这是去年五月份为偶的3d引擎写的一个类.可惜那些东西离校的时候遗失在学校工作室了.在帝国论坛上看到以前发过的, 也不知道是哪一版本. 回家猛看了一下图形学的书, 发现线代已经扔给老师了(不应该说老师,偶从来没上过线代课),呵呵。不过后面还是适应了，毕竟线代学得还可以
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function Matrix() {
//构造一个二维数组
function constructor() {
var i;
t = new Array();
for (i=0; i<4; i++) {
t[i] = new Array();
}
return t;
}
//公有数据成员
this.mat = constructor();
//私有成员函数， 计算矩阵的代数余子式
function ValueDim(a) {
var num1, num2;
num1 = a[0][0]*a[1][1]*a[2][2]+a[0][1]*a[1][2]*a[2][0]+a[0][2]*a[1][0]*a[2][1];
num2 = a[0][2]*a[1][1]*a[2][0]+a[0][1]*a[1][0]*a[2][2]+a[0][0]*a[1][2]*a[2][1];
return (num1-num2);
}
}
//清零
Matrix.prototype.ZeroMatrix = function() {
var i, j;
for (i=0; i<4; i++) {
mat[i] = new Array();
for (j=0; j<4; j++) {
mat[i][j] = 0;
}
}
};
//单位化
Matrix.prototype.LoadIndetity = function() {
var i;
ZeroMatrix();
for (i=0; i<4; i++) {
mat[i][i] = 1;
}
};
//旋转 m=1时,绕x轴；m=2时,绕y轴；m=3时绕z轴
Matrix.prototype.Rotate3d = function(m, theta) {
var m1, m2;
var c, s;
LoadIdentity();
mat[m-1][m-1] = 1;
mat[3][3] = 1;
m1 = (m%3)+1;
m2 = (m1%3)+1;
m1 -= 1;
c = Math.cos(theta);
s = Math.sin(theta);
mat[m1][m1] = c;
mat[m1][m2] = -s;
mat[m2][m2] = c;
mat[m2][m1] = s;
};
//平移变换矩阵
//参数tx,ty,tz分别表示x,y,z位移量
// 1 0 0 0
// 0 1 0 0
// 0 0 1 0
// tx ty tz 1
Matrix.prototype.Translate3d = function(tx, ty, tz) {
LoadIdentity();
mat[0][3] = tx;
mat[1][3] = ty;
mat[2][3] = tz;
};
//缩放变换矩阵
//sx,sy,sz分别表示沿x,y,z方向的缩放比例
// sx 0 0 0
// 0 sy 0 0
// 0 0 sz 0
// 0 0 0 1
Matrix.prototype.Scaled3d = function(sx, sy, sz) {
LoadIdentity();
mat[0][0] = sx;
mat[1][1] = sy;
mat[2][2] = sz;
};
//去掉矩阵平移量，和透视变换量(以后还得定义一些透视函数得用到)
// 0
// 0
// 0
// 0 0 0
Matrix.prototype.RotComponet = function() {
mat[0][3] = 0;
mat[1][3] = 0;
mat[2][3] = 0;
mat[3][0] = 0;
mat[3][1] = 0;
mat[3][2] = 0;
};
//求逆矩阵，因为这里的是齐次坐标矩阵是四维的，
//所以求代数余子式ValueDim（）比较好求
//假如是要求别的什么N维的话， 那就用别的方法。
Matrix.prototype.VertDim = function(b) {
var i, j, lin, col, i1, j1;
var d, deta1;
var c = new Array();
for (i=0; i<4; i++) {
for (j=0; j<4; j++) {
lin = 0;
col = 0;
for (i1=0; i1<4; i1++) {
if (i1 != i) {
c[lin] = new Array();
for (j1=0; j1<4; j1++) {
if (j1 != j) {
