Absolute File Name: | /home/qt/qt5_coco/qt5/qtbase/src/gui/math3d/qquaternion.cpp |
Source code | Switch to Preprocessed file |
Line | Source | Count | ||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | /**************************************************************************** | - | ||||||||||||||||||
2 | ** | - | ||||||||||||||||||
3 | ** Copyright (C) 2016 The Qt Company Ltd. | - | ||||||||||||||||||
4 | ** Contact: https://www.qt.io/licensing/ | - | ||||||||||||||||||
5 | ** | - | ||||||||||||||||||
6 | ** This file is part of the QtGui module of the Qt Toolkit. | - | ||||||||||||||||||
7 | ** | - | ||||||||||||||||||
8 | ** $QT_BEGIN_LICENSE:LGPL$ | - | ||||||||||||||||||
9 | ** Commercial License Usage | - | ||||||||||||||||||
10 | ** Licensees holding valid commercial Qt licenses may use this file in | - | ||||||||||||||||||
11 | ** accordance with the commercial license agreement provided with the | - | ||||||||||||||||||
12 | ** Software or, alternatively, in accordance with the terms contained in | - | ||||||||||||||||||
13 | ** a written agreement between you and The Qt Company. For licensing terms | - | ||||||||||||||||||
14 | ** and conditions see https://www.qt.io/terms-conditions. For further | - | ||||||||||||||||||
15 | ** information use the contact form at https://www.qt.io/contact-us. | - | ||||||||||||||||||
16 | ** | - | ||||||||||||||||||
17 | ** GNU Lesser General Public License Usage | - | ||||||||||||||||||
18 | ** Alternatively, this file may be used under the terms of the GNU Lesser | - | ||||||||||||||||||
19 | ** General Public License version 3 as published by the Free Software | - | ||||||||||||||||||
20 | ** Foundation and appearing in the file LICENSE.LGPL3 included in the | - | ||||||||||||||||||
21 | ** packaging of this file. Please review the following information to | - | ||||||||||||||||||
22 | ** ensure the GNU Lesser General Public License version 3 requirements | - | ||||||||||||||||||
23 | ** will be met: https://www.gnu.org/licenses/lgpl-3.0.html. | - | ||||||||||||||||||
24 | ** | - | ||||||||||||||||||
25 | ** GNU General Public License Usage | - | ||||||||||||||||||
26 | ** Alternatively, this file may be used under the terms of the GNU | - | ||||||||||||||||||
27 | ** General Public License version 2.0 or (at your option) the GNU General | - | ||||||||||||||||||
28 | ** Public license version 3 or any later version approved by the KDE Free | - | ||||||||||||||||||
29 | ** Qt Foundation. The licenses are as published by the Free Software | - | ||||||||||||||||||
30 | ** Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL2 and LICENSE.GPL3 | - | ||||||||||||||||||
31 | ** included in the packaging of this file. Please review the following | - | ||||||||||||||||||
32 | ** information to ensure the GNU General Public License requirements will | - | ||||||||||||||||||
33 | ** be met: https://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html and | - | ||||||||||||||||||
34 | ** https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html. | - | ||||||||||||||||||
35 | ** | - | ||||||||||||||||||
36 | ** $QT_END_LICENSE$ | - | ||||||||||||||||||
37 | ** | - | ||||||||||||||||||
38 | ****************************************************************************/ | - | ||||||||||||||||||
39 | - | |||||||||||||||||||
40 | #include "qquaternion.h" | - | ||||||||||||||||||
41 | #include <QtCore/qdatastream.h> | - | ||||||||||||||||||
42 | #include <QtCore/qmath.h> | - | ||||||||||||||||||
43 | #include <QtCore/qvariant.h> | - | ||||||||||||||||||
44 | #include <QtCore/qdebug.h> | - | ||||||||||||||||||
45 | - | |||||||||||||||||||
46 | #include <cmath> | - | ||||||||||||||||||
47 | - | |||||||||||||||||||
48 | QT_BEGIN_NAMESPACE | - | ||||||||||||||||||
49 | - | |||||||||||||||||||
50 | #ifndef QT_NO_QUATERNION | - | ||||||||||||||||||
51 | - | |||||||||||||||||||
52 | /*! | - | ||||||||||||||||||
53 | \class QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
54 | \brief The QQuaternion class represents a quaternion consisting of a vector and scalar. | - | ||||||||||||||||||
55 | \since 4.6 | - | ||||||||||||||||||
56 | \ingroup painting-3D | - | ||||||||||||||||||
57 | \inmodule QtGui | - | ||||||||||||||||||
58 | - | |||||||||||||||||||
59 | Quaternions are used to represent rotations in 3D space, and | - | ||||||||||||||||||
60 | consist of a 3D rotation axis specified by the x, y, and z | - | ||||||||||||||||||
61 | coordinates, and a scalar representing the rotation angle. | - | ||||||||||||||||||
62 | */ | - | ||||||||||||||||||
63 | - | |||||||||||||||||||
64 | /*! | - | ||||||||||||||||||
65 | \fn QQuaternion::QQuaternion() | - | ||||||||||||||||||
66 | - | |||||||||||||||||||
67 | Constructs an identity quaternion (1, 0, 0, 0), i.e. with the vector (0, 0, 0) | - | ||||||||||||||||||
68 | and scalar 1. | - | ||||||||||||||||||
69 | */ | - | ||||||||||||||||||
70 | - | |||||||||||||||||||
71 | /*! | - | ||||||||||||||||||
72 | \fn QQuaternion::QQuaternion(Qt::Initialization) | - | ||||||||||||||||||
73 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
74 | \internal | - | ||||||||||||||||||
75 | - | |||||||||||||||||||
76 | Constructs a quaternion without initializing the contents. | - | ||||||||||||||||||
77 | */ | - | ||||||||||||||||||
78 | - | |||||||||||||||||||
79 | /*! | - | ||||||||||||||||||
80 | \fn QQuaternion::QQuaternion(float scalar, float xpos, float ypos, float zpos) | - | ||||||||||||||||||
81 | - | |||||||||||||||||||
82 | Constructs a quaternion with the vector (\a xpos, \a ypos, \a zpos) | - | ||||||||||||||||||
83 | and \a scalar. | - | ||||||||||||||||||
84 | */ | - | ||||||||||||||||||
85 | - | |||||||||||||||||||
86 | #ifndef QT_NO_VECTOR3D | - | ||||||||||||||||||
87 | - | |||||||||||||||||||
88 | /*! | - | ||||||||||||||||||
89 | \fn QQuaternion::QQuaternion(float scalar, const QVector3D& vector) | - | ||||||||||||||||||
90 | - | |||||||||||||||||||
91 | Constructs a quaternion vector from the specified \a vector and | - | ||||||||||||||||||
92 | \a scalar. | - | ||||||||||||||||||
93 | - | |||||||||||||||||||
94 | \sa vector(), scalar() | - | ||||||||||||||||||
95 | */ | - | ||||||||||||||||||
96 | - | |||||||||||||||||||
97 | /*! | - | ||||||||||||||||||
98 | \fn QVector3D QQuaternion::vector() const | - | ||||||||||||||||||
99 | - | |||||||||||||||||||
100 | Returns the vector component of this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
101 | - | |||||||||||||||||||
102 | \sa setVector(), scalar() | - | ||||||||||||||||||
103 | */ | - | ||||||||||||||||||
104 | - | |||||||||||||||||||
105 | /*! | - | ||||||||||||||||||
106 | \fn void QQuaternion::setVector(const QVector3D& vector) | - | ||||||||||||||||||
107 | - | |||||||||||||||||||
108 | Sets the vector component of this quaternion to \a vector. | - | ||||||||||||||||||
109 | - | |||||||||||||||||||
110 | \sa vector(), setScalar() | - | ||||||||||||||||||
111 | */ | - | ||||||||||||||||||
112 | - | |||||||||||||||||||
113 | #endif | - | ||||||||||||||||||
114 | - | |||||||||||||||||||
115 | /*! | - | ||||||||||||||||||
116 | \fn void QQuaternion::setVector(float x, float y, float z) | - | ||||||||||||||||||
117 | - | |||||||||||||||||||
118 | Sets the vector component of this quaternion to (\a x, \a y, \a z). | - | ||||||||||||||||||
119 | - | |||||||||||||||||||
120 | \sa vector(), setScalar() | - | ||||||||||||||||||
121 | */ | - | ||||||||||||||||||
122 | - | |||||||||||||||||||
123 | #ifndef QT_NO_VECTOR4D | - | ||||||||||||||||||
124 | - | |||||||||||||||||||
125 | /*! | - | ||||||||||||||||||
