1 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
2 |
|
|
// Copyright 2022 Leszek Koltunski //
|
3 |
|
|
// //
|
4 |
|
|
// This file is part of Magic Cube. //
|
5 |
|
|
// //
|
6 |
a7a40b3c
|
Leszek Koltunski
|
// Magic Cube is proprietary software licensed under an EULA which you should have received //
|
7 |
|
|
// along with the code. If not, check https://distorted.org/magic/License-Magic-Cube.html //
|
8 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
9 |
|
|
|
10 |
|
|
package org.distorted.objectlib.helpers;
|
11 |
|
|
|
12 |
|
|
import org.distorted.library.main.QuatHelper;
|
13 |
|
|
import org.distorted.library.type.Static3D;
|
14 |
|
|
import org.distorted.library.type.Static4D;
|
15 |
ee28f820
|
Leszek Koltunski
|
import org.distorted.objectlib.main.ObjectControl;
|
16 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
|
17 |
|
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
18 |
|
|
|
19 |
|
|
public class QuatGroupGenerator
|
20 |
|
|
{
|
21 |
|
|
private static final int MAX_GROUP_SIZE = 256;
|
22 |
|
|
private static final double PI = Math.PI;
|
23 |
|
|
private static final Static4D[] mTable= new Static4D[MAX_GROUP_SIZE];
|
24 |
|
|
|
25 |
|
|
private static int mInserted;
|
26 |
|
|
|
27 |
|
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
28 |
|
|
// sin(A/2)*x, sin(A/2)*y, sin(A/2)*z, cos(A/2)
|
29 |
|
|
|
30 |
|
|
private static void createQuat(Static3D axis, double angle, Static4D output)
|
31 |
|
|
{
|
32 |
|
|
float cosAngle = (float)Math.cos(angle/2);
|
33 |
|
|
float sinAngle = (float)Math.sin(angle/2);
|
34 |
|
|
|
35 |
|
|
output.set0( sinAngle*axis.get0() );
|
36 |
|
|
output.set1( sinAngle*axis.get1() );
|
37 |
|
|
output.set2( sinAngle*axis.get2() );
|
38 |
|
|
output.set3( cosAngle );
|
39 |
|
|
}
|
40 |
|
|
|
41 |
|
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
42 |
|
|
// double cover, so q == -q
|
43 |
|
|
|
44 |
|
|
private static boolean quatTheSame(Static4D q1, Static4D q2)
|
45 |
|
|
{
|
46 |
|
|
final float MAX_ERROR = 0.01f;
|
47 |
|
|
|
48 |
|
|
float q10 = q1.get0();
|
49 |
|
|
float q11 = q1.get1();
|
50 |
|
|
float q12 = q1.get2();
|
51 |
|
|
float q13 = q1.get3();
|
52 |
|
|
|
53 |
|
|
float q20 = q2.get0();
|
54 |
|
|
float q21 = q2.get1();
|
55 |
|
|
float q22 = q2.get2();
|
56 |
|
|
float q23 = q2.get3();
|
57 |
|
|
|
58 |
|
|
float d0 = q10-q20;
|
59 |
|
|
float d1 = q11-q21;
|
60 |
|
|
float d2 = q12-q22;
|
61 |
|
|
float d3 = q13-q23;
|
62 |
|
|
|
63 |
|
|
if( d0<MAX_ERROR && d0>-MAX_ERROR &&
|
64 |
|
|
d1<MAX_ERROR && d1>-MAX_ERROR &&
|
65 |
|
|
d2<MAX_ERROR && d2>-MAX_ERROR &&
|
66 |
|
|
d3<MAX_ERROR && d3>-MAX_ERROR ) return true;
|
67 |
|
|
|
68 |
|
|
d0 = q10+q20;
|
69 |
|
|
d1 = q11+q21;
|
70 |
|
|
d2 = q12+q22;
|
71 |
|
|
d3 = q13+q23;
|
72 |
|
|
|
73 |
|
|
if( d0<MAX_ERROR && d0>-MAX_ERROR &&
|
74 |
|
|
d1<MAX_ERROR && d1>-MAX_ERROR &&
|
75 |
|
|
d2<MAX_ERROR && d2>-MAX_ERROR &&
|
76 |
|
|
d3<MAX_ERROR && d3>-MAX_ERROR ) return true;
|
77 |
|
|
|
78 |
|
|
return false;
|
79 |
|
|
}
|
80 |
|