c[lin][col] = mat[i][i];
col += 1;
}
}
lin += 1;
col = 0;
}
}
deta1 = ValueDim(c);
if ((i+j)%2 == 0) {
b.mat[j][i] = deta1;
} else {
b.mat[j][i] = -deta1;
}
}
}
d = 0;
for (i=0; i<4; i++) {
d += mat[0][i]*b.mat[i][0];
}
if (d == 0) {
return;
}
for (i=0; i<4; i++) {
for (j=0; j<4; j++) {
b.mat[i][j] /= d;
}
}
};
//求两个矩阵的乘积
Matrix.prototype.Matrix4x4 = function(v1, v2) {
var i, j, k;
for (i=0; i<4; i++) {
for (j=0; j<4; j++) {
mat[i][j] = 0;
for (k=0; k<4; k++) {
mat[i][j] += v1.mat[i][k]*v2.mat[k][j];
}
}
}
};
//复制一个矩阵
Matrix.prototype.CopyMatrix = function(v1) {
var i, j;
for (i=0; i<4; i++) {
for (j=0; j<4; j++) {
mat[i][j] = v1.mat[i][j];
}
}
};
//绕空间任意轴线放置变换矩阵
//这里用到了我还没有定义的一个类CVector，它是矢量类
//从CPointer类继承的，今天晚上再搞（反的工作顺序？）
//pbeg表示任意轴线的起点
//pend表示任意轴线的终点或者就是轴线的方向向量，这要看key的取值了
//key=0时pend表示终点
//key=1时pend就表示轴线方向向量（起点为默认为原点了）
Matrix.prototype.MakeRotateAxis = function(pbeg, pend, angle, key) {
var r = 0, spsi, cpsi;
var i;
p = new Cvector();
mat1 = new Matrix();
ma = new Matrix();
rx = new Matrix();
ry = new Matrix();
rz = new Matrix();
rx1 = new Matrix();
ry1 = new Matrix();
mt1 = new Matrix();
if (key != 1) {
p.VectorPointMinus(pend, pbeg);
p.Norvec();
} else {
p.Copy(pend);
p.Norvec();
}
//平移矩阵
// 1 0 0 0
// 0 1 0 0
// 0 0 1 0
//-pbeg[0] -pbeg[1] -pbeg[2] 1
for (i=0; i<4; i++) {
ma.mat[i][i] = 1;
}
ma.mat[0][3] = -pbeg[0];
ma.mat[1][3] = -pbeg[1];
ma.mat[2][3] = -pbeg[2];
//逆平移矩阵
// 1 0 0 0
// 0 1 0 0
// 0 0 1 0
// pbeg[0] pbeg[1] pbeg[2] 1
for (i=0; i<4; i++) {
mt1.mat[i][i] = 1;
}
mt1.mat[0][3] = pbeg[0];
mt1.mat[1][3] = pbeg[1];
mt1.mat[2][3] = -pbeg[2];
//绕x轴旋转矩阵
// 1 0 0 0
// 0 cosθ sinθ 0
// 0 -sinθ cosθ 0
// 0 0 0 1
spsi = 0;
cpsi = 1;
r = Math.sqrt(p.y*py+p.z*p.z);
if (r>=1.e-5) {
spsi = p.y/r;
cpsi = p.z/r;
} else {
r = 0;
}
for (i=0; i<4; i++) {
rx.mat[i][i] = 1;
}
rx.mat[1][1] = cpsi;
rx.mat[1][2] = -spsi;
rx.mat[2][1] = spsi;
rx.mat[2][2] = cpsi;
//绕x轴逆旋转矩阵
// 1 0 0 0
// 0 cosθ -sinθ 0
// 0 sinθ cosθ 0
// 0 0 0 1
for (i=0; i<4; i++) {
rx1.mat[i][i] = 1;
}
rx1.mat[1][1] = cpsi;
rx1.mat[1][2] = spsi;
rx1.mat[2][1] = -spsi;
rx1.mat[2][2] = cpsi;
//绕y轴旋转矩阵
// cosθ 0 -sinθ 0
