FineKernelToolKit  2.9.0
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Vector.h
説明を見る。
1 /****************************************************************************
2  *
3  * Copyright (c) 1999-2014, Fine Kernel Project, All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms,
6  * with or without modification, are permitted provided that the
7  * following conditions are met:
8  *
9  * - Redistributions of source code must retain the above
10  * copyright notice, this list of conditions and the
11  * following disclaimer.
12  *
13  * - Redistributions in binary form must reproduce the above
14  * copyright notice, this list of conditions and the
15  * following disclaimer in the documentation and/or
16  * other materials provided with the distribution.
17  *
18  * - Neither the name of the copyright holders nor the names
19  * of its contributors may be used to endorse or promote
20  * products derived from this software without specific
21  * prior written permission.
22  *
23  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
24  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
25  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
26  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
27  * COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
28  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
29  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
30  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
32  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING
33  * IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
34  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
35  *
36  ****************************************************************************/
37 /****************************************************************************
38  *
39  * Copyright (c) 1999-2014, Fine Kernel Project, All rights reserved.
40  *
41  * 本ソフトウェアおよびソースコードのライセンスは、基本的に
42  * 「修正 BSD ライセンス」に従います。以下にその詳細を記します。
43  *
44  * ソースコード形式かバイナリ形式か、変更するかしないかを問わず、
45  * 以下の条件を満たす場合に限り、再頒布および使用が許可されます。
46  *
47  * - ソースコードを再頒布する場合、上記の著作権表示、本条件一覧、
48  * および下記免責条項を含めること。
49  *
50  * - バイナリ形式で再頒布する場合、頒布物に付属のドキュメント等の
51  * 資料に、上記の著作権表示、本条件一覧、および下記免責条項を
52  * 含めること。
53  *
54  * - 書面による特別の許可なしに、本ソフトウェアから派生した製品の
55  * 宣伝または販売促進に、本ソフトウェアの著作権者の名前または
56  * コントリビューターの名前を使用してはならない。
57  *
58  * 本ソフトウェアは、著作権者およびコントリビューターによって「現
59  * 状のまま」提供されており、明示黙示を問わず、商業的な使用可能性、
60  * および特定の目的に対する適合性に関す暗黙の保証も含め、またそれ
61  * に限定されない、いかなる保証もないものとします。著作権者もコン
62  * トリビューターも、事由のいかんを問わず、損害発生の原因いかんを
63  * 問わず、かつ責任の根拠が契約であるか厳格責任であるか(過失その
64  * 他の)不法行為であるかを問わず、仮にそのような損害が発生する可
65  * 能性を知らされていたとしても、本ソフトウェアの使用によって発生
66  * した(代替品または代用サービスの調達、使用の喪失、データの喪失、
67  * 利益の喪失、業務の中断も含め、またそれに限定されない)直接損害、
68  * 間接損害、偶発的な損害、特別損害、懲罰的損害、または結果損害に
69  * ついて、一切責任を負わないものとします。
70  *
71  ****************************************************************************/
72 #ifndef __FK_VECTOR_HEADER__
73 #define __FK_VECTOR_HEADER__
74 
75 #include <FK/Base.h>
76 #include <string>
77 #include <vector>
78 
79 const double FK_VECTOREPS = 1.0e-12;
80 
82 enum fk_Axis {
83  fk_X,
84  fk_Y,
86 };
87 
88 class fk_OrthoMatrix;
89 class fk_Matrix;
90 class fk_FVector;
91 
93 
110 class fk_Vector {
111 
112  public:
113  double x;
114  double y;
115  double z;
116 
118 
123  explicit fk_Vector(double x = 0.0, double y = 0.0, double z = 0.0);
124 
126  fk_Vector(const fk_Vector &);
127 
129  fk_Vector(const fk_FVector &);
130 
132  virtual ~fk_Vector() {}
133 
135 
136 
138 
143  fk_Vector & operator -(void) const;
144 
146 
148 
149 
151 
