KWStyle - itkVersorTransform.txx

Matrix View

Description

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1		/*=========================================================================
2
3		Program:   Insight Segmentation & Registration Toolkit
4		Module:    $RCSfile: itkVersorTransform.txx.html,v $
5		Language:  C++
6		Date:      $Date: 2006/01/17 19:15:49 $
7		Version:   $Revision: 1.4 $
8
9		Copyright (c) Insight Software Consortium. All rights reserved.
10		See ITKCopyright.txt or http://www.itk.org/HTML/Copyright.htm for details.
11
12		This software is distributed WITHOUT ANY WARRANTY; without even
13		the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
14		PURPOSE.  See the above copyright notices for more information.
15
16		=========================================================================*/
17	DEF	#ifndef _itkVersorTransform_txx
18	DEF	#define _itkVersorTransform_txx
19
20		#include "itkVersorTransform.h"
21
22
23		namespace itk
24		{
25
26		// Constructor with default arguments
27		template <class TScalarType>
28		VersorTransform<TScalarType>
29		::VersorTransform() :
30	IND	**Superclass(OutputSpaceDimension, ParametersDimension)
31		{
32		m_Versor.SetIdentity();
33		}
34
35		// Constructor with default arguments
36		template<class TScalarType>
37		VersorTransform<TScalarType>::
38		VersorTransform(unsigned int spaceDimension,
39		unsigned int parametersDimension) :
40	IND	**Superclass(spaceDimension,parametersDimension)
41		{
42		m_Versor.SetIdentity();
43		}
44
45		// Constructor with default arguments
46		template<class TScalarType>
47		VersorTransform<TScalarType>::
48		VersorTransform(const MatrixType & matrix,
49		const OutputVectorType & offset) :
50	IND	**Superclass(matrix, offset)
51		{
52		this->ComputeMatrixParameters();  // called in MatrixOffset baseclass
53		}
54
55		// Set Parameters
56		template <class TScalarType>
57		void
58		VersorTransform<TScalarType>
59		::SetParameters( const ParametersType & parameters )
60		{
61		itkDebugMacro( << "Setting paramaters " << parameters );
62
63		// Transfer the versor part
64		AxisType rightPart;
65
66		rightPart[0] = parameters[0];
67		rightPart[1] = parameters[1];
68		rightPart[2] = parameters[2];
69
70		// The versor will compute the scalar part.
71		m_Versor.Set( rightPart );
72
73		itkDebugMacro( <<"Versor is now " << m_Versor );
74
75		this->ComputeMatrix();
76
77		itkDebugMacro(<<"After setting paramaters ");
78		}
79
80		// Set Parameters
81		template <class TScalarType>
82		const typename VersorTransform<TScalarType>::ParametersType &
83		VersorTransform<TScalarType>
84		::GetParameters( void ) const
85		{
86		this->m_Parameters[0] = this->m_Versor.GetRight()[0];
87		this->m_Parameters[1] = this->m_Versor.GetRight()[1];
88		this->m_Parameters[2] = this->m_Versor.GetRight()[2];
89
90		return this->m_Parameters;
91		}
92
93
94		// Set Rotational Part
95		template <class TScalarType>
96		void
97		VersorTransform<TScalarType>
98		::SetRotation( const VersorType & versor )
99		{
100		m_Versor = versor;
101		this->ComputeMatrix();
102		this->ComputeOffset();
103		}
104
105
106	EML
107		// Set Rotational Part
108		template <class TScalarType>
109		void
110		VersorTransform<TScalarType>
111		::SetRotation( const AxisType & axis, AngleType  angle )
112		{
113		m_Versor.Set( axis, angle );
114		this->ComputeMatrix();
115		this->ComputeOffset();
116		}
117
118		// Set Identity
119		template <class TScalarType>
120		void
121		VersorTransform<TScalarType>
122		::SetIdentity( )
123		{
124		Superclass::SetIdentity();
125
126		m_Versor.SetIdentity();
127		}
128
129
130		// Compute the matrix
131		template <class TScalarType>
132		void
133		VersorTransform<TScalarType>
134		::ComputeMatrix( void )
135		{
