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source: code/branches/presentationHS12/src/external/bullet/BulletDynamics/ConstraintSolver/btSequentialImpulseConstraintSolver.cpp @ 10072

Last change on this file since 10072 was 8393, checked in by rgrieder, 14 years ago

Updated Bullet from v2.77 to v2.78.
(I'm not going to make a branch for that since the update from 2.74 to 2.77 hasn't been tested that much either).

You will HAVE to do a complete RECOMPILE! I tested with MSVC and MinGW and they both threw linker errors at me.

  • Property svn:eol-style set to native
File size: 49.7 KB
Line 
1/*
2Bullet Continuous Collision Detection and Physics Library
3Copyright (c) 2003-2006 Erwin Coumans  http://continuousphysics.com/Bullet/
4
5This software is provided 'as-is', without any express or implied warranty.
6In no event will the authors be held liable for any damages arising from the use of this software.
7Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
8including commercial applications, and to alter it and redistribute it freely,
9subject to the following restrictions:
10
111. The origin of this software must not be misrepresented; you must not claim that you wrote the original software. If you use this software in a product, an acknowledgment in the product documentation would be appreciated but is not required.
122. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not be misrepresented as being the original software.
133. This notice may not be removed or altered from any source distribution.
14*/
15
16//#define COMPUTE_IMPULSE_DENOM 1
17//It is not necessary (redundant) to refresh contact manifolds, this refresh has been moved to the collision algorithms.
18
19#include "btSequentialImpulseConstraintSolver.h"
20#include "BulletCollision/NarrowPhaseCollision/btPersistentManifold.h"
21#include "BulletDynamics/Dynamics/btRigidBody.h"
22#include "btContactConstraint.h"
23#include "btSolve2LinearConstraint.h"
24#include "btContactSolverInfo.h"
25#include "LinearMath/btIDebugDraw.h"
26#include "btJacobianEntry.h"
27#include "LinearMath/btMinMax.h"
28#include "BulletDynamics/ConstraintSolver/btTypedConstraint.h"
29#include <new>
30#include "LinearMath/btStackAlloc.h"
31#include "LinearMath/btQuickprof.h"
32#include "btSolverBody.h"
33#include "btSolverConstraint.h"
34#include "LinearMath/btAlignedObjectArray.h"
35#include <string.h> //for memset
36
37int             gNumSplitImpulseRecoveries = 0;
38
39btSequentialImpulseConstraintSolver::btSequentialImpulseConstraintSolver()
40:m_btSeed2(0)
41{
42
43}
44
45btSequentialImpulseConstraintSolver::~btSequentialImpulseConstraintSolver()
46{
47}
48
49#ifdef USE_SIMD
50#include <emmintrin.h>
51#define btVecSplat(x, e) _mm_shuffle_ps(x, x, _MM_SHUFFLE(e,e,e,e))
52static inline __m128 btSimdDot3( __m128 vec0, __m128 vec1 )
53{
54        __m128 result = _mm_mul_ps( vec0, vec1);
55        return _mm_add_ps( btVecSplat( result, 0 ), _mm_add_ps( btVecSplat( result, 1 ), btVecSplat( result, 2 ) ) );
56}
57#endif//USE_SIMD
58
59// Project Gauss Seidel or the equivalent Sequential Impulse
60void btSequentialImpulseConstraintSolver::resolveSingleConstraintRowGenericSIMD(btRigidBody& body1,btRigidBody& body2,const btSolverConstraint& c)
61{
62#ifdef USE_SIMD
63        __m128 cpAppliedImp = _mm_set1_ps(c.m_appliedImpulse);
64        __m128  lowerLimit1 = _mm_set1_ps(c.m_lowerLimit);
65        __m128  upperLimit1 = _mm_set1_ps(c.m_upperLimit);
66        __m128 deltaImpulse = _mm_sub_ps(_mm_set1_ps(c.m_rhs), _mm_mul_ps(_mm_set1_ps(c.m_appliedImpulse),_mm_set1_ps(c.m_cfm)));
67        __m128 deltaVel1Dotn    =       _mm_add_ps(btSimdDot3(c.m_contactNormal.mVec128,body1.internalGetDeltaLinearVelocity().mVec128), btSimdDot3(c.m_relpos1CrossNormal.mVec128,body1.internalGetDeltaAngularVelocity().mVec128));
68        __m128 deltaVel2Dotn    =       _mm_sub_ps(btSimdDot3(c.m_relpos2CrossNormal.mVec128,body2.internalGetDeltaAngularVelocity().mVec128),btSimdDot3((c.m_contactNormal).mVec128,body2.internalGetDeltaLinearVelocity().mVec128));
69        deltaImpulse    =       _mm_sub_ps(deltaImpulse,_mm_mul_ps(deltaVel1Dotn,_mm_set1_ps(c.m_jacDiagABInv)));
70        deltaImpulse    =       _mm_sub_ps(deltaImpulse,_mm_mul_ps(deltaVel2Dotn,_mm_set1_ps(c.m_jacDiagABInv)));
71        btSimdScalar sum = _mm_add_ps(cpAppliedImp,deltaImpulse);
72        btSimdScalar resultLowerLess,resultUpperLess;
73        resultLowerLess = _mm_cmplt_ps(sum,lowerLimit1);
74        resultUpperLess = _mm_cmplt_ps(sum,upperLimit1);
75        __m128 lowMinApplied = _mm_sub_ps(lowerLimit1,cpAppliedImp);
76        deltaImpulse = _mm_or_ps( _mm_and_ps(resultLowerLess, lowMinApplied), _mm_andnot_ps(resultLowerLess, deltaImpulse) );
77        c.m_appliedImpulse = _mm_or_ps( _mm_and_ps(resultLowerLess, lowerLimit1), _mm_andnot_ps(resultLowerLess, sum) );
78        __m128 upperMinApplied = _mm_sub_ps(upperLimit1,cpAppliedImp);
79        deltaImpulse = _mm_or_ps( _mm_and_ps(resultUpperLess, deltaImpulse), _mm_andnot_ps(resultUpperLess, upperMinApplied) );
80        c.m_appliedImpulse = _mm_or_ps( _mm_and_ps(resultUpperLess, c.m_appliedImpulse), _mm_andnot_ps(resultUpperLess, upperLimit1) );
81        __m128  linearComponentA = _mm_mul_ps(c.m_contactNormal.mVec128,body1.internalGetInvMass().mVec128);
82        __m128  linearComponentB = _mm_mul_ps((c.m_contactNormal).mVec128,body2.internalGetInvMass().mVec128);
83        __m128 impulseMagnitude = deltaImpulse;
84        body1.internalGetDeltaLinearVelocity().mVec128 = _mm_add_ps(body1.internalGetDeltaLinearVelocity().mVec128,_mm_mul_ps(linearComponentA,impulseMagnitude));
85        body1.internalGetDeltaAngularVelocity().mVec128 = _mm_add_ps(body1.internalGetDeltaAngularVelocity().mVec128 ,_mm_mul_ps(c.m_angularComponentA.mVec128,impulseMagnitude));
86        body2.internalGetDeltaLinearVelocity().mVec128 = _mm_sub_ps(body2.internalGetDeltaLinearVelocity().mVec128,_mm_mul_ps(linearComponentB,impulseMagnitude));
87        body2.internalGetDeltaAngularVelocity().mVec128 = _mm_add_ps(body2.internalGetDeltaAngularVelocity().mVec128 ,_mm_mul_ps(c.m_angularComponentB.mVec128,impulseMagnitude));
88#else
89        resolveSingleConstraintRowGeneric(body1,body2,c);
90#endif
91}
92
93// Project Gauss Seidel or the equivalent Sequential Impulse
94 void btSequentialImpulseConstraintSolver::resolveSingleConstraintRowGeneric(btRigidBody& body1,btRigidBody& body2,const btSolverConstraint& c)
95{
96        btScalar deltaImpulse = c.m_rhs-btScalar(c.m_appliedImpulse)*c.m_cfm;
97        const btScalar deltaVel1Dotn    =       c.m_contactNormal.dot(body1.internalGetDeltaLinearVelocity())   + c.m_relpos1CrossNormal.dot(body1.internalGetDeltaAngularVelocity());
98        const btScalar deltaVel2Dotn    =       -c.m_contactNormal.dot(body2.internalGetDeltaLinearVelocity()) + c.m_relpos2CrossNormal.dot(body2.internalGetDeltaAngularVelocity());
99
100//      const btScalar delta_rel_vel    =       deltaVel1Dotn-deltaVel2Dotn;
101        deltaImpulse    -=      deltaVel1Dotn*c.m_jacDiagABInv;
102        deltaImpulse    -=      deltaVel2Dotn*c.m_jacDiagABInv;
103
104        const btScalar sum = btScalar(c.m_appliedImpulse) + deltaImpulse;
105        if (sum < c.m_lowerLimit)
106        {
107                deltaImpulse = c.m_lowerLimit-c.m_appliedImpulse;
108                c.m_appliedImpulse = c.m_lowerLimit;
109        }
110        else if (sum > c.m_upperLimit) 
111        {
112                deltaImpulse = c.m_upperLimit-c.m_appliedImpulse;
113                c.m_appliedImpulse = c.m_upperLimit;
114        }
115        else
116        {
117                c.m_appliedImpulse = sum;
118        }
119                body1.internalApplyImpulse(c.m_contactNormal*body1.internalGetInvMass(),c.m_angularComponentA,deltaImpulse);
