feat(文件拆分): 拆分几何三维基础能力

ofdgo_geom.go

@@ -16,24 +16,21 @@ package ofdgo
 
 import (
 	"fmt"
-	"math"
 	"slices"
 	"strconv"
 	"strings"
+
+	basegeom "github.com/xiaoqidun/ofdgo/internal/base/geom"
 )
 
 // IdentityMatrix 单位矩阵
 var IdentityMatrix = Matrix{1, 0, 0, 1, 0, 0}
 
 // Box 矩形区域
-type Box struct {
-	X, Y, W, H float64
-}
+type Box = basegeom.Box
 
 // Point 平面坐标点
-type Point struct {
-	X, Y float64
-}
+type Point = basegeom.Point
 
 // Matrix 2D仿射变换矩阵
 type Matrix struct {
@@ -95,36 +92,21 @@ func NewMatrix(s string) Matrix {
 // 入参: o 右侧矩阵
 // 返回: Matrix 结果矩阵
 func (m Matrix) Multiply(o Matrix) Matrix {
-	return Matrix{
-		a: m.a*o.a + m.c*o.b,
-		b: m.b*o.a + m.d*o.b,
-		c: m.a*o.c + m.c*o.d,
-		d: m.b*o.c + m.d*o.d,
-		e: m.a*o.e + m.c*o.f + m.e,
-		f: m.b*o.e + m.d*o.f + m.f,
-	}
+	return MatrixFromValues(basegeom.MatrixFromValues(m.Values()).Multiply(basegeom.MatrixFromValues(o.Values())).Values())
 }
 
 // Transform 应用变换矩阵
 // 入参: x X坐标, y Y坐标
 // 返回: float64 变换后X, float64 变换后Y
 func (m Matrix) Transform(x, y float64) (float64, float64) {
-	nx := m.a*x + m.c*y + m.e
-	ny := m.b*x + m.d*y + m.f
-	return nx, ny
+	return basegeom.MatrixFromValues(m.Values()).Transform(x, y)
 }
 
 // TransformBox 获取矩形经仿射变换后的轴对齐边界
 // 入参: box 原始矩形范围
 // 返回: Box 变换后的轴对齐边界
 func (m Matrix) TransformBox(box Box) Box {
-	x, y := m.Transform(box.X, box.Y)
-	left, top, right, bottom := x, y, x, y
-	for _, point := range [][2]float64{{box.X + box.W, box.Y}, {box.X, box.Y + box.H}, {box.X + box.W, box.Y + box.H}} {
-		x, y := m.Transform(point[0], point[1])
-		left, top, right, bottom = math.Min(left, x), math.Min(top, y), math.Max(right, x), math.Max(bottom, y)
-	}
-	return Box{X: left, Y: top, W: right - left, H: bottom - top}
+	return basegeom.MatrixFromValues(m.Values()).TransformBox(box)
 }
 
