dali-physics/third-party/bullet3/src/BulletCollision/Gimpact/btGImpactBvh.h

   1 #ifndef BT_GIMPACT_BVH_H_INCLUDED
   2 #define BT_GIMPACT_BVH_H_INCLUDED
   3
   4 /*! \file gim_box_set.h
   5 \author Francisco Leon Najera
   6 */
   7 /*
   8 This source file is part of GIMPACT Library.
   9
  10 For the latest info, see http://gimpact.sourceforge.net/
  11
  12 Copyright (c) 2007 Francisco Leon Najera. C.C. 80087371.
  13 email: projectileman@yahoo.com
  14
  15
  16 This software is provided 'as-is', without any express or implied warranty.
  17 In no event will the authors be held liable for any damages arising from the use of this software.
  18 Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
  19 including commercial applications, and to alter it and redistribute it freely,
  20 subject to the following restrictions:
  21
  22 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.
  23 2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not be misrepresented as being the original software.
  24 3. This notice may not be removed or altered from any source distribution.
  25 */
  26
  27 #include "LinearMath/btAlignedObjectArray.h"
  28
  29 #include "btBoxCollision.h"
  30 #include "btTriangleShapeEx.h"
  31 #include "btGImpactBvhStructs.h"
  32
  33 //! A pairset array
  34 class btPairSet : public btAlignedObjectArray<GIM_PAIR>
  35 {
  36 public:
  37         btPairSet()
  38         {
  39                 reserve(32);
  40         }
  41         inline void push_pair(int index1, int index2)
  42         {
  43                 push_back(GIM_PAIR(index1, index2));
  44         }
  45
  46         inline void push_pair_inv(int index1, int index2)
  47         {
  48                 push_back(GIM_PAIR(index2, index1));
  49         }
  50 };
  51
  52 class GIM_BVH_DATA_ARRAY : public btAlignedObjectArray<GIM_BVH_DATA>
  53 {
  54 };
  55
  56 class GIM_BVH_TREE_NODE_ARRAY : public btAlignedObjectArray<GIM_BVH_TREE_NODE>
  57 {
  58 };
  59
  60 //! Basic Box tree structure
  61 class btBvhTree
  62 {
  63 protected:
  64         int m_num_nodes;
  65         GIM_BVH_TREE_NODE_ARRAY m_node_array;
  66
  67 protected:
  68         int _sort_and_calc_splitting_index(
  69                 GIM_BVH_DATA_ARRAY& primitive_boxes,
  70                 int startIndex, int endIndex, int splitAxis);
  71
  72         int _calc_splitting_axis(GIM_BVH_DATA_ARRAY& primitive_boxes, int startIndex, int endIndex);
  73
  74         void _build_sub_tree(GIM_BVH_DATA_ARRAY& primitive_boxes, int startIndex, int endIndex);
  75
  76 public:
  77         btBvhTree()
  78         {
  79                 m_num_nodes = 0;
  80         }
  81
  82         //! prototype functions for box tree management
  83         //!@{
  84         void build_tree(GIM_BVH_DATA_ARRAY& primitive_boxes);
  85
  86         SIMD_FORCE_INLINE void clearNodes()
  87         {
  88                 m_node_array.clear();
  89                 m_num_nodes = 0;
  90         }
  91
  92         //! node count
  93         SIMD_FORCE_INLINE int getNodeCount() const
  94         {
  95                 return m_num_nodes;
  96         }
  97
  98         //! tells if the node is a leaf
  99         SIMD_FORCE_INLINE bool isLeafNode(int nodeindex) const
 100         {
 101                 return m_node_array[nodeindex].isLeafNode();
 102         }
 103
 104         SIMD_FORCE_INLINE int getNodeData(int nodeindex) const
 105         {
 106                 return m_node_array[nodeindex].getDataIndex();
 107         }
 108
 109         SIMD_FORCE_INLINE void getNodeBound(int nodeindex, btAABB& bound) const
 110         {
 111                 bound = m_node_array[nodeindex].m_bound;
 112         }
 113
 114         SIMD_FORCE_INLINE void setNodeBound(int nodeindex, const btAABB& bound)
 115         {
 116                 m_node_array[nodeindex].m_bound = bound;
 117         }
 118
 119         SIMD_FORCE_INLINE int getLeftNode(int nodeindex) const
 120         {
 121                 return nodeindex + 1;
 122         }
 123
 124         SIMD_FORCE_INLINE int getRightNode(int nodeindex) const
 125         {
 126                 if (m_node_array[nodeindex + 1].isLeafNode()) return nodeindex + 2;
 127                 return nodeindex + 1 + m_node_array[nodeindex + 1].getEscapeIndex();
 128         }
 129
 130         SIMD_FORCE_INLINE int getEscapeNodeIndex(int nodeindex) const
 131         {
 132                 return m_node_array[nodeindex].getEscapeIndex();
 133         }
 134
 135         SIMD_FORCE_INLINE const GIM_BVH_TREE_NODE* get_node_pointer(int index = 0) const
 136         {
 137                 return &m_node_array[index];
 138         }
 139
 140         //!@}
 141 };
 142
 143 //! Prototype Base class for primitive classification
 144 /*!
