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TeslaRel410/CODE/RP/MUNGA/MATRIX.CPP
T
CydandClaude Fable 5 fdd9ac9d97 Initial import: Tesla Release 4.10 (Tesla:BattleTech & Tesla:Red Planet) 
Archival snapshot of the Virtual World Entertainment Tesla cockpit
software, 1994-1996: MUNGA engine and L4 pod layer source (Borland
C++ 5.0), BT/RP game code, and game content (models, audio, maps,
gauges, Division renderer data). Includes third-party libraries:
Division dVS/DPL graphics, HMI SOS audio, WATTCP networking.

Files are preserved byte-for-byte (.gitattributes disables all
line-ending conversion). README.md documents the layout, target
hardware, and toolchain.

Co-Authored-By: Claude Fable 5 <noreply@anthropic.com>
2026-07-02 13:21:58 -05:00

690 lines
17 KiB
C++
Raw Permalink Blame History

//===========================================================================//
// File: matrix.cc //
// Project: MUNGA Brick: Math Library //
// Contents: Implementation details for the matrix class //
//---------------------------------------------------------------------------//
// Date Who Modification //
// -------- --- ---------------------------------------------------------- //
// 11/21/94 JMA Initial coding. //
//---------------------------------------------------------------------------//
// Copyright (C) 1994-1995, Virtual World Entertainment, Inc. //
// All Rights reserved worldwide //
// This unpublished sourcecode is PROPRIETARY and CONFIDENTIAL //
//===========================================================================//
#include <munga.hpp>
#pragma hdrstop
#if !defined(MATRIX_HPP)
# include <matrix.hpp>
#endif
#if !defined(AFFNMTRX_HPP)
# include <affnmtrx.hpp>
#endif
#if !defined(ORIGIN_HPP)
# include <origin.hpp>
#endif
#if defined(USE_SIGNATURE)
int
Is_Signature_Bad(const volatile AbstractMatrix4x4 *)
{
return False;
}
#endif
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
AbstractMatrix4x4&
AbstractMatrix4x4::operator=(const AbstractMatrix4x4 &m)
{
#if sizeof(entries) > sizeof(m.entries)
# error memcpy size mismatch!
#endif
memcpy(entries, m.entries, sizeof(m.entries));
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
AbstractMatrix4x4&
AbstractMatrix4x4::Transpose(const AbstractMatrix4x4 &m)
{
entries[0] = m.entries[0];
entries[1] = m.entries[4];
entries[2] = m.entries[8];
entries[3] = m.entries[12];
entries[4] = m.entries[1];
entries[5] = m.entries[5];
entries[6] = m.entries[9];
entries[7] = m.entries[13];
entries[8] = m.entries[2];
entries[9] = m.entries[6];
entries[10] = m.entries[10];
entries[11] = m.entries[14];
entries[12] = m.entries[3];
entries[13] = m.entries[7];
entries[14] = m.entries[11];
entries[15] = m.entries[15];
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
Logical
AbstractMatrix4x4::TestInstance() const
{
return True;
}
const Matrix4x4
Matrix4x4::Identity(True);
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
