bin/javajs/util/Quat.js

   1 Clazz.declarePackage ("javajs.util");
   2 Clazz.load (["javajs.util.P4"], "javajs.util.Quat", ["java.lang.Float", "javajs.util.A4", "$.M3", "$.V3"], function () {
   3 c$ = Clazz.decorateAsClass (function () {
   4 this.q0 = 0;
   5 this.q1 = 0;
   6 this.q2 = 0;
   7 this.q3 = 0;
   8 this.mat = null;
   9 Clazz.instantialize (this, arguments);
  10 }, javajs.util, "Quat");
  11 Clazz.makeConstructor (c$,
  12 function () {
  13 this.q0 = 1;
  14 });
  15 c$.newQ = Clazz.defineMethod (c$, "newQ",
  16 function (q) {
  17 var q1 =  new javajs.util.Quat ();
  18 q1.set (q);
  19 return q1;
  20 }, "javajs.util.Quat");
  21 c$.newVA = Clazz.defineMethod (c$, "newVA",
  22 function (v, theta) {
  23 var q =  new javajs.util.Quat ();
  24 q.setTA (v, theta);
  25 return q;
  26 }, "javajs.util.T3,~N");
  27 c$.newM = Clazz.defineMethod (c$, "newM",
  28 function (mat) {
  29 var q =  new javajs.util.Quat ();
  30 q.setM (javajs.util.M3.newM3 (mat));
  31 return q;
  32 }, "javajs.util.M3");
  33 c$.newAA = Clazz.defineMethod (c$, "newAA",
  34 function (a) {
  35 var q =  new javajs.util.Quat ();
  36 q.setAA (a);
  37 return q;
  38 }, "javajs.util.A4");
  39 c$.newP4 = Clazz.defineMethod (c$, "newP4",
  40 function (pt) {
  41 var q =  new javajs.util.Quat ();
  42 q.setP4 (pt);
  43 return q;
  44 }, "javajs.util.P4");
  45 c$.new4 = Clazz.defineMethod (c$, "new4",
  46 function (q1, q2, q3, q0) {
  47 var q =  new javajs.util.Quat ();
  48 if (q0 < -1) {
  49 q.q0 = -1;
  50 return q;
  51 }if (q0 > 1) {
  52 q.q0 = 1;
  53 return q;
  54 }q.q0 = q0;
  55 q.q1 = q1;
  56 q.q2 = q2;
  57 q.q3 = q3;
  58 return q;
  59 }, "~N,~N,~N,~N");
  60 Clazz.defineMethod (c$, "set",
  61 function (q) {
  62 this.q0 = q.q0;
  63 this.q1 = q.q1;
  64 this.q2 = q.q2;
  65 this.q3 = q.q3;
  66 }, "javajs.util.Quat");
  67 Clazz.defineMethod (c$, "setP4",
  68 ($fz = function (pt) {
  69 var factor = (pt == null ? 0 : pt.distance4 (javajs.util.Quat.qZero));
  70 if (factor == 0) {
  71 this.q0 = 1;
  72 return;
  73 }this.q0 = pt.w / factor;
  74 this.q1 = pt.x / factor;
  75 this.q2 = pt.y / factor;
  76 this.q3 = pt.z / factor;
  77 }, $fz.isPrivate = true, $fz), "javajs.util.P4");
  78 Clazz.defineMethod (c$, "setTA",
  79 function (pt, theta) {
  80 if (pt.x == 0 && pt.y == 0 && pt.z == 0) {
  81 this.q0 = 1;
  82 return;
  83 }var fact = (Math.sin (theta / 2 * 0.017453292519943295) / Math.sqrt (pt.x * pt.x + pt.y * pt.y + pt.z * pt.z));
  84 this.q0 = (Math.cos (theta / 2 * 0.017453292519943295));
  85 this.q1 = (pt.x * fact);
  86 this.q2 = (pt.y * fact);
  87 this.q3 = (pt.z * fact);
  88 }, "javajs.util.T3,~N");
  89 Clazz.defineMethod (c$, "setAA",
  90 function (a) {
  91 var aa = javajs.util.A4.newAA (a);
  92 if (aa.angle == 0) aa.y = 1;
  93 this.setM ( new javajs.util.M3 ().setAA (aa));
  94 }, "javajs.util.A4");
  95 Clazz.defineMethod (c$, "setM",
  96 ($fz = function (mat) {
  97 this.mat = mat;
  98 var trace = mat.m00 + mat.m11 + mat.m22;
  99 var temp;
 100 var w;
 101 var x;
 102 var y;
 103 var z;
 104 if (trace >= 0.5) {
 105 w = Math.sqrt (1.0 + trace);
 106 x = (mat.m21 - mat.m12) / w;
 107 y = (mat.m02 - mat.m20) / w;