|
|
81 |
|
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
82 |
|
|
|
83 |
|
|
private static int getIndexInTable(Static4D quat, Static4D[] table)
|
84 |
|
|
{
|
85 |
|
|
for(int i=0; i<mInserted; i++)
|
86 |
|
|
{
|
87 |
|
|
if( quatTheSame(quat,table[i]) ) return i;
|
88 |
|
|
}
|
89 |
|
|
|
90 |
|
|
return -1;
|
91 |
|
|
}
|
92 |
|
|
|
93 |
|
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
94 |
|
|
|
95 |
|
|
private static boolean insertQuat(Static4D quat, Static4D[] table)
|
96 |
|
|
{
|
97 |
|
|
if( getIndexInTable(quat,table)<0 )
|
98 |
|
|
{
|
99 |
|
|
if( mInserted<MAX_GROUP_SIZE )
|
100 |
|
|
{
|
101 |
|
|
table[mInserted] = new Static4D(quat);
|
102 |
|
|
mInserted++;
|
103 |
|
|
return true;
|
104 |
|
|
}
|
105 |
|
|
return false;
|
106 |
|
|
}
|
107 |
|
|
|
108 |
|
|
return true;
|
109 |
|
|
}
|
110 |
|
|
|
111 |
|
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
112 |
|
|
// PUBLIC API
|
113 |
|
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
114 |
|
|
|
115 |
beee90ab
|
Leszek Koltunski
|
public static Static4D[] computeGroup(Static3D[] rotAxis, int[][] basicAngles)
|
116 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
{
|
117 |
|
|
Static4D quat = new Static4D(0,0,0,1);
|
118 |
|
|
int num,numAxis = rotAxis.length;
|
119 |
|
|
mInserted = 0;
|
120 |
|
|
|
121 |
|
|
insertQuat(quat,mTable);
|
122 |
|
|
|
123 |
|
|
for( int ax=0; ax<numAxis; ax++)
|
124 |
beee90ab
|
Leszek Koltunski
|
{
|
125 |
|
|
int numLayers = basicAngles[ax].length;
|
126 |
|
|
|
127 |
|
|
for( int layer=0; layer<numLayers; layer++)
|
128 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
{
|
129 |
beee90ab
|
Leszek Koltunski
|
int numAngles = basicAngles[ax][layer];
|
130 |
|
|
|
131 |
|
|
for(int angle=1; angle<numAngles; angle++)
|
132 |
|
|
{
|
133 |
|
|
createQuat(rotAxis[ax], (2*PI*angle)/numAngles, quat);
|
134 |
|
|
insertQuat(quat,mTable);
|
135 |
|
|
}
|
136 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
}
|
137 |
beee90ab
|
Leszek Koltunski
|
}
|
138 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
|
139 |
|
|
do
|
140 |
|
|
{
|
141 |
|
|
num = mInserted;
|
142 |
|
|
|
143 |
|
|
for(int i=0; i<num; i++)
|
144 |
|
|
for(int j=0; j<num; j++)
|
145 |
|
|
{
|
146 |
|
|
quat = QuatHelper.quatMultiply(mTable[i], mTable[j]);
|
147 |
|
|
|
148 |
|
|
if( !insertQuat(quat,mTable) )
|
149 |
|
|
{
|
150 |
|
|
i=num;j=num;
|
151 |
|
|
android.util.Log.e("QuatGroupGenerator", "OVERFLOW");
|
152 |
|
|
}
|
153 |
|
|
}
|
154 |
|
|
}
|
155 |
|
|
while( num < mInserted );
|
156 |
|
|
|
157 |
|
|
Static4D[] table = new Static4D[mInserted];
|
158 |
|
|
|
159 |
|
|
for(int i=0; i<mInserted; i++)
|
160 |
|
|
{
|
161 |
|
|
table[i] = new Static4D(mTable[i]);
|
162 |
|
|
}
|
163 |
|
|
|
164 |
ee28f820
|
Leszek Koltunski
|
if( mInserted> ObjectControl.MAX_QUATS )
|
165 |
|
|
{
|
166 |
|
|
android.util.Log.e("D", "ERROR! too large quat group="+mInserted);
|
167 |
|
|
}
|
168 |
|
|
|
169 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
return table;
|
170 |
|
|
}
|