126 | \fn QQuaternion::QQuaternion(const QVector4D& vector) | - | ||||||||||||||||||
127 | - | |||||||||||||||||||
128 | Constructs a quaternion from the components of \a vector. | - | ||||||||||||||||||
129 | */ | - | ||||||||||||||||||
130 | - | |||||||||||||||||||
131 | /*! | - | ||||||||||||||||||
132 | \fn QVector4D QQuaternion::toVector4D() const | - | ||||||||||||||||||
133 | - | |||||||||||||||||||
134 | Returns this quaternion as a 4D vector. | - | ||||||||||||||||||
135 | */ | - | ||||||||||||||||||
136 | - | |||||||||||||||||||
137 | #endif | - | ||||||||||||||||||
138 | - | |||||||||||||||||||
139 | /*! | - | ||||||||||||||||||
140 | \fn bool QQuaternion::isNull() const | - | ||||||||||||||||||
141 | - | |||||||||||||||||||
142 | Returns \c true if the x, y, z, and scalar components of this | - | ||||||||||||||||||
143 | quaternion are set to 0.0; otherwise returns \c false. | - | ||||||||||||||||||
144 | */ | - | ||||||||||||||||||
145 | - | |||||||||||||||||||
146 | /*! | - | ||||||||||||||||||
147 | \fn bool QQuaternion::isIdentity() const | - | ||||||||||||||||||
148 | - | |||||||||||||||||||
149 | Returns \c true if the x, y, and z components of this | - | ||||||||||||||||||
150 | quaternion are set to 0.0, and the scalar component is set | - | ||||||||||||||||||
151 | to 1.0; otherwise returns \c false. | - | ||||||||||||||||||
152 | */ | - | ||||||||||||||||||
153 | - | |||||||||||||||||||
154 | /*! | - | ||||||||||||||||||
155 | \fn float QQuaternion::x() const | - | ||||||||||||||||||
156 | - | |||||||||||||||||||
157 | Returns the x coordinate of this quaternion's vector. | - | ||||||||||||||||||
158 | - | |||||||||||||||||||
159 | \sa setX(), y(), z(), scalar() | - | ||||||||||||||||||
160 | */ | - | ||||||||||||||||||
161 | - | |||||||||||||||||||
162 | /*! | - | ||||||||||||||||||
163 | \fn float QQuaternion::y() const | - | ||||||||||||||||||
164 | - | |||||||||||||||||||
165 | Returns the y coordinate of this quaternion's vector. | - | ||||||||||||||||||
166 | - | |||||||||||||||||||
167 | \sa setY(), x(), z(), scalar() | - | ||||||||||||||||||
168 | */ | - | ||||||||||||||||||
169 | - | |||||||||||||||||||
170 | /*! | - | ||||||||||||||||||
171 | \fn float QQuaternion::z() const | - | ||||||||||||||||||
172 | - | |||||||||||||||||||
173 | Returns the z coordinate of this quaternion's vector. | - | ||||||||||||||||||
174 | - | |||||||||||||||||||
175 | \sa setZ(), x(), y(), scalar() | - | ||||||||||||||||||
176 | */ | - | ||||||||||||||||||
177 | - | |||||||||||||||||||
178 | /*! | - | ||||||||||||||||||
179 | \fn float QQuaternion::scalar() const | - | ||||||||||||||||||
180 | - | |||||||||||||||||||
181 | Returns the scalar component of this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
182 | - | |||||||||||||||||||
183 | \sa setScalar(), x(), y(), z() | - | ||||||||||||||||||
184 | */ | - | ||||||||||||||||||
185 | - | |||||||||||||||||||
186 | /*! | - | ||||||||||||||||||
187 | \fn void QQuaternion::setX(float x) | - | ||||||||||||||||||
188 | - | |||||||||||||||||||
189 | Sets the x coordinate of this quaternion's vector to the given | - | ||||||||||||||||||
190 | \a x coordinate. | - | ||||||||||||||||||
191 | - | |||||||||||||||||||
192 | \sa x(), setY(), setZ(), setScalar() | - | ||||||||||||||||||
193 | */ | - | ||||||||||||||||||
194 | - | |||||||||||||||||||
195 | /*! | - | ||||||||||||||||||
196 | \fn void QQuaternion::setY(float y) | - | ||||||||||||||||||
197 | - | |||||||||||||||||||
198 | Sets the y coordinate of this quaternion's vector to the given | - | ||||||||||||||||||
199 | \a y coordinate. | - | ||||||||||||||||||
200 | - | |||||||||||||||||||
201 | \sa y(), setX(), setZ(), setScalar() | - | ||||||||||||||||||
202 | */ | - | ||||||||||||||||||
203 | - | |||||||||||||||||||
204 | /*! | - | ||||||||||||||||||
205 | \fn void QQuaternion::setZ(float z) | - | ||||||||||||||||||
206 | - | |||||||||||||||||||
207 | Sets the z coordinate of this quaternion's vector to the given | - | ||||||||||||||||||
208 | \a z coordinate. | - | ||||||||||||||||||
209 | - | |||||||||||||||||||
210 | \sa z(), setX(), setY(), setScalar() | - | ||||||||||||||||||
211 | */ | - | ||||||||||||||||||
212 | - | |||||||||||||||||||
213 | /*! | - | ||||||||||||||||||
214 | \fn void QQuaternion::setScalar(float scalar) | - | ||||||||||||||||||
215 | - | |||||||||||||||||||
216 | Sets the scalar component of this quaternion to \a scalar. | - | ||||||||||||||||||
217 | - | |||||||||||||||||||
218 | \sa scalar(), setX(), setY(), setZ() | - | ||||||||||||||||||
219 | */ | - | ||||||||||||||||||
220 | - | |||||||||||||||||||
221 | /*! | - | ||||||||||||||||||
222 | \fn float QQuaternion::dotProduct(const QQuaternion &q1, const QQuaternion &q2) | - | ||||||||||||||||||
223 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
224 | - | |||||||||||||||||||
225 | Returns the dot product of \a q1 and \a q2. | - | ||||||||||||||||||
226 | - | |||||||||||||||||||
227 | \sa length() | - | ||||||||||||||||||
228 | */ | - | ||||||||||||||||||
229 | - | |||||||||||||||||||
230 | /*! | - | ||||||||||||||||||
231 | Returns the length of the quaternion. This is also called the "norm". | - | ||||||||||||||||||
232 | - | |||||||||||||||||||
233 | \sa lengthSquared(), normalized(), dotProduct() | - | ||||||||||||||||||
234 | */ | - | ||||||||||||||||||
235 | float QQuaternion::length() const | - | ||||||||||||||||||
236 | { | - | ||||||||||||||||||
237 | return std::sqrt(xp * xp + yp * yp + zp * zp + wp * wp); never executed: return std::sqrt(xp * xp + yp * yp + zp * zp + wp * wp); | 0 | ||||||||||||||||||
238 | } | - | ||||||||||||||||||
239 | - | |||||||||||||||||||
240 | /*! | - | ||||||||||||||||||
241 | Returns the squared length of the quaternion. | - | ||||||||||||||||||
242 | - | |||||||||||||||||||
243 | \sa length(), dotProduct() | - | ||||||||||||||||||
244 | */ | - | ||||||||||||||||||
245 | float QQuaternion::lengthSquared() const | - | ||||||||||||||||||
246 | { | - | ||||||||||||||||||
247 | return xp * xp + yp * yp + zp * zp + wp * wp; never executed: return xp * xp + yp * yp + zp * zp + wp * wp; | 0 | ||||||||||||||||||
248 | } | - | ||||||||||||||||||
249 | - | |||||||||||||||||||
250 | /*! | - | ||||||||||||||||||
251 | Returns the normalized unit form of this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
252 | - | |||||||||||||||||||
253 | If this quaternion is null, then a null quaternion is returned. | - | ||||||||||||||||||
254 | If the length of the quaternion is very close to 1, then the quaternion | - | ||||||||||||||||||
255 | will be returned as-is. Otherwise the normalized form of the | - | ||||||||||||||||||
256 | quaternion of length 1 will be returned. | - | ||||||||||||||||||
257 | - | |||||||||||||||||||
258 | \sa normalize(), length(), dotProduct() | - | ||||||||||||||||||
259 | */ | - | ||||||||||||||||||
260 | QQuaternion QQuaternion::normalized() const | - | ||||||||||||||||||
261 | { | - | ||||||||||||||||||
262 | // Need some extra precision if the length is very small. | - | ||||||||||||||||||
263 | double len = double(xp) * double(xp) + | - | ||||||||||||||||||
264 | double(yp) * double(yp) + | - | ||||||||||||||||||
265 | double(zp) * double(zp) + | - | ||||||||||||||||||
266 | double(wp) * double(wp); | - | ||||||||||||||||||
267 | if (qFuzzyIsNull(len - 1.0f))
| 0 | ||||||||||||||||||
268 | return *this; never executed: return *this; | 0 | ||||||||||||||||||
269 | else if (!qFuzzyIsNull(len))
| 0 | ||||||||||||||||||
270 | return *this / std::sqrt(len); never executed: return *this / std::sqrt(len); | 0 | ||||||||||||||||||
