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00045 #ifndef CLIPPER_ROTATION
00046 #define CLIPPER_ROTATION
00047
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00049 #include "clipper_types.h"
00050
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00052 namespace clipper
00053 {
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00056 class Rotation;
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00070
00071 template<int T> class Euler {
00072 public:
00074 Euler() {}
00076 Euler( const ftype& alpha, const ftype& beta, const ftype& gamma ) :
00077 alpha_(alpha), beta_(beta), gamma_(gamma) {}
00079 Euler( const Rotation& rot );
00081 Rotation rotation() const;
00082 const ftype& alpha() const { return alpha_; }
00083 const ftype& beta() const { return beta_; }
00084 const ftype& gamma() const { return gamma_; }
00085 String format() const;
00086 private:
00087 static void params( int& r1, int& r2, int& r3, int& s );
00088 ftype alpha_, beta_, gamma_;
00089 };
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00100 class Euler_ccp4 {
00101 public:
00103 Euler_ccp4() {}
00105 Euler_ccp4( const ftype& alpha, const ftype& beta, const ftype& gamma ) :
00106 alpha_(alpha), beta_(beta), gamma_(gamma) {}
00107 const ftype& alpha() const { return alpha_; }
00108 const ftype& beta() const { return beta_; }
00109 const ftype& gamma() const { return gamma_; }
00110 String format() const;
00111 private:
00112 ftype alpha_, beta_, gamma_;
00113 };
00114
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00125 class Polar_ccp4 {
00126 public:
00128 Polar_ccp4() {}
00130 Polar_ccp4( const ftype& omega, const ftype& phi, const ftype& kappa ) :
00131 omega_(omega), phi_(phi), kappa_(kappa) {}
00132 const ftype& psi() const { return omega_; }
00133 const ftype& omega() const { return omega_; }
00134 const ftype& phi() const { return phi_; }
00135 const ftype& kappa() const { return kappa_; }
00136 String format() const;
00137 private:
00138 ftype omega_, phi_, kappa_;
00139 };
00140
00142
00145 class Rotation {
00146 public:
00148 Rotation() {}
00150 template<int T> explicit Rotation( const Euler<T>& euler )
00151 { (*this) = euler.rotation(); }
00153 explicit Rotation( const Euler_ccp4& euler );
00155 explicit Rotation( const Polar_ccp4& polar );
00157 explicit Rotation( const Mat33<>& matrix );
00159 Rotation( const ftype& w, const ftype& x, const ftype& y, const ftype& z )
00160 : w_(w), x_(x), y_(y), z_(z) {}
00161 const ftype& w() const { return w_; }
00162 const ftype& x() const { return x_; }
00163 const ftype& y() const { return y_; }
00164 const ftype& z() const { return z_; }
00165 template<int T> Euler<T> euler() const
00166 { return Euler<T>( *this ); }
00167 Euler_ccp4 euler_ccp4() const;
00168 Polar_ccp4 polar_ccp4() const;
00169 Mat33<> matrix() const;
00170
00171 const Rotation& norm();
00173 ftype abs_angle() const { return acos(Util::min(2.0*(w_*w_)/(w_*w_+x_*x_+y_*y_+z_*z_)-1.0,1.0)); }
00175 Rotation inverse() const { return Rotation( w_, -x_, -y_, -z_ ); }
00177 static Rotation zero() { return Rotation( 1.0, 0.0, 0.0, 0.0 ); }
00179 static Rotation null() { return Rotation( Util::nan(), 0.0, 0.0, 0.0 ); }
00181 bool is_null() const { return Util::is_nan( w_ ); }
00183 friend Rotation operator* ( const Rotation& r1, const Rotation& r2 );
00184 String format() const;
00185
00186 enum EULERtype { EulerXYZr,EulerXYZs,EulerXYXr,EulerXYXs,
00187 EulerXZXr,EulerXZXs,EulerXZYr,EulerXZYs,
00188 EulerYZXr,EulerYZXs,EulerYZYr,EulerYZYs,
00189 EulerYXYr,EulerYXYs,EulerYXZr,EulerYXZs,
00190 EulerZXYr,EulerZXYs,EulerZXZr,EulerZXZs,
00191 EulerZYZr,EulerZYZs,EulerZYXr,EulerZYXs };
00192 protected:
00193 ftype w_, x_, y_, z_;
00194 };
00195
00196
00197 }
00198
00199 #endif