120                body2.internalApplyImpulse(-c.m_contactNormal*body2.internalGetInvMass(),c.m_angularComponentB,deltaImpulse);
121}
122
123 void btSequentialImpulseConstraintSolver::resolveSingleConstraintRowLowerLimitSIMD(btRigidBody& body1,btRigidBody& body2,const btSolverConstraint& c)
124{
125#ifdef USE_SIMD
126        __m128 cpAppliedImp = _mm_set1_ps(c.m_appliedImpulse);
127        __m128  lowerLimit1 = _mm_set1_ps(c.m_lowerLimit);
128        __m128  upperLimit1 = _mm_set1_ps(c.m_upperLimit);
129        __m128 deltaImpulse = _mm_sub_ps(_mm_set1_ps(c.m_rhs), _mm_mul_ps(_mm_set1_ps(c.m_appliedImpulse),_mm_set1_ps(c.m_cfm)));
130        __m128 deltaVel1Dotn    =       _mm_add_ps(btSimdDot3(c.m_contactNormal.mVec128,body1.internalGetDeltaLinearVelocity().mVec128), btSimdDot3(c.m_relpos1CrossNormal.mVec128,body1.internalGetDeltaAngularVelocity().mVec128));
131        __m128 deltaVel2Dotn    =       _mm_sub_ps(btSimdDot3(c.m_relpos2CrossNormal.mVec128,body2.internalGetDeltaAngularVelocity().mVec128),btSimdDot3((c.m_contactNormal).mVec128,body2.internalGetDeltaLinearVelocity().mVec128));
132        deltaImpulse    =       _mm_sub_ps(deltaImpulse,_mm_mul_ps(deltaVel1Dotn,_mm_set1_ps(c.m_jacDiagABInv)));
133        deltaImpulse    =       _mm_sub_ps(deltaImpulse,_mm_mul_ps(deltaVel2Dotn,_mm_set1_ps(c.m_jacDiagABInv)));
134        btSimdScalar sum = _mm_add_ps(cpAppliedImp,deltaImpulse);
135        btSimdScalar resultLowerLess,resultUpperLess;
136        resultLowerLess = _mm_cmplt_ps(sum,lowerLimit1);
137        resultUpperLess = _mm_cmplt_ps(sum,upperLimit1);
138        __m128 lowMinApplied = _mm_sub_ps(lowerLimit1,cpAppliedImp);
139        deltaImpulse = _mm_or_ps( _mm_and_ps(resultLowerLess, lowMinApplied), _mm_andnot_ps(resultLowerLess, deltaImpulse) );
140        c.m_appliedImpulse = _mm_or_ps( _mm_and_ps(resultLowerLess, lowerLimit1), _mm_andnot_ps(resultLowerLess, sum) );
141        __m128  linearComponentA = _mm_mul_ps(c.m_contactNormal.mVec128,body1.internalGetInvMass().mVec128);
142        __m128  linearComponentB = _mm_mul_ps((c.m_contactNormal).mVec128,body2.internalGetInvMass().mVec128);
143        __m128 impulseMagnitude = deltaImpulse;
144        body1.internalGetDeltaLinearVelocity().mVec128 = _mm_add_ps(body1.internalGetDeltaLinearVelocity().mVec128,_mm_mul_ps(linearComponentA,impulseMagnitude));
145        body1.internalGetDeltaAngularVelocity().mVec128 = _mm_add_ps(body1.internalGetDeltaAngularVelocity().mVec128 ,_mm_mul_ps(c.m_angularComponentA.mVec128,impulseMagnitude));
146        body2.internalGetDeltaLinearVelocity().mVec128 = _mm_sub_ps(body2.internalGetDeltaLinearVelocity().mVec128,_mm_mul_ps(linearComponentB,impulseMagnitude));
147        body2.internalGetDeltaAngularVelocity().mVec128 = _mm_add_ps(body2.internalGetDeltaAngularVelocity().mVec128 ,_mm_mul_ps(c.m_angularComponentB.mVec128,impulseMagnitude));
148#else
149        resolveSingleConstraintRowLowerLimit(body1,body2,c);
150#endif
151}
152
153// Project Gauss Seidel or the equivalent Sequential Impulse
154 void btSequentialImpulseConstraintSolver::resolveSingleConstraintRowLowerLimit(btRigidBody& body1,btRigidBody& body2,const btSolverConstraint& c)
155{
156        btScalar deltaImpulse = c.m_rhs-btScalar(c.m_appliedImpulse)*c.m_cfm;
157        const btScalar deltaVel1Dotn    =       c.m_contactNormal.dot(body1.internalGetDeltaLinearVelocity())   + c.m_relpos1CrossNormal.dot(body1.internalGetDeltaAngularVelocity());
158        const btScalar deltaVel2Dotn    =       -c.m_contactNormal.dot(body2.internalGetDeltaLinearVelocity()) + c.m_relpos2CrossNormal.dot(body2.internalGetDeltaAngularVelocity());
159
160        deltaImpulse    -=      deltaVel1Dotn*c.m_jacDiagABInv;
161        deltaImpulse    -=      deltaVel2Dotn*c.m_jacDiagABInv;
162        const btScalar sum = btScalar(c.m_appliedImpulse) + deltaImpulse;
163        if (sum < c.m_lowerLimit)
164        {
165                deltaImpulse = c.m_lowerLimit-c.m_appliedImpulse;
166                c.m_appliedImpulse = c.m_lowerLimit;
167        }
168        else
169        {
170                c.m_appliedImpulse = sum;
171        }
172        body1.internalApplyImpulse(c.m_contactNormal*body1.internalGetInvMass(),c.m_angularComponentA,deltaImpulse);
173        body2.internalApplyImpulse(-c.m_contactNormal*body2.internalGetInvMass(),c.m_angularComponentB,deltaImpulse);
174}
175
176
177void    btSequentialImpulseConstraintSolver::resolveSplitPenetrationImpulseCacheFriendly(
178        btRigidBody& body1,
179        btRigidBody& body2,
180        const btSolverConstraint& c)
181{
182                if (c.m_rhsPenetration)
183        {
184                        gNumSplitImpulseRecoveries++;
185                        btScalar deltaImpulse = c.m_rhsPenetration-btScalar(c.m_appliedPushImpulse)*c.m_cfm;
186                        const btScalar deltaVel1Dotn    =       c.m_contactNormal.dot(body1.internalGetPushVelocity())  + c.m_relpos1CrossNormal.dot(body1.internalGetTurnVelocity());
187                        const btScalar deltaVel2Dotn    =       -c.m_contactNormal.dot(body2.internalGetPushVelocity()) + c.m_relpos2CrossNormal.dot(body2.internalGetTurnVelocity());
188
189                        deltaImpulse    -=      deltaVel1Dotn*c.m_jacDiagABInv;
190                        deltaImpulse    -=      deltaVel2Dotn*c.m_jacDiagABInv;
191                        const btScalar sum = btScalar(c.m_appliedPushImpulse) + deltaImpulse;
192                        if (sum < c.m_lowerLimit)
193                        {
194                                deltaImpulse = c.m_lowerLimit-c.m_appliedPushImpulse;
195                                c.m_appliedPushImpulse = c.m_lowerLimit;
196                        }
197                        else
198                        {
199                                c.m_appliedPushImpulse = sum;
200                        }
201                        body1.internalApplyPushImpulse(c.m_contactNormal*body1.internalGetInvMass(),c.m_angularComponentA,deltaImpulse);
202                        body2.internalApplyPushImpulse(-c.m_contactNormal*body2.internalGetInvMass(),c.m_angularComponentB,deltaImpulse);
203        }
204}
205
206 void btSequentialImpulseConstraintSolver::resolveSplitPenetrationSIMD(btRigidBody& body1,btRigidBody& body2,const btSolverConstraint& c)
207{
208#ifdef USE_SIMD
209        if (!c.m_rhsPenetration)
210                return;
211
212        gNumSplitImpulseRecoveries++;
213
214        __m128 cpAppliedImp = _mm_set1_ps(c.m_appliedPushImpulse);
215        __m128  lowerLimit1 = _mm_set1_ps(c.m_lowerLimit);
216        __m128  upperLimit1 = _mm_set1_ps(c.m_upperLimit);
217        __m128 deltaImpulse = _mm_sub_ps(_mm_set1_ps(c.m_rhsPenetration), _mm_mul_ps(_mm_set1_ps(c.m_appliedPushImpulse),_mm_set1_ps(c.m_cfm)));
218        __m128 deltaVel1Dotn    =       _mm_add_ps(btSimdDot3(c.m_contactNormal.mVec128,body1.internalGetPushVelocity().mVec128), btSimdDot3(c.m_relpos1CrossNormal.mVec128,body1.internalGetTurnVelocity().mVec128));
219        __m128 deltaVel2Dotn    =       _mm_sub_ps(btSimdDot3(c.m_relpos2CrossNormal.mVec128,body2.internalGetTurnVelocity().mVec128),btSimdDot3((c.m_contactNormal).mVec128,body2.internalGetPushVelocity().mVec128));
220        deltaImpulse    =       _mm_sub_ps(deltaImpulse,_mm_mul_ps(deltaVel1Dotn,_mm_set1_ps(c.m_jacDiagABInv)));
221        deltaImpulse    =       _mm_sub_ps(deltaImpulse,_mm_mul_ps(deltaVel2Dotn,_mm_set1_ps(c.m_jacDiagABInv)));
222        btSimdScalar sum = _mm_add_ps(cpAppliedImp,deltaImpulse);
223        btSimdScalar resultLowerLess,resultUpperLess;
224        resultLowerLess = _mm_cmplt_ps(sum,lowerLimit1);
225        resultUpperLess = _mm_cmplt_ps(sum,upperLimit1);
226        __m128 lowMinApplied = _mm_sub_ps(lowerLimit1,cpAppliedImp);
227        deltaImpulse = _mm_or_ps( _mm_and_ps(resultLowerLess, lowMinApplied), _mm_andnot_ps(resultLowerLess, deltaImpulse) );
