KSG-Framework/Vec2.h

#ifndef Vec2_H
#define Vec2_H

#include "FrameworkMath.h"

namespace Framework
{
    //! Ein zweidimensionaler Vektor
    template<typename T> class Vec2
    {
    public:
        T x; //! x Komponente des Vektors
        T y; //! y Komponente des Vektors

        //! Konstruktor
        inline Vec2() noexcept
            : x(0),
              y(0)
        {}

        //! Konstruktor
        //! \param x X Komponente des Vektors
        //! \param y Y Komponente des Vektors
        inline Vec2(T x, T y)
            : x(x),
              y(y)
        {}

        //! Konstruktor
        //! \param vect Ein Vektor, dessen Komponenten übernommen werden
        inline Vec2(const Vec2& vect)
            : x((T)vect.x),
              y((T)vect.y)
        {}

        //! Skalliert den Vektor, so dass er die Länge 1 hat
        inline Vec2& normalize()
        {
            const T length = getLength();
            x /= length;
            y /= length;
            return *this;
        }

        //! Dreht den Vektor um 90 Grad gegen den Uhrzeigersinn
        inline Vec2& CCW90()
        {
            T temp = y;
            y = -x;
            x = temp;
            return *this;
        }

        //! Dreht den Vektor um 90 Grad im Uhrzeigersinn
        inline Vec2& CW90()
        {
            T temp = y;
            y = x;
            x = -temp;
            return *this;
        }

        //! Tauscht die Werte der Vektoren aus
        //! \param vect Der Vektor, mit dem getauscht werden soll
        inline Vec2& Swap(Vec2& vect)
        {
            const Vec2 tmp = vect;
            vect = *this;
            *this = tmp;
            return *this;
        }

        //! nimmt die Werte eines anderen Vektors an
        //! \param r Der andere Vektor
        inline Vec2 operator=(const Vec2& r)
        {
            x = r.x;
            y = r.y;
            return *this;
        }

        //! addiert einen anderen Vektor zu diesem hinzu
        //! \param r Der andere Vektor
        inline Vec2 operator+=(const Vec2& r)
        {
            x += r.x;
            y += r.y;
            return *this;
        }

        //! Zieht einen anderen Vektor von diesem ab
        //! \param r Der andere Vektor
        inline Vec2 operator-=(const Vec2& r)
        {
            x -= r.x;
            y -= r.y;
            return *this;
        }

        //! Skalliert diesen Vektor mit einem anderen Vektor
        //! \param r Der andere Vektor
        inline Vec2 operator*=(const T& r)
        {
            x *= r;
            y *= r;
            return *this;
        }

        //! Verkürtzt diesen Vektor durch einen anderen Vektor
        //! \param r Der andere Vektor
        inline Vec2 operator/=(const T& r)
        {
            x /= r;
            y /= r;
            return *this;
        }

        //! Bildet die Negation des Vektors
        inline Vec2 operator-() const
        {
            return Vec2<T>(-x, -y);
        }

        //! Konvertiert den Vektor in ein Vektor eines anderen Typs
        template<typename T2> inline operator Vec2<T2>() const
        {
            return Vec2<T2>((T2)x, (T2)y);
        }

        //! Errechnet das Quadrat der Länge desVektors
        inline T getLengthSq() const
        {
            return *this * *this;
        }

        //! Errechnet die Länge des Vektors
        inline T getLength() const
        {
            return (T)sqrt(getLengthSq());
        }

        //! Errechnet das Skalarprodukt zwischen zwei Vektoren
        //! \param r Der andere Vektor
        inline T operator*(const Vec2& r) const
        {
            return x * r.x + y * r.y;
        }

        //! Addiert zwei Vektoren
        //! \param r Der andere Vektor
        inline Vec2 operator+(const Vec2& r) const
        {
            return Vec2(*this) += r;
        }

        //! Subtrahiert zwei Vektoren
        //! \param r Der andere Vektor
        inline Vec2 operator-(const Vec2& r) const
        {
            return Vec2(*this) -= r;
        }

        //! Multipliziert die Komponenten zweier Vektoren
        //! \param r Der andere Vektor
        inline Vec2 operator*(const T& r) const
        {
            return Vec2(*this) *= r;
        }

        //! Dividiert die Komponenten zweier Vektoren
        //! \param r Der andere Vektor
        inline Vec2 operator/(const T& r) const
        {
            return Vec2(*this) /= r;
        }

        //! Prüft, ob sich der Vektor in dem Rechteck zwischen zwei Vektoren
        //! befindet
        //!  p1: Ein Vektor zur einen Ecke des Rechtecks
        //!  p2: Ein Vektor zur gegenüberliegenden Ecke des Rechtecks
        inline bool istInRegion(const Vec2& p1, const Vec2& p2) const
        {
            const T medianX = (T)((p1.x + p2.x) / 2.0);
            const T medianY = (T)((p1.y + p2.y) / 2.0);
            return abs<T>(medianX - x) <= abs<T>(medianX - p1.x)
                && abs<T>(medianY - y) <= abs<T>(medianY - p1.y);
        }

        //! Überprüft zwei Vektoren auf Gleichheit
        //! \param r Der andere Vektor
        inline bool operator==(const Vec2& r) const
        {
            return x == r.x && y == r.y;
        }

        //! Überprüft zwei Vektoren auf Ungleichheit
        //! \param r Der andere Vektor
        inline bool operator!=(const Vec2& r) const
        {
            return !(*this == r);
        }

        //! Errechnet den Mittelpunkt zwischen zwei Vektoren
        //!  p2: Der andere Vektor
        inline Vec2 mittelpunktMit(const Vec2& p2) const
        {
            return Vec2((T)((x + p2.x) / 2.0), (T)((y + p2.y) / 2.0));
        }

        //! Rotiert den Vektor gegen den Uhrzeigersinn
        //! \param angle Der Winkel in Bogenmas
        inline Vec2 rotation(const float angle) const
        {
            Vec2 result;
            float cosine = lowPrecisionCos(angle);
            float sine = lowPrecisionSin(angle);
            result.x = (T)(x * cosine - y * sine);
            result.y = (T)(x * sine + y * cosine);
            return result;
        }

        //! Ermittelt den Winkel zwischen zwei Vektoren
        inline T angle(const Vec2& v2) const
        {
            return (T)lowPrecisionACos(
                MIN(MAX((float)(*this * v2)
                            / (float)sqrt(
                                (float)(getLengthSq() * v2.getLengthSq())),
                        -1),
                    1));
        }
    };
} // namespace Framework

#endif