MeshKit  1.0
Vec4.h
Go to the documentation of this file.
00001 #ifndef GFXMATH_VEC4_INCLUDED // -*- C++ -*-
00002 #define GFXMATH_VEC4_INCLUDED
00003 
00004 /************************************************************************
00005 
00006   4D Vector class.
00007 
00008   $Id: Vec4.h,v 1.10 1997/03/17 22:52:27 garland Exp $
00009 
00010  ************************************************************************/
00011 
00012 class Vec4 {
00013 private:
00014     double elt[4];
00015 
00016 protected:
00017     inline void copy(const Vec4& v);
00018 
00019 public:
00020     //
00021     // Standard constructors
00022     //
00023     Vec4(double x=0, double y=0, double z=0, double w=0) {
00024         elt[0]=x; elt[1]=y; elt[2]=z; elt[3]=w;
00025     }
00026 #ifdef GFXMATH_VEC3_INCLUDED
00027     Vec4(const Vec3& v,double w) {elt[0]=v[0];elt[1]=v[1];elt[2]=v[2];elt[3]=w;}
00028 #endif
00029     Vec4(const Vec4& v) { copy(v); }
00030     Vec4(const double *v) { elt[0]=v[0]; elt[1]=v[1]; elt[2]=v[2]; elt[3]=v[3]; }
00031 
00032     //
00033     // Access methods
00034     //
00035 #ifdef SAFETY
00036     double& operator()(int i)       { assert(i>=0 && i<4); return elt[i]; }
00037     double  operator()(int i) const { assert(i>=0 && i<4); return elt[i]; }
00038 #else
00039     double& operator()(int i)       { return elt[i]; }
00040     double  operator()(int i) const { return elt[i]; }
00041 #endif
00042     double& operator[](int i)             { return elt[i]; }
00043     const double& operator[](int i) const { return elt[i]; }
00044 
00045     double *raw()             { return elt; }
00046     const double *raw() const { return elt; }
00047 
00048     //
00049     // Comparison methods
00050     //
00051     inline bool operator==(const Vec4&) const;
00052     inline bool operator!=(const Vec4&) const;
00053 
00054     //
00055     // Assignment and in-place arithmetic methods
00056     //
00057     inline void set(double x, double y, double z, double w){
00058         elt[0]=x; elt[1]=y; elt[2]=z; elt[3]=w;
00059     }
00060     inline Vec4& operator=(const Vec4& v);
00061     inline Vec4& operator+=(const Vec4& v);
00062     inline Vec4& operator-=(const Vec4& v);
00063     inline Vec4& operator*=(double s);
00064     inline Vec4& operator/=(double s);
00065 
00066     //
00067     // Binary arithmetic methods
00068     //
00069     inline Vec4 operator+(const Vec4& v) const;
00070     inline Vec4 operator-(const Vec4& v) const;
00071     inline Vec4 operator-() const;
00072 
00073     inline Vec4 operator*(double s) const;
00074     inline Vec4 operator/(double s) const;
00075     inline double operator*(const Vec4& v) const;
00076 };
00077 
00078 
00079 
00081 //
00082 // Method definitions
00083 //
00084 
00085 inline void Vec4::copy(const Vec4& v)
00086 {
00087     elt[0]=v.elt[0]; elt[1]=v.elt[1]; elt[2]=v.elt[2]; elt[3]=v.elt[3];
00088 }
00089 
00090 inline bool Vec4::operator==(const Vec4& v) const
00091 {
00092     double dx=elt[X]-v[X],  dy=elt[Y]-v[Y],  dz=elt[Z]-v[Z],  dw=elt[W]-v[W];
00093     return (dx*dx + dy*dy + dz*dz + dw*dw) < FEQ_EPS2;
00094 }
00095 
00096 inline bool Vec4::operator!=(const Vec4& v) const
00097 {
00098     double dx=elt[X]-v[X],  dy=elt[Y]-v[Y],  dz=elt[Z]-v[Z],  dw=elt[W]-v[W];
00099     return (dx*dx + dy*dy + dz*dz + dw*dw) > FEQ_EPS2;
00100 }
00101 
00102 inline Vec4& Vec4::operator=(const Vec4& v)
00103 {
00104     copy(v);
00105     return *this;
00106 }
00107 
00108 inline Vec4& Vec4::operator+=(const Vec4& v)
00109 {
00110     elt[0] += v[0];   elt[1] += v[1];   elt[2] += v[2];   elt[3] += v[3];
