src/jalview/math/RotatableMatrix.java

   1 package jalview.math;\r
   2 \r
   3 \r
   4 \r
   5 public class RotatableMatrix {\r
   6 \r
   7   float matrix[][];\r
   8 \r
   9   float[] temp;\r
  10 \r
  11   float[][] rot;\r
  12 \r
  13 \r
  14 \r
  15   public RotatableMatrix(int rows, int cols) {\r
  16 \r
  17     matrix = new float[rows][cols];\r
  18 \r
  19     temp = new float[3];\r
  20 \r
  21     rot = new float[3][3];\r
  22 \r
  23   }\r
  24 \r
  25 \r
  26 \r
  27   public void addElement(int i, int j, float value) {\r
  28 \r
  29     matrix[i][j] = value;\r
  30 \r
  31   }\r
  32 \r
  33 \r
  34 \r
  35   public void print() {\r
  36 \r
  37     System.out.println(matrix[0][0] + " " + matrix[0][1] + " " + matrix[0][2]);\r
  38 \r
  39     System.out.println(matrix[1][0] + " " + matrix[1][1] + " " + matrix[1][2]);\r
  40 \r
  41     System.out.println(matrix[2][0] + " " + matrix[2][1] + " " + matrix[2][2]);\r
  42 \r
  43   }\r
  44 \r
  45 \r
  46 \r
  47   public void rotate (float degrees, char axis) {\r
  48 \r
  49 \r
  50 \r
  51     float costheta = (float)Math.cos(degrees*Math.PI/(float)180.0);\r
  52 \r
  53     float sintheta = (float)Math.sin(degrees*Math.PI/(float)180.0);\r
  54 \r
  55 \r
  56 \r
  57     if (axis == 'z') {\r
  58 \r
  59 \r
  60 \r
  61       rot[0][0] = (float)costheta;\r
  62 \r
  63       rot[0][1] = (float)-sintheta;\r
  64 \r
  65       rot[0][2] = (float)0.0;\r
  66 \r
  67 \r
  68 \r
  69       rot[1][0] = (float)sintheta;\r
  70 \r
  71       rot[1][1] = (float)costheta;\r
  72 \r
  73       rot[1][2] = (float)0.0;\r
  74 \r
  75 \r
  76 \r
  77       rot[2][0] = (float)0.0;\r
  78 \r
  79       rot[2][1] = (float)0.0;\r
  80 \r
  81       rot[2][2] = (float)1.0;\r
  82 \r
  83 \r
  84 \r
  85       preMultiply(rot);\r
  86 \r
  87     }\r
  88 \r
  89     if (axis == 'x') {\r
  90 \r
  91       rot[0][0] = (float)1.0;\r
  92 \r
  93       rot[0][1] = (float)0.0;\r
  94 \r
  95       rot[0][2] = (float)0.0;\r
  96 \r
  97 \r
  98 \r
  99       rot[1][0] = (float)0.0;\r
 100 \r
 101       rot[1][1] = (float)costheta;\r
 102 \r
 103       rot[1][2] = (float)sintheta;\r
 104 \r
 105 \r
 106 \r
 107       rot[2][0] = (float)0.0;\r
 108 \r
 109       rot[2][1] = (float)-sintheta;\r
 110 \r
 111       rot[2][2] = (float)costheta;\r
 112 \r
 113 \r
 114 \r
 115       preMultiply(rot);\r
 116 \r
 117 \r
 118 \r
 119     }\r
 120 \r
 121     if (axis == 'y') {\r
 122 \r
 123       rot[0][0] = (float)costheta;\r
 124 \r
 125       rot[0][1] = (float)0.0;\r
 126 \r
 127       rot[0][2] = (float)-sintheta;\r
 128 \r
 129 \r
 130 \r
 131       rot[1][0] = (float)0.0;\r
 132 \r
 133       rot[1][1] = (float)1.0;\r
 134 \r
 135       rot[1][2] = (float)0.0;\r
 136 \r
 137 \r
 138 \r
 139       rot[2][0] = (float)sintheta;\r
 140 \r
 141       rot[2][1] = (float)0.0;\r
 142 \r
 143       rot[2][2] = (float)costheta;\r
 144 \r
 145 \r
 146 \r
 147       preMultiply(rot);\r
 148 \r
 149 \r
 150 \r
 151     }\r
 152 \r
 153 \r
 154 \r
 155   }\r
 156 \r
 157 \r
 158 \r
 159   public float[] vectorMultiply(float[] vect) {\r
 160 \r
 161     temp[0] = vect[0];\r
 162 \r
 163     temp[1] = vect[1];\r
 164 \r
 165     temp[2] = vect[2];\r
 166 \r
 167 \r
 168 \r
 169     for (int i = 0; i < 3; i++) {\r
 170 \r
 171       temp[i] = matrix[i][0]*vect[0] + matrix[i][1]*vect[1] + matrix[i][2]*vect[2];\r
 172 \r
 173     }\r
 174 \r
 175 \r
 176 \r
 177     vect[0] = temp[0];\r
 178 \r
 179     vect[1] = temp[1];\r
 180 \r
 181     vect[2] = temp[2];\r