228        c.m_appliedImpulse = _mm_or_ps( _mm_and_ps(resultLowerLess, lowerLimit1), _mm_andnot_ps(resultLowerLess, sum) );
229        __m128  linearComponentA = _mm_mul_ps(c.m_contactNormal.mVec128,body1.internalGetInvMass().mVec128);
230        __m128  linearComponentB = _mm_mul_ps((c.m_contactNormal).mVec128,body2.internalGetInvMass().mVec128);
231        __m128 impulseMagnitude = deltaImpulse;
232        body1.internalGetPushVelocity().mVec128 = _mm_add_ps(body1.internalGetPushVelocity().mVec128,_mm_mul_ps(linearComponentA,impulseMagnitude));
233        body1.internalGetTurnVelocity().mVec128 = _mm_add_ps(body1.internalGetTurnVelocity().mVec128 ,_mm_mul_ps(c.m_angularComponentA.mVec128,impulseMagnitude));
234        body2.internalGetPushVelocity().mVec128 = _mm_sub_ps(body2.internalGetPushVelocity().mVec128,_mm_mul_ps(linearComponentB,impulseMagnitude));
235        body2.internalGetTurnVelocity().mVec128 = _mm_add_ps(body2.internalGetTurnVelocity().mVec128 ,_mm_mul_ps(c.m_angularComponentB.mVec128,impulseMagnitude));
236#else
237        resolveSplitPenetrationImpulseCacheFriendly(body1,body2,c);
238#endif
239}
240
241
242
243unsigned long btSequentialImpulseConstraintSolver::btRand2()
244{
245        m_btSeed2 = (1664525L*m_btSeed2 + 1013904223L) & 0xffffffff;
246        return m_btSeed2;
247}
248
249
250
251//See ODE: adam's all-int straightforward(?) dRandInt (0..n-1)
252int btSequentialImpulseConstraintSolver::btRandInt2 (int n)
253{
254        // seems good; xor-fold and modulus
255        const unsigned long un = static_cast<unsigned long>(n);
256        unsigned long r = btRand2();
257
258        // note: probably more aggressive than it needs to be -- might be
259        //       able to get away without one or two of the innermost branches.
260        if (un <= 0x00010000UL) {
261                r ^= (r >> 16);
262                if (un <= 0x00000100UL) {
263                        r ^= (r >> 8);
264                        if (un <= 0x00000010UL) {
265                                r ^= (r >> 4);
266                                if (un <= 0x00000004UL) {
267                                        r ^= (r >> 2);
268                                        if (un <= 0x00000002UL) {
269                                                r ^= (r >> 1);
270                                        }
271                                }
272                        }
273                }
274        }
275
276        return (int) (r % un);
277}
278
279
280#if 0
281void    btSequentialImpulseConstraintSolver::initSolverBody(btSolverBody* solverBody, btCollisionObject* collisionObject)
282{
283        btRigidBody* rb = collisionObject? btRigidBody::upcast(collisionObject) : 0;
284
285        solverBody->internalGetDeltaLinearVelocity().setValue(0.f,0.f,0.f);
286        solverBody->internalGetDeltaAngularVelocity().setValue(0.f,0.f,0.f);
287        solverBody->internalGetPushVelocity().setValue(0.f,0.f,0.f);
288        solverBody->internalGetTurnVelocity().setValue(0.f,0.f,0.f);
289
290        if (rb)
291        {
292                solverBody->internalGetInvMass() = btVector3(rb->getInvMass(),rb->getInvMass(),rb->getInvMass())*rb->getLinearFactor();
293                solverBody->m_originalBody = rb;
294                solverBody->m_angularFactor = rb->getAngularFactor();
295        } else
296        {
297                solverBody->internalGetInvMass().setValue(0,0,0);
298                solverBody->m_originalBody = 0;
299                solverBody->m_angularFactor.setValue(1,1,1);
300        }
301}
302#endif
303
304
305
306
307
308btScalar btSequentialImpulseConstraintSolver::restitutionCurve(btScalar rel_vel, btScalar restitution)
309{
310        btScalar rest = restitution * -rel_vel;
311        return rest;
312}
313
314
315
316void    applyAnisotropicFriction(btCollisionObject* colObj,btVector3& frictionDirection);
317void    applyAnisotropicFriction(btCollisionObject* colObj,btVector3& frictionDirection)
318{
319        if (colObj && colObj->hasAnisotropicFriction())
320        {
321                // transform to local coordinates
322                btVector3 loc_lateral = frictionDirection * colObj->getWorldTransform().getBasis();
323                const btVector3& friction_scaling = colObj->getAnisotropicFriction();
324                //apply anisotropic friction
325                loc_lateral *= friction_scaling;
326                // ... and transform it back to global coordinates
327                frictionDirection = colObj->getWorldTransform().getBasis() * loc_lateral;
328        }
329}
330
331
332void btSequentialImpulseConstraintSolver::setupFrictionConstraint(btSolverConstraint& solverConstraint, const btVector3& normalAxis,btRigidBody* solverBodyA,btRigidBody* solverBodyB,btManifoldPoint& cp,const btVector3& rel_pos1,const btVector3& rel_pos2,btCollisionObject* colObj0,btCollisionObject* colObj1, btScalar relaxation, btScalar desiredVelocity, btScalar cfmSlip)
333{
334
335
336        btRigidBody* body0=btRigidBody::upcast(colObj0);
337        btRigidBody* body1=btRigidBody::upcast(colObj1);
338
339        solverConstraint.m_contactNormal = normalAxis;
340
341        solverConstraint.m_solverBodyA = body0 ? body0 : &getFixedBody();
342        solverConstraint.m_solverBodyB = body1 ? body1 : &getFixedBody();
343
344        solverConstraint.m_friction = cp.m_combinedFriction;
345        solverConstraint.m_originalContactPoint = 0;
346
347        solverConstraint.m_appliedImpulse = 0.f;
348        solverConstraint.m_appliedPushImpulse = 0.f;
349
350        {
351                btVector3 ftorqueAxis1 = rel_pos1.cross(solverConstraint.m_contactNormal);
352                solverConstraint.m_relpos1CrossNormal = ftorqueAxis1;
353                solverConstraint.m_angularComponentA = body0 ? body0->getInvInertiaTensorWorld()*ftorqueAxis1*body0->getAngularFactor() : btVector3(0,0,0);
354        }
355        {
356                btVector3 ftorqueAxis1 = rel_pos2.cross(-solverConstraint.m_contactNormal);
357                solverConstraint.m_relpos2CrossNormal = ftorqueAxis1;
358                solverConstraint.m_angularComponentB = body1 ? body1->getInvInertiaTensorWorld()*ftorqueAxis1*body1->getAngularFactor() : btVector3(0,0,0);
359        }
360
361#ifdef COMPUTE_IMPULSE_DENOM
362        btScalar denom0 = rb0->computeImpulseDenominator(pos1,solverConstraint.m_contactNormal);
363        btScalar denom1 = rb1->computeImpulseDenominator(pos2,solverConstraint.m_contactNormal);
364#else
365        btVector3 vec;
366        btScalar denom0 = 0.f;
367        btScalar denom1 = 0.f;
368        if (body0)
369        {
370                vec = ( solverConstraint.m_angularComponentA).cross(rel_pos1);
371                denom0 = body0->getInvMass() + normalAxis.dot(vec);
372        }
373        if (body1)
374        {
375                vec = ( -solverConstraint.m_angularComponentB).cross(rel_pos2);
376                denom1 = body1->getInvMass() + normalAxis.dot(vec);
377        }
378
379
380#endif //COMPUTE_IMPULSE_DENOM
381        btScalar denom = relaxation/(denom0+denom1);
382        solverConstraint.m_jacDiagABInv = denom;
383
384#ifdef _USE_JACOBIAN
385        solverConstraint.m_jac =  btJacobianEntry (
386                rel_pos1,rel_pos2,solverConstraint.m_contactNormal,
387                body0->getInvInertiaDiagLocal(),
388                body0->getInvMass(),
389                body1->getInvInertiaDiagLocal(),
390                body1->getInvMass());
391#endif //_USE_JACOBIAN
392
393
394        {
395                btScalar rel_vel;
396                btScalar vel1Dotn = solverConstraint.m_contactNormal.dot(body0?body0->getLinearVelocity():btVector3(0,0,0)) 
