1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
|
// -*- Mode: C++; tab-width: 2; -*-
// vi: set ts=2:
//
#include <BALL/CONCEPT/classTest.h>
#include <BALLTestConfig.h>
///////////////////////////
#include <BALL/MATHS/matrix44.h>
#include <BALL/MATHS/vector3.h>
#include <BALL/MATHS/quaternion.h>
///////////////////////////
START_TEST(Quaternion)
/////////////////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////
using namespace BALL;
using namespace std;
Vector3 const v = Vector3(1.0, 2.0, 3.0);
float const a = 4.0;
String filename;
using std::ofstream;
using std::ios;
PRECISION(1E-4)
float i = 0.24302, j = 2 * i, k = 3 * i, angle = -0.416147;
CHECK(BALL_CREATE(TQuaternion<T>))
Quaternion q;
TEST_REAL_EQUAL(q.w(), 1)
TEST_REAL_EQUAL(q.i(), 0)
TEST_REAL_EQUAL(q.j(), 0)
TEST_REAL_EQUAL(q.k(), 0)
RESULT
Quaternion* q_ptr = 0;
CHECK(TQuaternion())
q_ptr = new Quaternion();
TEST_NOT_EQUAL(q_ptr, 0)
RESULT
CHECK(~TQuaternion())
delete q_ptr;
RESULT
CHECK(TQuaternion(const TQuaternion& q))
Quaternion q;
q.w() = a;
q.i() = v.x;
q.j() = v.y;
q.k() = v.z;
Quaternion q1(q);
TEST_REAL_EQUAL(q1.w(), q.w())
TEST_REAL_EQUAL(q1.i(), q.i())
TEST_REAL_EQUAL(q1.j(), q.j())
TEST_REAL_EQUAL(q1.k(), q.k())
RESULT
CHECK(TQuaternion(const Eigen::Quaternion<T>& q))
Eigen::Quaternion<float> bq(4.0, 1.0, 2.0, 3.0);
Quaternion q1(bq);
TEST_REAL_EQUAL(q1.w(), bq.w())
TEST_REAL_EQUAL(q1.i(), bq.x())
TEST_REAL_EQUAL(q1.j(), bq.y())
TEST_REAL_EQUAL(q1.k(), bq.z())
RESULT
CHECK(TQuaternion(const T& w, const T& i, const T& j, const T& k))
Quaternion q1(4.0, 1.0, 2.0, 3.0);
TEST_REAL_EQUAL(q1.w(), 4.0)
TEST_REAL_EQUAL(q1.i(), 1.0)
TEST_REAL_EQUAL(q1.j(), 2.0)
TEST_REAL_EQUAL(q1.k(), 3.0)
RESULT
CHECK(TQuaternion(const TVector3<T>& axis, const T& new_angle) )
Quaternion q(v, 4.0);
TEST_REAL_EQUAL(q.w(), angle)
TEST_REAL_EQUAL(q.i(), i)
TEST_REAL_EQUAL(q.j(), j)
TEST_REAL_EQUAL(q.k(), k)
RESULT
CHECK(void clear())
Quaternion q;
Quaternion q1(4.0, 1.0, 2.0, 3.0);
q1.clear();
TEST_EQUAL(q1 == q, true)
RESULT
CHECK(void set(const TQuaternion& q) )
Quaternion q(4.0, 1.0, 2.0, 3.0);
Quaternion q1;
q1.set(q);
TEST_EQUAL(q1, q)
RESULT
CHECK(void set(const Eigen::Quaternion<T>& q))
Eigen::Quaternion<float> bq(4.0, 1.0, 2.0, 3.0);
Quaternion q1;
q1.set(bq);
TEST_REAL_EQUAL(q1.w(), bq.w())
