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[jalview.git] / srcjar / javajs / util / Quat.java
diff --git a/srcjar/javajs/util/Quat.java b/srcjar/javajs/util/Quat.java
deleted file mode 100644 (file)
index d4a7bf9..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,818 +0,0 @@
-/* $RCSfile$
- * $Author: hansonr $
- * $Date: 2007-04-05 09:07:28 -0500 (Thu, 05 Apr 2007) $
- * $Revision: 7326 $
- *
- * Some portions of this file have been modified by Robert Hanson hansonr.at.stolaf.edu 2012-2017
- * for use in SwingJS via transpilation into JavaScript using Java2Script.
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- */
-package javajs.util;
-
-/*
- * Standard UNIT quaternion math -- for rotation.
- * 
- * All rotations can be represented as two identical quaternions. 
- * This is because any rotation can be considered from either end of the
- * rotational axis -- either as a + rotation or a - rotation. This code
- * is designed to always maintain the quaternion with a rotation in the
- * [0, PI) range. 
- * 
- * This ensures that the reported theta is always positive, and the normal
- * reported is always associated with a positive theta.  
- * 
- * @author Bob Hanson, hansonr@stolaf.edu 6/2008
- * 
- */
-
-public class Quat {
-  public float q0, q1, q2, q3;
-  private M3 mat;
-
-  private final static P4 qZero = new P4();
-  private static final double RAD_PER_DEG = Math.PI / 180;
-  
-  public Quat() {
-    q0 = 1;
-  }
-
-  public static Quat newQ(Quat q) {
-    Quat q1 = new Quat();
-    q1.set(q);
-    return q1;
-  }
-
-  public static Quat newVA(T3 v, float theta) {
-    Quat q = new Quat();
-    q.setTA(v, theta);
-    return q;
-  }
-
-  public static Quat newM(M3 mat) {
-    Quat q = new Quat();
-    q.setM(M3.newM3(mat));
-    return q;
-  }
-
-  public static Quat newAA(A4 a) {
-    Quat q = new Quat();
-    q.setAA(a);
-    return q;
-  }
-
-  public static Quat newP4(P4 pt) {
-    Quat q = new Quat();
-    q.setP4(pt);
-    return q;
-  }
-
-  /**
-   * Note that q0 is the last parameter here
-   * 
-   * @param q1
-   * @param q2
-   * @param q3
-   * @param q0
-   * @return {q1 q2 q3 q0}
-   */
-  public static Quat new4(float q1, float q2, float q3, float q0) {
-    Quat q = new Quat();
-    if (q0 < -1) {
-      q.q0 = -1;
-      return q;
-    }
-    if (q0 > 1) {
-      q.q0 = 1;
-      return q;
-    }
-    q.q0 = q0;
-    q.q1 = q1;
-    q.q2 = q2;
-    q.q3 = q3;
-    return q;
-  }
-
-  public void set(Quat q) {
-    q0 = q.q0;
-    q1 = q.q1;
-    q2 = q.q2;
-    q3 = q.q3;
-  }
-
-  /**
-   * {x y z w} --> {q1 q2 q3 q0} and factored
-   * 
-   * @param pt
-   */
-  private void setP4(P4 pt) {
-    float factor = (pt == null ? 0 : pt.distance4(qZero));
-    if (factor == 0) {
-      q0 = 1;
-      return;
-    }
-    q0 = pt.w / factor;
-    q1 = pt.x / factor;
-    q2 = pt.y / factor;
-    q3 = pt.z / factor;
-  }
-
-  /**
-   * q = (cos(theta/2), sin(theta/2) * n)
-   * 
-   * @param pt
-   * @param theta
-   */
-  public void setTA(T3 pt, float theta) {
-    if (pt.x == 0 && pt.y == 0 && pt.z == 0) {
-      q0 = 1;
-      return;
-    }
-    double fact = (Math.sin(theta / 2 * RAD_PER_DEG) / Math.sqrt(pt.x
-        * pt.x + pt.y * pt.y + pt.z * pt.z));
-    q0 = (float) (Math.cos(theta / 2 * RAD_PER_DEG));
-    q1 = (float) (pt.x * fact);
-    q2 = (float) (pt.y * fact);
-    q3 = (float) (pt.z * fact);
-  }
-
-  public void setAA(A4 a) {
-    A4 aa = A4.newAA(a);
-    if (aa.angle == 0)
-      aa.y = 1;
-    setM(new M3().setAA(aa));
-  }
-
-  private void setM(M3 mat) {
-
-    /*
-     * Changed 7/16/2008 to double precision for 11.5.48.