397                        + solverConstraint.m_relpos1CrossNormal.dot(body0?body0->getAngularVelocity():btVector3(0,0,0));
398                btScalar vel2Dotn = -solverConstraint.m_contactNormal.dot(body1?body1->getLinearVelocity():btVector3(0,0,0)) 
399                        + solverConstraint.m_relpos2CrossNormal.dot(body1?body1->getAngularVelocity():btVector3(0,0,0));
400
401                rel_vel = vel1Dotn+vel2Dotn;
402
403//              btScalar positionalError = 0.f;
404
405                btSimdScalar velocityError =  desiredVelocity - rel_vel;
406                btSimdScalar    velocityImpulse = velocityError * btSimdScalar(solverConstraint.m_jacDiagABInv);
407                solverConstraint.m_rhs = velocityImpulse;
408                solverConstraint.m_cfm = cfmSlip;
409                solverConstraint.m_lowerLimit = 0;
410                solverConstraint.m_upperLimit = 1e10f;
411        }
412}
413
414
415
416btSolverConstraint&     btSequentialImpulseConstraintSolver::addFrictionConstraint(const btVector3& normalAxis,btRigidBody* solverBodyA,btRigidBody* solverBodyB,int frictionIndex,btManifoldPoint& cp,const btVector3& rel_pos1,const btVector3& rel_pos2,btCollisionObject* colObj0,btCollisionObject* colObj1, btScalar relaxation, btScalar desiredVelocity, btScalar cfmSlip)
417{
418        btSolverConstraint& solverConstraint = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool.expandNonInitializing();
419        solverConstraint.m_frictionIndex = frictionIndex;
420        setupFrictionConstraint(solverConstraint, normalAxis, solverBodyA, solverBodyB, cp, rel_pos1, rel_pos2, 
421                                                        colObj0, colObj1, relaxation, desiredVelocity, cfmSlip);
422        return solverConstraint;
423}
424
425int     btSequentialImpulseConstraintSolver::getOrInitSolverBody(btCollisionObject& body)
426{
427#if 0
428        int solverBodyIdA = -1;
429
430        if (body.getCompanionId() >= 0)
431        {
432                //body has already been converted
433                solverBodyIdA = body.getCompanionId();
434        } else
435        {
436                btRigidBody* rb = btRigidBody::upcast(&body);
437                if (rb && rb->getInvMass())
438                {
439                        solverBodyIdA = m_tmpSolverBodyPool.size();
440                        btSolverBody& solverBody = m_tmpSolverBodyPool.expand();
441                        initSolverBody(&solverBody,&body);
442                        body.setCompanionId(solverBodyIdA);
443                } else
444                {
445                        return 0;//assume first one is a fixed solver body
446                }
447        }
448        return solverBodyIdA;
449#endif
450        return 0;
451}
452#include <stdio.h>
453
454
455void btSequentialImpulseConstraintSolver::setupContactConstraint(btSolverConstraint& solverConstraint, 
456                                                                                                                                 btCollisionObject* colObj0, btCollisionObject* colObj1,
457                                                                                                                                 btManifoldPoint& cp, const btContactSolverInfo& infoGlobal,
458                                                                                                                                 btVector3& vel, btScalar& rel_vel, btScalar& relaxation,
459                                                                                                                                 btVector3& rel_pos1, btVector3& rel_pos2)
460{
461                        btRigidBody* rb0 = btRigidBody::upcast(colObj0);
462                        btRigidBody* rb1 = btRigidBody::upcast(colObj1);
463
464                        const btVector3& pos1 = cp.getPositionWorldOnA();
465                        const btVector3& pos2 = cp.getPositionWorldOnB();
466
467//                      btVector3 rel_pos1 = pos1 - colObj0->getWorldTransform().getOrigin();
468//                      btVector3 rel_pos2 = pos2 - colObj1->getWorldTransform().getOrigin();
469                        rel_pos1 = pos1 - colObj0->getWorldTransform().getOrigin(); 
470                        rel_pos2 = pos2 - colObj1->getWorldTransform().getOrigin();
471
472                        relaxation = 1.f;
473
474                        btVector3 torqueAxis0 = rel_pos1.cross(cp.m_normalWorldOnB);
475                        solverConstraint.m_angularComponentA = rb0 ? rb0->getInvInertiaTensorWorld()*torqueAxis0*rb0->getAngularFactor() : btVector3(0,0,0);
476                        btVector3 torqueAxis1 = rel_pos2.cross(cp.m_normalWorldOnB);           
477                        solverConstraint.m_angularComponentB = rb1 ? rb1->getInvInertiaTensorWorld()*-torqueAxis1*rb1->getAngularFactor() : btVector3(0,0,0);
478
479                                {
480#ifdef COMPUTE_IMPULSE_DENOM
481                                        btScalar denom0 = rb0->computeImpulseDenominator(pos1,cp.m_normalWorldOnB);
482                                        btScalar denom1 = rb1->computeImpulseDenominator(pos2,cp.m_normalWorldOnB);
483#else                                                   
484                                        btVector3 vec;
485                                        btScalar denom0 = 0.f;
486                                        btScalar denom1 = 0.f;
487                                        if (rb0)
488                                        {
489                                                vec = ( solverConstraint.m_angularComponentA).cross(rel_pos1);
490                                                denom0 = rb0->getInvMass() + cp.m_normalWorldOnB.dot(vec);
491                                        }
492                                        if (rb1)
493                                        {
494                                                vec = ( -solverConstraint.m_angularComponentB).cross(rel_pos2);
495                                                denom1 = rb1->getInvMass() + cp.m_normalWorldOnB.dot(vec);
496                                        }
497#endif //COMPUTE_IMPULSE_DENOM         
498
499                                        btScalar denom = relaxation/(denom0+denom1);
500                                        solverConstraint.m_jacDiagABInv = denom;
501                                }
502
503                                solverConstraint.m_contactNormal = cp.m_normalWorldOnB;
504                                solverConstraint.m_relpos1CrossNormal = rel_pos1.cross(cp.m_normalWorldOnB);
505                                solverConstraint.m_relpos2CrossNormal = rel_pos2.cross(-cp.m_normalWorldOnB);
506
507
508
509
510                        btVector3 vel1 = rb0 ? rb0->getVelocityInLocalPoint(rel_pos1) : btVector3(0,0,0);
511                        btVector3 vel2 = rb1 ? rb1->getVelocityInLocalPoint(rel_pos2) : btVector3(0,0,0);
512                        vel  = vel1 - vel2;
513                        rel_vel = cp.m_normalWorldOnB.dot(vel);
514
515                                btScalar penetration = cp.getDistance()+infoGlobal.m_linearSlop;
516
517
518                                solverConstraint.m_friction = cp.m_combinedFriction;
519
520                                btScalar restitution = 0.f;
521                               
522                                if (cp.m_lifeTime>infoGlobal.m_restingContactRestitutionThreshold)
523                                {
524                                        restitution = 0.f;
525                                } else
526                                {
527                                        restitution =  restitutionCurve(rel_vel, cp.m_combinedRestitution);
528                                        if (restitution <= btScalar(0.))