TEST_REAL_EQUAL(q1.i(), bq.x())
TEST_REAL_EQUAL(q1.j(), bq.y())
TEST_REAL_EQUAL(q1.k(), bq.z())
RESULT
CHECK(void set(const TVector3<T>& axis, const T& angle))
Quaternion q(v,angle);
Quaternion q1;
q1.fromAxisAngle(v,angle);
TEST_EQUAL(q1, q)
RESULT
CHECK(void set(const T& w, const T& i, const T& j, const T& k))
Quaternion q(4.0, 1.0, 2.0, 3.0);
Quaternion q1;
q1.set(4.0, 1.0, 2.0, 3.0);
TEST_EQUAL(q1 == q, true)
RESULT
CHECK(TQuaternion& operator = (const TQuaternion& q) )
Quaternion q(4.0, 1.0, 2.0, 3.0);
Quaternion q1;
q1 = q;
TEST_EQUAL(q1, q)
RESULT
CHECK(void set(const Eigen::Quaternion<T>& q))
Eigen::Quaternion<float> bq(4.0, 1.0, 2.0, 3.0);
Quaternion q1;
q1 = bq;
TEST_REAL_EQUAL(q1.w(), bq.w())
TEST_REAL_EQUAL(q1.i(), bq.x())
TEST_REAL_EQUAL(q1.j(), bq.y())
TEST_REAL_EQUAL(q1.k(), bq.z())
RESULT
CHECK(void setIdentity())
Quaternion q(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
q.setIdentity();
TEST_EQUAL(q.w(), 1)
TEST_EQUAL(q.i(), 0)
TEST_EQUAL(q.j(), 0)
TEST_EQUAL(q.k(), 0)
RESULT
CHECK(TQuaternion<T>& normalize())
Quaternion q(4.0, 1.0, 2.0, 3.0);
Quaternion q1 = q.normalize();
TEST_REAL_EQUAL(q1.w(), 0.730297)
TEST_REAL_EQUAL(q1.i(), 0.182574)
TEST_REAL_EQUAL(q1.j(), 0.365148)
TEST_REAL_EQUAL(q1.k(), 0.547723)
RESULT
CHECK(void swap(TQuaternion& q))
Quaternion q(10, 20, 30, 40);
Quaternion q1(1.0, 2.0, 3.0, 4.0);
Quaternion q12(q1);
Quaternion q2(q);
q.swap(q1);
TEST_EQUAL(q, q12)
TEST_EQUAL(q1, q2)
RESULT
CHECK(void fromAxisAngle(const TVector3<T>& axis, const T& angle))
Quaternion q1;
q1.fromAxisAngle(v, a);
TEST_REAL_EQUAL(q1.w(), angle)
TEST_REAL_EQUAL(q1.i(), i)
TEST_REAL_EQUAL(q1.j(), j)
TEST_REAL_EQUAL(q1.k(), k)
RESULT
CHECK(void fromEulerAngles(const T& yaw, const T& pitch, const T& roll));
Quaternion q;
q.fromEulerAngles(0.4, 0.2, 0.1);
TEST_REAL_EQUAL(q.w(), 0.974943)
TEST_REAL_EQUAL(q.i(), 0.0289292)
TEST_REAL_EQUAL(q.j(), 0.107601)
TEST_REAL_EQUAL(q.k(), 0.19254)
RESULT
CHECK(void toAxisAngle(TVector3<T>& axis, T& angle))
Vector3 v1(v);
Vector3 v2;
float ang;
Quaternion q(v1, a);
q.toAxisAngle(v2, ang);
v1.normalize();
/*
* There are two valid axis-angle representations for the same
* rotation, namely (v, a) and (-v, 2\pi-a). Since the actual
* result depends on the eigen3 version used, we have to test
* both versions here.