00111     return *this;
00112 }
00113 
00114 inline Vec4& Vec4::operator-=(const Vec4& v)
00115 {
00116     elt[0] -= v[0];   elt[1] -= v[1];   elt[2] -= v[2];   elt[3] -= v[3];
00117     return *this;
00118 }
00119 
00120 inline Vec4& Vec4::operator*=(double s)
00121 {
00122     elt[0] *= s;   elt[1] *= s;   elt[2] *= s;  elt[3] *= s;
00123     return *this;
00124 }
00125 
00126 inline Vec4& Vec4::operator/=(double s)
00127 {
00128     elt[0] /= s;   elt[1] /= s;   elt[2] /= s;   elt[3] /= s;
00129     return *this;
00130 }
00131 
00132 inline Vec4 Vec4::operator+(const Vec4& v) const
00133 {
00134     return Vec4(elt[0]+v[0], elt[1]+v[1], elt[2]+v[2], elt[3]+v[3]);
00135 }
00136 
00137 inline Vec4 Vec4::operator-(const Vec4& v) const
00138 {
00139     return Vec4(elt[0]-v[0], elt[1]-v[1], elt[2]-v[2], elt[3]-v[3]);
00140 }
00141 
00142 inline Vec4 Vec4::operator-() const
00143 {
00144     return Vec4(-elt[0], -elt[1], -elt[2], -elt[3]);
00145 }
00146 
00147 inline Vec4 Vec4::operator*(double s) const
00148 {
00149     return Vec4(elt[0]*s, elt[1]*s, elt[2]*s, elt[3]*s);
00150 }
00151 
00152 inline Vec4 Vec4::operator/(double s) const
00153 {
00154     return Vec4(elt[0]/s, elt[1]/s, elt[2]/s, elt[3]/s);
00155 }
00156 
00157 inline double Vec4::operator*(const Vec4& v) const
00158 {
00159     return elt[0]*v[0] + elt[1]*v[1] + elt[2]*v[2] + elt[3]*v[3];
00160 }
00161 
00162 // Make scalar multiplication commutative
00163 inline Vec4 operator*(double s, const Vec4& v) { return v*s; }
00164 
00165 
00166 
00168 //
00169 // Primitive function definitions
00170 //
00171 
00172 //
00173 // Code adapted from VecLib4d.c in Graphics Gems V
00174 inline Vec4 cross(const Vec4& a, const Vec4& b, const Vec4& c)
00175 {
00176     Vec4 result;
00177 
00178     double d1 = (b[Z] * c[W]) - (b[W] * c[Z]);
00179     double d2 = (b[Y] * c[W]) - (b[W] * c[Y]);
00180     double d3 = (b[Y] * c[Z]) - (b[Z] * c[Y]);
00181     double d4 = (b[X] * c[W]) - (b[W] * c[X]);
00182     double d5 = (b[X] * c[Z]) - (b[Z] * c[X]);
00183     double d6 = (b[X] * c[Y]) - (b[Y] * c[X]);
00184 
00185     result[X] = - a[Y] * d1 + a[Z] * d2 - a[W] * d3;
00186     result[Y] =   a[X] * d1 - a[Z] * d4 + a[W] * d5;
00187     result[Z] = - a[X] * d2 + a[Y] * d4 - a[W] * d6;
00188     result[W] =   a[X] * d3 - a[Y] * d5 + a[Z] * d6;
00189 
00190     return result;
00191 }
00192 
00193 inline double norm(const Vec4& v)
00194 {
00195     return sqrt(v[0]*v[0] + v[1]*v[1] + v[2]*v[2] + v[3]*v[3]);
00196 }
00197 
00198 inline double norm2(const Vec4& v)
00199 {
00200     return v[0]*v[0] + v[1]*v[1] + v[2]*v[2] + v[3]*v[3];
00201 }
00202 
00203 inline double length(const Vec4& v) { return norm(v); }
00204 
00205 inline double unitize(Vec4& v)
00206 {
00207     double l=norm2(v);
00208     if( l!=1.0 && l!=0.0 )
00209     {
00210         l = sqrt(l);
00211         v /= l;
00212     }
00213     return l;
00214 }
00215 
00216 
00217 
00219 //
00220 // Misc. function definitions
00221 //
00222 
00223 inline std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Vec4& v)
00224 {
00225     return
00226         out << "[" << v[0] << " " << v[1] << " " << v[2] << " " << v[3] << "]";
00227 }
00228 
00229 
00230 #ifdef GFXGL_INCLUDED
00231 inline void glV(const Vec4& v) { glVertex(v[X], v[Y], v[Z], v[W]); }
00232 inline void glC(const Vec4& v) { glColor(v[X], v[Y], v[Z], v[W]); }
00233 #endif
00234 
00235 // GFXMATH_VEC4_INCLUDED
00236 #endif
 All Classes Namespaces Files Functions Variables Typedefs Enumerations Enumerator Friends Defines