Branch data Line data Source code
1 : : #ifndef MB_CART_VECT_HPP
2 : : #define MB_CART_VECT_HPP
3 : :
4 : : #include <cmath>
5 : : #include <iosfwd>
6 : : #include <float.h>
7 : :
8 : : namespace moab
9 : : {
10 : :
11 : : /**
12 : : * \brief Cartesian Vector
13 : : */
14 : : class CartVect
15 : : {
16 : : private:
17 : : double d[3];
18 : :
19 : : public:
20 : 10860837 : inline CartVect() {}
21 : : /**Initialze all three values to same scalar (typically zero)*/
22 : 1450666 : explicit inline CartVect( double v )
23 : : {
24 : 1450666 : d[0] = d[1] = d[2] = v;
25 : 1450666 : }
26 : 27047020 : inline CartVect( double i, double j, double k )
27 : : {
28 : 27047020 : d[0] = i;
29 : 27047020 : d[1] = j;
30 : 27047020 : d[2] = k;
31 : 27047020 : }
32 : : /**Initialze from array*/
33 : 526345 : explicit inline CartVect( const double a[3] )
34 : : {
35 : 526345 : d[0] = a[0];
36 : 526345 : d[1] = a[1];
37 : 526345 : d[2] = a[2];
38 : 526345 : }
39 : 60 : inline CartVect& operator=( const double v[3] )
40 : : {
41 : 60 : d[0] = v[0];
42 : 60 : d[1] = v[1];
43 : 60 : d[2] = v[2];
44 : 60 : return *this;
45 : : }
46 : :
47 : 27627113 : inline double& operator[]( unsigned i )
48 : : {
49 : 27627113 : return d[i];
50 : : }
51 : 267352247 : inline double operator[]( unsigned i ) const
52 : : {
53 : 267352247 : return d[i];
54 : : }
55 : :
56 : 3882718 : inline CartVect& operator+=( const CartVect& v )
57 : : {
58 : 3882718 : d[0] += v.d[0];
59 : 3882718 : d[1] += v.d[1];
60 : 3882718 : d[2] += v.d[2];
61 : 3882718 : return *this;
62 : : }
63 : 241704 : inline CartVect& operator-=( const CartVect& v )
64 : : {
65 : 241704 : d[0] -= v.d[0];
66 : 241704 : d[1] -= v.d[1];
67 : 241704 : d[2] -= v.d[2];
68 : 241704 : return *this;
69 : : }
70 : : /** Assign cross product to this */
71 : : inline CartVect& operator*=( const CartVect& v );
72 : :
73 : : inline CartVect& operator+=( double s )
74 : : {
75 : : d[0] += s;
76 : : d[1] += s;
77 : : d[2] += s;
78 : : return *this;
79 : : }
80 : : inline CartVect& operator-=( double s )
81 : : {
82 : : d[0] -= s;
83 : : d[1] -= s;
84 : : d[2] -= s;
85 : : return *this;
86 : : }
87 : 228 : inline CartVect& operator*=( double s )
88 : : {
89 : 228 : d[0] *= s;
90 : 228 : d[1] *= s;
91 : 228 : d[2] *= s;
92 : 228 : return *this;
93 : : }
94 : 1174705 : inline CartVect& operator/=( double s )
95 : : {
96 : 1174705 : d[0] /= s;
97 : 1174705 : d[1] /= s;
98 : 1174705 : d[2] /= s;
99 : 1174705 : return *this;
100 : : }
101 : 0 : inline bool operator==( const CartVect& v ) const
102 : : {
103 [ # # ][ # # ]: 0 : return d[0] == v[0] && d[1] == v[1] && d[2] == v[2];
[ # # ]
104 : : }
105 : 813 : inline bool operator==( double val ) const
106 : : {
107 [ + + ][ + + ]: 813 : return d[0] == val && d[1] == val && d[2] == val;
[ + - ]
108 : : }
109 : :
110 : : inline double length() const; //!< vector length
111 : :
112 : : inline double length_squared() const;
113 : :
114 : : inline void normalize(); //!< make unit length, or 0 if length < DBL_MIN
115 : :
116 : : inline void flip(); //!< flip direction
117 : :
118 : : /** per-element scalar multiply (this[0] *= v[0], this[1] *= v[1], ...) */
119 : : inline void scale( const CartVect& v )
120 : : {
121 : : d[0] *= v.d[0];
122 : : d[1] *= v.d[1];
123 : : d[2] *= v.d[2];
124 : : }
125 : :
126 : : // get pointer to array of three doubles
127 : 3459019 : inline double* array()
128 : : {
129 : 3459019 : return d;
130 : : }
131 : 49225 : inline const double* array() const
132 : : {
133 : 49225 : return d;
134 : : }
135 : :
136 : : /** initialize double array from this */
137 : 40474 : inline void get( double v[3] ) const
138 : : {
139 : 40474 : v[0] = d[0];
140 : 40474 : v[1] = d[1];
141 : 40474 : v[2] = d[2];
142 : 40474 : }
143 : :
144 : : /** initialize float array from this */
