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00016
00017 #ifndef __itkVersor_h
00018 #define __itkVersor_h
00019
00020 #include "itkVector.h"
00021 #include "itkPoint.h"
00022 #include "itkMatrix.h"
00023 #include "itkCovariantVector.h"
00024 #include "vnl/vnl_quaternion.h"
00025 #include "vnl/vnl_vector_fixed.h"
00026
00027 namespace itk
00028 {
00029
00051 template<class T>
00052 class Versor
00053 {
00054 public:
00056 typedef Versor Self;
00057
00060 typedef T ValueType;
00061
00063 typedef Vector<T,3> VectorType;
00064
00066 typedef Point<T,3> PointType;
00067
00069 typedef CovariantVector<T,3> CovariantVectorType;
00070
00072 typedef vnl_vector_fixed<T,3> VnlVectorType;
00073
00075 typedef vnl_quaternion<T> VnlQuaternionType;
00076
00078 typedef Matrix<T,3,3> MatrixType;
00079
00081 vnl_quaternion<T> GetVnlQuaternion( void ) const;
00082
00086 void Set( const VnlQuaternionType & );
00087
00091 void Set( T x, T y, T z, T w );
00092
00093
00096 Versor();
00097
00099 Versor(const Self & v);
00100
00102 const Self& operator=(const Self & v);
00103
00107 const Self& operator*=(const Self & v);
00108
00113 const Self& operator/=(const Self & v);
00114
00115
00119 ValueType GetTensor(void) const;
00120
00125 void Normalize(void);
00126
00129 Self GetConjugate(void) const;
00130
00134 Self GetReciprocal(void) const;
00135
00138 Self operator*(const Self &vec) const;
00139
00141 Self operator/(const Self &vec) const;
00142
00145 bool operator==(const Self &vec) const;
00146
00149 bool operator!=(const Self &vec) const;
00150
00152 ValueType GetScalar( void ) const;
00153
00155 ValueType GetX( void ) const
00156 { return m_X; }
00157
00159 ValueType GetY( void ) const
00160 { return m_Y; }
00161
00163 ValueType GetZ( void ) const
00164 { return m_Z; }
00165
00167 ValueType GetW( void ) const
00168 { return m_W; }
00169
00171 ValueType GetAngle( void ) const;
00172
00175 VectorType GetAxis( void ) const;
00176
00181 VectorType GetRight( void ) const;
00182
00186 void Set( const VectorType & axis, ValueType angle );
00187
00193 void Set( const VectorType & axis );
00194
00201 void SetRotationAroundX( ValueType angle );
00202
00209 void SetRotationAroundY( ValueType angle );
00210
00217 void SetRotationAroundZ( ValueType angle );
00218
00221 void SetIdentity();
00222
00224 VectorType Transform( const VectorType & v ) const;
00225
00227 CovariantVectorType Transform( const CovariantVectorType & v ) const;
00228
00230 PointType Transform( const PointType & v ) const;
00231
00233 VnlVectorType Transform( const VnlVectorType & v ) const;
00234
00236 MatrixType GetMatrix(void) const;
00237
00239 Self SquareRoot(void) const;
00240
00244 Self Exponential( ValueType exponent ) const;
00245
00246 private:
00248 ValueType m_X;
00249
00251 ValueType m_Y;
00252
00254 ValueType m_Z;
00255
00257 ValueType m_W;
00258 };
00259
00260 template< class T>
00261 ITK_EXPORT std::ostream& operator<<( std::ostream& os,
00262 const Versor<T> & v)
00263 {
00264 os << "[ ";
00265 os << v.GetX() << ", " << v.GetY() << ", ";
00266 os << v.GetZ() << ", " << v.GetW() << " ]";
00267 return os;
00268 }
00269
00270 template< class T>
00271 ITK_EXPORT std::istream& operator>>(std::istream& is,
00272 Versor<T> & v);
00273
00274
00275 }
00276
00277
00278 #ifndef ITK_MANUAL_INSTANTIATION
00279 #include "itkVersor.txx"
00280 #endif
00281
00282
00283 #endif