Quicktime(Carbon/win32) : add operator to raise the "compression settings" quicktime...
[blender.git] / intern / itasc / WSDLSSolver.cpp
1 /* $Id$
2  * WDLSSolver.hpp.cpp
3  *
4  *  Created on: Jan 8, 2009
5  *      Author: rubensmits
6  */
7
8 #include "WSDLSSolver.hpp"
9 #include "kdl/utilities/svd_eigen_HH.hpp"
10 #include <cstdio>
11
12 namespace iTaSC {
13
14 WSDLSSolver::WSDLSSolver() :
15         m_ns(0), m_nc(0), m_nq(0)
16
17 {
18         // default maximum speed: 50 rad/s
19         m_qmax = 50.0;
20 }
21
22 WSDLSSolver::~WSDLSSolver() {
23 }
24
25 bool WSDLSSolver::init(unsigned int _nq, unsigned int _nc, const std::vector<bool>& gc)
26 {
27         if (_nc == 0 || _nq == 0 || gc.size() != _nc)
28                 return false;
29         m_nc = _nc;
30         m_nq = _nq;
31         m_ns = std::min(m_nc,m_nq);
32     m_AWq = e_zero_matrix(m_nc,m_nq);
33     m_WyAWq = e_zero_matrix(m_nc,m_nq);
34     m_WyAWqt = e_zero_matrix(m_nq,m_nc);
35         m_S = e_zero_vector(std::max(m_nc,m_nq));
36         m_Wy_ydot = e_zero_vector(m_nc);
37         m_ytask = gc;
38         if (m_nq > m_nc) {
39                 m_transpose = true;
40             m_temp = e_zero_vector(m_nc);
41             m_U = e_zero_matrix(m_nc,m_nc);
42                 m_V = e_zero_matrix(m_nq,m_nc);
43             m_WqV = e_zero_matrix(m_nq,m_nc);
44         } else {
45                 m_transpose = false;
46             m_temp = e_zero_vector(m_nq);
47             m_U = e_zero_matrix(m_nc,m_nq);
48                 m_V = e_zero_matrix(m_nq,m_nq);
49             m_WqV = e_zero_matrix(m_nq,m_nq);
50         }
51     return true;
52 }
53
54 bool WSDLSSolver::solve(const e_matrix& A, const e_vector& Wy, const e_vector& ydot, const e_matrix& Wq, e_vector& qdot, e_scalar& nlcoef)
55 {
56         unsigned int i, j, l;
57         e_scalar N, M;
58
59         // Create the Weighted jacobian
60     m_AWq = (A*Wq).lazy();
61         for (i=0; i<m_nc; i++)
62                 m_WyAWq.row(i) = Wy(i)*m_AWq.row(i);
63
64     // Compute the SVD of the weighted jacobian
65         int ret;
66         if (m_transpose) {
67                 m_WyAWqt = m_WyAWq.transpose();
68                 ret = KDL::svd_eigen_HH(m_WyAWqt,m_V,m_S,m_U,m_temp);
69         } else {
70                 ret = KDL::svd_eigen_HH(m_WyAWq,m_U,m_S,m_V,m_temp);
71         }
72     if(ret<0)
73         return false;
74
75         m_Wy_ydot = Wy.cwise() * ydot;
76     m_WqV = (Wq*m_V).lazy();
77         qdot.setZero();
78         e_scalar maxDeltaS = e_scalar(0.0);
79         e_scalar prevS = e_scalar(0.0);
80         e_scalar maxS = e_scalar(1.0);
81         for(i=0;i<m_ns;++i) {
82                 e_scalar norm, mag, alpha, _qmax, Sinv, vmax, damp;
83                 e_scalar S = m_S(i);
84                 bool prev;
85                 if (S < KDL::epsilon)
86                         break;
87                 Sinv = e_scalar(1.)/S;
88                 if (i > 0) {
89                         if ((prevS-S) > maxDeltaS) {
90                                 maxDeltaS = (prevS-S);
91                                 maxS = prevS;
92                         }
93                 }
94                 N = M = e_scalar(0.);
95                 for (l=0, prev=m_ytask[0], norm=e_scalar(0.); l<m_nc; l++) {
96                         if (prev == m_ytask[l]) {
97                                 norm += m_U(l,i)*m_U(l,i);
98                         } else {
99                                 N += std::sqrt(norm);
100                                 norm = m_U(l,i)*m_U(l,i);
101                         }
102                         prev = m_ytask[l];
103                 }
104                 N += std::sqrt(norm);
105                 for (j=0; j<m_nq; j++) {
106                         for (l=0, prev=m_ytask[0], norm=e_scalar(0.), mag=e_scalar(0.); l<m_nc; l++) {
107                                 if (prev == m_ytask[l]) {
108                                         norm += m_WyAWq(l,j)*m_WyAWq(l,j);
109                                 } else {
110                                         mag += std::sqrt(norm);
111                                         norm = m_WyAWq(l,j)*m_WyAWq(l,j);
112                                 }
113                                 prev = m_ytask[l];
114                         }
115                         mag += std::sqrt(norm);
116                         M += fabs(m_V(j,i))*mag;
117                 }
118                 M *= Sinv;
119                 alpha = m_U.col(i).dot(m_Wy_ydot);
120                 _qmax = (N < M) ? m_qmax*N/M : m_qmax;
121                 vmax = m_WqV.col(i).cwise().abs().maxCoeff();
122                 norm = fabs(Sinv*alpha*vmax);
123                 if (norm > _qmax) {
124                         damp = Sinv*alpha*_qmax/norm;
125                 } else {
126                         damp = Sinv*alpha;
127                 }
128                 qdot += m_WqV.col(i)*damp;
129                 prevS = S;
130         }
131         if (maxDeltaS == e_scalar(0.0))
132                 nlcoef = e_scalar(KDL::epsilon);
133         else
134                 nlcoef = (maxS-maxDeltaS)/maxS;
135     return true;
136 }
137
138 }