271 | else | - | ||||||||||||||||||
272 | return QQuaternion(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f); never executed: return QQuaternion(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f); | 0 | ||||||||||||||||||
273 | } | - | ||||||||||||||||||
274 | - | |||||||||||||||||||
275 | /*! | - | ||||||||||||||||||
276 | Normalizes the current quaternion in place. Nothing happens if this | - | ||||||||||||||||||
277 | is a null quaternion or the length of the quaternion is very close to 1. | - | ||||||||||||||||||
278 | - | |||||||||||||||||||
279 | \sa length(), normalized() | - | ||||||||||||||||||
280 | */ | - | ||||||||||||||||||
281 | void QQuaternion::normalize() | - | ||||||||||||||||||
282 | { | - | ||||||||||||||||||
283 | // Need some extra precision if the length is very small. | - | ||||||||||||||||||
284 | double len = double(xp) * double(xp) + | - | ||||||||||||||||||
285 | double(yp) * double(yp) + | - | ||||||||||||||||||
286 | double(zp) * double(zp) + | - | ||||||||||||||||||
287 | double(wp) * double(wp); | - | ||||||||||||||||||
288 | if (qFuzzyIsNull(len - 1.0f) || qFuzzyIsNull(len))
| 0 | ||||||||||||||||||
289 | return; never executed: return; | 0 | ||||||||||||||||||
290 | - | |||||||||||||||||||
291 | len = std::sqrt(len); | - | ||||||||||||||||||
292 | - | |||||||||||||||||||
293 | xp /= len; | - | ||||||||||||||||||
294 | yp /= len; | - | ||||||||||||||||||
295 | zp /= len; | - | ||||||||||||||||||
296 | wp /= len; | - | ||||||||||||||||||
297 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
298 | - | |||||||||||||||||||
299 | /*! | - | ||||||||||||||||||
300 | \fn QQuaternion QQuaternion::inverted() const | - | ||||||||||||||||||
301 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
302 | - | |||||||||||||||||||
303 | Returns the inverse of this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
304 | If this quaternion is null, then a null quaternion is returned. | - | ||||||||||||||||||
305 | - | |||||||||||||||||||
306 | \sa isNull(), length() | - | ||||||||||||||||||
307 | */ | - | ||||||||||||||||||
308 | - | |||||||||||||||||||
309 | /*! | - | ||||||||||||||||||
310 | \fn QQuaternion QQuaternion::conjugated() const | - | ||||||||||||||||||
311 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
312 | - | |||||||||||||||||||
313 | Returns the conjugate of this quaternion, which is | - | ||||||||||||||||||
314 | (-x, -y, -z, scalar). | - | ||||||||||||||||||
315 | */ | - | ||||||||||||||||||
316 | - | |||||||||||||||||||
317 | /*! | - | ||||||||||||||||||
318 | \fn QQuaternion QQuaternion::conjugate() const | - | ||||||||||||||||||
319 | \obsolete | - | ||||||||||||||||||
320 | - | |||||||||||||||||||
321 | Use conjugated() instead. | - | ||||||||||||||||||
322 | */ | - | ||||||||||||||||||
323 | - | |||||||||||||||||||
324 | /*! | - | ||||||||||||||||||
325 | Rotates \a vector with this quaternion to produce a new vector | - | ||||||||||||||||||
326 | in 3D space. The following code: | - | ||||||||||||||||||
327 | - | |||||||||||||||||||
328 | \code | - | ||||||||||||||||||
329 | QVector3D result = q.rotatedVector(vector); | - | ||||||||||||||||||
330 | \endcode | - | ||||||||||||||||||
331 | - | |||||||||||||||||||
332 | is equivalent to the following: | - | ||||||||||||||||||
333 | - | |||||||||||||||||||
334 | \code | - | ||||||||||||||||||
335 | QVector3D result = (q * QQuaternion(0, vector) * q.conjugated()).vector(); | - | ||||||||||||||||||
336 | \endcode | - | ||||||||||||||||||
337 | */ | - | ||||||||||||||||||
338 | QVector3D QQuaternion::rotatedVector(const QVector3D& vector) const | - | ||||||||||||||||||
339 | { | - | ||||||||||||||||||
340 | return (*this * QQuaternion(0, vector) * conjugated()).vector(); never executed: return (*this * QQuaternion(0, vector) * conjugated()).vector(); | 0 | ||||||||||||||||||
341 | } | - | ||||||||||||||||||
342 | - | |||||||||||||||||||
343 | /*! | - | ||||||||||||||||||
344 | \fn QQuaternion &QQuaternion::operator+=(const QQuaternion &quaternion) | - | ||||||||||||||||||
345 | - | |||||||||||||||||||
346 | Adds the given \a quaternion to this quaternion and returns a reference to | - | ||||||||||||||||||
347 | this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
348 | - | |||||||||||||||||||
349 | \sa operator-=() | - | ||||||||||||||||||
350 | */ | - | ||||||||||||||||||
351 | - | |||||||||||||||||||
352 | /*! | - | ||||||||||||||||||
353 | \fn QQuaternion &QQuaternion::operator-=(const QQuaternion &quaternion) | - | ||||||||||||||||||
354 | - | |||||||||||||||||||
355 | Subtracts the given \a quaternion from this quaternion and returns a | - | ||||||||||||||||||
356 | reference to this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
357 | - | |||||||||||||||||||
358 | \sa operator+=() | - | ||||||||||||||||||
359 | */ | - | ||||||||||||||||||
360 | - | |||||||||||||||||||
361 | /*! | - | ||||||||||||||||||
362 | \fn QQuaternion &QQuaternion::operator*=(float factor) | - | ||||||||||||||||||
363 | - | |||||||||||||||||||
364 | Multiplies this quaternion's components by the given \a factor, and | - | ||||||||||||||||||
365 | returns a reference to this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
366 | - | |||||||||||||||||||
367 | \sa operator/=() | - | ||||||||||||||||||
368 | */ | - | ||||||||||||||||||
369 | - | |||||||||||||||||||
370 | /*! | - | ||||||||||||||||||
371 | \fn QQuaternion &QQuaternion::operator*=(const QQuaternion &quaternion) | - | ||||||||||||||||||
372 | - | |||||||||||||||||||
373 | Multiplies this quaternion by \a quaternion and returns a reference | - | ||||||||||||||||||
374 | to this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
375 | */ | - | ||||||||||||||||||
376 | - | |||||||||||||||||||
377 | /*! | - | ||||||||||||||||||
378 | \fn QQuaternion &QQuaternion::operator/=(float divisor) | - | ||||||||||||||||||
379 | - | |||||||||||||||||||
380 | Divides this quaternion's components by the given \a divisor, and | - | ||||||||||||||||||
381 | returns a reference to this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
382 | - | |||||||||||||||||||
383 | \sa operator*=() | - | ||||||||||||||||||
384 | */ | - | ||||||||||||||||||
385 | - | |||||||||||||||||||
386 | #ifndef QT_NO_VECTOR3D | - | ||||||||||||||||||
387 | - | |||||||||||||||||||
388 | /*! | - | ||||||||||||||||||
389 | \fn void QQuaternion::getAxisAndAngle(QVector3D *axis, float *angle) const | - | ||||||||||||||||||
390 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
391 | \overload | - | ||||||||||||||||||
392 | - | |||||||||||||||||||
393 | Extracts a 3D axis \a axis and a rotating angle \a angle (in degrees) | - | ||||||||||||||||||
394 | that corresponds to this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
395 | - | |||||||||||||||||||
396 | \sa fromAxisAndAngle() | - | ||||||||||||||||||
397 | */ | - | ||||||||||||||||||
398 | - | |||||||||||||||||||
399 | /*! | - | ||||||||||||||||||
400 | Creates a normalized quaternion that corresponds to rotating through | - | ||||||||||||||||||
401 | \a angle degrees about the specified 3D \a axis. | - | ||||||||||||||||||
402 | - | |||||||||||||||||||
403 | \sa getAxisAndAngle() | - | ||||||||||||||||||
404 | */ | - | ||||||||||||||||||
405 | QQuaternion QQuaternion::fromAxisAndAngle(const QVector3D& axis, float angle) | - | ||||||||||||||||||
406 | { | - | ||||||||||||||||||
407 | // Algorithm from: | - | ||||||||||||||||||
408 | // http://www.j3d.org/matrix_faq/matrfaq_latest.html#Q56 | - | ||||||||||||||||||
