Add n-dimensional vector and matrix.
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d247af1138
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30d82f2408
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@ -6,6 +6,10 @@ programming language.
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It is mainly focused on features needed for real-time physics. It should be
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It is mainly focused on features needed for real-time physics. It should be
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usable for graphics too.
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usable for graphics too.
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## Disclaimer
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As of today, nalgebra is largely untested.
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## Licence
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## Licence
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nalgebra is provided "as is", under the BSD 3-Clause License.
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nalgebra is provided "as is", under the BSD 3-Clause License.
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@ -1,7 +1,10 @@
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use core::num::{One, Zero};
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use core::num::{One, Zero};
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use traits::dim::Dim;
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use traits::inv::Inv;
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use traits::inv::Inv;
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use traits::transpose::Transpose;
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use dim2::vec2::Vec2;
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use dim2::vec2::Vec2;
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#[deriving(Eq)]
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pub struct Mat2<T>
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pub struct Mat2<T>
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{
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{
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m11: T, m12: T,
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m11: T, m12: T,
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@ -17,6 +20,12 @@ pub fn Mat2<T:Copy>(m11: T, m12: T, m21: T, m22: T) -> Mat2<T>
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}
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}
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}
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}
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impl<T> Dim for Mat2<T>
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{
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fn dim() -> uint
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{ 2 }
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}
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impl<T:Copy + One + Zero> One for Mat2<T>
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impl<T:Copy + One + Zero> One for Mat2<T>
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{
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{
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fn one() -> Mat2<T>
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fn one() -> Mat2<T>
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@ -45,7 +54,7 @@ impl<T:Copy + Zero> Zero for Mat2<T>
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impl<T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T>> Mul<Mat2<T>, Mat2<T>> for Mat2<T>
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impl<T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T>> Mul<Mat2<T>, Mat2<T>> for Mat2<T>
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{
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{
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fn mul(&self, other : &Mat2<T>) -> Mat2<T>
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fn mul(&self, other: &Mat2<T>) -> Mat2<T>
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{
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{
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Mat2
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Mat2
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(self.m11 * other.m11 + self.m12 * other.m21,
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(self.m11 * other.m11 + self.m12 * other.m21,
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@ -60,18 +69,18 @@ impl<T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T>> Mul<Mat2<T>, Mat2<T>> for Mat2<T>
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//
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//
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// impl<T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T>> Mul<Vec2<T>, Vec2<T>> for Mat2<T>
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// impl<T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T>> Mul<Vec2<T>, Vec2<T>> for Mat2<T>
