1 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
2 | /* |
---|
3 | * OPCODE - Optimized Collision Detection |
---|
4 | * Copyright (C) 2001 Pierre Terdiman |
---|
5 | * Homepage: http://www.codercorner.com/Opcode.htm |
---|
6 | */ |
---|
7 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
8 | |
---|
9 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
10 | /** |
---|
11 | * Contains code for a tree collider. |
---|
12 | * \file OPC_TreeCollider.h |
---|
13 | * \author Pierre Terdiman |
---|
14 | * \date March, 20, 2001 |
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15 | */ |
---|
16 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
17 | |
---|
18 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
19 | // Include Guard |
---|
20 | #ifndef __OPC_TREECOLLIDER_H__ |
---|
21 | #define __OPC_TREECOLLIDER_H__ |
---|
22 | |
---|
23 | //! This structure holds cached information used by the algorithm. |
---|
24 | //! Two model pointers and two colliding primitives are cached. Model pointers are assigned |
---|
25 | //! to their respective meshes, and the pair of colliding primitives is used for temporal |
---|
26 | //! coherence. That is, in case temporal coherence is enabled, those two primitives are |
---|
27 | //! tested for overlap before everything else. If they still collide, we're done before |
---|
28 | //! even entering the recursive collision code. |
---|
29 | struct OPCODE_API BVTCache : Pair |
---|
30 | { |
---|
31 | //! Constructor |
---|
32 | inline_ BVTCache() |
---|
33 | { |
---|
34 | ResetCache(); |
---|
35 | ResetCountDown(); |
---|
36 | } |
---|
37 | |
---|
38 | void ResetCache() |
---|
39 | { |
---|
40 | Model0 = null; |
---|
41 | Model1 = null; |
---|
42 | id0 = 0; |
---|
43 | id1 = 1; |
---|
44 | #ifdef __MESHMERIZER_H__ // Collision hulls only supported within ICE ! |
---|
45 | HullTest = true; |
---|
46 | SepVector.pid = 0; |
---|
47 | SepVector.qid = 0; |
---|
48 | SepVector.SV = Point(1.0f, 0.0f, 0.0f); |
---|
49 | #endif // __MESHMERIZER_H__ |
---|
50 | } |
---|
51 | |
---|
52 | #ifdef __MESHMERIZER_H__ // Collision hulls only supported within ICE ! |
---|
53 | inline_ void ResetCountDown() |
---|
54 | { |
---|
55 | CountDown = 50; |
---|
56 | } |
---|
57 | #else |
---|
58 | void ResetCountDown(){}; |
---|
59 | #endif // __MESHMERIZER_H__ |
---|
60 | |
---|
61 | const Model* Model0; //!< Model for first object |
---|
62 | const Model* Model1; //!< Model for second object |
---|
63 | |
---|
64 | #ifdef __MESHMERIZER_H__ // Collision hulls only supported within ICE ! |
---|
65 | SVCache SepVector; |
---|
66 | udword CountDown; |
---|
67 | bool HullTest; |
---|
68 | #endif // __MESHMERIZER_H__ |
---|
69 | }; |
---|
70 | |
---|
71 | class OPCODE_API AABBTreeCollider : public Collider |
---|
72 | { |
---|
73 | public: |
---|
74 | // Constructor / Destructor |
---|
75 | AABBTreeCollider(); |
---|
76 | virtual ~AABBTreeCollider(); |
---|
77 | // Generic collision query |
---|
78 | |
---|
79 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
80 | /** |
---|
81 | * Generic collision query for generic OPCODE models. After the call, access the results with: |
---|
82 | * - GetContactStatus() |
---|
83 | * - GetNbPairs() |
---|
84 | * - GetPairs() |
---|
85 | * |
---|
86 | * \param cache [in] collision cache for model pointers and a colliding pair of primitives |
---|
87 | * \param world0 [in] world matrix for first object, or null |
---|
88 | * \param world1 [in] world matrix for second object, or null |
---|
89 | * \return true if success |
---|
90 | * \warning SCALE NOT SUPPORTED. The matrices must contain rotation & translation parts only. |
---|
91 | */ |
---|
92 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
93 | bool Collide(BVTCache& cache, const Matrix4x4* world0=null, const Matrix4x4* world1=null); |
---|
94 | |
---|
95 | // Collision queries |
---|
96 | bool Collide(const AABBCollisionTree* tree0, const AABBCollisionTree* tree1, const Matrix4x4* world0=null, const Matrix4x4* world1=null, Pair* cache=null); |