-     * 
-     * <quote>
-     *  
-     * RayTrace Software Package, release 3.0.  May 3, 2006.
-     *
-     * Mathematics Subpackage (VrMath)
-     *
-     * Author: Samuel R. Buss
-     *
-     * Software is "as-is" and carries no warranty.  It may be used without
-     *   restriction, but if you modify it, please change the filenames to
-     *   prevent confusion between different versions.  Please acknowledge
-     *   all use of the software in any publications or products based on it.
-     *
-     * Bug reports: Sam Buss, sbuss@ucsd.edu.
-     * Web page: http://math.ucsd.edu/~sbuss/MathCG
-     
-     // Use Shepperd's algorithm, which is stable, does not lose
-     //    significant precision and uses only one sqrt.
-     //   J. Guidance and Control, 1 (1978) 223-224.
-
-     * </quote>
-     * 
-     * Except, that code has errors.
-     * 
-     * CORRECTIONS (as noted below) of Quaternion.cpp. I have reported the bug.
-     *  
-     * -- Bob Hanson
-     * 
-     *  theory:    
-     *         cos(theta/2)^2 = (cos(theta) + 1)/2
-     *  and      
-     *         trace = (1-x^2)ct + (1-y^2)ct + (1-z^2)ct + 1 = 2cos(theta) + 1
-     *  or
-     *         cos(theta) = (trace - 1)/2 
-     *         
-     *  so in general,       
-     *       
-     *       w = cos(theta/2) 
-     *         = sqrt((cos(theta)+1)/2) 
-     *         = sqrt((trace-1)/4+1/2)
-     *         = sqrt((trace+1)/4)
-     *         = sqrt(trace+1)/2
-     *     
-     *  but there are precision issues, so we allow for other situations.
-     *  note -- trace >= 0.5 when cos(theta) >= -0.25 (-104.48 <= theta <= 104.48).
-     *  this code cleverly matches the precision in all four options.
-     *
-     */
-
-    this.mat = mat;
-    
-    double trace = mat.m00 + mat.m11 + mat.m22;
-    double temp;
-    double w, x, y, z;
-    if (trace >= 0.5) {
-      w = Math.sqrt(1.0 + trace);
-      x = (mat.m21 - mat.m12) / w;
-      y = (mat.m02 - mat.m20) / w;
-      z = (mat.m10 - mat.m01) / w;
-    } else if ((temp = mat.m00 + mat.m00 - trace) >= 0.5) {
-      x = Math.sqrt(1.0 + temp);
-      w = (mat.m21 - mat.m12) / x;
-      y = (mat.m10 + mat.m01) / x;
-      z = (mat.m20 + mat.m02) / x;
-    } else if ((temp = mat.m11 + mat.m11 - trace) >= 0.5 
-        || mat.m11 > mat.m22) {
-      y = Math.sqrt(1.0 + temp);
-      w = (mat.m02 - mat.m20) / y;
-      x = (mat.m10 + mat.m01) / y;
-      z = (mat.m21 + mat.m12) / y;
-    } else {
-      z = Math.sqrt(1.0 + mat.m22 + mat.m22 - trace);
-      w = (mat.m10 - mat.m01) / z;
-      x = (mat.m20 + mat.m02) / z; // was -
-      y = (mat.m21 + mat.m12) / z; // was -
-    }
-
-    q0 = (float) (w * 0.5);
-    q1 = (float) (x * 0.5);
-    q2 = (float) (y * 0.5);
-    q3 = (float) (z * 0.5);
-
-    /*
-     *  Originally from http://www.gamedev.net/community/forums/topic.asp?topic_id=448380
-     *  later algorithm was adapted from Visualizing Quaternions, by Andrew J. Hanson
-     *   (Morgan Kaufmann, 2006), page 446
-     *  
-     *  HOWEVER, checking with AxisAngle4f and Quat4f equivalents, it was found that
-     *  BOTH of these sources produce inverted quaternions. So here we do an inversion.
