| 1 | #pragma once
|
|---|
| 2 |
|
|---|
| 3 | #include <iostream.hfa>
|
|---|
| 4 | #include "vec.hfa"
|
|---|
| 5 |
|
|---|
| 6 | forall (otype T) {
|
|---|
| 7 | struct vec4 {
|
|---|
| 8 | T x, y, z, w;
|
|---|
| 9 | };
|
|---|
| 10 | }
|
|---|
| 11 |
|
|---|
| 12 |
|
|---|
| 13 | forall (otype T) {
|
|---|
| 14 | static inline {
|
|---|
| 15 |
|
|---|
| 16 | void ?{}(vec4(T)& v, T x, T y, T z, T w) {
|
|---|
| 17 | v.[x, y, z, w] = [x, y, z, w];
|
|---|
| 18 | }
|
|---|
| 19 |
|
|---|
| 20 | forall(| zero_assign(T))
|
|---|
| 21 | void ?{}(vec4(T)& vec, zero_t) with (vec) {
|
|---|
| 22 | x = y = z = w = 0;
|
|---|
| 23 | }
|
|---|
| 24 |
|
|---|
| 25 | void ?{}(vec4(T)& vec, T val) with (vec) {
|
|---|
| 26 | x = y = z = w = val;
|
|---|
| 27 | }
|
|---|
| 28 |
|
|---|
| 29 | void ?{}(vec4(T)& vec, vec4(T) other) with (vec) {
|
|---|
| 30 | [x,y,z,w] = other.[x,y,z,w];
|
|---|
| 31 | }
|
|---|
| 32 |
|
|---|
| 33 | // Assignment
|
|---|
| 34 | void ?=?(vec4(T)& vec, vec4(T) other) with (vec) {
|
|---|
| 35 | [x,y,z,w] = other.[x,y,z,w];
|
|---|
| 36 | }
|
|---|
| 37 | forall(| zero_assign(T))
|
|---|
| 38 | void ?=?(vec4(T)& vec, zero_t) with (vec) {
|
|---|
| 39 | x = y = z = w = 0;
|
|---|
| 40 | }
|
|---|
| 41 |
|
|---|
| 42 | // Primitive mathematical operations
|
|---|
| 43 |
|
|---|
| 44 | // -
|
|---|
| 45 | forall(| subtract(T)) {
|
|---|
| 46 | vec4(T) ?-?(vec4(T) u, vec4(T) v) { // TODO( can't make this const ref )
|
|---|
| 47 | return [u.x - v.x, u.y - v.y, u.z - v.z, u.w - v.w];
|
|---|
| 48 | }
|
|---|
| 49 | vec4(T)& ?-=?(vec4(T)& u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 50 | u = u - v;
|
|---|
| 51 | return u;
|
|---|
| 52 | }
|
|---|
| 53 | }
|
|---|
| 54 |
|
|---|
| 55 | forall(| negate(T)) {
|
|---|
| 56 | vec4(T) -?(vec4(T) v) with (v) {
|
|---|
| 57 | return [-x, -y, -z, -w];
|
|---|
| 58 | }
|
|---|
| 59 | }
|
|---|
| 60 |
|
|---|
| 61 | forall(| { T --?(T&); }) {
|
|---|
| 62 | vec4(T)& --?(vec4(T)& v) {
|
|---|
| 63 | --v.x;
|
|---|
| 64 | --v.y;
|
|---|
| 65 | --v.z;
|
|---|
| 66 | --v.w;
|
|---|
| 67 | return v;
|
|---|
| 68 | }
|
|---|
| 69 | vec4(T) ?--(vec4(T)& v) {
|
|---|
| 70 | vec4(T) copy = v;
|
|---|
| 71 | --v;
|
|---|
| 72 | return copy;
|
|---|
| 73 | }
|
|---|
| 74 | }
|
|---|
| 75 |
|
|---|
| 76 | // +
|
|---|
| 77 | forall(| add(T)) {
|
|---|
| 78 | vec4(T) ?+?(vec4(T) u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 79 | return [u.x + v.x, u.y + v.y, u.z + v.z, u.w + v.w];
|
|---|
| 80 | }
|
|---|