---|
97 | bool Collide(const AABBNoLeafTree* tree0, const AABBNoLeafTree* tree1, const Matrix4x4* world0=null, const Matrix4x4* world1=null, Pair* cache=null); |
---|
98 | bool Collide(const AABBQuantizedTree* tree0, const AABBQuantizedTree* tree1, const Matrix4x4* world0=null, const Matrix4x4* world1=null, Pair* cache=null); |
---|
99 | bool Collide(const AABBQuantizedNoLeafTree* tree0, const AABBQuantizedNoLeafTree* tree1, const Matrix4x4* world0=null, const Matrix4x4* world1=null, Pair* cache=null); |
---|
100 | // Settings |
---|
101 | |
---|
102 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
103 | /** |
---|
104 | * Settings: selects between full box-box tests or "SAT-lite" tests (where Class III axes are discarded) |
---|
105 | * \param flag [in] true for full tests, false for coarse tests |
---|
106 | * \see SetFullPrimBoxTest(bool flag) |
---|
107 | */ |
---|
108 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
109 | inline_ void SetFullBoxBoxTest(bool flag) { mFullBoxBoxTest = flag; } |
---|
110 | |
---|
111 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
112 | /** |
---|
113 | * Settings: selects between full triangle-box tests or "SAT-lite" tests (where Class III axes are discarded) |
---|
114 | * \param flag [in] true for full tests, false for coarse tests |
---|
115 | * \see SetFullBoxBoxTest(bool flag) |
---|
116 | */ |
---|
117 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
118 | inline_ void SetFullPrimBoxTest(bool flag) { mFullPrimBoxTest = flag; } |
---|
119 | |
---|
120 | // Stats |
---|
121 | |
---|
122 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
123 | /** |
---|
124 | * Stats: gets the number of BV-BV overlap tests after a collision query. |
---|
125 | * \see GetNbPrimPrimTests() |
---|
126 | * \see GetNbBVPrimTests() |
---|
127 | * \return the number of BV-BV tests performed during last query |
---|
128 | */ |
---|
129 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
130 | inline_ udword GetNbBVBVTests() const { return mNbBVBVTests; } |
---|
131 | |
---|
132 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
133 | /** |
---|
134 | * Stats: gets the number of Triangle-Triangle overlap tests after a collision query. |
---|
135 | * \see GetNbBVBVTests() |
---|
136 | * \see GetNbBVPrimTests() |
---|
137 | * \return the number of Triangle-Triangle tests performed during last query |
---|
138 | */ |
---|
139 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
140 | inline_ udword GetNbPrimPrimTests() const { return mNbPrimPrimTests; } |
---|
141 | |
---|
142 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
143 | /** |
---|
144 | * Stats: gets the number of BV-Triangle overlap tests after a collision query. |
---|
145 | * \see GetNbBVBVTests() |
---|
146 | * \see GetNbPrimPrimTests() |
---|
147 | * \return the number of BV-Triangle tests performed during last query |
---|
148 | */ |
---|
149 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
150 | inline_ udword GetNbBVPrimTests() const { return mNbBVPrimTests; } |
---|
151 | |
---|
152 | // Data access |
---|
153 | |
---|
154 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
155 | /** |
---|
156 | * Gets the number of contacts after a collision query. |
---|
157 | * \see GetContactStatus() |
---|
158 | * \see GetPairs() |
---|
159 | * \return the number of contacts / colliding pairs. |
---|
160 | */ |
---|
161 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
162 | inline_ udword GetNbPairs() const { return mPairs.GetNbEntries()>>1; } |
---|
163 | |
---|
164 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
165 | /** |
---|
166 | * Gets the pairs of colliding triangles after a collision query. |
---|
167 | * \see GetContactStatus() |
---|
168 | * \see GetNbPairs() |
---|
169 | * \return the list of colliding pairs (triangle indices) |
---|
170 | */ |
---|
171 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
