今天阅读书籍《3D数学基础:图形与游戏开发》时,遇到了一些代码。因为干看着读不下去,因此抄一遍,便于理解和阅读。
6.2节 Vector3类
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// Vector3类——简单的3D向量类
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class Vector3{
public:
float x,y,z;
// 构造函数
// 默认构造函数,不执行任何操作
Vector3() {}
// 复制构造函数
Vector3(const Vector3 &a) : x(a.x), y(a.y), z(a.z) {}
// 带参数的构造函数,用三个值完成初始化
Vector3(float nx, float ny, float nz) : x(nx), y(ny), z(nz) {}
// 标准对象操作
// 坚持C语言的习惯,重载赋值运算符,并返回引用,以实现左值。
Vector3 &operator = (const Vector3 &a){
x = a.x;
y = a.y;
z = a.z;
return *this;
}
// 重载“==”操作符
bool operator == (const Vector3 &a) const {
return x==a.x && y==a.y && z=a.z;
}
bool operator != (const Vector3 &a) const {
return x != a.x || y != a.y || z != a.z;
}
// 向量运算
// 置为零向量
void zero() { x = y = z = 0.0f; }
// 重载一元“-”运算符
Vector3 operator - () const {return Vector3(-x,-y,-z);}
// 重载二元“+”和“-”运算符
Vector3 operator +(const Vector3 &a) const {
return Vector3(x + a.x, y + a.y, z + a.z);
}
Vector3 operator -(const Vector3 &a) const {
return Vector3(x - a.x, y - a.y, z - a.z);
}
// 与标量的乘、除法
Vector3 operator *(float a) const{
return Vector3(x*a, y*a, z*a);
}
Vector3 operator /(float a) const {
float oneOverA = 1.0f / a; // 注意:这里不对“除零”进行检查
return Vector3(x*oneOverA, y*oneOverA, z*oneOverA);
}
// 重载自反运算符
Vector3 &operator +=(const Vector3 &a) {
x += a.x;
y += a.y;
z += a.z;
return *this;
}
Vector3 &operator ==(const Vector3 &a) {
x -= a.x;
y -= a.y;
z -= a.z;
return *this;
}
Vector3 &operator *=(const Vector3 &a) {
x *= a.x;
y *= a.y;
z *= a.z;
return *this;
}
Vector3 &operator /=(const Vector3 &a) {
float oneOverA = 1.0f / a;
x *= oneOverA;
y *= oneOverA;
z *= oneOverA;
return *this;
}
// 向量标准化
void normalize(){
float magSq = x*x + y*y +z*z;
if(magSq > 0.0f){ // 检查除零
float oneOverMag = 1.0f / sqrt(magSq);
x *= oneOverMag;
y *= oneOverMag;
z *= oneOverMag;
}
}
// 向量点乘,重载标准的乘法运算符
float operator *(const Vector3 &a) const {
return x*a.x + y*a.y + z*a.z;
}
};
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// 非成员函数
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// 求向量模
inline float vectorMag(const Vector3 &a){
return sqrt(a.x*a.x + a.y*a.y + a.z*a.z);
}
// 计算两向量的叉乘
inline Vector3 crossProduct(const Vector3 &a, const Vector3 &b){
return Vector3(a.y*b.z - a.z*b.y, a.z*b.x - a.x*b.z, a.x*b.y -a.y*b.x);
}
// 实现标量左乘
inline Vector3 operator *(float k, const Vector3 &v){
return Vector3(k*v.x, k*v.y, k*v.z);
}
// 计算两点间的距离
inline float distance(const Vector3 &a, cosnt Vector3 &b){
float dx = a.x - b.x;
float dy = a.y - b.y;
float dz = a.z - b.z;
return sqrt(dx*dx + dy*dy + dz*dz);
}
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// 全局变量
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// 提供一个全局零向量
extern cosnt Vector3 kZeroVector;