Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/C/MySQL/test/   (MySQL Server Version 8.1-8.4©)  Datei vom 12.11.2025 mit Größe 25 kB image not shown  

Quelle  geo_transformations.cpp   Sprache: C

 
// This file is part of Eigen, a lightweight C++ template library
// for linear algebra.
//
// Copyright (C) 2008-2009 Gael Guennebaud <gael.guennebaud@inria.fr>
//
// This Source Code Form is subject to the terms of the Mozilla
// Public License v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed
// with this file, You can obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/.

#include "main.h"
#include <Eigen/Geometry>
#include <Eigen/LU>
#include <Eigen/SVD>

template<typename T>
Matrix<T,2,1> angleToVec(T a)
{
  return Matrix<T,2,1>(std::cos(a), std::sin(a));
}

// This permits to workaround a bug in clang/llvm code generation.
template<typename T>
EIGEN_DONT_INLINE
void dont_over_optimize(T& x) { volatile typename T::Scalar tmp = x(0); x(0) = tmp; }

template<typename Scalar, int Mode, int Options> void non_projective_only()
{
    /* this test covers the following files:
     Cross.h Quaternion.h, Transform.cpp
  */

  typedef Matrix<Scalar,3,1> Vector3;
  typedef Quaternion<Scalar> Quaternionx;
  typedef AngleAxis<Scalar> AngleAxisx;
  typedef Transform<Scalar,3,Mode,Options> Transform3;
  typedef DiagonalMatrix<Scalar,3> AlignedScaling3;
  typedef Translation<Scalar,3> Translation3;

  Vector3 v0 = Vector3::Random(),
          v1 = Vector3::Random();

  Transform3 t0, t1, t2;

  Scalar a = internal::random<Scalar>(-Scalar(EIGEN_PI), Scalar(EIGEN_PI));

  Quaternionx q1, q2;

  q1 = AngleAxisx(a, v0.normalized());

  t0 = Transform3::Identity();
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), Transform3::MatrixType::Identity());

  t0.linear() = q1.toRotationMatrix();

  v0 << 50, 2, 1;
  t0.scale(v0);

  VERIFY_IS_APPROX( (t0 * Vector3(1,0,0)).template head<3>().norm(), v0.x());

  t0.setIdentity();
  t1.setIdentity();
  v1 << 1, 2, 3;
  t0.linear() = q1.toRotationMatrix();
  t0.pretranslate(v0);
  t0.scale(v1);
  t1.linear() = q1.conjugate().toRotationMatrix();
  t1.prescale(v1.cwiseInverse());
  t1.translate(-v0);

  VERIFY((t0 * t1).matrix().isIdentity(test_precision<Scalar>()));

  t1.fromPositionOrientationScale(v0, q1, v1);
  VERIFY_IS_APPROX(t1.matrix(), t0.matrix());
  VERIFY_IS_APPROX(t1*v1, t0*v1);

  // translation * vector
  t0.setIdentity();
  t0.translate(v0);
  VERIFY_IS_APPROX((t0 * v1).template head<3>(), Translation3(v0) * v1);

  // AlignedScaling * vector
  t0.setIdentity();
  t0.scale(v0);
  VERIFY_IS_APPROX((t0 * v1).template head<3>(), AlignedScaling3(v0) * v1);
}

template<typename Scalar, int Mode, int Options> void transformations()
{
  /* this test covers the following files:
     Cross.h Quaternion.h, Transform.cpp
  */

  using std::cos;
  using std::abs;
  typedef Matrix<Scalar,3,3> Matrix3;
  typedef Matrix<Scalar,4,4> Matrix4;
  typedef Matrix<Scalar,2,1> Vector2;
  typedef Matrix<Scalar,3,1> Vector3;
  typedef Matrix<Scalar,4,1> Vector4;
  typedef Quaternion<Scalar> Quaternionx;
  typedef AngleAxis<Scalar> AngleAxisx;
  typedef Transform<Scalar,2,Mode,Options> Transform2;
  typedef Transform<Scalar,3,Mode,Options> Transform3;
  typedef typename Transform3::MatrixType MatrixType;
  typedef DiagonalMatrix<Scalar,3> AlignedScaling3;
  typedef Translation<Scalar,2> Translation2;
  typedef Translation<Scalar,3> Translation3;

  Vector3 v0 = Vector3::Random(),
          v1 = Vector3::Random();
  Matrix3 matrot1, m;