*/
if(v2.x < 0) {
TEST_REAL_EQUAL(ang, 2 * BALL::Constants::PI - a)
TEST_REAL_EQUAL(v2.x, -v1.x)
TEST_REAL_EQUAL(v2.y, -v1.y)
TEST_REAL_EQUAL(v2.z, -v1.z)
}
else {
TEST_REAL_EQUAL(ang, a)
TEST_REAL_EQUAL(v2.x, v1.x)
TEST_REAL_EQUAL(v2.y, v1.y)
TEST_REAL_EQUAL(v2.z, v1.z)
}
RESULT
CHECK(void toEulerAngles(T& yaw, T& pitch, T& roll))
Quaternion q(0.974943, 0.0289292, 0.107601, 0.19254);
float yaw, pitch, roll;
q.toEulerAngles(yaw, pitch, roll);
TEST_REAL_EQUAL(yaw, 0.4)
TEST_REAL_EQUAL(pitch, 0.2)
TEST_REAL_EQUAL(roll, 0.1)
RESULT
CHECK(void get(TQuaternion& q) const)
Quaternion q(4.0, 1.0, 2.0, 3.0);
Quaternion q1;
q.get(q1);
TEST_EQUAL(q1, q)
RESULT
CHECK(T getAngle() const)
Quaternion q(v,a);
// see toAxisAngle check
TEST_EQUAL((abs(q.getAngle()-a) < 1e-4 || abs(q.getAngle() - 2 * BALL::Constants::PI + a) < 1e-4), true)
RESULT
CHECK(TVector3<T> getAxis())
Quaternion q(v,a);
Vector3 v1(v);
v1.normalize();
Vector3 v2 = q.getAxis();
// see toAxisAngle check
if(v2.x < 0) {
TEST_REAL_EQUAL(v2.x, -v1.x)
TEST_REAL_EQUAL(v2.y, -v1.y)
TEST_REAL_EQUAL(v2.z, -v1.z)
}
else {
TEST_REAL_EQUAL(v2.x, v1.x)
TEST_REAL_EQUAL(v2.y, v1.y)
TEST_REAL_EQUAL(v2.z, v1.z)
}
RESULT
CHECK(TMatrix4x4<T>& getRotationMatrix(TMatrix4x4<T>& m) const throw())
Quaternion q(angle, i,j,k);
Matrix4x4 m, m2;
m.set((1.0 - 2.0 * (j * j + k * k)),
(2.0 * (i * j - k * angle)),
(2.0 * (k * i + j * angle)),
0,
(2.0 * (i * j + k * angle)),
(1.0 - 2.0 * (k * k + i * i)),
(2.0 * (j * k - i * angle)),
0,
(2.0 * (k * i - j * angle)),
(2.0 * (j * k + i * angle)),
(1.0 - 2.0 * (j * j + i * i)),
0,
0, 0, 0, 1);
q.getRotationMatrix(m2);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m11, m.m11);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m12, m.m12);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m13, m.m13);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m14, m.m14);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m21, m.m21);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m22, m.m22);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m23, m.m23);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m24, m.m24);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m31, m.m31);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m32, m.m32);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m33, m.m33);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m34, m.m34);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m41, m.m41);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m42, m.m42);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m43, m.m43);
TEST_REAL_EQUAL(m2.m44, m.m44);
RESULT
CHECK(TQuaternion getInverse() const throw())
Quaternion q(0.5, 0.34, 0.69, 0.17);
Quaternion q1, q2;
q1 = q.getInverse();
q2 = q * q1;
TEST_REAL_EQUAL(q2.w(), 1)
TEST_REAL_EQUAL(q2.i(), 0)
TEST_REAL_EQUAL(q2.j(), 0)
TEST_REAL_EQUAL(q2.k(), 0)
RESULT
CHECK(TQuaternion getConjugate() const throw())
Quaternion q(0.92, 0.31, 0.27, 0.74);
Quaternion q1;
q1 = q.getConjugate();
TEST_REAL_EQUAL(q1.w(), q.w())
TEST_REAL_EQUAL(q1.i(), -q.i())
TEST_REAL_EQUAL(q1.j(), -q.j())
TEST_REAL_EQUAL(q1.k(), -q.k())
RESULT
Quaternion q1;
CHECK(std::istream& operator >>(std::istream& s, TQuaternion<T>& q))
std::ifstream instr(BALL_TEST_DATA_PATH(Quaternion_test2.txt));
instr >> q1;
instr.close();
TEST_REAL_EQUAL(q1.w(), -0.416147)
TEST_REAL_EQUAL(q1.i(), 0.24302)
TEST_REAL_EQUAL(q1.j(), 0.48604)
TEST_REAL_EQUAL(q1.k(), 0.72906)
RESULT
CHECK(std::ostream& operator << (std::ostream& s, const TQuaternion<T>& q))
NEW_TMP_FILE(filename)
std::ofstream outstr(filename.c_str(), std::ios::out);
outstr << q1;
outstr.close();
TEST_FILE_REGEXP(filename.c_str(), BALL_TEST_DATA_PATH(Quaternion_test2.txt))
RESULT
CHECK(void dump(std::ostream& s = std::cout, Size depth = 0) const throw())
NEW_TMP_FILE(filename)
std::ofstream outfile(filename.c_str(), std::ios::out);
q1.dump(outfile);
outfile.close();
TEST_FILE_REGEXP(filename.c_str(), BALL_TEST_DATA_PATH(Quaternion_test.txt))
RESULT
/////////////////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////
END_TEST
|
