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WiimoteEmu: Reimplement tilt/swing/camera/orientation data using matrix math.
This commit is contained in:
@ -6,18 +6,25 @@
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#include <array>
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#include <cmath>
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#include <type_traits>
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// Tiny matrix/vector library.
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// Used for things like Free-Look in the gfx backend.
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namespace Common
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{
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union Vec3
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template <typename T>
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union TVec3
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{
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Vec3() = default;
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Vec3(float _x, float _y, float _z) : data{_x, _y, _z} {}
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TVec3() = default;
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TVec3(T _x, T _y, T _z) : data{_x, _y, _z} {}
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Vec3& operator+=(const Vec3& rhs)
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T Dot(const TVec3& other) const { return x * other.x + y * other.y + z * other.z; }
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T LengthSquared() const { return Dot(*this); }
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T Length() const { return std::sqrt(LengthSquared()); }
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TVec3 Normalized() const { return *this / Length(); }
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TVec3& operator+=(const TVec3& rhs)
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{
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x += rhs.x;
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y += rhs.y;
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@ -25,21 +32,135 @@ union Vec3
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return *this;
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}
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std::array<float, 3> data = {};
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TVec3& operator-=(const TVec3& rhs)
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{
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x -= rhs.x;
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y -= rhs.y;
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z -= rhs.z;
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return *this;
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}
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TVec3& operator*=(const TVec3& rhs)
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{
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x *= rhs.x;
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y *= rhs.y;
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z *= rhs.z;
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return *this;
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}
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TVec3& operator/=(const TVec3& rhs)
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{
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x /= rhs.x;
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y /= rhs.y;
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z /= rhs.z;
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return *this;
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}
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TVec3 operator-() const { return {-x, -y, -z}; }
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std::array<T, 3> data = {};
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struct
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{
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float x;
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float y;
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float z;
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T x;
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T y;
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T z;
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};
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};
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inline Vec3 operator+(Vec3 lhs, const Vec3& rhs)
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template <typename T>
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TVec3<T> operator+(TVec3<T> lhs, const TVec3<T>& rhs)
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{
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return lhs += rhs;
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}
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template <typename T>
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TVec3<T> operator-(TVec3<T> lhs, const TVec3<T>& rhs)
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{
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return lhs -= rhs;
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}
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template <typename T>
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TVec3<T> operator*(TVec3<T> lhs, const TVec3<T>& rhs)
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{
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return lhs *= rhs;
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}
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template <typename T>
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inline TVec3<T> operator/(TVec3<T> lhs, const TVec3<T>& rhs)
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{
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return lhs /= rhs;
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}
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template <typename T>
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TVec3<T> operator*(TVec3<T> lhs, std::common_type_t<T> scalar)
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{
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return lhs *= TVec3<T>{scalar, scalar, scalar};
|
||||
}
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template <typename T>
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||||
TVec3<T> operator/(TVec3<T> lhs, std::common_type_t<T> scalar)
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{
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return lhs /= TVec3<T>{scalar, scalar, scalar};
|
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}
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using Vec3 = TVec3<float>;
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using DVec3 = TVec3<double>;
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template <typename T>
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union TVec4
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{
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TVec4() = default;
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TVec4(TVec3<T> _vec, T _w) : TVec4{_vec.x, _vec.y, _vec.z, _w} {}
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||||
TVec4(T _x, T _y, T _z, T _w) : data{_x, _y, _z, _w} {}
