octave_packages/geometry-1.5.0/geom2d/distancePoints.m

   1 %% Copyright (c) 2011, INRA
   2 %% 2004-2011, David Legland <david.legland@grignon.inra.fr>
   3 %% 2011 Adapted to Octave by Juan Pablo Carbajal <carbajal@ifi.uzh.ch>
   4 %%
   5 %% All rights reserved.
   6 %% (simplified BSD License)
   7 %%
   8 %% Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9 %% modification, are permitted provided that the following conditions are met:
  10 %%
  11 %% 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this
  12 %%    list of conditions and the following disclaimer.
  13 %%
  14 %% 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
  15 %%    this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  16 %%    and/or other materials provided with the distribution.
  17 %%
  18 %% THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
  19 %% AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  20 %% IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  21 %% ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE
  22 %% LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  23 %% CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  24 %% SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  25 %% INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  26 %% CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  27 %% ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  28 %% POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  29 %%
  30 %% The views and conclusions contained in the software and documentation are
  31 %% those of the authors and should not be interpreted as representing official
  32 %% policies, either expressed or implied, of copyright holder.
  33
  34 %% -*- texinfo -*-
  35 %% @deftypefn {Function File} {@var{d} = } distancePoints (@var{p1}, @var{p2})
  36 %% @deftypefnx {Function File} {@var{d} = } distancePoints (@var{p1}, @var{p2}, @var{norm})
  37 %% @deftypefnx {Function File} {@var{d} = } distancePoints (@dots{}, 'diag')
  38 %% Compute distance between two points.
  39 %%
  40 %%   Returns the Euclidean distance between points @var{p1} and @var{p2}.
  41 %%   If @var{p1} and @var{p2} are two arrays of points, result is a N1xN2 array
  42 %%   containing distance between each point of @var{p1} and each point of @var{p2}.
  43 %%
  44 %%   Is @var{norm} is given, computes distance using the specified norm. @var{norm}=2 corresponds to usual
  45 %%   euclidean distance, @var{norm}=1 corresponds to Manhattan distance, @var{norm}=inf
  46 %%   is assumed to correspond to maximum difference in coordinate. Other
  47 %%   values (>0) can be specified.
  48 %%
  49 %%   When 'diag' is given, computes only distances between @var{p1}(i,:) and @var{p2}(i,:).
  50 %%
  51 %%   @seealso{points2d, minDistancePoints}
  52 %% @end deftypefn
  53
  54 function dist = distancePoints(p1, p2, varargin)
  55
  56   %% Setup options
  57
  58   % default values
  59   diag = false;
  60   norm = 2;
  61
  62   % check first argument: norm or diag
  63   if ~isempty(varargin)
  64       var = varargin{1};
  65       if isnumeric(var)
  66           norm = var;
  67       elseif strncmp('diag', var, 4)
  68           diag = true;
  69       end
  70       varargin(1) = [];
  71   end
  72
  73   % check last argument: diag
  74   if ~isempty(varargin)
  75       var = varargin{1};
  76       if strncmp('diag', var, 4)
  77           diag = true;
  78       end
  79   end
  80
  81
  82   % number of points in each array and their dimension
  83   n1  = size(p1, 1);
  84   n2  = size(p2, 1);
  85   d   = size(p1, 2);
  86
  87   if diag
  88       % compute distance only for apparied couples of pixels
  89       dist = zeros(n1, 1);
  90       if norm==2
  91           % Compute euclidian distance. this is the default case
  92           % Compute difference of coordinate for each pair of point
  93           % and for each dimension. -> dist is a [n1*n2] array.
  94           for i=1:d
  95               dist = dist + (p2(:,i)-p1(:,i)).^2;
  96           end
  97           dist = sqrt(dist);
  98       elseif norm==inf
  99           % infinite norm corresponds to maximal difference of coordinate
 100           for i=1:d
 101               dist = max(dist, abs(p2(:,i)-p1(:,i)));
 102           end
 103       else
 104           % compute distance using the specified norm.
 105           for i=1:d
 106               dist = dist + power((abs(p2(:,i)-p1(:,i))), norm);
 107           end
 108           dist = power(dist, 1/norm);
 109       end
 110   else
 111       % compute distance for all couples of pixels
 112       dist = zeros(n1, n2);
 113       if norm==2
 114           % Compute euclidian distance. this is the default case
 115           % Compute difference of coordinate for each pair of point
 116           % and for each dimension. -> dist is a [n1*n2] array.
 117           for i=1:d
 118               % equivalent to:
 119               % dist = dist + ...