 108 z = (mat.m10 - mat.m01) / w;
 109 } else if ((temp = mat.m00 + mat.m00 - trace) >= 0.5) {
 110 x = Math.sqrt (1.0 + temp);
 111 w = (mat.m21 - mat.m12) / x;
 112 y = (mat.m10 + mat.m01) / x;
 113 z = (mat.m20 + mat.m02) / x;
 114 } else if ((temp = mat.m11 + mat.m11 - trace) >= 0.5 || mat.m11 > mat.m22) {
 115 y = Math.sqrt (1.0 + temp);
 116 w = (mat.m02 - mat.m20) / y;
 117 x = (mat.m10 + mat.m01) / y;
 118 z = (mat.m21 + mat.m12) / y;
 119 } else {
 120 z = Math.sqrt (1.0 + mat.m22 + mat.m22 - trace);
 121 w = (mat.m10 - mat.m01) / z;
 122 x = (mat.m20 + mat.m02) / z;
 123 y = (mat.m21 + mat.m12) / z;
 124 }this.q0 = (w * 0.5);
 125 this.q1 = (x * 0.5);
 126 this.q2 = (y * 0.5);
 127 this.q3 = (z * 0.5);
 128 }, $fz.isPrivate = true, $fz), "javajs.util.M3");
 129 Clazz.defineMethod (c$, "setRef",
 130 function (qref) {
 131 if (qref == null) {
 132 this.mul (this.getFixFactor ());
 133 return;
 134 }if (this.dot (qref) >= 0) return;
 135 this.q0 *= -1;
 136 this.q1 *= -1;
 137 this.q2 *= -1;
 138 this.q3 *= -1;
 139 }, "javajs.util.Quat");
 140 c$.getQuaternionFrame = Clazz.defineMethod (c$, "getQuaternionFrame",
 141 function (center, x, xy) {
 142 var vA = javajs.util.V3.newV (x);
 143 var vB = javajs.util.V3.newV (xy);
 144 if (center != null) {
 145 vA.sub (center);
 146 vB.sub (center);
 147 }return javajs.util.Quat.getQuaternionFrameV (vA, vB, null, false);
 148 }, "javajs.util.P3,javajs.util.T3,javajs.util.T3");
 149 c$.getQuaternionFrameV = Clazz.defineMethod (c$, "getQuaternionFrameV",
 150 function (vA, vB, vC, yBased) {
 151 if (vC == null) {
 152 vC =  new javajs.util.V3 ();
 153 vC.cross (vA, vB);
 154 if (yBased) vA.cross (vB, vC);
 155 }var vBprime =  new javajs.util.V3 ();
 156 vBprime.cross (vC, vA);
 157 vA.normalize ();
 158 vBprime.normalize ();
 159 vC.normalize ();
 160 var mat =  new javajs.util.M3 ();
 161 mat.setColumnV (0, vA);
 162 mat.setColumnV (1, vBprime);
 163 mat.setColumnV (2, vC);
 164 var q = javajs.util.Quat.newM (mat);
 165 return q;
 166 }, "javajs.util.V3,javajs.util.V3,javajs.util.V3,~B");
 167 Clazz.defineMethod (c$, "getMatrix",
 168 function () {
 169 if (this.mat == null) this.setMatrix ();
 170 return this.mat;
 171 });
 172 Clazz.defineMethod (c$, "setMatrix",
 173 ($fz = function () {
 174 this.mat =  new javajs.util.M3 ();
 175 this.mat.m00 = this.q0 * this.q0 + this.q1 * this.q1 - this.q2 * this.q2 - this.q3 * this.q3;
 176 this.mat.m01 = 2 * this.q1 * this.q2 - 2 * this.q0 * this.q3;
 177 this.mat.m02 = 2 * this.q1 * this.q3 + 2 * this.q0 * this.q2;
 178 this.mat.m10 = 2 * this.q1 * this.q2 + 2 * this.q0 * this.q3;
 179 this.mat.m11 = this.q0 * this.q0 - this.q1 * this.q1 + this.q2 * this.q2 - this.q3 * this.q3;
 180 this.mat.m12 = 2 * this.q2 * this.q3 - 2 * this.q0 * this.q1;
 181 this.mat.m20 = 2 * this.q1 * this.q3 - 2 * this.q0 * this.q2;
 182 this.mat.m21 = 2 * this.q2 * this.q3 + 2 * this.q0 * this.q1;
 183 this.mat.m22 = this.q0 * this.q0 - this.q1 * this.q1 - this.q2 * this.q2 + this.q3 * this.q3;
 184 }, $fz.isPrivate = true, $fz));
 185 Clazz.defineMethod (c$, "add",
 186 function (x) {
 187 return javajs.util.Quat.newVA (this.getNormal (), this.getTheta () + x);
