Merge remote-tracking branch 'origin/main'

# Conflicts:
#	CMakeLists.txt

docs/requirements.txt

@@ -0,0 +1,60 @@
+========================================================
+Projekt: gamematrix (C++ Library)
+Rolle: Projektleiter
+Datei: requirements.txt
+Datum: 3.11.2025
+Team: Thomas und Co
+========================================================
+
+# ----------------------------
+# 1. Projektziel
+# ----------------------------
+Beschreiben Sie hier kurz das Ziel des Projekts:
+
+Ziel: Implementierung der Matrixmulitplikation, -Rotation, -Verschiebung und anschließendes Testen
+
+# ----------------------------
+# 2. Funktionale Anforderungen
+# ----------------------------
+Listen Sie alle Funktionen auf, die die Bibliothek bereitstellen soll.
+Tragen Sie ein: Funktion, Eingabe, Ausgabe, kurze Beschreibung
+
+| Funktion      | Eingabe                            | Ausgabe               | Kurzbeschreibung                       |
+|---------------|------------------------------------|-----------------------|----------------------------------------|
+| matmul        | 4x4 Matrix A, 4x4 Matrix B         | 4x4 Matrix            | Multiplikation zweier Matrizen wie in Mathe gelernt	
+| translate     | 3D Vektor                          | 4x4 Matrix            | Verschiebung
+| rot3D         | Winkel in °, Rotationsachse (x/y/z)| 4x4 Matrix            | Rotation
+| identity (optional)| ---                           | 4x4 Matrix            | _____________________________________  |
+| _____________ | __________________________________ | ____________________  | ______________________________         |
+| _____________ | __________________________________ | ____________________  | ______________________________         |
+
+# ----------------------------
+# 3. Nicht-funktionale Anforderungen
+# ----------------------------
+(z. B. Performance, Lesbarkeit, Wartbarkeit, Python-Kompatibilität via pybind11)
+
+- Lesbarkeit nach Coding Guidelines: https://elearning.ohmportal.de/pluginfile.php/395279/mod_page/content/5/Coding_Guidelines.pdf
+
+
+# ----------------------------
+# 4. Annahmen / Einschränkungen
+# ----------------------------
+(z. B. alle Matrizen sind 4x4, Winkel in Grad, nur double)
+
+- alle Matrizen sind 4x4
+- Winkel in Grad
+- nur double
+
+# ----------------------------
+# 5. Abnahmekriterien
+# ----------------------------
+Wie soll geprüft werden, dass die Anforderungen erfüllt sind?
+(z. B. Unit-Tests, Beispielrotationen, Matrizenmultiplikation)
+
+- Tests von Marco müssen fehlerfrei verlaufen
+
+========================================================
+Hinweis:
+- Diese Datei wird vom Projektleiter erstellt und gepflegt.
+- Jede Phase des Projekts soll hier dokumentiert werden.
+========================================================