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// {
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// {
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// fn mul(&self, v : &Vec2<T>) -> Vec2<T>
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// fn mul(&self, v: &Vec2<T>) -> Vec2<T>
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// { Vec2(self.m11 * v.x + self.m12 * v.y, self.m21 * v.x + self.m22 * v.y) }
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// { Vec2(self.m11 * v.x + self.m12 * v.y, self.m21 * v.x + self.m22 * v.y) }
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// }
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// }
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impl<T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T>> Mul<Mat2<T>, Vec2<T>> for Vec2<T>
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impl<T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T>> Mul<Mat2<T>, Vec2<T>> for Vec2<T>
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{
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{
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fn mul(&self, m : &Mat2<T>) -> Vec2<T>
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fn mul(&self, m: &Mat2<T>) -> Vec2<T>
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||||||
{ Vec2(self.x * m.m11 + self.y * m.m21, self.x * m.m12 + self.y * m.m22) }
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{ Vec2(self.x * m.m11 + self.y * m.m21, self.x * m.m12 + self.y * m.m22) }
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}
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}
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impl<T:Copy + Mul<T, T> + Div<T, T> + Sub<T, T> + Neg<T> + Eq + Zero>
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impl<T:Copy + Mul<T, T> + Div<T, T> + Sub<T, T> + Neg<T> + Eq + Zero>
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Inv<T> for Mat2<T>
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Inv for Mat2<T>
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{
|
{
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||||||
fn inv(&self) -> Mat2<T>
|
fn inv(&self) -> Mat2<T>
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||||||
{
|
{
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||||||
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@ -84,6 +93,18 @@ Inv<T> for Mat2<T>
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}
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}
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}
|
}
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impl<T:Copy> Transpose for Mat2<T>
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{
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fn transposed(&self) -> Mat2<T>
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||||||
|
{
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Mat2(self.m11, self.m21,
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|
self.m12, self.m22)
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}
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fn transpose(&mut self)
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{ self.m21 <-> self.m12; }
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}
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impl<T:ToStr> ToStr for Mat2<T>
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impl<T:ToStr> ToStr for Mat2<T>
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{
|
{
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fn to_str(&self) -> ~str
|
fn to_str(&self) -> ~str
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||||||
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@ -9,7 +9,7 @@ use dim2::mat2::Mat2;
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||||||
#[deriving(Eq)]
|
#[deriving(Eq)]
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pub struct Rotmat2<T>
|
pub struct Rotmat2<T>
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||||||
{
|
{
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submat: Mat2<T>
|
priv submat: Mat2<T>
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}
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}
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pub fn Rotmat2<T:Copy + Trigonometric + Neg<T>>(angle: T) -> Rotmat2<T>
|
pub fn Rotmat2<T:Copy + Trigonometric + Neg<T>>(angle: T) -> Rotmat2<T>
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||||||
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@ -1,5 +1,8 @@
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|
use core::num::Zero;
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use traits::dot::Dot;
|
use traits::dot::Dot;
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||||||
use traits::sqrt::Sqrt;
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use traits::dim::Dim;
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||||||
|
use traits::cross::Cross;
|
||||||
|
use traits::workarounds::sqrt::Sqrt;
|
||||||
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||||||
#[deriving(Eq)]
|
#[deriving(Eq)]
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pub struct Vec2<T>