529                                        {
530                                                restitution = 0.f;
531                                        };
532                                }
533
534
535                                ///warm starting (or zero if disabled)
536                                if (infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_USE_WARMSTARTING)
537                                {
538                                        solverConstraint.m_appliedImpulse = cp.m_appliedImpulse * infoGlobal.m_warmstartingFactor;
539                                        if (rb0)
540                                                rb0->internalApplyImpulse(solverConstraint.m_contactNormal*rb0->getInvMass()*rb0->getLinearFactor(),solverConstraint.m_angularComponentA,solverConstraint.m_appliedImpulse);
541                                        if (rb1)
542                                                rb1->internalApplyImpulse(solverConstraint.m_contactNormal*rb1->getInvMass()*rb1->getLinearFactor(),-solverConstraint.m_angularComponentB,-(btScalar)solverConstraint.m_appliedImpulse);
543                                } else
544                                {
545                                        solverConstraint.m_appliedImpulse = 0.f;
546                                }
547
548                                solverConstraint.m_appliedPushImpulse = 0.f;
549
550                                {
551                                        btScalar rel_vel;
552                                        btScalar vel1Dotn = solverConstraint.m_contactNormal.dot(rb0?rb0->getLinearVelocity():btVector3(0,0,0)) 
553                                                + solverConstraint.m_relpos1CrossNormal.dot(rb0?rb0->getAngularVelocity():btVector3(0,0,0));
554                                        btScalar vel2Dotn = -solverConstraint.m_contactNormal.dot(rb1?rb1->getLinearVelocity():btVector3(0,0,0)) 
555                                                + solverConstraint.m_relpos2CrossNormal.dot(rb1?rb1->getAngularVelocity():btVector3(0,0,0));
556
557                                        rel_vel = vel1Dotn+vel2Dotn;
558
559                                        btScalar positionalError = 0.f;
560                                        btScalar        velocityError = restitution - rel_vel;// * damping;
561
562                                        if (penetration>0)
563                                        {
564                                                positionalError = 0;
565                                                velocityError -= penetration / infoGlobal.m_timeStep;
566                                        } else
567                                        {
568                                                positionalError = -penetration * infoGlobal.m_erp/infoGlobal.m_timeStep;
569                                        }
570
571                                        btScalar  penetrationImpulse = positionalError*solverConstraint.m_jacDiagABInv;
572                                        btScalar velocityImpulse = velocityError *solverConstraint.m_jacDiagABInv;
573                                        if (!infoGlobal.m_splitImpulse || (penetration > infoGlobal.m_splitImpulsePenetrationThreshold))
574                                        {
575                                                //combine position and velocity into rhs
576                                                solverConstraint.m_rhs = penetrationImpulse+velocityImpulse;
577                                                solverConstraint.m_rhsPenetration = 0.f;
578                                        } else
579                                        {
580                                                //split position and velocity into rhs and m_rhsPenetration
581                                                solverConstraint.m_rhs = velocityImpulse;
582                                                solverConstraint.m_rhsPenetration = penetrationImpulse;
583                                        }
584                                        solverConstraint.m_cfm = 0.f;
585                                        solverConstraint.m_lowerLimit = 0;
586                                        solverConstraint.m_upperLimit = 1e10f;
587                                }
588
589
590
591
592}
593
594
595
596void btSequentialImpulseConstraintSolver::setFrictionConstraintImpulse( btSolverConstraint& solverConstraint, 
597                                                                                                                                                btRigidBody* rb0, btRigidBody* rb1, 
598                                                                                                                                 btManifoldPoint& cp, const btContactSolverInfo& infoGlobal)
599{
600                                        if (infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_USE_FRICTION_WARMSTARTING)
601                                        {
602                                                {
603                                                        btSolverConstraint& frictionConstraint1 = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool[solverConstraint.m_frictionIndex];
604                                                        if (infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_USE_WARMSTARTING)
605                                                        {
606                                                                frictionConstraint1.m_appliedImpulse = cp.m_appliedImpulseLateral1 * infoGlobal.m_warmstartingFactor;
607                                                                if (rb0)
608                                                                        rb0->internalApplyImpulse(frictionConstraint1.m_contactNormal*rb0->getInvMass()*rb0->getLinearFactor(),frictionConstraint1.m_angularComponentA,frictionConstraint1.m_appliedImpulse);
609                                                                if (rb1)
610                                                                        rb1->internalApplyImpulse(frictionConstraint1.m_contactNormal*rb1->getInvMass()*rb1->getLinearFactor(),-frictionConstraint1.m_angularComponentB,-(btScalar)frictionConstraint1.m_appliedImpulse);
611                                                        } else
612                                                        {
613                                                                frictionConstraint1.m_appliedImpulse = 0.f;
614                                                        }
615                                                }
616
617                                                if ((infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_USE_2_FRICTION_DIRECTIONS))
618                                                {
619                                                        btSolverConstraint& frictionConstraint2 = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool[solverConstraint.m_frictionIndex+1];
620                                                        if (infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_USE_WARMSTARTING)
621                                                        {
622                                                                frictionConstraint2.m_appliedImpulse = cp.m_appliedImpulseLateral2 * infoGlobal.m_warmstartingFactor;
623                                                                if (rb0)
624                                                                        rb0->internalApplyImpulse(frictionConstraint2.m_contactNormal*rb0->getInvMass(),frictionConstraint2.m_angularComponentA,frictionConstraint2.m_appliedImpulse);
625                                                                if (rb1)
626                                                                        rb1->internalApplyImpulse(frictionConstraint2.m_contactNormal*rb1->getInvMass(),-frictionConstraint2.m_angularComponentB,-(btScalar)frictionConstraint2.m_appliedImpulse);
627                                                        } else
628                                                        {
629                                                                frictionConstraint2.m_appliedImpulse = 0.f;
630                                                        }
631                                                }
632                                        } else
633                                        {
634                                                btSolverConstraint& frictionConstraint1 = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool[solverConstraint.m_frictionIndex];
635                                                frictionConstraint1.m_appliedImpulse = 0.f;
636                                                if ((infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_USE_2_FRICTION_DIRECTIONS))
637                                                {
638                                                        btSolverConstraint& frictionConstraint2 = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool[solverConstraint.m_frictionIndex+1];
639                                                        frictionConstraint2.m_appliedImpulse = 0.f;
640                                                }
641                                        }
642}
643
644
645
646
647void    btSequentialImpulseConstraintSolver::convertContact(btPersistentManifold* manifold,const btContactSolverInfo& infoGlobal)
648{
649        btCollisionObject* colObj0=0,*colObj1=0;
650
651        colObj0 = (btCollisionObject*)manifold->getBody0();
652        colObj1 = (btCollisionObject*)manifold->getBody1();
653
654
655        btRigidBody* solverBodyA = btRigidBody::upcast(colObj0);
656        btRigidBody* solverBodyB = btRigidBody::upcast(colObj1);
657
658        ///avoid collision response between two static objects
659        if ((!solverBodyA || !solverBodyA->getInvMass()) && (!solverBodyB || !solverBodyB->getInvMass()))
660                return;
661
662        for (int j=0;j<manifold->getNumContacts();j++)
663        {
664
665                btManifoldPoint& cp = manifold->getContactPoint(j);
666
667                if (cp.getDistance() <= manifold->getContactProcessingThreshold())
668                {
669                        btVector3 rel_pos1;
670                        btVector3 rel_pos2;
671                        btScalar relaxation;
672                        btScalar rel_vel;
673                        btVector3 vel;
674
675                        int frictionIndex = m_tmpSolverContactConstraintPool.size();
676                        btSolverConstraint& solverConstraint = m_tmpSolverContactConstraintPool.expandNonInitializing();
677                        btRigidBody* rb0 = btRigidBody::upcast(colObj0);
678                        btRigidBody* rb1 = btRigidBody::upcast(colObj1);
679                        solverConstraint.m_solverBodyA = rb0? rb0 : &getFixedBody();
680                        solverConstraint.m_solverBodyB = rb1? rb1 : &getFixedBody();
681                        solverConstraint.m_originalContactPoint = &cp;
682
683                        setupContactConstraint(solverConstraint, colObj0, colObj1, cp, infoGlobal, vel, rel_vel, relaxation, rel_pos1, rel_pos2);
684
685//                      const btVector3& pos1 = cp.getPositionWorldOnA();
686//                      const btVector3& pos2 = cp.getPositionWorldOnB();
687
688                        /////setup the friction constraints
689
690                        solverConstraint.m_frictionIndex = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool.size();
691
692                        if (!(infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_ENABLE_FRICTION_DIRECTION_CACHING) || !cp.m_lateralFrictionInitialized)
693                        {
694                                cp.m_lateralFrictionDir1 = vel - cp.m_normalWorldOnB * rel_vel;
695                                btScalar lat_rel_vel = cp.m_lateralFrictionDir1.length2();
696                                if (!(infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_DISABLE_VELOCITY_DEPENDENT_FRICTION_DIRECTION) && lat_rel_vel > SIMD_EPSILON)
697                                {
698                                        cp.m_lateralFrictionDir1 /= btSqrt(lat_rel_vel);
699                                        if((infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_USE_2_FRICTION_DIRECTIONS))
700                                        {
701                                                cp.m_lateralFrictionDir2 = cp.m_lateralFrictionDir1.cross(cp.m_normalWorldOnB);
702                                                cp.m_lateralFrictionDir2.normalize();//??
