source: inundation/ga/storm_surge/pyvolution/test_util.py @ 761

Last change on this file since 761 was 671, checked in by ole, 20 years ago

Implemented point_on_line in C.

File size: 14.9 KB
Line 
1#!/usr/bin/env python
2#
3
4import unittest
5from Numeric import zeros, array, allclose
6from math import sqrt, pi
7
8from util import *
9from config import epsilon
10
11
12def test_function(x, y):
13    return x+y
14
15class TestCase(unittest.TestCase):
16    def setUp(self):
17        pass
18
19    def tearDown(self):
20        pass
21
22
23    def test_gradient(self):
24        x0 = 0.0; y0 = 0.0; z0 = 0.0
25        x1 = 1.0; y1 = 0.0; z1 = -1.0
26        x2 = 0.0; y2 = 1.0; z2 = 0.0
27       
28        zx, zy = gradient(x0, y0, x1, y1, x2, y2, z0, z1, z2)
29
30        assert zx == -1.0
31        assert zy == 0.0
32
33
34
35
36    def test_gradient2(self):
37
38        from util import gradient
39        x0 = 2.0/3; y0 = 2.0/3
40        x1=  8.0/3; y1 = 2.0/3
41        x2 = 2.0/3; y2 = 8.0/3
42
43        q0 = 2.0+2.0/3
44        q1 = 8.0+2.0/3
45        q2 = 2.0+8.0/3
46       
47        #Gradient of fitted pwl surface   
48        a, b = gradient(x0, y0, x1, y1, x2, y2, q0, q1, q2)
49       
50        assert abs(a - 3.0) < epsilon
51        assert abs(b - 1.0) < epsilon
52   
53
54
55    def test_that_C_extension_compiles(self):
56        FN = 'util_ext.c'
57        try:
58            import util_ext
59        except:
60            from compile import compile
61
62            try:
63                compile(FN)
64            except:
65                raise 'Could not compile %s' %FN
66            else:
67                import util_ext
68
69           
70    def test_gradient_C_extension(self):
71        from util_ext import gradient as gradient_c
72
73        x0 = 2.0/3; y0 = 2.0/3
74        x1=  8.0/3; y1 = 2.0/3
75        x2 = 2.0/3; y2 = 8.0/3
76
77        q0 = 2.0+2.0/3
78        q1 = 8.0+2.0/3
79        q2 = 2.0+8.0/3
80       
81        #Gradient of fitted pwl surface   
82        a, b = gradient_c(x0, y0, x1, y1, x2, y2, q0, q1, q2)
83       
84        assert abs(a - 3.0) < epsilon
85        assert abs(b - 1.0) < epsilon
86
87       
88    def test_gradient_C_extension3(self):
89        from util_ext import gradient as gradient_c
90       
91        from RandomArray import uniform, seed
92        seed(17, 53)
93
94        x0, x1, x2, y0, y1, y2 = uniform(0.0,3.0,6)
95
96        q0 = uniform(0.0, 10.0, 4)
97        q1 = uniform(1.0, 3.0, 4)
98        q2 = uniform(7.0, 20.0, 4)       
99       
100
101        for i in range(4):
102            #Gradient of fitted pwl surface
103            from util import gradient_python           
104            a_ref, b_ref = gradient(x0, y0, x1, y1, x2, y2,
105                                    q0[i], q1[i], q2[i])
106
107            #print a_ref, b_ref
108            a, b = gradient_c(x0, y0, x1, y1, x2, y2,
109                              q0[i], q1[i], q2[i])
110
111            #print a, a_ref, b, b_ref
112            assert abs(a - a_ref) < epsilon
113            assert abs(b - b_ref) < epsilon
114       
115
116
117    #Geometric       
118    #def test_distance(self):
119    #    from util import distance#
120    #
121    #    self.failUnless( distance([4,2],[7,6]) == 5.0,
122    #                     'Distance is wrong!')
123    #    self.failUnless( allclose(distance([7,6],[9,8]), 2.82842712475),
124    #                    'distance is wrong!')
125    #    self.failUnless( allclose(distance([9,8],[4,2]), 7.81024967591),
126    #                    'distance is wrong!')
127    #
128    #    self.failUnless( distance([9,8],[4,2]) == distance([4,2],[9,8]),
129    #                    'distance is wrong!')       
130
131    def test_angle(self):
132        from util import angle
133
134        assert allclose(angle([1.0, 1.0])/pi*180, 45.0)
135
136
137    def test_anglediff(self):
138        from util import anglediff       
139
140        assert allclose(anglediff([0.0, 1.], [1.0, 1.0])/pi*180, 45.0)
141
142
143
144
145    def test_file_function_time(self):
146        """Test that File function interpolates correctly
147        between given times. No x,y dependency here.
