[eef8dfb] | 1 | //
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| 2 | // Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2021 University of Waterloo
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| 3 | //
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| 4 | // The contents of this file are covered under the licence agreement in the
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| 5 | // file "LICENCE" distributed with Cforall.
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| 6 | //
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| 7 | // io/types.hfa --
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| 8 | //
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| 9 | // Author : Dimitry Kobets
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| 10 | // Created On :
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| 11 | // Last Modified By :
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| 12 | // Last Modified On :
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| 13 | // Update Count :
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| 14 | //
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| 15 |
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[99905f4] | 16 | #pragma once
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| 17 |
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| 18 | #include <iostream.hfa>
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| 19 | #include "vec.hfa"
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| 20 |
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[fd54fef] | 21 | forall (T) {
|
---|
[99905f4] | 22 | struct vec3 {
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---|
| 23 | T x, y, z;
|
---|
| 24 | };
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---|
| 25 | }
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| 26 |
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---|
[fd54fef] | 27 | forall (T) {
|
---|
[99905f4] | 28 | static inline {
|
---|
| 29 |
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---|
| 30 | void ?{}(vec3(T)& v, T x, T y, T z) {
|
---|
| 31 | v.[x, y, z] = [x, y, z];
|
---|
| 32 | }
|
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| 33 |
|
---|
| 34 | forall(| zero_assign(T))
|
---|
| 35 | void ?{}(vec3(T)& vec, zero_t) with (vec) {
|
---|
| 36 | x = y = z = 0;
|
---|
| 37 | }
|
---|
| 38 |
|
---|
| 39 | void ?{}(vec3(T)& vec, T val) with (vec) {
|
---|
| 40 | x = y = z = val;
|
---|
| 41 | }
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| 42 |
|
---|
| 43 | void ?{}(vec3(T)& vec, vec3(T) other) with (vec) {
|
---|
| 44 | [x,y,z] = other.[x,y,z];
|
---|
| 45 | }
|
---|
| 46 |
|
---|
| 47 | void ?=?(vec3(T)& vec, vec3(T) other) with (vec) {
|
---|
| 48 | [x,y,z] = other.[x,y,z];
|
---|
| 49 | }
