix::Matrix(float m11, float m12, float m13, float m14,
|
|||||||
data[15] = m44;
|
data[15] = m44;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/** Create with another matrix values */
|
// ----
|
||||||
Matrix::Matrix(const Matrix &v)
|
// Operators
|
||||||
{
|
// ----
|
||||||
data[0] = v.data[0];
|
|
||||||
data[1] = v.data[1];
|
|
||||||
data[2] = v.data[2];
|
|
||||||
data[3] = v.data[3];
|
|
||||||
|
|
||||||
data[4] = v.data[4];
|
// ----
|
||||||
data[5] = v.data[5];
|
// Functions
|
||||||
data[6] = v.data[6];
|
// ----
|
||||||
data[7] = v.data[7];
|
|
||||||
|
|
||||||
data[8] = v.data[8];
|
|
||||||
data[9] = v.data[9];
|
|
||||||
data[10] = v.data[10];
|
|
||||||
data[11] = v.data[11];
|
|
||||||
|
|
||||||
data[12] = v.data[12];
|
|
||||||
data[13] = v.data[13];
|
|
||||||
data[14] = v.data[14];
|
|
||||||
data[15] = v.data[15];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void Matrix::identity()
|
void Matrix::identity()
|
||||||
{
|
{
|
||||||
@@ -84,13 +73,145 @@ void Matrix::identity()
|
|||||||
: "r"(this->data));
|
: "r"(this->data));
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void Matrix::translate(const Vector3 &t_val)
|
void Matrix::rotationByAngle(const float &t_angle, const Vector3 &t_axis)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
this->data[12] += t_val.x; // 3,0
|
Vector3 localAxis = Vector3(t_axis);
|
||||||
this->data[13] += t_val.y; // 3,1
|
localAxis.normalize();
|
||||||
this->data[14] += t_val.z; // 3,2
|
float x = localAxis.x;
|
||||||
|
float y = localAxis.y;
|
||||||
|
float z = localAxis.z;
|
||||||
|
|
||||||
|
float c = Math::cos(t_angle);
|
||||||
|
float s = Math::sin(t_angle);
|
||||||
|
|
||||||
|
this->data[0] = x * x * (1 - c) + c;
|
||||||
|
this->data[1] = y * x * (1 - c) + z * s;
|
||||||
|
this->data[2] = x * z * (1 - c) - y * s;
|
||||||
|
this->data[3] = 0.0F;
|
||||||
|
|
||||||
|
this->data[4] = x * y * (1 - c) - z * s;
|
||||||
|
this->data[5] = y * y * (1 - c) + c;
|
||||||
|
this->data[6] = y * z * (1 - c) + x * s;
|
||||||
|
this->data[7] = 0.0F;
|
||||||
|
|
||||||
|
this->data[8] = x * z * (1 - c) + y * s;
|
||||||
|
this->data[9] = y * z * (1 - c) - x * s;
|
||||||
|
this->data[10] = z * z * (1 - c) + c;
|
||||||
|
this->data[11] = 0.0F;
|
||||||
|
|
||||||
|
this->data[12] = 0.0F;
|
||||||
|
this->data[13] = 0.0F;
|
||||||
|
this->data[14] = 0.0F;
|
||||||
|
this->data[15] = 1.0F;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void Matrix::setScale(const Vector3 &t_val)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
this->identity();
|
||||||
|
this->data[0] = t_val.x;
|
||||||
|
this->data[5] = t_val.y;
|
||||||
|
this->data[10] = t_val.z;
|
||||||