|
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TVec4& operator*=(const TVec4& rhs)
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{
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x *= rhs.x;
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y *= rhs.y;
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z *= rhs.z;
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w *= rhs.w;
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return *this;
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}
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TVec4& operator/=(const TVec4& rhs)
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{
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x /= rhs.x;
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y /= rhs.y;
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z /= rhs.z;
|
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w /= rhs.w;
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return *this;
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}
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TVec4& operator*=(T scalar) { return *this *= TVec4{scalar, scalar, scalar, scalar}; }
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||||
TVec4& operator/=(T scalar) { return *this /= TVec4{scalar, scalar, scalar, scalar}; }
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std::array<T, 4> data = {};
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struct
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{
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T x;
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T y;
|
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T z;
|
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T w;
|
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};
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};
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template <typename T>
|
||||
TVec4<T> operator*(TVec4<T> lhs, std::common_type_t<T> scalar)
|
||||
{
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||||
return lhs *= scalar;
|
||||
}
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||||
template <typename T>
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||||
TVec4<T> operator/(TVec4<T> lhs, std::common_type_t<T> scalar)
|
||||
{
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||||
return lhs /= scalar;
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}
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||||
using Vec4 = TVec4<float>;
|
||||
using DVec4 = TVec4<double>;
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template <typename T>
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||||
union TVec2
|
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{
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||||
@ -73,6 +194,13 @@ union TVec2
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||||
return *this;
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}
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TVec2& operator/=(T scalar)
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{
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x /= scalar;
|
||||
y /= scalar;
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return *this;
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}
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TVec2 operator-() const { return {-x, -y}; }
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std::array<T, 2> data = {};
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@ -102,6 +230,12 @@ TVec2<T> operator*(TVec2<T> lhs, T scalar)
|
||||
return lhs *= scalar;
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}
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||||
template <typename T>
|
||||
TVec2<T> operator/(TVec2<T> lhs, T scalar)
|
||||
{
|
||||
return lhs /= scalar;
|
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}
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||||
using Vec2 = TVec2<float>;
|
||||
using DVec2 = TVec2<double>;
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||||
@ -123,10 +257,11 @@ public:
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Matrix33& operator*=(const Matrix33& rhs)
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{
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Multiply(Matrix33(*this), rhs, this);
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||||
Multiply(*this, rhs, this);
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||||
return *this;
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}
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||||
|
||||
// Note: Row-major storage order.
|
||||
std::array<float, 9> data;
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};
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@ -135,11 +270,10 @@ inline Matrix33 operator*(Matrix33 lhs, const Matrix33& rhs)
|
||||
return lhs *= rhs;
|
||||
}
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||||
inline Vec3 operator*(const Matrix33& lhs, const Vec3& rhs)
|
||||
inline Vec3 operator*(const Matrix33& lhs, Vec3 rhs)
|
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{
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||||
Vec3 result;
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||||
Matrix33::Multiply(lhs, rhs, &result);
|
||||
return result;
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||||
Matrix33::Multiply(lhs, rhs, &rhs);
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||||
return rhs;
|
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}
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class Matrix44
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@ -151,15 +285,21 @@ public:
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static Matrix44 Translate(const Vec3& vec);
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static Matrix44 Shear(const float a, const float b = 0);
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static Matrix44 Perspective(float fov_y, float aspect_ratio, float z_near, float z_far);
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||||
static void Multiply(const Matrix44& a, const Matrix44& b, Matrix44* result);
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||||
static void Multiply(const Matrix44& a, const Vec4& vec, Vec4* result);
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// For when a vec4 isn't needed a multiplication function that takes a Vec3 and w:
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||||
Vec3 Transform(const Vec3& point, float w) const;
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||||
Matrix44& operator*=(const Matrix44& rhs)
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||||
{
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||||
Multiply(Matrix44(*this), rhs, this);
|
||||
Multiply(*this, rhs, this);
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Note: Row-major storage order.
|
||||
std::array<float, 16> data;
|
||||
};
|
||||
|
||||
@ -167,4 +307,11 @@ inline Matrix44 operator*(Matrix44 lhs, const Matrix44& rhs)
|
||||
{
|
||||
return lhs *= rhs;
|
||||
}
|
||||
|
||||
inline Vec4 operator*(const Matrix44& lhs, Vec4 rhs)
|
||||
{
|
||||
Matrix44::Multiply(lhs, rhs, &rhs);
|
||||
return rhs;
|
||||
}
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|
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} // namespace Common
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