162  bool operator ==(const fk_Vector &) const;
163 
165 
176  bool operator !=(const fk_Vector &) const;
177 
179 
190  bool operator >(const fk_Vector &) const;
191 
193 
204  bool operator <(const fk_Vector &) const;
205 
207 
210  bool operator >=(const fk_Vector &) const;
211 
213 
216  bool operator <=(const fk_Vector &) const;
217 
219 
221 
222 
224  fk_Vector & operator =(const fk_Vector &);
225 
227  fk_Vector & operator =(const fk_FVector &);
228 
230 
240  fk_Vector & operator *=(double);
241 
243 
255  fk_Vector & operator /=(double);
256 
258 
268  fk_Vector & operator +=(const fk_Vector &);
269 
271 
281  fk_Vector & operator -=(const fk_Vector &);
282 
284 
297  fk_Vector & operator *=(const fk_Matrix &);
298 
300 
315 
317 
318 
320 
326  virtual void set(double x, double y, double z = 0.0);
327 
329 
338  double dist(void) const;
339 
341 
351  double dist2(void) const;
352 
354 
367  bool normalize(void);
368 
370 
373  virtual void init(void);
374 
376 
379  bool isZero(void) const;
380 
382 
397  fk_Vector proj(const fk_Vector &Q) const;
398 
400 
408  fk_Vector perp(const fk_Vector &Q) const;
409 
410 #ifndef FK_DOXYGEN_USER_PROCESS
411 
412  virtual void Print(void) const;
413  virtual void Print(std::string) const;
414 
415 #endif
416 
418 
419  friend double operator *(const fk_Vector &, const fk_Vector &);
420  friend fk_Vector operator +(const fk_Vector &, const fk_Vector &);
421  friend fk_Vector operator -(const fk_Vector &, const fk_Vector &);
422  friend fk_Vector operator *(const fk_Vector &, double);
423  friend fk_Vector operator *(double, const fk_Vector &);
424  friend fk_Vector operator /(const fk_Vector &, double);
425  friend fk_Vector operator ^(const fk_Vector &, const fk_Vector &);
427 };
428 
429 
431 
446 double operator *(const fk_Vector &, const fk_Vector &);
447 
449 
457 fk_Vector operator +(const fk_Vector &, const fk_Vector &);
458 
460 
468 fk_Vector operator -(const fk_Vector &, const fk_Vector &);
469 
471 
479 fk_Vector operator *(const fk_Vector &, double);
480 
482 
490 fk_Vector operator *(double, const fk_Vector &);
491 
493 
499 fk_Vector operator /(const fk_Vector &, double);
500 
502 
529 fk_Vector operator ^(const fk_Vector &, const fk_Vector &);
530 
532 
542 class fk_HVector: public fk_Vector {
543  public:
544  double w;
545 
547  fk_HVector(void);
548 
550 
554  fk_HVector(const fk_Vector &v, double w = 1.0);
555 
557  virtual ~fk_HVector() {}
558 
560  fk_HVector(const fk_HVector &);
561 
563 
564 
566 
578  bool operator ==(const fk_HVector &) const;
579 
581 
593  bool operator !=(const fk_HVector &) const;
595 
597 
598 
600  fk_HVector & operator =(const fk_HVector &);
601 
603 
606  fk_HVector & operator =(const fk_Vector &);
607 
609 
619  fk_HVector & operator *=(const fk_Matrix &);
620 
622 
633 
635 
637 
638 
640 
647  void set(const fk_Vector &v);
648 
650 
657  void set(const fk_Vector &v, double w);
658 
660 
668  void set(double x, double y, double z = 0.0);
669 
671 
678  void set(double x, double y, double z, double w);
679 
681 
686  void setw(double w);
687 
689 
693  fk_Vector getV(void) const;
694 
696 
700  double getw(void) const;
701 
703 
707  void ispos(void);
708 
710 
714  void isvec(void);
715 
717 
720  void init(void);
721 
722 #ifndef FK_DOXYGEN_USER_PROCESS
723 
724  void Print(void) const;
725  void Print(std::string) const;
726 
727 #endif
728 
730 
731  friend double operator *(const fk_HVector &, const fk_HVector &);
732  friend fk_HVector operator *(const fk_Matrix &, const fk_HVector &);