|
this->data[15] = 1.0F;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void Matrix::setPerspective(const ScreenSettings &t_screen)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
float fovYdiv2 = Math::HALF_ANG2RAD * t_screen.fov;
|
||||||
|
float cotFOV = 1.0F / (Math::sin(fovYdiv2) / Math::cos(fovYdiv2));
|
||||||
|
float w = cotFOV * (t_screen.width / t_screen.projectionScale) / t_screen.aspectRatio;
|
||||||
|
float h = cotFOV * (t_screen.height / t_screen.projectionScale);
|
||||||
|
|
||||||
|
this->data[0] = w;
|
||||||
|
this->data[1] = 0.0F;
|
||||||
|
this->data[2] = 0.0F;
|
||||||
|
this->data[3] = 0.0F;
|
||||||
|
|
||||||
|
this->data[4] = 0.0F;
|
||||||
|
this->data[5] = -h;
|
||||||
|
this->data[6] = 0.0F;
|
||||||
|
this->data[7] = 0.0F;
|
||||||
|
|
||||||
|
this->data[8] = 0.0F;
|
||||||
|
this->data[9] = 0.0F;
|
||||||
|
this->data[10] =
|
||||||
|
(t_screen.farPlaneDist + t_screen.nearPlaneDist) /
|
||||||
|
(t_screen.farPlaneDist - t_screen.nearPlaneDist);
|
||||||
|
this->data[11] = -1.0F;
|
||||||
|
|
||||||
|
this->data[12] = 0.0F;
|
||||||
|
this->data[13] = 0.0F;
|
||||||
|
this->data[14] =
|
||||||
|
(2.0F * t_screen.farPlaneDist * t_screen.nearPlaneDist) /
|
||||||
|
(t_screen.farPlaneDist - t_screen.nearPlaneDist);
|
||||||
|
this->data[15] = 0.0F;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void Matrix::lookAt(const Vector3 &t_position, const Vector3 &t_target)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
VECTOR up_vec, view_vec;
|
||||||
|
VECTOR eye = {t_position.x, t_position.y, t_position.z, 1.0F};
|
||||||
|
VECTOR obj = {t_target.x, t_target.y, t_target.z, 1.0F};
|
||||||
|
asm volatile(
|
||||||
|
"lqc2 vf4, 0x00(%2) # eye \n\t"
|
||||||
|
"lqc2 vf5, 0x00(%3) # obj \n\t"
|
||||||
|
"vsub.xyz vf7, vf4, vf5 # view_vec = vf7 \n\t"
|
||||||
|
"vmove.xyzw vf6, vf0 \n\t"
|
||||||
|
"vaddw.y vf6, vf0, vf0 # vf6 = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f } \n\t"
|
||||||
|
"vopmula.xyz ACC, vf6, vf7 \n\t"
|
||||||
|
"vopmsub.xyz vf9, vf7, vf6 # vec = vf9 \n\t"
|
||||||
|
"vopmula.xyz ACC, vf7, vf9 \n\t"
|
||||||
|
"vopmsub.xyz vf8, vf9, vf7 # up_vec = vf8 \n\t"
|
||||||
|
"sqc2 vf7, 0x00(%0) # view_vec \n\t"
|
||||||
|
"sqc2 vf6, 0x00(%1) # up_vec \n\t"
|
||||||
|
:
|
||||||
|
: "r"(view_vec), "r"(up_vec), "r"(eye), "r"(obj));
|
||||||
|
Matrix temp;
|
||||||
|
temp.setCamera(eye, view_vec, up_vec);
|
||||||
|
identity();
|
||||||
|
cross(this->data, this->data, temp.data);
|
||||||
|
|
||||||
|
// Vector3 camForward, camUp, camRight;
|
||||||
|
// Vector3 t_up = Vector3(0.0F, 1.0F, 0.0F);
|
||||||
|
// camForward = t_position - t_target;
|
||||||
|
// camForward.normalize();
|
||||||
|