409 | // We normalize the result just in case the values are close | - | ||||||||||||||||||
410 | // to zero, as suggested in the above FAQ. | - | ||||||||||||||||||
411 | float a = (angle / 2.0f) * M_PI / 180.0f; | - | ||||||||||||||||||
412 | float s = std::sin(a); | - | ||||||||||||||||||
413 | float c = std::cos(a); | - | ||||||||||||||||||
414 | QVector3D ax = axis.normalized(); | - | ||||||||||||||||||
415 | return QQuaternion(c, ax.x() * s, ax.y() * s, ax.z() * s).normalized(); never executed: return QQuaternion(c, ax.x() * s, ax.y() * s, ax.z() * s).normalized(); | 0 | ||||||||||||||||||
416 | } | - | ||||||||||||||||||
417 | - | |||||||||||||||||||
418 | #endif | - | ||||||||||||||||||
419 | - | |||||||||||||||||||
420 | /*! | - | ||||||||||||||||||
421 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
422 | - | |||||||||||||||||||
423 | Extracts a 3D axis (\a x, \a y, \a z) and a rotating angle \a angle (in degrees) | - | ||||||||||||||||||
424 | that corresponds to this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
425 | - | |||||||||||||||||||
426 | \sa fromAxisAndAngle() | - | ||||||||||||||||||
427 | */ | - | ||||||||||||||||||
428 | void QQuaternion::getAxisAndAngle(float *x, float *y, float *z, float *angle) const | - | ||||||||||||||||||
429 | { | - | ||||||||||||||||||
430 | Q_ASSERT(x && y && z && angle); | - | ||||||||||||||||||
431 | - | |||||||||||||||||||
432 | // The quaternion representing the rotation is | - | ||||||||||||||||||
433 | // q = cos(A/2)+sin(A/2)*(x*i+y*j+z*k) | - | ||||||||||||||||||
434 | - | |||||||||||||||||||
435 | float length = xp * xp + yp * yp + zp * zp; | - | ||||||||||||||||||
436 | if (!qFuzzyIsNull(length)) {
| 0 | ||||||||||||||||||
437 | *x = xp; | - | ||||||||||||||||||
438 | *y = yp; | - | ||||||||||||||||||
439 | *z = zp; | - | ||||||||||||||||||
440 | if (!qFuzzyIsNull(length - 1.0f)) {
| 0 | ||||||||||||||||||
441 | length = std::sqrt(length); | - | ||||||||||||||||||
442 | *x /= length; | - | ||||||||||||||||||
443 | *y /= length; | - | ||||||||||||||||||
444 | *z /= length; | - | ||||||||||||||||||
445 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
446 | *angle = 2.0f * std::acos(wp); | - | ||||||||||||||||||
447 | } else { never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
448 | // angle is 0 (mod 2*pi), so any axis will fit | - | ||||||||||||||||||
449 | *x = *y = *z = *angle = 0.0f; | - | ||||||||||||||||||
450 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
451 | - | |||||||||||||||||||
452 | *angle = qRadiansToDegrees(*angle); | - | ||||||||||||||||||
453 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
454 | - | |||||||||||||||||||
455 | /*! | - | ||||||||||||||||||
456 | Creates a normalized quaternion that corresponds to rotating through | - | ||||||||||||||||||
457 | \a angle degrees about the 3D axis (\a x, \a y, \a z). | - | ||||||||||||||||||
458 | - | |||||||||||||||||||
459 | \sa getAxisAndAngle() | - | ||||||||||||||||||
460 | */ | - | ||||||||||||||||||
461 | QQuaternion QQuaternion::fromAxisAndAngle | - | ||||||||||||||||||
462 | (float x, float y, float z, float angle) | - | ||||||||||||||||||
463 | { | - | ||||||||||||||||||
464 | float length = std::sqrt(x * x + y * y + z * z); | - | ||||||||||||||||||
465 | if (!qFuzzyIsNull(length - 1.0f) && !qFuzzyIsNull(length)) {
| 0 | ||||||||||||||||||
466 | x /= length; | - | ||||||||||||||||||
467 | y /= length; | - | ||||||||||||||||||
468 | z /= length; | - | ||||||||||||||||||
469 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
470 | float a = (angle / 2.0f) * M_PI / 180.0f; | - | ||||||||||||||||||
471 | float s = std::sin(a); | - | ||||||||||||||||||
472 | float c = std::cos(a); | - | ||||||||||||||||||
473 | return QQuaternion(c, x * s, y * s, z * s).normalized(); never executed: return QQuaternion(c, x * s, y * s, z * s).normalized(); | 0 | ||||||||||||||||||
474 | } | - | ||||||||||||||||||
475 | - | |||||||||||||||||||
476 | #ifndef QT_NO_VECTOR3D | - | ||||||||||||||||||
477 | - | |||||||||||||||||||
478 | /*! | - | ||||||||||||||||||
479 | \fn QVector3D QQuaternion::toEulerAngles() const | - | ||||||||||||||||||
480 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
481 | \overload | - | ||||||||||||||||||
482 | - | |||||||||||||||||||
483 | Calculates roll, pitch, and yaw Euler angles (in degrees) | - | ||||||||||||||||||
484 | that corresponds to this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
485 | - | |||||||||||||||||||
486 | \sa fromEulerAngles() | - | ||||||||||||||||||
487 | */ | - | ||||||||||||||||||
488 | - | |||||||||||||||||||
489 | /*! | - | ||||||||||||||||||
490 | \fn QQuaternion QQuaternion::fromEulerAngles(const QVector3D &eulerAngles) | - | ||||||||||||||||||
491 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
492 | \overload | - | ||||||||||||||||||
493 | - | |||||||||||||||||||
494 | Creates a quaternion that corresponds to a rotation of \a eulerAngles: | - | ||||||||||||||||||
495 | eulerAngles.z() degrees around the z axis, eulerAngles.x() degrees around the x axis, | - | ||||||||||||||||||
496 | and eulerAngles.y() degrees around the y axis (in that order). | - | ||||||||||||||||||
497 | - | |||||||||||||||||||
498 | \sa toEulerAngles() | - | ||||||||||||||||||
499 | */ | - | ||||||||||||||||||
500 | - | |||||||||||||||||||
501 | #endif // QT_NO_VECTOR3D | - | ||||||||||||||||||
502 | - | |||||||||||||||||||
503 | /*! | - | ||||||||||||||||||
504 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
505 | - | |||||||||||||||||||
506 | Calculates \a roll, \a pitch, and \a yaw Euler angles (in degrees) | - | ||||||||||||||||||
507 | that corresponds to this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
508 | - | |||||||||||||||||||
509 | \sa fromEulerAngles() | - | ||||||||||||||||||
510 | */ | - | ||||||||||||||||||
511 | void QQuaternion::getEulerAngles(float *pitch, float *yaw, float *roll) const | - | ||||||||||||||||||
512 | { | - | ||||||||||||||||||
513 | Q_ASSERT(pitch && yaw && roll); | - | ||||||||||||||||||
514 | - | |||||||||||||||||||
515 | // Algorithm from: | - | ||||||||||||||||||
516 | // http://www.j3d.org/matrix_faq/matrfaq_latest.html#Q37 | - | ||||||||||||||||||
517 | - | |||||||||||||||||||
518 | float xx = xp * xp; | - | ||||||||||||||||||
519 | float xy = xp * yp; | - | ||||||||||||||||||
520 | float xz = xp * zp; | - | ||||||||||||||||||
521 | float xw = xp * wp; | - | ||||||||||||||||||
522 | float yy = yp * yp; | - | ||||||||||||||||||
523 | float yz = yp * zp; | - | ||||||||||||||||||
524 | float yw = yp * wp; | - | ||||||||||||||||||
525 | float zz = zp * zp; | - | ||||||||||||||||||
526 | float zw = zp * wp; | - | ||||||||||||||||||
527 | - | |||||||||||||||||||
528 | const float lengthSquared = xx + yy + zz + wp * wp; | - | ||||||||||||||||||
529 | if (!qFuzzyIsNull(lengthSquared - 1.0f) && !qFuzzyIsNull(lengthSquared)) {
| 0 | ||||||||||||||||||
530 | xx /= lengthSquared; | - | ||||||||||||||||||
531 | xy /= lengthSquared; // same as (xp / length) * (yp / length) | - | ||||||||||||||||||
532 | xz /= lengthSquared; | - | ||||||||||||||||||
533 | xw /= lengthSquared; | - | ||||||||||||||||||
534 | yy /= lengthSquared; | - | ||||||||||||||||||
535 | yz /= lengthSquared; | - | ||||||||||||||||||
536 | yw /= lengthSquared; | - | ||||||||||||||||||
537 | zz /= lengthSquared; | - | ||||||||||||||||||
538 | zw /= lengthSquared; | - | ||||||||||||||||||
539 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
540 | - | |||||||||||||||||||
541 | *pitch = std::asin(-2.0f * (yz - xw)); | - | ||||||||||||||||||
542 | if (*pitch < M_PI_2) {
