quaternion: expand elementwise and scalar operators

quaternion.cpp

@@ -95,6 +95,15 @@ quaternion<T>::from_to (const vector<3,T> u, const vector<3,T> v)
 }
 
 
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+template <typename T>
+quaternion<T>
+quaternion<T>::operator- () const noexcept
+{
+    return { .w = -w, .x = -x, .y = -y, .z = -z };
+}
+
+
 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 template <typename T>
 quaternion<T>
@@ -104,6 +113,45 @@ cruft::conjugate (quaternion<T> q)
 }
 
 
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+template <typename T>
+T
+cruft::dot (quaternion<T> a, quaternion<T> b)
+{
+    return a.w * b.w +
+           a.x * b.x +
+           a.y * b.y +
+           a.z * b.z;
+}
+
+
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+template <typename T>
+quaternion<T> cruft::operator* (quaternion<T> a, T b)
+{
+    return {
+        .w = a.w * b,
+        .x = a.x * b,
+        .y = a.y * b,
+        .z = a.z * b
+    };
+}
+
+
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+template <typename T>
+quaternion<T> cruft::operator+ (quaternion<T> a, quaternion<T> b)
+{
+    return {
+        .w = a.w + b.w,
+        .x = a.x + b.x,
+        .y = a.y + b.y,
+        .z = a.z + b.z
+    };
+}
+
+
+
 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 template <typename T>
 quaternion<T>

quaternion.hpp

@@ -56,6 +56,9 @@ namespace cruft {
         /// Converts a rotation quaternion into an equivalent matrix form.
         matrix4<T> as_matrix (void) const;
 
+        /// Negate all components
+        quaternion operator- () const noexcept;
+
         /// Constructs a identity rotation quaternion.
         static constexpr
         quaternion<T>
@@ -146,6 +149,22 @@ namespace cruft {
 
     ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
     template <typename T>
+    T dot (quaternion<T>, quaternion<T>);
+
+
+    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+    template <typename T> quaternion<T> operator* (quaternion<T>, T);
+    template <typename T> quaternion<T> operator* (T, quaternion<T>);
+
+
+    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+    template <typename T>
+    quaternion<T>
+    operator+ (quaternion<T>, quaternion<T>);
+
+
+    //-------------------------------------------------------------------------
+    template <typename T>
     quaternion<T>
     operator* (quaternion<T>, quaternion<T>);