|
pub struct Vec2<T>
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||||||
|
@ -11,6 +14,11 @@ pub struct Vec2<T>
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||||||
pub fn Vec2<T:Copy>(x: T, y: T) -> Vec2<T>
|
pub fn Vec2<T:Copy>(x: T, y: T) -> Vec2<T>
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||||||
{ Vec2 {x: x, y: y} }
|
{ Vec2 {x: x, y: y} }
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impl<T> Dim for Vec2<T>
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{
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fn dim() -> uint
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{ 2 }
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|
}
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||||||
|
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||||||
impl<T:Copy + Add<T,T>> Add<Vec2<T>, Vec2<T>> for Vec2<T>
|
impl<T:Copy + Add<T,T>> Add<Vec2<T>, Vec2<T>> for Vec2<T>
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
@ -36,6 +44,21 @@ impl<T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T> + Sqrt> Dot<T> for Vec2<T>
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{ self.sqnorm().sqrt() }
|
{ self.sqnorm().sqrt() }
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}
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}
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|
impl<T:Copy + Mul<T, T> + Sub<T, T>> Cross<T> for Vec2<T>
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||||||
|
{
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||||||
|
fn cross(&self, other : &Vec2<T>) -> T
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|
{ self.x * other.y - self.y * other.x }
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}
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impl<T:Copy + Zero> Zero for Vec2<T>
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{
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fn zero() -> Vec2<T>
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{
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let _0 = Zero::zero();
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Vec2(_0, _0)
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}
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|
}
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impl<T:ToStr> ToStr for Vec2<T>
|
impl<T:ToStr> ToStr for Vec2<T>
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{
|
{
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fn to_str(&self) -> ~str
|
fn to_str(&self) -> ~str
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@ -1,7 +1,11 @@
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use core::num::{One, Zero};
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use core::num::{One, Zero};
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// use core::rand::{Rand, Rng};
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|
use traits::dim::Dim;
|
||||||
use traits::inv::Inv;
|
use traits::inv::Inv;
|
||||||
|
use traits::transpose::Transpose;
|
||||||
use dim3::vec3::Vec3;
|
use dim3::vec3::Vec3;
|
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#[deriving(Eq)]
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pub struct Mat3<T>
|
pub struct Mat3<T>
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||||||
{
|
{
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||||||
m11: T, m12: T, m13: T,
|
m11: T, m12: T, m13: T,
|
||||||
|
@ -21,6 +25,12 @@ pub fn Mat3<T:Copy>(m11: T, m12: T, m13: T,
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
impl<T> Dim for Mat3<T>
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||||||
|
{
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||||||
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fn dim() -> uint
|
||||||
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{ 3 }
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||||||
|
}
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||||||
impl<T:Copy + One + Zero> One for Mat3<T>
|
impl<T:Copy + One + Zero> One for Mat3<T>
|
||||||
{
|
{
|
||||||
fn one() -> Mat3<T>
|
fn one() -> Mat3<T>
|
||||||
|
@ -95,7 +105,7 @@ impl<T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T>> Mul<Mat3<T>, Vec3<T>> for Vec3<T>
|
||||||
|
|
||||||
impl<T:Copy + Mul<T, T> + Div<T, T> + Sub<T, T> + Add<T, T> + Neg<T>
|
impl<T:Copy + Mul<T, T> + Div<T, T> + Sub<T, T> + Add<T, T> + Neg<T>
|
||||||
+ Eq + Zero>
|
+ Eq + Zero>
|
||||||
Inv<T> for Mat3<T>
|
Inv for Mat3<T>
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||||||
{
|
{
|
||||||
fn inv(&self) -> Mat3<T>
|
fn inv(&self) -> Mat3<T>
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
@ -125,6 +135,36 @@ Inv<T> for Mat3<T>
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
impl<T:Copy> Transpose for Mat3<T>
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||||||
|
{
|
||||||
|
fn transposed(&self) -> Mat3<T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Mat3(self.m11, self.m21, self.m31,
|
||||||
|
self.m12, self.m22, self.m32,
|
||||||
|
self.m13, self.m23, self.m33)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn transpose(&mut self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
