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docs/api/math/matrix4/decompose.md

@@ -0,0 +1,24 @@
+# Matrix4::Decompose
+
+```cpp
+void Decompose(Vector3& translation, Quaternion& rotation, Vector3& scale) const
+```
+
+将矩阵分解为平移、旋转和缩放分量。
+
+**参数：**
+- `translation` - 输出平移向量
+- `rotation` - 输出旋转四元数
+- `scale` - 输出缩放向量
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 m = ...;
+Vector3 translation;
+Quaternion rotation;
+Vector3 scale;
+m.Decompose(translation, rotation, scale);
+```

docs/api/math/matrix4/determinant.md

@@ -0,0 +1,18 @@
+# Matrix4::Determinant
+
+```cpp
+float Determinant() const
+```
+
+计算矩阵的行列式。
+
+**返回：** `float` - 行列式值
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 m = ...;
+float det = m.Determinant();
+```

docs/api/math/matrix4/getrotation.md

@@ -0,0 +1,18 @@
+# Matrix4::GetRotation
+
+```cpp
+Quaternion GetRotation() const
+```
+
+从矩阵中提取旋转分量。
+
+**返回：** `Quaternion` - 旋转四元数
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 m = ...;
+Quaternion rotation = m.GetRotation();
+```

docs/api/math/matrix4/getscale.md

@@ -0,0 +1,18 @@
+# Matrix4::GetScale
+
+```cpp
+Vector3 GetScale() const
+```
+
+从矩阵中提取缩放分量。
+
+**返回：** `Vector3` - 缩放向量
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 m = ...;
+Vector3 scale = m.GetScale();
+```

docs/api/math/matrix4/gettranslation.md

@@ -0,0 +1,18 @@
+# Matrix4::GetTranslation
+
+```cpp
+Vector3 GetTranslation() const
+```
+
+从矩阵中提取平移分量。
+
+**返回：** `Vector3` - 平移向量
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 m = ...;
+Vector3 translation = m.GetTranslation();
+```

docs/api/math/matrix4/identity.md

@@ -0,0 +1,17 @@
+# Matrix4::Identity
+
+```cpp
+static Matrix4 Identity()
+```
+
+返回 4x4 单位矩阵。
+
+**返回：** `Matrix4` - 单位矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 identity = Matrix4::Identity();
+```

docs/api/math/matrix4/inverse.md

@@ -0,0 +1,18 @@
+# Matrix4::Inverse
+
+```cpp
+Matrix4 Inverse() const
+```
+
+返回矩阵的逆矩阵。
+
+**返回：** `Matrix4` - 逆矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 m = ...;
+Matrix4 inv = m.Inverse();
+```

docs/api/math/matrix4/lookat.md

@@ -0,0 +1,22 @@
+# Matrix4::LookAt
+
+```cpp
+static Matrix4 LookAt(const Vector3& eye, const Vector3& target, const Vector3& up)
+```
+
+创建视图矩阵（观察矩阵）。
+
+**参数：**
+- `eye` - 相机位置
+- `target` - 观察目标点
+- `up` - 世界空间中的上方向
+
+**返回：** `Matrix4` - 视图矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 view = Matrix4::LookAt(cameraPos, target, Vector3::Up());
+```