148        """
149
150        #Write file
151        import os, time
152        from config import time_format
153        from math import sin, pi
154
155        finaltime = 1200
156        filename = 'test_file_function.txt'
157        fid = open(filename, 'w')
158        start = time.mktime(time.strptime('2000', '%Y'))
159        dt = 60  #One minute intervals
160        t = 0.0
161        while t <= finaltime:
162            t_string = time.strftime(time_format, time.gmtime(t+start))
163            fid.write('%s, %f %f %f\n' %(t_string, 2*t, t**2, sin(t*pi/600)))
164            t += dt
165   
166        fid.close()
167
168        F = File_function(filename)
169
170        #Now try interpolation
171        for i in range(20):
172            t = i*10
173            q = F(t)
174
175            #Exact linear intpolation
176            assert allclose(q[0], 2*t) 
177            if i%6 == 0:
178                assert allclose(q[1], t**2)
179                assert allclose(q[2], sin(t*pi/600))               
180
181        #Check non-exact
182
183        t = 90 #Halfway between 60 and 120
184        q = F(t) 
185        assert allclose( (120**2 + 60**2)/2, q[1] )
186        assert allclose( (sin(120*pi/600) + sin(60*pi/600))/2, q[2] )
187
188
189        t = 100 #Two thirds of the way between between 60 and 120
190        q = F(t) 
191        assert allclose( 2*120**2/3 + 60**2/3, q[1] )
192        assert allclose( 2*sin(120*pi/600)/3 + sin(60*pi/600)/3, q[2] )
193       
194
195       
196
197    def test_file_function_time_with_domain(self):
198        """Test that File function interpolates correctly
199        between given times. No x,y dependency here.
200        Use domain with starttime
201        """
202
203        #Write file
204        import os, time, calendar
205        from config import time_format
206        from math import sin, pi
207        from domain import Domain
208
209        finaltime = 1200
210        filename = 'test_file_function.txt'
211        fid = open(filename, 'w')
212        start = time.mktime(time.strptime('2000', '%Y'))
213        dt = 60  #One minute intervals
214        t = 0.0
215        while t <= finaltime:
216            t_string = time.strftime(time_format, time.gmtime(t+start))
217            fid.write('%s, %f %f %f\n' %(t_string, 2*t, t**2, sin(t*pi/600)))
218            t += dt
219   
220        fid.close()
221
222        a = [0.0, 0.0]
223        b = [4.0, 0.0]
224        c = [0.0, 3.0]
225       
226        points = [a, b, c]
227        vertices = [[0,1,2]]
228        domain = Domain(points, vertices) 
229
230        #Check that domain.starttime is updated if non-existing
231        F = File_function(filename, domain)
232        assert allclose(domain.starttime, start)       
233
234        #Check that domain.starttime is updated if too early
235        domain.starttime = start - 1               
236        F = File_function(filename, domain)
237        assert allclose(domain.starttime, start)
238
239        #Check that domain.starttime isn't updated if later
240        #domain.starttime = start + 1               
241        #F = File_function(filename, domain)
242        #assert allclose(domain.starttime, start+1)               
243
244       
245       
246        #Now try interpolation
247        for i in range(20):
248            t = i*10
249            q = F(t)
250
251            #Exact linear intpolation
252            assert allclose(q[0], 2*t) 
253            if i%6 == 0:
254                assert allclose(q[1], t**2)
255                assert allclose(q[2], sin(t*pi/600))               
256
257        #Check non-exact
258
259        t = 90 #Halfway between 60 and 120
260        q = F(t) 
261        assert allclose( (120**2 + 60**2)/2, q[1] )
262        assert allclose( (sin(120*pi/600) + sin(60*pi/600))/2, q[2] )
263
264
265        t = 100 #Two thirds of the way between between 60 and 120
266        q = F(t) 
267        assert allclose( 2*120**2/3 + 60**2/3, q[1] )
268        assert allclose( 2*sin(120*pi/600)/3 + sin(60*pi/600)/3, q[2] )
269       
270
271
272    def test_file_function_time_with_domain_different_start(self):
273        """Test that File function interpolates correctly
274        between given times. No x,y dependency here.
