00001 #ifndef vnl_quaternion_h_
00002 #define vnl_quaternion_h_
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00018 #include <vnl/vnl_matrix_fixed.h>
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00053 #include <vnl/vnl_vector_fixed.h>
00054 #include <vnl/vnl_matrix_fixed.h>
00055
00056 export template <class T>
00057 class vnl_quaternion : public vnl_vector_fixed<T, 4> {
00058 typedef vnl_vector_fixed<T, 4> Base;
00059 public:
00060
00061
00062 vnl_quaternion () {}
00063
00064
00065 vnl_quaternion (T x, T y, T z, T r);
00066
00067
00068 vnl_quaternion (const vnl_vector<T>& axis, T angle);
00069
00070
00071 explicit vnl_quaternion (const vnl_matrix<T>& transform);
00072
00073
00074 vnl_quaternion (const vnl_vector<T>& vec);
00075
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00077 inline vnl_quaternion (const vnl_quaternion<T>& from);
00078
00079
00080 inline ~vnl_quaternion();
00081
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00083 inline vnl_quaternion& operator= (const vnl_quaternion<T>& rhs);
00084
00085 inline T& x ();
00086 inline T& y ();
00087
00088 inline T& z ();
00089
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00091 inline T& r ();
00092
00093 inline T x () const;
00094 inline T y () const;
00095 inline T z () const;
00096 inline T r () const;
00097 inline T real () const;
00098
00099
00100 inline vnl_vector<T> imaginary () const;
00101
00102
00103 vnl_vector<T> axis () const;
00104
00105
00106 T angle () const;
00107
00108
00109 vnl_matrix_fixed<T,3,3> rotation_matrix () const;
00110
00111
00112 vnl_matrix_fixed<T,4,4> rotation_matrix_4 () const;
00113
00114
00115 vnl_quaternion<T> conjugate () const;
00116
00117
00118 vnl_quaternion<T> inverse () const;
00119
00120 vnl_quaternion<T> operator* (const vnl_quaternion<T>&) const;
00121
00122
00123 vnl_vector<T> rotate (const vnl_vector<T>& v) const;
00124 };
00125
00126
00127
00128 template <class T>
00129 inline
00130 vnl_quaternion<T>::vnl_quaternion (const vnl_quaternion<T>& from) :
00131 Base(from)
00132 {
00133 }
00134
00135
00136
00137 template <class T>
00138 inline
00139 vnl_quaternion<T>::~vnl_quaternion () {}
00140
00141
00142
00143
00144 template <class T>
00145 inline T& vnl_quaternion<T>::x () {
00146 return this->operator()(0);
00147 }
00148
00149
00150
00151 template <class T>
00152 inline T& vnl_quaternion<T>::y () {
00153 return this->operator()(1);
00154 }
00155
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00157
00158 template <class T>
00159 inline T& vnl_quaternion<T>::z () {
00160 return this->operator()(2);
00161 }
00162
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00166
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00168 template <class T>
00169 inline T& vnl_quaternion<T>::r () {
00170 return this->operator()(3);
00171 }
00172
00173
00174
00175 template <class T>
00176 inline T vnl_quaternion<T>::x () const {
00177 return this->operator()(0);
00178 }
00179
00180
00181 template <class T>
00182 inline T vnl_quaternion<T>::y () const {
00183 return this->operator()(1);
00184 }
00185
00186
00187 template <class T>
00188 inline T vnl_quaternion<T>::z () const {
00189 return this->operator()(2);
00190 }
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00196 template <class T>
00197 inline T vnl_quaternion<T>::r () const {
00198 return this->operator()(3);
00199 }
00200
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00203 template <class T>
00204 inline vnl_vector<T> vnl_quaternion<T>::imaginary () const {
00205 return this->extract(3,0);
00206 }
00207
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00209 template <class T>
00210 inline T vnl_quaternion<T>::real () const {
00211 return this->get(3);
00212 }
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00217 template <class T>
00218 inline vnl_quaternion<T>& vnl_quaternion<T>::operator= (const vnl_quaternion<T>& rhs) {
00219 Base::operator=(rhs);
00220 return *this;
00221 }
00222
00223
00224
00225 template <class T>
00226 inline vcl_ostream& operator<< (vcl_ostream& os, const vnl_quaternion<T>& q) {
00227 return os << *((vnl_vector<T>*) &q);
00228 }
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00237 #define VNL_QUATERNION_INSTANTIATE(T) extern "Error, include vnl/vnl_quaternion.txx";
00238
00239 #endif // vnl_quaternion_h_