mathc

MATEMÁTICA

MATHC é uma biblioteca matemática simples para programação 2D e 3D.

Características

• Vetores (2D, 3D e 4D) (tipo inteiro e tipo ponto flutuante)
• Quatérnios
• Matrizes (2×2, 3×3 e 4×4)
• Facilitando funções

Contribuições e Desenvolvimento

Você pode ajudar no desenvolvimento do MATHC testando a biblioteca, enviando funções matemáticas dentro do escopo, reportando erros e dando feedback.

Atualmente trabalho pouco na biblioteca, mas estou sempre aberto a sugestões e contribuições.

Versionamento

A partir da versão 2, o desenvolvimento do MATHC utiliza versionamento de calendário, com uma tag YYYY.MM.DD.MICRO para cada versão estável. Se uma versão quebrar a compatibilidade com versões anteriores, ela será mencionada nas notas de versão.

Configurando

O MATHC pode ser configurado usando estes pré-processadores:

• MATHC_NO_INT : desabilita implementações usando mint_t .
• MATHC_USE_INT8 : defina mint_t como int8_t .
• MATHC_USE_INT16 : defina mint_t como int16_t .
• MATHC_USE_INT32 : defina mint_t como int32_t . Este é o padrão.
• MATHC_USE_INT64 : defina mint_t como int64_t .
• MATHC_INT_TYPE : defina um tipo personalizado para mint_t .
• MATHC_NO_FLOATING_POINT : desabilita implementações usando mfloat_t .
• MATHC_USE_SINGLE_FLOATING_POINT : defina mfloat_t como float . Este é o padrão.
• MATHC_USE_DOUBLE_FLOATING_POINT : defina mfloat_t como double .
• MATHC_FLOATING_POINT_TYPE : defina um tipo personalizado para mfloat_t .
• MATHC_USE_UNIONS : define uniões anônimas dentro de estruturas.
• MATHC_NO_POINTER_STRUCT_FUNCTIONS : não defina as funções que levam ponteiro para estruturas.
• MATHC_NO_STRUCT_FUNCTIONS : não defina as funções que tomam estruturas como valor.
• MATHC_NO_EASING_FUNCTIONS : não defina as funções de atenuação.

Você pode definir esses pré-processadores usando a opção -D do compilador ou usando a opção -include do compilador para incluir um cabeçalho de configuração com os pré-processadores de configuração dentro dele.

Exemplo de um cabeçalho de configuração que torna mint_t um int16_t , mfloat_t um GLfloat e usa as funções matemáticas padrão com precisão de ponto flutuante duplo:

 #include <gl.h>

#define MATHC_USE_INT16
#define MATHC_FLOATING_POINT_TYPE GLfloat
#define MATHC_USE_DOUBLE_FLOATING_POINT 

Tipos

Por padrão, vetores, quaternions e matrizes podem ser declarados como arrays de mint_t , arrays de mfloat_t ou estruturas.

Funções

Por padrão, MATHC possui funções que tomam como argumento matrizes de mint_t , matrizes de mfloat_t , estruturas como valor ou ponteiro para estruturas. Funções que tomam estrutura como valor possuem um prefixo s . Funções que usam ponteiro de estrutura têm um prefixo ps .

Facilitando Funções

As funções de easing são uma implementação das funções apresentadas em easings.net, úteis principalmente para animações.

As funções de atenuação assumem um valor dentro do intervalo 0.0-1.0 e geralmente retornam um valor dentro desse mesmo intervalo.

Uso

Criando uma matriz de visualização "olhar para", útil para programação 3D:

 mfloat_t position [ VEC3_SIZE ];
mfloat_t target [ VEC3_SIZE ];
mfloat_t up [ VEC3_SIZE ];
mfloat_t view [ MAT4_SIZE ];

mat4_look_at ( view ,
	vec3 ( position , 0.0 , 0.0 , 10.0 ),
	vec3 ( target , 0.0 , 0.0 , 0.0 ),
	vec3 ( up , 0.0 , 1.0 , 0.0 ));

Criando uma matriz de projeção em perspectiva:

 mfloat_t perspective [ MAT4_SIZE ];

mat4_perspective ( perspective , to_radians ( 60.0 ), 1.0 , 0.1 , 100.0 );

Criando uma matriz de modelo:

 mfloat_t position [ VEC3_SIZE ];
mfloat_t scaling [ VEC3_SIZE ];
struct {
	mfloat_t position [ MAT4_SIZE ];
	mfloat_t rotation [ MAT4_SIZE ];
	mfloat_t scaling [ MAT4_SIZE ];
	mfloat_t model [ MAT4_SIZE ];
} matrices ;

/* Position */
mat4_identity ( matrices . position );
mat4_translation ( matrices . position ,
	vec3 ( position , 0.0 , 0.0 , 0.0 ));

/* Rotation */
mat4_identity ( matrices . rotation );
mat4_rotation_x ( matrices . rotation , to_radians ( 30.0 ));

/* Scaling */
mat4_identity ( matrices . scaling );
mat4_translation ( matrices . scaling ,
	vec3 ( scaling , 1.0 , 1.0 , 1.0 ));

/* Model matrix */
mat4_multiply ( matrices . model , matrices . scaling , matrices . rotation );
mat4_multiply ( matrices . model , matrices . position , matrices . model );

Licença

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