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