FineKernelToolKit 2.9.0

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Quaternion.h
説明を見る。
1 /****************************************************************************
2 *
3 * Copyright (c) 1999-2014, Fine Kernel Project, All rights reserved.
4 *
5 * Redistribution and use in source and binary forms,
6 * with or without modification, are permitted provided that the
7 * following conditions are met:
8 *
9 * - Redistributions of source code must retain the above
10 * copyright notice, this list of conditions and the
11 * following disclaimer.
12 *
13 * - Redistributions in binary form must reproduce the above
14 * copyright notice, this list of conditions and the
15 * following disclaimer in the documentation and/or
16 * other materials provided with the distribution.
17 *
18 * - Neither the name of the copyright holders nor the names
19 * of its contributors may be used to endorse or promote
20 * products derived from this software without specific
21 * prior written permission.
22 *
23 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
24 * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
25 * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
26 * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
27 * COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
28 * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
29 * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
30 * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
31 * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
32 * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING
33 * IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
34 * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
35 *
36 ****************************************************************************/
37 /****************************************************************************
38 *
39 * Copyright (c) 1999-2014, Fine Kernel Project, All rights reserved.
40 *
41 * 本ソフトウェアおよびソースコードのライセンスは、基本的に
42 * 「修正 BSD ライセンス」に従います。以下にその詳細を記します。
43 *
44 * ソースコード形式かバイナリ形式か、変更するかしないかを問わず、
45 * 以下の条件を満たす場合に限り、再頒布および使用が許可されます。
46 *
47 * - ソースコードを再頒布する場合、上記の著作権表示、本条件一覧、
48 * および下記免責条項を含めること。
49 *
50 * - バイナリ形式で再頒布する場合、頒布物に付属のドキュメント等の
51 * 資料に、上記の著作権表示、本条件一覧、および下記免責条項を
52 * 含めること。
53 *
54 * - 書面による特別の許可なしに、本ソフトウェアから派生した製品の
55 * 宣伝または販売促進に、本ソフトウェアの著作権者の名前または
56 * コントリビューターの名前を使用してはならない。
57 *
58 * 本ソフトウェアは、著作権者およびコントリビューターによって「現
59 * 状のまま」提供されており、明示黙示を問わず、商業的な使用可能性、
60 * および特定の目的に対する適合性に関す暗黙の保証も含め、またそれ
61 * に限定されない、いかなる保証もないものとします。著作権者もコン
62 * トリビューターも、事由のいかんを問わず、損害発生の原因いかんを
63 * 問わず、かつ責任の根拠が契約であるか厳格責任であるか(過失その
64 * 他の)不法行為であるかを問わず、仮にそのような損害が発生する可
65 * 能性を知らされていたとしても、本ソフトウェアの使用によって発生
66 * した(代替品または代用サービスの調達、使用の喪失、データの喪失、
67 * 利益の喪失、業務の中断も含め、またそれに限定されない)直接損害、
68 * 間接損害、偶発的な損害、特別損害、懲罰的損害、または結果損害に
69 * ついて、一切責任を負わないものとします。
70 *
71 ****************************************************************************/
72 #ifndef __FK_QUATERNION_HEADER__
73 #define __FK_QUATERNION_HEADER__
74
75 #include <FK/Vector.h>
76 #include <FK/Angle.h>
77 #include <FK/Matrix.h>
78
80
113 class fk_Quaternion {
114 public:
115 double s;
116 fk_Vector v;
117
119
123 fk_Quaternion(void);
124
126
139 fk_Quaternion(double s, double x, double y, double z);
140
142
153 fk_Quaternion(const double s, const fk_Vector &v);
154
156 fk_Quaternion(const fk_Quaternion &);
157
159
160
162
172 fk_Quaternion & operator -(void) const;
173
175
187 fk_Quaternion & operator ~(void) const;
188
190
208 fk_Quaternion & operator !(void) const;
209
211
213
214
216
227 bool operator ==(const fk_Quaternion &) const;
228
230
241 bool operator !=(const fk_Quaternion &) const;
242
244
246
247
249 fk_Quaternion & operator =(const fk_Quaternion &);
250
252
267 fk_Quaternion & operator *=(const fk_Quaternion &);
268
270
280 fk_Quaternion & operator *=(double);
281
283
293 fk_Quaternion & operator /=(double);
294
296
306 fk_Quaternion & operator +=(const fk_Quaternion &);
307
309
319 fk_Quaternion & operator -=(const fk_Quaternion &);
320
322
324
325
327
330 void init(void);
331
333
347 void set(double s, double x, double y, double z);
348
350
363 void set(double s, const fk_Vector &v);
364
366
385 void setRotate(double theta, double x, double y, double z);
386
388
405 void setRotate(double theta, const fk_Vector &V);
406
408
417 void makeEuler(double h, double p, double b);
418
420
427 void makeEuler(const fk_Angle &angle);
428
430
437 fk_Angle & getEuler(void) const;
438
440
449 double norm(void) const;
450
452
461 double abs(void) const;
462
464
470 bool normalize(void);
471
473