| 81 | vec4(T)& ?+=?(vec4(T)& u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 82 | u = u + v;
|
|---|
| 83 | return u;
|
|---|
| 84 | }
|
|---|
| 85 | }
|
|---|
| 86 |
|
|---|
| 87 | forall(| { T ++?(T&); }) {
|
|---|
| 88 | vec4(T)& ++?(vec4(T)& v) {
|
|---|
| 89 | ++v.x;
|
|---|
| 90 | ++v.y;
|
|---|
| 91 | ++v.z;
|
|---|
| 92 | ++v.w;
|
|---|
| 93 | return v;
|
|---|
| 94 | }
|
|---|
| 95 | vec4(T) ?++(vec4(T)& v) {
|
|---|
| 96 | vec4(T) copy = v;
|
|---|
| 97 | ++v;
|
|---|
| 98 | return copy;
|
|---|
| 99 | }
|
|---|
| 100 | }
|
|---|
| 101 |
|
|---|
| 102 | // *
|
|---|
| 103 | forall(| multiply(T)) {
|
|---|
| 104 | vec4(T) ?*?(vec4(T) v, T scalar) with (v) { // TODO (can't make this const ref)
|
|---|
| 105 | return [x * scalar, y * scalar, z * scalar, w * scalar];
|
|---|
| 106 | }
|
|---|
| 107 | vec4(T) ?*?(T scalar, vec4(T) v) { // TODO (can't make this const ref)
|
|---|
| 108 | return v * scalar;
|
|---|
| 109 | }
|
|---|
| 110 | vec4(T) ?*?(vec4(T) u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 111 | return [u.x * v.x, u.y * v.y, u.z * v.z, u.w * v.w];
|
|---|
| 112 | }
|
|---|
| 113 | vec4(T)& ?*=?(vec4(T)& v, T scalar) {
|
|---|
| 114 | v = v * scalar;
|
|---|
| 115 | return v;
|
|---|
| 116 | }
|
|---|
| 117 | vec4(T)& ?*=?(vec4(T)& u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 118 | u = u * v;
|
|---|
| 119 | return u;
|
|---|
| 120 | }
|
|---|
| 121 | }
|
|---|
| 122 |
|
|---|
| 123 | // Scalar Division
|
|---|
| 124 | forall(| divide(T)) {
|
|---|
| 125 | vec4(T) ?/?(vec4(T) v, T scalar) with (v) {
|
|---|
| 126 | return [x / scalar, y / scalar, z / scalar, w / scalar];
|
|---|
| 127 | }
|
|---|
| 128 | vec4(T) ?/?(vec4(T) u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 129 | return [u.x / v.x, u.y / v.y, u.z / v.z, u.w / v.w];
|
|---|
| 130 | }
|
|---|
| 131 | vec4(T)& ?/=?(vec4(T)& v, T scalar) with (v) {
|
|---|
| 132 | v = v / scalar;
|
|---|
| 133 | return v;
|
|---|
| 134 | }
|
|---|
| 135 | vec4(T)& ?/=?(vec4(T)& u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 136 | u = u / v;
|
|---|
| 137 | return u;
|
|---|
| 138 | }
|
|---|
| 139 | }
|
|---|
| 140 |
|
|---|
| 141 | // %
|
|---|
| 142 | forall(| { T ?%?(T,T); }) {
|
|---|
| 143 | vec4(T) ?%?(vec4(T) v, T scalar) with (v) {
|
|---|
| 144 | return [x % scalar, y % scalar, z % scalar, w % scalar];
|
|---|
| 145 | }
|
|---|
| 146 | vec4(T)& ?%=?(vec4(T)& u, T scalar) {
|
|---|
| 147 | u = u % scalar;
|
|---|
| 148 | return u;
|
|---|
| 149 | }
|
|---|
| 150 | vec4(T) ?%?(vec4(T) u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 151 | return [u.x % v.x, u.y % v.y, u.z % v.z, u.w % v.w];