| 0 | ||||||||||||||||||
543 | if (*pitch > -M_PI_2) {
| 0 | ||||||||||||||||||
544 | *yaw = std::atan2(2.0f * (xz + yw), 1.0f - 2.0f * (xx + yy)); | - | ||||||||||||||||||
545 | *roll = std::atan2(2.0f * (xy + zw), 1.0f - 2.0f * (xx + zz)); | - | ||||||||||||||||||
546 | } else { never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
547 | // not a unique solution | - | ||||||||||||||||||
548 | *roll = 0.0f; | - | ||||||||||||||||||
549 | *yaw = -std::atan2(-2.0f * (xy - zw), 1.0f - 2.0f * (yy + zz)); | - | ||||||||||||||||||
550 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
551 | } else { | - | ||||||||||||||||||
552 | // not a unique solution | - | ||||||||||||||||||
553 | *roll = 0.0f; | - | ||||||||||||||||||
554 | *yaw = std::atan2(-2.0f * (xy - zw), 1.0f - 2.0f * (yy + zz)); | - | ||||||||||||||||||
555 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
556 | - | |||||||||||||||||||
557 | *pitch = qRadiansToDegrees(*pitch); | - | ||||||||||||||||||
558 | *yaw = qRadiansToDegrees(*yaw); | - | ||||||||||||||||||
559 | *roll = qRadiansToDegrees(*roll); | - | ||||||||||||||||||
560 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
561 | - | |||||||||||||||||||
562 | /*! | - | ||||||||||||||||||
563 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
564 | - | |||||||||||||||||||
565 | Creates a quaternion that corresponds to a rotation of | - | ||||||||||||||||||
566 | \a roll degrees around the z axis, \a pitch degrees around the x axis, | - | ||||||||||||||||||
567 | and \a yaw degrees around the y axis (in that order). | - | ||||||||||||||||||
568 | - | |||||||||||||||||||
569 | \sa getEulerAngles() | - | ||||||||||||||||||
570 | */ | - | ||||||||||||||||||
571 | QQuaternion QQuaternion::fromEulerAngles(float pitch, float yaw, float roll) | - | ||||||||||||||||||
572 | { | - | ||||||||||||||||||
573 | // Algorithm from: | - | ||||||||||||||||||
574 | // http://www.j3d.org/matrix_faq/matrfaq_latest.html#Q60 | - | ||||||||||||||||||
575 | - | |||||||||||||||||||
576 | pitch = qDegreesToRadians(pitch); | - | ||||||||||||||||||
577 | yaw = qDegreesToRadians(yaw); | - | ||||||||||||||||||
578 | roll = qDegreesToRadians(roll); | - | ||||||||||||||||||
579 | - | |||||||||||||||||||
580 | pitch *= 0.5f; | - | ||||||||||||||||||
581 | yaw *= 0.5f; | - | ||||||||||||||||||
582 | roll *= 0.5f; | - | ||||||||||||||||||
583 | - | |||||||||||||||||||
584 | const float c1 = std::cos(yaw); | - | ||||||||||||||||||
585 | const float s1 = std::sin(yaw); | - | ||||||||||||||||||
586 | const float c2 = std::cos(roll); | - | ||||||||||||||||||
587 | const float s2 = std::sin(roll); | - | ||||||||||||||||||
588 | const float c3 = std::cos(pitch); | - | ||||||||||||||||||
589 | const float s3 = std::sin(pitch); | - | ||||||||||||||||||
590 | const float c1c2 = c1 * c2; | - | ||||||||||||||||||
591 | const float s1s2 = s1 * s2; | - | ||||||||||||||||||
592 | - | |||||||||||||||||||
593 | const float w = c1c2 * c3 + s1s2 * s3; | - | ||||||||||||||||||
594 | const float x = c1c2 * s3 + s1s2 * c3; | - | ||||||||||||||||||
595 | const float y = s1 * c2 * c3 - c1 * s2 * s3; | - | ||||||||||||||||||
596 | const float z = c1 * s2 * c3 - s1 * c2 * s3; | - | ||||||||||||||||||
597 | - | |||||||||||||||||||
598 | return QQuaternion(w, x, y, z); never executed: return QQuaternion(w, x, y, z); | 0 | ||||||||||||||||||
599 | } | - | ||||||||||||||||||
600 | - | |||||||||||||||||||
601 | /*! | - | ||||||||||||||||||
602 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
603 | - | |||||||||||||||||||
604 | Creates a rotation matrix that corresponds to this quaternion. | - | ||||||||||||||||||
605 | - | |||||||||||||||||||
606 | \note If this quaternion is not normalized, | - | ||||||||||||||||||
607 | the resulting rotation matrix will contain scaling information. | - | ||||||||||||||||||
608 | - | |||||||||||||||||||
609 | \sa fromRotationMatrix(), getAxes() | - | ||||||||||||||||||
610 | */ | - | ||||||||||||||||||
611 | QMatrix3x3 QQuaternion::toRotationMatrix() const | - | ||||||||||||||||||
612 | { | - | ||||||||||||||||||
613 | // Algorithm from: | - | ||||||||||||||||||
614 | // http://www.j3d.org/matrix_faq/matrfaq_latest.html#Q54 | - | ||||||||||||||||||
615 | - | |||||||||||||||||||
616 | QMatrix3x3 rot3x3(Qt::Uninitialized); | - | ||||||||||||||||||
617 | - | |||||||||||||||||||
618 | const float f2x = xp + xp; | - | ||||||||||||||||||
619 | const float f2y = yp + yp; | - | ||||||||||||||||||
620 | const float f2z = zp + zp; | - | ||||||||||||||||||
621 | const float f2xw = f2x * wp; | - | ||||||||||||||||||
622 | const float f2yw = f2y * wp; | - | ||||||||||||||||||
623 | const float f2zw = f2z * wp; | - | ||||||||||||||||||
624 | const float f2xx = f2x * xp; | - | ||||||||||||||||||
625 | const float f2xy = f2x * yp; | - | ||||||||||||||||||
626 | const float f2xz = f2x * zp; | - | ||||||||||||||||||
627 | const float f2yy = f2y * yp; | - | ||||||||||||||||||
628 | const float f2yz = f2y * zp; | - | ||||||||||||||||||
629 | const float f2zz = f2z * zp; | - | ||||||||||||||||||
630 | - | |||||||||||||||||||
631 | rot3x3(0, 0) = 1.0f - (f2yy + f2zz); | - | ||||||||||||||||||
632 | rot3x3(0, 1) = f2xy - f2zw; | - | ||||||||||||||||||
633 | rot3x3(0, 2) = f2xz + f2yw; | - | ||||||||||||||||||
634 | rot3x3(1, 0) = f2xy + f2zw; | - | ||||||||||||||||||
635 | rot3x3(1, 1) = 1.0f - (f2xx + f2zz); | - | ||||||||||||||||||
636 | rot3x3(1, 2) = f2yz - f2xw; | - | ||||||||||||||||||
637 | rot3x3(2, 0) = f2xz - f2yw; | - | ||||||||||||||||||
638 | rot3x3(2, 1) = f2yz + f2xw; | - | ||||||||||||||||||
639 | rot3x3(2, 2) = 1.0f - (f2xx + f2yy); | - | ||||||||||||||||||
640 | - | |||||||||||||||||||
641 | return rot3x3; never executed: return rot3x3; | 0 | ||||||||||||||||||
642 | } | - | ||||||||||||||||||
643 | - | |||||||||||||||||||
644 | /*! | - | ||||||||||||||||||
645 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
646 | - | |||||||||||||||||||
647 | Creates a quaternion that corresponds to a rotation matrix \a rot3x3. | - | ||||||||||||||||||
648 | - | |||||||||||||||||||
649 | \note If a given rotation matrix is not normalized, | - | ||||||||||||||||||
650 | the resulting quaternion will contain scaling information. | - | ||||||||||||||||||
651 | - | |||||||||||||||||||
652 | \sa toRotationMatrix(), fromAxes() | - | ||||||||||||||||||
653 | */ | - | ||||||||||||||||||
654 | QQuaternion QQuaternion::fromRotationMatrix(const QMatrix3x3 &rot3x3) | - | ||||||||||||||||||
655 | { | - | ||||||||||||||||||
656 | // Algorithm from: | - | ||||||||||||||||||
657 | // http://www.j3d.org/matrix_faq/matrfaq_latest.html#Q55 | - | ||||||||||||||||||
658 | - | |||||||||||||||||||
659 | float scalar; | - | ||||||||||||||||||
660 | float axis[3]; | - | ||||||||||||||||||
661 | - | |||||||||||||||||||
662 | const float trace = rot3x3(0, 0) + rot3x3(1, 1) + rot3x3(2, 2); | - | ||||||||||||||||||
663 | if (trace > 0.00000001f) {
| 0 | ||||||||||||||||||
664 | const float s = 2.0f * std::sqrt(trace + 1.0f); | - | ||||||||||||||||||
665 | scalar = 0.25f * s; | - | ||||||||||||||||||
666 | axis[0] = (rot3x3(2, 1) - rot3x3(1, 2)) / s; | - | ||||||||||||||||||
667 | axis[1] = (rot3x3(0, 2) - rot3x3(2, 0)) / s; | - | ||||||||||||||||||
668 | axis[2] = (rot3x3(1, 0) - rot3x3(0, 1)) / s; | - | ||||||||||||||||||
669 | } else { never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
670 | static int s_next[3] = { 1, 2, 0 }; | - | ||||||||||||||||||
671 | int i = 0; | - | ||||||||||||||||||
672 | if (rot3x3(1, 1) > rot3x3(0, 0))
| 0 | ||||||||||||||||||
