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00010 #ifndef _GMTL_GAUSSPOINTSFIT_H
00011 #define _GMTL_GAUSSPOINTSFIT_H
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00020 #include <gmtl/Vec3.h>
00021 #include <gmtl/Point3.h>
00022 #include <gmtl/Numerics/Eigen.h>
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00024 namespace gmtl
00025 {
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00030
00031
00032 void GaussPointsFit (int iQuantity, const Point3* akPoint,
00033 Point3& rkCenter, Vec3 akAxis[3], float afExtent[3]);
00034
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00040
00041 bool GaussPointsFit (int iQuantity, const Vec3* akPoint,
00042 const bool* abValid, Vec3& rkCenter, Vec3 akAxis[3],
00043 float afExtent[3]);
00044
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00047 void GaussPointsFit (int iQuantity, const Point3* akPoint,
00048 Point3& rkCenter, Vec3 akAxis[3], float afExtent[3])
00049 {
00050
00051 rkCenter = akPoint[0];
00052 unsigned i;
00053 for (i = 1; i < iQuantity; i++)
00054 rkCenter += akPoint[i];
00055 float fInvQuantity = 1.0f/iQuantity;
00056 rkCenter *= fInvQuantity;
00057
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00059 float fSumXX = 0.0, fSumXY = 0.0, fSumXZ = 0.0;
00060 float fSumYY = 0.0, fSumYZ = 0.0, fSumZZ = 0.0;
00061 for (i = 0; i < iQuantity; i++)
00062 {
00063 Vec3 kDiff = akPoint[i] - rkCenter;
00064 fSumXX += kDiff[Xelt]*kDiff[Xelt];
00065 fSumXY += kDiff[Xelt]*kDiff[Yelt];
00066 fSumXZ += kDiff[Xelt]*kDiff[Zelt];
00067 fSumYY += kDiff[Yelt]*kDiff[Yelt];
00068 fSumYZ += kDiff[Yelt]*kDiff[Zelt];
00069 fSumZZ += kDiff[Zelt]*kDiff[Zelt];
00070 }
00071 fSumXX *= fInvQuantity;
00072 fSumXY *= fInvQuantity;
00073 fSumXZ *= fInvQuantity;
00074 fSumYY *= fInvQuantity;
00075 fSumYZ *= fInvQuantity;
00076 fSumZZ *= fInvQuantity;
00077
00078
00079 gmtl::Eigen kES(3);
00080 kES.Matrix(0,0) = fSumXX;
00081 kES.Matrix(0,1) = fSumXY;
00082 kES.Matrix(0,2) = fSumXZ;
00083 kES.Matrix(1,0) = fSumXY;
00084 kES.Matrix(1,1) = fSumYY;
00085 kES.Matrix(1,2) = fSumYZ;
00086 kES.Matrix(2,0) = fSumXZ;
00087 kES.Matrix(2,1) = fSumYZ;
00088 kES.Matrix(2,2) = fSumZZ;
00089 kES.IncrSortEigenStuff3();
00090
00091 akAxis[0][Xelt] = kES.GetEigenvector(0,0);
00092 akAxis[0][Yelt] = kES.GetEigenvector(1,0);
00093 akAxis[0][Zelt] = kES.GetEigenvector(2,0);
00094
00095 akAxis[1][Xelt] = kES.GetEigenvector(0,1);
00096 akAxis[1][Yelt] = kES.GetEigenvector(1,1);
00097 akAxis[1][Zelt] = kES.GetEigenvector(2,1);
00098
00099 akAxis[2][Xelt] = kES.GetEigenvector(0,2);
00100 akAxis[2][Yelt] = kES.GetEigenvector(1,2);
00101 akAxis[2][Zelt] = kES.GetEigenvector(2,2);
00102
00103 afExtent[0] = kES.GetEigenvalue(0);
00104 afExtent[1] = kES.GetEigenvalue(1);
00105 afExtent[2] = kES.GetEigenvalue(2);
00106 }
00107
00108
00109
00110 bool GaussPointsFit (int iQuantity, const Vec3* akPoint,
00111 const bool* abValid, Vec3& rkCenter, Vec3 akAxis[3],
00112 float afExtent[3])
00113 {
00114
00115 rkCenter = ZeroVec3;
00116 int i, iValidQuantity = 0;
00117 for (i = 0; i < iQuantity; i++)
00118 {
00119 if ( abValid[i] )
00120 {
00121 rkCenter += akPoint[i];
00122 iValidQuantity++;
00123 }
00124 }
00125 if ( iValidQuantity == 0 )
00126 return false;
00127
00128 float fInvQuantity = 1.0/iValidQuantity;
00129 rkCenter *= fInvQuantity;
00130
00131
00132 float fSumXX = 0.0, fSumXY = 0.0, fSumXZ = 0.0;
00133 float fSumYY = 0.0, fSumYZ = 0.0, fSumZZ = 0.0;
00134 for (i = 0; i < iQuantity; i++)
00135 {
00136 if ( abValid[i] )
00137 {
00138 Vec3 kDiff = akPoint[i] - rkCenter;
00139 fSumXX += kDiff[Xelt]*kDiff[Xelt];
00140 fSumXY += kDiff[Xelt]*kDiff[Yelt];
00141 fSumXZ += kDiff[Xelt]*kDiff[Zelt];
00142 fSumYY += kDiff[Yelt]*kDiff[Yelt];
00143 fSumYZ += kDiff[Yelt]*kDiff[Zelt];
00144 fSumZZ += kDiff[Zelt]*kDiff[Zelt];
00145 }
00146 }
00147 fSumXX *= fInvQuantity;
00148 fSumXY *= fInvQuantity;
00149 fSumXZ *= fInvQuantity;
00150 fSumYY *= fInvQuantity;
00151 fSumYZ *= fInvQuantity;
00152 fSumZZ *= fInvQuantity;
00153
00154
00155 Eigen kES(3);
00156 kES.Matrix(0,0) = fSumXX;
00157 kES.Matrix(0,1) = fSumXY;
00158 kES.Matrix(0,2) = fSumXZ;
00159 kES.Matrix(1,0) = fSumXY;
00160 kES.Matrix(1,1) = fSumYY;
00161 kES.Matrix(1,2) = fSumYZ;
00162 kES.Matrix(2,0) = fSumXZ;
00163 kES.Matrix(2,1) = fSumYZ;
00164 kES.Matrix(2,2) = fSumZZ;
00165 kES.IncrSortEigenStuff3();
00166
00167 akAxis[0][Xelt] = kES.GetEigenvector(0,0);
00168 akAxis[0][Yelt] = kES.GetEigenvector(1,0);
00169 akAxis[0][Zelt] = kES.GetEigenvector(2,0);
00170
00171 akAxis[1][Xelt] = kES.GetEigenvector(0,1);
00172 akAxis[1][Yelt] = kES.GetEigenvector(1,1);
00173 akAxis[1][Zelt] = kES.GetEigenvector(2,1);
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00180 afExtent[1] = kES.GetEigenvalue(1);
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00182
00183 return true;
00184 }
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00186 };
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