// camRight = t_up * camForward;
|
||||||
|
// camRight.normalize();
|
||||||
|
// camUp = camForward * camRight;
|
||||||
|
|
||||||
|
// data[0] = camRight.x;
|
||||||
|
// data[4] = camRight.y;
|
||||||
|
// data[8] = camRight.z;
|
||||||
|
// data[12] = -camRight.innerProduct(t_position);
|
||||||
|
|
||||||
|
// data[1] = camUp.x;
|
||||||
|
// data[5] = camUp.y;
|
||||||
|
// data[9] = camUp.z;
|
||||||
|
// data[13] = -camUp.innerProduct(t_position);
|
||||||
|
|
||||||
|
// data[2] = camForward.x;
|
||||||
|
// data[6] = camForward.y;
|
||||||
|
// data[10] = camForward.z;
|
||||||
|
// data[14] = -camForward.innerProduct(t_position);
|
||||||
|
|
||||||
|
// data[3] = 0;
|
||||||
|
// data[7] = 0;
|
||||||
|
// data[11] = 0;
|
||||||
|
// data[15] = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
const void Matrix::print() const
|
||||||
|
{
|
||||||
|
printf("MATRIX(\n%f, %f, %f, %f\n%f, %f, %f, %f\n%f, %f, %f, %f\n%f, %f, %f, %f\n)\n",
|
||||||
|
data[0], data[1], data[2], data[3],
|
||||||
|
data[4], data[5], data[6], data[7],
|
||||||
|
data[8], data[9], data[10], data[11],
|
||||||
|
data[12], data[13], data[14], data[15]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// ----
|
||||||
|
// Private
|
||||||
|
// ----
|
||||||
|
|
||||||
void Matrix::rotateX(const float &t_radians)
|
void Matrix::rotateX(const float &t_radians)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
Matrix temp = Matrix();
|
Matrix temp = Matrix();
|
||||||
@@ -127,45 +248,80 @@ void Matrix::rotateZ(const float &t_radians)
|
|||||||
this->data[5] = c; // 1,1
|
this->data[5] = c; // 1,1
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
Matrix Matrix::operator*(const Matrix &t)
|
void Matrix::translate(const Vector3 &t_val)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
Matrix result;
|
this->data[12] += t_val.x; // 3,0
|
||||||
asm volatile(
|
this->data[13] += t_val.y; // 3,1
|
||||||
"lqc2 vf1, 0x00(%1) \n\t"
|
this->data[14] += t_val.z; // 3,2
|
||||||
"lqc2 vf2, 0x10(%1) \n\t"
|
|
||||||
"lqc2 vf3, 0x20(%1) \n\t"
|
|
||||||
"lqc2 vf4, 0x30(%1) \n\t"
|
|
||||||
"lqc2 vf5, 0x00(%2) \n\t"
|
|
||||||
"lqc2 vf6, 0x10(%2) \n\t"
|
|
||||||
"lqc2 vf7, 0x20(%2) \n\t"
|
|
||||||
"lqc2 vf8, 0x30(%2) \n\t"
|
|
||||||
"vmulax.xyzw ACC, vf5, vf1 \n\t"
|
|
||||||
"vmadday.xyzw ACC, vf6, vf1 \n\t"
|
|
||||||
"vmaddaz.xyzw ACC, vf7, vf1 \n\t"
|
|
||||||
"vmaddw.xyzw vf1, vf8, vf1 \n\t"
|
|
||||||
"vmulax.xyzw ACC, vf5, vf2 \n\t"
|
|
||||||
"vmadday.xyzw ACC, vf6, vf2 \n\t"
|
|
||||||
"vmaddaz.xyzw ACC, vf7, vf2 \n\t"
|
|
||||||
"vmaddw.xyzw vf2, vf8, vf2 \n\t"
|
|
||||||
"vmulax.xyzw ACC, vf5, vf3 \n\t"
|
|
||||||
"vmadday.xyzw ACC, vf6, vf3 \n\t"
|
|
||||||
