src/libnr/nr-matrix-test.h

   1 #include <cxxtest/TestSuite.h>
   2
   3 #include <libnr/nr-matrix.h>
   4 #include <libnr/nr-matrix-fns.h>
   5 #include <libnr/nr-matrix-ops.h>
   6 #include <libnr/nr-matrix-rotate-ops.h>
   7 #include <libnr/nr-matrix-scale-ops.h>
   8 #include <libnr/nr-point-matrix-ops.h>
   9 #include <libnr/nr-rotate.h>
  10 #include <libnr/nr-rotate-ops.h>
  11 #include <libnr/nr-scale-ops.h>
  12 #include <libnr/nr-scale-translate-ops.h>
  13 #include <libnr/nr-translate.h>
  14 #include <libnr/nr-translate-ops.h>
  15 #include <libnr/nr-translate-scale-ops.h>
  16 using NR::Matrix;
  17 using NR::X;
  18 using NR::Y;
  19
  20 inline bool point_equalp(NR::Point const &a, NR::Point const &b)
  21 {
  22     return ( NR_DF_TEST_CLOSE(a[X], b[X], 1e-5) &&
  23              NR_DF_TEST_CLOSE(a[Y], b[Y], 1e-5)   );
  24 }
  25
  26 class NrMatrixTest : public CxxTest::TestSuite
  27 {
  28 public:
  29
  30     NrMatrixTest() :
  31         m_id( NR::identity() ),
  32         r_id( NR::Point(1, 0) ),
  33         t_id( 0, 0 ),
  34         c16( 1.0, 2.0,
  35              3.0, 4.0,
  36              5.0, 6.0),
  37         r86( NR::Point(.8, .6) ),
  38         mr86( r86 ),
  39         t23( 2.0, 3.0 ),
  40         s_id( 1.0, 1.0 )
  41     {
  42     }
  43     virtual ~NrMatrixTest() {}
  44
  45 // createSuite and destroySuite get us per-suite setup and teardown
  46 // without us having to worry about static initialization order, etc.
  47     static NrMatrixTest *createSuite() { return new NrMatrixTest(); }
  48     static void destroySuite( NrMatrixTest *suite ) { delete suite; }
  49
  50     Matrix const m_id;
  51     NR::rotate const r_id;
  52     NR::translate const t_id;
  53     Matrix const c16;
  54     NR::rotate const r86;
  55     NR::Matrix const mr86;
  56     NR::translate const t23;
  57     NR::scale const s_id;
  58
  59
  60
  61
  62     void testCtorsAssignmentOp(void)
  63     {
  64         Matrix const c16_copy(c16);
  65         Matrix c16_eq(m_id);
  66         c16_eq = c16;
  67         for(unsigned i = 0; i < 6; ++i) {
  68             TS_ASSERT_EQUALS( c16[i], 1.0 + i );
  69             TS_ASSERT_EQUALS( c16[i], c16_copy[i] );
  70             TS_ASSERT_EQUALS( c16[i], c16_eq[i] );
  71             TS_ASSERT_EQUALS( m_id[i], double( i == 0 || i == 3 ) );
  72         }
  73     }
  74
  75     void testScaleCtor(void)
  76     {
  77         NR::scale const s(2.0, 3.0);
  78         NR::Matrix const ms(s);
  79         NR::Point const p(5.0, 7.0);
  80         TS_ASSERT_EQUALS( p * s, NR::Point(10.0, 21.0) );
  81         TS_ASSERT_EQUALS( p * ms, NR::Point(10.0, 21.0) );
  82     }
  83
  84     void testRotateCtor(void)
  85     {
  86         NR::Point const p0(1.0, 0.0);
  87         NR::Point const p90(0.0, 1.0);
  88         TS_ASSERT_EQUALS( p0 * r86, NR::Point(.8, .6) );
  89         TS_ASSERT_EQUALS( p0 * mr86, NR::Point(.8, .6) );
  90         TS_ASSERT_EQUALS( p90 * r86, NR::Point(-.6, .8) );
  91         TS_ASSERT_EQUALS( p90 * mr86, NR::Point(-.6, .8) );
  92         TS_ASSERT( matrix_equalp(Matrix( r86 * r86 ),
  93                                  mr86 * mr86,
  94                                  1e-14) );
  95     }
  96
  97     void testTranslateCtor(void)
  98     {
  99         NR::Matrix const mt23(t23);
 100         NR::Point const b(-2.0, 3.0);
 101         TS_ASSERT_EQUALS( b * t23, b * mt23 );
 102     }
 103
 104     void testIdentity(void)
 105     {
 106         TS_ASSERT( m_id.test_identity() );
 107         TS_ASSERT( Matrix(t_id).test_identity() );
 108         TS_ASSERT( !(Matrix(NR::translate(-2, 3)).test_identity()) );
 109         TS_ASSERT( Matrix(r_id).test_identity() );
 110         NR::rotate const rot180(NR::Point(-1, 0));
 111         TS_ASSERT( !(Matrix(rot180).test_identity()) );
 112         TS_ASSERT( Matrix(s_id).test_identity() );
 113         TS_ASSERT( !(Matrix(NR::scale(1.0, 0.0)).test_identity()) );
 114         TS_ASSERT( !(Matrix(NR::scale(0.0, 1.0)).test_identity()) );
 115         TS_ASSERT( !(Matrix(NR::scale(1.0, -1.0)).test_identity()) );