275        Use domain with a starttime later than that of file
276        """
277
278        #Write file
279        import os, time, calendar
280        from config import time_format
281        from math import sin, pi
282        from domain import Domain
283
284        finaltime = 1200
285        filename = 'test_file_function.txt'
286        fid = open(filename, 'w')
287        start = time.mktime(time.strptime('2000', '%Y'))
288        dt = 60  #One minute intervals
289        t = 0.0
290        while t <= finaltime:
291            t_string = time.strftime(time_format, time.gmtime(t+start))
292            fid.write('%s, %f %f %f\n' %(t_string, 2*t, t**2, sin(t*pi/600)))
293            t += dt
294   
295        fid.close()
296
297        a = [0.0, 0.0]
298        b = [4.0, 0.0]
299        c = [0.0, 3.0]
300       
301        points = [a, b, c]
302        vertices = [[0,1,2]]
303        domain = Domain(points, vertices) 
304
305        #Check that domain.starttime isn't updated if later
306        delta = 23
307        domain.starttime = start + delta               
308        F = File_function(filename, domain)
309        assert allclose(domain.starttime, start+delta)               
310
311       
312       
313       
314        #Now try interpolation with delta offset
315        for i in range(20):
316            t = i*10
317            q = F(t-delta)
318
319            #Exact linear intpolation
320            assert allclose(q[0], 2*t) 
321            if i%6 == 0:
322                assert allclose(q[1], t**2)
323                assert allclose(q[2], sin(t*pi/600))               
324
325        #Check non-exact
326
327        t = 90 #Halfway between 60 and 120
328        q = F(t-delta) 
329        assert allclose( (120**2 + 60**2)/2, q[1] )
330        assert allclose( (sin(120*pi/600) + sin(60*pi/600))/2, q[2] )
331
332
333        t = 100 #Two thirds of the way between between 60 and 120
334        q = F(t-delta) 
335        assert allclose( 2*120**2/3 + 60**2/3, q[1] )
336        assert allclose( 2*sin(120*pi/600)/3 + sin(60*pi/600)/3, q[2] )
337       
338       
339       
340    def test_polygon_function_constants(self):
341        p1 = [[0,0], [10,0], [10,10], [0,10]]
342        p2 = [[0,0], [10,10], [15,5], [20, 10], [25,0], [30,10], [40,-10]]
343       
344        f = Polygon_function( [(p1, 1.0)] )     
345        z = f([5, 5, 27, 35], [5, 9, 8, -5]) #Two first inside p1
346        assert allclose(z, [1,1,0,0])
347               
348       
349        f = Polygon_function( [(p2, 2.0)] )
350        z = f([5, 5, 27, 35], [5, 9, 8, -5]) #First and last inside p2
351        assert allclose(z, [2,0,0,2])   
352               
353       
354        #Combined       
355        f = Polygon_function( [(p1, 1.0), (p2, 2.0)] )
356        z = f([5, 5, 27, 35], [5, 9, 8, -5]) 
357        assert allclose(z, [2,1,0,2])   
358       
359       
360    def test_polygon_function_callable(self):
361        """Check that values passed into Polygon_function can be callable
362        themselves.
363        """
364        p1 = [[0,0], [10,0], [10,10], [0,10]]
365        p2 = [[0,0], [10,10], [15,5], [20, 10], [25,0], [30,10], [40,-10]]
366       
367        f = Polygon_function( [(p1, test_function)] )   
368        z = f([5, 5, 27, 35], [5, 9, 8, -5]) #Two first inside p1
369        assert allclose(z, [10,14,0,0])
370               
371        #Combined       
372        f = Polygon_function( [(p1, test_function), (p2, 2.0)] )
373        z = f([5, 5, 27, 35], [5, 9, 8, -5]) 
374        assert allclose(z, [2,14,0,2]) 
375       
376       
377        #Combined w default     
378        f = Polygon_function( [(p1, test_function), (p2, 2.0)], default = 3.14)
379        z = f([5, 5, 27, 35], [5, 9, 8, -5]) 
380        assert allclose(z, [2,14,3.14,2])               
381       
382       
383        #Combined w default func       
384        f = Polygon_function( [(p1, test_function), (p2, 2.0)], 
385                              default = test_function)
386        z = f([5, 5, 27, 35], [5, 9, 8, -5]) 
387        assert allclose(z, [2,14,35,2])                 
388       
389       
390    def test_point_on_line(self):
391               
392        #Endpoints first       
393        assert point_on_line( 0, 0, 0,0, 1,0 ) 
394        assert point_on_line( 1, 0, 0,0, 1,0 )         
395
396        #Then points on line   
397        assert point_on_line( 0.5, 0, 0,0, 1,0 ) 
398        assert point_on_line( 0, 0.5, 0,1, 0,0 )               
399        assert point_on_line( 1, 0.5, 1,1, 1,0 )       
400        assert point_on_line( 0.5, 0.5, 0,0, 1,1 )             
401       
402        #Then points not on line               
403        assert not point_on_line( 0.5, 0, 0,1, 1,1 )   
404        assert not point_on_line( 0, 0.5, 0,0, 1,1 ) 
405       
406        #From real example that failed
407        assert not point_on_line( 40,50, 40,20, 40,40 )
408       