  Scalar a = internal::random<Scalar>(-Scalar(EIGEN_PI), Scalar(EIGEN_PI));
  Scalar s0 = internal::random<Scalar>(), s1 = internal::random<Scalar>();
  
  while(v0.norm() < test_precision<Scalar>()) v0 = Vector3::Random();
  while(v1.norm() < test_precision<Scalar>()) v1 = Vector3::Random();

  VERIFY_IS_APPROX(v0, AngleAxisx(a, v0.normalized()) * v0);
  VERIFY_IS_APPROX(-v0, AngleAxisx(Scalar(EIGEN_PI), v0.unitOrthogonal()) * v0);
  if(abs(cos(a)) > test_precision<Scalar>())
  {
    VERIFY_IS_APPROX(cos(a)*v0.squaredNorm(), v0.dot(AngleAxisx(a, v0.unitOrthogonal()) * v0));
  }
  m = AngleAxisx(a, v0.normalized()).toRotationMatrix().adjoint();
  VERIFY_IS_APPROX(Matrix3::Identity(), m * AngleAxisx(a, v0.normalized()));
  VERIFY_IS_APPROX(Matrix3::Identity(), AngleAxisx(a, v0.normalized()) * m);

  Quaternionx q1, q2;
  q1 = AngleAxisx(a, v0.normalized());
  q2 = AngleAxisx(a, v1.normalized());

  // rotation matrix conversion
  matrot1 = AngleAxisx(Scalar(0.1), Vector3::UnitX())
          * AngleAxisx(Scalar(0.2), Vector3::UnitY())
          * AngleAxisx(Scalar(0.3), Vector3::UnitZ());
  VERIFY_IS_APPROX(matrot1 * v1,
       AngleAxisx(Scalar(0.1), Vector3(1,0,0)).toRotationMatrix()
    * (AngleAxisx(Scalar(0.2), Vector3(0,1,0)).toRotationMatrix()
    * (AngleAxisx(Scalar(0.3), Vector3(0,0,1)).toRotationMatrix() * v1)));

  // angle-axis conversion
  AngleAxisx aa = AngleAxisx(q1);
  VERIFY_IS_APPROX(q1 * v1, Quaternionx(aa) * v1);
  
  // The following test is stable only if 2*angle != angle and v1 is not colinear with axis
  if( (abs(aa.angle()) > test_precision<Scalar>()) && (abs(aa.axis().dot(v1.normalized()))<(Scalar(1)-Scalar(4)*test_precision<Scalar>())) )
  {
    VERIFY( !(q1 * v1).isApprox(Quaternionx(AngleAxisx(aa.angle()*2,aa.axis())) * v1) );
  }

  aa.fromRotationMatrix(aa.toRotationMatrix());
  VERIFY_IS_APPROX(q1 * v1, Quaternionx(aa) * v1);
  // The following test is stable only if 2*angle != angle and v1 is not colinear with axis
  if( (abs(aa.angle()) > test_precision<Scalar>()) && (abs(aa.axis().dot(v1.normalized()))<(Scalar(1)-Scalar(4)*test_precision<Scalar>())) )
  {
    VERIFY( !(q1 * v1).isApprox(Quaternionx(AngleAxisx(aa.angle()*2,aa.axis())) * v1) );
  }

  // AngleAxis
  VERIFY_IS_APPROX(AngleAxisx(a,v1.normalized()).toRotationMatrix(),
    Quaternionx(AngleAxisx(a,v1.normalized())).toRotationMatrix());

  AngleAxisx aa1;
  m = q1.toRotationMatrix();
  aa1 = m;
  VERIFY_IS_APPROX(AngleAxisx(m).toRotationMatrix(),
    Quaternionx(m).toRotationMatrix());

  // Transform
  // TODO complete the tests !
  a = 0;
  while (abs(a)<Scalar(0.1))
    a = internal::random<Scalar>(-Scalar(0.4)*Scalar(EIGEN_PI), Scalar(0.4)*Scalar(EIGEN_PI));
  q1 = AngleAxisx(a, v0.normalized());
  Transform3 t0, t1, t2;

  // first test setIdentity() and Identity()
  t0.setIdentity();
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), Transform3::MatrixType::Identity());
  t0.matrix().setZero();
  t0 = Transform3::Identity();
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), Transform3::MatrixType::Identity());

  t0.setIdentity();
  t1.setIdentity();
  v1 << 1, 2, 3;
  t0.linear() = q1.toRotationMatrix();
  t0.pretranslate(v0);
  t0.scale(v1);
  t1.linear() = q1.conjugate().toRotationMatrix();
  t1.prescale(v1.cwiseInverse());
  t1.translate(-v0);