482 void conj(void); // 共役化
483
485
502 bool inverse(void); // 逆元化
503
505
509 fk_Matrix & conv(void) const;
510
512
514
515 friend fk_Quaternion operator *(const fk_Quaternion &,
516 const fk_Quaternion &);
517 friend fk_Quaternion operator +(const fk_Quaternion &,
518 const fk_Quaternion &);
519 friend fk_Quaternion operator -(const fk_Quaternion &,
520 const fk_Quaternion &);
521
522 friend fk_Quaternion operator *(const fk_Quaternion &, double);
523 friend fk_Quaternion operator *(double, const fk_Quaternion &);
524 friend fk_Quaternion operator /(const fk_Quaternion &, double);
525
526 friend fk_Vector operator *(const fk_Quaternion &,
527 const fk_Vector &);
528
529 friend double operator ^(const fk_Quaternion &,
530 const fk_Quaternion &);
532 };
533
535
559 fk_Quaternion operator *(const fk_Quaternion &, const fk_Quaternion &);
560
562
569 fk_Quaternion operator +(const fk_Quaternion &, const fk_Quaternion &);
570
572
579 fk_Quaternion operator -(const fk_Quaternion &, const fk_Quaternion &);
580
582
591 fk_Quaternion operator *(const fk_Quaternion &, double);
592
594
603 fk_Quaternion operator *(double, const fk_Quaternion &);
604
606
613 fk_Quaternion operator /(const fk_Quaternion &, double);
614
616
630 fk_Vector operator *(const fk_Quaternion &, const fk_Vector &);
631
633
655 double operator ^(const fk_Quaternion &, const fk_Quaternion &);
656
657 fk_Quaternion & fk_Q_Inter_Linear(const fk_Quaternion &,
658 const fk_Quaternion &, double);
659
660 fk_Quaternion & fk_Q_Inter_Sphere(const fk_Quaternion &,
661 const fk_Quaternion &, double);
662
663 #endif // !__FK_QUATERNION_HEADER__
fk_Quaternion::operator/=
fk_Quaternion & operator/=(double)
スカラー商代入演算子
fk_Matrix
一般4元正方行列を管理するクラス
Definition: Matrix.h:586
fk_Quaternion::fk_Quaternion
fk_Quaternion(void)
コンストラクタ1
fk_Quaternion::init
void init(void)
初期化関数
operator^
fk_GenVector operator^(const fk_GenVector &P, const fk_GenVector &Q)
外積二項演算子
fk_Quaternion::set
void set(double s, double x, double y, double z)
成分設定関数1
fk_Quaternion::normalize
bool normalize(void)
正規化関数
fk_Quaternion::operator-=
fk_Quaternion & operator-=(const fk_Quaternion &)
単項差代入演算子
operator-
fk_GenMatrix operator-(const fk_GenMatrix &, const fk_GenMatrix &)
行列差二項演算子
fk_Quaternion::operator!=
bool operator!=(const fk_Quaternion &) const
異値比較演算子
fk_Angle
オイラー角を表すクラス
Definition: Angle.h:90
fk_Vector
3次元ベクトルを管理するクラス
Definition: Vector.h:110
fk_Quaternion::conj
void conj(void)
共役化関数
fk_Quaternion::setRotate
void setRotate(double theta, double x, double y, double z)
回転変換設定関数1
fk_Quaternion::norm
double norm(void) const
ノルム取得関数
fk_Quaternion
四元数(クォータニオン)を管理するクラス
Definition: Quaternion.h:113
operator*
fk_GenVector operator*(const fk_GenMatrix &, const fk_GenVector &)
ベクトル変換二項演算子
fk_Quaternion::v
fk_Vector v
ベクトル部
Definition: Quaternion.h:116
fk_Quaternion::operator/
friend fk_Quaternion operator/(const fk_Quaternion &, double)
四元数スカラー商二項演算子
fk_Quaternion::operator*
friend fk_Quaternion operator*(const fk_Quaternion &, const fk_Quaternion &)
四元数積二項演算子
fk_Quaternion::operator==
bool operator==(const fk_Quaternion &) const
同値比較演算子
fk_Q_Inter_Sphere
fk_Quaternion & fk_Q_Inter_Sphere(const fk_Quaternion &, const fk_Quaternion &, double)
Angle.h
fk_Quaternion::conv
fk_Matrix & conv(void) const
行列変換関数
Matrix.h
fk_Quaternion::operator-
fk_Quaternion & operator-(void) const
単項マイナス演算子
Vector.h
operator/
fk_GenVector operator/(const fk_GenVector &V, double d)
実数商二項演算子
fk_Quaternion::operator+
friend fk_Quaternion operator+(const fk_Quaternion &, const fk_Quaternion &)
四元数和二項演算子
operator+
fk_GenMatrix operator+(const fk_GenMatrix &, const fk_GenMatrix &)
行列和二項演算子
fk_Quaternion::makeEuler
void makeEuler(double h, double p, double b)
オイラー角変換設定関数1
fk_Quaternion::operator*=
fk_Quaternion & operator*=(const fk_Quaternion &)
積代入演算子
fk_Quaternion::operator=
fk_Quaternion & operator=(const fk_Quaternion &)
単純代入演算子
fk_Q_Inter_Linear
fk_Quaternion & fk_Q_Inter_Linear(const fk_Quaternion &, const fk_Quaternion &, double)
fk_Quaternion::s
double s
スカラー部
Definition: Quaternion.h:115
fk_Quaternion::abs
double abs(void) const
絶対値取得関数
fk_Quaternion::inverse
bool inverse(void)
逆元化関数
fk_Quaternion::operator~
fk_Quaternion & operator~(void) const
単項共役演算子
fk_Quaternion::operator!
fk_Quaternion & operator!(void) const
単項逆元演算子
fk_Quaternion::operator+=
fk_Quaternion & operator+=(const fk_Quaternion &)
単項和代入演算子
fk_Quaternion::getEuler
fk_Angle & getEuler(void) const
オイラー角取得関数
fk_Quaternion::operator^
friend double operator^(const fk_Quaternion &, const fk_Quaternion &)
四元数内積二項演算子