"vmaddaz.xyzw ACC, vf7, vf3 \n\t"
|
|
||||||
"vmaddw.xyzw vf3, vf8, vf3 \n\t"
|
|
||||||
"vmulax.xyzw ACC, vf5, vf4 \n\t"
|
|
||||||
"vmadday.xyzw ACC, vf6, vf4 \n\t"
|
|
||||||
"vmaddaz.xyzw ACC, vf7, vf4 \n\t"
|
|
||||||
"vmaddw.xyzw vf4, vf8, vf4 \n\t"
|
|
||||||
"sqc2 vf1, 0x00(%0) \n\t"
|
|
||||||
"sqc2 vf2, 0x10(%0) \n\t"
|
|
||||||
"sqc2 vf3, 0x20(%0) \n\t"
|
|
||||||
"sqc2 vf4, 0x30(%0) \n\t"
|
|
||||||
:
|
|
||||||
: "r"(result.data), "r"(t.data), "r"(this->data)
|
|
||||||
: "memory");
|
|
||||||
return result;
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void Matrix::operator*=(const Matrix &t)
|
void Matrix::setCamera(const float t_pos[4], const float t_vz[4], const float t_vy[4])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// Matrix vf4, vf5, vf6, vf7
|
||||||
|
// t_pos vf8
|
||||||
|
// t_vz vf9
|
||||||
|
// t_vy vf10
|
||||||
|
// vtmp vf11
|
||||||
|
asm volatile(
|
||||||
|
"lqc2 vf9, 0x00(%2) \n\t"
|
||||||
|
"lqc2 vf10, 0x00(%3) \n\t"
|
||||||
|
// mtmp.unit()
|
||||||
|
"vsub.w vf5, vf0, vf0 # mtmp[1][PW] = 0.0F \n\t"
|
||||||
|
// vtmp.outerProduct(vy, vz);
|
||||||
|
"vopmula.xyz ACC, vf10, vf9 \n\t"
|
||||||
|
"vopmsub.xyz vf11, vf9, vf10 \n\t"
|
||||||
|
// mtmp[0] = vtmp.normalize();
|
||||||
|
"vmul.xyz vf12, vf11, vf11 \n\t"
|
||||||
|
"vaddy.x vf12, vf12, vf12 \n\t"
|
||||||
|
"vaddz.x vf12, vf12, vf12 \n\t"
|
||||||
|
"vrsqrt Q, vf0w, vf12x \n\t"
|
||||||
|
"vsub.xyzw vf4, vf0, vf0 \n\t"
|
||||||
|
"vwaitq \n\t"
|
||||||
|
"vmulq.xyz vf4, vf11, Q \n\t"
|
||||||
|
// mtmp[2] = vz.normalize();
|
||||||
|
"vmul.xyz vf12, vf9, vf9 \n\t"
|
||||||
|
"vaddy.x vf12, vf12, vf12 \n\t"
|
||||||
|
"vaddz.x vf12, vf12, vf12 \n\t"
|
||||||
|
"vrsqrt Q, vf0w, vf12x \n\t"
|
||||||
|
"vsub.xyzw vf6, vf0, vf0 \n\t"
|
||||||
|
"vwaitq \n\t"
|
||||||
|
"vmulq.xyz vf6, vf9, Q \n\t"
|
||||||
|
// mtmp[1].outerProduct(mtmp[2], mtmp[0]);
|
||||||
|
"vopmula.xyz ACC, vf6, vf4 \n\t"
|
||||||
|
"vopmsub.xyz vf5, vf4, vf6 \n\t"
|
||||||
|
// mtmp.transpose(pos);
|
||||||
|
"lqc2 vf7, 0x00(%1) \n\t"
|
||||||
|
// m = mtmp.inverse();
|
||||||
|
"qmfc2.ni $11, vf0 \n\t"
|
||||||
|
"qmfc2.ni $8, vf4 \n\t"
|
||||||
|
"qmfc2.ni $9, vf5 \n\t"
|
||||||
|
"qmfc2.ni $10, vf6 \n\t"
|
||||||
|
|
||||||
|
"pextlw $12, $9, $8 \n\t"
|
||||||
|
"pextuw $13, $9, $8 \n\t"
|
||||||
|
"pextlw $14, $11, $10 \n\t"
|
||||||
|
"pextuw $15, $11, $10 \n\t"
|
||||||
|
"pcpyld $8, $14, $12 \n\t"
|
||||||
|
"pcpyud $9, $12, $14 \n\t"
|
||||||
|
"pcpyld $10, $15, $13 \n\t"
|
||||||
|
|
||||||
|
"qmtc2.ni $8, vf16 \n\t"
|
||||||
|
"qmtc2.ni $9, vf17 \n\t"
|
||||||
|
"qmtc2.ni $10, vf18 \n\t"
|
||||||
|
"vmulax.xyz ACC, vf16, vf7 \n\t"
|
||||||
|
"vmadday.xyz ACC, vf17, vf7 \n\t"