|
---|
| 50 | forall(| zero_assign(T))
|
---|
| 51 | void ?=?(vec3(T)& vec, zero_t) with (vec) {
|
---|
| 52 | x = y = z = 0;
|
---|
| 53 | }
|
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| 54 |
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| 55 | // Primitive mathematical operations
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| 56 |
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[1712f542] | 57 | // -
|
---|
[99905f4] | 58 | forall(| subtract(T)) {
|
---|
[250dbae] | 59 | vec3(T) ?-?(vec3(T) u, vec3(T) v) {
|
---|
[99905f4] | 60 | return [u.x - v.x, u.y - v.y, u.z - v.z];
|
---|
| 61 | }
|
---|
| 62 | vec3(T)& ?-=?(vec3(T)& u, vec3(T) v) {
|
---|
| 63 | u = u - v;
|
---|
| 64 | return u;
|
---|
| 65 | }
|
---|
| 66 | }
|
---|
| 67 | forall(| negate(T)) {
|
---|
| 68 | vec3(T) -?(vec3(T) v) with (v) {
|
---|
| 69 | return [-x, -y, -z];
|
---|
| 70 | }
|
---|
| 71 | }
|
---|
[1712f542] | 72 | forall(| { T --?(T&); }) {
|
---|
| 73 | vec3(T)& --?(vec3(T)& v) {
|
---|
| 74 | --v.x;
|
---|
| 75 | --v.y;
|
---|
| 76 | --v.z;
|
---|
| 77 | return v;
|
---|
| 78 | }
|
---|
| 79 | vec3(T) ?--(vec3(T)& v) {
|
---|
| 80 | vec3(T) copy = v;
|
---|
| 81 | --v;
|
---|
| 82 | return copy;
|
---|
| 83 | }
|
---|
| 84 | }
|
---|
| 85 |
|
---|
| 86 | // +
|
---|
[99905f4] | 87 | forall(| add(T)) {
|
---|
[250dbae] | 88 | vec3(T) ?+?(vec3(T) u, vec3(T) v) {
|
---|
[99905f4] | 89 | return [u.x + v.x, u.y + v.y, u.z + v.z];
|
---|
| 90 | }
|
---|
| 91 | vec3(T)& ?+=?(vec3(T)& u, vec3(T) v) {
|
---|
| 92 | u = u + v;
|
---|
| 93 | return u;
|
---|
| 94 | }
|
---|
| 95 | }
|
---|
| 96 |
|
---|
[1712f542] | 97 | forall(| { T ++?(T&); }) {
|
---|
| 98 | vec3(T)& ++?(vec3(T)& v) {
|
---|
| 99 | ++v.x;
|
---|
| 100 | ++v.y;
|
---|
| 101 | ++v.z;
|
---|
| 102 | return v;
|
---|
| 103 | }
|
---|
| 104 | vec3(T) ?++(vec3(T)& v) {
|
---|
| 105 | vec3(T) copy = v;
|
---|
| 106 | ++v;
|
---|
| 107 | return copy;
|
---|
| 108 | }
|
---|
| 109 | }
|
---|
| 110 |
|
---|
| 111 | // *
|
---|
[99905f4] | 112 | forall(| multiply(T)) {
|
---|
[250dbae] | 113 | vec3(T) ?*?(vec3(T) v, T scalar) with (v) {
|
---|
[99905f4] | 114 | return [x * scalar, y * scalar, z * scalar];
|
---|
| 115 | }
|
---|
[250dbae] | 116 | vec3(T) ?*?(T scalar, vec3(T) v) {
|
---|
[99905f4] | 117 | return v * scalar;
|
---|
| 118 | }
|
---|
[ae09808] | 119 | vec3(T) ?*?(vec3(T) u, vec3(T) v) {
|
---|
| 120 | return [u.x * v.x, u.y * v.y, u.z * v.z];
|
---|
| 121 | }
|
---|
[99905f4] | 122 | vec3(T)& ?*=?(vec3(T)& v, T scalar) {
|
---|
| 123 | v = v * scalar;
|
---|
| 124 | return v;
|
---|
| 125 | }
|
---|
[ae09808] | 126 | vec3(T)& ?*=?(vec3(T)& u, vec3(T) v) {
|
---|
| 127 | u = u * v;
|
---|
| 128 | return u;
|
---|
| 129 | }
|
---|
[99905f4] | 130 | }
|
---|
| 131 |
|
---|
[1712f542] | 132 | // /
|
---|
