libctgraphics/transformmatrix.cpp

   1 /*****************************************************************************
   2 ** FILE IDENTIFICATION
   3 **
   4 **      Name:       transformmatrix.cpp
   5 **      Function:   Transform Matrix routine for graphic library
   6 **      Programmer: Kevin Rosenberg
   7 **      Date Started:   1-22-85
   8 **
   9 **  This is part of the CTSim program
  10 **  Copyright (C) 1983-2000 Kevin Rosenberg
  11 **
  12 **  $Id: transformmatrix.cpp,v 1.3 2000/12/06 01:46:43 kevin Exp $
  13 **
  14 **  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  15 **  it under the terms of the GNU General Public License (version 2) as
  16 **  published by the Free Software Foundation.
  17 **
  18 **  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  19 **  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  20 **  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  21 **  GNU General Public License for more details.
  22 **
  23 **  You should have received a copy of the GNU General Public License
  24 **  along with this program; if not, write to the Free Software
  25 **  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  26 ******************************************************************************/
  27
  28 #include <iostream>\r
  29 #include "ctsupport.h"
  30 #include "transformmatrix.h"
  31 \r
  32
  33 TransformationMatrix2D::TransformationMatrix2D (double m[3][3])
  34 {
  35   mtx[0][0] = m[0][0]; mtx[0][1] = m[0][1]; mtx[0][2] = m[0][2];
  36   mtx[1][0] = m[1][0]; mtx[1][1] = m[1][1]; mtx[1][2] = m[1][2];
  37   mtx[2][0] = m[2][0]; mtx[2][1] = m[2][1]; mtx[2][2] = m[2][2];
  38 }
  39
  40 void
  41 TransformationMatrix2D::setTranslate (double x, double y)
  42 {
  43   setIdentity();
  44   mtx[2][0] = x;
  45   mtx[2][1] = y;
  46 }
  47
  48
  49 void
  50 TransformationMatrix2D::setScale (double sx, double sy)
  51 {
  52   setIdentity();
  53   mtx[0][0] = sx;
  54   mtx[1][1] = sy;
  55 }
  56
  57
  58 void
  59 TransformationMatrix2D::setShear (double shrx, double shry)
  60 {
  61   setIdentity();
  62   mtx[1][0] = shrx;
  63   mtx[0][1] = shry;
  64 }
  65
  66 void
  67 TransformationMatrix2D::setRotate (double theta)
  68 {
  69     double s = sin (theta);
  70     double c = cos (theta);
  71
  72     setIdentity();
  73
  74     mtx[0][0] =  c;  mtx[0][1] = s;
  75     mtx[1][0] = -s;  mtx[1][1] = c;
  76 }
  77
  78
  79 void
  80 TransformationMatrix2D::setIdentity ()
  81 {
  82     mtx[0][0] = 1.;  mtx[0][1] = 0.;  mtx[0][2] = 0.;
  83     mtx[1][0] = 0.;  mtx[1][1] = 1.;  mtx[1][2] = 0.;
  84     mtx[2][0] = 0.;  mtx[2][1] = 0.;  mtx[2][2] = 1.;
  85 }
  86
  87
  88 const TransformationMatrix2D
  89 TransformationMatrix2D::invert () const
  90 {
  91   double b[3][3];
  92
  93   double determ = determinant ();
  94   if (fabs(determ) < 1E-6) {
  95     sys_error (ERR_WARNING, "Determinant = %g [TransformationMatrix2D::invert]", determ);\r
  96         print (std::cout);\r
  97         std::cout << std::endl;
  98   }
  99
 100   b[0][0] =  (mtx[1][1] * mtx[2][2] - mtx[2][1] * mtx[1][2]) / determ;
 101   b[1][0] = -(mtx[1][0] * mtx[2][2] - mtx[2][0] * mtx[1][2]) / determ;
 102   b[2][0] =  (mtx[1][0] * mtx[2][1] - mtx[2][0] * mtx[1][1]) / determ;
 103
 104   b[0][1] = -(mtx[0][1] * mtx[2][2] - mtx[2][1] * mtx[0][2]) / determ;
 105   b[1][1] =  (mtx[0][0] * mtx[2][2] - mtx[2][0] * mtx[0][2]) / determ;
 106   b[2][1] = -(mtx[0][0] * mtx[2][1] - mtx[2][0] * mtx[0][1]) / determ;
 107
 108   b[0][2] =  (mtx[0][1] * mtx[1][2] - mtx[1][1] * mtx[0][2]) / determ;
 109   b[1][2] = -(mtx[0][0] * mtx[1][2] - mtx[1][0] * mtx[0][2]) / determ;
 110   b[2][2] =  (mtx[0][0] * mtx[1][1] - mtx[1][0] * mtx[0][1]) / determ;
 111
 112   return TransformationMatrix2D (b);
 113 }
 114
 115
 116 double
 117 TransformationMatrix2D::determinant () const
 118 {
 119   return
 120     (mtx[0][0] * mtx[1][1] * mtx[2][2] - mtx[0][0] * mtx[2][1] * mtx[1][2] -
 121      mtx[0][1] * mtx[1][0] * mtx[2][2] + mtx[0][1] * mtx[2][0] * mtx[1][2] +
 122      mtx[0][2] * mtx[1][0] * mtx[2][1] - mtx[0][2] * mtx[2][0] * mtx[1][1]);
 123 }
 124
 125
 126 void
 127 TransformationMatrix2D::transformPoint (double* pX, double *pY) const
 128 {
 129   double x = *pX * mtx[0][0] + *pY * mtx[1][0] + mtx[2][0];
 130   double y = *pX * mtx[0][1] + *pY * mtx[1][1] + mtx[2][1];
 131
 132   *pX = x;
 133   *pY = y;
 134 }
 135
 136 void
 137 TransformationMatrix2D::print (std::ostream& ostr) const
 138 {
 139         std::cout << mtx[0][0] << " " << mtx[0][1] << " " << mtx[0][2] << std::endl;
 140         std::cout << mtx[1][0] << " " << mtx[1][1] << " " << mtx[1][2] << std::endl;
 141         std::cout << mtx[2][0] << " " << mtx[2][1] << " " << mtx[2][2] << std::endl;
 142 }
 143
 144
 145 // Friend of TransformMatrix2D
 146
 147 const TransformationMatrix2D operator* (const TransformationMatrix2D& a, const TransformationMatrix2D& b)
 148 {
 149     double c[3][3];
 150
 151     for (int row = 0; row < 3; row++)
 152       for (int col = 0; col < 3; col++) {
 153         c[row][col] = 0.;
 154         for (int calc = 0; calc < 3; calc++)
 155           c[row][col] += a.mtx[row][calc] * b.mtx[calc][col];
 156       }
 157
 158     return TransformationMatrix2D (c);
 159 }