Open3D (C++ API)  0.17.0
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Eigen.h
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1// ----------------------------------------------------------------------------
2// - Open3D: www.open3d.org -
3// ----------------------------------------------------------------------------
4// Copyright (c) 2018-2023 www.open3d.org
5// SPDX-License-Identifier: MIT
6// ----------------------------------------------------------------------------
7
8#pragma once
9
10#include <Eigen/Core>
11#include <Eigen/StdVector>
12#include <tuple>
13#include <vector>
14
16namespace Eigen {
17
19typedef Eigen::Matrix<double, 6, 6> Matrix6d;
20typedef Eigen::Matrix<double, 6, 1> Vector6d;
21typedef Eigen::Matrix<uint8_t, 3, 1> Vector3uint8;
22
25typedef Eigen::Matrix<double, 6, 6, Eigen::DontAlign> Matrix6d_u;
26typedef Eigen::Matrix<double, 4, 4, Eigen::DontAlign> Matrix4d_u;
27
28} // namespace Eigen
30
31namespace open3d {
32namespace utility {
33
34using Matrix4d_allocator = Eigen::aligned_allocator<Eigen::Matrix4d>;
35using Matrix6d_allocator = Eigen::aligned_allocator<Eigen::Matrix6d>;
36using Vector2d_allocator = Eigen::aligned_allocator<Eigen::Vector2d>;
37using Vector3uint8_allocator = Eigen::aligned_allocator<Eigen::Vector3uint8>;
38using Vector4i_allocator = Eigen::aligned_allocator<Eigen::Vector4i>;
39using Vector4d_allocator = Eigen::aligned_allocator<Eigen::Vector4d>;
40using Vector6d_allocator = Eigen::aligned_allocator<Eigen::Vector6d>;
41
43Eigen::Matrix3d SkewMatrix(const Eigen::Vector3d &vec);
44
48Eigen::Matrix4d TransformVector6dToMatrix4d(const Eigen::Vector6d &input);
49
55Eigen::Vector6d TransformMatrix4dToVector6d(const Eigen::Matrix4d &input);
56
58std::tuple<bool, Eigen::VectorXd> SolveLinearSystemPSD(
59 const Eigen::MatrixXd &A,
60 const Eigen::VectorXd &b,
61 bool prefer_sparse = false,
62 bool check_symmetric = false,
63 bool check_det = false,
64 bool check_psd = false);
65
69std::tuple<bool, Eigen::Matrix4d> SolveJacobianSystemAndObtainExtrinsicMatrix(
70 const Eigen::Matrix6d &JTJ, const Eigen::Vector6d &JTr);
71
75std::tuple<bool, std::vector<Eigen::Matrix4d, Matrix4d_allocator>>
77 const Eigen::VectorXd &JTr);
78
84template <typename MatType, typename VecType>
85std::tuple<MatType, VecType, double> ComputeJTJandJTr(
86 std::function<void(int, VecType &, double &, double &)> f,
87 int iteration_num,
88 bool verbose = true);
89
95template <typename MatType, typename VecType>
96std::tuple<MatType, VecType, double> ComputeJTJandJTr(
97 std::function<
98 void(int,
99 std::vector<VecType, Eigen::aligned_allocator<VecType>> &,
100 std::vector<double> &,
101 std::vector<double> &)> f,
102 int iteration_num,
103 bool verbose = true);
104
105Eigen::Matrix3d RotationMatrixX(double radians);
106Eigen::Matrix3d RotationMatrixY(double radians);
107Eigen::Matrix3d RotationMatrixZ(double radians);
108
111Eigen::Vector3uint8 ColorToUint8(const Eigen::Vector3d &color);
113Eigen::Vector3d ColorToDouble(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b);
114Eigen::Vector3d ColorToDouble(const Eigen::Vector3uint8 &rgb);
115
117template <typename IdxType>
118Eigen::Matrix3d ComputeCovariance(const std::vector<Eigen::Vector3d> &points,
119 const std::vector<IdxType> &indices);
120
122template <typename IdxType>
123std::tuple<Eigen::Vector3d, Eigen::Matrix3d> ComputeMeanAndCovariance(
124 const std::vector<Eigen::Vector3d> &points,
125 const std::vector<IdxType> &indices);
126
133template <typename RealType, typename IdxType>
134std::tuple<Eigen::Vector3d, Eigen::Matrix3d> ComputeMeanAndCovariance(
135 const RealType *const points, const std::vector<IdxType> &indices);
136
137} // namespace utility
138} // namespace open3d
math::float4 color
Definition LineSetBuffers.cpp:45
int points
Definition FilePCD.cpp:54
Definition NonRigidOptimizer.cpp:22
std::tuple< MatType, VecType, double > ComputeJTJandJTr(std::function< void(int, VecType &, double &, double &)> f, int iteration_num, bool verbose)
Definition Eigen.cpp:146
Eigen::aligned_allocator< Eigen::Vector2d > Vector2d_allocator
Definition Eigen.h:36
Eigen::Vector3d ColorToDouble(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b)
Color conversion from uint8_t 0-255 to double [0,1].