  VERIFY((t0 * t1).matrix().isIdentity(test_precision<Scalar>()));

  t1.fromPositionOrientationScale(v0, q1, v1);
  VERIFY_IS_APPROX(t1.matrix(), t0.matrix());

  t0.setIdentity(); t0.scale(v0).rotate(q1.toRotationMatrix());
  t1.setIdentity(); t1.scale(v0).rotate(q1);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());

  t0.setIdentity(); t0.scale(v0).rotate(AngleAxisx(q1));
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());

  VERIFY_IS_APPROX(t0.scale(a).matrix(), t1.scale(Vector3::Constant(a)).matrix());
  VERIFY_IS_APPROX(t0.prescale(a).matrix(), t1.prescale(Vector3::Constant(a)).matrix());

  // More transform constructors, operator=, operator*=

  Matrix3 mat3 = Matrix3::Random();
  Matrix4 mat4;
  mat4 << mat3 , Vector3::Zero() , Vector4::Zero().transpose();
  Transform3 tmat3(mat3), tmat4(mat4);
  if(Mode!=int(AffineCompact))
    tmat4.matrix()(3,3) = Scalar(1);
  VERIFY_IS_APPROX(tmat3.matrix(), tmat4.matrix());

  Scalar a3 = internal::random<Scalar>(-Scalar(EIGEN_PI), Scalar(EIGEN_PI));
  Vector3 v3 = Vector3::Random().normalized();
  AngleAxisx aa3(a3, v3);
  Transform3 t3(aa3);
  Transform3 t4;
  t4 = aa3;
  VERIFY_IS_APPROX(t3.matrix(), t4.matrix());
  t4.rotate(AngleAxisx(-a3,v3));
  VERIFY_IS_APPROX(t4.matrix(), MatrixType::Identity());
  t4 *= aa3;
  VERIFY_IS_APPROX(t3.matrix(), t4.matrix());

  do {
    v3 = Vector3::Random();
    dont_over_optimize(v3);
  } while (v3.cwiseAbs().minCoeff()<NumTraits<Scalar>::epsilon());
  Translation3 tv3(v3);
  Transform3 t5(tv3);
  t4 = tv3;
  VERIFY_IS_APPROX(t5.matrix(), t4.matrix());
  t4.translate((-v3).eval());
  VERIFY_IS_APPROX(t4.matrix(), MatrixType::Identity());
  t4 *= tv3;
  VERIFY_IS_APPROX(t5.matrix(), t4.matrix());

  AlignedScaling3 sv3(v3);
  Transform3 t6(sv3);
  t4 = sv3;
  VERIFY_IS_APPROX(t6.matrix(), t4.matrix());
  t4.scale(v3.cwiseInverse());
  VERIFY_IS_APPROX(t4.matrix(), MatrixType::Identity());
  t4 *= sv3;
  VERIFY_IS_APPROX(t6.matrix(), t4.matrix());

  // matrix * transform
  VERIFY_IS_APPROX((t3.matrix()*t4).matrix(), (t3*t4).matrix());

  // chained Transform product
  VERIFY_IS_APPROX(((t3*t4)*t5).matrix(), (t3*(t4*t5)).matrix());

  // check that Transform product doesn't have aliasing problems
  t5 = t4;
  t5 = t5*t5;
  VERIFY_IS_APPROX(t5, t4*t4);

  // 2D transformation
  Transform2 t20, t21;
  Vector2 v20 = Vector2::Random();
  Vector2 v21 = Vector2::Random();
  for (int k=0; k<2; ++k)
    if (abs(v21[k])<Scalar(1e-3)) v21[k] = Scalar(1e-3);
  t21.setIdentity();
  t21.linear() = Rotation2D<Scalar>(a).toRotationMatrix();
  VERIFY_IS_APPROX(t20.fromPositionOrientationScale(v20,a,v21).matrix(),
    t21.pretranslate(v20).scale(v21).matrix());

  t21.setIdentity();
  t21.linear() = Rotation2D<Scalar>(-a).toRotationMatrix();
  VERIFY( (t20.fromPositionOrientationScale(v20,a,v21)
        * (t21.prescale(v21.cwiseInverse()).translate(-v20))).matrix().isIdentity(test_precision<Scalar>()) );