docs/api/math/matrix4/matrix4.md

@@ -0,0 +1,79 @@
+# 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：** `#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()](identity.md) | `Matrix4` | 单位矩阵 |
+| [Zero()](zero.md) | `Matrix4` | 零矩阵 |
+| [Translation(v)](translation.md) | `Matrix4` | 平移矩阵 |
+| [Scale(v)](scale.md) | `Matrix4` | 缩放矩阵 |
+| [Rotation(q)](rotation.md) | `Matrix4` | 旋转矩阵（四元数） |
+| [TRS(translation, rotation, scale)](trs.md) | `Matrix4` | 完整变换 |
+
+### 旋转
+
+| 方法 | 返回值 | 描述 |
+|------|--------|------|
+| [RotationX(radians)](rotationx.md) | `Matrix4` | X 轴旋转 |
+| [RotationY(radians)](rotationy.md) | `Matrix4` | Y 轴旋转 |
+| [RotationZ(radians)](rotationz.md) | `Matrix4` | Z 轴旋转 |
+
+### 相机变换
+
+| 方法 | 返回值 | 描述 |
+|------|--------|------|
+| [LookAt(eye, target, up)](lookat.md) | `Matrix4` | 视图矩阵 |
+| [Perspective(fov, aspect, near, far)](perspective.md) | `Matrix4` | 透视投影 |
+| [Orthographic(left, right, bottom, top, near, far)](orthographic.md) | `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)](multiplypoint.md) | `Vector3` | 点变换（带平移） |
+| [MultiplyVector(v)](multiplyvector.md) | `Vector3` | 方向变换（不带平移） |
+
+### 分解
+
+| 方法 | 返回值 | 描述 |
+|------|--------|------|
+| [Transpose()](transpose.md) | `Matrix4` | 转置矩阵 |
+| [Inverse()](inverse.md) | `Matrix4` | 逆矩阵 |
+| [Determinant()](determinant.md) | `float` | 行列式 |
+| [GetTranslation()](gettranslation.md) | `Vector3` | 获取平移分量 |
+| [GetRotation()](getrotation.md) | `Quaternion` | 获取旋转分量 |
+| [GetScale()](getscale.md) | `Vector3` | 获取缩放分量 |
+| [Decompose(translation, rotation, scale)](decompose.md) | `void` | 分解所有分量 |
+
+## 相关文档
+
+- [Math 模块总览](../math.md) - 返回 Math 模块总览

docs/api/math/matrix4/multiplypoint.md

@@ -0,0 +1,21 @@
+# Matrix4::MultiplyPoint
+
+```cpp
+Vector3 MultiplyPoint(const Vector3& v) const
+```
+
+使用矩阵变换点（包含平移）。
+
+**参数：**
+- `v` - 要变换的点
+
+**返回：** `Vector3` - 变换后的点
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 model = Matrix4::TRS(pos, rot, scale);
+Vector3 worldPos = model.MultiplyPoint(localPos);
+```

docs/api/math/matrix4/multiplyvector.md

@@ -0,0 +1,21 @@
+# Matrix4::MultiplyVector
+
+```cpp
+Vector3 MultiplyVector(const Vector3& v) const
+```
+
+使用矩阵变换方向向量（不包含平移）。
+
+**参数：**
+- `v` - 要变换的方向向量
+
+**返回：** `Vector3` - 变换后的方向
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 model = Matrix4::TRS(pos, rot, scale);
+Vector3 worldDir = model.MultiplyVector(localDir);
+```

docs/api/math/matrix4/orthographic.md

@@ -0,0 +1,25 @@
+# Matrix4::Orthographic
+
+```cpp
+static Matrix4 Orthographic(float left, float right, float bottom, float top, float near, float far)
+```
+
+创建正交投影矩阵。
+
+**参数：**
+- `left` - 左裁剪面
+- `right` - 右裁剪面
+- `bottom` - 下裁剪面
+- `top` - 上裁剪面
+- `near` - 近裁剪面距离
+- `far` - 远裁剪面距离
+
+**返回：** `Matrix4` - 正交投影矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 ortho = Matrix4::Orthographic(-aspect, aspect, -1.0f, 1.0f, 0.1f, 100.0f);
+```

docs/api/math/matrix4/perspective.md

@@ -0,0 +1,23 @@
+# Matrix4::Perspective
+
+```cpp
+static Matrix4 Perspective(float fov, float aspect, float near, float far)
+```
+
+创建透视投影矩阵。
+
+**参数：**
+- `fov` - 垂直视野角度（弧度）
+- `aspect` - 宽高比
+- `near` - 近裁剪面距离
+- `far` - 远裁剪面距离
+
+**返回：** `Matrix4` - 透视投影矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 proj = Matrix4::Perspective(45.0f * DEG_TO_RAD, aspect, 0.1f, 100.0f);
+```