|
||||||
|
"vmaddz.xyz vf5, vf18, vf7 \n\t"
|
||||||
|
"vsub.xyzw vf5, vf0, vf5 \n\t"
|
||||||
|
|
||||||
|
"sq $8, 0x00(%0) \n\t"
|
||||||
|
"sq $9, 0x10(%0) \n\t"
|
||||||
|
"sq $10, 0x20(%0) \n\t"
|
||||||
|
"sqc2 vf5, 0x30(%0) \n\t"
|
||||||
|
:
|
||||||
|
: "r"(this->data), "r"(t_pos), "r"(t_vz), "r"(t_vy));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void Matrix::cross(float res[16], const float a[16], const float b[16])
|
||||||
{
|
{
|
||||||
asm volatile(
|
asm volatile(
|
||||||
"lqc2 vf1, 0x00(%1) \n\t"
|
"lqc2 vf1, 0x00(%1) \n\t"
|
||||||
@@ -197,127 +353,6 @@ void Matrix::operator*=(const Matrix &t)
|
|||||||
"sqc2 vf3, 0x20(%0) \n\t"
|
"sqc2 vf3, 0x20(%0) \n\t"
|
||||||
"sqc2 vf4, 0x30(%0) \n\t"
|
"sqc2 vf4, 0x30(%0) \n\t"
|
||||||
:
|
:
|
||||||
: "r"(this->data), "r"(t.data), "r"(this->data)
|
: "r"(res), "r"(b), "r"(a)
|
||||||
: "memory");
|
: "memory");
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/** Create empty matrix */
|
|
||||||
Matrix::Matrix()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
data[0] = 0.0F;
|
|
||||||
data[1] = 0.0F;
|
|
||||||
data[2] = 0.0F;
|
|
||||||
data[3] = 0.0F;
|
|
||||||
|
|
||||||
data[4] = 0.0F;
|
|
||||||
data[5] = 0.0F;
|
|
||||||
data[6] = 0.0F;
|
|
||||||
data[7] = 0.0F;
|
|
||||||
|
|
||||||
data[8] = 0.0F;
|
|
||||||
data[9] = 0.0F;
|
|
||||||
data[10] = 0.0F;
|
|
||||||
data[11] = 0.0F;
|
|
||||||
|
|
||||||
data[12] = 0.0F;
|
|
||||||
data[13] = 0.0F;
|
|
||||||
data[14] = 0.0F;
|
|
||||||
data[15] = 0.0F;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
Matrix::~Matrix() {}
|
|
||||||
|
|
||||||
// ----
|
|
||||||
// Methods
|
|
||||||
// ----
|
|
||||||
|
|
||||||
/** Set up a perspective projection matrix
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* Clone of gluPerspective()
|
|
||||||
* https://www.khronos.org/registry/OpenGL-Refpages/gl2.1/xhtml/gluPerspective.xml
|
|
||||||
* @param fov (FOV in radians)/2
|
|
||||||
* @param aspect Aspect ratio
|
|
||||||
* @param scrW Half of screen width
|
|
||||||
* @param scrH Half of screen height
|
|
||||||
* @param zNear Distance to near plane
|
|
||||||
* @param zFar Distance to far plane
|
|
||||||
* @param projScale Projection scale
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
void Matrix::setPerspective(ScreenSettings &t_screen)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
float fovYdiv2 = Math::HALF_ANG2RAD * t_screen.fov;
|
|
||||||
float cotFOV = 1.0F / (Math::sin(fovYdiv2) / Math::cos(fovYdiv2));
|
|
||||||
float w = cotFOV * (t_screen.width / t_screen.projectionScale) / t_screen.aspectRatio;
|
|
||||||
float h = cotFOV * (t_screen.height / t_screen.projectionScale);
|
|
||||||
|
|