Matrix4x4&
Matrix4x4::BuildIdentity()
{
(*this)(0,0) = 1.0f;
(*this)(1,0) = 0.0f;
(*this)(2,0) = 0.0f;
(*this)(3,0) = 0.0f;
(*this)(0,1) = 0.0f;
(*this)(1,1) = 1.0f;
(*this)(2,1) = 0.0f;
(*this)(3,1) = 0.0f;
(*this)(0,2) = 0.0f;
(*this)(1,2) = 0.0f;
(*this)(2,2) = 1.0f;
(*this)(3,2) = 0.0f;
(*this)(0,3) = 0.0f;
(*this)(1,3) = 0.0f;
(*this)(2,3) = 0.0f;
(*this)(3,3) = 1.0f;
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
Matrix4x4&
Matrix4x4::operator=(const AffineMatrix &m)
{
(*this)(0,0) = m(0,0);
(*this)(0,1) = m(0,1);
(*this)(0,2) = m(0,2);
(*this)(0,3) = 0.0f;
(*this)(1,0) = m(1,0);
(*this)(1,1) = m(1,1);
(*this)(1,2) = m(1,2);
(*this)(1,3) = 0.0f;
(*this)(2,0) = m(2,0);
(*this)(2,1) = m(2,1);
(*this)(2,2) = m(2,2);
(*this)(2,3) = 0.0f;
(*this)(3,0) = m(3,0);
(*this)(3,1) = m(3,1);
(*this)(3,2) = m(3,2);
(*this)(3,3) = 1.0f;
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
Matrix4x4&
Matrix4x4::operator=(const Origin& p)
{
Check_Pointer(this);
Check(&p);
BuildRotation(p.angularPosition);
BuildTranslation(p.linearPosition);
(*this)(0,3) = 0.0f;
(*this)(1,3) = 0.0f;
(*this)(2,3) = 0.0f;
(*this)(3,3) = 1.0f;
return *this;
}
//
//#############################################################################
//#############################################################################
//
Matrix4x4&
Matrix4x4::operator=(const EulerAngles &angles)
{
Check_Pointer(this);
Check(&angles);
SinCosPair
x,
y,
z;
x = angles.pitch;
y = angles.yaw;
z = angles.roll;
(*this)(0,0) = y.cosine*z.cosine;
(*this)(0,1) = y.cosine*z.sine;
(*this)(0,2) = -y.sine;
(*this)(0,3) = 0.0f;
(*this)(1,0) = x.sine*y.sine*z.cosine - x.cosine*z.sine;
(*this)(1,1) = x.sine*y.sine*z.sine + x.cosine*z.cosine;
(*this)(1,2) = x.sine*y.cosine;
(*this)(1,3) = 0.0f;
(*this)(2,0) = x.cosine*y.sine*z.cosine + x.sine*z.sine;
(*this)(2,1) = x.cosine*y.sine*z.sine - x.sine*z.cosine;
(*this)(2,2) = x.cosine*y.cosine;
(*this)(2,3) = 0.0f;
(*this)(3,0) = 0.0f;
(*this)(3,1) = 0.0f;
(*this)(3,2) = 0.0f;
(*this)(3,3) = 1.0f;
Check(this);
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
Matrix4x4&
Matrix4x4::BuildRotation(const Quaternion &q)
{
Check_Pointer(this);
Check(&q);
Scalar
a = q.x*q.y,
b = q.y*q.z,
c = q.z*q.x,
d = q.w*q.x,
e = q.w*q.y,
f = q.w*q.z,
g = q.w*q.w,
h = q.x*q.x,
i = q.y*q.y,
j = q.z*q.z;
(*this)(0,0) = g + h - i - j;
(*this)(1,0) = 2.0f*(a - f);
(*this)(2,0) = 2.0f*(c + e);
(*this)(0,1) = 2.0f*(f + a);
(*this)(1,1) = g - h + i - j;
(*this)(2,1) = 2.0f*(b - d);
(*this)(0,2) = 2.0f*(c - e);
(*this)(1,2) = 2.0f*(b + d);
(*this)(2,2) = g - h - i + j;
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
Matrix4x4&
Matrix4x4::operator=(const Quaternion &q)
{
Check_Pointer(this);
Check(&q);
BuildRotation(q);
(*this)(0,3) = 0.0f;
(*this)(1,3) = 0.0f;
(*this)(2,3) = 0.0f;
(*this)(3,0) = 0.0f;
(*this)(3,1) = 0.0f;
(*this)(3,2) = 0.0f;
(*this)(3,3) = 1.0f;
