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native: Add math primitives
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c2935f357a
217
native/math.hpp
Normal file
217
native/math.hpp
Normal file
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@ -0,0 +1,217 @@
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#pragma once
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||||
const float M_PI = 3.1415926535897932;
|
||||
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||||
template<typename T>
|
||||
class mat4_tl
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
typedef T value_type;
|
||||
typedef mat4_tl<T> type;
|
||||
|
||||
public:
|
||||
union {
|
||||
struct { value_type m00, m01, m02, m03;
|
||||
value_type m10, m11, m12, m13;
|
||||
value_type m20, m21, m22, m23;
|
||||
value_type m30, m31, m32, m33; };
|
||||
value_type data[4*4];
|
||||
};
|
||||
|
||||
public:
|
||||
mat4_tl()
|
||||
: mat4_tl(
|
||||
1.0, 0.0, 0.0, 0.0,
|
||||
0.0, 1.0, 0.0, 0.0,
|
||||
0.0, 0.0, 1.0, 0.0,
|
||||
0.0, 0.0, 0.0, 1.0)
|
||||
{ }
|
||||
|
||||
///
|
||||
mat4_tl(
|
||||
T const& v00, T const& v01, T const& v02, T const& v03,
|
||||
T const& v10, T const& v11, T const& v12, T const& v13,
|
||||
T const& v20, T const& v21, T const& v22, T const& v23,
|
||||
T const& v30, T const& v31, T const& v32, T const& v33)
|
||||
: m00(v00), m01(v01), m02(v02), m03(v03),
|
||||
m10(v10), m11(v11), m12(v12), m13(v13),
|
||||
m20(v20), m21(v21), m22(v22), m23(v23),
|
||||
m30(v30), m31(v31), m32(v32), m33(v33)
|
||||
{ }
|
||||
|
||||
///
|
||||
static
|
||||
auto identity() -> mat4_tl {
|
||||
return mat4_tl<T>(
|
||||
1,0,0,0,
|
||||
0,1,0,0,
|
||||
0,0,1,0,
|
||||
0,0,0,1);
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
auto operator *(mat4_tl<T> const& m1, mat4_tl<T> const& m2) -> mat4_tl<T> {
|
||||
return mul(m1, m2);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
auto mul(mat4_tl<T> const& m1, mat4_tl<T> const& m2) -> mat4_tl<T> {
|
||||
mat4_tl<T> m;
|
||||
m.m00 = m1.m00*m2.m00 + m1.m01*m2.m10 + m1.m02*m2.m20 + m1.m03*m2.m30;
|
||||
m.m01 = m1.m00*m2.m01 + m1.m01*m2.m11 + m1.m02*m2.m21 + m1.m03*m2.m31;
|
||||
m.m02 = m1.m00*m2.m02 + m1.m01*m2.m12 + m1.m02*m2.m22 + m1.m03*m2.m32;
|
||||
m.m03 = m1.m00*m2.m03 + m1.m01*m2.m13 + m1.m02*m2.m23 + m1.m03*m2.m33;
|
||||
|
||||
m.m10 = m1.m10*m2.m00 + m1.m11*m2.m10 + m1.m12*m2.m20 + m1.m13*m2.m30;
|
||||
m.m11 = m1.m10*m2.m01 + m1.m11*m2.m11 + m1.m12*m2.m21 + m1.m13*m2.m31;
|
||||
m.m12 = m1.m10*m2.m02 + m1.m11*m2.m12 + m1.m12*m2.m22 + m1.m13*m2.m32;
|
||||
m.m13 = m1.m10*m2.m03 + m1.m11*m2.m13 + m1.m12*m2.m23 + m1.m13*m2.m33;
|
||||
|
||||
m.m20 = m1.m20*m2.m00 + m1.m21*m2.m10 + m1.m22*m2.m20 + m1.m23*m2.m30;
|
||||
m.m21 = m1.m20*m2.m01 + m1.m21*m2.m11 + m1.m22*m2.m21 + m1.m23*m2.m31;
|
||||
m.m22 = m1.m20*m2.m02 + m1.m21*m2.m12 + m1.m22*m2.m22 + m1.m23*m2.m32;
|
||||