docs/tests.cpp

@@ -0,0 +1,137 @@
+//
+// Created by marco on 03.11.2025.
+// Changeb by marco on 16.11.2025
+
+#include <iostream>
+#include <cmath>
+#include "gamematrix.h"
+
+using namespace Matrix3D;
+
+bool nearlyEqual(double a, double b, double eps = 1e-6) {
+    return std::abs(a - b) < eps;
+}
+
+void test_matmul_identity() {
+    Mat4 A = identity();
+    Mat4 B = identity();
+    Mat4 R = matmul(A, B);
+
+    std::cout << "Test matmul: Identity * Identity -> Identity: ";
+
+    bool ok = true;
+    for(int i=0;i<4;i++){
+        for(int j=0;j<4;j++){
+            double expected = (i==j ? 1.0 : 0.0);
+            if(!nearlyEqual(R[i][j], expected)) ok = false;
+        }
+    }
+
+    std::cout << (ok ? "OK\n" : "FAIL\n");
+}
+
+void test_matmul_example() {
+    Mat4 A = {{
+        {{1, 2, 3, 4}},
+        {{0, 1, 2, 3}},
+        {{0, 0, 1, 2}},
+        {{0, 0, 0, 1}}
+    }};
+
+    Mat4 B = {{
+        {{1, 0, 0, 0}},
+        {{1, 1, 0, 0}},
+        {{1, 1, 1, 0}},
+        {{1, 1, 1, 1}}
+    }};
+
+    Mat4 R = matmul(A, B);
+
+    std::cout << "Test matmul: Beispielmatrizen A * B: ";
+
+    // Erwartete Matrix mit Handrechnung:
+    Mat4 Expected = {{
+        {{1+2+3+4,   2+3+4,   3+4,   4}},
+        {{0+1+2+3,   1+2+3,   2+3,   3}},
+        {{0+0+1+2,   0+1+2,   1+2,   2}},
+        {{1,         1,       1,     1}}
+    }};
+
+    bool ok = true;
+    for(int i=0;i<4;i++){
+        for(int j=0;j<4;j++){
+            if(!nearlyEqual(R[i][j], Expected[i][j])) ok = false;
+        }
+    }
+
+    std::cout << (ok ? "OK\n" : "FAIL\n");
+}
+
+void test_translate() {
+    Vec3 v{1,2,3};
+    Mat4 T = translate({5,-2,1});
+    Vec3 out = T * v;
+
+    std::cout << "Test translate (Vec3{1,2,3} + {5,-2,1}): ";
+
+    if(nearlyEqual(out.x, 6) && nearlyEqual(out.y, 0) && nearlyEqual(out.z, 4))
+        std::cout << "OK\n";
+    else
+        std::cout << "FAIL (" << out.x << "," << out.y << "," << out.z << ")\n";
+}
+
+void test_rotZ_90() {
+    Vec3 v{1,0,0};
+    Mat4 Rm = rot3D(90, 'z');
+    Vec3 out = Rm * v;
+
+    std::cout << "Test rot3D Z 90° (1,0,0 -> 0,1,0): ";
+
+    if(nearlyEqual(out.x, 0) && nearlyEqual(out.y, 1))
+        std::cout << "OK\n";
+    else
+        std::cout << "FAIL (" << out.x << "," << out.y << "," << out.z << ")\n";
+}
+
+void test_rotX_180() {
+    Vec3 v{0,1,0};
+    Mat4 Rm = rot3D(180, 'x');
+    Vec3 out = Rm * v;
+
+    std::cout << "Test rot3D X 180° (0,1,0 -> 0,-1,0): ";
+
+    if(nearlyEqual(out.y, -1))
+        std::cout << "OK\n";
+    else
+        std::cout << "FAIL (" << out.x << "," << out.y << "," << out.z << ")\n";
+}
+
+void test_rotY_270() {
+    Vec3 v{1,0,0};
+    Mat4 Rm = rot3D(270, 'y');
+    Vec3 out = Rm * v;
+
+    std::cout << "Test rot3D Y 270° (1,0,0 -> 0,0,-1): ";
+
+    if(nearlyEqual(out.x, 0) && nearlyEqual(out.z, -1))
+        std::cout << "OK\n";
+    else
+        std::cout << "FAIL (" << out.x << "," << out.y << "," << out.z << ")\n";
+}
+
+int main() {
+    std::cout << "===== Matrix3D Tests =====\n";
+
+    test_matmul_identity();
+    test_matmul_example();
+
+    test_translate();
+
+    test_rotZ_90();
+    test_rotX_180();
+    test_rotY_270();
+
+    std::cout << "==========================\n";
+    return 0;
+}
+

docs/tests.txt

@@ -0,0 +1,42 @@
+========================================================
+Projekt: gamematrix (C++ Library)
+Rolle: Tester
+Datei: tests.txt
+Datum: ____________________
+Team: ____________________
+========================================================
+
+# ----------------------------
+# 1. Testplan Übersicht
+# ----------------------------
+Ziel: Überprüfung der Funktionen matmul(), translate(), rot3D().
+
+| Funktion      | Testfall                  | Eingabe                      | Erwartetes Ergebnis               | Bemerkung                  |
+|---------------|---------------------------|------------------------------|-----------------------------------|----------------------------|
+| matmul        | Identity * Identity       | 4x4 Identity Matrizen        | Identity                          | Basisfall                  |
+| matmul        | Beispielmatrizen          | A=[[...]], B=[[...]]         | C=[[...]]                         | Prüfen mit Handrechnung    |
+| translate     | Verschiebung              | Vec3 {1,2,3}                 | Matrix mit Translation 1,2,3      | Prüfen letzte Spalte       |
+| rot3D         | Rotation Z 90°            | angle_deg=90, axis='z'       | (1,0,0) -> (0,1,0)                | Prüfen Anwendung auf Vektor|
+| rot3D         | Rotation X 180°           | angle_deg=180, axis='x'      | (0,1,0) -> (0,-1,0)               | Prüfen Anwendung auf Vektor|
+| rot3D         | Rotation Y 270°           | angle_deg=270, axis='y'      | (1,0,0) -> (0,0,-1)               | Prüfen Anwendung auf Vektor|
+
+
+# ----------------------------
+# 2. Testdaten / Matrizen
+# ----------------------------
+- Matrizen für matmul: Identity, Beispiel A/B Matrizen
+- Vektoren für translate: Vec3 {x, y, z}
+- Vektoren für rot3D: Vec3 {1,0,0}, Vec3 {0,1,0}
+
+# ----------------------------
+# 3. Abnahmekriterien
+# ----------------------------
+- Alle Unit-Tests erfolgreich
+- Keine Exceptions außer gewollt (z. B. ungültige Achse)
+- Testbericht in tests.txt dokumentiert
+
+========================================================
+Hinweis:
+- Diese Datei wird vom Tester gepflegt.
+- Tester dokumentiert Input, Output, erwartetes Ergebnis und Erfolg/Fehler.
+========================================================

