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Projekt: gamematrix (C++ Library)
Rolle: Architekt
Datei: design.txt
Datum: 03.11.2025
Team: prog3b_652
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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 | 3D-Vektor (x, y, z) |
| Mat4 | std::array<std::array<double,4>,4> | 4x4-Matrix (homogen) |
| ______ | ________ | ___________________ |
| ______ | ________ | ___________________ |
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# 3. Operatoren / Templates
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Welche Operatoren oder Templates sollen definiert werden?
- Templates für unterschiedliche Datentypen? ☐ Ja ☐ Nein
- Operatoren:
- Mat4 * Mat4
- Mat4 * Vec3
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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 | Mat4 A, Mat4 B | Mat4 | Matrixmultiplikation 4x4 |
| translate | Vec3 pos | Mat4 | Verschiebungstransformation |
| rot3D | double angle_deg, char axis | Mat4 | Rotation um Achse x/y/z |
| identity (optional)| --- | Mat4 | Identitätsmatrix |
| _____________ | __________________________________ | ____________________ | ______________________________ |
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# 5. Designentscheidungen / Hinweise
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- Rückgabe der Matrizen per Wert oder Referenz? ___________
- Verwendung von std::array oder std::vector? ___________
- Homogene Koordinaten für Translation / Rotation (4x4)? ☐ Ja ☐ Nein
- Weitere Designüberlegungen: ___________________________
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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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Projekt: gamematrix (C++ Library)
Rolle: Projektleiter
Datei: requirements.txt
Datum: 03.11.2025
Team: prob3b_652
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# 1. Projektziel
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Beschreiben Sie hier kurz das Ziel des Projekts:
Ziel:
- C++-Bibliothek gamematrix.cpp erweitern. Matrizenoperationen für 3D-Transformationen bereitstellen.
- Integration in das bestehende Spielprojekt.
- Git-Workflow: Neuer Branch für diese Woche (KW25), Änderungen committen und später in den Hauptbranch mergen.
- Vorgehensmodell: Wasserfall, alle Phasen strikt nacheinander.
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# 2. Funktionale Anforderungen
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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 |Multipliziert zwei Matrizen und gibt |
| | | |das Ergebnis als neue Matrix zurück. |
| | | |Prüft dabei, ob die Dimensionen |
| | | |kompatibel sind |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| translate | 3D Vektor | 4x4 Matrix | Verschiebt Punkte oder Objekte im Raum |
| | | | um einen gegebenen Vektor. |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| rot3D | Winkel in °, Rotationsachse (x/y/z)| 4x4 Matrix | Rotiert eine Matrix um eine Achse um |
| | | |einen vorgegebenen Winkel |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| identity (optional)| --- | 4x4 Matrix | _____________________________________ |
| _____________ | __________________________________ | ____________________ | ______________________________ |
| _____________ | __________________________________ | ____________________ | ______________________________ |
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# 3. Nicht-funktionale Anforderungen
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(z. B. Performance, Lesbarkeit, Wartbarkeit, Python-Kompatibilität via pybind11)
- Jede Methode soll mit einem aussagekräftigen Kommentar versehen werden.
- ____________________________________________________________
- ____________________________________________________________
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# 4. Annahmen / Einschränkungen
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- Wir arbeiten ausschließlich mit 4x4 Matritzen. Winkel soll in Grand eingegeben werden. ____________________________________________________________
- Variablendeklaration ausschließlich mit double# ----------------------------
# 5. Abnahmekriterien
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Wie soll geprüft werden, dass die Anforderungen erfüllt sind?
(z. B. Unit-Tests, Beispielrotationen, Matrizenmultiplikation)
- Beispielrotationen
- Matritzen-Multiplikation
-
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Hinweis:
- Diese Datei wird vom Projektleiter erstellt und gepflegt.
- Jede Phase des Projekts soll hier dokumentiert werden.
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Projekt: gamematrix (C++ Library)
Rolle: Tester
Datei: tests.txt
Datum: 4.10.2025
Team: prog3b_652
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# 1. Testplan Übersicht
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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|
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# 2. Testdaten / Matrizen
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- 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}
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# 3. Abnahmekriterien
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- Alle Unit-Tests erfolgreich
- Keine Exceptions außer gewollt (z. B. ungültige Achse)
- Testbericht in tests.txt dokumentiert
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Hinweis:
- Diese Datei wird vom Tester gepflegt.
- Tester dokumentiert Input, Output, erwartetes Ergebnis und Erfolg/Fehler.
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