m.m23 = m1.m20*m2.m03 + m1.m21*m2.m13 + m1.m22*m2.m23 + m1.m23*m2.m33;
|
||||
|
||||
m.m30 = m1.m30*m2.m00 + m1.m31*m2.m10 + m1.m32*m2.m20 + m1.m33*m2.m30;
|
||||
m.m31 = m1.m30*m2.m01 + m1.m31*m2.m11 + m1.m32*m2.m21 + m1.m33*m2.m31;
|
||||
m.m32 = m1.m30*m2.m02 + m1.m31*m2.m12 + m1.m32*m2.m22 + m1.m33*m2.m32;
|
||||
m.m33 = m1.m30*m2.m03 + m1.m31*m2.m13 + m1.m32*m2.m23 + m1.m33*m2.m33;
|
||||
return m;
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
auto perspective(T fov, T aspect, T n, T f) -> mat4_tl<T> {
|
||||
assert(fov > 0); assert(aspect > 0);
|
||||
|
||||
const T rad = fov*T(M_PI)/T(180);
|
||||
const T a = T(1)/(std::tan(rad/T(2)));
|
||||
|
||||
return mat4_tl<T>(
|
||||
a/aspect, 0, 0, 0,
|
||||
0, a, 0, 0,
|
||||
0, 0, (n+f)/(n-f), 2*n*f/(n-f),
|
||||
0, 0, -1, 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
class vec3_tl
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
union {
|
||||
struct { T x, y, z; };
|
||||
struct { T s, t, r; };
|
||||
struct { T r, g, b; };
|
||||
T data[3];
|
||||
};
|
||||
|
||||
public:
|
||||
/// Constructors
|
||||
vec3_tl()
|
||||
: x(0), y(0), z(0) {}
|
||||
|
||||
vec3_tl(T const& v)
|
||||
: x(v), y(v), z(v) {}
|
||||
|
||||
vec3_tl(T const& v1, T const& v2, T const& v3)
|
||||
: x(v1), y(v2), z(v3) {}
|
||||
|
||||
vec3_tl(vec3_tl const& v)
|
||||
: x(v.x), y(v.y), z(v.z) {}
|
||||
|
||||
/// Operators
|
||||
auto operator [](size_t pos) -> T & {
|
||||
assert(0<=pos && pos<3); return data[pos];
|
||||
}
|
||||
|
||||
auto operator [](size_t pos) const -> T const& {
|
||||
assert(0<=pos && pos<3); return data[pos];
|
||||
}
|
||||
|
||||
auto operator ==(vec3_tl const& v) const -> bool {
|
||||
return x==v.x && y==v.y && z==v.z;
|
||||
}
|
||||
|
||||
auto operator +=(vec3_tl const& v) -> vec3_tl & {
|
||||
x+=v.x; y+=v.y; z+=v.z; return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
auto operator -=(vec3_tl const& v) -> vec3_tl & {
|
||||
x-=v.x; y-=v.y; z-=v.z; return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
auto operator *=(T const& v) -> vec3_tl & {
|
||||
x*=v; y*=v; z*=v; return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
auto operator /=(T const& v) -> vec3_tl & {
|
||||
x/=v; y/=v; z/=v; return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
auto operator -() const -> vec3_tl {
|
||||
return vec3_tl(-x, -y, -z);
|
||||
}
|
||||
|
||||
friend
|
||||
auto operator +(vec3_tl const& v1, vec3_tl const& v2) -> vec3_tl {
|
||||
return vec3_tl(v1.x+v2.x, v1.y+v2.y, v1.z+v2.z);
|
||||
}
|
||||
|
||||
friend
|
||||
auto operator -(vec3_tl const& v1, vec3_tl const& v2) -> vec3_tl {
|
||||
return vec3_tl(v1.x-v2.x, v1.y-v2.y, v1.z-v2.z);
|
||||
}
|
||||
|
||||
friend
|
||||
auto operator *(vec3_tl const& v, T const& s) -> vec3_tl {
|
||||
return vec3_tl(v.x*s, v.y*s, v.z*s);
|
||||
}
|
||||
|
||||
friend
|
||||
auto operator /(vec3_tl const& v, T const& s) -> vec3_tl {
