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mathc

C#源碼

1.0.0

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數學科學

MATHC 是 2D 和 3D 程式設計的簡單數學函式庫。

特徵

向量（2D、3D 和 4D）（整數型別和浮點型別）
四元數
矩陣（2×2、3×3 和 4×4）
緩動函數

貢獻與發展

您可以協助開發 MAHC 測試庫、發送範圍內的數學函數、報告錯誤並提供回饋。

如今我在圖書館的工作很少，但我總是樂於接受建議和貢獻。

版本控制

從版本 2 開始，MATHC 的開發使用日曆版本控制，每個穩定版本都有一個標籤YYYY.MM.DD.MICRO 。如果某個版本破壞了向後相容性，則會在發行說明中提及。

配置

MATHC 可以使用這些預處理器進行設定：

MATHC_NO_INT ：停用使用mint_t的實作。
MATHC_USE_INT8 ：將mint_t定義為int8_t 。
MATHC_USE_INT16 ：將mint_t定義為int16_t 。
MATHC_USE_INT32 ：將mint_t定義為int32_t 。這是預設值。
MATHC_USE_INT64 ：將mint_t定義為int64_t 。
MATHC_INT_TYPE ：為mint_t設定自訂類型。
MATHC_NO_FLOATING_POINT ：停用使用mfloat_t的實作。
MATHC_USE_SINGLE_FLOATING_POINT ：將mfloat_t定義為float 。這是預設值。
MATHC_USE_DOUBLE_FLOATING_POINT ：將mfloat_t定義為double 。
MATHC_FLOATING_POINT_TYPE ：為mfloat_t設定自訂類型。
MATHC_USE_UNIONS ：在結構內部定義匿名聯合。
MATHC_NO_POINTER_STRUCT_FUNCTIONS ：不定義採用結構指標的函式。
MATHC_NO_STRUCT_FUNCTIONS ：不定義以結構為值的函數。
MATHC_NO_EASING_FUNCTIONS ：不定義緩動函數。

您可以使用編譯器的選項-D或使用編譯器的選項-include來定義這些預處理器，以包含其中包含配置預處理器的配置標頭。

配置頭範例，使mint_t成為int16_t 、 mfloat_t GLfloat並使用具有雙浮點精度的標準數學函數：

 #include 

#define MATHC_USE_INT16
#define MATHC_FLOATING_POINT_TYPE GLfloat
#define MATHC_USE_DOUBLE_FLOATING_POINT

類型

預設情況下，向量、四元數和矩陣可以宣告為mint_t陣列、 mfloat_t陣列或結構體。

功能

預設情況下， MATHC 具有將mint_t數組、 mfloat_t數組、結構體作為值或結構體指標作為參數的函數。以結構作為值的函數有一個前綴s 。採用結構體指標的函數有一個前綴ps 。

緩動函數

緩動函數是 easings.net 中提供的函數的實現，對於動畫特別有用。

緩動函數採用0.0-1.0範圍內的值，通常會傳回同一範圍內的值。

用法

建立「檢視」視圖矩陣，對於 3D 程式設計很有用：

 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 ));

建立透視投影矩陣：

 mfloat_t perspective [ MAT4_SIZE ];

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

建立模型矩陣：

 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 );