docs/api/math/matrix4/rotation.md

@@ -0,0 +1,21 @@
+# Matrix4::Rotation
+
+```cpp
+static Matrix4 Rotation(const Quaternion& q)
+```
+
+从四元数创建旋转矩阵。
+
+**参数：**
+- `q` - 四元数
+
+**返回：** `Matrix4` - 旋转矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Quaternion rot = Quaternion::FromEulerAngles(0.0f, 90.0f * DEG_TO_RAD, 0.0f);
+Matrix4 rotation = Matrix4::Rotation(rot);
+```

docs/api/math/matrix4/rotationx.md

@@ -0,0 +1,20 @@
+# Matrix4::RotationX
+
+```cpp
+static Matrix4 RotationX(float radians)
+```
+
+创建绕 X 轴旋转的矩阵。
+
+**参数：**
+- `radians` - 旋转角度（弧度）
+
+**返回：** `Matrix4` - 旋转矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 rotX = Matrix4::RotationX(Math::HALF_PI);
+```

docs/api/math/matrix4/rotationy.md

@@ -0,0 +1,20 @@
+# Matrix4::RotationY
+
+```cpp
+static Matrix4 RotationY(float radians)
+```
+
+创建绕 Y 轴旋转的矩阵。
+
+**参数：**
+- `radians` - 旋转角度（弧度）
+
+**返回：** `Matrix4` - 旋转矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 rotY = Matrix4::RotationY(Math::HALF_PI);
+```

docs/api/math/matrix4/rotationz.md

@@ -0,0 +1,20 @@
+# Matrix4::RotationZ
+
+```cpp
+static Matrix4 RotationZ(float radians)
+```
+
+创建绕 Z 轴旋转的矩阵。
+
+**参数：**
+- `radians` - 旋转角度（弧度）
+
+**返回：** `Matrix4` - 旋转矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 rotZ = Matrix4::RotationZ(Math::HALF_PI);
+```

docs/api/math/matrix4/scale.md

@@ -0,0 +1,20 @@
+# Matrix4::Scale
+
+```cpp
+static Matrix4 Scale(const Vector3& v)
+```
+
+创建缩放矩阵。
+
+**参数：**
+- `v` - 各轴缩放因子
+
+**返回：** `Matrix4` - 缩放矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 scale = Matrix4::Scale(Vector3(2.0f, 2.0f, 2.0f));
+```

docs/api/math/matrix4/translation.md

@@ -0,0 +1,20 @@
+# Matrix4::Translation
+
+```cpp
+static Matrix4 Translation(const Vector3& v)
+```
+
+创建平移矩阵。
+
+**参数：**
+- `v` - 平移向量
+
+**返回：** `Matrix4` - 平移矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 translation = Matrix4::Translation(Vector3(1.0f, 2.0f, 3.0f));
+```

docs/api/math/matrix4/transpose.md

@@ -0,0 +1,18 @@
+# Matrix4::Transpose
+
+```cpp
+Matrix4 Transpose() const
+```
+
+返回矩阵的转置。
+
+**返回：** `Matrix4` - 转置矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 m = ...;
+Matrix4 transposed = m.Transpose();
+```

docs/api/math/matrix4/trs.md

@@ -0,0 +1,22 @@
+# Matrix4::TRS
+
+```cpp
+static Matrix4 TRS(const Vector3& translation, const Quaternion& rotation, const Vector3& scale)
+```
+
+创建完整的 TRS（平移、旋转、缩放）变换矩阵。
+
+**参数：**
+- `translation` - 平移向量
+- `rotation` - 旋转四元数
+- `scale` - 缩放向量
+
+**返回：** `Matrix4` - 组合变换矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 transform = Matrix4::TRS(position, rotation, Vector3::One());
+```

docs/api/math/matrix4/zero.md

@@ -0,0 +1,17 @@
+# Matrix4::Zero
+
+```cpp
+static Matrix4 Zero()
+```
+
+返回零矩阵。
+
+**返回：** `Matrix4` - 零矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 zero = Matrix4::Zero();
+```