math: adopt changes from dreamcast
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1cce7752c0
105
math/mat2x2.hpp
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105
math/mat2x2.hpp
Normal file
@ -0,0 +1,105 @@
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||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <utility>
|
||||
#include "vec2.hpp"
|
||||
|
||||
template <int R, int C, typename T>
|
||||
struct mat;
|
||||
|
||||
//
|
||||
// mat4x4
|
||||
//
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
struct mat<2, 2, T>
|
||||
{
|
||||
typedef vec<2, T> row_type;
|
||||
typedef vec<2, T> col_type;
|
||||
|
||||
private:
|
||||
row_type value[2];
|
||||
|
||||
public:
|
||||
inline constexpr mat();
|
||||
|
||||
inline constexpr mat
|
||||
(
|
||||
T const& a00, T const& a01,
|
||||
T const& a10, T const& a11
|
||||
);
|
||||
|
||||
inline static constexpr int length() { return 4; }
|
||||
|
||||
inline constexpr typename mat<2, 2, T>::row_type const &
|
||||
operator[](int i) const;
|
||||
|
||||
void operator=(const mat<2, 2, T>&) = delete;
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<2, 2, T>::mat()
|
||||
: value{std::move(row_type(1, 0)),
|
||||
std::move(row_type(0, 1))}
|
||||
{ }
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<2, 2, T>::mat
|
||||
(
|
||||
T const& a00, T const& a01,
|
||||
T const& a10, T const& a11
|
||||
)
|
||||
: value{std::move(row_type(a00, a01)),
|
||||
std::move(row_type(a10, a11))}
|
||||
{ }
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr typename mat<2, 2, T>::row_type const &
|
||||
mat<2, 2, T>::operator[](int i) const
|
||||
{
|
||||
switch (i)
|
||||
{
|
||||
default: [[fallthrough]];
|
||||
case 0:
|
||||
return value[0];
|
||||
case 1:
|
||||
return value[1];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<2, 2, T> operator*(mat<2, 2, T> const& m1, mat<2, 2, T> const& m2)
|
||||
{
|
||||
#define c(i, j) ( \
|
||||
m1[i][0] * m2[0][j] \
|
||||
+ m1[i][1] * m2[1][j])
|
||||
|
||||
return mat<2, 2, T>(c(0,0), c(0,1),
|
||||
c(1,0), c(1,1));
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr typename mat<2, 2, T>::row_type operator*
|
||||
(
|
||||
mat<2, 2, T> const& m,
|
||||
typename mat<2, 2, T>::col_type const& v
|
||||
)
|
||||
{
|
||||
#define c(i) ( \
|
||||
m[i][0] * v[0] \
|
||||
+ m[i][1] * v[1])
|
||||
|
||||
return typename mat<2, 2, T>::row_type(c(0), c(1));
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<2, 2, T> transpose(mat<2, 2, T> const& m)
|
||||
{
|
||||
return mat<2, 2, T>(
|
||||
m[0][0], m[1][0],
|
||||
m[0][1], m[1][1]
|
||||
);
|
||||
}
|
@ -74,6 +74,17 @@ mat<3, 3, T>::operator[](int i) const
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<3, 3, T> operator+(mat<3, 3, T> const& m1, mat<3, 3, T> const& m2)
|
||||
{
|
||||
#define c(i, j) ( m1[i][j] + m2[i][j] )
|
||||
|
||||
return mat<3, 3, T>(c(0,0), c(0,1), c(0,2),
|
||||
c(1,0), c(1,1), c(1,2),
|
||||
c(2,0), c(2,1), c(2,2));
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<3, 3, T> operator*(mat<3, 3, T> const& m1, mat<3, 3, T> const& m2)
|
||||
{
|
||||
@ -88,6 +99,17 @@ inline constexpr mat<3, 3, T> operator*(mat<3, 3, T> const& m1, mat<3, 3, T> con
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<3, 3, T> operator*(mat<3, 3, T> const& m1, float s)
|
||||
{
|
||||
#define c(i, j) ( m1[i][j] * s )
|
||||
|
||||
return mat<3, 3, T>(c(0,0), c(0,1), c(0,2),
|
||||
c(1,0), c(1,1), c(1,2),
|
||||
c(2,0), c(2,1), c(2,2));
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr typename mat<3, 3, T>::row_type operator*
|
||||
(
|
||||
|
@ -35,7 +35,7 @@ public:
|
||||
inline constexpr typename mat<4, 4, T>::row_type const &
|
||||
operator[](int i) const;
|
||||
|
||||
void operator=(const mat<4, 4, T>&) = delete;
|
||||
//void operator=(const mat<4, 4, T>&) = delete;
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
@ -80,6 +80,18 @@ mat<4, 4, T>::operator[](int i) const
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<4, 4, T> operator+(mat<4, 4, T> const& m1, mat<4, 4, T> const& m2)
|
||||
{
|
||||
#define c(i, j) ( m1[i][j] + m2[i][j] )
|
||||
|
||||
return mat<4, 4, T>(c(0,0), c(0,1), c(0,2), c(0,3),
|
||||
c(1,0), c(1,1), c(1,2), c(1,3),