|
|---|
| 152 | }
|
|---|
| 153 | vec4(T)& ?%=?(vec4(T)& u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 154 | u = u % v;
|
|---|
| 155 | return u;
|
|---|
| 156 | }
|
|---|
| 157 | }
|
|---|
| 158 |
|
|---|
| 159 | // &
|
|---|
| 160 | forall(| { T ?&?(T,T); }) {
|
|---|
| 161 | vec4(T) ?&?(vec4(T) v, T scalar) with (v) {
|
|---|
| 162 | return [x & scalar, y & scalar, z & scalar, w & scalar];
|
|---|
| 163 | }
|
|---|
| 164 | vec4(T)& ?&=?(vec4(T)& u, T scalar) {
|
|---|
| 165 | u = u & scalar;
|
|---|
| 166 | return u;
|
|---|
| 167 | }
|
|---|
| 168 | vec4(T) ?&?(vec4(T) u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 169 | return [u.x & v.x, u.y & v.y, u.z & v.z, u.w & v.w];
|
|---|
| 170 | }
|
|---|
| 171 | vec4(T)& ?&=?(vec4(T)& u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 172 | u = u & v;
|
|---|
| 173 | return u;
|
|---|
| 174 | }
|
|---|
| 175 | }
|
|---|
| 176 |
|
|---|
| 177 | // |
|
|---|
| 178 | forall(| { T ?|?(T,T); }) {
|
|---|
| 179 | vec4(T) ?|?(vec4(T) v, T scalar) with (v) {
|
|---|
| 180 | return [x | scalar, y | scalar, z | scalar, w | scalar];
|
|---|
| 181 | }
|
|---|
| 182 | vec4(T)& ?|=?(vec4(T)& u, T scalar) {
|
|---|
| 183 | u = u | scalar;
|
|---|
| 184 | return u;
|
|---|
| 185 | }
|
|---|
| 186 | vec4(T) ?|?(vec4(T) u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 187 | return [u.x | v.x, u.y | v.y, u.z | v.z, u.w | v.w];
|
|---|
| 188 | }
|
|---|
| 189 | vec4(T)& ?|=?(vec4(T)& u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 190 | u = u | v;
|
|---|
| 191 | return u;
|
|---|
| 192 | }
|
|---|
| 193 | }
|
|---|
| 194 |
|
|---|
| 195 | // ^
|
|---|
| 196 | forall(| { T ?^?(T,T); }) {
|
|---|
| 197 | vec4(T) ?^?(vec4(T) v, T scalar) with (v) {
|
|---|
| 198 | return [x ^ scalar, y ^ scalar, z ^ scalar, w ^ scalar];
|
|---|
| 199 | }
|
|---|
| 200 | vec4(T)& ?^=?(vec4(T)& u, T scalar) {
|
|---|
| 201 | u = u ^ scalar;
|
|---|
| 202 | return u;
|
|---|
| 203 | }
|
|---|
| 204 | vec4(T) ?^?(vec4(T) u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 205 | return [u.x ^ v.x, u.y ^ v.y, u.z ^ v.z, u.w ^ v.w];
|
|---|
| 206 | }
|
|---|
| 207 | vec4(T)& ?^=?(vec4(T)& u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 208 | u = u ^ v;
|
|---|
| 209 | return u;
|
|---|
| 210 | }
|
|---|
| 211 | }
|
|---|
| 212 |
|
|---|
| 213 | // <<
|
|---|
| 214 | forall(| { T ?<<?(T,T); }) {
|
|---|
| 215 | vec4(T) ?<<?(vec4(T) v, T scalar) with (v) {
|
|---|