 // String 返回标准CTM属性值
@@ -136,109 +118,24 @@ func (m Matrix) String() string {
 // Invert 求仿射矩阵的逆变换
 // 返回: Matrix 逆矩阵，失败时返回单位矩阵, bool 是否存在有限逆矩阵
 func (m Matrix) Invert() (Matrix, bool) {
-	for _, value := range m.Values() {
-		if !finite(value) {
-			return IdentityMatrix, false
-		}
-	}
-	det, ds := matrixProductDifference(m.a, m.d, m.b, m.c)
-	x, xs := matrixProductDifference(m.c, m.f, m.d, m.e)
-	y, ys := matrixProductDifference(m.b, m.e, m.a, m.f)
-	if det != 0 && ds && xs && ys {
-		n := Matrix{a: m.d / det, b: -m.b / det, c: -m.c / det, d: m.a / det, e: x / det, f: y / det}
-		valid := true
-		for _, value := range n.Values() {
-			valid = valid && finite(value)
-		}
-		if valid {
-			return n, true
-		}
-	}
-	determinant, exponent := matrixProductSum(m.a, m.d, -m.b, m.c)
-	if determinant == 0 {
+	result, ok := basegeom.MatrixFromValues(m.Values()).Invert()
+	if !ok {
 		return IdentityMatrix, false
 	}
-	divide := func(value float64, power int) float64 {
-		mantissa, shift := math.Frexp(value)
-		return math.Ldexp(mantissa/determinant, power+shift-exponent)
-	}
-	x, xe := matrixProductSum(m.c, m.f, -m.d, m.e)
-	y, ye := matrixProductSum(m.b, m.e, -m.a, m.f)
-	n := Matrix{a: divide(m.d, 0), b: divide(-m.b, 0), c: divide(-m.c, 0), d: divide(m.a, 0), e: divide(x, xe), f: divide(y, ye)}
-	for _, value := range n.Values() {
-		if !finite(value) {
-			return IdentityMatrix, false
-		}
-	}
-	return n, true
-}
-
-// matrixProductDifference 计算两个乘积之差，检查溢出、下溢及相消造成的精度损失
-// 入参: a 第一个乘数, b 第二个乘数, c 第三个乘数, d 第四个乘数
-// 返回: float64 乘积之差, bool 是否可直接用于求逆
-func matrixProductDifference(a, b, c, d float64) (float64, bool) {
-	x, y := a*b, c*d
-	value := x - y
-	if !finite(value) || x == 0 && a != 0 && b != 0 || y == 0 && c != 0 && d != 0 {
-		return value, false
-	}
-	return value, x == 0 && y == 0 || math.Abs(value) >= 0x1p-1022 && math.Abs(value) >= 0x1p-48*math.Max(math.Abs(x), math.Abs(y))
-}
-
-// matrixProductSum 以尾数及指数累加两个乘积，保留乘法舍入残差
-// 入参: a 第一个乘数, b 第二个乘数, c 第三个乘数, d 第四个乘数
-// 返回: float64 结果尾数, int 二进制指数
-func matrixProductSum(a, b, c, d float64) (float64, int) {
-	a, ae := math.Frexp(a)
-	b, be := math.Frexp(b)
-	c, ce := math.Frexp(c)
-	d, de := math.Frexp(d)
-	x, y := a*b, c*d
-	xe, ye := ae+be, ce+de
-	power := max(xe, ye)
-	if x == 0 {
-		power = ye
-	} else if y == 0 {
-		power = xe
-	}
-	value := math.Ldexp(x, xe-power) + math.Ldexp(y, ye-power)
-	value += math.Ldexp(math.FMA(a, b, -x), xe-power) + math.Ldexp(math.FMA(c, d, -y), ye-power)
-	value, shift := math.Frexp(value)
-	return value, power + shift
+	return MatrixFromValues(result.Values()), true
 }
 
 // TranslationMatrix 构造平移矩阵
 // 入参: x X轴偏移, y Y轴偏移
 // 返回: Matrix 平移矩阵
 func TranslationMatrix(x, y float64) Matrix {
-	return Matrix{a: 1, d: 1, e: x, f: y}
+	return MatrixFromValues(basegeom.TranslationMatrix(x, y).Values())
 }
 
 // YScale 获取Y轴缩放比例
 // 返回: float64 缩放比例
 func (m Matrix) YScale() float64 {
-	return math.Sqrt(m.c*m.c + m.d*m.d)
-}
-
-// geometryEqual 比较毫米坐标，使用固定绝对误差，不受绘图库全局精度影响
-// 入参: a 第一个坐标, b 第二个坐标
-// 返回: bool 是否在容差内相等
-func geometryEqual(a, b float64) bool {
-	return math.Abs(a-b) <= 1e-10
-}
-
-// axisAlignedMatrix 判断变换是否保持坐标轴平行，含直角旋转与镜像
-// 入参: m 仿射变换矩阵
-// 返回: bool 是否为非退化的轴对齐变换
-func axisAlignedMatrix(m Matrix) bool {
-	return m.b == 0 && m.c == 0 && m.a != 0 && m.d != 0 || m.a == 0 && m.d == 0 && m.b != 0 && m.c != 0
-}
-
-// matrixVector 变换位移，不包含平移分量
-// 入参: m 仿射变换矩阵, x 原始横向位移, y 原始纵向位移
-// 返回: float64 变换后的X位移, float64 变换后的Y位移
-func matrixVector(m Matrix, x, y float64) (float64, float64) {
-	return m.a*x + m.c*y, m.b*x + m.d*y
+	return basegeom.MatrixFromValues(m.Values()).YScale()
 }
 
 // parseFloats 解析浮点数数组