|
||||
c(2,0), c(2,1), c(2,2), c(2,3),
|
||||
c(3,0), c(3,1), c(3,2), c(3,3));
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<4, 4, T> operator*(mat<4, 4, T> const& m1, mat<4, 4, T> const& m2)
|
||||
{
|
||||
@ -96,6 +108,18 @@ inline constexpr mat<4, 4, T> operator*(mat<4, 4, T> const& m1, mat<4, 4, T> con
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<4, 4, T> operator*(mat<4, 4, T> const& m1, float s)
|
||||
{
|
||||
#define c(i, j) ( m1[i][j] * s )
|
||||
|
||||
return mat<4, 4, T>(c(0,0), c(0,1), c(0,2), c(0,3),
|
||||
c(1,0), c(1,1), c(1,2), c(1,3),
|
||||
c(2,0), c(2,1), c(2,2), c(2,3),
|
||||
c(3,0), c(3,1), c(3,2), c(3,3));
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr typename mat<4, 4, T>::row_type operator*
|
||||
(
|
||||
@ -113,6 +137,23 @@ inline constexpr typename mat<4, 4, T>::row_type operator*
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr vec<3, T> operator*
|
||||
(
|
||||
mat<4, 4, T> const& m,
|
||||
vec<3, T> const& v
|
||||
)
|
||||
{
|
||||
#define c(i) ( \
|
||||
m[i][0] * v[0] \
|
||||
+ m[i][1] * v[1] \
|
||||
+ m[i][2] * v[2] \
|
||||
+ m[i][3] )
|
||||
|
||||
return vec<3, T>(c(0), c(1), c(2));
|
||||
#undef c
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr mat<4, 4, T> transpose(mat<4, 4, T> const& m)
|
||||
{
|
||||
|
158
math/vec2.hpp
Normal file
158
math/vec2.hpp
Normal file
@ -0,0 +1,158 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include "math.hpp"
|
||||
#include "vec.hpp"
|
||||
|
||||
//
|
||||
// vec3
|
||||
//
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
struct vec<2, T>
|
||||
{
|
||||
union {
|
||||
struct { T x, y; };
|
||||
struct { T u, v; };
|
||||
};
|
||||
|
||||
inline constexpr vec();
|
||||
inline constexpr vec(T scalar);
|
||||
inline constexpr vec(T _x, T _y);
|
||||
|
||||
constexpr inline vec<2, T> operator-() const;
|
||||
inline constexpr T const& operator[](int i) const;
|
||||
inline constexpr vec<2, T>& operator=(vec<2, T> const& v);
|
||||
inline constexpr vec<2, T>& operator+=(vec<2, T> const& v);
|
||||
inline constexpr vec<2, T>& operator-=(vec<2, T> const& v);
|
||||
};
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T>::vec()
|
||||
: x(0), y(0)
|
||||
{}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T>::vec(T scalar)
|
||||
: x(scalar), y(scalar)
|
||||
{}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T>::vec(T _x, T _y)
|
||||
: x(_x), y(_y)
|
||||
{}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
constexpr inline vec<2, T> vec<2, T>::operator-() const
|
||||
{
|
||||
return vec<2, T>(-x, -y);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr T const& vec<2, T>::operator[](int i) const
|
||||
{
|
||||
switch(i)
|
||||
{
|
||||
default: [[fallthrough]];
|
||||
case 0: return x;
|
||||
case 1: return y;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T>& vec<2, T>::operator=(vec<2, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
this->x = static_cast<T>(v.x);
|
||||
this->y = static_cast<T>(v.y);
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T>& vec<2, T>::operator+=(vec<2, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
*this = *this + vec<2, T>(v);
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T>& vec<2, T>::operator-=(vec<2, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
*this = *this - vec<2, T>(v);
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T> operator+(vec<2, T> const& v1, vec<2, T> const& v2)
|
||||
{
|
||||
return vec<2, T>(v1.x + v2.x,
|
||||
v1.y + v2.y);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T> operator-(vec<2, T> const& v1, vec<2, T> const& v2)
|
||||
{
|
||||
return vec<2, T>(v1.x - v2.x,
|
||||
v1.y - v2.y);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T> operator*(vec<2, T> const& v1, vec<2, T> const& v2)
|
||||
{
|
||||
return vec<2, T>(v1.x * v2.x,
|
||||
v1.y * v2.y);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T> operator*(vec<2, T> const& v1, T const& scalar)
|
||||
{
|
||||
return v1 * vec<2, T>(scalar);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T> operator*(T const& scalar, vec<2, T> const& v1)
|
||||
{
|
||||