[99905f4] | 133 | forall(| divide(T)) {
|
---|
| 134 | vec3(T) ?/?(vec3(T) v, T scalar) with (v) {
|
---|
| 135 | return [x / scalar, y / scalar, z / scalar];
|
---|
| 136 | }
|
---|
[ae09808] | 137 | vec3(T) ?/?(vec3(T) u, vec3(T) v) {
|
---|
| 138 | return [u.x / v.x, u.y / v.y, u.z / v.z];
|
---|
| 139 | }
|
---|
[250dbae] | 140 | vec3(T)& ?/=?(vec3(T)& v, T scalar) {
|
---|
[99905f4] | 141 | v = v / scalar;
|
---|
| 142 | return v;
|
---|
| 143 | }
|
---|
[ae09808] | 144 | vec3(T)& ?/=?(vec3(T)& u, vec3(T) v) {
|
---|
| 145 | u = u / v;
|
---|
| 146 | return u;
|
---|
| 147 | }
|
---|
[99905f4] | 148 | }
|
---|
| 149 |
|
---|
[1712f542] | 150 | // %
|
---|
| 151 | forall(| { T ?%?(T,T); }) {
|
---|
| 152 | vec3(T) ?%?(vec3(T) v, T scalar) with (v) {
|
---|
| 153 | return [x % scalar, y % scalar, z % scalar];
|
---|
| 154 | }
|
---|
| 155 | vec3(T)& ?%=?(vec3(T)& u, T scalar) {
|
---|
| 156 | u = u % scalar;
|
---|
| 157 | return u;
|
---|
| 158 | }
|
---|
| 159 | vec3(T) ?%?(vec3(T) u, vec3(T) v) {
|
---|
| 160 | return [u.x % v.x, u.y % v.y, u.z % v.z];
|
---|
| 161 | }
|
---|
| 162 | vec3(T)& ?%=?(vec3(T)& u, vec3(T) v) {
|
---|
| 163 | u = u % v;
|
---|
| 164 | return u;
|
---|
| 165 | }
|
---|
| 166 | }
|
---|
| 167 |
|
---|
| 168 | // &
|
---|
| 169 | forall(| { T ?&?(T,T); }) {
|
---|
| 170 | vec3(T) ?&?(vec3(T) v, T scalar) with (v) {
|
---|
| 171 | return [x & scalar, y & scalar, z & scalar];
|
---|
| 172 | }
|
---|
| 173 | vec3(T)& ?&=?(vec3(T)& u, T scalar) {
|
---|
| 174 | u = u & scalar;
|
---|
| 175 | return u;
|
---|
| 176 | }
|
---|
| 177 | vec3(T) ?&?(vec3(T) u, vec3(T) v) {
|
---|
| 178 | return [u.x & v.x, u.y & v.y, u.z & v.z];
|
---|
| 179 | }
|
---|
| 180 | vec3(T)& ?&=?(vec3(T)& u, vec3(T) v) {
|
---|
| 181 | u = u & v;
|
---|
| 182 | return u;
|
---|
| 183 | }
|
---|
| 184 | }
|
---|
| 185 |
|
---|
| 186 | // |
|
---|
| 187 | forall(| { T ?|?(T,T); }) {
|
---|
| 188 | vec3(T) ?|?(vec3(T) v, T scalar) with (v) {
|
---|
| 189 | return [x | scalar, y | scalar, z | scalar];
|
---|
| 190 | }
|
---|
| 191 | vec3(T)& ?|=?(vec3(T)& u, T scalar) {
|
---|
| 192 | u = u | scalar;
|
---|
| 193 | return u;
|
---|
| 194 | }
|
---|
| 195 | vec3(T) ?|?(vec3(T) u, vec3(T) v) {
|
---|
| 196 | return [u.x | v.x, u.y | v.y, u.z | v.z];
|
---|
| 197 | }
|
---|
| 198 | vec3(T)& ?|=?(vec3(T)& u, vec3(T) v) {
|
---|
| 199 | u = u | v;
|
---|
| 200 | return u;
|
---|
| 201 | }
|
---|
| 202 | }
|
---|
| 203 |
|
---|
| 204 | // ^
|
---|
| 205 | forall(| { T ?^?(T,T); }) {
|
---|
| 206 | vec3(T) ?^?(vec3(T) v, T scalar) with (v) {
|
---|
| 207 | return [x ^ scalar, y ^ scalar, z ^ scalar];
|
---|
| 208 | }
|
---|
| 209 | vec3(T)& ?^=?(vec3(T)& u, T scalar) {
|
---|
| 210 | u = u ^ scalar;
|
---|
| 211 | return u;
|
---|
| 212 | }
|
---|
| 213 | vec3(T) ?^?(vec3(T) u, vec3(T) v) {
|
---|