-     *  
-     *  This correction was made in 11.5.42  6/19/2008  -- Bob Hanson
-     *
-     *  former algorithm used:     
-     * /
-     
-     double tr = mat.m00 + mat.m11 + mat.m22; //Matrix trace 
-     double s;
-     double[] q = new double[4];
-     if (tr > 0) {
-     s = Math.sqrt(tr + 1);
-     q0 = (float) (0.5 * s);
-     s = 0.5 / s; // = 1/q0
-     q1 = (float) ((mat.m21 - mat.m12) * s);
-     q2 = (float) ((mat.m02 - mat.m20) * s);
-     q3 = (float) ((mat.m10 - mat.m01) * s);
-     } else {
-     float[][] m = new float[][] { new float[3], new float[3], new float[3] };
-     mat.getRow(0, m[0]);
-     mat.getRow(1, m[1]);
-     mat.getRow(2, m[2]);
-
-     //Find out the biggest element along the diagonal 
-     float max = Math.max(mat.m11, mat.m00);
-     int i = (mat.m22 > max ? 2 : max == mat.m11 ? 1 : 0);
-     int j = (i + 1) % 3;
-     int k = (j + 1) % 3;
-     s = -Math.sqrt(1 + m[i][i] - m[j][j] - m[k][k]);
-     // 0 = 1 + (1-x^2)ct + x^2 -(1-y^2)ct - y^2 - (1-z^2)ct - z^2
-     // 0 = 1 - ct + (x^2 - y^2 - z^2) - (x^2 - y^2 - z^2)ct
-     // 0 = 1 - ct + 2x^2 - 1 - (2x^2)ct + ct
-     // 0 = 2x^2(1 - ct)
-     // theta = 0 (but then trace = 1 + 1 + 1 = 3)
-     // or x = 0. 
-     q[i] = s * 0.5;
-     if (s != 0)
-     s = 0.5 / s; // = 1/q[i]
-     q[j] = (m[i][j] + m[j][i]) * s;
-     q[k] = (m[i][k] + m[k][i]) * s;
-     q0 = (float) ((m[k][j] - m[j][k]) * s);
-     q1 = (float) q[0]; // x
-     q2 = (float) q[1]; // y
-     q3 = (float) q[2]; // z 
-     }
-
-     */
-  }
-
-  /*
-   * if qref is null, "fix" this quaternion
-   * otherwise, return a quaternion that is CLOSEST to the given quaternion
-   * that is, one that gives a positive dot product
-   * 
-   */
-  public void setRef(Quat qref) {
-    if (qref == null) {
-      mul(getFixFactor());
-      return;
-    }
-    if (dot(qref) >= 0)
-      return;
-    q0 *= -1;
-    q1 *= -1;
-    q2 *= -1;
-    q3 *= -1;
-  }
-
-  /**
-   * returns a quaternion frame based on three points (center, x, and any point in xy plane)
-   * or two vectors (vA, vB).
-   * 
-   * @param center  (null for vA/vB option)
-   * @param x
-   * @param xy
-   * @return quaternion for frame
-   */
-  public static final Quat getQuaternionFrame(P3 center, T3 x,
-                                                    T3 xy) {
-    V3 vA = V3.newV(x);
-    V3 vB = V3.newV(xy);
-    if (center != null) {
-      vA.sub(center);
-      vB.sub(center);
-    }
-    return getQuaternionFrameV(vA, vB, null, false);
-  }
-
-  /**
-   * Create a quaternion based on a frame
-   * @param vA
-   * @param vB
-   * @param vC
-   * @param yBased
-   * @return quaternion
-   */
-  public static final Quat getQuaternionFrameV(V3 vA, V3 vB,
-                                                    V3 vC, boolean yBased) {
-    if (vC == null) {
-      vC = new V3();
-      vC.cross(vA, vB);
-      if (yBased)
-        vA.cross(vB, vC);
-    }
-    V3 vBprime = new V3();
-    vBprime.cross(vC, vA);
-    vA.normalize();