return vec<2, T>(scalar) * v1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T> operator/(vec<2, T> const& v1, vec<2, T> const& v2)
|
||||
{
|
||||
return vec<2, T>(v1.x / v2.x,
|
||||
v1.y / v2.y);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T> operator/(vec<2, T> const& v1, T const& scalar)
|
||||
{
|
||||
return v1 / vec<2, T>(scalar);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr T dot(vec<2, T> const& v1, vec<2, T> const& v2)
|
||||
{
|
||||
vec<2, T> tmp(v1 * v2);
|
||||
return tmp.x + tmp.y;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr T cross(vec<2, T> const& v1, vec<2, T> const& v2)
|
||||
{
|
||||
return v1.x * v2.y - v2.x * v1.y;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<2, T> functor1(T (&func) (T const& x), vec<2, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
return vec<2, T>(func(v.x), func(v.y));
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T, typename U>
|
||||
inline constexpr vec<2, U> functor1(U (&func) (T const& x), vec<2, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
return vec<2, U>(func(v.x), func(v.y));
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr T magnitude(vec<2, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
return sqrt(dot(v, v));
|
||||
}
|
@ -10,7 +10,10 @@
|
||||
template <typename T>
|
||||
struct vec<3, T>
|
||||
{
|
||||
T x, y, z;
|
||||
union {
|
||||
struct { T x, y, z; };
|
||||
struct { T r, g, b; };
|
||||
};
|
||||
|
||||
inline constexpr vec();
|
||||
inline constexpr vec(T scalar);
|
||||
@ -109,6 +112,12 @@ inline constexpr vec<3, T> operator*(vec<3, T> const& v1, T const& scalar)
|
||||
return v1 * vec<3, T>(scalar);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<3, T> operator*(T const& scalar, vec<3, T> const& v1)
|
||||
{
|
||||
return vec<3, T>(scalar) * v1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<3, T> operator/(vec<3, T> const& v1, vec<3, T> const& v2)
|
||||
{
|
||||
@ -130,6 +139,14 @@ inline constexpr T dot(vec<3, T> const& v1, vec<3, T> const& v2)
|
||||
return tmp.x + tmp.y + tmp.z;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<3, T> cross(vec<3, T> const& v1, vec<3, T> const& v2)
|
||||
{
|
||||
return vec<3, T>(v1.y * v2.z - v2.y * v1.z,
|
||||
v1.z * v2.x - v2.z * v1.x,
|
||||
v1.x * v2.y - v2.x * v1.y);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<3, T> functor1(T (&func) (T const& x), vec<3, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
@ -143,15 +160,7 @@ inline constexpr vec<3, U> functor1(U (&func) (T const& x), vec<3, T> const& v)
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr T length(vec<3, T> const& v)
|
||||
inline constexpr T magnitude(vec<3, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
return sqrt(dot(v, v));
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
inline constexpr vec<3, T> cross(vec<3, T> const& x, vec<3, T> const& y)
|
||||
{
|
||||
return vec<3, T>(x.y * y.z - y.y * x.z,
|
||||
x.z * y.x - y.z * x.x,
|
||||
x.x * y.y - y.x * x.y);
|
||||
}
|
||||
|
170
vec4.hpp
Normal file
170
vec4.hpp
Normal file
@ -0,0 +1,170 @@
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include "math.hpp"
|
||||
#include "vec.hpp"
|
||||
|
||||
//
|
||||
// vec4
|
||||
//
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
struct vec<4, T>
|
||||
{
|
||||
union {
|
||||
struct { T x, y, z, w; };
|
||||
struct { T a, r, g, b; };
|
||||
};
|
||||
|
||||
inline constexpr vec();
|
||||
inline constexpr vec(T scalar);
|
||||
inline constexpr vec(T _x, T _y, T _z, T _w);
|
||||
inline constexpr vec(const vec<3, T>& v);
|
||||
|
||||
constexpr inline vec<4, T> operator-() const;
|
||||
inline constexpr T const& operator[](int i) const;
|
||||
inline constexpr vec<4, T>& operator=(vec<4, T> const& v);
|
||||
inline constexpr vec<4, T>& operator+=(vec<4, T> const& v);
|
||||
inline constexpr vec<4, T>& operator-=(vec<4, T> const& v);
|
||||
};
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T>::vec()
|
||||
: x(0), y(0), z(0), w(0)
|
||||
{}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T>::vec(T scalar)
|
||||
: x(scalar), y(scalar), z(scalar), w(scalar)
|
||||
{}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T>::vec(T _x, T _y, T _z, T _w)
|
||||
: x(_x), y(_y), z(_z), w(_w)