  // Transform - new API
  // 3D
  t0.setIdentity();
  t0.rotate(q1).scale(v0).translate(v0);
  // mat * aligned scaling and mat * translation
  t1 = (Matrix3(q1) * AlignedScaling3(v0)) * Translation3(v0);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());
  t1 = (Matrix3(q1) * Eigen::Scaling(v0)) * Translation3(v0);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());
  t1 = (q1 * Eigen::Scaling(v0)) * Translation3(v0);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());
  // mat * transformation and aligned scaling * translation
  t1 = Matrix3(q1) * (AlignedScaling3(v0) * Translation3(v0));
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());


  t0.setIdentity();
  t0.scale(s0).translate(v0);
  t1 = Eigen::Scaling(s0) * Translation3(v0);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());
  t0.prescale(s0);
  t1 = Eigen::Scaling(s0) * t1;
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());
  
  t0 = t3;
  t0.scale(s0);
  t1 = t3 * Eigen::Scaling(s0,s0,s0);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());
  t0.prescale(s0);
  t1 = Eigen::Scaling(s0,s0,s0) * t1;
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());

  t0 = t3;
  t0.scale(s0);
  t1 = t3 * Eigen::Scaling(s0);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());
  t0.prescale(s0);
  t1 = Eigen::Scaling(s0) * t1;
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());

  t0.setIdentity();
  t0.prerotate(q1).prescale(v0).pretranslate(v0);
  // translation * aligned scaling and transformation * mat
  t1 = (Translation3(v0) * AlignedScaling3(v0)) * Transform3(q1);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());
  // scaling * mat and translation * mat
  t1 = Translation3(v0) * (AlignedScaling3(v0) * Transform3(q1));
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());

  t0.setIdentity();
  t0.scale(v0).translate(v0).rotate(q1);
  // translation * mat and aligned scaling * transformation
  t1 = AlignedScaling3(v0) * (Translation3(v0) * Transform3(q1));
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());
  // transformation * aligned scaling
  t0.scale(v0);
  t1 *= AlignedScaling3(v0);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());
  t1 = AlignedScaling3(v0) * (Translation3(v0) * Transform3(q1));
  t1 = t1 * v0.asDiagonal();
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());
  // transformation * translation
  t0.translate(v0);
  t1 = t1 * Translation3(v0);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());
  // translation * transformation
  t0.pretranslate(v0);
  t1 = Translation3(v0) * t1;
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());

  // transform * quaternion
  t0.rotate(q1);
  t1 = t1 * q1;
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());

  // translation * quaternion
  t0.translate(v1).rotate(q1);
  t1 = t1 * (Translation3(v1) * q1);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());

  // aligned scaling * quaternion
  t0.scale(v1).rotate(q1);
  t1 = t1 * (AlignedScaling3(v1) * q1);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());

  // quaternion * transform
  t0.prerotate(q1);
  t1 = q1 * t1;
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());

  // quaternion * translation
  t0.rotate(q1).translate(v1);
  t1 = t1 * (q1 * Translation3(v1));
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());

  // quaternion * aligned scaling
  t0.rotate(q1).scale(v1);
  t1 = t1 * (q1 * AlignedScaling3(v1));
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), t1.matrix());

  // test transform inversion
  t0.setIdentity();
  t0.translate(v0);
  do {
    t0.linear().setRandom();
  } while(t0.linear().jacobiSvd().singularValues()(2)<test_precision<Scalar>());
  Matrix4 t044 = Matrix4::Zero();
  t044(3,3) = 1;
  t044.block(0,0,t0.matrix().rows(),4) = t0.matrix();
  VERIFY_IS_APPROX(t0.inverse(Affine).matrix(), t044.inverse().block(0,0,t0.matrix().rows(),4));
  t0.setIdentity();
  t0.translate(v0).rotate(q1);
  t044 = Matrix4::Zero();
  t044(3,3) = 1;
  t044.block(0,0,t0.matrix().rows(),4) = t0.matrix();
  VERIFY_IS_APPROX(t0.inverse(Isometry).matrix(), t044.inverse().block(0,0,t0.matrix().rows(),4));

  Matrix3 mat_rotation, mat_scaling;
  t0.setIdentity();
  t0.translate(v0).rotate(q1).scale(v1);
  t0.computeRotationScaling(&mat_rotation, &mat_scaling);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.linear(), mat_rotation * mat_scaling);
  VERIFY_IS_APPROX(mat_rotation*mat_rotation.adjoint(), Matrix3::Identity());
  VERIFY_IS_APPROX(mat_rotation.determinant(), Scalar(1));
  t0.computeScalingRotation(&mat_scaling, &mat_rotation);
  VERIFY_IS_APPROX(t0.linear(), mat_scaling * mat_rotation);
  VERIFY_IS_APPROX(mat_rotation*mat_rotation.adjoint(), Matrix3::Identity());
  VERIFY_IS_APPROX(mat_rotation.determinant(), Scalar(1));