 116         TS_ASSERT( !(Matrix(NR::scale(-1.0, -1.0)).test_identity()) );
 117     }
 118
 119     void testInverse(void)
 120     {
 121         TS_ASSERT_EQUALS( m_id.inverse(), m_id );
 122         TS_ASSERT_EQUALS( Matrix(t23).inverse(), Matrix(NR::translate(-2.0, -3.0)) );
 123         NR::scale const s2(-4.0, 2.0);
 124         NR::scale const sp5(-.25, .5);
 125         TS_ASSERT_EQUALS( Matrix(s2).inverse(), Matrix(sp5) );
 126     }
 127
 128     void testNrMatrixInvert(void)
 129     {
 130         NRMatrix const nr_m_id(m_id);
 131         Matrix const m_s2(NR::scale(-4.0, 2.0));
 132         NRMatrix const nr_s2(m_s2);
 133         Matrix const m_sp5(NR::scale(-.25, .5));
 134         NRMatrix const nr_sp5(m_sp5);
 135         Matrix const m_t23(t23);
 136         NRMatrix const nr_t23(m_t23);
 137         NRMatrix inv;
 138         nr_matrix_invert(&inv, &nr_m_id);
 139         TS_ASSERT_EQUALS( Matrix(inv), m_id );
 140         nr_matrix_invert(&inv, &nr_t23);
 141         TS_ASSERT_EQUALS( Matrix(inv), Matrix(NR::translate(-2.0, -3.0)) );
 142         nr_matrix_invert(&inv, &nr_s2);
 143         TS_ASSERT_EQUALS( Matrix(inv), Matrix(nr_sp5) );
 144         nr_matrix_invert(&inv, &nr_sp5);
 145         TS_ASSERT_EQUALS( Matrix(inv), Matrix(nr_s2) );
 146
 147         /* Test that nr_matrix_invert handles src == dest. */
 148         inv = nr_s2;
 149         nr_matrix_invert(&inv, &inv);
 150         TS_ASSERT_EQUALS( Matrix(inv), Matrix(nr_sp5) );
 151         inv = nr_t23;
 152         nr_matrix_invert(&inv, &inv);
 153         TS_ASSERT_EQUALS( Matrix(inv), Matrix(NR::translate(-2.0, -3.0)) );
 154     }
 155
 156     void testEllipticQuadraticForm(void)
 157     {
 158         NR::Matrix const aff(1.0, 1.0,
 159                              0.0, 1.0,
 160                              5.0, 6.0);
 161         NR::Matrix const invaff = aff.inverse();
 162         TS_ASSERT_EQUALS( invaff[1], -1.0 );
 163
 164         NR::Matrix const ef(elliptic_quadratic_form(invaff));
 165         NR::Matrix const exp_ef(2, -1,
 166                                 -1, 1,
 167                                 0, 0);
 168         TS_ASSERT_EQUALS( ef, exp_ef );
 169     }
 170
 171     void testMatrixStarRotate(void)
 172     {
 173         NR::Matrix const ma(2.0, -1.0,
 174                             4.0, 4.0,
 175                             -0.5, 2.0);
 176         NR::Matrix const a_r86( ma * r86 );
 177         NR::Matrix const ma1( a_r86 * r86.inverse() );
 178         TS_ASSERT( matrix_equalp(ma1, ma, 1e-12) );
 179         NR::Matrix const exp_a_r86( 2*.8 + -1*-.6,  2*.6 + -1*.8,
 180                                     4*.8 + 4*-.6,   4*.6 + 4*.8,
 181                                     -.5*.8 + 2*-.6, -.5*.6 + 2*.8 );
 182         TS_ASSERT( matrix_equalp(a_r86, exp_a_r86, 1e-12) );
 183     }
 184
 185     void testTranslateStarScale_ScaleStarTranslate(void)
 186     {
 187         NR::translate const t2n4(2, -4);
 188         NR::scale const sn2_8(-2, 8);
 189         NR::Matrix const exp_ts(-2, 0,
 190                                 0,  8,
 191                                 -4, -32);
 192         NR::Matrix const exp_st(-2, 0,
 193                                 0,  8,
 194                                 2, -4);
 195         TS_ASSERT_EQUALS( exp_ts, t2n4 * sn2_8 );
 196         TS_ASSERT_EQUALS( exp_st, sn2_8 * t2n4 );
 197     }
 198
 199     void testMatrixStarScale(void)
 200     {
 201         NR::Matrix const ma(2.0, -1.0,
 202                             4.0, 4.0,
 203                             -0.5, 2.0);
 204         NR::scale const sn2_8(-2, 8);
 205         NR::Matrix const exp_as(-4, -8,
 206                                 -8, 32,
 207                                 1,  16);
 208         TS_ASSERT_EQUALS( ma * sn2_8, exp_as );
 209     }
 210 };
 211
 212 /*
 213   Local Variables:
 214   mode:c++
 215   c-file-style:"stroustrup"
 216   c-file-offsets:((innamespace . 0)(inline-open . 0)(case-label . +))
 217   indent-tabs-mode:nil
 218   fill-column:99
 219   End:
 220 */
 221 // vim: filetype=cpp:expandtab:shiftwidth=4:tabstop=8:softtabstop=4:encoding=utf-8:textwidth=99 :