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
Matrix4x4&
Matrix4x4::BuildTranslation(const Point3D& p)
{
Check_Pointer(this);
Check(&p);
(*this)(3,0) = p.x;
(*this)(3,1) = p.y;
(*this)(3,2) = p.z;
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
Matrix4x4&
Matrix4x4::operator=(const Point3D& p)
{
Check_Pointer(this);
Check(&p);
BuildTranslation(p);
(*this)(0,0) = 1.0f;
(*this)(0,1) = 0.0f;
(*this)(0,2) = 0.0f;
(*this)(0,3) = 0.0f;
(*this)(1,0) = 0.0f;
(*this)(1,1) = 1.0f;
(*this)(1,2) = 0.0f;
(*this)(1,3) = 0.0f;
(*this)(2,0) = 0.0f;
(*this)(2,1) = 0.0f;
(*this)(2,2) = 1.0f;
(*this)(2,3) = 0.0f;
(*this)(3,3) = 1.0f;
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
Matrix4x4&
Matrix4x4::Multiply(
const Matrix4x4 &Source1,
const Matrix4x4 &Source2
)
{
(*this)(0,0) =
Source1(0,0)*Source2(0,0)
+ Source1(0,1)*Source2(1,0)
+ Source1(0,2)*Source2(2,0)
+ Source1(0,3)*Source2(3,0);
(*this)(1,0) =
Source1(1,0)*Source2(0,0)
+ Source1(1,1)*Source2(1,0)
+ Source1(1,2)*Source2(2,0)
+ Source1(1,3)*Source2(3,0);
(*this)(2,0) =
Source1(2,0)*Source2(0,0)
+ Source1(2,1)*Source2(1,0)
+ Source1(2,2)*Source2(2,0)
+ Source1(2,3)*Source2(3,0);
(*this)(3,0) =
Source1(3,0)*Source2(0,0)
+ Source1(3,1)*Source2(1,0)
+ Source1(3,2)*Source2(2,0)
+ Source1(3,3)*Source2(3,0);
(*this)(0,1) =
Source1(0,0)*Source2(0,1)
+ Source1(0,1)*Source2(1,1)
+ Source1(0,2)*Source2(2,1)
+ Source1(0,3)*Source2(3,1);
(*this)(1,1) =
Source1(1,0)*Source2(0,1)
+ Source1(1,1)*Source2(1,1)
+ Source1(1,2)*Source2(2,1)
+ Source1(1,3)*Source2(3,1);
(*this)(2,1) =
Source1(2,0)*Source2(0,1)
+ Source1(2,1)*Source2(1,1)
+ Source1(2,2)*Source2(2,1)
+ Source1(2,3)*Source2(3,1);
(*this)(3,1) =
Source1(3,0)*Source2(0,1)
+ Source1(3,1)*Source2(1,1)
+ Source1(3,2)*Source2(2,1)
+ Source1(3,3)*Source2(3,1);
(*this)(0,2) =
Source1(0,0)*Source2(0,2)
+ Source1(0,1)*Source2(1,2)
+ Source1(0,2)*Source2(2,2)
+ Source1(0,3)*Source2(3,2);
(*this)(1,2) =
Source1(1,0)*Source2(0,2)
+ Source1(1,1)*Source2(1,2)
+ Source1(1,2)*Source2(2,2)
+ Source1(1,3)*Source2(3,2);
(*this)(2,2) =
Source1(2,0)*Source2(0,2)
+ Source1(2,1)*Source2(1,2)
+ Source1(2,2)*Source2(2,2)
+ Source1(2,3)*Source2(3,2);
(*this)(3,2) =
Source1(3,0)*Source2(0,2)
+ Source1(3,1)*Source2(1,2)
+ Source1(3,2)*Source2(2,2)
+ Source1(3,3)*Source2(3,2);
(*this)(0,3) =
Source1(0,0)*Source2(0,3)
+ Source1(0,1)*Source2(1,3)
+ Source1(0,2)*Source2(2,3)
+ Source1(0,3)*Source2(3,3);
(*this)(1,3) =
Source1(1,0)*Source2(0,3)
+ Source1(1,1)*Source2(1,3)
+ Source1(1,2)*Source2(2,3)
+ Source1(1,3)*Source2(3,3);
(*this)(2,3) =
Source1(2,0)*Source2(0,3)
+ Source1(2,1)*Source2(1,3)
+ Source1(2,2)*Source2(2,3)
+ Source1(2,3)*Source2(3,3);
(*this)(3,3) =
Source1(3,0)*Source2(0,3)
+ Source1(3,1)*Source2(1,3)
+ Source1(3,2)*Source2(2,3)
+ Source1(3,3)*Source2(3,3);
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
Matrix4x4&
Matrix4x4::Multiply(
const Matrix4x4 &Source1,