409       
410        #From real example that failed
411        assert not point_on_line( 40,19, 40,20, 40,40 ) 
412                       
413       
414       
415       
416    def test_inside_polygon(self):
417
418       
419        #Simplest case: Polygon is the unit square
420        polygon = [[0,0], [1,0], [1,1], [0,1]]
421 
422        assert inside_polygon( (0.5, 0.5), polygon )                 
423        assert not inside_polygon( (0.5, 1.5), polygon )   
424        assert not inside_polygon( (0.5, -0.5), polygon )       
425        assert not inside_polygon( (-0.5, 0.5), polygon )               
426        assert not inside_polygon( (1.5, 0.5), polygon )       
427       
428        #Try point on borders   
429        assert inside_polygon( (1., 0.5), polygon, closed=True) 
430        assert inside_polygon( (0.5, 1), polygon, closed=True) 
431        assert inside_polygon( (0., 0.5), polygon, closed=True) 
432        assert inside_polygon( (0.5, 0.), polygon, closed=True) 
433       
434        assert not inside_polygon( (0.5, 1), polygon, closed=False)     
435        assert not inside_polygon( (0., 0.5), polygon, closed=False)   
436        assert not inside_polygon( (0.5, 0.), polygon, closed=False)   
437        assert not inside_polygon( (1., 0.5), polygon, closed=False)   
438
439
440   
441        #From real example (that failed)
442        polygon = [[20,20], [40,20], [40,40], [20,40]]         
443        points = [ [40, 50] ]
444        res = inside_polygon(points, polygon)
445        assert len(res) == 0
446       
447        polygon = [[20,20], [40,20], [40,40], [20,40]]         
448        points = [ [25, 25], [30, 20], [40, 50], [90, 20], [40, 90] ]
449        res = inside_polygon(points, polygon)
450        assert len(res) == 2
451        assert allclose(res, [0,1])
452       
453               
454             
455        #More convoluted and non convex polygon
456        polygon = [[0,0], [1,0], [0.5,-1], [2, -1], [2,1], [0,1]]
457        assert inside_polygon( (0.5, 0.5), polygon )
458        assert inside_polygon( (1, -0.5), polygon ) 
459        assert inside_polygon( (1.5, 0), polygon )
460       
461        assert not inside_polygon( (0.5, 1.5), polygon )       
462        assert not inside_polygon( (0.5, -0.5), polygon )               
463       
464        #Now try the vector formulation returning indices
465        points = [ [0.5, 0.5], [1, -0.5], [1.5, 0], [0.5, 1.5], [0.5, -0.5]]
466        res = inside_polygon( points, polygon )
467       
468        assert allclose( res, [0,1,2] )
469       
470        #Very convoluted polygon
471        polygon = [[0,0], [10,10], [15,5], [20, 10], [25,0], [30,10], [40,-10]]
472        assert inside_polygon( (5, 5), polygon )       
473        assert inside_polygon( (17, 7), polygon )               
474        assert inside_polygon( (27, 2), polygon )                       
475        assert inside_polygon( (35, -5), polygon )                     
476        assert not inside_polygon( (15, 7), polygon )
477        assert not inside_polygon( (24, 3), polygon )
478        assert not inside_polygon( (25, -10), polygon ) 
479       
480       
481       
482        #Another combination (that failed)
483        polygon = [[0,0], [10,0], [10,10], [0,10]]
484        assert inside_polygon( (5, 5), polygon )       
485        assert inside_polygon( (7, 7), polygon )       
486        assert not inside_polygon( (-17, 7), polygon )                 
487        assert not inside_polygon( (7, 17), polygon )                   
488        assert not inside_polygon( (17, 7), polygon )                   
489        assert not inside_polygon( (27, 8), polygon )                   
490        assert not inside_polygon( (35, -5), polygon )                 
491       
492       
493                       
494       
495        #Multiple polygons     
496       
497        polygon = [[0,0], [1,0], [1,1], [0,1], [0,0],
498                   [10,10], [11,10], [11,11], [10,11], [10,10]]
499        assert inside_polygon( (0.5, 0.5), polygon )               
500        assert inside_polygon( (10.5, 10.5), polygon )                 
501       
502        #FIXME: Fails if point is 5.5, 5.5
503        assert not inside_polygon( (0, 5.5), polygon )                         
504
505        #Polygon with a hole   
506        polygon = [[-1,-1], [2,-1], [2,2], [-1,2], [-1,-1],
507                   [0,0], [1,0], [1,1], [0,1], [0,0]]
508                       
509        assert inside_polygon( (0, -0.5), polygon )
510        assert not inside_polygon( (0.5, 0.5), polygon )       
511       
512
513                     
514#-------------------------------------------------------------
515if __name__ == "__main__":
516    suite = unittest.makeSuite(TestCase,'test')
517    runner = unittest.TextTestRunner()
518    runner.run(suite)
519   
520   
521
522
523
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.