self.m12 <-> self.m21;
|
||||||
|
self.m13 <-> self.m31;
|
||||||
|
self.m23 <-> self.m32;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// impl<T:Rand> Rand for Mat3<T>
|
||||||
|
// {
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||||||
|
// fn rand<R:Rng>(rng: &mut R) -> Mat3<T>
|
||||||
|
// {
|
||||||
|
// Mat3
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||||||
|
// {
|
||||||
|
// m11: rng.next(), m12: rng.next(), m13: rng.next(),
|
||||||
|
// m21: rng.next(), m22: rng.next(), m23: rng.next(),
|
||||||
|
// m31: rng.next(), m32: rng.next(), m33: rng.next()
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
impl<T:ToStr> ToStr for Mat3<T>
|
impl<T:ToStr> ToStr for Mat3<T>
|
||||||
{
|
{
|
||||||
fn to_str(&self) -> ~str
|
fn to_str(&self) -> ~str
|
||||||
|
|
|
@ -1,5 +1,8 @@
|
||||||
|
use core::num::Zero;
|
||||||
|
use traits::dim::Dim;
|
||||||
use traits::dot::Dot;
|
use traits::dot::Dot;
|
||||||
use traits::sqrt::Sqrt;
|
use traits::cross::Cross;
|
||||||
|
use traits::workarounds::sqrt::Sqrt;
|
||||||
|
|
||||||
#[deriving(Eq)]
|
#[deriving(Eq)]
|
||||||
pub struct Vec3<T>
|
pub struct Vec3<T>
|
||||||
|
@ -12,6 +15,11 @@ pub struct Vec3<T>
|
||||||
pub fn Vec3<T:Copy>(x: T, y: T, z: T) -> Vec3<T>
|
pub fn Vec3<T:Copy>(x: T, y: T, z: T) -> Vec3<T>
|
||||||
{ Vec3 {x: x, y: y, z: z} }
|
{ Vec3 {x: x, y: y, z: z} }
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T> Dim for Vec3<T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn dim() -> uint
|
||||||
|
{ 3 }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
impl<T:Copy + Add<T,T>> Add<Vec3<T>, Vec3<T>> for Vec3<T>
|
impl<T:Copy + Add<T,T>> Add<Vec3<T>, Vec3<T>> for Vec3<T>
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
@ -25,18 +33,6 @@ impl<T:Copy + Sub<T,T>> Sub<Vec3<T>, Vec3<T>> for Vec3<T>
|
||||||
{ Vec3(self.x - other.x, self.y - other.y, self.z - other.z) }
|
{ Vec3(self.x - other.x, self.y - other.y, self.z - other.z) }
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
impl<T:ToStr> ToStr for Vec3<T>
|
|
||||||
{
|
|
||||||
fn to_str(&self) -> ~str
|
|
||||||
{
|
|
||||||
~"Vec3 "
|
|
||||||
+ "{ x : " + self.x.to_str()
|
|
||||||
+ ", y : " + self.y.to_str()
|
|
||||||
+ ", z : " + self.z.to_str()
|
|
||||||
+ " }"
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T> + Sqrt> Dot<T> for Vec3<T>
|
impl<T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T> + Sqrt> Dot<T> for Vec3<T>
|
||||||
{
|
{
|
||||||
fn dot(&self, other : &Vec3<T>) -> T
|
fn dot(&self, other : &Vec3<T>) -> T
|
||||||
|
@ -48,3 +44,36 @@ impl<T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T> + Sqrt> Dot<T> for Vec3<T>
|
||||||
fn norm(&self) -> T
|
fn norm(&self) -> T
|
||||||
{ self.sqnorm().sqrt() }
|
{ self.sqnorm().sqrt() }
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T:Copy + Mul<T, T> + Sub<T, T>> Cross<Vec3<T>> for Vec3<T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn cross(&self, other : &Vec3<T>) -> Vec3<T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Vec3(
|
||||||
|
self.y * other.z - self.z * other.y,
|
||||||
|
self.z * other.x - self.x * other.z,
|
||||||
|
self.x * other.y - self.y * other.x
|
||||||
|
)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T:Copy + Zero> Zero for Vec3<T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn zero() -> Vec3<T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let _0 = Zero::zero();
|
||||||
|
Vec3(_0, _0, _0)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T:ToStr> ToStr for Vec3<T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn to_str(&self) -> ~str
|
||||||
|
{
|
||||||
|
~"Vec3 "
|
||||||
|
+ "{ x : " + self.x.to_str()
|
||||||
|
+ ", y : " + self.y.to_str()
|
||||||
|
+ ", z : " + self.z.to_str()
|
||||||
|
+ " }"
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
|
@ -7,11 +7,16 @@
|
||||||
|
|
||||||
extern mod std;
|
extern mod std;
|
||||||
|
|
||||||
pub use dim2::vec2::Vec2;
|
|
||||||
pub use dim3::vec3::Vec3;
|
pub use dim3::vec3::Vec3;
|
||||||
|
pub use dim3::mat3::Mat3;
|
||||||
|
|
||||||
|
pub use dim2::vec2::Vec2;
|
||||||
pub use dim2::mat2::Mat2;
|
pub use dim2::mat2::Mat2;
|
||||||
pub use dim2::rotmat2::Rotmat2;
|
pub use dim2::rotmat2::Rotmat2;
|
||||||
|
|
||||||
|
pub use ndim::nvec::NVec;
|
||||||
|
pub use ndim::nmat::NMat;
|
||||||
|
|
||||||
pub use traits::dot::Dot;
|
pub use traits::dot::Dot;
|
||||||
pub use traits::cross::Cross;
|
pub use traits::cross::Cross;
|
||||||
pub use traits::dim::Dim;
|
pub use traits::dim::Dim;
|
||||||
|
@ -37,6 +42,8 @@ mod dim3
|
||||||
|
|
||||||
mod ndim
|
mod ndim
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
mod nvec;
|
||||||
|
mod nmat;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
mod traits
|
mod traits
|
||||||
|
|
|
@ -0,0 +1,187 @@
|
||||||
|
use core::num::{One, Zero};
|
||||||
|
use core::vec::{from_elem, swap};
|
||||||
|
use traits::dim::Dim;
|
||||||
|
use traits::inv::Inv;
|
||||||
|
use traits::transpose::Transpose;
|
||||||
|
// use ndim::nvec::NVec;
|
||||||
|
|
||||||
|
// D is a phantom type parameter, used only as a dimensional token.
