プログラミング」カテゴリーアーカイブ

GLMのマニュアルがヘボいので自分で書き始めた

GLM — OpenGL Mathematics というC++のライブラリーがある。これはOpenGLとかで使うようなベクトルや行列の型・関数を提供してくれる。

それはいいのだが、これ、ドキュメントがヘボい。

まず公式の Manual は、ライブラリーの使い方を説明してくれるが、個々のAPIには立ち入らない。

次にDoxygenで生成された API Documentation は、個々の関数の説明をしてくれるが、(ベクトルとか行列の)型の説明が欠けている。そして、「ソースコードに飛ぶ」をやっても関数の実装は見れない(.hppはDoxygenの対象に入っているが.inlは入っていない)。関数がどういう数式を基に実装しているのか、GLMのドキュメントからはわからないのである。

まあGLMはGLSL互換を謳っているので、GLSLを知っていれば(GLSLのドキュメントを読めば)細かい説明はなくても使えるだろうという考えもあるかもしれない。それはまあそうかもしれないが、GLSLにないGLMの拡張機能に関してはそういうわけにはいかない。

たとえば、四元数に関連した mat4_cast 関数のドキュメントには

GLM_FUNC_DECL mat<4, 4, T, Q> glm::mat4_cast ( tquat< T, Q > const & x )

Converts a quaternion to a 4 * 4 matrix.

Template Parameters
T Floating-point scalar types.
See also
GLM_GTC_quaternion

とあるが、果たしてこの説明から関数の動作を予想できる人がどれだけいるだろうか?

したがって、(コピペコーディングではなく)GLMをまともに使おうとしたらGitHubのソースコードをチマチマ眺める必要があるわけだが、そんなのは辛すぎる。というか、LaTeXでもMathJaxでもいいから、数式をふんだんに使ったGLMのマニュアルが欲しい…。

というわけで、自分で書いてみることにした。

https://miz-ar.info/glm-notes/

現段階ではまだ、クォータニオン(四元数)についてちょろっと書いた程度である。筆者の必要に応じて、徐々に拡充していきたい。

なんとなく英語で書いてみているが、文法とか色々怪しいのでその辺はご容赦願いたい。

glm-notes/ 以下のURLは今後変わるかもしれないので、リンクを貼るならトップページ(https://miz-ar.info/glm-notes/)にお願いしたい。

なお、C++の関数の型は(伝統的には)戻り値の型を先に書くが、自分の書いたドキュメントでは(筆者にとっての読みやすさのため)戻り値の型は後置とする。また、引数の型の const& も省く。

おまけ

GLMとは全く関係ないが、筆者のほしい物リストほしい本リストを公開しておく。今月は筆者の誕生月である。

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代数的実数が計算機で取り扱えるということ自体は割と知られた事実だと思うが、実装は割と大変で、工夫の余地がある。有理数のように「GCD さえ実装すればよい」というものではない。

かくいう私も最近までその辺を真面目に勉強しようとは思っていなかったわけだが、何となくモチベーションが湧いてきたので、代数的実数に関するアルゴリズムを勉強しつつまとめたものを記事として Web 公開してみようかと思った次第である。

実装には筆者の好みで、 Haskell を使う。実際のところ、 Haskell による代数的実数の実装は既にあるようだが、まあ気にしない(自身の勉強が主目的なので)。

というわけで、以下のページで公開している:

https://miz-ar.info/math/algebraic-real/

「週刊」と名乗っているが、毎週末に更新することを目指している。果たしていつまで続くかは不明である。 続きを読む

交差型 (intersection types)

型システムの勉強の続き。

有界量化を持つ体系 System F<: (Fsub) に続いて、交差型を持つ体系 F (Finter) を実装する。

作ったものは、前と同じ GitHub に置いてある:

https://github.com/minoki/LambdaQuest

TaPL でも交差型について言及されているが、あまり詳しく書いてあるとは言えない。そこで、B. C. Pierce の Programming with Intersection Types and Bounded Polymorphism (1991) という論文を参考にした。著者のサイトにPDFが置いてある。似たようなトピックの論文が他にもあるようだが、それらとの関係は確認していない。

論文の Finter では有界量化の上界に関して反変な部分型関係を入れているが、それをやると(TaPLにもあるように)部分型関係が決定手続きでなくなるらしいので、今回実装した Finter には(前回実装した Fsub にも)それは入れていない。

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