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

Ziel: Saubere Trennung der Bibliothek, Vermeidung von Namenskonflikten.

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:

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?

- 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:

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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