|
||||||
|
// Its allows use to encode the vector dimension at the type-level.
|
||||||
|
// It can be anything implementing the Dim trait. However, to avoid confusion,
|
||||||
|
// using d0, d1, d2, d3 and d4 tokens are prefered.
|
||||||
|
#[deriving(Eq)]
|
||||||
|
pub struct NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
mij: ~[T]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D: Dim, T: Copy> NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn offset(i: uint, j: uint) -> uint
|
||||||
|
{ i * Dim::dim::<D>() + j }
|
||||||
|
|
||||||
|
fn set(&mut self, i: uint, j: uint, t: &T)
|
||||||
|
{ self.mij[NMat::offset::<D, T>(i, j)] = *t }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D: Dim, T> Dim for NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn dim() -> uint
|
||||||
|
{ Dim::dim::<D>() }
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
impl<D: Dim, T:Copy> Index<(uint, uint), T> for NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn index(&self, &(i, j): &(uint, uint)) -> T
|
||||||
|
{ self.mij[NMat::offset::<D, T>(i, j)] }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D: Dim, T:Copy + One + Zero> One for NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn one() -> NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let dim = Dim::dim::<D>();
|
||||||
|
let mut res = NMat{ mij: from_elem(dim * dim, Zero::zero()) };
|
||||||
|
let _1 = One::one::<T>();
|
||||||
|
|
||||||
|
for uint::range(0u, dim) |i|
|
||||||
|
{ res.set(i, i, &_1); }
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||||||
|
|
||||||
|
res
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D: Dim, T:Copy + Zero> Zero for NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn zero() -> NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let dim = Dim::dim::<D>();
|
||||||
|
|
||||||
|
NMat{ mij: from_elem(dim * dim, Zero::zero()) }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D: Dim, T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T> + Zero>
|
||||||
|
Mul<NMat<D, T>, NMat<D, T>> for NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn mul(&self, other: &NMat<D, T>) -> NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let dim = Dim::dim::<D>();
|
||||||
|
let mut res = Zero::zero::<NMat<D, T>>();
|
||||||
|
|
||||||
|
for uint::range(0u, dim) |i|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for uint::range(0u, dim) |j|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let mut acc: T = Zero::zero();
|
||||||
|
|
||||||
|
for uint::range(0u, dim) |k|
|
||||||
|
{ acc += self[(i, k)] * other[(k, j)]; }
|
||||||
|
|
||||||
|
res.set(i, j, &acc);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
res
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D: Dim,
|
||||||
|
T: Copy + Mul<T, T> + Div<T, T> + Sub<T, T> + Neg<T> + Eq + One + Zero>
|
||||||
|
Inv for NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn inv(&self) -> NMat<D, T>
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||||||
|
{
|
||||||
|
let mut cpy = copy *self;
|
||||||
|
let dim = Dim::dim::<D>();
|
||||||
|
let mut res = One::one::<NMat<D, T>>();
|
||||||
|
let _0T = Zero::zero::<T>();
|
||||||
|
|
||||||
|
// inversion using Gauss-Jordan elimination
|
||||||
|
for uint::range(0u, dim) |k|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// search a non-zero value on the k-th column
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||||||
|
// FIXME: is it worth it to spend some more time searching for the max
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||||||
|
// instead?