 188 }, "~N");
 189 Clazz.defineMethod (c$, "mul",
 190 function (x) {
 191 return (x == 1 ? javajs.util.Quat.new4 (this.q1, this.q2, this.q3, this.q0) : javajs.util.Quat.newVA (this.getNormal (), this.getTheta () * x));
 192 }, "~N");
 193 Clazz.defineMethod (c$, "mulQ",
 194 function (p) {
 195 return javajs.util.Quat.new4 (this.q0 * p.q1 + this.q1 * p.q0 + this.q2 * p.q3 - this.q3 * p.q2, this.q0 * p.q2 + this.q2 * p.q0 + this.q3 * p.q1 - this.q1 * p.q3, this.q0 * p.q3 + this.q3 * p.q0 + this.q1 * p.q2 - this.q2 * p.q1, this.q0 * p.q0 - this.q1 * p.q1 - this.q2 * p.q2 - this.q3 * p.q3);
 196 }, "javajs.util.Quat");
 197 Clazz.defineMethod (c$, "div",
 198 function (p) {
 199 return this.mulQ (p.inv ());
 200 }, "javajs.util.Quat");
 201 Clazz.defineMethod (c$, "divLeft",
 202 function (p) {
 203 return this.inv ().mulQ (p);
 204 }, "javajs.util.Quat");
 205 Clazz.defineMethod (c$, "dot",
 206 function (q) {
 207 return this.q0 * q.q0 + this.q1 * q.q1 + this.q2 * q.q2 + this.q3 * q.q3;
 208 }, "javajs.util.Quat");
 209 Clazz.defineMethod (c$, "inv",
 210 function () {
 211 return javajs.util.Quat.new4 (-this.q1, -this.q2, -this.q3, this.q0);
 212 });
 213 Clazz.defineMethod (c$, "negate",
 214 function () {
 215 return javajs.util.Quat.new4 (-this.q1, -this.q2, -this.q3, -this.q0);
 216 });
 217 Clazz.defineMethod (c$, "getFixFactor",
 218 ($fz = function () {
 219 return (this.q0 < 0 || this.q0 == 0 && (this.q1 < 0 || this.q1 == 0 && (this.q2 < 0 || this.q2 == 0 && this.q3 < 0)) ? -1 : 1);
 220 }, $fz.isPrivate = true, $fz));
 221 Clazz.defineMethod (c$, "getVector",
 222 function (i) {
 223 return this.getVectorScaled (i, 1);
 224 }, "~N");
 225 Clazz.defineMethod (c$, "getVectorScaled",
 226 function (i, scale) {
 227 if (i == -1) {
 228 scale *= this.getFixFactor ();
 229 return javajs.util.V3.new3 (this.q1 * scale, this.q2 * scale, this.q3 * scale);
 230 }if (this.mat == null) this.setMatrix ();
 231 var v =  new javajs.util.V3 ();
 232 this.mat.getColumnV (i, v);
 233 if (scale != 1) v.scale (scale);
 234 return v;
 235 }, "~N,~N");
 236 Clazz.defineMethod (c$, "getNormal",
 237 function () {
 238 var v = javajs.util.Quat.getRawNormal (this);
 239 v.scale (this.getFixFactor ());
 240 return v;
 241 });
 242 c$.getRawNormal = Clazz.defineMethod (c$, "getRawNormal",
 243 ($fz = function (q) {
 244 var v = javajs.util.V3.new3 (q.q1, q.q2, q.q3);
 245 if (v.length () == 0) return javajs.util.V3.new3 (0, 0, 1);
 246 v.normalize ();
 247 return v;
 248 }, $fz.isPrivate = true, $fz), "javajs.util.Quat");
 249 Clazz.defineMethod (c$, "getTheta",
 250 function () {
 251 return (Math.acos (Math.abs (this.q0)) * 2 * 180 / 3.141592653589793);
 252 });
 253 Clazz.defineMethod (c$, "getThetaRadians",
 254 function () {
 255 return (Math.acos (Math.abs (this.q0)) * 2);
 256 });
 257 Clazz.defineMethod (c$, "getNormalDirected",
 258 function (v0) {
 259 var v = this.getNormal ();
 260 if (v.x * v0.x + v.y * v0.y + v.z * v0.z < 0) {
 261 v.scale (-1);
 262 }return v;
 263 }, "javajs.util.V3");
 264 Clazz.defineMethod (c$, "get3dProjection",
 265 function (v3d) {
 266 v3d.set (this.q1, this.q2, this.q3);
 267 return v3d;
 268 }, "javajs.util.V3");