-    vBprime.normalize();
-    vC.normalize();
-    M3 mat = new M3();
-    mat.setColumnV(0, vA);
-    mat.setColumnV(1, vBprime);
-    mat.setColumnV(2, vC);
-
-    /*
-     * 
-     * Verification tests using Quat4f and AngleAxis4f:
-     * 
-     System.out.println("quaternion frame matrix: " + mat);
-     
-     Point3f pt2 = new Point3f();
-     mat.transform(Point3f.new3(1, 0, 0), pt2);
-     System.out.println("vA=" + vA + " M(100)=" + pt2);
-     mat.transform(Point3f.new3(0, 1, 0), pt2);
-     System.out.println("vB'=" + vBprime + " M(010)=" + pt2);
-     mat.transform(Point3f.new3(0, 0, 1), pt2);
-     System.out.println("vC=" + vC + " M(001)=" + pt2);
-     Quat4f q4 = new Quat4f();
-     q4.set(mat);
-     System.out.println("----");
-     System.out.println("Quat4f: {" + q4.w + " " + q4.x + " " + q4.y + " " + q4.z + "}");
-     System.out.println("Quat4f: 2xy + 2wz = m10: " + (2 * q4.x * q4.y + 2 * q4.w * q4.z) + " = " + mat.m10);   
-     
-     */
-
-    Quat q = newM(mat);
-
-     /*
-     System.out.println("Quaternion mat from q \n" + q.getMatrix());
-     System.out.println("Quaternion: " + q.getNormal() + " " + q.getTheta());
-     AxisAngle4f a = new AxisAngle4f();
-     a.set(mat);
-     Vector3f v = Vector3f.new3(a.x, a.y, a.z);
-     v.normalize();
-     System.out.println("angleAxis: " + v + " "+(a.angle/Math.PI * 180));
-     */
-     
-    return q;
-  }
-
-  public M3 getMatrix() {
-    if (mat == null)
-      setMatrix();
-    return mat;
-  }
-
-  private void setMatrix() {
-    mat = new M3();
-    // q0 = w, q1 = x, q2 = y, q3 = z
-    mat.m00 = q0 * q0 + q1 * q1 - q2 * q2 - q3 * q3;
-    mat.m01 = 2 * q1 * q2 - 2 * q0 * q3;
-    mat.m02 = 2 * q1 * q3 + 2 * q0 * q2;
-    mat.m10 = 2 * q1 * q2 + 2 * q0 * q3;
-    mat.m11 = q0 * q0 - q1 * q1 + q2 * q2 - q3 * q3;
-    mat.m12 = 2 * q2 * q3 - 2 * q0 * q1;
-    mat.m20 = 2 * q1 * q3 - 2 * q0 * q2;
-    mat.m21 = 2 * q2 * q3 + 2 * q0 * q1;
-    mat.m22 = q0 * q0 - q1 * q1 - q2 * q2 + q3 * q3;
-  }
-
-  public Quat add(float x) {
-    // scalar theta addition (degrees) 
-   return newVA(getNormal(), getTheta() + x);
-  }
-
-  public Quat mul(float x) {
-    // scalar theta multiplication
-    return (x == 1 ? new4(q1, q2, q3, q0) : 
-      newVA(getNormal(), getTheta() * x));
-  }
-
-  public Quat mulQ(Quat p) {
-    return new4(
-        q0 * p.q1 + q1 * p.q0 + q2 * p.q3 - q3 * p.q2, 
-        q0 * p.q2 + q2 * p.q0 + q3 * p.q1 - q1 * p.q3, 
-        q0 * p.q3 + q3 * p.q0 + q1 * p.q2 - q2 * p.q1, 
-        q0 * p.q0 - q1 * p.q1 - q2 * p.q2 - q3 * p.q3);
-  }
-
-  public Quat div(Quat p) {
-    // unit quaternions assumed -- otherwise would scale by 1/p.dot(p)
-    return mulQ(p.inv());
-  }
-
-  public Quat divLeft(Quat p) {
-    // unit quaternions assumed -- otherwise would scale by 1/p.dot(p)
-    return this.inv().mulQ(p);
-  }
-
-  public float dot(Quat q) {
-    return this.q0 * q.q0 + this.q1 * q.q1 + this.q2 * q.q2 + this.q3 * q.q3;
-  }
-
-  public Quat inv() {
-    return new4(-q1, -q2, -q3, q0);