| 214 | return [u.x ^ v.x, u.y ^ v.y, u.z ^ v.z];
|
---|
| 215 | }
|
---|
| 216 | vec3(T)& ?^=?(vec3(T)& u, vec3(T) v) {
|
---|
| 217 | u = u ^ v;
|
---|
| 218 | return u;
|
---|
| 219 | }
|
---|
| 220 | }
|
---|
| 221 |
|
---|
| 222 | // <<
|
---|
| 223 | forall(| { T ?<<?(T,T); }) {
|
---|
| 224 | vec3(T) ?<<?(vec3(T) v, T scalar) with (v) {
|
---|
| 225 | return [x << scalar, y << scalar, z << scalar];
|
---|
| 226 | }
|
---|
| 227 | vec3(T)& ?<<=?(vec3(T)& u, T scalar) {
|
---|
| 228 | u = u << scalar;
|
---|
| 229 | return u;
|
---|
| 230 | }
|
---|
| 231 | vec3(T) ?<<?(vec3(T) u, vec3(T) v) {
|
---|
| 232 | return [u.x << v.x, u.y << v.y, u.z << v.z];
|
---|
| 233 | }
|
---|
| 234 | vec3(T)& ?<<=?(vec3(T)& u, vec3(T) v) {
|
---|
| 235 | u = u << v;
|
---|
| 236 | return u;
|
---|
| 237 | }
|
---|
| 238 | }
|
---|
| 239 |
|
---|
| 240 | // >>
|
---|
| 241 | forall(| { T ?>>?(T,T); }) {
|
---|
| 242 | vec3(T) ?>>?(vec3(T) v, T scalar) with (v) {
|
---|
| 243 | return [x >> scalar, y >> scalar, z >> scalar];
|
---|
| 244 | }
|
---|
| 245 | vec3(T)& ?>>=?(vec3(T)& u, T scalar) {
|
---|
| 246 | u = u >> scalar;
|
---|
| 247 | return u;
|
---|
| 248 | }
|
---|
| 249 | vec3(T) ?>>?(vec3(T) u, vec3(T) v) {
|
---|
| 250 | return [u.x >> v.x, u.y >> v.y, u.z >> v.z];
|
---|
| 251 | }
|
---|
| 252 | vec3(T)& ?>>=?(vec3(T)& u, vec3(T) v) {
|
---|
| 253 | u = u >> v;
|
---|
| 254 | return u;
|
---|
| 255 | }
|
---|
| 256 | }
|
---|
| 257 |
|
---|
| 258 | // ~
|
---|
| 259 | forall(| { T ~?(T); })
|
---|
| 260 | vec3(T) ~?(vec3(T) v) with (v) {
|
---|
| 261 | return [~v.x, ~v.y, ~v.z];
|
---|
| 262 | }
|
---|
| 263 |
|
---|
| 264 | // relational
|
---|
[99905f4] | 265 | forall(| equality(T)) {
|
---|
| 266 | bool ?==?(vec3(T) u, vec3(T) v) with (u) {
|
---|
| 267 | return x == v.x && y == v.y && z == v.z;
|
---|
| 268 | }
|
---|
| 269 | bool ?!=?(vec3(T) u, vec3(T) v) {
|
---|
| 270 | return !(u == v);
|
---|
| 271 | }
|
---|
| 272 | }
|
---|
| 273 |
|
---|
| 274 | // Geometric functions
|
---|
| 275 | forall(| add(T) | multiply(T))
|
---|
| 276 | T dot(vec3(T) u, vec3(T) v) {
|
---|
| 277 | return u.x * v.x + u.y * v.y + u.z * v.z;
|
---|
| 278 | }
|
---|
| 279 |
|
---|
| 280 | forall(| subtract(T) | multiply(T))
|
---|
| 281 | vec3(T) cross(vec3(T) u, vec3(T) v) {
|
---|
| 282 | return (vec3(T)){ u.y * v.z - v.y * u.z,
|
---|
| 283 | u.z * v.x - v.z * u.x,
|
---|
| 284 | u.x * v.y - v.x * u.y };
|
---|
| 285 | }
|
---|
| 286 |
|
---|
| 287 | } // static inline
|
---|
| 288 | }
|
---|
| 289 |
|
---|
[fd54fef] | 290 | forall(ostype &, T | writeable(T, ostype)) {
|
---|
[99905f4] | 291 | ostype & ?|?(ostype & os, vec3(T) v) with (v) {
|
---|
| 292 | return os | '<' | x | ',' | y | ',' | z | '>';
|
---|
| 293 | }
|
---|
[5454d77] | 294 | OSTYPE_VOID_IMPL( vec3(T) )
|
---|
[99905f4] | 295 | }
|
---|