fixed point vector operations

vec.fs

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vocabulary f8
f8 definitions

\ fixed point 8.8 conversion

: d>f8 ( d -- f8 )  256 * ;

: f8>d ( f8 -- d )  256 / ;

: f8mul ( n0 n1 - n2 )  * 256 / ;

: f8div ( n0 n1 - n2 )  / 256 * ;

\ end f8

vocabulary vec
vec definitions
also f8

0 \ vector3
dup constant v.x 1 cells +
dup constant v.y 1 cells +
dup constant v.z 1 cells +
constant vector3

: v.x v.x + ;
: v.y v.y + ;
: v.z v.z + ;

: v.x@ v.x @ ;
: v.y@ v.y @ ;
: v.z@ v.z @ ;

create v0 vector3 allot
create v1 vector3 allot

: savev0 ( v0 -- )
  v0 v.z ! v0 v.y ! v0 v.x ! ;

: savev1 ( v1 -- )
  v1 v.z ! v1 v.y ! v1 v.x ! ;

: savev01 ( v0 v1 -- )
  savev1 savev0 ;

: vadd ( v0 v1 -- v2 )
  savev01

  v0 v.x@ v1 v.x@ +
  v0 v.y@ v1 v.y@ +
  v0 v.z@ v1 v.z@ +
;

: vsub ( v0 v1 -- v2 )
  savev01

  v0 v.x@ v1 v.x@ -
  v0 v.y@ v1 v.y@ -
  v0 v.z@ v1 v.z@ -
;

: vmul ( v0 v1 -- v2 )
  savev01

  v0 v.x@ v1 v.x@ *
  v0 v.y@ v1 v.y@ *
  v0 v.z@ v1 v.z@ *
;

: vdiv ( v0 v1 -- v2 )
  savev01

  v0 v.x@ v1 v.x@ /
  v0 v.y@ v1 v.y@ /
  v0 v.z@ v1 v.z@ /
;

: vlen ( v0 -- n )
  savev0

  v0 v.x@ dup *
  v0 v.y@ dup *
  v0 v.z@ dup * + +

  s>f fsqrt f>s
;

: vdot ( v0 v1 -- n )
  savev01

  v0 v.x@ v1 v.x@ f8mul
  v0 v.y@ v1 v.y@ f8mul
  v0 v.z@ v1 v.z@ f8mul

  + +
;

: vcross ( v0 v1 -- v2 )
  savev01

  v0 v.y@ v1 v.z@ f8mul
  v0 v.z@ v1 v.y@ f8mul -

  v0 v.z@ v1 v.x@ f8mul
  v0 v.x@ v1 v.z@ f8mul -

  v0 v.x@ v1 v.y@ f8mul
  v0 v.y@ v1 v.x@ f8mul -
;

\ end vec

cr ." (13, 42, 85) . (3, 5, 9) = "

13 d>f8
42 d>f8
85 d>f8

3 d>f8
5 d>f8
9 d>f8

vdot f8>d .

cr ." (13, 42, 85) x (3, 5, 9) = "

13 d>f8
42 d>f8
85 d>f8

3 d>f8
5 d>f8
9 d>f8

vcross savev0

v0 v.x@ f8>d .
v0 v.y@ f8>d .
v0 v.z@ f8>d .

bye