  // test casting
  Transform<float,3,Mode> t1f = t1.template cast<float>();
  VERIFY_IS_APPROX(t1f.template cast<Scalar>(),t1);
  Transform<double,3,Mode> t1d = t1.template cast<double>();
  VERIFY_IS_APPROX(t1d.template cast<Scalar>(),t1);

  Translation3 tr1(v0);
  Translation<float,3> tr1f = tr1.template cast<float>();
  VERIFY_IS_APPROX(tr1f.template cast<Scalar>(),tr1);
  Translation<double,3> tr1d = tr1.template cast<double>();
  VERIFY_IS_APPROX(tr1d.template cast<Scalar>(),tr1);

  AngleAxis<float> aa1f = aa1.template cast<float>();
  VERIFY_IS_APPROX(aa1f.template cast<Scalar>(),aa1);
  AngleAxis<double> aa1d = aa1.template cast<double>();
  VERIFY_IS_APPROX(aa1d.template cast<Scalar>(),aa1);

  Rotation2D<Scalar> r2d1(internal::random<Scalar>());
  Rotation2D<float> r2d1f = r2d1.template cast<float>();
  VERIFY_IS_APPROX(r2d1f.template cast<Scalar>(),r2d1);
  Rotation2D<double> r2d1d = r2d1.template cast<double>();
  VERIFY_IS_APPROX(r2d1d.template cast<Scalar>(),r2d1);
  
  for(int k=0; k<100; ++k)
  {
    Scalar angle = internal::random<Scalar>(-100,100);
    Rotation2D<Scalar> rot2(angle);
    VERIFY( rot2.smallestPositiveAngle() >= 0 );
    VERIFY( rot2.smallestPositiveAngle() <= Scalar(2)*Scalar(EIGEN_PI) );
    VERIFY_IS_APPROX( angleToVec(rot2.smallestPositiveAngle()), angleToVec(rot2.angle()) );
    
    VERIFY( rot2.smallestAngle() >= -Scalar(EIGEN_PI) );
    VERIFY( rot2.smallestAngle() <=  Scalar(EIGEN_PI) );
    VERIFY_IS_APPROX( angleToVec(rot2.smallestAngle()), angleToVec(rot2.angle()) );

    Matrix<Scalar,2,2> rot2_as_mat(rot2);
    Rotation2D<Scalar> rot3(rot2_as_mat);
    VERIFY_IS_APPROX( angleToVec(rot2.smallestAngle()),  angleToVec(rot3.angle()) );
  }

  s0 = internal::random<Scalar>(-100,100);
  s1 = internal::random<Scalar>(-100,100);
  Rotation2D<Scalar> R0(s0), R1(s1);
  
  t20 = Translation2(v20) * (R0 * Eigen::Scaling(s0));
  t21 = Translation2(v20) * R0 * Eigen::Scaling(s0);
  VERIFY_IS_APPROX(t20,t21);
  
  t20 = Translation2(v20) * (R0 * R0.inverse() * Eigen::Scaling(s0));
  t21 = Translation2(v20) * Eigen::Scaling(s0);
  VERIFY_IS_APPROX(t20,t21);
  
  VERIFY_IS_APPROX(s0, (R0.slerp(0, R1)).angle());
  VERIFY_IS_APPROX( angleToVec(R1.smallestPositiveAngle()), angleToVec((R0.slerp(1, R1)).smallestPositiveAngle()) );
  VERIFY_IS_APPROX(R0.smallestPositiveAngle(), (R0.slerp(0.5, R0)).smallestPositiveAngle());

  if(std::cos(s0)>0)
    VERIFY_IS_MUCH_SMALLER_THAN((R0.slerp(0.5, R0.inverse())).smallestAngle(), Scalar(1));
  else
    VERIFY_IS_APPROX(Scalar(EIGEN_PI), (R0.slerp(0.5, R0.inverse())).smallestPositiveAngle());
  