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||||
{}
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||||
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||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T>::vec(const vec<3, T>& v)
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||||
: x(v.x), y(v.y), z(v.z), w(1.f)
|
||||
{}
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||||
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||||
template <typename T>
|
||||
constexpr inline vec<4, T> vec<4, T>::operator-() const
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||||
{
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||||
return vec<4, T>(-x, -y, -z, -w);
|
||||
}
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||||
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||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr T const& vec<4, T>::operator[](int i) const
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||||
{
|
||||
switch(i)
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||||
{
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||||
default: [[fallthrough]];
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||||
case 0: return x;
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||||
case 1: return y;
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||||
case 2: return z;
|
||||
case 3: return w;
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T>& vec<4, T>::operator=(vec<4, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
this->x = static_cast<T>(v.x);
|
||||
this->y = static_cast<T>(v.y);
|
||||
this->z = static_cast<T>(v.z);
|
||||
this->w = static_cast<T>(v.w);
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T>& vec<4, T>::operator+=(vec<4, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
*this = *this + vec<4, T>(v);
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T>& vec<4, T>::operator-=(vec<4, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
*this = *this - vec<4, T>(v);
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T> operator+(vec<4, T> const& v1, vec<4, T> const& v2)
|
||||
{
|
||||
return vec<4, T>(v1.x + v2.x,
|
||||
v1.y + v2.y,
|
||||
v1.z + v2.z,
|
||||
v1.w + v2.w);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T> operator-(vec<4, T> const& v1, vec<4, T> const& v2)
|
||||
{
|
||||
return vec<4, T>(v1.x - v2.x,
|
||||
v1.y - v2.y,
|
||||
v1.z - v2.z,
|
||||
v1.w - v2.w);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T> operator*(vec<4, T> const& v1, vec<4, T> const& v2)
|
||||
{
|
||||
return vec<4, T>(v1.x * v2.x,
|
||||
v1.y * v2.y,
|
||||
v1.z * v2.z,
|
||||
v1.w * v2.w);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T> operator*(vec<4, T> const& v1, T const& scalar)
|
||||
{
|
||||
return v1 * vec<4, T>(scalar);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T> operator*(T const& scalar, vec<4, T> const& v1)
|
||||
{
|
||||
return vec<4, T>(scalar) * v1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T> operator/(vec<4, T> const& v1, vec<4, T> const& v2)
|
||||
{
|
||||
return vec<4, T>(v1.x / v2.x,
|
||||
v1.y / v2.y,
|
||||
v1.z / v2.z,
|
||||
v1.w / v2.w);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T> operator/(vec<4, T> const& v1, T const& scalar)
|
||||
{
|
||||
return v1 / vec<4, T>(scalar);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr T dot(vec<4, T> const& v1, vec<4, T> const& v2)
|
||||
{
|
||||
vec<4, T> tmp(v1 * v2);
|
||||
return tmp.x + tmp.y + tmp.z + tmp.w;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr vec<4, T> functor1(T (&func) (T const& x), vec<4, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
return vec<4, T>(func(v.x), func(v.y), func(v.z), func(v.w));
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T, typename U>
|
||||
inline constexpr vec<4, U> functor1(U (&func) (T const& x), vec<4, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
return vec<4, U>(func(v.x), func(v.y), func(v.z), func(v.w));
|
||||
}
|
||||
|
||||
template <typename T>
|
||||
inline constexpr T magnitude(vec<4, T> const& v)
|
||||
{
|
||||
return sqrt(dot(v, v));
|
||||
}
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