-  }
-
-  public Quat negate() {
-    return new4(-q1, -q2, -q3, -q0);
-  }
-
-  /**
-   * ensures 
-   * 
-   * 1) q0 > 0
-   * or
-   * 2) q0 = 0 and q1 > 0
-   * or
-   * 3) q0 = 0 and q1 = 0 and q2 > 0
-   * or
-   * 4) q0 = 0 and q1 = 0 and q2 = 0 and q3 > 0
-   * 
-   * @return 1 or -1  
-   * 
-   */
-
-  private float getFixFactor() {
-    return (q0 < 0 || 
-        q0 == 0 && (q1 < 0 || q1 == 0 && (q2 < 0 || q2 == 0 && q3 < 0)) ? -1 : 1);
-  }
-  
-  public V3 getVector(int i) {
-    return getVectorScaled(i, 1f);
-  }
-
-  public V3 getVectorScaled(int i, float scale) {
-    if (i == -1) {
-      scale *= getFixFactor();
-      return V3.new3(q1 * scale, q2 * scale, q3 * scale);
-    }
-    if (mat == null)
-      setMatrix();
-    V3 v = new V3();
-    mat.getColumnV(i, v);
-    if (scale != 1f)
-      v.scale(scale);
-    return v;
-  }
-
-  /**
-   * 
-   * @return  vector such that 0 <= angle <= 180
-   */
-  public V3 getNormal() {
-    V3 v = getRawNormal(this);
-    v.scale(getFixFactor());
-    return v;
-  }
-
-  private static V3 getRawNormal(Quat q) {
-    V3 v = V3.new3(q.q1, q.q2, q.q3);
-    if (v.length() == 0)
-      return V3.new3(0, 0, 1);
-    v.normalize();
-    return v;
-  }
-
-  /**
-   * 
-   * @return 0 <= angle <= 180 in degrees
-   */
-  public float getTheta() {
-    return (float) (Math.acos(Math.abs(q0)) * 2 * 180 / Math.PI);
-  }
-
-  public float getThetaRadians() {
-    return (float) (Math.acos(Math.abs(q0)) * 2);
-  }
-
-  /**
-   * 
-   * @param v0
-   * @return    vector option closest to v0
-   * 
-   */
-  public V3 getNormalDirected(V3 v0) {
-    V3 v = getNormal();
-    if (v.x * v0.x + v.y * v0.y + v.z * v0.z < 0) {
-      v.scale(-1);
-    }
-    return v;
-  }
-
-  public V3 get3dProjection(V3 v3d) {
-    v3d.set(q1, q2, q3);
-    return v3d;
-  }
-  
-  /**
-   * 
-   * @param axisAngle
-   * @return   fill in theta of axisAngle such that 
-   */
-  public P4 getThetaDirected(P4 axisAngle) {
-    //fills in .w;
-    float theta = getTheta();
-    V3 v = getNormal();
-    if (axisAngle.x * q1 + axisAngle.y * q2 + axisAngle.z * q3 < 0) {
-      v.scale(-1);
-      theta = -theta;
-    }
-    axisAngle.set4(v.x, v.y, v.z, theta);
-    return axisAngle;
-  }
-
-  /**
-   * 
-   * @param vector  a vector, same as for getNormalDirected
-   * @return   return theta 
-   */
-  public float getThetaDirectedV(V3 vector) {
-    //fills in .w;
-    float theta = getTheta();
-    V3 v = getNormal();
-    if (vector.x * q1 + vector.y * q2 + vector.z * q3 < 0) {
-      v.scale(-1);
-      theta = -theta;
-    }
-    return theta;
-  }
-
-  /**
-   *   Quaternions are saved as {q1, q2, q3, q0} 
-   * 
-   * While this may seem odd, it is so that for any point4 -- 
-   * planes, axisangles, and quaternions -- we can use the 
-   * first three coordinates to determine the relavent axis
-   * the fourth then gives us offset to {0,0,0} (plane), 
-   * rotation angle (axisangle), and cos(theta/2) (quaternion).