includes/gamecube.h

@@ -2,6 +2,9 @@
 #include "gamematrix.h"
 #include "raylib.h"
 #include <rlgl.h>
+#include <array>
+
+using Mat4 = std::array<std::array<double, 4>, 4>;
 
 struct Vec3
 {

includes/gamematrix.h

@@ -3,6 +3,7 @@
 #include <array>
 #include <stdexcept>
 #include <cmath>
+#include "gamecube.h"
 
 class gameMatrix
 {

src/gamematrix.cpp

@@ -1,10 +1,13 @@
 #include "gamematrix.h"
 #include <cmath>
 
-namespace Matrix3D {
+// Entfernt: namespace Matrix3D { ... }   <-- GEÄNDERT
 
-    Mat4 identity() {
-        Mat4 m{};
+// Implementierungen jetzt als Klassenmethoden von gameMatrix   <-- GEÄNDERT
+
+// Optional: identity() als Hilfsmethode hinzugefügt
+static std::array<std::array<double,4>,4> identity() {   // <-- NEU
+    std::array<std::array<double,4>,4> m{};
     for(int i = 0; i < 4; i++) {
         for(int j = 0; j < 4; j++) {
             m[i][j] = (i == j) ? 1.0 : 0.0;
@@ -13,8 +16,12 @@ namespace Matrix3D {
     return m;
 }
 
-    Mat4 matmul(const Mat4& A, const Mat4& B) {
-        Mat4 R{};
+// -------------------- matmul --------------------
+std::array<std::array<double,4>,4> gameMatrix::matmul(    // <-- GEÄNDERT
+    const std::array<std::array<double,4>,4>& A,
+    const std::array<std::array<double,4>,4>& B)
+{
+    std::array<std::array<double,4>,4> R{};
     for(int i = 0; i < 4; i++) {
         for(int j = 0; j < 4; j++) {
             double sum = 0.0;
@@ -27,16 +34,22 @@ namespace Matrix3D {
     return R;
 }
 
-    Mat4 translate(const Vec3& pos) {
-        Mat4 t = identity();
-        t[0][3] = pos.x;
-        t[1][3] = pos.y;
-        t[2][3] = pos.z;
+// -------------------- translate --------------------
+std::array<std::array<double,4>,4> gameMatrix::translate( // <-- GEÄNDERT
+    const std::array<double,3>& pos)
+{
+    auto t = identity();   // <-- NEU: nutzt die Hilfsmethode
+    t[0][3] = pos[0];
+    t[1][3] = pos[1];
+    t[2][3] = pos[2];
     return t;
 }
 
-    Mat4 rot3D(double angle_deg, char axis) {
-        Mat4 r = identity();
+// -------------------- rot3D --------------------
+std::array<std::array<double,4>,4> gameMatrix::rot3D(     // <-- GEÄNDERT
+    double angle_deg, char axis)
+{
+    auto r = identity();   // <-- NEU: nutzt die Hilfsmethode
 
     double rad = angle_deg * M_PI / 180.0;
     double c = std::cos(rad);
@@ -60,17 +73,3 @@ namespace Matrix3D {
     }
     return r;
 }
-
-    Vec3 operator*(const Mat4& M, const Vec3& v) {
-        Vec3 out;
-        out.x = M[0][0]*v.x + M[0][1]*v.y + M[0][2]*v.z + M[0][3];
-        out.y = M[1][0]*v.x + M[1][1]*v.y + M[1][2]*v.z + M[1][3];
-        out.z = M[2][0]*v.x + M[2][1]*v.y + M[2][2]*v.z + M[2][3];
-        return out;
-    }
-
-    Mat4 operator*(const Mat4& A, const Mat4& B) {
-        return matmul(A, B);
-    }
-
-}