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// 4*4矩陣，實現旋轉平移等大部分功能。
// 參照《3D數學基礎》的RotationMatrix和Matrix4x3，
// 并方便與OpenGL結合
// Copy Rights: Wonderful 2006
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#ifndef __MATRIX_H_INCLUDED__
#define __MATRIX_H_INCLUDED__

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// 前向聲明
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class Vector3;

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// 矩陣類
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class CMatrix44F
{
public:
	// 設置單位矩陣
	void Identity();	

	// 訪問行和列。
	void GetRow(int i, Vector3 *pVec) const;	//比如GetRow(3, &position);可以得到位置。
	void GetCol(int i, Vector3 *pVec) const;
	void SetRow(int i, const Vector3 &vec);
	void SetCol(int i, const Vector3 &vec);


	//---------------------------平移部分----------------------------------
	// 移動部分置空
	void ZeroTranslation();						
	// 直接設置移動部分
	void SetTranslation(const Vector3 &d);		
	// 設置移動部分并把旋轉置空
	void SetupTranslation(const Vector3 &d);	
	// 根據當前的旋轉和位置來移動矩陣
	void Translate(const Vector3 &d);			

	//---------------------------旋轉部分----------------------------------
	// 坐標軸索引：1、x軸，2、y軸，3、z軸。

	// 構造繞坐標軸旋轉的矩陣
	void SetupRotate(int axis, float theta);			
	// 構造繞任意軸旋轉的矩陣
	void SetupRotate(const Vector3 &axis, float theta);	
	// 繞坐標軸旋轉矩陣，依照當前的矩陣
	void Rotate(int axis, float theta);					
	// 繞任意軸旋轉矩陣，依照當前的矩陣
	void Rotate(const Vector3 &axis, float theta);		

	// 用于旋轉的乘法，平移部分不變。34為三行四列的意思
	CMatrix44F& Mul34(const CMatrix44F &m);
	// 仿射反轉，用于“物體到世界”和“世界到物體”的轉變
	CMatrix44F& AffineInverse(); 

public:
	float m[16];				// 矩陣數據成員
};

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// 非成員函數
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// 向量乘以矩陣
Vector3    operator*(const Vector3 &v, const CMatrix44F &m);
// 矩陣相乘，會調用拷貝構造函數，慢一點
CMatrix44F operator*(const CMatrix44F &a, const CMatrix44F &b);
// 向量乘以矩陣
Vector3&    operator*=(Vector3 &v, const CMatrix44F &m);
// 矩陣乘以矩陣
CMatrix44F& operator*=(CMatrix44F &a, const CMatrix44F &b);

// 計算3X3部分的行列式值
float Determinant(const CMatrix44F &m);

// 計算矩陣的逆
CMatrix44F Inverse(const CMatrix44F &m);

// 提取矩陣的平移部分
Vector3	GetTranslation(const CMatrix44F &m);

// 從局部矩陣->父矩陣，或父矩陣->局部矩陣提取位置
Vector3	GetPositionFromParentToLocalMatrix(const CMatrix44F &m);
Vector3	GetPositionFromLocalToParentMatrix(const CMatrix44F &m);

#endif