703                                                applyAnisotropicFriction(colObj0,cp.m_lateralFrictionDir2);
704                                                applyAnisotropicFriction(colObj1,cp.m_lateralFrictionDir2);
705                                                addFrictionConstraint(cp.m_lateralFrictionDir2,solverBodyA,solverBodyB,frictionIndex,cp,rel_pos1,rel_pos2,colObj0,colObj1, relaxation);
706                                        }
707
708                                        applyAnisotropicFriction(colObj0,cp.m_lateralFrictionDir1);
709                                        applyAnisotropicFriction(colObj1,cp.m_lateralFrictionDir1);
710                                        addFrictionConstraint(cp.m_lateralFrictionDir1,solverBodyA,solverBodyB,frictionIndex,cp,rel_pos1,rel_pos2,colObj0,colObj1, relaxation);
711                                        cp.m_lateralFrictionInitialized = true;
712                                } else
713                                {
714                                        //re-calculate friction direction every frame, todo: check if this is really needed
715                                        btPlaneSpace1(cp.m_normalWorldOnB,cp.m_lateralFrictionDir1,cp.m_lateralFrictionDir2);
716                                        if ((infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_USE_2_FRICTION_DIRECTIONS))
717                                        {
718                                                applyAnisotropicFriction(colObj0,cp.m_lateralFrictionDir2);
719                                                applyAnisotropicFriction(colObj1,cp.m_lateralFrictionDir2);
720                                                addFrictionConstraint(cp.m_lateralFrictionDir2,solverBodyA,solverBodyB,frictionIndex,cp,rel_pos1,rel_pos2,colObj0,colObj1, relaxation);
721                                        }
722
723                                        applyAnisotropicFriction(colObj0,cp.m_lateralFrictionDir1);
724                                        applyAnisotropicFriction(colObj1,cp.m_lateralFrictionDir1);
725                                        addFrictionConstraint(cp.m_lateralFrictionDir1,solverBodyA,solverBodyB,frictionIndex,cp,rel_pos1,rel_pos2,colObj0,colObj1, relaxation);
726
727                                        cp.m_lateralFrictionInitialized = true;
728                                }
729
730                        } else
731                        {
732                                addFrictionConstraint(cp.m_lateralFrictionDir1,solverBodyA,solverBodyB,frictionIndex,cp,rel_pos1,rel_pos2,colObj0,colObj1, relaxation,cp.m_contactMotion1, cp.m_contactCFM1);
733                                if ((infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_USE_2_FRICTION_DIRECTIONS))
734                                        addFrictionConstraint(cp.m_lateralFrictionDir2,solverBodyA,solverBodyB,frictionIndex,cp,rel_pos1,rel_pos2,colObj0,colObj1, relaxation, cp.m_contactMotion2, cp.m_contactCFM2);
735                        }
736                       
737                        setFrictionConstraintImpulse( solverConstraint, rb0, rb1, cp, infoGlobal);
738
739                }
740        }
741}
742
743
744btScalar btSequentialImpulseConstraintSolver::solveGroupCacheFriendlySetup(btCollisionObject** bodies, int numBodies, btPersistentManifold** manifoldPtr, int numManifolds,btTypedConstraint** constraints,int numConstraints,const btContactSolverInfo& infoGlobal,btIDebugDraw* debugDrawer,btStackAlloc* stackAlloc)
745{
746        BT_PROFILE("solveGroupCacheFriendlySetup");
747        (void)stackAlloc;
748        (void)debugDrawer;
749
750
751        if (!(numConstraints + numManifolds))
752        {
753                //              printf("empty\n");
754                return 0.f;
755        }
756
757        if (infoGlobal.m_splitImpulse)
758        {
759                for (int i = 0; i < numBodies; i++)
760                {
761                        btRigidBody* body = btRigidBody::upcast(bodies[i]);
762                        if (body)
763                        {       
764                                body->internalGetDeltaLinearVelocity().setZero();
765                                body->internalGetDeltaAngularVelocity().setZero();
766                                body->internalGetPushVelocity().setZero();
767                                body->internalGetTurnVelocity().setZero();
768                        }
769                }
770        }
771        else
772        {
773                for (int i = 0; i < numBodies; i++)
774                {
775                        btRigidBody* body = btRigidBody::upcast(bodies[i]);
776                        if (body)
777                        {       
778                                body->internalGetDeltaLinearVelocity().setZero();
779                                body->internalGetDeltaAngularVelocity().setZero();
780                        }
781                }
782        }
783
784        if (1)
785        {
786                int j;
787                for (j=0;j<numConstraints;j++)
788                {
789                        btTypedConstraint* constraint = constraints[j];
790                        constraint->buildJacobian();
791                        constraint->internalSetAppliedImpulse(0.0f);
792                }
793        }
794        //btRigidBody* rb0=0,*rb1=0;
795
796        //if (1)
797        {
798                {
799
800                        int totalNumRows = 0;
801                        int i;
802                       
803                        m_tmpConstraintSizesPool.resize(numConstraints);
804                        //calculate the total number of contraint rows
805                        for (i=0;i<numConstraints;i++)
806                        {
807                                btTypedConstraint::btConstraintInfo1& info1 = m_tmpConstraintSizesPool[i];
808                                if (constraints[i]->isEnabled())
809                                {
810                                        constraints[i]->getInfo1(&info1);
811                                } else
812                                {
813                                        info1.m_numConstraintRows = 0;
814                                        info1.nub = 0;
815                                }
816                                totalNumRows += info1.m_numConstraintRows;
817                        }
818                        m_tmpSolverNonContactConstraintPool.resize(totalNumRows);
819
820                       
821                        ///setup the btSolverConstraints
822                        int currentRow = 0;
823
824                        for (i=0;i<numConstraints;i++)
825                        {
826                                const btTypedConstraint::btConstraintInfo1& info1 = m_tmpConstraintSizesPool[i];
827                               
828                                if (info1.m_numConstraintRows)
829                                {
830                                        btAssert(currentRow<totalNumRows);
831
832                                        btSolverConstraint* currentConstraintRow = &m_tmpSolverNonContactConstraintPool[currentRow];
833                                        btTypedConstraint* constraint = constraints[i];
834
835
836                                        btRigidBody& rbA = constraint->getRigidBodyA();
837                                        btRigidBody& rbB = constraint->getRigidBodyB();
838
839                                       
840                                        int j;
841                                        for ( j=0;j<info1.m_numConstraintRows;j++)
842                                        {
843                                                memset(&currentConstraintRow[j],0,sizeof(btSolverConstraint));
844                                                currentConstraintRow[j].m_lowerLimit = -SIMD_INFINITY;
845                                                currentConstraintRow[j].m_upperLimit = SIMD_INFINITY;
846                                                currentConstraintRow[j].m_appliedImpulse = 0.f;
847                                                currentConstraintRow[j].m_appliedPushImpulse = 0.f;
848                                                currentConstraintRow[j].m_solverBodyA = &rbA;
849                                                currentConstraintRow[j].m_solverBodyB = &rbB;
850                                        }
851
852                                        rbA.internalGetDeltaLinearVelocity().setValue(0.f,0.f,0.f);
853                                        rbA.internalGetDeltaAngularVelocity().setValue(0.f,0.f,0.f);
854                                        rbB.internalGetDeltaLinearVelocity().setValue(0.f,0.f,0.f);
855                                        rbB.internalGetDeltaAngularVelocity().setValue(0.f,0.f,0.f);
856
857
858
859                                        btTypedConstraint::btConstraintInfo2 info2;
860                                        info2.fps = 1.f/infoGlobal.m_timeStep;
861                                        info2.erp = infoGlobal.m_erp;
862                                        info2.m_J1linearAxis = currentConstraintRow->m_contactNormal;
863                                        info2.m_J1angularAxis = currentConstraintRow->m_relpos1CrossNormal;
864                                        info2.m_J2linearAxis = 0;
865                                        info2.m_J2angularAxis = currentConstraintRow->m_relpos2CrossNormal;
866                                        info2.rowskip = sizeof(btSolverConstraint)/sizeof(btScalar);//check this
867                                        ///the size of btSolverConstraint needs be a multiple of btScalar
868                                        btAssert(info2.rowskip*sizeof(btScalar)== sizeof(btSolverConstraint));
869                                        info2.m_constraintError = &currentConstraintRow->m_rhs;
870                                        currentConstraintRow->m_cfm = infoGlobal.m_globalCfm;
871                                        info2.m_damping = infoGlobal.m_damping;
872                                        info2.cfm = &currentConstraintRow->m_cfm;
873                                        info2.m_lowerLimit = &currentConstraintRow->m_lowerLimit;
874                                        info2.m_upperLimit = &currentConstraintRow->m_upperLimit;
875                                        info2.m_numIterations = infoGlobal.m_numIterations;
876                                        constraints[i]->getInfo2(&info2);
877
878                                        if (currentConstraintRow->m_upperLimit>constraints[i]->getBreakingImpulseThreshold())
879                                        {
880                                                currentConstraintRow->m_upperLimit = constraints[i]->getBreakingImpulseThreshold();
881                                        }
882
883                                        if (currentConstraintRow->m_lowerLimit<-constraints[i]->getBreakingImpulseThreshold())
884                                        {
885                                                currentConstraintRow->m_lowerLimit = -constraints[i]->getBreakingImpulseThreshold();
886                                        }
887
888
889
890                                        ///finalize the constraint setup
891                                        for ( j=0;j<info1.m_numConstraintRows;j++)
892                                        {
893                                                btSolverConstraint& solverConstraint = currentConstraintRow[j];
894                                                solverConstraint.m_originalContactPoint = constraint;
895
896                                                {
897                                                        const btVector3& ftorqueAxis1 = solverConstraint.m_relpos1CrossNormal;
898                                                        solverConstraint.m_angularComponentA = constraint->getRigidBodyA().getInvInertiaTensorWorld()*ftorqueAxis1*constraint->getRigidBodyA().getAngularFactor();
899                                                }
900                                                {
901                                                        const btVector3& ftorqueAxis2 = solverConstraint.m_relpos2CrossNormal;
902                                                        solverConstraint.m_angularComponentB = constraint->getRigidBodyB().getInvInertiaTensorWorld()*ftorqueAxis2*constraint->getRigidBodyB().getAngularFactor();
903                                                }
904
905                                                {
906                                                        btVector3 iMJlA = solverConstraint.m_contactNormal*rbA.getInvMass();
907                                                        btVector3 iMJaA = rbA.getInvInertiaTensorWorld()*solverConstraint.m_relpos1CrossNormal;
908                                                        btVector3 iMJlB = solverConstraint.m_contactNormal*rbB.getInvMass();//sign of normal?