  // Check path length
  Scalar l = 0;
  int path_steps = 100;
  for(int k=0; k<path_steps; ++k)
  {
    Scalar a1 = R0.slerp(Scalar(k)/Scalar(path_steps), R1).angle();
    Scalar a2 = R0.slerp(Scalar(k+1)/Scalar(path_steps), R1).angle();
    l += std::abs(a2-a1);
  }
  VERIFY(l<=Scalar(EIGEN_PI)*(Scalar(1)+NumTraits<Scalar>::epsilon()*Scalar(path_steps/2)));
  
  // check basic features
  {
    Rotation2D<Scalar> r1;           // default ctor
    r1 = Rotation2D<Scalar>(s0);     // copy assignment
    VERIFY_IS_APPROX(r1.angle(),s0);
    Rotation2D<Scalar> r2(r1);       // copy ctor
    VERIFY_IS_APPROX(r2.angle(),s0);
  }

  {
    Transform3 t32(Matrix4::Random()), t33, t34;
    t34 = t33 = t32;
    t32.scale(v0);
    t33*=AlignedScaling3(v0);
    VERIFY_IS_APPROX(t32.matrix(), t33.matrix());
    t33 = t34 * AlignedScaling3(v0);
    VERIFY_IS_APPROX(t32.matrix(), t33.matrix());
  }

}

template<typename A1, typename A2, typename P, typename Q, typename V, typename H>
void transform_associativity_left(const A1& a1, const A2& a2, const P& p, const Q& q, const V& v, const H& h)
{
  VERIFY_IS_APPROX( q*(a1*v), (q*a1)*v );
  VERIFY_IS_APPROX( q*(a2*v), (q*a2)*v );
  VERIFY_IS_APPROX( q*(p*h).hnormalized(),  ((q*p)*h).hnormalized() );
}

template<typename A1, typename A2, typename P, typename Q, typename V, typename H>
void transform_associativity2(const A1& a1, const A2& a2, const P& p, const Q&&nbsp;q, const V& v, const H& h)
{
  VERIFY_IS_APPROX( a1*(q*v), (a1*q)*v );
  VERIFY_IS_APPROX( a2*(q*v), (a2*q)*v );
  VERIFY_IS_APPROX( p *(q*v).homogeneous(), (p *q)*v.homogeneous() );

  transform_associativity_left(a1, a2,p, q, v, h);
}

template<typename Scalar, int Dim, int Options,typename RotationType>
void transform_associativity(const RotationType& R)
{
  typedef Matrix<Scalar,Dim,1> VectorType;
  typedef Matrix<Scalar,Dim+1,1> HVectorType;
  typedef Matrix<Scalar,Dim,Dim> LinearType;
  typedef Matrix<Scalar,Dim+1,Dim+1> MatrixType;
  typedef Transform<Scalar,Dim,AffineCompact,Options> AffineCompactType;
  typedef Transform<Scalar,Dim,Affine,Options> AffineType;
  typedef Transform<Scalar,Dim,Projective,Options> ProjectiveType;
  typedef DiagonalMatrix<Scalar,Dim> ScalingType;
  typedef Translation<Scalar,Dim> TranslationType;

  AffineCompactType A1c; A1c.matrix().setRandom();
  AffineCompactType A2c; A2c.matrix().setRandom();
  AffineType A1(A1c);
  AffineType A2(A2c);
  ProjectiveType P1; P1.matrix().setRandom();
  VectorType v1 = VectorType::Random();
  VectorType v2 = VectorType::Random();
  HVectorType h1 = HVectorType::Random();
  Scalar s1 = internal::random<Scalar>();
  LinearType L = LinearType::Random();
  MatrixType M = MatrixType::Random();

  CALL_SUBTEST( transform_associativity2(A1c, A1, P1, A2, v2, h1) );
  CALL_SUBTEST( transform_associativity2(A1c, A1, P1, A2c, v2, h1) );
  CALL_SUBTEST( transform_associativity2(A1c, A1, P1, v1.asDiagonal(), v2, h1) );
  CALL_SUBTEST( transform_associativity2(A1c, A1, P1, ScalingType(v1), v2, h1) );
  CALL_SUBTEST( transform_associativity2(A1c, A1, P1, Scaling(v1), v2, h1) );
  CALL_SUBTEST( transform_associativity2(A1c, A1, P1, Scaling(s1), v2, h1) );
  CALL_SUBTEST( transform_associativity2(A1c, A1, P1, TranslationType(v1), v2, h1) );
  CALL_SUBTEST( transform_associativity_left(A1c, A1, P1, L, v2, h1) );
  CALL_SUBTEST( transform_associativity2(A1c, A1, P1, R, v2, h1) );

