Vector.lua

   1 -- Small package of 3D vector functions
   2
   3 local mt = {}
   4
   5 local function new(v)
   6    local vec = {v[1], v[2], v[3]}
   7    setmetatable(vec, mt)
   8    return vec
   9 end
  10
  11 local function addvec(v, w)
  12    return new{v[1]+w[1], v[2]+w[2], v[3]+w[3]}
  13 end
  14
  15 local function subvec(v, w)
  16    return new{v[1]-w[1], v[2]-w[2], v[3]-w[3]}
  17 end
  18
  19 local function addnum(v, n)
  20    return new{v[1] + n, v[2] + n, v[3] + n}
  21 end
  22
  23 local function subnum(v, n)
  24    return new{v[1] - n, v[2] - n, v[3] - n}
  25 end
  26
  27 local function addany(v, x)
  28    if type(x) == "table" then
  29       return addvec(v, x)
  30    else
  31       return addnum(v, x)
  32    end
  33 end
  34
  35 local function subany(v, x)
  36    if type(x) == "table" then
  37       return subvec(v, x)
  38    else
  39       return subnum(v, x)
  40    end
  41 end
  42
  43 local function scale(v, n)
  44    return new{v[1]*n, v[2]*n, v[3]*n}
  45 end
  46
  47 local function dot(v, w)
  48    return v[1]*w[1] +v[2]*w[2] + v[3]*w[3]
  49 end
  50
  51 local function mulany(v, x)
  52    if type(x) == "table" then
  53       return dot(v, x)
  54    else
  55       return scale(v, x)
  56    end
  57 end
  58
  59 local function cross(v, w)
  60    return new {v[2]*w[3] - w[2]*v[3],
  61                w[1]*v[3] - v[1]*w[3],
  62                v[1]*w[2] - w[1]*v[2]}
  63 end
  64
  65 local function scaleinv(v,n)
  66    return new{v[1]/n, v[2]/n, v[3]/n}
  67 end
  68
  69 local function neg(v)
  70    return v*(-1)
  71 end
  72
  73 local function norm2(v)
  74    return dot(v,v)
  75 end
  76
  77 local function norm(v)
  78    return math.sqrt(norm2(v))
  79 end
  80
  81 local function normalize(v)
  82    return v/norm(v)
  83 end
  84
  85 local function vectostring(v)
  86    return "{" .. v[1] .. ", " .. v[2] .. ", " .. v[3] .. "}"
  87 end
  88
  89 mt.__add = addany
  90 mt.__sub = subany
  91 mt.__mul = mulany
  92 mt.__div = scaleinv
  93 mt.__unm = neg
  94 mt.__tostring = vectostring
  95
  96 Vector = {
  97    new = new,
  98    norm = norm,
  99    norm2 = norm2,
 100    cross = cross,
 101    normalize = normalize,
 102    x = new{1,0,0},
 103    y = new{0,1,0},
 104    z = new{0,0,1},
 105    origin = new{0,0,0}
 106 }
 107
 108 return Vector