|
||||
return vec3_tl(v.x/s, v.y/s, v.z/s);
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
auto dot(vec3_tl<T> const& v1, vec3_tl<T> const& v2) -> T {
|
||||
return (v1.x*v2.x + v1.y*v2.y + v1.z*v2.z);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
auto length(vec3_tl<T> const& v) -> T {
|
||||
return std::sqrt(dot(v, v));
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
auto normalize(vec3_tl<T> const& v) -> vec3_tl<T> {
|
||||
return v/length(v);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
auto cross(vec3_tl<T> const& v1, vec3_tl<T> const& v2) -> vec3_tl<T> {
|
||||
return vec3_tl<T>(
|
||||
v1.y*v2.z - v1.z*v2.y,
|
||||
v1.z*v2.x - v1.x*v2.z,
|
||||
v1.x*v2.y - v1.y*v2.x
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
auto look_at(vec3_tl<T> const& eye, vec3_tl<T> const& target, vec3_tl<T> const& up) -> mat4_tl<T> {
|
||||
vec3_tl<T> axis_z = normalize(target-eye);
|
||||
vec3_tl<T> axis_x = normalize(cross(axis_z, up));
|
||||
vec3_tl<T> axis_y = cross(axis_x, axis_z);
|
||||
|
||||
return mat4_tl<T>(
|
||||
axis_x.x, axis_x.y, axis_x.z, -dot(axis_x, eye),
|
||||
axis_y.x, axis_y.y, axis_y.z, -dot(axis_y, eye),
|
||||
-axis_z.x, -axis_z.y, -axis_z.z, dot(axis_z, eye),
|
||||
0, 0, 0, 1
|
||||
);
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
typedef vec3_tl<float> vec3;
|
||||
typedef mat4_tl<float> mat4;
|
||||
|
|
@ -28,6 +28,8 @@
|
|||
#include <assert.h>
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <vector>
|
||||
|
||||
#include "math.hpp"
|
||||
#include "window.hpp"
|
||||
|
||||
bool memory_type_from_properties(
|
||||
|
|
@ -324,6 +326,22 @@ int main() {
|
|||
printf("\tvkCreateImageView: res=%d\n", res);
|
||||
assert(!res);
|
||||
|
||||
auto projection = perspective(45.0f, 1.0f, 0.1f, 100.0f);
|
||||
auto view = look_at(
|
||||
vec3(-5.0f, 3.0f, -10.0f),
|
||||
vec3(0, 0, 0),
|
||||
vec3(0, -1, 0)
|
||||
);
|
||||
auto model = mat4::identity();
|
||||
|
||||
auto clip = mat4(
|
||||
1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f,
|
||||
0.0f,-1.0f, 0.0f, 0.0f,
|
||||
0.0f, 0.0f, 0.5f, 0.0f,
|
||||
0.0f, 0.0f, 0.5f, 1.0f);
|
||||
|
||||
auto mvp = clip * projection * view * model;
|
||||
|
||||
VkCommandPool cmd_pool = 0;
|
||||
VkCommandPoolCreateInfo cmd_pool_info = {};
|
||||
cmd_pool_info.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_COMMAND_POOL_CREATE_INFO;
|
||||
|
|
@ -352,8 +370,13 @@ int main() {
|
|||
|
||||
}
|
||||
|
||||
// TODO: destroy depth image
|
||||
|
||||
vkFreeMemory(device, depth_memory, NULL);
|
||||
printf("\tvkFreeMemory\n");
|
||||
vkDestroyImageView(device, depth_view, NULL);
|
||||
printf("\tvkDestroyImageView\n");
|
||||
|
||||
for(auto view : swapchain_views) {
|
||||
vkDestroyImageView(device, view, NULL);
|
||||
printf("\tvkDestroyImageView\n");
|
||||
|
|
|
|||
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