673 | i = 1; never executed: i = 1; | 0 | ||||||||||||||||||
674 | if (rot3x3(2, 2) > rot3x3(i, i))
| 0 | ||||||||||||||||||
675 | i = 2; never executed: i = 2; | 0 | ||||||||||||||||||
676 | int j = s_next[i]; | - | ||||||||||||||||||
677 | int k = s_next[j]; | - | ||||||||||||||||||
678 | - | |||||||||||||||||||
679 | const float s = 2.0f * std::sqrt(rot3x3(i, i) - rot3x3(j, j) - rot3x3(k, k) + 1.0f); | - | ||||||||||||||||||
680 | axis[i] = 0.25f * s; | - | ||||||||||||||||||
681 | scalar = (rot3x3(k, j) - rot3x3(j, k)) / s; | - | ||||||||||||||||||
682 | axis[j] = (rot3x3(j, i) + rot3x3(i, j)) / s; | - | ||||||||||||||||||
683 | axis[k] = (rot3x3(k, i) + rot3x3(i, k)) / s; | - | ||||||||||||||||||
684 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
685 | - | |||||||||||||||||||
686 | return QQuaternion(scalar, axis[0], axis[1], axis[2]); never executed: return QQuaternion(scalar, axis[0], axis[1], axis[2]); | 0 | ||||||||||||||||||
687 | } | - | ||||||||||||||||||
688 | - | |||||||||||||||||||
689 | #ifndef QT_NO_VECTOR3D | - | ||||||||||||||||||
690 | - | |||||||||||||||||||
691 | /*! | - | ||||||||||||||||||
692 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
693 | - | |||||||||||||||||||
694 | Returns the 3 orthonormal axes (\a xAxis, \a yAxis, \a zAxis) defining the quaternion. | - | ||||||||||||||||||
695 | - | |||||||||||||||||||
696 | \sa fromAxes(), toRotationMatrix() | - | ||||||||||||||||||
697 | */ | - | ||||||||||||||||||
698 | void QQuaternion::getAxes(QVector3D *xAxis, QVector3D *yAxis, QVector3D *zAxis) const | - | ||||||||||||||||||
699 | { | - | ||||||||||||||||||
700 | Q_ASSERT(xAxis && yAxis && zAxis); | - | ||||||||||||||||||
701 | - | |||||||||||||||||||
702 | const QMatrix3x3 rot3x3(toRotationMatrix()); | - | ||||||||||||||||||
703 | - | |||||||||||||||||||
704 | *xAxis = QVector3D(rot3x3(0, 0), rot3x3(1, 0), rot3x3(2, 0)); | - | ||||||||||||||||||
705 | *yAxis = QVector3D(rot3x3(0, 1), rot3x3(1, 1), rot3x3(2, 1)); | - | ||||||||||||||||||
706 | *zAxis = QVector3D(rot3x3(0, 2), rot3x3(1, 2), rot3x3(2, 2)); | - | ||||||||||||||||||
707 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
708 | - | |||||||||||||||||||
709 | /*! | - | ||||||||||||||||||
710 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
711 | - | |||||||||||||||||||
712 | Constructs the quaternion using 3 axes (\a xAxis, \a yAxis, \a zAxis). | - | ||||||||||||||||||
713 | - | |||||||||||||||||||
714 | \note The axes are assumed to be orthonormal. | - | ||||||||||||||||||
715 | - | |||||||||||||||||||
716 | \sa getAxes(), fromRotationMatrix() | - | ||||||||||||||||||
717 | */ | - | ||||||||||||||||||
718 | QQuaternion QQuaternion::fromAxes(const QVector3D &xAxis, const QVector3D &yAxis, const QVector3D &zAxis) | - | ||||||||||||||||||
719 | { | - | ||||||||||||||||||
720 | QMatrix3x3 rot3x3(Qt::Uninitialized); | - | ||||||||||||||||||
721 | rot3x3(0, 0) = xAxis.x(); | - | ||||||||||||||||||
722 | rot3x3(1, 0) = xAxis.y(); | - | ||||||||||||||||||
723 | rot3x3(2, 0) = xAxis.z(); | - | ||||||||||||||||||
724 | rot3x3(0, 1) = yAxis.x(); | - | ||||||||||||||||||
725 | rot3x3(1, 1) = yAxis.y(); | - | ||||||||||||||||||
726 | rot3x3(2, 1) = yAxis.z(); | - | ||||||||||||||||||
727 | rot3x3(0, 2) = zAxis.x(); | - | ||||||||||||||||||
728 | rot3x3(1, 2) = zAxis.y(); | - | ||||||||||||||||||
729 | rot3x3(2, 2) = zAxis.z(); | - | ||||||||||||||||||
730 | - | |||||||||||||||||||
731 | return QQuaternion::fromRotationMatrix(rot3x3); never executed: return QQuaternion::fromRotationMatrix(rot3x3); | 0 | ||||||||||||||||||
732 | } | - | ||||||||||||||||||
733 | - | |||||||||||||||||||
734 | /*! | - | ||||||||||||||||||
735 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
736 | - | |||||||||||||||||||
737 | Constructs the quaternion using specified forward direction \a direction | - | ||||||||||||||||||
738 | and upward direction \a up. | - | ||||||||||||||||||
739 | If the upward direction was not specified or the forward and upward | - | ||||||||||||||||||
740 | vectors are collinear, a new orthonormal upward direction will be generated. | - | ||||||||||||||||||
741 | - | |||||||||||||||||||
742 | \sa fromAxes(), rotationTo() | - | ||||||||||||||||||
743 | */ | - | ||||||||||||||||||
744 | QQuaternion QQuaternion::fromDirection(const QVector3D &direction, const QVector3D &up) | - | ||||||||||||||||||
745 | { | - | ||||||||||||||||||
746 | if (qFuzzyIsNull(direction.x()) && qFuzzyIsNull(direction.y()) && qFuzzyIsNull(direction.z()))
| 0 | ||||||||||||||||||
747 | return QQuaternion(); never executed: return QQuaternion(); | 0 | ||||||||||||||||||
748 | - | |||||||||||||||||||
749 | const QVector3D zAxis(direction.normalized()); | - | ||||||||||||||||||
750 | QVector3D xAxis(QVector3D::crossProduct(up, zAxis)); | - | ||||||||||||||||||
751 | if (qFuzzyIsNull(xAxis.lengthSquared())) {
| 0 | ||||||||||||||||||
752 | // collinear or invalid up vector; derive shortest arc to new direction | - | ||||||||||||||||||
753 | return QQuaternion::rotationTo(QVector3D(0.0f, 0.0f, 1.0f), zAxis); never executed: return QQuaternion::rotationTo(QVector3D(0.0f, 0.0f, 1.0f), zAxis); | 0 | ||||||||||||||||||
754 | } | - | ||||||||||||||||||
755 | - | |||||||||||||||||||
756 | xAxis.normalize(); | - | ||||||||||||||||||
757 | const QVector3D yAxis(QVector3D::crossProduct(zAxis, xAxis)); | - | ||||||||||||||||||
758 | - | |||||||||||||||||||
759 | return QQuaternion::fromAxes(xAxis, yAxis, zAxis); never executed: return QQuaternion::fromAxes(xAxis, yAxis, zAxis); | 0 | ||||||||||||||||||
760 | } | - | ||||||||||||||||||
761 | - | |||||||||||||||||||
762 | /*! | - | ||||||||||||||||||
763 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
764 | - | |||||||||||||||||||
765 | Returns the shortest arc quaternion to rotate from the direction described by the vector \a from | - | ||||||||||||||||||
766 | to the direction described by the vector \a to. | - | ||||||||||||||||||
767 | - | |||||||||||||||||||
768 | \sa fromDirection() | - | ||||||||||||||||||
769 | */ | - | ||||||||||||||||||
770 | QQuaternion QQuaternion::rotationTo(const QVector3D &from, const QVector3D &to) | - | ||||||||||||||||||
771 | { | - | ||||||||||||||||||
772 | // Based on Stan Melax's article in Game Programming Gems | - | ||||||||||||||||||
773 | - | |||||||||||||||||||
774 | const QVector3D v0(from.normalized()); | - | ||||||||||||||||||
775 | const QVector3D v1(to.normalized()); | - | ||||||||||||||||||
776 | - | |||||||||||||||||||
777 | float d = QVector3D::dotProduct(v0, v1) + 1.0f; | - | ||||||||||||||||||
778 | - | |||||||||||||||||||
779 | // if dest vector is close to the inverse of source vector, ANY axis of rotation is valid | - | ||||||||||||||||||
780 | if (qFuzzyIsNull(d)) {
| 0 | ||||||||||||||||||
781 | QVector3D axis = QVector3D::crossProduct(QVector3D(1.0f, 0.0f, 0.0f), v0); | - | ||||||||||||||||||
782 | if (qFuzzyIsNull(axis.lengthSquared()))
| 0 | ||||||||||||||||||
783 | axis = QVector3D::crossProduct(QVector3D(0.0f, 1.0f, 0.0f), v0); never executed: axis = QVector3D::crossProduct(QVector3D(0.0f, 1.0f, 0.0f), v0); | 0 | ||||||||||||||||||
784 | axis.normalize(); | - | ||||||||||||||||||
785 | - | |||||||||||||||||||
786 | // same as QQuaternion::fromAxisAndAngle(axis, 180.0f) | - | ||||||||||||||||||
787 | return QQuaternion(0.0f, axis.x(), axis.y(), axis.z()); never executed: return QQuaternion(0.0f, axis.x(), axis.y(), axis.z()); | 0 | ||||||||||||||||||
788 | } | - | ||||||||||||||||||
789 | - | |||||||||||||||||||
790 | d = std::sqrt(2.0f * d); | - | ||||||||||||||||||