  VERIFY_IS_APPROX( A1*(M*h1), (A1*M)*h1 );
  VERIFY_IS_APPROX( A1c*(M*h1), (A1c*M)*h1 );
  VERIFY_IS_APPROX( P1*(M*h1), (P1*M)*h1 );

  VERIFY_IS_APPROX( M*(A1*h1), (M*A1)*h1 );
  VERIFY_IS_APPROX( M*(A1c*h1), (M*A1c)*h1 );
  VERIFY_IS_APPROX( M*(P1*h1),  ((M*P1)*h1) );
}

template<typename Scalar> void transform_alignment()
{
  typedef Transform<Scalar,3,Projective,AutoAlign> Projective3a;
  typedef Transform<Scalar,3,Projective,DontAlign> Projective3u;

  EIGEN_ALIGN_MAX Scalar array1[16];
  EIGEN_ALIGN_MAX Scalar array2[16];
  EIGEN_ALIGN_MAX Scalar array3[16+1];
  Scalar* array3u = array3+1;

  Projective3a *p1 = ::new(reinterpret_cast<void*>(array1)) Projective3a;
  Projective3u *p2 = ::new(reinterpret_cast<void*>(array2)) Projective3u;
  Projective3u *p3 = ::new(reinterpret_cast<void*>(array3u)) Projective3u;
  
  p1->matrix().setRandom();
  *p2 = *p1;
  *p3 = *p1;

  VERIFY_IS_APPROX(p1->matrix(), p2->matrix());
  VERIFY_IS_APPROX(p1->matrix(), p3->matrix());
  
  VERIFY_IS_APPROX( (*p1) * (*p1), (*p2)*(*p3));
}

template<typename Scalar, int Dim, int Options> void transform_products()
{
  typedef Matrix<Scalar,Dim+1,Dim+1> Mat;
  typedef Transform<Scalar,Dim,Projective,Options> Proj;
  typedef Transform<Scalar,Dim,Affine,Options> Aff;
  typedef Transform<Scalar,Dim,AffineCompact,Options> AffC;

  Proj p; p.matrix().setRandom();
  Aff a; a.linear().setRandom(); a.translation().setRandom();
  AffC ac = a;

  Mat p_m(p.matrix()), a_m(a.matrix());

  VERIFY_IS_APPROX((p*p).matrix(), p_m*p_m);
  VERIFY_IS_APPROX((a*a).matrix(), a_m*a_m);
  VERIFY_IS_APPROX((p*a).matrix(), p_m*a_m);
  VERIFY_IS_APPROX((a*p).matrix(), a_m*p_m);
  VERIFY_IS_APPROX((ac*a).matrix(), a_m*a_m);
  VERIFY_IS_APPROX((a*ac).matrix(), a_m*a_m);
  VERIFY_IS_APPROX((p*ac).matrix(), p_m*a_m);
  VERIFY_IS_APPROX((ac*p).matrix(), a_m*p_m);
}

template<typename Scalar, int Mode, int Options> void transformations_no_scale()
{
     /* this test covers the following files:
     Cross.h Quaternion.h, Transform.h
  */

  typedef Matrix<Scalar,3,1> Vector3;
  typedef Matrix<Scalar,4,1> Vector4;
  typedef Quaternion<Scalar> Quaternionx;
  typedef AngleAxis<Scalar> AngleAxisx;
  typedef Transform<Scalar,3,Mode,Options> Transform3;
  typedef Translation<Scalar,3> Translation3;
  typedef Matrix<Scalar,4,4> Matrix4;

  Vector3 v0 = Vector3::Random(),
          v1 = Vector3::Random();

  Transform3 t0, t1, t2;

  Scalar a = internal::random<Scalar>(-Scalar(EIGEN_PI), Scalar(EIGEN_PI));

  Quaternionx q1, q2;

  q1 = AngleAxisx(a, v0.normalized());

  t0 = Transform3::Identity();
  VERIFY_IS_APPROX(t0.matrix(), Transform3::MatrixType::Identity());

  t0.setIdentity();
  t1.setIdentity();
  v1 = Vector3::Ones();
  t0.linear() = q1.toRotationMatrix();
  t0.pretranslate(v0);
  t1.linear() = q1.conjugate().toRotationMatrix();
  t1.translate(-v0);

  VERIFY((t0 * t1).matrix().isIdentity(test_precision<Scalar>()));

  t1.fromPositionOrientationScale(v0, q1, v1);
  VERIFY_IS_APPROX(t1.matrix(), t0.matrix());
  VERIFY_IS_APPROX(t1*v1, t0*v1);