733  friend fk_HVector operator *(const fk_OrthoMatrix &, const fk_HVector &);
735 };
736 
737 
739 
749 double operator *(const fk_HVector &, const fk_HVector &);
750 
752 
762 fk_HVector operator *(const fk_Matrix &, const fk_HVector &);
763 
765 
776 
777 
779 
793 class fk_FVector {
794  public:
795  float x;
796  float y;
797  float z;
798 
800  fk_FVector(void);
801 
803  fk_FVector(const fk_FVector &);
804 
806 
810  fk_FVector(const fk_Vector &);
811 
813 
817  fk_FVector & operator =(const fk_Vector &);
818 };
819 
820 #endif /* !__FK_VECTOR_HEADER__ */
一般4元正方行列を管理するクラス
Definition: Matrix.h:586
bool operator<(const fk_Vector &) const
左不等号演算子
fk_Vector proj(const fk_Vector &Q) const
射影ベクトル算出関数
単精度浮動小数点型3次元ベクトルを管理するクラス
Definition: Vector.h:793
virtual void set(double x, double y, double z=0.0)
成分設定関数
bool operator!=(const fk_HVector &) const
異値比較演算子
fk_GenVector operator^(const fk_GenVector &P, const fk_GenVector &Q)
外積二項演算子
double getw(void) const
同次座標値取得関数
bool isZero(void) const
零ベクトル判定関数
fk_Vector & operator/=(double)
実数商代入演算子
y軸
Definition: Vector.h:84
virtual void init(void)
初期化関数
fk_GenMatrix operator-(const fk_GenMatrix &, const fk_GenMatrix &)
行列差二項演算子
fk_Vector & operator-=(const fk_Vector &)
単項差代入演算子
fk_HVector(void)
コンストラクタ1
fk_Vector perp(const fk_Vector &Q) const
射影垂直成分ベクトル算出関数
fk_HVector & operator=(const fk_HVector &)
単純代入演算子
fk_Vector & operator=(const fk_Vector &)
単純代入演算子
friend double operator*(const fk_Vector &, const fk_Vector &)
内積二項演算子
fk_HVector & operator*=(const fk_Matrix &)
行列変換代入演算子1
3次元ベクトルを管理するクラス
Definition: Vector.h:110
bool operator>=(const fk_Vector &) const
等価右不等号演算子
virtual ~fk_Vector()
デストラクタ
Definition: Vector.h:132
void set(const fk_Vector &v)
fk_Vector による設定関数1
float y
y成分
Definition: Vector.h:796
fk_Axis
座標軸を表す列挙型
Definition: Vector.h:82
virtual ~fk_HVector()
デストラクタ
Definition: Vector.h:557
x軸
Definition: Vector.h:83
const double FK_VECTOREPS
ベクトル演算誤差基準値
Definition: Vector.h:79
double y
y成分
Definition: Vector.h:114
fk_Vector getV(void) const
3次元ベクトル取得関数
fk_GenVector operator*(const fk_GenMatrix &, const fk_GenVector &)
ベクトル変換二項演算子
bool operator==(const fk_HVector &) const
同値比較演算子
double z
z成分
Definition: Vector.h:115
4次元ベクトルを管理するクラス
Definition: Vector.h:542
fk_Vector & operator*=(double)
実数積代入演算子
void init(void)
初期化関数
bool operator>(const fk_Vector &) const
右不等号演算子
4元正方直交行列を管理するクラス
Definition: Matrix.h:114
double x
x成分
Definition: Vector.h:113
double dist2(void) const
ベクトル長さ平方算出関数
void ispos(void)
位置ベクトル設定関数
void isvec(void)
方向ベクトル設定関数
fk_Vector & operator+=(const fk_Vector &)
単項和代入演算子
fk_FVector & operator=(const fk_Vector &)
代入演算子
friend fk_Vector operator^(const fk_Vector &, const fk_Vector &)
外積二項演算子
bool operator<=(const fk_Vector &) const
等価左不等号演算子
float x
x成分
Definition: Vector.h:795
fk_GenVector operator/(const fk_GenVector &V, double d)
実数商二項演算子
friend fk_Vector operator/(const fk_Vector &, double)
実数商二項演算子
fk_GenMatrix operator+(const fk_GenMatrix &, const fk_GenMatrix &)
行列和二項演算子
friend double operator*(const fk_HVector &, const fk_HVector &)
内積二項演算子
bool operator!=(const fk_Vector &) const
異値比較演算子
bool operator==(const fk_Vector &) const
同値比較演算子
fk_Vector & operator-(void) const
単項マイナス演算子
z軸
Definition: Vector.h:85
friend fk_Vector operator+(const fk_Vector &, const fk_Vector &)
ベクトル和二項演算子
float z
z成分
Definition: Vector.h:797
double w
同次座標成分
Definition: Vector.h:544
bool normalize(void)
正規化関数
double dist(void) const
ベクトル長さ算出関数
void setw(double w)
同次座標設定関数
fk_Vector(double x=0.0, double y=0.0, double z=0.0)
コンストラクタ
fk_FVector(void)
コンストラクタ