791 | const QVector3D axis(QVector3D::crossProduct(v0, v1) / d); | - | ||||||||||||||||||
792 | - | |||||||||||||||||||
793 | return QQuaternion(d * 0.5f, axis).normalized(); never executed: return QQuaternion(d * 0.5f, axis).normalized(); | 0 | ||||||||||||||||||
794 | } | - | ||||||||||||||||||
795 | - | |||||||||||||||||||
796 | #endif // QT_NO_VECTOR3D | - | ||||||||||||||||||
797 | - | |||||||||||||||||||
798 | /*! | - | ||||||||||||||||||
799 | \fn bool operator==(const QQuaternion &q1, const QQuaternion &q2) | - | ||||||||||||||||||
800 | \relates QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
801 | - | |||||||||||||||||||
802 | Returns \c true if \a q1 is equal to \a q2; otherwise returns \c false. | - | ||||||||||||||||||
803 | This operator uses an exact floating-point comparison. | - | ||||||||||||||||||
804 | */ | - | ||||||||||||||||||
805 | - | |||||||||||||||||||
806 | /*! | - | ||||||||||||||||||
807 | \fn bool operator!=(const QQuaternion &q1, const QQuaternion &q2) | - | ||||||||||||||||||
808 | \relates QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
809 | - | |||||||||||||||||||
810 | Returns \c true if \a q1 is not equal to \a q2; otherwise returns \c false. | - | ||||||||||||||||||
811 | This operator uses an exact floating-point comparison. | - | ||||||||||||||||||
812 | */ | - | ||||||||||||||||||
813 | - | |||||||||||||||||||
814 | /*! | - | ||||||||||||||||||
815 | \fn const QQuaternion operator+(const QQuaternion &q1, const QQuaternion &q2) | - | ||||||||||||||||||
816 | \relates QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
817 | - | |||||||||||||||||||
818 | Returns a QQuaternion object that is the sum of the given quaternions, | - | ||||||||||||||||||
819 | \a q1 and \a q2; each component is added separately. | - | ||||||||||||||||||
820 | - | |||||||||||||||||||
821 | \sa QQuaternion::operator+=() | - | ||||||||||||||||||
822 | */ | - | ||||||||||||||||||
823 | - | |||||||||||||||||||
824 | /*! | - | ||||||||||||||||||
825 | \fn const QQuaternion operator-(const QQuaternion &q1, const QQuaternion &q2) | - | ||||||||||||||||||
826 | \relates QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
827 | - | |||||||||||||||||||
828 | Returns a QQuaternion object that is formed by subtracting | - | ||||||||||||||||||
829 | \a q2 from \a q1; each component is subtracted separately. | - | ||||||||||||||||||
830 | - | |||||||||||||||||||
831 | \sa QQuaternion::operator-=() | - | ||||||||||||||||||
832 | */ | - | ||||||||||||||||||
833 | - | |||||||||||||||||||
834 | /*! | - | ||||||||||||||||||
835 | \fn const QQuaternion operator*(float factor, const QQuaternion &quaternion) | - | ||||||||||||||||||
836 | \relates QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
837 | - | |||||||||||||||||||
838 | Returns a copy of the given \a quaternion, multiplied by the | - | ||||||||||||||||||
839 | given \a factor. | - | ||||||||||||||||||
840 | - | |||||||||||||||||||
841 | \sa QQuaternion::operator*=() | - | ||||||||||||||||||
842 | */ | - | ||||||||||||||||||
843 | - | |||||||||||||||||||
844 | /*! | - | ||||||||||||||||||
845 | \fn const QQuaternion operator*(const QQuaternion &quaternion, float factor) | - | ||||||||||||||||||
846 | \relates QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
847 | - | |||||||||||||||||||
848 | Returns a copy of the given \a quaternion, multiplied by the | - | ||||||||||||||||||
849 | given \a factor. | - | ||||||||||||||||||
850 | - | |||||||||||||||||||
851 | \sa QQuaternion::operator*=() | - | ||||||||||||||||||
852 | */ | - | ||||||||||||||||||
853 | - | |||||||||||||||||||
854 | /*! | - | ||||||||||||||||||
855 | \fn const QQuaternion operator*(const QQuaternion &q1, const QQuaternion& q2) | - | ||||||||||||||||||
856 | \relates QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
857 | - | |||||||||||||||||||
858 | Multiplies \a q1 and \a q2 using quaternion multiplication. | - | ||||||||||||||||||
859 | The result corresponds to applying both of the rotations specified | - | ||||||||||||||||||
860 | by \a q1 and \a q2. | - | ||||||||||||||||||
861 | - | |||||||||||||||||||
862 | \sa QQuaternion::operator*=() | - | ||||||||||||||||||
863 | */ | - | ||||||||||||||||||
864 | - | |||||||||||||||||||
865 | /*! | - | ||||||||||||||||||
866 | \fn const QQuaternion operator-(const QQuaternion &quaternion) | - | ||||||||||||||||||
867 | \relates QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
868 | \overload | - | ||||||||||||||||||
869 | - | |||||||||||||||||||
870 | Returns a QQuaternion object that is formed by changing the sign of | - | ||||||||||||||||||
871 | all three components of the given \a quaternion. | - | ||||||||||||||||||
872 | - | |||||||||||||||||||
873 | Equivalent to \c {QQuaternion(0,0,0,0) - quaternion}. | - | ||||||||||||||||||
874 | */ | - | ||||||||||||||||||
875 | - | |||||||||||||||||||
876 | /*! | - | ||||||||||||||||||
877 | \fn const QQuaternion operator/(const QQuaternion &quaternion, float divisor) | - | ||||||||||||||||||
878 | \relates QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
879 | - | |||||||||||||||||||
880 | Returns the QQuaternion object formed by dividing all components of | - | ||||||||||||||||||
881 | the given \a quaternion by the given \a divisor. | - | ||||||||||||||||||
882 | - | |||||||||||||||||||
883 | \sa QQuaternion::operator/=() | - | ||||||||||||||||||
884 | */ | - | ||||||||||||||||||
885 | - | |||||||||||||||||||
886 | #ifndef QT_NO_VECTOR3D | - | ||||||||||||||||||
887 | - | |||||||||||||||||||
888 | /*! | - | ||||||||||||||||||
889 | \fn QVector3D operator*(const QQuaternion &quaternion, const QVector3D &vec) | - | ||||||||||||||||||
890 | \since 5.5 | - | ||||||||||||||||||
891 | \relates QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
892 | - | |||||||||||||||||||
893 | Rotates a vector \a vec with a quaternion \a quaternion to produce a new vector in 3D space. | - | ||||||||||||||||||
894 | */ | - | ||||||||||||||||||
895 | - | |||||||||||||||||||
896 | #endif | - | ||||||||||||||||||
897 | - | |||||||||||||||||||
898 | /*! | - | ||||||||||||||||||
899 | \fn bool qFuzzyCompare(const QQuaternion& q1, const QQuaternion& q2) | - | ||||||||||||||||||
900 | \relates QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
901 | - | |||||||||||||||||||
902 | Returns \c true if \a q1 and \a q2 are equal, allowing for a small | - | ||||||||||||||||||
903 | fuzziness factor for floating-point comparisons; false otherwise. | - | ||||||||||||||||||
904 | */ | - | ||||||||||||||||||
905 | - | |||||||||||||||||||
906 | /*! | - | ||||||||||||||||||
907 | Interpolates along the shortest spherical path between the | - | ||||||||||||||||||
908 | rotational positions \a q1 and \a q2. The value \a t should | - | ||||||||||||||||||
909 | be between 0 and 1, indicating the spherical distance to travel | - | ||||||||||||||||||
910 | between \a q1 and \a q2. | - | ||||||||||||||||||
911 | - | |||||||||||||||||||
912 | If \a t is less than or equal to 0, then \a q1 will be returned. | - | ||||||||||||||||||
913 | If \a t is greater than or equal to 1, then \a q2 will be returned. | - | ||||||||||||||||||
914 | - | |||||||||||||||||||
915 | \sa nlerp() | - | ||||||||||||||||||
916 | */ | - | ||||||||||||||||||
917 | QQuaternion QQuaternion::slerp | - | ||||||||||||||||||
918 | (const QQuaternion& q1, const QQuaternion& q2, float t) | - | ||||||||||||||||||
919 | { | - | ||||||||||||||||||
920 | // Handle the easy cases first. | - | ||||||||||||||||||
921 | if (t <= 0.0f)
| 0 | ||||||||||||||||||
922 | return q1; never executed: return q1; | 0 | ||||||||||||||||||