172 | inline_ const Pair* GetPairs() const { return (const Pair*)mPairs.GetEntries(); } |
---|
173 | |
---|
174 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
175 | /** |
---|
176 | * Validates current settings. You should call this method after all the settings and callbacks have been defined for a collider. |
---|
177 | * \return null if everything is ok, else a string describing the problem |
---|
178 | */ |
---|
179 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |
---|
180 | override(Collider) const char* ValidateSettings(); |
---|
181 | |
---|
182 | protected: |
---|
183 | // Colliding pairs |
---|
184 | Container mPairs; //!< Pairs of colliding primitives |
---|
185 | // User mesh interfaces |
---|
186 | const MeshInterface* mIMesh0; //!< User-defined mesh interface for object0 |
---|
187 | const MeshInterface* mIMesh1; //!< User-defined mesh interface for object1 |
---|
188 | // Stats |
---|
189 | udword mNbBVBVTests; //!< Number of BV-BV tests |
---|
190 | udword mNbPrimPrimTests; //!< Number of Primitive-Primitive tests |
---|
191 | udword mNbBVPrimTests; //!< Number of BV-Primitive tests |
---|
192 | // Precomputed data |
---|
193 | Matrix3x3 mAR; //!< Absolute rotation matrix |
---|
194 | Matrix3x3 mR0to1; //!< Rotation from object0 to object1 |
---|
195 | Matrix3x3 mR1to0; //!< Rotation from object1 to object0 |
---|
196 | Point mT0to1; //!< Translation from object0 to object1 |
---|
197 | Point mT1to0; //!< Translation from object1 to object0 |
---|
198 | // Dequantization coeffs |
---|
199 | Point mCenterCoeff0; |
---|
200 | Point mExtentsCoeff0; |
---|
201 | Point mCenterCoeff1; |
---|
202 | Point mExtentsCoeff1; |
---|
203 | // Leaf description |
---|
204 | Point mLeafVerts[3]; //!< Triangle vertices |
---|
205 | udword mLeafIndex; //!< Triangle index |
---|
206 | // Settings |
---|
207 | bool mFullBoxBoxTest; //!< Perform full BV-BV tests (true) or SAT-lite tests (false) |
---|
208 | bool mFullPrimBoxTest; //!< Perform full Primitive-BV tests (true) or SAT-lite tests (false) |
---|
209 | // Internal methods |
---|
210 | |
---|
211 | // Standard AABB trees |
---|
212 | void _Collide(const AABBCollisionNode* b0, const AABBCollisionNode* b1); |
---|
213 | // Quantized AABB trees |
---|
214 | void _Collide(const AABBQuantizedNode* b0, const AABBQuantizedNode* b1, const Point& a, const Point& Pa, const Point& b, const Point& Pb); |
---|
215 | // No-leaf AABB trees |
---|
216 | void _CollideTriBox(const AABBNoLeafNode* b); |
---|
217 | void _CollideBoxTri(const AABBNoLeafNode* b); |
---|
218 | void _Collide(const AABBNoLeafNode* a, const AABBNoLeafNode* b); |
---|
219 | // Quantized no-leaf AABB trees |
---|
220 | void _CollideTriBox(const AABBQuantizedNoLeafNode* b); |
---|
221 | void _CollideBoxTri(const AABBQuantizedNoLeafNode* b); |
---|
222 | void _Collide(const AABBQuantizedNoLeafNode* a, const AABBQuantizedNoLeafNode* b); |
---|
223 | // Overlap tests |
---|
224 | void PrimTest(udword id0, udword id1); |
---|
225 | inline_ void PrimTestTriIndex(udword id1); |
---|
226 | inline_ void PrimTestIndexTri(udword id0); |
---|
227 | |
---|
228 | inline_ BOOL BoxBoxOverlap(const Point& ea, const Point& ca, const Point& eb, const Point& cb); |
---|
229 | inline_ BOOL TriBoxOverlap(const Point& center, const Point& extents); |
---|
230 | inline_ BOOL TriTriOverlap(const Point& V0, const Point& V1, const Point& V2, const Point& U0, const Point& U1, const Point& U2); |
---|
231 | // Init methods |
---|
232 | void InitQuery(const Matrix4x4* world0=null, const Matrix4x4* world1=null); |
---|
233 | bool CheckTemporalCoherence(Pair* cache); |
---|
234 | |
---|
235 | inline_ BOOL Setup(const MeshInterface* mi0, const MeshInterface* mi1) |
---|
236 | { |
---|
237 | mIMesh0 = mi0; |
---|
238 | mIMesh1 = mi1; |
---|
239 | |
---|
240 | if(!mIMesh0 || !mIMesh1) return FALSE; |
---|
241 | |
---|
242 | return TRUE; |
---|
243 | } |
---|
244 | }; |
---|
245 | |
---|
246 | #endif // __OPC_TREECOLLIDER_H__ |
---|