builtin/vector.lua

   1 --[[ builtin/vector.lua ]]--
   2
   3 local function wrap(op, body_wrapper, ...)
   4         return loadstring("return function(a, b) " .. body_wrapper(op, ...) .. "end")()
   5 end
   6
   7 local function arith_mt(...)
   8         return {
   9                 __add = wrap("+", ...),
  10                 __sub = wrap("-", ...),
  11                 __mul = wrap("*", ...),
  12                 __div = wrap("/", ...),
  13                 __mod = wrap("%", ...),
  14         }
  15 end
  16
  17 -- vec2
  18
  19 local mt_vec2 = arith_mt(function(op)
  20         return [[
  21                 if type(b) == "number" then
  22                         return vec2(a.x ]] .. op.. [[ b, a.y ]] .. op .. [[ b)
  23                 else
  24                         return vec2(a.x ]] .. op.. [[ b.x, a.y ]] .. op.. [[ b.y)
  25                 end
  26         ]]
  27 end)
  28
  29 function mt_vec2:__neg()
  30         return vec2(-self.x, -self.y)
  31 end
  32
  33 function mt_vec2:__len()
  34         return math.sqrt(self.x ^ 2 + self.y ^ 2)
  35 end
  36
  37 function mt_vec2:__tostring()
  38         return "(" .. self.x .. ", " .. self.y .. ")"
  39 end
  40
  41 mt_vec2.__index = {
  42         validate = function(self)
  43                 assert(type(self.x) == "number")
  44                 assert(type(self.y) == "number")
  45                 return self
  46         end
  47 }
  48
  49 function vec2(a, b)
  50         local o = {}
  51
  52         if type(a) == "number" then
  53                 o.x = a
  54                 o.y = b or a
  55         else
  56                 o.x = a.x
  57                 o.y = a.y
  58         end
  59
  60         setmetatable(o, mt_vec2)
  61         return o:validate()
  62 end
  63
  64 -- vec3
  65
  66 local mt_vec3 = arith_mt(function(op)
  67         return [[
  68                 if type(b) == "number" then
  69                         return vec3(a.x ]] .. op.. [[ b, a.y ]] .. op .. [[ b, a.z ]] .. op .. [[ b)
  70                 else
  71                         return vec3(a.x ]] .. op.. [[ b.x, a.y ]] .. op.. [[ b.y, a.z ]] .. op.. [[ b.z)
  72                 end
  73         ]]
  74 end)
  75
  76 function mt_vec3:__neg()
  77         return vec3(-self.x, -self.y, -self.z)
  78 end
  79
  80 function mt_vec3:__len()
  81         return math.sqrt(self.x ^ 2 + self.y ^ 2 + self.z ^ 2)
  82 end
  83
  84 function mt_vec3:__tostring()
  85         return "(" .. self.x .. ", " .. self.y .. ", " .. self.z .. ")"
  86 end
  87
  88 mt_vec3.__index = {
  89         validate = function(self)
  90                 assert(type(self.x) == "number")
  91                 assert(type(self.y) == "number")
  92                 assert(type(self.z) == "number")
  93                 return self
  94         end
  95 }
  96
  97 function vec3(a, b, c)
  98         local o = {}
  99
 100         if type(a) == "number" then
 101                 o.x = a
 102                 o.y = b or a
 103                 o.z = c or a
 104         else
 105                 o.x = a.x
 106                 o.y = a.y
 107                 o.z = a.z
 108         end
 109
 110         setmetatable(o, mt_vec3)
 111         return o:validate()
 112 end
 113
 114 -- box
 115
 116 local mt_box = arith_mt(function(op)
 117         return "return box(a.min " .. op .. " b, a.max " .. op .. " b)"
 118 end)
 119
 120 function mt_box:__neg()
 121         return box(-self.min, -self.max)
 122 end
 123
 124 function mt_box:__tostring()
 125         return "[" .. self.min .. "; " .. self.max .. "]"
 126 end
 127
 128 mt_box.__index = {
 129         contains = function(a, b)
 130                 if type(b) == "number" or b.x then
 131                         return a.min <= b and a.max >= b
 132                 else
 133                         return a.min <= b.min and a.max >= b.max
 134                 end
 135         end,
 136         validate = function(self)
 137                 if type(self.min) == "number" then
 138                         assert(type(self.max) == "number")
 139                 else
 140                         assert(not self.min.z == not self.max.z)
 141                         self.min:validate()
 142                         self.max:validate()
 143                 end
 144         end,
 145 }
 146
 147 function box(a, b)
 148         local o = {}
 149
 150         if type(a) == "number" or a.x then
 151                 o.min = a
 152                 o.max = b
 153         else
 154                 o.min = a.min
 155                 o.max = a.max
 156         end
 157
 158         setmetatable(o, mt_box)
 159         return o:validate()
 160 end