145 : 0 : inline void get( float v[3] ) const
146 : : {
147 : 0 : v[0] = static_cast< float >( d[0] );
148 : 0 : v[1] = static_cast< float >( d[1] );
149 : 0 : v[2] = static_cast< float >( d[2] );
150 : 0 : }
151 : : };
152 : :
153 : 5196441 : inline CartVect operator+( const CartVect& u, const CartVect& v )
154 : : {
155 : 5196441 : return CartVect( u[0] + v[0], u[1] + v[1], u[2] + v[2] );
156 : : }
157 : :
158 : 9155533 : inline CartVect operator-( const CartVect& u, const CartVect& v )
159 : : {
160 : 9155533 : return CartVect( u[0] - v[0], u[1] - v[1], u[2] - v[2] );
161 : : }
162 : :
163 : : /** cross product */
164 : 1765902 : inline CartVect operator*( const CartVect& u, const CartVect& v )
165 : : {
166 : 1765902 : return CartVect( u[1] * v[2] - u[2] * v[1], u[2] * v[0] - u[0] * v[2], u[0] * v[1] - u[1] * v[0] );
167 : : }
168 : :
169 : : //! Dot product
170 : 8729122 : inline double operator%( const CartVect& u, const CartVect& v )
171 : : {
172 : 8729122 : return u[0] * v[0] + u[1] * v[1] + u[2] * v[2];
173 : : }
174 : :
175 : : inline CartVect& CartVect::operator*=( const CartVect& v )
176 : : {
177 : : return *this = *this * v;
178 : : }
179 : :
180 : 1483851 : inline double CartVect::length() const
181 : : {
182 : 1483851 : return std::sqrt( *this % *this );
183 : : }
184 : :
185 : 442668 : inline double CartVect::length_squared() const
186 : : {
187 : 442668 : return d[0] * d[0] + d[1] * d[1] + d[2] * d[2];
188 : : }
189 : :
190 : 142346 : inline void CartVect::normalize()
191 : : {
192 : 142346 : double tmp = length();
193 [ + + ]: 142346 : if( tmp < DBL_MIN )
194 : 7 : d[0] = d[1] = d[2] = 0;
195 : : else
196 : 142339 : *this /= tmp;
197 : 142346 : }
198 : :
199 : : inline void CartVect::flip()
200 : : {
201 : : d[0] = -d[0];
202 : : d[1] = -d[1];
203 : : d[2] = -d[2];
204 : : }
205 : :
206 : : //! Interior angle between two vectors
207 : 162945 : inline double angle( const CartVect& u, const CartVect& v )
208 : : {
209 : 162945 : double tmp = ( u % v ) / std::sqrt( ( u % u ) * ( v % v ) );
210 [ - + ]: 162945 : if( tmp > 1. ) tmp = 1.;
211 [ - + ]: 162945 : if( tmp < -1. ) tmp = -1.;
212 : 162945 : return std::acos( tmp );
213 : : }
214 : :
215 : 612386 : inline CartVect operator-( const CartVect& v )
216 : : {
217 : 612386 : return CartVect( -v[0], -v[1], -v[2] );
218 : : }
219 : : inline CartVect operator+( const CartVect& v, double s )
220 : : {
221 : : return CartVect( v[0] + s, v[1] + s, v[2] + s );
222 : : }
223 : : inline CartVect operator-( const CartVect& v, double s )
224 : : {
225 : : return CartVect( v[0] - s, v[1] - s, v[2] - s );
226 : : }
227 : 1758 : inline CartVect operator*( const CartVect& v, double s )
228 : : {
229 : 1758 : return CartVect( v[0] * s, v[1] * s, v[2] * s );
230 : : }
231 : 1409025 : inline CartVect operator/( const CartVect& v, double s )
232 : : {
233 : 1409025 : return CartVect( v[0] / s, v[1] / s, v[2] / s );
234 : : }
235 : : inline CartVect operator+( double s, const CartVect& v )
236 : : {
237 : : return CartVect( v[0] + s, v[1] + s, v[2] + s );
238 : : }
239 : : inline CartVect operator-( double s, const CartVect& v )
240 : : {
241 : : return CartVect( v[0] - s, v[1] - s, v[2] - s );
242 : : }
243 : 5075699 : inline CartVect operator*( double s, const CartVect& v )
244 : : {
245 : 5075699 : return CartVect( v[0] * s, v[1] * s, v[2] * s );
246 : : }
247 : :
248 : : //! Get unit vector in same direction
249 : : inline CartVect unit( const CartVect& v )
250 : : {
251 : : const double len = v.length();
252 : : return CartVect( v[0] / len, v[1] / len, v[2] / len );
253 : : }
254 : :
255 : : std::ostream& operator<<( std::ostream& s, const CartVect& v );
256 : :
257 : : } // namespace moab
258 : :
259 : : #endif
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