136
137		const TScalarType vx = m_Versor.GetX();
138		const TScalarType vy = m_Versor.GetY();
139		const TScalarType vz = m_Versor.GetZ();
140		const TScalarType vw = m_Versor.GetW();
141
142		const TScalarType xx = vx * vx;
143		const TScalarType yy = vy * vy;
144		const TScalarType zz = vz * vz;
145		const TScalarType xy = vx * vy;
146		const TScalarType xz = vx * vz;
147		const TScalarType xw = vx * vw;
148		const TScalarType yz = vy * vz;
149		const TScalarType yw = vy * vw;
150		const TScalarType zw = vz * vw;
151
152		MatrixType newMatrix;
153		newMatrix[0][0] = 1.0 - 2.0 * ( yy + zz );
154		newMatrix[1][1] = 1.0 - 2.0 * ( xx + zz );
155		newMatrix[2][2] = 1.0 - 2.0 * ( xx + yy );
156		newMatrix[0][1] = 2.0 * ( xy - zw );
157		newMatrix[0][2] = 2.0 * ( xz + yw );
158		newMatrix[1][0] = 2.0 * ( xy + zw );
159		newMatrix[2][0] = 2.0 * ( xz - yw );
160		newMatrix[2][1] = 2.0 * ( yz + xw );
161		newMatrix[1][2] = 2.0 * ( yz - xw );
162		this->SetVarMatrix(newMatrix);
163		}
164
165		// Compute the matrix
166		template <class TScalarType>
167		void
168		VersorTransform<TScalarType>
169		::ComputeMatrixParameters( void )
170		{
171		m_Versor.Set( this->GetMatrix() );
172		}
173
174		// Set parameters
175		template<class TScalarType>
176		const typename VersorTransform<TScalarType>::JacobianType &
177		VersorTransform<TScalarType>::
178		GetJacobian( const InputPointType & p ) const
179		{
180		typedef typename VersorType::ValueType  ValueType;
181
182		// compute derivatives with respect to rotation
183		const ValueType vx = m_Versor.GetX();
184		const ValueType vy = m_Versor.GetY();
185		const ValueType vz = m_Versor.GetZ();
186		const ValueType vw = m_Versor.GetW();
187
188		this->m_Jacobian.Fill(0.0);
189
190		const double px = p[0];
191		const double py = p[1];
192		const double pz = p[2];
193
194		const double vxx = vx * vx;
195		const double vyy = vy * vy;
196		const double vzz = vz * vz;
197		const double vww = vw * vw;
198
199		const double vxy = vx * vy;
200		const double vxz = vx * vz;
201		const double vxw = vx * vw;
202
203		const double vyz = vy * vz;
204		const double vyw = vy * vw;
205
206		const double vzw = vz * vw;
207
208
209		// compute Jacobian with respect to quaternion parameters
210		this->m_Jacobian[0][0] = 2.0 * (               (vyw+vxz)*py + (vzw-vxy)*pz)
211	IND	*************************/ vw;
212		this->m_Jacobian[1][0] = 2.0 * ((vyw-vxz)*px   -2*vxw   *py + (vxx-vww)*pz)
213	IND	*************************/ vw;
214		this->m_Jacobian[2][0] = 2.0 * ((vzw+vxy)*px + (vww-vxx)*py   -2*vxw   *pz)
215	IND	*************************/ vw;
216
217		this->m_Jacobian[0][1] = 2.0 * ( -2*vyw  *px + (vxw+vyz)*py + (vww-vyy)*pz)
218	IND	*************************/ vw;
219		this->m_Jacobian[1][1] = 2.0 * ((vxw-vyz)*px                + (vzw+vxy)*pz)
220	IND	*************************/ vw;
221		this->m_Jacobian[2][1] = 2.0 * ((vyy-vww)*px + (vzw-vxy)*py   -2*vyw   *pz)
222	IND	*************************/ vw;
223
224		this->m_Jacobian[0][2] = 2.0 * ( -2*vzw  *px + (vzz-vww)*py + (vxw-vyz)*pz)
225	IND	*************************/ vw;
226		this->m_Jacobian[1][2] = 2.0 * ((vww-vzz)*px   -2*vzw   *py + (vyw+vxz)*pz)
227	IND	*************************/ vw;
228		this->m_Jacobian[2][2] = 2.0 * ((vxw+vyz)*px + (vyw-vxz)*py               )
229	IND	*************************/ vw;
230		return this->m_Jacobian;
231
232		}
233
234		// Print self
235		template<class TScalarType>
236		void
237		VersorTransform<TScalarType>::
238		PrintSelf(std::ostream &os, Indent indent) const
239		{
240
241		Superclass::PrintSelf(os,indent);
242
243		os << indent << "Versor: " << m_Versor  << std::endl;
244		}
245
246		} // namespace
247
248		#endif
249

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