Demos/ParticlesOpenCL/btParticlesDynamicsWorld.h

   1 /*\r
   2 Bullet Continuous Collision Detection and Physics Library, http://bulletphysics.org\r
   3 Copyright (C) 2006 - 2009 Sony Computer Entertainment Inc. \r
   4 \r
   5 This software is provided 'as-is', without any express or implied warranty.\r
   6 In no event will the authors be held liable for any damages arising from the use of this software.\r
   7 Permission is granted to anyone to use this software for any purpose, \r
   8 including commercial applications, and to alter it and redistribute it freely, \r
   9 subject to the following restrictions:\r
  10 \r
  11 1. 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.\r
  12 2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not be misrepresented as being the original software.\r
  13 3. This notice may not be removed or altered from any source distribution.\r
  14 */\r
  15 \r
  16 \r
  17 #ifndef BT_PARTICLES_DYNAMICS_WORLD_H\r
  18 #define BT_PARTICLES_DYNAMICS_WORLD_H\r
  19 \r
  20 \r
  21 #ifdef USE_MINICL\r
  22 #include <MiniCL/cl.h>\r
  23 #include <MiniCL/cl_gl.h>\r
  24 #else\r
  25 #ifdef __APPLE__\r
  26         #include <OpenCL/cl.h>\r
  27 #else\r
  28         #include <CL/cl.h>\r
  29         #include <CL/cl_gl.h>\r
  30 #endif __APPLE__\r
  31 #endif\r
  32 \r
  33 \r
  34 \r
  35 \r
  36 \r
  37 \r
  38 #include "BulletDynamics/Dynamics/btDiscreteDynamicsWorld.h"\r
  39 #include "BulletDynamics/ConstraintSolver/btTypedConstraint.h"\r
  40 #include "BulletDynamics/ConstraintSolver/btPoint2PointConstraint.h"\r
  41 \r
  42 #include "btParticlesSharedDefs.h"\r
  43 #include "btParticlesSharedTypes.h"\r
  44 \r
  45 \r
  46 #define PARTICLES_MAX_NEIGHBORS (32)\r
  47 #define DEF_PARTICLE_RADIUS (0.023f)\r
  48 //#define WORLD_SIZE 1.9f\r
  49 #define WORLD_SIZE 1.f\r
  50 \r
  51 enum\r
  52 {\r
  53         PARTICLES_KERNEL_INTEGRATE_MOTION = 0,\r
  54         PARTICLES_KERNEL_COMPUTE_CELL_ID,\r
  55         PARTICLES_KERNEL_CLEAR_CELL_START,\r
  56         PARTICLES_KERNEL_FIND_CELL_START,\r
  57         PARTICLES_KERNEL_COLLIDE_PARTICLES,\r
  58         PARTICLES_KERNEL_BITONIC_SORT_CELL_ID_LOCAL,\r
  59         PARTICLES_KERNEL_BITONIC_SORT_CELL_ID_LOCAL_1,\r
  60         PARTICLES_KERNEL_BITONIC_SORT_CELL_ID_MERGE_GLOBAL,\r
  61         PARTICLES_KERNEL_BITONIC_SORT_CELL_ID_MERGE_LOCAL,\r
  62         PARTICLES_KERNEL_TOTAL\r
  63 };\r
  64 \r
  65 \r
  66 enum \r
  67 {\r
  68         SIMSTAGE_NONE = 0,\r
  69         SIMSTAGE_INTEGRATE_MOTION,\r
  70         SIMSTAGE_COMPUTE_CELL_ID,\r
  71         SIMSTAGE_SORT_CELL_ID,\r
  72         SIMSTAGE_FIND_CELL_START,\r
  73         SIMSTAGE_COLLIDE_PARTICLES,\r
  74         SIMSTAGE_TOTAL\r
  75 };\r
  76 \r
  77 struct btKernelInfo\r
  78 {\r
  79         int                     m_Id;\r
  80         cl_kernel       m_kernel;\r
  81         const char* m_name;\r
  82         int                     m_workgroupSize;\r
  83 };\r
  84 \r
  85 class btParticlesDynamicsWorld : public btDiscreteDynamicsWorld\r
  86 {\r
  87 public:\r
  88         int                     m_numParticles;\r
  89         int                     m_usedDevice;\r
  90         btScalar        m_particleRad;\r
  91         struct GL_ToggleControl* m_useCpuControls[SIMSTAGE_TOTAL];\r
  92         \r
  93 protected:\r
  94         int                     m_hashSize; // power of 2 >= m_numSpheres;\r
  95         int                     m_numGridCells; \r
  96         int                     m_maxNeighbors;\r
  97         int                     m_numSolverIterations;\r
  98         // CPU side data\r
  99 public:\r
 100         btAlignedObjectArray<btVector3> m_hPos;\r
 101         btAlignedObjectArray<btVector3> m_hVel;\r
 102         btAlignedObjectArray<btVector3> m_hSortedPos;\r
 103         btAlignedObjectArray<btVector3> m_hSortedVel;\r
 104 protected:\r