 182 \r
 183 \r
 184 \r
 185     return vect;\r
 186 \r
 187   }\r
 188 \r
 189 \r
 190 \r
 191   public void preMultiply(float mat[][]) {\r
 192 \r
 193     float tmp[][]  = new float[3][3];\r
 194 \r
 195 \r
 196 \r
 197     for (int i = 0; i < 3 ; i++) {\r
 198 \r
 199       for (int j = 0; j < 3; j++ ) {\r
 200 \r
 201         tmp[i][j] = mat[i][0]*matrix[0][j] +\r
 202 \r
 203                     mat[i][1]*matrix[1][j] +\r
 204 \r
 205                     mat[i][2]*matrix[2][j];\r
 206 \r
 207       }\r
 208 \r
 209     }\r
 210 \r
 211 \r
 212 \r
 213     for (int i = 0; i < 3 ; i++) {\r
 214 \r
 215       for (int j = 0; j < 3; j++ ) {\r
 216 \r
 217         matrix[i][j] = tmp[i][j];\r
 218 \r
 219       }\r
 220 \r
 221     }\r
 222 \r
 223   }\r
 224 \r
 225 \r
 226 \r
 227   public void postMultiply(float mat[][]) {\r
 228 \r
 229     float tmp[][]  = new float[3][3];\r
 230 \r
 231 \r
 232 \r
 233     for (int i = 0; i < 3 ; i++) {\r
 234 \r
 235       for (int j = 0; j < 3; j++ ) {\r
 236 \r
 237         tmp[i][j] = matrix[i][0]*mat[0][j] +\r
 238 \r
 239                     matrix[i][1]*mat[1][j] +\r
 240 \r
 241                     matrix[i][2]*mat[2][j];\r
 242 \r
 243       }\r
 244 \r
 245     }\r
 246 \r
 247 \r
 248 \r
 249     for (int i = 0; i < 3 ; i++) {\r
 250 \r
 251       for (int j = 0; j < 3; j++ ) {\r
 252 \r
 253         matrix[i][j] = tmp[i][j];\r
 254 \r
 255       }\r
 256 \r
 257     }\r
 258 \r
 259   }\r
 260 \r
 261 \r
 262 \r
 263   public static void main(String[] args) {\r
 264 \r
 265 \r
 266 \r
 267     RotatableMatrix m = new  RotatableMatrix(3,3);\r
 268 \r
 269     m.addElement(0,0,1);\r
 270 \r
 271     m.addElement(0,1,0);\r
 272 \r
 273     m.addElement(0,2,0);\r
 274 \r
 275     m.addElement(1,0,0);\r
 276 \r
 277     m.addElement(1,1,2);\r
 278 \r
 279     m.addElement(1,2,0);\r
 280 \r
 281     m.addElement(2,0,0);\r
 282 \r
 283     m.addElement(2,1,0);\r
 284 \r
 285     m.addElement(2,2,1);\r
 286 \r
 287 \r
 288 \r
 289     m.print();\r
 290 \r
 291 \r
 292 \r
 293     RotatableMatrix n = new  RotatableMatrix(3,3);\r
 294 \r
 295     n.addElement(0,0,2);\r
 296 \r
 297     n.addElement(0,1,1);\r
 298 \r
 299     n.addElement(0,2,1);\r
 300 \r
 301     n.addElement(1,0,2);\r
 302 \r
 303     n.addElement(1,1,1);\r
 304 \r
 305     n.addElement(1,2,1);\r
 306 \r
 307     n.addElement(2,0,2);\r
 308 \r
 309     n.addElement(2,1,1);\r
 310 \r
 311     n.addElement(2,2,1);\r
 312 \r
 313 \r
 314 \r
 315     n.print();\r
 316 \r
 317 \r
 318 \r
 319     //m.postMultiply(n.matrix);\r
 320 \r
 321     //m.print();\r
 322 \r
 323     //     m.rotate(45,'z',new RotatableMatrix(3,3));\r
 324 \r
 325 \r
 326 \r
 327     float vect[] = new float[3];\r
 328 \r
 329     vect[0] = 2;\r
 330 \r
 331     vect[1] = 4;\r
 332 \r
 333     vect[2] = 6;\r
 334 \r
 335 \r
 336 \r
 337     vect = m.vectorMultiply(vect);\r
 338 \r
 339     System.out.println(vect[0] + " " + vect[1] + " " + vect[2]);\r
 340 \r
 341 \r
 342 \r
 343   }\r
 344 \r
 345   public void setIdentity() {\r
 346 \r
 347     matrix[0][0] = (float)1.0;\r
 348 \r
 349     matrix[1][1] = (float)1.0;\r
 350 \r
 351     matrix[2][2] = (float)1.0;\r
 352 \r
 353     matrix[0][1] = (float)0.0;\r
 354 \r
 355     matrix[0][2] = (float)0.0;\r
 356 \r
 357     matrix[1][0] = (float)0.0;\r
 358 \r
 359     matrix[1][2] = (float) 0.0;\r
 360 \r
 361     matrix[2][0] = (float)0.0;\r
 362 \r
 363     matrix[2][1] = (float)0.0;\r
 364 \r
 365   }\r
 366 \r
 367 }\r
 368 \r
 369 \r
 370 \r