KSG-Framework/Mat3.h

#ifndef Mat3_H
#define Mat3_H

#include "Vec2.h"

namespace Framework
{
    template< typename T >
    // Eine 3x3 Matrix
    class Mat3
    {
    public:
        T elements[ 3 ][ 3 ]; // Die Elemente der Matrix
        // Kopiert die Elemente einer anderen Matrix in diese
        //  r: Die andere Matrix
        Mat3 &operator=( const Mat3 &r )
        {
            memcpy( elements, r.elements, sizeof( elements ) );
            return *this;
        }
        // Multipliziert alle Werte mit einem Skalar und speichert das Ergebnis in dieser
        //  r: Der Skalar
        Mat3 &operator*=( const T r )
        {
            for( T &e : elements )
                e *= r;
            return *this;
        }
        // Multipliziert die Matrix mit einer anderen und speichert das Ergebnis in dieser
        //  r: Die andere Matrix
        Mat3 &operator*=( const Mat3 &r )
        {
            return *this = *this * r;
        }
        // Multipliziert alle Werte mit einem Skalar ohne diese zu verändern
        //  r: Der Skalar
        Mat3 operator*( const T r ) const
        {
            Mat3 result = *this;
            return result *= r;
        }
        // Multipliziert die Matrix mit einer anderen ohne diese zu verändern
        //  r: Die andere Matrix
        Mat3 operator*( const Mat3 &r ) const
        {
            Mat3 result;
            for( int j = 0; j < 3; j++ )
            {
                for( int k = 0; k < 3; k++ )
                {
                    T sum = 0;
                    for( int i = 0; i < 3; i++ )
                        sum += elements[ j ][ i ] * r.elements[ i ][ k ];
                    result.elements[ j ][ k ] = sum;
                }
            }
            return result;
        }
        // Multipliziert die Matrix mit einem Vektor ohne diese zu verändern
        //  r: Der Vektor
        Vec2< T > operator*( const Vec2< T > r ) const
        {
            Vec2< T > result;
            result.x = elements[ 0 ][ 0 ] * r.x + elements[ 0 ][ 1 ] * r.y + elements[ 0 ][ 2 ];
            result.y = elements[ 1 ][ 0 ] * r.x + elements[ 1 ][ 1 ] * r.y + elements[ 1 ][ 2 ];
            return  result;
        }
        // Erzeugt eine Matrix, die verwendet wird, um einen Vektor zu drehen, wenn sie mit ihm multipliziert wird
        //  radian: Der Winkel im Bogenmas, um dem der Vektor gedreht werden soll
        static Mat3 rotation( T radian )
        {
            const T cosTheta = (T)cos( radian );
            const T sinTheta = (T)sin( radian );
            Mat3 r = { cosTheta, -sinTheta, 0, sinTheta, cosTheta, 0, 0, 0, 1 };
            return r;
        }
        // Erzeugt eine Matrix, die einen Vektor skalliert. wenn sie mit ihm multipliziert wird
        //  faktor: Der Faktor, um den Skalliert werden soll
        static Mat3 scaling( T faktor )
        {
            Mat3 s = { faktor, 0, 0, 0, faktor, 0, 0, 0, 1 };
            return s;
        }
        // Erzeugt eine Matrix, die einen Vektor verschiebt, wenn sie mit ihm multipliziert wird
        //  offset: Die x und y Werte, die zu dem Vektor dazu addiert werden sollen
        static Mat3 translation( const Vec2< T > offset )
        {
            Mat3 t = { 1, 0, offset.x, 0, 1, offset.y, 0, 0, 1 };
            return t;
        }
        // Erzeugt eine MAtrix, die mit allem multiplizert werden kann, ohne es zu verändern
        static Mat3 identity()
        {
            Mat3 i = { 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1 };
            return i;
        }
    };
}

#endif