| 1 | #pragma once
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| 2 | #include <math.hfa>
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| 3 | /* #include <iostream.hfa> */
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| 4 |
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| 5 | struct vec2_f {
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| 6 | float x, y;
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| 7 | };
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| 8 |
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| 9 | static inline {
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| 11 | // Constructors
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| 12 |
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| 13 | void ?{}(vec2_f& v, float x, float y) {
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| 14 | v.[x, y] = [x, y];
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| 15 | }
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|---|
| 16 | void ?{}(vec2_f& vec, zero_t) with (vec) {
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|---|
| 17 | x = y = 0;
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|---|
| 18 | }
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| 19 | void ?{}(vec2_f& vec, float val) with (vec) {
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|---|
| 20 | x = y = val;
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|---|
| 21 | }
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|---|
| 22 | void ?{}(vec2_f& vec, const vec2_f& other) with (vec) {
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|---|
| 23 | [x,y] = other.[x,y];
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|---|
| 24 | }
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| 25 |
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| 26 | // Assignment
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| 27 | void ?=?(vec2_f& vec, const vec2_f& other) with (vec) {
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|---|
| 28 | [x,y] = other.[x,y];
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|---|
| 29 | }
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|---|
| 30 | void ?=?(vec2_f& vec, zero_t) with (vec) {
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|---|
| 31 | [x,y] = [0,0];
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|---|
| 32 | }
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| 33 |
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| 34 | // Primitive mathematical operations
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| 35 |
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| 36 | // Subtraction
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| 37 | vec2_f ?-?(const vec2_f& u, const vec2_f& v) {
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|---|
| 38 | return [u.x - v.x, u.y - v.y];
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|---|
| 39 | }
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| 40 | vec2_f& ?-=?(vec2_f& u, const vec2_f& v) {
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|---|
| 41 | u = u - v;
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|---|
| 42 | return u;
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|---|
| 43 | }
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|---|
| 44 | vec2_f -?(const vec2_f& v) with (v) {
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|---|
| 45 | return [-x, -y];
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| 46 | }
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| 47 |
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| 48 | // Addition
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| 49 | vec2_f ?+?(const vec2_f& u, const vec2_f& v) {
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|---|
| 50 | return [u.x + v.x, u.y + v.y];
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|---|
| 51 | }
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|---|
| 52 | vec2_f& ?+=?(vec2_f& u, const vec2_f& v) {
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|---|
| 53 | u = u + v;
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|---|
| 54 | return u;
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|---|
| 55 | }
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| 56 |
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| 57 | // Scalar Multiplication
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| 58 | vec2_f ?*?(const vec2_f& v, float scalar) with (v) {
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|---|
| 59 | return [x * scalar, y * scalar];
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|---|
| 60 | }
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|---|
| 61 | vec2_f ?*?(float scalar, const vec2_f& v) {
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|---|
| 62 | return v * scalar;
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|---|
| 63 | }
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|---|
| 64 | vec2_f& ?*=?(vec2_f& v, float scalar) with (v) {
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|---|
| 65 | v = v * scalar;
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|---|
| 66 | return v;
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|---|
| 67 | }
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| 68 |
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| 69 |
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| 70 | // Scalar Division
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| 71 | vec2_f ?/?(const vec2_f& v, float scalar) with (v) {
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|---|
| 72 | return [x / scalar, y / scalar];
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|---|
| 73 | }
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|---|
| 74 | vec2_f& ?/=?(vec2_f& v, float scalar) with (v) {
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| 75 | v = v / scalar;
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|---|
| 76 | return v;
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|---|
| 77 | }
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| 78 |
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|---|
| 79 | // Relational Operators
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| 80 | bool ?==?(const vec2_f& u, const vec2_f& v) with (u) {
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| 81 | return x == v.x && y == v.y;
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|---|
| 82 | }
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|---|
| 83 | bool ?!=?(const vec2_f& u, const vec2_f& v) {
