]> Creatis software - CreaPhase.git/blobdiff - octave_packages/geometry-1.5.0/shape2d/shapecentroid.m
Add a useful package (from Source forge) for octave
[CreaPhase.git] / octave_packages / geometry-1.5.0 / shape2d / shapecentroid.m
diff --git a/octave_packages/geometry-1.5.0/shape2d/shapecentroid.m b/octave_packages/geometry-1.5.0/shape2d/shapecentroid.m
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8094b0b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,149 @@
+%% Copyright (c) 2011 Juan Pablo Carbajal <carbajal@ifi.uzh.ch>
+%%
+%% This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+%% it under the terms of the GNU General Public License as published by
+%% the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
+%% (at your option) any later version.
+%%
+%% This program is distributed in the hope that it will be useful,
+%% but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+%% MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
+%% GNU General Public License for more details.
+%%
+%% You should have received a copy of the GNU General Public License
+%% along with this program; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+%% -*- texinfo -*-
+%% @deftypefn {Function File} { @var{cm} =} shapecentroid (@var{pp})
+%%  Centroid of a simple plane shape defined with piecewise smooth polynomials.
+%%
+%% The shape is defined with piecewise smooth polynomials. @var{pp} is a
+%% cell where each elements is a 2-by-(poly_degree+1) matrix containing a pair
+%% of polynomials.
+%% @code{px(i,:) = pp@{i@}(1,:)} and @code{py(i,:) = pp@{i@}(2,:)}.
+%%
+%% The edges of the shape should not self-intersect. This function does not check for the
+%% sanity of the shape.
+%%
+%% @seealso{shapearea, shape2polygon}
+%% @end deftypefn
+
+function cm = shapecentroid (shape)
+
+  cm = sum( cell2mat ( cellfun (@CMint, shape, 'UniformOutput', false)), 1);
+  A = shapearea(shape);
+  cm = cm / A;
+
+  [~,id] = lastwarn ('','');
+  if strcmp (id ,'geom2d:shapearea:InvalidResult')
+    lastwarn('Inverting centroid','geom2d:shapecentroid:InvalidResult');
+    cm = -cm;
+  end
+
+endfunction
+
+function dcm = CMint (x)
+
+    px = x(1,:);
+    py = x(2,:);
+    Px = polyint (conv(conv (-px , py) , polyder (px)));
+    Py = polyint (conv(conv (px , py) , polyder (py)));
+
+    dcm = zeros (1,2);
+    dcm(1) = diff(polyval(Px,[0 1]));
+    dcm(2) = diff(polyval(Py,[0 1]));
+
+endfunction
+
+%!demo % non-convex bezier shape
+%! boomerang = {[ 0 -2 1; ...
+%!               -4  4 0]; ...
+%!              [0.25 -1; ...
+%!               0     0]; ...
+%!              [ 0 1.5 -0.75; ...
+%!               -3 3    0];
+%!              [0.25 0.75; ...
+%!               0 0]};
+%! CoM = shapecentroid (boomerang)
+%! Gcentroid = centroid(shape2polygon(boomerang))
+%! figure(1); clf;
+%! shapeplot(boomerang,'-o');
+%! hold on
+%! drawPoint(CoM,'xk;shape centroid;');
+%! drawPoint(Gcentroid,'xr;point centroid;');
+%! hold off
+%! axis equal
+
+%!demo
+%! Lshape = {[0.00000   0.76635; -0.67579  -0.24067]; ...
+%!             [0.77976   0.76635; 0.00000  -0.91646]; ...
+%!             [0.00000   1.54611; 0.38614  -0.91646]; ...
+%!             [-0.43813   1.54611; 0.00000  -0.53032]; ...
+%!             [0.00000   1.10798; 0.28965  -0.53032]; ...
+%!             [-0.34163   1.10798; 0.00000  -0.24067]};...
+%! CoM = shapecentroid (Lshape)
+%! Gcentroid = centroid (shape2polygon (Lshape))
+%!
+%! shapeplot(Lshape,'-o');
+%! hold on
+%! drawPoint(CoM,'xk;shape centroid;');
+%! drawPoint(Gcentroid,'xr;point centroid;');
+%! hold off
+%! axis equal
+
+%!test
+%! square = {[1 -0.5; 0 -0.5]; [0 0.5; 1 -0.5]; [-1 0.5; 0 0.5]; [0 -0.5; -1 0.5]};
+%! CoM = shapecentroid (square);
+%! assert (CoM, [0 0], sqrt(eps));
+
+%!test
+%! square = {[1 -0.5; 0 -0.5]; [0 0.5; 1 -0.5]; [-1 0.5; 0 0.5]; [0 -0.5; -1 0.5]};
+%! square_t = shapetransform (square,[1;1]);
+%! CoM = shapecentroid (square_t);
+%! assert (CoM, [1 1], sqrt(eps));
+
+%!test
+%! circle = {[1.715729  -6.715729    0   5; ...
+%!            -1.715729  -1.568542   8.284271    0]; ...
+%!            [1.715729   1.568542  -8.284271    0; ...
+%!             1.715729  -6.715729    0   5]; ...
+%!            [-1.715729   6.715729    0  -5; ...
+%!             1.715729   1.568542  -8.284271    0]; ...
+%!            [-1.715729  -1.568542   8.284271    0; ...
+%!            -1.715729   6.715729    0  -5]};
+%! CoM = shapecentroid (circle);
+%! assert (CoM , [0 0], 5e-3);
+
+%!shared shape
+%! shape = {[-93.172   606.368  -476.054   291.429; ...
+%!          -431.196   637.253    11.085   163.791]; ...
+%!         [-75.3626  -253.2337   457.1678   328.5714; ...
+%!           438.7659  -653.6278    -7.9953   380.9336]; ...
+%!         [-89.5841   344.9716  -275.3876   457.1429; ...
+%!          -170.3613   237.8858     1.0469   158.0765];...
+%!         [32.900  -298.704   145.804   437.143; ...
+%!         -243.903   369.597   -34.265   226.648]; ...
+%!         [-99.081   409.127  -352.903   317.143; ...
+%!           55.289  -114.223   -26.781   318.076]; ...
+%!         [-342.231   191.266   168.108   274.286; ...
+%!           58.870   -38.083   -89.358   232.362]};
+
+%!test % x-Reflection
+%! v = shapecentroid (shape)(:);
+%! T = createLineReflection([0 0 1 0]);
+%! nshape = shapetransform (shape, T);
+%! vn = shapecentroid (nshape)(:);
+%! assert(vn,T(1:2,1:2)*v);
+
+%!test % Rotation
+%! v = shapecentroid (shape)(:);
+%! T = createRotation(v.',pi/2);
+%! nshape = shapetransform (shape, T);
+%! vn = shapecentroid (nshape)(:);
+%! assert(vn,v,1e-2);
+
+%!test % Translation
+%! v = shapecentroid (shape)(:);
+%! nshape = shapetransform (shape, -v);
+%! vn = shapecentroid (nshape)(:);
+%! assert(vn,[0; 0],1e-2);