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||||||
|
|
||||||
|
// FIXME: this is kind of uggly…
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|
// … but we cannot use position_betwee since we are iterating on one
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|
// columns
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|
let mut n0 = dim; // index of a non-zero entry
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||||||
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|
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|
for uint::range(k, dim) |i|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
n0 = k;
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||||||
|
|
||||||
|
if (cpy[(i, k)] != _0T)
|
||||||
|
{ break; }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
assert!(n0 != dim); // non inversible matrix
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|
|
||||||
|
// swap pivot line
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|
for uint::range(0u, dim) |j|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
swap(cpy.mij, NMat::offset::<D, T>(n0, j), NMat::offset::<D, T>(k, j));
|
||||||
|
swap(res.mij, NMat::offset::<D, T>(n0, j), NMat::offset::<D, T>(k, j));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let pivot = cpy[(k, k)];
|
||||||
|
|
||||||
|
for uint::range(k, dim) |j|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
cpy.set(k, j, &(cpy[(k, j)] / pivot));
|
||||||
|
res.set(k, j, &(res[(k, j)] / pivot));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for uint::range(0u, dim) |l|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (l != k)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let normalizer = cpy[(l, k)] / pivot;
|
||||||
|
|
||||||
|
for uint::range(k, dim) |j|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
cpy.set(k, j, &(cpy[(l, j)] - cpy[(k, j)] * normalizer));
|
||||||
|
res.set(k, j, &(res[(l, j)] - res[(k, j)] * normalizer));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
res
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D: Dim, T:Copy> Transpose for NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn transposed(&self) -> NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let mut res = copy *self;
|
||||||
|
|
||||||
|
res.transpose();
|
||||||
|
|
||||||
|
res
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn transpose(&mut self)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let dim = Dim::dim::<D>();
|
||||||
|
|
||||||
|
for uint::range(1u, dim) |i|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for uint::range(0u, dim - 1) |j|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
swap(self.mij,
|
||||||
|
NMat::offset::<D, T>(i, j),
|
||||||
|
NMat::offset::<D, T>(j, i));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D: Dim, T:ToStr> ToStr for NMat<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn to_str(&self) -> ~str
|
||||||
|
{ ~"Mat" + Dim::dim::<D>().to_str() + " {" + self.mij.to_str() + " }" }
|
||||||
|
}
|
|
@ -0,0 +1,79 @@
|
||||||
|
use core::vec::{map2, from_elem};
|
||||||
|
use core::num::Zero;
|
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|
use traits::dim::Dim;
|
||||||
|
use traits::dot::Dot;
|
||||||
|
use traits::workarounds::sqrt::Sqrt;
|
||||||
|
|
||||||
|
// D is a phantom parameter, used only as a dimensional token.
|
||||||
|
// Its allows use to encode the vector dimension at the type-level.
|
||||||
|
// It can be anything implementing the Dim trait. However, to avoid confusion,
|
||||||
|
// using d0, d1, d2, d3 and d4 tokens are prefered.
|
||||||
|
// FIXME: it might be possible to implement type-level integers and use them
|
||||||
|
// here?