// 0 1 0 0
// sinθ 0 cosθ 0
// 0 0 0 1
for (i=0; i<4; i++) {
ry.mat[i][i] = 1;
}
spsi = -p.x;
cpsi = r;
ry.mat[0][0] = cpsi;
ry.mat[0][2] = -spsi;
ry.mat[2][0] = spsi;
ry.mat[2][2] = cpsi;
//绕y轴逆旋转矩阵
// cosθ 0 sinθ 0
// 0 1 0 0
// -sinθ 0 cosθ 0
// 0 0 0 1
for (i=0; i<4; i++) {
ry1.mat[i][i] = 1;
}
ry1.mat[0][0] = cpsi;
ry1.mat[0][2] = spsi;
ry1.mat[2][0] = -spsi;
ry1.mat[2][2] = cpsi;
//绕z轴旋转矩阵
// cosθ sinθ 0 0
// -sinθ cosθ 0 0
// 0 0 1 0
// 0 0 0 1
for (i=0; i<4; i++) {
rz.mat[i][i] = 1;
}
spsi = Math.sin(angle);
cpsi = Math.cos(angle);
rz.mat[0][0] = cpsi;
rz.mat[0][1] = -spsi;
rz.mat[1][0] = spsi;
rz.mat[1][1] = cpsi;
//mt1=ma·rx·ry·rz·rx1·ry1·mt1
//最后得到的结果矩阵存在mat里
mat1.Matrix4x4(mt1, rx1);
mt1.Matrix4x4(mat1, ry1);
mat1.Matrix4x4(mt1, rz);
mt1.Matrix4x4(mat1, ry);
mat1.Matrix4x4(mt1, rx);
mt1.Matrix4x4(mat1, ma);
CopyMatrix(mt1);
};
//以平面任意轴线对称变换矩阵
//这是一个二维矩阵， 主要是配合我要搞的教材，要不然就不会定义这个函数了
//pbeg,pend,key代表的意义和上面旋转函数一样
//结果放在mat里.不做什么解释了
Matrix.prototype.MakeReflectaxis = function(pbeg, pend, key) {
var r = 0, spsi, cpsi;
var i, j;
p = new CVector();
mat = new Matrix();
ma = new Matrix();
rx = new Matrix();
rx1 = new Matrix();
mt1 = new Matrix();
if (key != 1) {
p.VectorPointMinus(pend, pbeg);
p.Norvec();
} else {
p.Copy(pend);
p.Norvec();
}
for (i=0; i<4; i++) {
ma.mat[i][i] = 1;
}
ma.mat[0][3] = -pbeg[0];
ma.mat[1][3] = -pbeg[1];
ma.mat[2][3] = -pbeg[2];
for (i=0; i<4; i++) {
mt1.mat[i][i] = 1;
}
mt1.mat[0][3] = pbeg[0];
mt1.mat[1][3] = pbeg[1];
mt1.mat[2][3] = pbeg[2];
spsi = 0;
cpsi = 1;
r = Math.sqrt(p.x*p.x+p.y*p.y);
if (r>1.e-5) {
spsi = p.y/r;
cpsi = p.x/r;
} else {
r = 0;
}
for (i=0; i<4; i++) {
rx.mat[i][i] = 1;
}
rx.mat[0][0] = cpsi;
rx.mat[0][1] = spsi;
rx.mat[1][0] = -spsi;
rx.mat[1][1] = cpsi;
for (i=0; i<4; i++) {
rx1.mat[i][i] = 1;
}
rx1.mat[0][0] = cpsi;
rx1.mat[0][1] = -spsi;
rx1.mat[1][0] = spsi;
rx1.mat[1][1] = cpsi;
for (i=0; i<4; i++) {
rs.mat[i][i] = 1;
}
rs.mat[0][0] = 1;
rs.mat[0][1] = 0;
rs.mat[1][0] = 0;
rs.mat[1][1] = -1;
mat.Matrix4x4(mt1, rx1);
mt1.Matrix4x4(mat, rs);
mat.Matrix4x4(mt1, rx);
mt1.Matrix4x4(mat, ma);
CopyMatrix(mt1);
};
