XCEngine/docs/api/math/matrix4/matrix4.md

Matrix4

命名空间: XCEngine::Math

类型: struct

头文件: XCEngine/Math/Matrix4.h

描述: 4x4 矩阵，用于 3D 变换（平移、旋转、缩放）、视图和投影计算

概述

Matrix4 (别名 Matrix4x4) 是 XCEngine 中用于表示 4x4 变换矩阵的结构体。它支持标准的 3D 图形变换操作，包括平移、旋转、缩放，以及视图矩阵和投影矩阵的构建。该结构体采用列主序存储方式，适用于 GPU 渲染和物理计算场景。

结构体成员

成员	类型	描述
m[4][4]	float	矩阵元素数组

公共方法

方法	描述
Identity	返回单位矩阵
Zero	返回零矩阵
Translation	创建平移矩阵
Rotation	从四元数创建旋转矩阵
Scale	创建缩放矩阵
TRS	创建组合变换矩阵
LookAt	创建视图矩阵
Perspective	创建透视投影矩阵
Orthographic	创建正交投影矩阵
RotationX	创建绕 X 轴旋转矩阵
RotationY	创建绕 Y 轴旋转矩阵
RotationZ	创建绕 Z 轴旋转矩阵
operator*	矩阵乘法
MultiplyPoint	变换点（w=1）
MultiplyVector	变换向量（w=0）
Transpose	转置矩阵
Inverse	求逆矩阵
Determinant	计算行列式
GetTranslation	获取平移分量
GetRotation	获取旋转分量
GetScale	获取缩放分量
Decompose	分解矩阵为变换分量
operator[]	访问矩阵行数据

使用示例

#include "XCEngine/Math/Matrix4.h"
#include "XCEngine/Math/Vector3.h"
#include "XCEngine/Math/Quaternion.h"

using namespace XCEngine::Math;

void MatrixExample() {
    Matrix4 mat = Matrix4::TRS(
        Vector3(1.0f, 2.0f, 3.0f),
        Quaternion::FromEulerAngles(0.0f, 90.0f, 0.0f),
        Vector3(1.5f, 1.5f, 1.5f)
    );

    Vector3 point(1.0f, 0.0f, 0.0f);
    Vector3 transformed = mat.MultiplyPoint(point);

    Matrix4 inv = mat.Inverse();
    Matrix4 result = mat * inv;
}

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