# Matrix4 / Matrix4x4

4x4 矩阵结构体，用于表示完整的 3D 变换（平移、旋转、缩放）、视图和投影变换。

## 头文件

```cpp
#include <XCEngine/Math/Matrix4.h>
```

## 命名空间

`XCEngine::Math`

## 类型别名

```cpp
using Matrix4 = Matrix4x4;
```

## 存储方式

行优先存储 (row-major)：
```
m[0][0] m[0][1] m[0][2] m[0][3]
m[1][0] m[1][1] m[1][2] m[1][3]
m[2][0] m[2][1] m[2][2] m[2][3]
m[3][0] m[3][1] m[3][2] m[3][3]
```

## 静态工厂方法

### 基础变换

| 方法 | 返回值 | 描述 |
|------|--------|------|
| `Identity()` | `Matrix4` | 单位矩阵 |
| `Zero()` | `Matrix4` | 零矩阵 |
| `Translation(const Vector3& v)` | `Matrix4` | 平移矩阵 |
| `Scale(const Vector3& v)` | `Matrix4` | 缩放矩阵 |
| `Rotation(const Quaternion& q)` | `Matrix4` | 旋转矩阵（四元数） |
| `TRS(translation, rotation, scale)` | `Matrix4` | 完整变换 |

### 旋转

| 方法 | 返回值 | 描述 |
|------|--------|------|
| `RotationX(float radians)` | `Matrix4` | X 轴旋转 |
| `RotationY(float radians)` | `Matrix4` | Y 轴旋转 |
| `RotationZ(float radians)` | `Matrix4` | Z 轴旋转 |

### 相机变换

| 方法 | 返回值 | 描述 |
|------|--------|------|
| `LookAt(eye, target, up)` | `Matrix4` | 视图矩阵 |
| `Perspective(fov, aspect, near, far)` | `Matrix4` | 透视投影 |
| `Orthographic(left, right, bottom, top, near, far)` | `Matrix4` | 正交投影 |

## 实例方法

### 乘法

| 方法 | 返回值 | 描述 |
|------|--------|------|
| `operator*(Matrix4, Matrix4)` | `Matrix4` | 矩阵乘法 |
| `operator*(Matrix4, Vector4)` | `Vector4` | 矩阵-向量乘法 |
| `MultiplyPoint(v)` | `Vector3` | 点变换（带平移） |
| `MultiplyVector(v)` | `Vector3` | 方向变换（不带平移） |

### 分解

| 方法 | 返回值 | 描述 |
|------|--------|------|
| `Transpose()` | `Matrix4` | 转置矩阵 |
| `Inverse()` | `Matrix4` | 逆矩阵 |
| `Determinant()` | `float` | 行列式 |
| `GetTranslation()` | `Vector3` | 获取平移分量 |
| `GetRotation()` | `Quaternion` | 获取旋转分量 |
| `GetScale()` | `Vector3` | 获取缩放分量 |
| `Decompose(translation, rotation, scale)` | `void` | 分解所有分量 |

## 使用示例

```cpp
// MVP 矩阵
Matrix4 model = Matrix4::TRS(position, rotation, scale);
Matrix4 view = Matrix4::LookAt(cameraPos, target, Vector3::Up());
Matrix4 proj = Matrix4::Perspective(45.0f * DEG_TO_RAD, aspect, 0.1f, 100.0f);
Matrix4 mvp = proj * view * model;

// 变换点
Vector3 worldPos = model.MultiplyPoint(localPos);
Vector3 worldDir = model.MultiplyVector(localDir);

// 分解矩阵
Vector3 translation;
Quaternion rotation;
Vector3 scale;
model.Decompose(translation, rotation, scale);
```