-   * @return {x y z w} (unnormalized)
-   */
-  public P4 toPoint4f() {
-    return P4.new4(q1, q2, q3, q0); // x,y,z,w
-  }
-
-  public A4 toAxisAngle4f() {
-    double theta = 2 * Math.acos(Math.abs(q0));
-    double sinTheta2 = Math.sin(theta/2);
-    V3 v = getNormal();
-    if (sinTheta2 < 0) {
-      v.scale(-1);
-      theta = Math.PI - theta;
-    }
-    return A4.newVA(v, (float) theta);
-  }
-
-  public T3 transform2(T3 pt, T3 ptNew) {
-    if (mat == null)
-      setMatrix();
-    mat.rotate2(pt, ptNew);
-    return ptNew;
-  }
-
-  public Quat leftDifference(Quat q2) {
-    //dq = q.leftDifference(qnext);//q.inv().mul(qnext);
-    Quat q2adjusted = (this.dot(q2) < 0 ? q2.negate() : q2);
-    return inv().mulQ(q2adjusted);
-  }
-
-  public Quat rightDifference(Quat q2) {
-    //dq = qnext.rightDifference(q);//qnext.mul(q.inv());
-    Quat q2adjusted = (this.dot(q2) < 0 ? q2.negate() : q2);
-    return mulQ(q2adjusted.inv());
-  }
-
-  /**
-   * 
-   *  Java axisAngle / plane / Point4f format
-   *  all have the format {x y z w}
-   *  so we go with that here as well
-   *   
-   * @return  "{q1 q2 q3 q0}"
-   */
-  @Override
-  public String toString() {
-    return "{" + q1 + " " + q2 + " " + q3 + " " + q0 + "}";
-  }
-
-  /**
-   * 
-   * @param data1
-   * @param data2
-   * @param nMax     > 0 --> limit to this number
-   * @param isRelative
-   * 
-   * @return       pairwise array of data1 / data2 or data1 \ data2
-   */
-  public static Quat[] div(Quat[] data1, Quat[] data2, int nMax, boolean isRelative) {
-    int n;
-    if (data1 == null || data2 == null || (n = Math.min(data1.length, data2.length)) == 0)
-      return null;
-    if (nMax > 0 && n > nMax)
-      n = nMax;
-    Quat[] dqs = new Quat[n];
-    for (int i = 0; i < n; i++) {
-      if (data1[i] == null || data2[i] == null)
-        return null;
-      dqs[i] = (isRelative ? data1[i].divLeft(data2[i]) : data1[i].div(data2[i]));
-    }
-    return dqs;
-  }
-  
-  public static Quat sphereMean(Quat[] data, float[] retStddev, float criterion) {
-    // Samuel R. Buss, Jay P. Fillmore: 
-    // Spherical averages and applications to spherical splines and interpolation. 
-    // ACM Trans. Graph. 20(2): 95-126 (2001)
-      if (data == null || data.length == 0)
-        return new Quat();
-      if (retStddev == null)
-        retStddev = new float[1];
-      if (data.length == 1) {
-        retStddev[0] = 0;
-        return newQ(data[0]);
-      }
-      float diff = Float.MAX_VALUE;
-      float lastStddev = Float.MAX_VALUE;
-      Quat qMean = simpleAverage(data);
-      int maxIter = 100; // typically goes about 5 iterations
-      int iter = 0;
-      while (diff > criterion && lastStddev != 0 && iter < maxIter) {
-        qMean = newMean(data, qMean);
-        retStddev[0] = stdDev(data, qMean);
-        diff = Math.abs(retStddev[0] - lastStddev);
-        lastStddev = retStddev[0];
-        //Logger.info(++iter + " sphereMean " + qMean + " stddev=" + lastStddev + " diff=" + diff);
-      }
-      return qMean;
-  }
-
-  /**
-   * Just a starting point.
-   * get average normal vector
-   * scale normal by average projection of vectors onto it
-   * create quaternion from this 3D projection
-   * 
-   * @param ndata
-   * @return approximate average
-   */
-  private static Quat simpleAverage(Quat[] ndata) {
-    V3 mean = V3.new3(0, 0, 1);
-    // using the directed normal ensures that the mean is 
-    // continually added to and never subtracted from 
-    V3 v = ndata[0].getNormal();
-    mean.add(v);
-    for (int i = ndata.length; --i >= 0;)
-      mean.add(ndata[i].getNormalDirected(mean));
-    mean.sub(v);
-    mean.normalize();
-    float f = 0;
-    // the 3D projection of the quaternion is [sin(theta/2)]*n
-    // so dotted with the normalized mean gets us an approximate average for sin(theta/2)
-    for (int i = ndata.length; --i >= 0;)
-      f += Math.abs(ndata[i].get3dProjection(v).dot(mean)); 
-    if (f != 0)
-      mean.scale(f / ndata.length);
-    // now convert f to the corresponding cosine instead of sine
-    f = (float) Math.sqrt(1 - mean.lengthSquared());
-    if (Float.isNaN(f))
-      f = 0;
-    return newP4(P4.new4(mean.x, mean.y, mean.z, f));
-  }
-
-  private static Quat newMean(Quat[] data, Quat mean) {
-    /* quaternion derivatives nicely take care of producing the necessary 
-     * metric. Since dq gives us the normal with the smallest POSITIVE angle, 
-     * we just scale by that -- using degrees.