|
||||||
|
#[deriving(Eq)]
|
||||||
|
pub struct NVec<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
at: ~[T]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D: Dim, T> Dim for NVec<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn dim() -> uint
|
||||||
|
{ Dim::dim::<D>() }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D, T:Copy + Add<T,T>> Add<NVec<D, T>, NVec<D, T>> for NVec<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn add(&self, other: &NVec<D, T>) -> NVec<D, T>
|
||||||
|
{ NVec { at: map2(self.at, other.at, | a, b | { *a + *b }) } }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D, T:Copy + Sub<T,T>> Sub<NVec<D, T>, NVec<D, T>> for NVec<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn sub(&self, other: &NVec<D, T>) -> NVec<D, T>
|
||||||
|
{ NVec { at: map2(self.at, other.at, | a, b | *a - *b) } }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D: Dim, T:Copy + Mul<T, T> + Add<T, T> + Sqrt + Zero> Dot<T> for NVec<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn dot(&self, other: &NVec<D, T>) -> T
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let mut res = Zero::zero::<T>();
|
||||||
|
|
||||||
|
for uint::range(0u, Dim::dim::<D>()) |i|
|
||||||
|
{ res += self.at[i] * other.at[i]; }
|
||||||
|
|
||||||
|
res
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn sqnorm(&self) -> T
|
||||||
|
{ self.dot(self) }
|
||||||
|
|
||||||
|
fn norm(&self) -> T
|
||||||
|
{ self.sqnorm().sqrt() }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// FIXME: I dont really know how te generalize the cross product int
|
||||||
|
// n-dimensions…
|
||||||
|
// impl<T:Copy + Mul<T, T> + Sub<T, T>> Cross<T> for NVec<D, T>
|
||||||
|
// {
|
||||||
|
// fn cross(&self, other: &NVec<D, T>) -> T
|
||||||
|
// { self.x * other.y - self.y * other.x }
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D: Dim, T:Copy + Zero> Zero for NVec<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn zero() -> NVec<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let _0 = Zero::zero();
|
||||||
|
|
||||||
|
NVec { at: from_elem(Dim::dim::<D>(), _0) }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<D: Dim, T:ToStr> ToStr for NVec<D, T>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn to_str(&self) -> ~str
|
||||||
|
{ ~"Vec" + Dim::dim::<D>().to_str() + self.at.to_str() }
|
||||||
|
}
|
|
@ -2,3 +2,26 @@ pub trait Dim
|
||||||
{
|
{
|
||||||
fn dim() -> uint;
|
fn dim() -> uint;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Some dimension token. Useful to restrict the dimension of n-dimensional
|
||||||
|
// object at the type-level.
|
||||||
|
pub struct d0;
|
||||||
|
pub struct d1;
|
||||||
|
pub struct d2;
|
||||||
|
pub struct d3;
|
||||||
|
pub struct d4;
|
||||||
|
|
||||||
|
impl Dim for d0
|
||||||
|
{ fn dim() -> uint { 0 } }
|
||||||
|
|
||||||
|
impl Dim for d1
|
||||||
|
{ fn dim() -> uint { 1 } }
|
||||||
|
|
||||||
|
impl Dim for d2
|
||||||
|
{ fn dim() -> uint { 2 } }
|
||||||
|
|
||||||
|
impl Dim for d3
|
||||||
|
{ fn dim() -> uint { 3 } }
|
||||||
|
|
||||||
|
impl Dim for d4
|
||||||
|
{ fn dim() -> uint { 4 } }
|
||||||
|
|
|
@ -1,4 +1,4 @@
|
||||||
pub trait Inv<T>
|
pub trait Inv
|
||||||
{
|
{
|
||||||
fn inv(&self) -> Self;
|
fn inv(&self) -> Self;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
|
@ -1,17 +0,0 @@
|
||||||
// FIXME: this does not seem to exist already
|
|
||||||
// but it will surely be added someday.
|
|
||||||
|
|
||||||
pub trait Sqrt
|
|
||||||
{
|
|
||||||
fn sqrt(&self) -> Self;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl Sqrt for f64
|
|
||||||
{
|
|
||||||
fn sqrt(&self) -> f64 { f64::sqrt(*self) }
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl Sqrt for f32
|
|
||||||
{
|
|
||||||
fn sqrt(&self) -> f32 { f32::sqrt(*self) }
|
|
||||||
}
|
|
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