909                                                        btVector3 iMJaB = rbB.getInvInertiaTensorWorld()*solverConstraint.m_relpos2CrossNormal;
910
911                                                        btScalar sum = iMJlA.dot(solverConstraint.m_contactNormal);
912                                                        sum += iMJaA.dot(solverConstraint.m_relpos1CrossNormal);
913                                                        sum += iMJlB.dot(solverConstraint.m_contactNormal);
914                                                        sum += iMJaB.dot(solverConstraint.m_relpos2CrossNormal);
915
916                                                        solverConstraint.m_jacDiagABInv = btScalar(1.)/sum;
917                                                }
918
919
920                                                ///fix rhs
921                                                ///todo: add force/torque accelerators
922                                                {
923                                                        btScalar rel_vel;
924                                                        btScalar vel1Dotn = solverConstraint.m_contactNormal.dot(rbA.getLinearVelocity()) + solverConstraint.m_relpos1CrossNormal.dot(rbA.getAngularVelocity());
925                                                        btScalar vel2Dotn = -solverConstraint.m_contactNormal.dot(rbB.getLinearVelocity()) + solverConstraint.m_relpos2CrossNormal.dot(rbB.getAngularVelocity());
926
927                                                        rel_vel = vel1Dotn+vel2Dotn;
928
929                                                        btScalar restitution = 0.f;
930                                                        btScalar positionalError = solverConstraint.m_rhs;//already filled in by getConstraintInfo2
931                                                        btScalar        velocityError = restitution - rel_vel * info2.m_damping;
932                                                        btScalar        penetrationImpulse = positionalError*solverConstraint.m_jacDiagABInv;
933                                                        btScalar        velocityImpulse = velocityError *solverConstraint.m_jacDiagABInv;
934                                                        solverConstraint.m_rhs = penetrationImpulse+velocityImpulse;
935                                                        solverConstraint.m_appliedImpulse = 0.f;
936
937                                                }
938                                        }
939                                }
940                                currentRow+=m_tmpConstraintSizesPool[i].m_numConstraintRows;
941                        }
942                }
943
944                {
945                        int i;
946                        btPersistentManifold* manifold = 0;
947//                      btCollisionObject* colObj0=0,*colObj1=0;
948
949
950                        for (i=0;i<numManifolds;i++)
951                        {
952                                manifold = manifoldPtr[i];
953                                convertContact(manifold,infoGlobal);
954                        }
955                }
956        }
957
958        btContactSolverInfo info = infoGlobal;
959
960
961
962        int numConstraintPool = m_tmpSolverContactConstraintPool.size();
963        int numFrictionPool = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool.size();
964
965        ///@todo: use stack allocator for such temporarily memory, same for solver bodies/constraints
966        m_orderTmpConstraintPool.resize(numConstraintPool);
967        m_orderFrictionConstraintPool.resize(numFrictionPool);
968        {
969                int i;
970                for (i=0;i<numConstraintPool;i++)
971                {
972                        m_orderTmpConstraintPool[i] = i;
973                }
974                for (i=0;i<numFrictionPool;i++)
975                {
976                        m_orderFrictionConstraintPool[i] = i;
977                }
978        }
979
980        return 0.f;
981
982}
983
984btScalar btSequentialImpulseConstraintSolver::solveSingleIteration(int iteration, btCollisionObject** /*bodies */,int /*numBodies*/,btPersistentManifold** /*manifoldPtr*/, int /*numManifolds*/,btTypedConstraint** constraints,int numConstraints,const btContactSolverInfo& infoGlobal,btIDebugDraw* /*debugDrawer*/,btStackAlloc* /*stackAlloc*/)
985{
986
987        int numConstraintPool = m_tmpSolverContactConstraintPool.size();
988        int numFrictionPool = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool.size();
989
990        int j;
991
992        if (infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_RANDMIZE_ORDER)
993        {
994                if ((iteration & 7) == 0) {
995                        for (j=0; j<numConstraintPool; ++j) {
996                                int tmp = m_orderTmpConstraintPool[j];
997                                int swapi = btRandInt2(j+1);
998                                m_orderTmpConstraintPool[j] = m_orderTmpConstraintPool[swapi];
999                                m_orderTmpConstraintPool[swapi] = tmp;
1000                        }
1001
1002                        for (j=0; j<numFrictionPool; ++j) {
1003                                int tmp = m_orderFrictionConstraintPool[j];
1004                                int swapi = btRandInt2(j+1);
1005                                m_orderFrictionConstraintPool[j] = m_orderFrictionConstraintPool[swapi];
1006                                m_orderFrictionConstraintPool[swapi] = tmp;
1007                        }
1008                }
1009        }
1010
1011        if (infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_SIMD)
1012        {
1013                ///solve all joint constraints, using SIMD, if available
1014                for (j=0;j<m_tmpSolverNonContactConstraintPool.size();j++)
1015                {
1016                        btSolverConstraint& constraint = m_tmpSolverNonContactConstraintPool[j];
1017                        resolveSingleConstraintRowGenericSIMD(*constraint.m_solverBodyA,*constraint.m_solverBodyB,constraint);
1018                }
1019
1020                for (j=0;j<numConstraints;j++)
1021                {
1022                        constraints[j]->solveConstraintObsolete(constraints[j]->getRigidBodyA(),constraints[j]->getRigidBodyB(),infoGlobal.m_timeStep);
1023                }
1024
1025                ///solve all contact constraints using SIMD, if available
1026                int numPoolConstraints = m_tmpSolverContactConstraintPool.size();
1027                for (j=0;j<numPoolConstraints;j++)
1028                {
1029                        const btSolverConstraint& solveManifold = m_tmpSolverContactConstraintPool[m_orderTmpConstraintPool[j]];
1030                        resolveSingleConstraintRowLowerLimitSIMD(*solveManifold.m_solverBodyA,*solveManifold.m_solverBodyB,solveManifold);
1031
1032                }
1033                ///solve all friction constraints, using SIMD, if available
1034                int numFrictionPoolConstraints = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool.size();
1035                for (j=0;j<numFrictionPoolConstraints;j++)
1036                {
1037                        btSolverConstraint& solveManifold = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool[m_orderFrictionConstraintPool[j]];
1038                        btScalar totalImpulse = m_tmpSolverContactConstraintPool[solveManifold.m_frictionIndex].m_appliedImpulse;
1039
1040                        if (totalImpulse>btScalar(0))
1041                        {
1042                                solveManifold.m_lowerLimit = -(solveManifold.m_friction*totalImpulse);
1043                                solveManifold.m_upperLimit = solveManifold.m_friction*totalImpulse;
1044
1045                                resolveSingleConstraintRowGenericSIMD(*solveManifold.m_solverBodyA,     *solveManifold.m_solverBodyB,solveManifold);
1046                        }
1047                }
1048        } else
1049        {
1050
1051                ///solve all joint constraints
1052                for (j=0;j<m_tmpSolverNonContactConstraintPool.size();j++)
1053                {
1054                        btSolverConstraint& constraint = m_tmpSolverNonContactConstraintPool[j];
1055                        resolveSingleConstraintRowGeneric(*constraint.m_solverBodyA,*constraint.m_solverBodyB,constraint);
1056                }
1057
1058                for (j=0;j<numConstraints;j++)
1059                {
1060                        constraints[j]->solveConstraintObsolete(constraints[j]->getRigidBodyA(),constraints[j]->getRigidBodyB(),infoGlobal.m_timeStep);
1061                }
1062                ///solve all contact constraints
1063                int numPoolConstraints = m_tmpSolverContactConstraintPool.size();
1064                for (j=0;j<numPoolConstraints;j++)
1065                {
1066                        const btSolverConstraint& solveManifold = m_tmpSolverContactConstraintPool[m_orderTmpConstraintPool[j]];
