dust3d/third_party/libigl/include/igl/forward_kinematics.cpp

116 lines
3.3 KiB
C++
Raw Normal View History

// This file is part of libigl, a simple c++ geometry processing library.
//
// Copyright (C) 2013 Alec Jacobson <alecjacobson@gmail.com>
//
// This Source Code Form is subject to the terms of the Mozilla Public License
// v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed with this file, You can
// obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/.
#include "forward_kinematics.h"
#include <functional>
#include <iostream>
IGL_INLINE void igl::forward_kinematics(
const Eigen::MatrixXd & C,
const Eigen::MatrixXi & BE,
const Eigen::VectorXi & P,
const std::vector<
Eigen::Quaterniond,Eigen::aligned_allocator<Eigen::Quaterniond> > & dQ,
const std::vector<Eigen::Vector3d> & dT,
std::vector<
Eigen::Quaterniond,Eigen::aligned_allocator<Eigen::Quaterniond> > & vQ,
std::vector<Eigen::Vector3d> & vT)
{
using namespace std;
using namespace Eigen;
const int m = BE.rows();
assert(m == P.rows());
assert(m == (int)dQ.size());
assert(m == (int)dT.size());
vector<bool> computed(m,false);
vQ.resize(m);
vT.resize(m);
// Dynamic programming
function<void (int) > fk_helper = [&] (int b)
{
if(!computed[b])
{
if(P(b) < 0)
{
// base case for roots
vQ[b] = dQ[b];
const Vector3d r = C.row(BE(b,0)).transpose();
vT[b] = r-dQ[b]*r + dT[b];
}else
{
// Otherwise first compute parent's
const int p = P(b);
fk_helper(p);
vQ[b] = vQ[p] * dQ[b];
const Vector3d r = C.row(BE(b,0)).transpose();
vT[b] = vT[p] - vQ[b]*r + vQ[p]*(r + dT[b]);
}
computed[b] = true;
}
};
for(int b = 0;b<m;b++)
{
fk_helper(b);
}
}
IGL_INLINE void igl::forward_kinematics(
const Eigen::MatrixXd & C,
const Eigen::MatrixXi & BE,
const Eigen::VectorXi & P,
const std::vector<
Eigen::Quaterniond,Eigen::aligned_allocator<Eigen::Quaterniond> > & dQ,
std::vector<
Eigen::Quaterniond,Eigen::aligned_allocator<Eigen::Quaterniond> > & vQ,
std::vector<Eigen::Vector3d> & vT)
{
std::vector<Eigen::Vector3d> dT(BE.rows(),Eigen::Vector3d(0,0,0));
return forward_kinematics(C,BE,P,dQ,dT,vQ,vT);
}
IGL_INLINE void igl::forward_kinematics(
const Eigen::MatrixXd & C,
const Eigen::MatrixXi & BE,
const Eigen::VectorXi & P,
const std::vector<
Eigen::Quaterniond,Eigen::aligned_allocator<Eigen::Quaterniond> > & dQ,
const std::vector<Eigen::Vector3d> & dT,
Eigen::MatrixXd & T)
{
using namespace Eigen;
using namespace std;
vector< Quaterniond,aligned_allocator<Quaterniond> > vQ;
vector< Vector3d> vT;
forward_kinematics(C,BE,P,dQ,dT,vQ,vT);
const int dim = C.cols();
T.resize(BE.rows()*(dim+1),dim);
for(int e = 0;e<BE.rows();e++)
{
Affine3d a = Affine3d::Identity();
a.translate(vT[e]);
a.rotate(vQ[e]);
T.block(e*(dim+1),0,dim+1,dim) =
a.matrix().transpose().block(0,0,dim+1,dim);
}
}
IGL_INLINE void igl::forward_kinematics(
const Eigen::MatrixXd & C,
const Eigen::MatrixXi & BE,
const Eigen::VectorXi & P,
const std::vector<
Eigen::Quaterniond,Eigen::aligned_allocator<Eigen::Quaterniond> > & dQ,
Eigen::MatrixXd & T)
{
std::vector<Eigen::Vector3d> dT(BE.rows(),Eigen::Vector3d(0,0,0));
return forward_kinematics(C,BE,P,dQ,dT,T);
}
#ifdef IGL_STATIC_LIBRARY
// Explicit template instantiation
#endif