 269 Clazz.defineMethod (c$, "getThetaDirected",
 270 function (axisAngle) {
 271 var theta = this.getTheta ();
 272 var v = this.getNormal ();
 273 if (axisAngle.x * this.q1 + axisAngle.y * this.q2 + axisAngle.z * this.q3 < 0) {
 274 v.scale (-1);
 275 theta = -theta;
 276 }axisAngle.set4 (v.x, v.y, v.z, theta);
 277 return axisAngle;
 278 }, "javajs.util.P4");
 279 Clazz.defineMethod (c$, "getThetaDirectedV",
 280 function (vector) {
 281 var theta = this.getTheta ();
 282 var v = this.getNormal ();
 283 if (vector.x * this.q1 + vector.y * this.q2 + vector.z * this.q3 < 0) {
 284 v.scale (-1);
 285 theta = -theta;
 286 }return theta;
 287 }, "javajs.util.V3");
 288 Clazz.defineMethod (c$, "toPoint4f",
 289 function () {
 290 return javajs.util.P4.new4 (this.q1, this.q2, this.q3, this.q0);
 291 });
 292 Clazz.defineMethod (c$, "toAxisAngle4f",
 293 function () {
 294 var theta = 2 * Math.acos (Math.abs (this.q0));
 295 var sinTheta2 = Math.sin (theta / 2);
 296 var v = this.getNormal ();
 297 if (sinTheta2 < 0) {
 298 v.scale (-1);
 299 theta = 3.141592653589793 - theta;
 300 }return javajs.util.A4.newVA (v, theta);
 301 });
 302 Clazz.defineMethod (c$, "transform2",
 303 function (pt, ptNew) {
 304 if (this.mat == null) this.setMatrix ();
 305 this.mat.rotate2 (pt, ptNew);
 306 return ptNew;
 307 }, "javajs.util.T3,javajs.util.T3");
 308 Clazz.defineMethod (c$, "leftDifference",
 309 function (q2) {
 310 var q2adjusted = (this.dot (q2) < 0 ? q2.negate () : q2);
 311 return this.inv ().mulQ (q2adjusted);
 312 }, "javajs.util.Quat");
 313 Clazz.defineMethod (c$, "rightDifference",
 314 function (q2) {
 315 var q2adjusted = (this.dot (q2) < 0 ? q2.negate () : q2);
 316 return this.mulQ (q2adjusted.inv ());
 317 }, "javajs.util.Quat");
 318 Clazz.overrideMethod (c$, "toString",
 319 function () {
 320 return "{" + this.q1 + " " + this.q2 + " " + this.q3 + " " + this.q0 + "}";
 321 });
 322 c$.div = Clazz.defineMethod (c$, "div",
 323 function (data1, data2, nMax, isRelative) {
 324 var n;
 325 if (data1 == null || data2 == null || (n = Math.min (data1.length, data2.length)) == 0) return null;
 326 if (nMax > 0 && n > nMax) n = nMax;
 327 var dqs =  new Array (n);
 328 for (var i = 0; i < n; i++) {
 329 if (data1[i] == null || data2[i] == null) return null;
 330 dqs[i] = (isRelative ? data1[i].divLeft (data2[i]) : data1[i].div (data2[i]));
 331 }
 332 return dqs;
 333 }, "~A,~A,~N,~B");
 334 c$.sphereMean = Clazz.defineMethod (c$, "sphereMean",
 335 function (data, retStddev, criterion) {
 336 if (data == null || data.length == 0) return  new javajs.util.Quat ();
 337 if (retStddev == null) retStddev =  Clazz.newFloatArray (1, 0);
 338 if (data.length == 1) {
 339 retStddev[0] = 0;
 340 return javajs.util.Quat.newQ (data[0]);
 341 }var diff = 3.4028235E38;
 342 var lastStddev = 3.4028235E38;
 343 var qMean = javajs.util.Quat.simpleAverage (data);
 344 var maxIter = 100;
 345 var iter = 0;
 346 while (diff > criterion && lastStddev != 0 && iter < maxIter) {
 347 qMean = javajs.util.Quat.newMean (data, qMean);
 348 retStddev[0] = javajs.util.Quat.stdDev (data, qMean);
 349 diff = Math.abs (retStddev[0] - lastStddev);
 350 lastStddev = retStddev[0];
 351 }