 105         btAlignedObjectArray<btInt2>    m_hPosHash;\r
 106         btAlignedObjectArray<int>               m_hCellStart;\r
 107         // GPU side data\r
 108         cl_mem          m_dPos;\r
 109         cl_mem          m_dVel;\r
 110         cl_mem          m_dPosHash;\r
 111         cl_mem          m_dCellStart;\r
 112         cl_mem          m_dSimParams; // copy of m_simParams : global simulation paramerers such as gravity, etc. \r
 113         cl_mem          m_dSortedPos;\r
 114         cl_mem          m_dSortedVel;\r
 115         // OpenCL \r
 116 public:\r
 117         cl_context                      m_cxMainContext;\r
 118         cl_device_id            m_cdDevice;\r
 119         cl_command_queue        m_cqCommandQue;\r
 120         cl_program                      m_cpProgram;\r
 121 protected:\r
 122         btKernelInfo            m_kernels[PARTICLES_KERNEL_TOTAL];\r
 123 \r
 124         btVector3                       m_cellSize;\r
 125 \r
 126 public:\r
 127         btVector3                       m_worldMin;\r
 128         btVector3                       m_worldMax;\r
 129         // vbo variables\r
 130         GLuint                  m_vbo;\r
 131         unsigned int    m_posVbo;\r
 132         unsigned int    m_colVbo;\r
 133         btSimParams             m_simParams;\r
 134         float                   m_timeStep;\r
 135 \r
 136         int getNumParticles() { return m_numParticles; }\r
 137         float* getPosBuffer() { return (float*)&(m_hPos[0]); }\r
 138 \r
 139 \r
 140         btParticlesDynamicsWorld(btDispatcher* dispatcher,btBroadphaseInterface* pairCache,btConstraintSolver* constraintSolver,btCollisionConfiguration* collisionConfiguration,\r
 141                         int maxObjs , int maxNeighbors = PARTICLES_MAX_NEIGHBORS)\r
 142                 : btDiscreteDynamicsWorld(dispatcher, pairCache, constraintSolver, collisionConfiguration)\r
 143         { \r
 144                 m_cxMainContext = 0;\r
 145                 m_usedDevice = 1;\r
 146 //              m_particleRad = btScalar(0.5f);\r
 147                 m_particleRad = DEF_PARTICLE_RADIUS;\r
 148                 m_simParams.m_gravity[0] = 0.f;\r
 149                 m_simParams.m_gravity[1] = -10.f;\r
 150                 m_simParams.m_gravity[2] = 0.f;\r
 151                 m_simParams.m_gravity[3] = 0.f;\r
 152                 m_numSolverIterations = 4;\r
 153         }\r
 154         virtual ~btParticlesDynamicsWorld();\r
 155         virtual int     stepSimulation( btScalar timeStep,int maxSubSteps=1, btScalar fixedTimeStep=btScalar(1.)/btScalar(60.));\r
 156 \r
 157         void initDeviceData();\r
 158         void initCLKernels(int argc, char** argv);\r
 159         void createVBO();\r
 160         void postInitDeviceData();\r
 161         void getShapeData();\r
 162         void allocateBuffers();\r
 163         void grabSimulationData();\r
 164         void adjustGrid();\r
 165         void runIntegrateMotionKernel();\r
 166         void runComputeCellIdKernel();\r
 167         void runSortHashKernel();\r
 168         void runFindCellStartKernel();\r
 169         void runCollideParticlesKernel();\r
 170 \r
 171         void initKernel(int kernelId, const char* pName);\r
 172         void runKernelWithWorkgroupSize(int kernelId, int globalSize);\r
 173         void bitonicSortNv(cl_mem pKey, unsigned int batch, unsigned int arrayLength, unsigned int dir);\r
 174 \r
 175         void scanExclusiveLocal1(cl_mem d_Dst, cl_mem d_Src, unsigned int n, unsigned int size);\r
 176         void scanExclusiveLocal2(cl_mem d_Buffer, cl_mem d_Dst, cl_mem d_Src, unsigned int n, unsigned int size);\r
 177         void uniformUpdate(cl_mem d_Dst, cl_mem d_Buffer, unsigned int n);\r
 178         void scanExclusive(cl_mem d_Dst, cl_mem d_Src, unsigned int arrayLength);\r
 179 \r
 180 };\r
 181 \r
 182 \r
 183 #endif //BT_PARTICLES_DYNAMICS_WORLD_H\r