Add euler_angles_ordered function on Rotation
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889cf2f71d
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@ -979,6 +979,113 @@ impl<T: SimdRealField> Rotation3<T> {
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)
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)
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}
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}
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}
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}
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/// Represent this rotation as Euler angles.
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/// Returns the angles produced in the order provided by seq parameter, along with the
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/// observability flag. If the rotation is gimbal locked, then the observability flag is false.
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/// Algorithm based on:
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/// Malcolm D. Shuster, F. Landis Markley, “General formula for extraction the Euler
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/// angles”, Journal of guidance, control, and dynamics, vol. 29.1, pp. 215-221. 2006,
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/// and modified to be able to produce extrinsic rotations.
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#[must_use]
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pub fn euler_angles_ordered(
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&self,
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mut seq: [Unit<Vector3<T>>; 3],
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extrinsic: bool,
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) -> (Vector3<T>, bool)
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where
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T: RealField + Copy,
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let mut angles = Vector3::zeros();
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let eps = T::from_subset(&1e-7);
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let _2 = T::from_subset(&2.0);
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if extrinsic {
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seq.reverse();
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}
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let [n1, n2, n3] = &seq;
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let n1_c_n2 = n1.cross(n2);
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let s1 = n1_c_n2.dot(n3);
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let c1 = n1.dot(n3);
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let lambda = s1.atan2(c1);
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let mut c = Matrix3::zeros();
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c.column_mut(0).copy_from(n2);
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c.column_mut(1).copy_from(&n1_c_n2);
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c.column_mut(2).copy_from(n1);
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c.transpose_mut();
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let r1l = Matrix3::new(
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T::one(), T::zero(), T::zero(),
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T::zero(), c1, s1,
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T::zero(), -s1, c1,
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);
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let o_t = &c * self.matrix() * (c.transpose() * r1l);
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angles.y = o_t.m33.acos();
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let safe1 = angles.y.abs() >= eps;
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let safe2 = (angles.y - T::pi()).abs() >= eps;
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let observable = safe1 && safe2;
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angles.y += lambda;
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if observable {
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angles.x = o_t.m13.atan2(-o_t.m23);
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angles.z = o_t.m31.atan2(o_t.m32);
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} else {
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// gimbal lock detected
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if extrinsic {
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// angle1 is initialized to zero
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if !safe1 {
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angles.z = (o_t.m12 - o_t.m21).atan2(o_t.m11 + o_t.m22);
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} else {
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angles.z = -(o_t.m12 + o_t.m21).atan2(o_t.m11 - o_t.m22);
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};
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} else {
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// angle3 is initialized to zero
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if !safe1 {
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angles.x = (o_t.m12 - o_t.m21).atan2(o_t.m11 + o_t.m22);
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} else {
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angles.x = (o_t.m12 + o_t.m21).atan2(o_t.m11 - o_t.m22);
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};
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};
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};
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let adjust = if seq[0] == seq[2] {
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// lambda = 0, so ensure angle2 -> [0, pi]
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angles.y < T::zero() || angles.y > T::pi()
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} else {
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// lamda = + or - pi/2, so ensure angle2 -> [-pi/2, pi/2]
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angles.y < -T::frac_pi_2() || angles.y > T::frac_pi_2()
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};
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// dont adjust gimbal locked rotation
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if adjust && observable {
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angles.x += T::pi();
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angles.y = _2 * lambda - angles.y;
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angles.z -= T::pi();
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}
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// ensure all angles are within [-pi, pi]
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for angle in angles.as_mut_slice().iter_mut() {
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if *angle < -T::pi() {
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*angle += T::two_pi();
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} else if *angle > T::pi() {
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*angle -= T::two_pi();
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}
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}
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if extrinsic {
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let tmp = angles.x;
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angles.x = angles.z;
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angles.z = tmp;
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}
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(angles, observable)
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}
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}
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}
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#[cfg(feature = "rand-no-std")]
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#[cfg(feature = "rand-no-std")]
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