ARCH: Design-Dokumentation final

design.txt

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+Eine  Mücke
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+Projekt: gamematrix (C++ Library)
+Rolle: Architekt
+Datei: design.txt
+Datum: 16.11.25
+Team:bhattial100541
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+# 1. Projektstruktur / Namespace
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+Namespace: Matrix3D
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+Ziel: Saubere Trennung der Bibliothek, Vermeidung von Namenskonflikten.
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+Beispiel:
+namespace Matrix3D {
+    // Funktionen, ggf Klasse(n)
+}
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+# 2. Datenstrukturen / Klassen
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+Listen Sie die Klassen oder Structs auf, die verwendet werden:
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+Name	Typ	Beschreibung
+Vec3	struct Vec3 (z.B. std::array<double, 3>)	3D-Vektor (x, y, z)
+Mat4	std::array<std::array<double,4>,4>	4x4-Matrix (homogen)
+Vec4	struct Vec4 (z.B. std::array<double, 4>)	4D-Vektor (Homogene Koordinaten)
+gameMatrix	class gameMatrix (Container für statische Methoden)	Statische Klasse zur Erzeugung von Transformationsmatrizen
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+# 3. Operatoren / Templates
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+Welche Operatoren oder Templates sollen definiert werden?
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+- Templates für unterschiedliche Datentypen? ☐  Nein
+- Operatoren:
+    - Mat4 * Mat4(Matrix-Matrix-Multiplikation)
+    - Mat4 * Vec3(Matrix-Vektor-Multiplikation unter Nutzung homogener Koordinaten)
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+# 4. Funktionen / Schnittstellen
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+Liste der Funktionen mit Eingabe/Ausgabe und kurzer Beschreibung:
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+Funktion	Eingabe	Ausgabe	Kurzbeschreibung
+matmul	const Mat4& A, const Mat4& B	Mat4	Matrixmultiplikation 4x4
+translate	const Vec3& pos	Mat4	Erzeugt eine Verschiebungstransformationsmatrix
+rot3D	double angle_deg, char axis ('x', 'y', 'z')	Mat4	Erzeugt eine Rotationsmatrix um Achse x/y/z
+identity	---	Mat4	Erzeugt die 4x4-Identitätsmatrix
+operator*	const Mat4& m, const Vec3& v	Vec3	Multipliziert Matrizen mit 3D-Vektoren (Homogen-Adapter)
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+# 5. Designentscheidungen / Hinweise
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+- Rückgabe der Matrizen per Wert oder Referenz? Wert(Transformationsmatrizen, da diese neu erzeugt werden und Copy Elision durch moderne Compiler optimiert werden kann)
+- Verwendung von std::array oder std::vector? std::array(bessere Performance und speichereffizienter als std::vector)
+- Homogene Koordinaten für Translation / Rotation (4x4)? ☐ Ja
+- Weitere Designüberlegungen: Klasse gameMatrix dient als Utility Class, sollte keine eigene zustände besitzen, daher Funktionen sind static implementiert, folgt den OCP principle
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+# 6. Deliverables / Milestones
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+- design.txt fertig und im Branch architect committed
+- Übergabe an Entwickler für Implementierung
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+Hinweis:
+- Dieses Dokument dient als Grundlage für die Implementierung.
+- Alle Designentscheidungen sollen klar nachvollziehbar sein.
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