| 216 | return [x << scalar, y << scalar, z << scalar, w << scalar];
|
|---|
| 217 | }
|
|---|
| 218 | vec4(T)& ?<<=?(vec4(T)& u, T scalar) {
|
|---|
| 219 | u = u << scalar;
|
|---|
| 220 | return u;
|
|---|
| 221 | }
|
|---|
| 222 | vec4(T) ?<<?(vec4(T) u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 223 | return [u.x << v.x, u.y << v.y, u.z << v.z, u.w << v.w];
|
|---|
| 224 | }
|
|---|
| 225 | vec4(T)& ?<<=?(vec4(T)& u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 226 | u = u << v;
|
|---|
| 227 | return u;
|
|---|
| 228 | }
|
|---|
| 229 | }
|
|---|
| 230 |
|
|---|
| 231 | // >>
|
|---|
| 232 | forall(| { T ?>>?(T,T); }) {
|
|---|
| 233 | vec4(T) ?>>?(vec4(T) v, T scalar) with (v) {
|
|---|
| 234 | return [x >> scalar, y >> scalar, z >> scalar, w >> scalar];
|
|---|
| 235 | }
|
|---|
| 236 | vec4(T)& ?>>=?(vec4(T)& u, T scalar) {
|
|---|
| 237 | u = u >> scalar;
|
|---|
| 238 | return u;
|
|---|
| 239 | }
|
|---|
| 240 | vec4(T) ?>>?(vec4(T) u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 241 | return [u.x >> v.x, u.y >> v.y, u.z >> v.z, u.w >> v.w];
|
|---|
| 242 | }
|
|---|
| 243 | vec4(T)& ?>>=?(vec4(T)& u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 244 | u = u >> v;
|
|---|
| 245 | return u;
|
|---|
| 246 | }
|
|---|
| 247 | }
|
|---|
| 248 |
|
|---|
| 249 | // ~
|
|---|
| 250 | forall(| { T ~?(T); })
|
|---|
| 251 | vec4(T) ~?(vec4(T) v) with (v) {
|
|---|
| 252 | return [~x, ~y, ~z, ~w];
|
|---|
| 253 | }
|
|---|
| 254 |
|
|---|
| 255 | // Relational Operators
|
|---|
| 256 | forall(| equality(T)) {
|
|---|
| 257 | bool ?==?(vec4(T) u, vec4(T) v) with (u) {
|
|---|
| 258 | return x == v.x && y == v.y && z == v.z && w == v.w;
|
|---|
| 259 | }
|
|---|
| 260 | bool ?!=?(vec4(T) u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 261 | return !(u == v);
|
|---|
| 262 | }
|
|---|
| 263 | }
|
|---|
| 264 |
|
|---|
| 265 | // Geometric functions
|
|---|
| 266 | forall(| add(T) | multiply(T))
|
|---|
| 267 | T dot(vec4(T) u, vec4(T) v) {
|
|---|
| 268 | return u.x * v.x + u.y * v.y + u.z * v.z + u.w * v.w;
|
|---|
| 269 | }
|
|---|
| 270 |
|
|---|
| 271 | } // static inline
|
|---|
| 272 | }
|
|---|
| 273 |
|
|---|
| 274 | forall(dtype ostype, otype T | writeable(T, ostype)) {
|
|---|
| 275 | ostype & ?|?(ostype & os, vec4(T) v) with (v) {
|
|---|
| 276 | return os | '<' | x | ',' | y | ',' | z | ',' | w | '>';
|
|---|
| 277 | }
|
|---|
| 278 | void ?|?(ostype & os, vec4(T) v ) with (v) {
|
|---|
| 279 | (ostype &)(os | v); ends(os);
|
|---|
| 280 | }
|
|---|
| 281 | }
|
|---|
| 282 |
|
|---|