 352 return qMean;
 353 }, "~A,~A,~N");
 354 c$.simpleAverage = Clazz.defineMethod (c$, "simpleAverage",
 355 ($fz = function (ndata) {
 356 var mean = javajs.util.V3.new3 (0, 0, 1);
 357 var v = ndata[0].getNormal ();
 358 mean.add (v);
 359 for (var i = ndata.length; --i >= 0; ) mean.add (ndata[i].getNormalDirected (mean));
 360
 361 mean.sub (v);
 362 mean.normalize ();
 363 var f = 0;
 364 for (var i = ndata.length; --i >= 0; ) f += Math.abs (ndata[i].get3dProjection (v).dot (mean));
 365
 366 if (f != 0) mean.scale (f / ndata.length);
 367 f = Math.sqrt (1 - mean.lengthSquared ());
 368 if (Float.isNaN (f)) f = 0;
 369 return javajs.util.Quat.newP4 (javajs.util.P4.new4 (mean.x, mean.y, mean.z, f));
 370 }, $fz.isPrivate = true, $fz), "~A");
 371 c$.newMean = Clazz.defineMethod (c$, "newMean",
 372 ($fz = function (data, mean) {
 373 var sum =  new javajs.util.V3 ();
 374 var v;
 375 var q;
 376 var dq;
 377 for (var i = data.length; --i >= 0; ) {
 378 q = data[i];
 379 dq = q.div (mean);
 380 v = dq.getNormal ();
 381 v.scale (dq.getTheta ());
 382 sum.add (v);
 383 }
 384 sum.scale (1 / data.length);
 385 var dqMean = javajs.util.Quat.newVA (sum, sum.length ());
 386 return dqMean.mulQ (mean);
 387 }, $fz.isPrivate = true, $fz), "~A,javajs.util.Quat");
 388 c$.stdDev = Clazz.defineMethod (c$, "stdDev",
 389 ($fz = function (data, mean) {
 390 var sum2 = 0;
 391 var n = data.length;
 392 for (var i = n; --i >= 0; ) {
 393 var theta = data[i].div (mean).getTheta ();
 394 sum2 += theta * theta;
 395 }
 396 return Math.sqrt (sum2 / n);
 397 }, $fz.isPrivate = true, $fz), "~A,javajs.util.Quat");
 398 Clazz.defineMethod (c$, "getEulerZYZ",
 399 function () {
 400 var rA;
 401 var rB;
 402 var rG;
 403 if (this.q1 == 0 && this.q2 == 0) {
 404 var theta = this.getTheta ();
 405 return  Clazz.newFloatArray (-1, [this.q3 < 0 ? -theta : theta, 0, 0]);
 406 }rA = Math.atan2 (2 * (this.q2 * this.q3 + this.q0 * this.q1), 2 * (-this.q1 * this.q3 + this.q0 * this.q2));
 407 rB = Math.acos (this.q3 * this.q3 - this.q2 * this.q2 - this.q1 * this.q1 + this.q0 * this.q0);
 408 rG = Math.atan2 (2 * (this.q2 * this.q3 - this.q0 * this.q1), 2 * (this.q0 * this.q2 + this.q1 * this.q3));
 409 return  Clazz.newFloatArray (-1, [(rA / 0.017453292519943295), (rB / 0.017453292519943295), (rG / 0.017453292519943295)]);
 410 });
 411 Clazz.defineMethod (c$, "getEulerZXZ",
 412 function () {
 413 var rA;
 414 var rB;
 415 var rG;
 416 if (this.q1 == 0 && this.q2 == 0) {
 417 var theta = this.getTheta ();
 418 return  Clazz.newFloatArray (-1, [this.q3 < 0 ? -theta : theta, 0, 0]);
 419 }rA = Math.atan2 (2 * (this.q1 * this.q3 - this.q0 * this.q2), 2 * (this.q0 * this.q1 + this.q2 * this.q3));
 420 rB = Math.acos (this.q3 * this.q3 - this.q2 * this.q2 - this.q1 * this.q1 + this.q0 * this.q0);
 421 rG = Math.atan2 (2 * (this.q1 * this.q3 + this.q0 * this.q2), 2 * (-this.q2 * this.q3 + this.q0 * this.q1));
 422 return  Clazz.newFloatArray (-1, [(rA / 0.017453292519943295), (rB / 0.017453292519943295), (rG / 0.017453292519943295)]);
 423 });
 424 c$.qZero = c$.prototype.qZero =  new javajs.util.P4 ();
 425 Clazz.defineStatics (c$,
 426 "RAD_PER_DEG", 0.017453292519943295);
 427 });