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|---|
| 84 | return !(u == v);
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| 85 | }
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| 86 |
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| 87 | /* // Printing the vector (ostream) */
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| 88 | /* forall( dtype ostype | ostream( ostype ) ) { */
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|---|
| 89 | /* ostype & ?|?( ostype & os, const vec2_f& v) with (v) { */
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|---|
| 90 | /* if ( sepPrt( os ) ) fmt( os, "%s", sepGetCur( os ) ); */
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|---|
| 91 | /* fmt( os, "<%g,%g>", x, y); */
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|---|
| 92 | /* return os; */
|
|---|
| 93 | /* } */
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|---|
| 94 | /* void ?|?( ostype & os, const vec2_f& v ) { */
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|---|
| 95 | /* (ostype &)(os | v); ends( os ); */
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| 96 | /* } */
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| 97 | /* } */
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| 98 |
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| 99 | //---------------------- Geometric Functions ----------------------
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| 100 | // These functions implement the Geometric Functions section of GLSL for 2D vectors
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| 101 |
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| 102 | float dot(const vec2_f& u, const vec2_f& v) {
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| 103 | return u.x * v.x + u.y * v.y;
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| 104 | }
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| 105 |
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|---|
| 106 | float length(const vec2_f& v) {
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| 107 | return sqrt(dot(v, v));
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|---|
| 108 | }
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|---|
| 109 |
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|---|
| 110 | float length_squared(const vec2_f& v) {
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|---|
| 111 | return dot(v, v);
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|---|
| 112 | }
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| 113 |
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|---|
| 114 | float distance(const vec2_f& v1, const vec2_f& v2) {
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|---|
| 115 | return length(v1 - v2);
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|---|
| 116 | }
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|---|
| 117 |
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|---|
| 118 | vec2_f normalize(const vec2_f& v) {
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|---|
| 119 | return v / sqrt(dot(v, v));
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|---|
| 120 | }
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|---|
| 121 |
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|---|
| 122 | // Project vector u onto vector v
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| 123 | vec2_f project(const vec2_f& u, const vec2_f& v) {
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|---|
| 124 | vec2_f v_norm = normalize(v);
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|---|
| 125 | return v_norm * dot(u, v_norm);
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|---|
| 126 | }
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|---|
| 127 |
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|---|
| 128 | // Reflect incident vector v with respect to surface with normal n
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|---|
| 129 | vec2_f reflect(const vec2_f& v, const vec2_f& n) {
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|---|
| 130 | return v - 2 * project(v, n);
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|---|
| 131 | }
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|---|
| 132 |
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|---|
| 133 | // Refract incident vector v with respect to surface with normal n
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|---|
| 134 | // eta is the ratio of indices of refraction between starting material and
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| 135 | // entering material (i.e., from air to water, eta = 1/1.33)
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| 136 | vec2_f refract(const vec2_f& v, const vec2_f& n, float eta) {
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|---|
| 137 | float dotValue = dot(n, v);
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|---|
| 138 | float k = 1 - eta \ 2 * (1 - dotValue \ 2);
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|---|
| 139 | if (k < 0) {
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|---|
| 140 | return 0;
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|---|
| 141 | }
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|---|
| 142 | return eta * v - (eta * dotValue + sqrt(k)) * n;
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|---|
| 143 | }
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| 144 |
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|---|
| 145 | // Given a perturbed normal and a geometric normal,
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| 146 | // flip the perturbed normal if the geometric normal is pointing away
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| 147 | // from the observer.
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| 148 | // n is the perturbed vector that we want to align
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| 149 | // i is the incident vector
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| 150 | // ng is the geometric normal of the surface
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| 151 | vec2_f faceforward(const vec2_f& n, const vec2_f& i, const vec2_f& ng) {
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|---|
| 152 | return dot(ng, i) < 0 ? n : -n;
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| 153 | }
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|---|
| 154 |
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|---|
| 155 | }
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