171 |
|
|
|
172 |
|
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
173 |
|
|
|
174 |
f335f6f3
|
Leszek Koltunski
|
private static String printRotation(Static4D quat)
|
175 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
{
|
176 |
|
|
final float MAX_ERR = 0.00001f;
|
177 |
f335f6f3
|
Leszek Koltunski
|
float cos = quat.get3();
|
178 |
|
|
float sin = (float)Math.sqrt(1-cos*cos);
|
179 |
|
|
float x = sin==0 ? 0 : quat.get0()/sin;
|
180 |
|
|
float y = sin==0 ? 0 : quat.get1()/sin;
|
181 |
|
|
float z = sin==0 ? 0 : quat.get2()/sin;
|
182 |
|
|
float halfAngle = (float)Math.acos(cos);
|
183 |
|
|
int ang = (int) ( (360*halfAngle/Math.PI) + 0.5f);
|
184 |
|
|
|
185 |
|
|
if( x<MAX_ERR && x>-MAX_ERR ) x = 0.0f;
|
186 |
|
|
if( y<MAX_ERR && y>-MAX_ERR ) y = 0.0f;
|
187 |
|
|
if( z<MAX_ERR && z>-MAX_ERR ) z = 0.0f;
|
188 |
|
|
|
189 |
|
|
if( x<0.5f+MAX_ERR && x>0.5f-MAX_ERR ) x = 0.5f;
|
190 |
|
|
if( y<0.5f+MAX_ERR && y>0.5f-MAX_ERR ) y = 0.5f;
|
191 |
|
|
if( z<0.5f+MAX_ERR && z>0.5f-MAX_ERR ) z = 0.5f;
|
192 |
|
|
|
193 |
|
|
if( x<-0.5f+MAX_ERR && x>-0.5f-MAX_ERR ) x = -0.5f;
|
194 |
|
|
if( y<-0.5f+MAX_ERR && y>-0.5f-MAX_ERR ) y = -0.5f;
|
195 |
|
|
if( z<-0.5f+MAX_ERR && z>-0.5f-MAX_ERR ) z = -0.5f;
|
196 |
|
|
|
197 |
|
|
if( x<1.0f+MAX_ERR && x>1.0f-MAX_ERR ) x = 1.0f;
|
198 |
|
|
if( y<1.0f+MAX_ERR && y>1.0f-MAX_ERR ) y = 1.0f;
|
199 |
|
|
if( z<1.0f+MAX_ERR && z>1.0f-MAX_ERR ) z = 1.0f;
|
200 |
|
|
|
201 |
|
|
if( x<-1.0f+MAX_ERR && x>-1.0f-MAX_ERR ) x = -1.0f;
|
202 |
|
|
if( y<-1.0f+MAX_ERR && y>-1.0f-MAX_ERR ) y = -1.0f;
|
203 |
|
|
if( z<-1.0f+MAX_ERR && z>-1.0f-MAX_ERR ) z = -1.0f;
|
204 |
|
|
|
205 |
|
|
return "("+x+" "+y+" "+z+") "+ang;
|
206 |
|
|
}
|
207 |
|
|
|
208 |
|
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
209 |
|
|
|
210 |
|
|
private static String printQuat(Static4D quat)
|
211 |
|
|
{
|
212 |
|
|
final float MAX_ERR = 0.00001f;
|
213 |
|
|
|
214 |
|
|
float x = quat.get0();
|
215 |
|
|
float y = quat.get1();
|
216 |
|
|
float z = quat.get2();
|
217 |
|
|
float w = quat.get3();
|
218 |
|
|
|
219 |
|
|
if( x<MAX_ERR && x>-MAX_ERR ) x = 0.0f;
|
220 |
|
|
if( y<MAX_ERR && y>-MAX_ERR ) y = 0.0f;
|
221 |
|
|
if( z<MAX_ERR && z>-MAX_ERR ) z = 0.0f;
|
222 |
|
|
if( w<MAX_ERR && w>-MAX_ERR ) w = 0.0f;
|
223 |
|
|
|
224 |
|
|
if( x<0.5f+MAX_ERR && x>0.5f-MAX_ERR ) x = 0.5f;
|
225 |
|
|
if( y<0.5f+MAX_ERR && y>0.5f-MAX_ERR ) y = 0.5f;
|
226 |
|
|
if( z<0.5f+MAX_ERR && z>0.5f-MAX_ERR ) z = 0.5f;
|
227 |
|
|
if( w<0.5f+MAX_ERR && w>0.5f-MAX_ERR ) w = 0.5f;
|
228 |
|
|
|
229 |
|
|
if( x<-0.5f+MAX_ERR && x>-0.5f-MAX_ERR ) x = -0.5f;
|
230 |
|
|
if( y<-0.5f+MAX_ERR && y>-0.5f-MAX_ERR ) y = -0.5f;
|
231 |
|
|
if( z<-0.5f+MAX_ERR && z>-0.5f-MAX_ERR ) z = -0.5f;
|
232 |
|
|
if( w<-0.5f+MAX_ERR && w>-0.5f-MAX_ERR ) w = -0.5f;
|
233 |
|
|
|
234 |
|
|
if( x<1.0f+MAX_ERR && x>1.0f-MAX_ERR ) x = 1.0f;
|
235 |
|
|
if( y<1.0f+MAX_ERR && y>1.0f-MAX_ERR ) y = 1.0f;
|
236 |
|
|
if( z<1.0f+MAX_ERR && z>1.0f-MAX_ERR ) z = 1.0f;
|
237 |
|
|
if( w<1.0f+MAX_ERR && w>1.0f-MAX_ERR ) w = 1.0f;