-     * No special normalization is required.
-     * 
-     * The key is that the mean has been set up already, and dq.getTheta()
-     * will always return a value between 0 and 180. True, for groupings
-     * where dq swings wildly -- 178, 182, 178, for example -- there will
-     * be problems, but the presumption here is that there is a REASONABLE
-     * set of data. Clearly there are spherical data sets that simply cannot
-     * be assigned a mean. (For example, where the three projected points
-     * are equally distant on the sphere. We just can't worry about those
-     * cases here. Rather, if there is any significance to the data,
-     * there will be clusters of projected points, and the analysis will
-     * be meaningful.
-     * 
-     * Note that the hemisphere problem drops out because dq.getNormal() and
-     * dq.getTheta() will never return (n, 182 degrees) but will 
-     * instead return (-n, 2 degrees). That's just what we want in that case.
-     *
-     *  Note that the projection in this case is to 3D -- a set of vectors
-     *  in space with lengths proportional to theta (not the sin(theta/2) 
-     *  that is associated with a quaternion map).
-     *  
-     *  This is officially an "exponential" or "hyperbolic" projection.
-     *  
-     */
-    V3 sum = new V3();
-    V3 v;
-    Quat q, dq;
-    //System.out.println("newMean mean " + mean);
-    for (int i = data.length; --i >= 0;) {
-      q = data[i];
-      dq = q.div(mean);
-      v = dq.getNormal();
-      v.scale(dq.getTheta());
-      sum.add(v);
-    }
-    sum.scale(1f/data.length);
-    Quat dqMean = newVA(sum, sum.length());
-    //System.out.println("newMean dqMean " + dqMean + " " + dqMean.getNormal() + " " + dqMean.getTheta());
-    return dqMean.mulQ(mean);
-  }
-
-  /**
-   * @param data
-   * @param mean
-   * @return     standard deviation in units of degrees
-   */
-  private static float stdDev(Quat[] data, Quat mean) {
-    // the quaternion dot product gives q0 for dq (i.e. q / mean)
-    // that is, cos(theta/2) for theta between them
-    double sum2 = 0;
-    int n = data.length;
-    for (int i = n; --i >= 0;) {
-      float theta = data[i].div(mean).getTheta(); 
-      sum2 += theta * theta;
-    }
-    return (float) Math.sqrt(sum2 / n);
-  }
-
-  public float[] getEulerZYZ() {
-    // http://www.swarthmore.edu/NatSci/mzucker1/e27/diebel2006attitude.pdf
-    double rA, rB, rG;
-    if (q1 == 0 && q2 == 0) {
-      float theta = getTheta();
-      // pure Z rotation - ambiguous
-      return new float[] { q3 < 0 ? -theta : theta , 0, 0 };
-    }
-    rA = Math.atan2(2 * (q2 * q3 + q0 * q1), 2 * (-q1 * q3 + q0 * q2 ));
-    rB = Math.acos(q3 * q3 - q2 * q2 - q1 * q1 + q0 * q0);
-    rG = Math.atan2( 2 * (q2 * q3 - q0 * q1), 2 * (q0 * q2 + q1 * q3));
-    return new float[]  {(float) (rA / RAD_PER_DEG), (float) (rB / RAD_PER_DEG), (float) (rG / RAD_PER_DEG)};
-  } 
-
-  public float[] getEulerZXZ() {
-    // NOT http://en.wikipedia.org/wiki/Conversion_between_quaternions_and_Euler_angles
-    // http://www.swarthmore.edu/NatSci/mzucker1/e27/diebel2006attitude.pdf
-    double rA, rB, rG;
-    if (q1 == 0 && q2 == 0) {
-      float theta = getTheta();
-      // pure Z rotation - ambiguous
-      return new float[] { q3 < 0 ? -theta : theta , 0, 0 };
-    }
-    rA = Math.atan2(2 * (q1 * q3 - q0 * q2), 2 * (q0 * q1 + q2 * q3 ));
-    rB = Math.acos(q3 * q3 - q2 * q2 - q1 * q1 + q0 * q0);
-    rG = Math.atan2( 2 * (q1 * q3 + q0 * q2), 2 * (-q2 * q3 + q0 * q1));
-    return new float[]  {(float) (rA / RAD_PER_DEG), (float) (rB / RAD_PER_DEG), (float) (rG / RAD_PER_DEG)};
-  }
-
-}