923 | else if (t >= 1.0f)
| 0 | ||||||||||||||||||
924 | return q2; never executed: return q2; | 0 | ||||||||||||||||||
925 | - | |||||||||||||||||||
926 | // Determine the angle between the two quaternions. | - | ||||||||||||||||||
927 | QQuaternion q2b(q2); | - | ||||||||||||||||||
928 | float dot = QQuaternion::dotProduct(q1, q2); | - | ||||||||||||||||||
929 | if (dot < 0.0f) {
| 0 | ||||||||||||||||||
930 | q2b = -q2b; | - | ||||||||||||||||||
931 | dot = -dot; | - | ||||||||||||||||||
932 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
933 | - | |||||||||||||||||||
934 | // Get the scale factors. If they are too small, | - | ||||||||||||||||||
935 | // then revert to simple linear interpolation. | - | ||||||||||||||||||
936 | float factor1 = 1.0f - t; | - | ||||||||||||||||||
937 | float factor2 = t; | - | ||||||||||||||||||
938 | if ((1.0f - dot) > 0.0000001) {
| 0 | ||||||||||||||||||
939 | float angle = std::acos(dot); | - | ||||||||||||||||||
940 | float sinOfAngle = std::sin(angle); | - | ||||||||||||||||||
941 | if (sinOfAngle > 0.0000001) {
| 0 | ||||||||||||||||||
942 | factor1 = std::sin((1.0f - t) * angle) / sinOfAngle; | - | ||||||||||||||||||
943 | factor2 = std::sin(t * angle) / sinOfAngle; | - | ||||||||||||||||||
944 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
945 | } never executed: end of block | 0 | ||||||||||||||||||
946 | - | |||||||||||||||||||
947 | // Construct the result quaternion. | - | ||||||||||||||||||
948 | return q1 * factor1 + q2b * factor2; never executed: return q1 * factor1 + q2b * factor2; | 0 | ||||||||||||||||||
949 | } | - | ||||||||||||||||||
950 | - | |||||||||||||||||||
951 | /*! | - | ||||||||||||||||||
952 | Interpolates along the shortest linear path between the rotational | - | ||||||||||||||||||
953 | positions \a q1 and \a q2. The value \a t should be between 0 and 1, | - | ||||||||||||||||||
954 | indicating the distance to travel between \a q1 and \a q2. | - | ||||||||||||||||||
955 | The result will be normalized(). | - | ||||||||||||||||||
956 | - | |||||||||||||||||||
957 | If \a t is less than or equal to 0, then \a q1 will be returned. | - | ||||||||||||||||||
958 | If \a t is greater than or equal to 1, then \a q2 will be returned. | - | ||||||||||||||||||
959 | - | |||||||||||||||||||
960 | The nlerp() function is typically faster than slerp() and will | - | ||||||||||||||||||
961 | give approximate results to spherical interpolation that are | - | ||||||||||||||||||
962 | good enough for some applications. | - | ||||||||||||||||||
963 | - | |||||||||||||||||||
964 | \sa slerp() | - | ||||||||||||||||||
965 | */ | - | ||||||||||||||||||
966 | QQuaternion QQuaternion::nlerp | - | ||||||||||||||||||
967 | (const QQuaternion& q1, const QQuaternion& q2, float t) | - | ||||||||||||||||||
968 | { | - | ||||||||||||||||||
969 | // Handle the easy cases first. | - | ||||||||||||||||||
970 | if (t <= 0.0f)
| 0 | ||||||||||||||||||
971 | return q1; never executed: return q1; | 0 | ||||||||||||||||||
972 | else if (t >= 1.0f)
| 0 | ||||||||||||||||||
973 | return q2; never executed: return q2; | 0 | ||||||||||||||||||
974 | - | |||||||||||||||||||
975 | // Determine the angle between the two quaternions. | - | ||||||||||||||||||
976 | QQuaternion q2b(q2); | - | ||||||||||||||||||
977 | float dot = QQuaternion::dotProduct(q1, q2); | - | ||||||||||||||||||
978 | if (dot < 0.0f)
| 0 | ||||||||||||||||||
979 | q2b = -q2b; never executed: q2b = -q2b; | 0 | ||||||||||||||||||
980 | - | |||||||||||||||||||
981 | // Perform the linear interpolation. | - | ||||||||||||||||||
982 | return (q1 * (1.0f - t) + q2b * t).normalized(); never executed: return (q1 * (1.0f - t) + q2b * t).normalized(); | 0 | ||||||||||||||||||
983 | } | - | ||||||||||||||||||
984 | - | |||||||||||||||||||
985 | /*! | - | ||||||||||||||||||
986 | Returns the quaternion as a QVariant. | - | ||||||||||||||||||
987 | */ | - | ||||||||||||||||||
988 | QQuaternion::operator QVariant() const | - | ||||||||||||||||||
989 | { | - | ||||||||||||||||||
990 | return QVariant(QVariant::Quaternion, this); never executed: return QVariant(QVariant::Quaternion, this); | 0 | ||||||||||||||||||
991 | } | - | ||||||||||||||||||
992 | - | |||||||||||||||||||
993 | #ifndef QT_NO_DEBUG_STREAM | - | ||||||||||||||||||
994 | - | |||||||||||||||||||
995 | QDebug operator<<(QDebug dbg, const QQuaternion &q) | - | ||||||||||||||||||
996 | { | - | ||||||||||||||||||
997 | QDebugStateSaver saver(dbg); | - | ||||||||||||||||||
998 | dbg.nospace() << "QQuaternion(scalar:" << q.scalar() | - | ||||||||||||||||||
999 | << ", vector:(" << q.x() << ", " | - | ||||||||||||||||||
1000 | << q.y() << ", " << q.z() << "))"; | - | ||||||||||||||||||
1001 | return dbg; never executed: return dbg; | 0 | ||||||||||||||||||
1002 | } | - | ||||||||||||||||||
1003 | - | |||||||||||||||||||
1004 | #endif | - | ||||||||||||||||||
1005 | - | |||||||||||||||||||
1006 | #ifndef QT_NO_DATASTREAM | - | ||||||||||||||||||
1007 | - | |||||||||||||||||||
1008 | /*! | - | ||||||||||||||||||
1009 | \fn QDataStream &operator<<(QDataStream &stream, const QQuaternion &quaternion) | - | ||||||||||||||||||
1010 | \relates QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
1011 | - | |||||||||||||||||||
1012 | Writes the given \a quaternion to the given \a stream and returns a | - | ||||||||||||||||||
1013 | reference to the stream. | - | ||||||||||||||||||
1014 | - | |||||||||||||||||||
1015 | \sa {Serializing Qt Data Types} | - | ||||||||||||||||||
1016 | */ | - | ||||||||||||||||||
1017 | - | |||||||||||||||||||
1018 | QDataStream &operator<<(QDataStream &stream, const QQuaternion &quaternion) | - | ||||||||||||||||||
1019 | { | - | ||||||||||||||||||
1020 | stream << quaternion.scalar() << quaternion.x() | - | ||||||||||||||||||
1021 | << quaternion.y() << quaternion.z(); | - | ||||||||||||||||||
1022 | return stream; never executed: return stream; | 0 | ||||||||||||||||||
1023 | } | - | ||||||||||||||||||
1024 | - | |||||||||||||||||||
1025 | /*! | - | ||||||||||||||||||
1026 | \fn QDataStream &operator>>(QDataStream &stream, QQuaternion &quaternion) | - | ||||||||||||||||||
1027 | \relates QQuaternion | - | ||||||||||||||||||
1028 | - | |||||||||||||||||||
1029 | Reads a quaternion from the given \a stream into the given \a quaternion | - | ||||||||||||||||||
1030 | and returns a reference to the stream. | - | ||||||||||||||||||
1031 | - | |||||||||||||||||||
1032 | \sa {Serializing Qt Data Types} | - | ||||||||||||||||||
1033 | */ | - | ||||||||||||||||||
1034 | - | |||||||||||||||||||
1035 | QDataStream &operator>>(QDataStream &stream, QQuaternion &quaternion) | - | ||||||||||||||||||
1036 | { | - | ||||||||||||||||||
1037 | float scalar, x, y, z; | - | ||||||||||||||||||
1038 | stream >> scalar; | - | ||||||||||||||||||
1039 | stream >> x; | - | ||||||||||||||||||
1040 | stream >> y; | - | ||||||||||||||||||
1041 | stream >> z; | - | ||||||||||||||||||
1042 | quaternion.setScalar(scalar); | - | ||||||||||||||||||
1043 | quaternion.setX(x); | - | ||||||||||||||||||
1044 | quaternion.setY(y); | - | ||||||||||||||||||
1045 | quaternion.setZ(z); | - | ||||||||||||||||||
1046 | return stream; never executed: return stream; | 0 | ||||||||||||||||||
1047 | } | - | ||||||||||||||||||
1048 | - | |||||||||||||||||||
1049 | #endif // QT_NO_DATASTREAM | - | ||||||||||||||||||
1050 | - | |||||||||||||||||||
1051 | #endif | - | ||||||||||||||||||
1052 | - | |||||||||||||||||||
1053 | QT_END_NAMESPACE | - | ||||||||||||||||||
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