#pragma once
//************************************************************************* //
// 3D Vector osztály
//
// Szirmay-Kalos László, 2003. Május.
//************************************************************************* //
#ifndef VECTOR_H
#define VECTOR_H

#define M_PI 3.14159265

//===============================================================
class Vector {
//===============================================================
public:
    float x, y, z;   // a Descartes koordináták
	Vector( ) { x = y = z = 0.0; }
	Vector( float x0, float y0, float z0 ) { x = x0; y = y0; z = z0; }

	Vector operator+( const Vector& v ) { // két vektor összege
		float X = x + v.x, Y = y + v.y, Z = z + v.z;
		return Vector(X, Y, Z);
	}
	Vector operator-( const Vector& v ) { // két vektor különbsége
		float X = x - v.x, Y = y - v.y, Z = z - v.z;
		return Vector(X, Y, Z);
	}	
	Vector operator*( float f ) {         // vektor és szám szorzata
		return Vector( x * f, y * f, z * f );
	}
	float operator*( const Vector& v ) {  // két vektor skaláris szorzata
		return (x * v.x + y * v.y + z * v.z);
	}
	Vector operator%( const Vector& v ) { // két vektor vektoriális szorzata
		float X = y * v.z - z * v.y, Y = z * v.x - x * v.z, Z = x * v.y - y * v.x;
		return Vector(X, Y, Z);
	}
	float Length( ) {                     // vektor abszolút értéke
		return (float)sqrt( x * x + y * y + z * z );
	}
	void operator+=( const Vector& v ) {  // vektor összeadás
		x += v.x; y += v.y; z += v.z; 
	}
	void operator-=( const Vector& v ) {  // vektor különbség
		x -= v.x; y -= v.y; z -= v.z; 
	}
	void operator*=( float f ) {		  // vektor és szám szorzata
		x *= f; y *= f; z *= f; 
	}
	void operator/=( float f ) {		  // vektor és szám szorzata
		x /= f; y /= f; z /= f; 
	}
	Vector operator/( float f ) {		  // vektor osztva egy számmal
		return Vector( x/f, y/f, z/f ); 
	}
	void Min( Vector& v ) {		  // vektor osztva egy számmal
		if (x > v.x) x = v.x;
		if (y > v.y) x = v.y;
		if (z > v.z) x = v.z;
	}
	void Max( Vector& v ) {		  // vektor osztva egy számmal
		if (x < v.x) x = v.x;
		if (y < v.y) x = v.y;
		if (z < v.z) x = v.z;
	}
	void Normalize( ) {					  // vektor normalizálása
		float l = Length( );
		if ( l < 0.000001f) { x = 1; y = 0; z = 0; }
		else { x /= l; y /= l; z /= l; }
	}
	Vector UnitVector( ) {				  // egy vektorral párhuzamos egységvektor
		Vector r = * this;
		r.Normalize();
		return r;
	}
	Vector Rotate( Vector& axis, float angle ) {	// vektor forgatása egy tengely körül
		Vector iv = this -> UnitVector();
		Vector jv = axis.UnitVector() % this -> UnitVector();
		float radian = (float)(angle * M_PI/180);
		return (iv * (float)cos(radian) +  jv * (float)sin(radian));
	}
	
	float * GetArray() { return &x; }

	float& X() { return x; }
	float& Y() { return y; }
	float& Z() { return z; }
};

//===============================================================
class Matrix {
//===============================================================
 public:
	float m[4][4];
	Matrix( ) { Clear(); }
	Matrix( float d1, float d2, float d3 ) {
		Clear();
		m[0][0] = d1; m[1][1] = d2; m[2][2] = d3;
	}
	void Clear( ) { memset( &m[0][0], 0, sizeof( m ) ); }
	void LoadIdentity( ) { // a mátrix legyen egységmátrix
		Clear();
		m[0][0] = m[1][1] = m[2][2] = m[3][3] = 1;
	}

	Vector operator*( const Vector& v ) { 
		return Vector(m[0][0] * v.x + m[0][1] * v.y + m[0][2] * v.z,
			          m[1][0] * v.x + m[1][1] * v.y + m[1][2] * v.z,
					  m[2][0] * v.x + m[2][1] * v.y + m[2][2] * v.z); 
	}

	Matrix operator*( const Matrix& mat ) {
		Matrix result;
		for( int i = 0; i < 3; i++ )
			for( int j = 0; j < 3; j++ ) {
				result.m[i][j] = 0;
				for( int k = 0; k < 3; k++ ) result.m[i][j] += m[i][k] * mat.m[k][j];
			}
		return result;
	}

	Matrix operator/( const float d ) {
		Matrix result;
		for( int i = 0; i < 3; i++ )
			for( int j = 0; j < 3; j++ ) {
				result.m[i][j] = m[i][j] / d;
			}
		return result;
	}

	Matrix Transpose( ) {
		Matrix result;
		for( int i = 0; i < 3; i++ )
			for( int j = 0; j < 3; j++ ) result.m[j][i] = m[i][j];
		return result;
	}

	Vector Transform( Vector& v ) {
		return Vector( v.x * m[0][0] + v.y * m[1][0] + v.z * m[2][0] + m[3][0],
			           v.x * m[0][1] + v.y * m[1][1] + v.z * m[2][1] + m[3][1],
				       v.x * m[0][2] + v.y * m[1][2] + v.z * m[2][2] + m[3][2]);
	}
	float * GetArray() { return &m[0][0]; }
};

//ostream& operator<<( ostream& s, Vector& v );

#endif