const AffineMatrix &Source2
)
{
(*this)(0,0) =
Source1(0,0)*Source2(0,0)
+ Source1(0,1)*Source2(1,0)
+ Source1(0,2)*Source2(2,0)
+ Source1(0,3)*Source2(3,0);
(*this)(1,0) =
Source1(1,0)*Source2(0,0)
+ Source1(1,1)*Source2(1,0)
+ Source1(1,2)*Source2(2,0)
+ Source1(1,3)*Source2(3,0);
(*this)(2,0) =
Source1(2,0)*Source2(0,0)
+ Source1(2,1)*Source2(1,0)
+ Source1(2,2)*Source2(2,0)
+ Source1(2,3)*Source2(3,0);
(*this)(3,0) =
Source1(3,0)*Source2(0,0)
+ Source1(3,1)*Source2(1,0)
+ Source1(3,2)*Source2(2,0)
+ Source1(3,3)*Source2(3,0);
(*this)(0,1) =
Source1(0,0)*Source2(0,1)
+ Source1(0,1)*Source2(1,1)
+ Source1(0,2)*Source2(2,1)
+ Source1(0,3)*Source2(3,1);
(*this)(1,1) =
Source1(1,0)*Source2(0,1)
+ Source1(1,1)*Source2(1,1)
+ Source1(1,2)*Source2(2,1)
+ Source1(1,3)*Source2(3,1);
(*this)(2,1) =
Source1(2,0)*Source2(0,1)
+ Source1(2,1)*Source2(1,1)
+ Source1(2,2)*Source2(2,1)
+ Source1(2,3)*Source2(3,1);
(*this)(3,1) =
Source1(3,0)*Source2(0,1)
+ Source1(3,1)*Source2(1,1)
+ Source1(3,2)*Source2(2,1)
+ Source1(3,3)*Source2(3,1);
(*this)(0,2) =
Source1(0,0)*Source2(0,2)
+ Source1(0,1)*Source2(1,2)
+ Source1(0,2)*Source2(2,2)
+ Source1(0,3)*Source2(3,2);
(*this)(1,2) =
Source1(1,0)*Source2(0,2)
+ Source1(1,1)*Source2(1,2)
+ Source1(1,2)*Source2(2,2)
+ Source1(1,3)*Source2(3,2);
(*this)(2,2) =
Source1(2,0)*Source2(0,2)
+ Source1(2,1)*Source2(1,2)
+ Source1(2,2)*Source2(2,2)
+ Source1(2,3)*Source2(3,2);
(*this)(3,2) =
Source1(3,0)*Source2(0,2)
+ Source1(3,1)*Source2(1,2)
+ Source1(3,2)*Source2(2,2)
+ Source1(3,3)*Source2(3,2);
(*this)(0,3) = Source1(0,3);
(*this)(1,3) = Source1(1,3);
(*this)(2,3) = Source1(2,3);
(*this)(3,3) = Source1(3,3);
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
Matrix4x4&
Matrix4x4::Multiply(
const AffineMatrix &Source1,
const Matrix4x4 &Source2
)
{
(*this)(0,0) =
Source1(0,0)*Source2(0,0)
+ Source1(0,1)*Source2(1,0)
+ Source1(0,2)*Source2(2,0);
(*this)(1,0) =
Source1(1,0)*Source2(0,0)
+ Source1(1,1)*Source2(1,0)
+ Source1(1,2)*Source2(2,0);
(*this)(2,0) =
Source1(2,0)*Source2(0,0)
+ Source1(2,1)*Source2(1,0)
+ Source1(2,2)*Source2(2,0);
(*this)(3,0) =
Source1(3,0)*Source2(0,0)
+ Source1(3,1)*Source2(1,0)
+ Source1(3,2)*Source2(2,0)
+ Source2(3,0);
(*this)(0,1) =
Source1(0,0)*Source2(0,1)
+ Source1(0,1)*Source2(1,1)
+ Source1(0,2)*Source2(2,1);
(*this)(1,1) =
Source1(1,0)*Source2(0,1)
+ Source1(1,1)*Source2(1,1)
+ Source1(1,2)*Source2(2,1);
(*this)(2,1) =
Source1(2,0)*Source2(0,1)
+ Source1(2,1)*Source2(1,1)
+ Source1(2,2)*Source2(2,1);
(*this)(3,1) =
Source1(3,0)*Source2(0,1)
+ Source1(3,1)*Source2(1,1)
+ Source1(3,2)*Source2(2,1)
+ Source2(3,1);
(*this)(0,2) =
Source1(0,0)*Source2(0,2)
+ Source1(0,1)*Source2(1,2)
+ Source1(0,2)*Source2(2,2);
(*this)(1,2) =
Source1(1,0)*Source2(0,2)
+ Source1(1,1)*Source2(1,2)
+ Source1(1,2)*Source2(2,2);
(*this)(2,2) =
Source1(2,0)*Source2(0,2)
+ Source1(2,1)*Source2(1,2)
+ Source1(2,2)*Source2(2,2);