 120               %   (repmat(p1(:,i), [1 n2])-repmat(p2(:,i)', [n1 1])).^2;
 121               dist = dist + (p1(:, i*ones(1, n2))-p2(:, i*ones(n1, 1))').^2;
 122           end
 123           dist = sqrt(dist);
 124       elseif norm==inf
 125           % infinite norm corresponds to maximal difference of coordinate
 126           for i=1:d
 127               dist = max(dist, abs(p1(:, i*ones(1, n2))-p2(:, i*ones(n1, 1))'));
 128           end
 129       else
 130           % compute distance using the specified norm.
 131           for i=1:d
 132               % equivalent to:
 133               % dist = dist + power((abs(repmat(p1(:,i), [1 n2]) - ...
 134               %     repmat(p2(:,i)', [n1 1]))), norm);
 135               dist = dist + power((abs(p1(:, i*ones(1, n2))-p2(:, i*ones(n1, 1))')), norm);
 136           end
 137           dist = power(dist, 1/norm);
 138       end
 139   end
 140
 141 endfunction
 142
 143 %!shared pt1,pt2,pt3,pt4
 144 %!  pt1 = [10 10];
 145 %!  pt2 = [10 20];
 146 %!  pt3 = [20 20];
 147 %!  pt4 = [20 10];
 148
 149 %!assert (distancePoints(pt1, pt2), 10, 1e-6);
 150 %!assert (distancePoints(pt2, pt3), 10, 1e-6);
 151 %!assert (distancePoints(pt1, pt3), 10*sqrt(2), 1e-6);
 152 %!assert (distancePoints(pt1, pt2, 1), 10, 1e-6);
 153 %!assert (distancePoints(pt2, pt3, 1), 10, 1e-6);
 154 %!assert (distancePoints(pt1, pt3, 1), 20, 1e-6);
 155 %!assert (distancePoints(pt1, pt2, inf), 10, 1e-6);
 156 %!assert (distancePoints(pt2, pt3, inf), 10, 1e-6);
 157 %!assert (distancePoints(pt1, pt3, inf), 10, 1e-6);
 158 %!assert (distancePoints(pt1, [pt1; pt2; pt3]), [0 10 10*sqrt(2)], 1e-6);
 159
 160 %!test
 161 %!  array1 = [pt1;pt2;pt3];
 162 %!  array2 = [pt1;pt2;pt3;pt4];
 163 %!  res = [0 10 10*sqrt(2) 10; 10 0 10 10*sqrt(2); 10*sqrt(2) 10 0 10];
 164 %!  assert (distancePoints(array1, array2), res, 1e-6);
 165 %!  assert (distancePoints(array2, array2, 'diag'), [0;0;0;0], 1e-6);
 166
 167 %!test
 168 %!  array1 = [pt1;pt2;pt3];
 169 %!  array2 = [pt2;pt3;pt1];
 170 %!  assert (distancePoints(array1, array2, inf, 'diag'), [10;10;10], 1e-6);
 171
 172 %!shared pt1,pt2,pt3,pt4
 173 %!  pt1 = [10 10 10];
 174 %!  pt2 = [10 20 10];
 175 %!  pt3 = [20 20 10];
 176 %!  pt4 = [20 20 20];
 177
 178 %!assert (distancePoints(pt1, pt2), 10, 1e-6);
 179 %!assert (distancePoints(pt2, pt3), 10, 1e-6);
 180 %!assert (distancePoints(pt1, pt3), 10*sqrt(2), 1e-6);
 181 %!assert (distancePoints(pt1, pt4), 10*sqrt(3), 1e-6);
 182 %!assert (distancePoints(pt1, pt2, inf), 10, 1e-6);
 183 %!assert (distancePoints(pt2, pt3, inf), 10, 1e-6);
 184 %!assert (distancePoints(pt1, pt3, inf), 10, 1e-6);
 185 %!assert (distancePoints(pt1, pt4, inf), 10, 1e-6);
 186
 187
 188 %!shared pt1,pt2,pt3,pt4
 189 %!  pt1 = [10 10 30];
 190 %!  pt2 = [10 20 30];
 191 %!  pt3 = [20 20 30];
 192 %!  pt4 = [20 20 40];
 193
 194 %!assert (distancePoints(pt1, pt2, 1), 10, 1e-6);
 195 %!assert (distancePoints(pt2, pt3, 1), 10, 1e-6);
 196 %!assert (distancePoints(pt1, pt3, 1), 20, 1e-6);
 197 %!assert (distancePoints(pt1, pt4, 1), 30, 1e-6);
 198
 199 %!test
 200 %!  array1 = [pt1;pt2;pt3];
 201 %!  array2 = [pt2;pt3;pt1];
 202 %!  assert (distancePoints(array1, array2, 'diag'), [10;10;10*sqrt(2)], 1e-6);
 203 %!  assert (distancePoints(array1, array2, 1, 'diag'), [10;10;20], 1e-6);
 204