git.mutantstargoat.com Git - gph-math/blob - src/vector.h

   1 #ifndef GMATH_VEC_H_
   2 #define GMATH_VEC_H_
   3
   4 #include <math.h>
   5 #include "swizzle.h"
   6
   7 namespace gph {
   8
   9 #define GPH_SWIZZLE2(T, a, b)           inline Vector2 a##b() const;
  10 #define GPH_SWIZZLE3(T, a, b, c)        inline Vector3 a##b##c() const;
  11 #define GPH_SWIZZLE4(T, a, b, c, d)     inline Vector4 a##b##c##d() const;
  12
  13 class Vector3;
  14 class Vector4;
  15 class Matrix4x4;
  16 class Quaternion;
  17
  18 class Vector2 {
  19 public:
  20         float x, y;
  21
  22         Vector2() : x(0), y(0) {}
  23         Vector2(float x_, float y_) : x(x_), y(y_) {}
  24         Vector2(const Vector3 &v);
  25
  26         inline void normalize();
  27         inline float &operator[] (int idx);
  28         inline const float &operator[] (int idx) const;
  29
  30         GPH_VEC2_SWIZZLE
  31 };
  32
  33 class Vector3 {
  34 public:
  35         float x, y, z;
  36
  37         Vector3() : x(0), y(0), z(0) {}
  38         Vector3(float x_, float y_, float z_) : x(x_), y(y_), z(z_) {}
  39         Vector3(const Vector4 &v);
  40
  41         inline void normalize();
  42         inline float &operator[] (int idx);
  43         inline const float &operator[] (int idx) const;
  44
  45         GPH_VEC3_SWIZZLE
  46 };
  47
  48
  49 class Vector4 {
  50 public:
  51         float x, y, z, w;
  52
  53         Vector4() : x(0), y(0), z(0), w(0) {}
  54         Vector4(float x_, float y_, float z_, float w_) : x(x_), y(y_), z(z_), w(w_) {}
  55         Vector4(const Vector3 &v);
  56
  57         inline void normalize();
  58         inline float &operator[] (int idx);
  59         inline const float &operator[] (int idx) const;
  60
  61         GPH_VEC4_SWIZZLE
  62 };
  63
  64 // ---- Vector3 functions ----
  65 inline Vector3 operator -(const Vector3 &v);
  66 inline Vector3 operator +(const Vector3 &a, const Vector3 &b);
  67 inline Vector3 operator -(const Vector3 &a, const Vector3 &b);
  68 inline Vector3 operator *(const Vector3 &a, const Vector3 &b);
  69 inline Vector3 operator /(const Vector3 &a, const Vector3 &b);
  70 inline Vector3 operator *(const Vector3 &v, float s);
  71 inline Vector3 operator *(float s, const Vector3 &v);
  72 inline Vector3 operator /(const Vector3 &v, float s);
  73 inline Vector3 operator /(float s, const Vector3 &v);
  74 inline Vector3 &operator +=(Vector3 &a, const Vector3 &b);
  75 inline Vector3 &operator -=(Vector3 &a, const Vector3 &b);
  76 inline Vector3 &operator *=(Vector3 &a, const Vector3 &b);
  77 inline Vector3 &operator /=(Vector3 &a, const Vector3 &b);
  78 inline Vector3 &operator *=(Vector3 &v, float s);
  79 inline Vector3 &operator /=(Vector3 &v, float s);
  80
  81 Vector3 operator *(const Vector3 &v, const Matrix4x4 &m);
  82 Vector3 operator *(const Matrix4x4 &m, const Vector3 &v);
  83
  84 inline bool operator ==(const Vector3 &a, const Vector3 &b);
  85 inline bool operator !=(const Vector3 &a, const Vector3 &b);
  86
  87 inline float dot(const Vector3 &a, const Vector3 &b);
  88 inline Vector3 cross(const Vector3 &a, const Vector3 &b);
  89 inline float length(const Vector3 &v);
  90 inline float length_sq(const Vector3 &v);
  91 inline Vector3 normalize(const Vector3 &v);
  92
  93 inline Vector3 reflect(const Vector3 &v, const Vector3 &n);
  94 inline Vector3 refract(const Vector3 &v, const Vector3 &n, float ior);
  95 inline Vector3 refract(const Vector3 &v, const Vector3 &n, float from_ior, float to_ior);
  96
  97 inline float distance(const Vector3 &a, const Vector3 &b);
  98 inline float distance_sq(const Vector3 &a, const Vector3 &b);
  99 inline Vector3 faceforward(const Vector3 &n, const Vector3 &vi, const Vector3 &ng);
 100
 101 inline Vector3 major(const Vector3 &v);
 102 inline int major_idx(const Vector3 &v);
 103 inline Vector3 proj_axis(const Vector3 &v, const Vector3 &axis);
 104
 105 inline Vector3 rotate(const Vector3 &v, const Quaternion &q);
 106 inline Vector3 rotate(const Vector3 &v, const Vector3 &axis, float angle);
 107 inline Vector3 rotate(const Vector3 &v, const Vector3 &euler);
 108
 109 }
 110
 111 #include "vector.inl"
 112
 113 #endif  /* GMATH_VEC_H_ */