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