Definition Eigen.cpp:277
Eigen::Matrix3d ComputeCovariance(const std::vector< Eigen::Vector3d > &points, const std::vector< IdxType > &indices)
Function to compute the covariance matrix of a set of points.
Definition Eigen.cpp:286
std::tuple< bool, Eigen::VectorXd > SolveLinearSystemPSD(const Eigen::MatrixXd &A, const Eigen::VectorXd &b, bool prefer_sparse, bool check_symmetric, bool check_det, bool check_psd)
Function to solve Ax=b.
Definition Eigen.cpp:19
Eigen::Matrix3d RotationMatrixX(double radians)
Definition Eigen.cpp:247
Eigen::Matrix3d SkewMatrix(const Eigen::Vector3d &vec)
Genretate a skew-symmetric matrix from a vector 3x1.
Definition Eigen.cpp:413
Eigen::aligned_allocator< Eigen::Vector4d > Vector4d_allocator
Definition Eigen.h:39
Eigen::aligned_allocator< Eigen::Vector4i > Vector4i_allocator
Definition Eigen.h:38
std::tuple< bool, std::vector< Eigen::Matrix4d, Matrix4d_allocator > > SolveJacobianSystemAndObtainExtrinsicMatrixArray(const Eigen::MatrixXd &JTJ, const Eigen::VectorXd &JTr)
Definition Eigen.cpp:117
Eigen::aligned_allocator< Eigen::Vector6d > Vector6d_allocator
Definition Eigen.h:40
Eigen::Matrix3d RotationMatrixZ(double radians)
Definition Eigen.cpp:261
Eigen::Matrix4d TransformVector6dToMatrix4d(const Eigen::Vector6d &input)
Definition Eigen.cpp:74
Eigen::aligned_allocator< Eigen::Matrix6d > Matrix6d_allocator
Definition Eigen.h:35
Eigen::Matrix3d RotationMatrixY(double radians)
Definition Eigen.cpp:254
std::tuple< bool, Eigen::Matrix4d > SolveJacobianSystemAndObtainExtrinsicMatrix(const Eigen::Matrix6d &JTJ, const Eigen::Vector6d &JTr)
Definition Eigen.cpp:103
Eigen::aligned_allocator< Eigen::Matrix4d > Matrix4d_allocator
Definition Eigen.h:34
std::tuple< Eigen::Vector3d, Eigen::Matrix3d > ComputeMeanAndCovariance(const std::vector< Eigen::Vector3d > &points, const std::vector< IdxType > &indices)
Function to compute the mean and covariance matrix of a set of points.
Definition Eigen.cpp:320
Eigen::Vector6d TransformMatrix4dToVector6d(const Eigen::Matrix4d &input)
Definition Eigen.cpp:86
Eigen::Vector3uint8 ColorToUint8(const Eigen::Vector3d &color)
Definition Eigen.cpp:268
Eigen::aligned_allocator< Eigen::Vector3uint8 > Vector3uint8_allocator
Definition Eigen.h:37
Definition PinholeCameraIntrinsic.cpp:16