  // translation * vector
  t0.setIdentity();
  t0.translate(v0);
  VERIFY_IS_APPROX((t0 * v1).template head<3>(), Translation3(v0) * v1);

  // Conversion to matrix.
  Transform3 t3;
  t3.linear() = q1.toRotationMatrix();
  t3.translation() = v1;
  Matrix4 m3 = t3.matrix();
  VERIFY((m3 * m3.inverse()).isIdentity(test_precision<Scalar>()));
  // Verify implicit last row is initialized.
  VERIFY_IS_APPROX(Vector4(m3.row(3)), Vector4(0.0, 0.0, 0.0, 1.0));

  VERIFY_IS_APPROX(t3.rotation(), t3.linear());
  if(Mode==Isometry)
    VERIFY(t3.rotation().data()==t3.linear().data());
}

template<typename Scalar, int Mode, int Options> void transformations_computed_scaling_continuity()
{
  typedef Matrix<Scalar, 3, 1> Vector3;
  typedef Transform<Scalar, 3, Mode, Options> Transform3;
  typedef Matrix<Scalar, 3, 3> Matrix3;

  // Given: two transforms that differ by '2*eps'.
  Scalar eps(1e-3);
  Vector3 v0 = Vector3::Random().normalized(),
    v1 = Vector3::Random().normalized(),
    v3 = Vector3::Random().normalized();
  Transform3 t0, t1;
  // The interesting case is when their determinants have different signs.
  Matrix3 rank2 = 50 * v0 * v0.adjoint() + 20 * v1 * v1.adjoint();
  t0.linear() = rank2 + eps * v3 * v3.adjoint();
  t1.linear() = rank2 - eps * v3 * v3.adjoint();

  // When: computing the rotation-scaling parts
  Matrix3 r0, s0, r1, s1;
  t0.computeRotationScaling(&r0, &s0);
  t1.computeRotationScaling(&r1, &s1);

  // Then: the scaling parts should differ by no more than '2*eps'.
  const Scalar c(2.1); // 2 + room for rounding errors
  VERIFY((s0 - s1).norm() < c * eps);
}

EIGEN_DECLARE_TEST(geo_transformations)
{
  for(int i = 0; i < g_repeat; i++) {
    CALL_SUBTEST_1(( transformations<double,Affine,AutoAlign>() ));
    CALL_SUBTEST_1(( non_projective_only<double,Affine,AutoAlign>() ));
    CALL_SUBTEST_1(( transformations_computed_scaling_continuity<double,Affine,AutoAlign>() ));   
    
    CALL_SUBTEST_2(( transformations<float,AffineCompact,AutoAlign>() ));
    CALL_SUBTEST_2(( non_projective_only<float,AffineCompact,AutoAlign>() ));
    CALL_SUBTEST_2(( transform_alignment<float>() ));
    
    CALL_SUBTEST_3(( transformations<double,Projective,AutoAlign>() ));
    CALL_SUBTEST_3(( transformations<double,Projective,DontAlign>() ));
    CALL_SUBTEST_3(( transform_alignment<double>() ));

    CALL_SUBTEST_4(( transformations<float,Affine,RowMajor|AutoAlign>() ));
    CALL_SUBTEST_4(( non_projective_only<float,Affine,RowMajor>() ));
    
    CALL_SUBTEST_5(( transformations<double,AffineCompact,RowMajor|AutoAlign>() ));
    CALL_SUBTEST_5(( non_projective_only<double,AffineCompact,RowMajor>() ));

    CALL_SUBTEST_6(( transformations<double,Projective,RowMajor|AutoAlign>() ));
    CALL_SUBTEST_6(( transformations<double,Projective,RowMajor|DontAlign>() ));


    CALL_SUBTEST_7(( transform_products<double,3,RowMajor|AutoAlign>() ));
    CALL_SUBTEST_7(( transform_products<float,2,AutoAlign>() ));

    CALL_SUBTEST_8(( transform_associativity<double,2,ColMajor>(Rotation2D<double>(internal::random<double>()*double(EIGEN_PI))) ));
    CALL_SUBTEST_8(( transform_associativity<double,3,ColMajor>(Quaterniond::UnitRandom()) ));

    CALL_SUBTEST_9(( transformations_no_scale<double,Affine,AutoAlign>() ));
    CALL_SUBTEST_9(( transformations_no_scale<double,Isometry,AutoAlign>() ));
  }
}

90%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.16 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.