| [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) {
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|---|
| [99905f4] | 22 |     struct vec3 {
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|---|
 | 23 |         T x, y, z;
 | 
|---|
 | 24 |     };
 | 
|---|
 | 25 | }
 | 
|---|
 | 26 | 
 | 
|---|
| [fd54fef] | 27 | forall (T) {
 | 
|---|
| [99905f4] | 28 |     static inline {
 | 
|---|
 | 29 | 
 | 
|---|
 | 30 |     void ?{}(vec3(T)& v, T x, T y, T z) {
 | 
|---|
 | 31 |         v.[x, y, z] = [x, y, z];
 | 
|---|
 | 32 |     }
 | 
|---|
 | 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 |     }
 | 
|---|
 | 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 |     }
 | 
|---|
 | 54 | 
 | 
|---|
 | 55 |     // Primitive mathematical operations
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|---|
 | 56 | 
 | 
|---|
| [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 |     }
 | 
|---|
| [b12e4ad] | 294 |         OSTYPE_VOID_IMPL( os, vec3(T) )
 | 
|---|
| [99905f4] | 295 | }
 | 
|---|