1067                        resolveSingleConstraintRowLowerLimit(*solveManifold.m_solverBodyA,*solveManifold.m_solverBodyB,solveManifold);
1068                }
1069                ///solve all friction constraints
1070                int numFrictionPoolConstraints = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool.size();
1071                for (j=0;j<numFrictionPoolConstraints;j++)
1072                {
1073                        btSolverConstraint& solveManifold = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool[m_orderFrictionConstraintPool[j]];
1074                        btScalar totalImpulse = m_tmpSolverContactConstraintPool[solveManifold.m_frictionIndex].m_appliedImpulse;
1075
1076                        if (totalImpulse>btScalar(0))
1077                        {
1078                                solveManifold.m_lowerLimit = -(solveManifold.m_friction*totalImpulse);
1079                                solveManifold.m_upperLimit = solveManifold.m_friction*totalImpulse;
1080
1081                                resolveSingleConstraintRowGeneric(*solveManifold.m_solverBodyA,*solveManifold.m_solverBodyB,solveManifold);
1082                        }
1083                }
1084        }
1085        return 0.f;
1086}
1087
1088
1089void btSequentialImpulseConstraintSolver::solveGroupCacheFriendlySplitImpulseIterations(btCollisionObject** bodies,int numBodies,btPersistentManifold** manifoldPtr, int numManifolds,btTypedConstraint** constraints,int numConstraints,const btContactSolverInfo& infoGlobal,btIDebugDraw* debugDrawer,btStackAlloc* stackAlloc)
1090{
1091        int iteration;
1092        if (infoGlobal.m_splitImpulse)
1093        {
1094                if (infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_SIMD)
1095                {
1096                        for ( iteration = 0;iteration<infoGlobal.m_numIterations;iteration++)
1097                        {
1098                                {
1099                                        int numPoolConstraints = m_tmpSolverContactConstraintPool.size();
1100                                        int j;
1101                                        for (j=0;j<numPoolConstraints;j++)
1102                                        {
1103                                                const btSolverConstraint& solveManifold = m_tmpSolverContactConstraintPool[m_orderTmpConstraintPool[j]];
1104
1105                                                resolveSplitPenetrationSIMD(*solveManifold.m_solverBodyA,*solveManifold.m_solverBodyB,solveManifold);
1106                                        }
1107                                }
1108                        }
1109                }
1110                else
1111                {
1112                        for ( iteration = 0;iteration<infoGlobal.m_numIterations;iteration++)
1113                        {
1114                                {
1115                                        int numPoolConstraints = m_tmpSolverContactConstraintPool.size();
1116                                        int j;
1117                                        for (j=0;j<numPoolConstraints;j++)
1118                                        {
1119                                                const btSolverConstraint& solveManifold = m_tmpSolverContactConstraintPool[m_orderTmpConstraintPool[j]];
1120
1121                                                resolveSplitPenetrationImpulseCacheFriendly(*solveManifold.m_solverBodyA,*solveManifold.m_solverBodyB,solveManifold);
1122                                        }
1123                                }
1124                        }
1125                }
1126        }
1127}
1128
1129btScalar btSequentialImpulseConstraintSolver::solveGroupCacheFriendlyIterations(btCollisionObject** bodies ,int numBodies,btPersistentManifold** manifoldPtr, int numManifolds,btTypedConstraint** constraints,int numConstraints,const btContactSolverInfo& infoGlobal,btIDebugDraw* debugDrawer,btStackAlloc* stackAlloc)
1130{
1131        BT_PROFILE("solveGroupCacheFriendlyIterations");
1132
1133       
1134        //should traverse the contacts random order...
1135        int iteration;
1136        {
1137                solveGroupCacheFriendlySplitImpulseIterations(bodies ,numBodies,manifoldPtr, numManifolds,constraints,numConstraints,infoGlobal,debugDrawer,stackAlloc);
1138
1139                for ( iteration = 0;iteration<infoGlobal.m_numIterations;iteration++)
1140                {                       
1141                        solveSingleIteration(iteration, bodies ,numBodies,manifoldPtr, numManifolds,constraints,numConstraints,infoGlobal,debugDrawer,stackAlloc);
1142                }
1143               
1144        }
1145        return 0.f;
1146}
1147
1148btScalar btSequentialImpulseConstraintSolver::solveGroupCacheFriendlyFinish(btCollisionObject** bodies ,int numBodies,btPersistentManifold** /*manifoldPtr*/, int /*numManifolds*/,btTypedConstraint** /*constraints*/,int /* numConstraints*/,const btContactSolverInfo& infoGlobal,btIDebugDraw* /*debugDrawer*/,btStackAlloc* /*stackAlloc*/)
1149{
1150        int numPoolConstraints = m_tmpSolverContactConstraintPool.size();
1151        int i,j;
1152
1153        for (j=0;j<numPoolConstraints;j++)
1154        {
1155
1156                const btSolverConstraint& solveManifold = m_tmpSolverContactConstraintPool[j];
1157                btManifoldPoint* pt = (btManifoldPoint*) solveManifold.m_originalContactPoint;
1158                btAssert(pt);
1159                pt->m_appliedImpulse = solveManifold.m_appliedImpulse;
1160                if (infoGlobal.m_solverMode & SOLVER_USE_FRICTION_WARMSTARTING)
1161                {
1162                        pt->m_appliedImpulseLateral1 = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool[solveManifold.m_frictionIndex].m_appliedImpulse;
1163                        pt->m_appliedImpulseLateral2 = m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool[solveManifold.m_frictionIndex+1].m_appliedImpulse;
1164                }
1165
1166                //do a callback here?
1167        }
1168
1169        numPoolConstraints = m_tmpSolverNonContactConstraintPool.size();
1170        for (j=0;j<numPoolConstraints;j++)
1171        {
1172                const btSolverConstraint& solverConstr = m_tmpSolverNonContactConstraintPool[j];
1173                btTypedConstraint* constr = (btTypedConstraint*)solverConstr.m_originalContactPoint;
1174                constr->internalSetAppliedImpulse(solverConstr.m_appliedImpulse);
1175                if (solverConstr.m_appliedImpulse>constr->getBreakingImpulseThreshold())
1176                {
1177                        constr->setEnabled(false);
1178                }
1179        }
1180
1181
1182        if (infoGlobal.m_splitImpulse)
1183        {               
1184                for ( i=0;i<numBodies;i++)
1185                {
1186                        btRigidBody* body = btRigidBody::upcast(bodies[i]);
1187                        if (body)
1188                                body->internalWritebackVelocity(infoGlobal.m_timeStep);
1189                }
1190        } else
1191        {
1192                for ( i=0;i<numBodies;i++)
1193                {
1194                        btRigidBody* body = btRigidBody::upcast(bodies[i]);
1195                        if (body)
1196                                body->internalWritebackVelocity();
1197                }
1198        }
1199
1200
1201        m_tmpSolverContactConstraintPool.resize(0);
1202        m_tmpSolverNonContactConstraintPool.resize(0);
1203        m_tmpSolverContactFrictionConstraintPool.resize(0);
1204
1205        return 0.f;
1206}
1207
1208
1209
1210/// btSequentialImpulseConstraintSolver Sequentially applies impulses
1211btScalar btSequentialImpulseConstraintSolver::solveGroup(btCollisionObject** bodies,int numBodies,btPersistentManifold** manifoldPtr, int numManifolds,btTypedConstraint** constraints,int numConstraints,const btContactSolverInfo& infoGlobal,btIDebugDraw* debugDrawer,btStackAlloc* stackAlloc,btDispatcher* /*dispatcher*/)
1212{
1213
1214        BT_PROFILE("solveGroup");
1215        //you need to provide at least some bodies
1216        btAssert(bodies);
1217        btAssert(numBodies);
1218
1219        solveGroupCacheFriendlySetup( bodies, numBodies, manifoldPtr,  numManifolds,constraints, numConstraints,infoGlobal,debugDrawer, stackAlloc);
1220
1221        solveGroupCacheFriendlyIterations(bodies, numBodies, manifoldPtr,  numManifolds,constraints, numConstraints,infoGlobal,debugDrawer, stackAlloc);
1222
1223        solveGroupCacheFriendlyFinish(bodies, numBodies, manifoldPtr,  numManifolds,constraints, numConstraints,infoGlobal,debugDrawer, stackAlloc);
1224       
1225        return 0.f;
1226}
1227
1228void    btSequentialImpulseConstraintSolver::reset()
1229{
1230        m_btSeed2 = 0;
1231}
1232
1233btRigidBody& btSequentialImpulseConstraintSolver::getFixedBody()
1234{
1235        static btRigidBody s_fixed(0, 0,0);
1236        s_fixed.setMassProps(btScalar(0.),btVector3(btScalar(0.),btScalar(0.),btScalar(0.)));
1237        return s_fixed;
1238}
1239
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.