(*this)(3,2) =
Source1(3,0)*Source2(0,2)
+ Source1(3,1)*Source2(1,2)
+ Source1(3,2)*Source2(2,2)
+ Source2(3,2);
(*this)(0,3) =
Source1(0,0)*Source2(0,3)
+ Source1(0,1)*Source2(1,3)
+ Source1(0,2)*Source2(2,3);
(*this)(1,3) =
Source1(1,0)*Source2(0,3)
+ Source1(1,1)*Source2(1,3)
+ Source1(1,2)*Source2(2,3);
(*this)(2,3) =
Source1(2,0)*Source2(0,3)
+ Source1(2,1)*Source2(1,3)
+ Source1(2,2)*Source2(2,3);
(*this)(3,3) =
Source1(3,0)*Source2(0,3)
+ Source1(3,1)*Source2(1,3)
+ Source1(3,2)*Source2(2,3)
+ Source2(3,3);
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
Matrix4x4&
Matrix4x4::Multiply(
const AffineMatrix &m1,
const AffineMatrix &m2
)
{
Cast_Object(AffineMatrix*,this)->Multiply(m1,m2);
(*this)(0,3) = 0.0f;
(*this)(1,3) = 0.0f;
(*this)(2,3) = 0.0f;
(*this)(3,3) = 1.0f;
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
Matrix4x4&
Matrix4x4::SetToProjection(
Scalar Z_Plane,
Scalar Inv_Q,
Scalar Dx,
Scalar Dy,
Scalar Inv_Dz
)
{
Scalar
temp;
//
// This may need to be transposed!!!!
//
(*this)(0,0) = 1.0;
(*this)(0,1) = 0.0;
(*this)(0,2) = 0.0;
(*this)(0,3) = 0.0;
(*this)(1,0) = 0.0;
(*this)(1,1) = 1.0;
(*this)(1,2) = 0.0;
(*this)(1,3) = 0.0;
temp = Dx * Inv_Dz;
(*this)(3,0) = temp * Z_Plane;
(*this)(2,0) = -temp;
temp = Dy * Inv_Dz;
(*this)(3,1) = temp * Z_Plane;
(*this)(2,1) = -temp;
Inv_Dz *= -Inv_Q;
(*this)(2,2) = Z_Plane * Inv_Dz;
(*this)(2,3) = Z_Plane * (1.0 - (*this)(2,2));
(*this)(3,2) = Inv_Dz;
(*this)(3,3) = 1.0 - (*this)(2,2);
return *this;
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
ostream&
operator <<(ostream& Stream, const Matrix4x4 &A_Matrix)
{
Stream << setprecision(4);
Stream << "\n\t| " << setw(9) << A_Matrix(0,0) << ", " << setw(9);
Stream << A_Matrix(0,1) << ", " << setw(9) << A_Matrix(0,2) << ", ";
Stream << setw(9) << A_Matrix(0,3) << " |\n\t| " << setw(9);
Stream << A_Matrix(1,0) << ", " << setw(9) << A_Matrix(1,1) << ", ";
Stream << setw(9) << A_Matrix(1,2) << ", " << setw(9) << A_Matrix(1,3);
Stream << " |\n\t| " << setw(9) << A_Matrix(2,0) << ", " << setw(9);
Stream << A_Matrix(2,1) << ", " << setw(9) << A_Matrix(2,2) << ", ";
Stream << setw(9) << A_Matrix(2,3) << " |\n\t| " << setw(9);
Stream << A_Matrix(3,0) << ", " << setw(9) << A_Matrix(3,1) << ", ";
Stream << setw(9) << A_Matrix(3,2) << ", " << setw(9) << A_Matrix(3,3);
return Stream << " |";
}
//
//###########################################################################
//###########################################################################
//
TransposedMatrix&
TransposedMatrix::operator=(const AffineMatrix &m)
{
#if sizeof(m.entries) > sizeof(entries)
# error memcpy size mismatch!
#endif
memcpy(entries, m.entries, sizeof(m.entries));
(*this)(0,3) = 0.0f;
(*this)(1,3) = 0.0f;
(*this)(2,3) = 0.0f;
(*this)(3,3) = 1.0f;
return *this;
}
#if defined(TEST_CLASS)
# include "matrix.tcp"
#endif
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