||||||
this->data[0] = w;
|
|
||||||
this->data[1] = 0.0F;
|
|
||||||
this->data[2] = 0.0F;
|
|
||||||
this->data[3] = 0.0F;
|
|
||||||
|
|
||||||
this->data[4] = 0.0F;
|
|
||||||
this->data[5] = -h;
|
|
||||||
this->data[6] = 0.0F;
|
|
||||||
this->data[7] = 0.0F;
|
|
||||||
|
|
||||||
this->data[8] = 0.0F;
|
|
||||||
this->data[9] = 0.0F;
|
|
||||||
this->data[10] =
|
|
||||||
(t_screen.farPlaneDist + t_screen.nearPlaneDist) /
|
|
||||||
(t_screen.farPlaneDist - t_screen.nearPlaneDist);
|
|
||||||
this->data[11] = -1.0F;
|
|
||||||
|
|
||||||
this->data[12] = 0.0F;
|
|
||||||
this->data[13] = 0.0F;
|
|
||||||
this->data[14] =
|
|
||||||
(2.0F * t_screen.farPlaneDist * t_screen.nearPlaneDist) /
|
|
||||||
(t_screen.farPlaneDist - t_screen.nearPlaneDist);
|
|
||||||
this->data[15] = 0.0F;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/** Create a view matrix that transforms coordinates in
|
|
||||||
* such a way that the user looks at a target vector
|
|
||||||
* direction from a position vector.
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* Clone of OpenGL lookAt function
|
|
||||||
* https://learnopengl.com/Getting-started/Camera
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
void Matrix::lookAt(Vector3 &t_up, Vector3 &t_position, Vector3 &t_target)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
Vector3 camForward, camUp, camRight;
|
|
||||||
|
|
||||||
camForward = t_position - t_target;
|
|
||||||
camForward.normalize();
|
|
||||||
camRight = t_up * camForward;
|
|
||||||
camRight.normalize();
|
|
||||||
camUp = camForward * camRight;
|
|
||||||
|
|
||||||
data[0] = camRight.x;
|
|
||||||
data[4] = camRight.y;
|
|
||||||
data[8] = camRight.z;
|
|
||||||
data[12] = -camRight.innerProduct(t_position);
|
|
||||||
|
|
||||||
data[1] = camUp.x;
|
|
||||||
data[5] = camUp.y;
|
|
||||||
data[9] = camUp.z;
|
|
||||||
data[13] = -camUp.innerProduct(t_position);
|
|
||||||
|
|
||||||
data[2] = camForward.x;
|
|
||||||
data[6] = camForward.y;
|
|
||||||
data[10] = camForward.z;
|
|
||||||
data[14] = -camForward.innerProduct(t_position);
|
|
||||||
|
|
||||||
data[3] = 0;
|
|
||||||
data[7] = 0;
|
|
||||||
data[11] = 0;
|
|
||||||
data[15] = 1;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
const void Matrix::print() const
|
|
||||||
{
|
|
||||||
printf("MATRIX(\n%f, %f, %f, %f\n%f, %f, %f, %f\n%f, %f, %f, %f\n%f, %f, %f, %f\n)\n",
|
|
||||||
data[0], data[1], data[2], data[3],
|
|
||||||
data[4], data[5], data[6], data[7],
|
|
||||||
data[8], data[9], data[10], data[11],
|
|
||||||
data[12], data[13], data[14], data[15]);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|||||||
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