|
238 |
|
|
|
239 |
|
|
if( x<-1.0f+MAX_ERR && x>-1.0f-MAX_ERR ) x = -1.0f;
|
240 |
|
|
if( y<-1.0f+MAX_ERR && y>-1.0f-MAX_ERR ) y = -1.0f;
|
241 |
|
|
if( z<-1.0f+MAX_ERR && z>-1.0f-MAX_ERR ) z = -1.0f;
|
242 |
|
|
if( w<-1.0f+MAX_ERR && w>-1.0f-MAX_ERR ) w = -1.0f;
|
243 |
|
|
|
244 |
|
|
return (x+" "+y+" "+z+" "+w);
|
245 |
|
|
}
|
246 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
|
247 |
f335f6f3
|
Leszek Koltunski
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
248 |
|
|
|
249 |
|
|
public static void showQuats(Static4D[] table)
|
250 |
|
|
{
|
251 |
|
|
int len = table.length;
|
252 |
|
|
|
253 |
|
|
for (int i=0; i<len; i++)
|
254 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
{
|
255 |
f335f6f3
|
Leszek Koltunski
|
String tmp = printQuat(table[i]);
|
256 |
|
|
android.util.Log.e("D", "QUAT"+i+": ("+tmp+")");
|
257 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
}
|
258 |
|
|
}
|
259 |
|
|
|
260 |
|
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
261 |
|
|
|
262 |
|
|
public static void showRotations(Static4D[] table)
|
263 |
|
|
{
|
264 |
f335f6f3
|
Leszek Koltunski
|
int len = table.length;
|
265 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
|
266 |
f335f6f3
|
Leszek Koltunski
|
for (int i=0; i<len; i++)
|
267 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
{
|
268 |
f335f6f3
|
Leszek Koltunski
|
String tmp = printRotation(table[i]);
|
269 |
|
|
android.util.Log.e("D", "QUAT"+i+": "+tmp);
|
270 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
}
|
271 |
|
|
}
|
272 |
e7587264
|
Leszek Koltunski
|
|
273 |
|
|
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
274 |
|
|
|
275 |
|
|
public static void showCubitQuats(Static4D[] table, float[][] pos, int startIndex, int stopIndex)
|
276 |
|
|
{
|
277 |
|
|
StringBuilder builder = new StringBuilder();
|
278 |
|
|
float MAXERR = 0.01f;
|
279 |
|
|
float[] tmp = new float[4];
|
280 |
|
|
float[] vec = pos[startIndex];
|
281 |
|
|
int numQuats = table.length;
|
282 |
|
|
float X = vec[0];
|
283 |
|
|
float Y = vec[1];
|
284 |
|
|
float Z = vec[2];
|
285 |
|
|
|
286 |
|
|
for(int cubit=startIndex; cubit<=stopIndex; cubit++)
|
287 |
|
|
{
|
288 |
|
|
float x = pos[cubit][0];
|
289 |
|
|
float y = pos[cubit][1];
|
290 |
|
|
float z = pos[cubit][2];
|
291 |
|
|
|
292 |
|
|
for(int quat=0; quat<numQuats; quat++)
|
293 |
|
|
{
|
294 |
|
|
QuatHelper.rotateVectorByQuat(tmp,X,Y,Z,0,table[quat]);
|
295 |
|
|
|
296 |
|
|
float dx = tmp[0]-x;
|
297 |
|
|
float dy = tmp[1]-y;
|
298 |
|
|
float dz = tmp[2]-z;
|
299 |
|
|
|
300 |
|
|
if( dx>-MAXERR && dx<MAXERR && dy>-MAXERR && dy<MAXERR && dz>-MAXERR && dz<MAXERR )
|
301 |
|
|
{
|
302 |
|
|
builder.append(' ');
|
303 |
|
|
builder.append(quat);
|
304 |
|
|
}
|
305 |
|
|
}
|
306 |
|
|
|
307 |
51683301
|
Leszek Koltunski
|
android.util.Log.e("D", "Cubit: "+cubit+" quats: "+builder );
|
308 |
e7587264
|
Leszek Koltunski
|
builder.delete(0, builder.length());
|
309 |
|
|
}
|
310 |
|
|
}
|
311 |
0d15e934
|
Leszek Koltunski
|
}
|