 145 This class is a wrapper for primitive collections.
 146 This tells relevant info for the Bounding Box set classes, which take care of space classification.
 147 This class can manage Compound shapes and trimeshes, and if it is managing trimesh then the  Hierarchy Bounding Box classes will take advantage of primitive Vs Box overlapping tests for getting optimal results and less Per Box compairisons.
 148 */
 149 class btPrimitiveManagerBase
 150 {
 151 public:
 152         virtual ~btPrimitiveManagerBase() {}
 153
 154         //! determines if this manager consist on only triangles, which special case will be optimized
 155         virtual bool is_trimesh() const = 0;
 156         virtual int get_primitive_count() const = 0;
 157         virtual void get_primitive_box(int prim_index, btAABB& primbox) const = 0;
 158         //! retrieves only the points of the triangle, and the collision margin
 159         virtual void get_primitive_triangle(int prim_index, btPrimitiveTriangle& triangle) const = 0;
 160 };
 161
 162 //! Structure for containing Boxes
 163 /*!
 164 This class offers an structure for managing a box tree of primitives.
 165 Requires a Primitive prototype (like btPrimitiveManagerBase )
 166 */
 167 class btGImpactBvh
 168 {
 169 protected:
 170         btBvhTree m_box_tree;
 171         btPrimitiveManagerBase* m_primitive_manager;
 172
 173 protected:
 174         //stackless refit
 175         void refit();
 176
 177 public:
 178         //! this constructor doesn't build the tree. you must call      buildSet
 179         btGImpactBvh()
 180         {
 181                 m_primitive_manager = NULL;
 182         }
 183
 184         //! this constructor doesn't build the tree. you must call      buildSet
 185         btGImpactBvh(btPrimitiveManagerBase* primitive_manager)
 186         {
 187                 m_primitive_manager = primitive_manager;
 188         }
 189
 190         SIMD_FORCE_INLINE btAABB getGlobalBox() const
 191         {
 192                 btAABB totalbox;
 193                 getNodeBound(0, totalbox);
 194                 return totalbox;
 195         }
 196
 197         SIMD_FORCE_INLINE void setPrimitiveManager(btPrimitiveManagerBase* primitive_manager)
 198         {
 199                 m_primitive_manager = primitive_manager;
 200         }
 201
 202         SIMD_FORCE_INLINE btPrimitiveManagerBase* getPrimitiveManager() const
 203         {
 204                 return m_primitive_manager;
 205         }
 206
 207         //! node manager prototype functions
 208         ///@{
 209
 210         //! this attemps to refit the box set.
 211         SIMD_FORCE_INLINE void update()
 212         {
 213                 refit();
 214         }
 215
 216         //! this rebuild the entire set
 217         void buildSet();
 218
 219         //! returns the indices of the primitives in the m_primitive_manager
 220         bool boxQuery(const btAABB& box, btAlignedObjectArray<int>& collided_results) const;
 221
 222         //! returns the indices of the primitives in the m_primitive_manager
 223         SIMD_FORCE_INLINE bool boxQueryTrans(const btAABB& box,
 224                                                                                  const btTransform& transform, btAlignedObjectArray<int>& collided_results) const
 225         {
 226                 btAABB transbox = box;
 227                 transbox.appy_transform(transform);
 228                 return boxQuery(transbox, collided_results);
 229         }
 230
 231         //! returns the indices of the primitives in the m_primitive_manager
 232         bool rayQuery(
 233                 const btVector3& ray_dir, const btVector3& ray_origin,
 234                 btAlignedObjectArray<int>& collided_results) const;
 235
 236         //! tells if this set has hierarcht
 237         SIMD_FORCE_INLINE bool hasHierarchy() const
 238         {
 239                 return true;
 240         }
 241
 242         //! tells if this set is a trimesh
 243         SIMD_FORCE_INLINE bool isTrimesh() const
 244         {
 245                 return m_primitive_manager->is_trimesh();
 246         }
 247
 248         //! node count
 249         SIMD_FORCE_INLINE int getNodeCount() const
 250         {
 251                 return m_box_tree.getNodeCount();
 252         }
 253
 254         //! tells if the node is a leaf
 255         SIMD_FORCE_INLINE bool isLeafNode(int nodeindex) const
 256         {
 257                 return m_box_tree.isLeafNode(nodeindex);
 258         }
 259
 260         SIMD_FORCE_INLINE int getNodeData(int nodeindex) const
 261         {
 262                 return m_box_tree.getNodeData(nodeindex);
 263         }
 264
 265         SIMD_FORCE_INLINE void getNodeBound(int nodeindex, btAABB& bound) const
 266         {
 267                 m_box_tree.getNodeBound(nodeindex, bound);
 268         }
 269
 270         SIMD_FORCE_INLINE void setNodeBound(int nodeindex, const btAABB& bound)
 271         {
 272                 m_box_tree.setNodeBound(nodeindex, bound);
 273         }
 274
 275         SIMD_FORCE_INLINE int getLeftNode(int nodeindex) const
 276         {
 277                 return m_box_tree.getLeftNode(nodeindex);
 278         }
 279
 280         SIMD_FORCE_INLINE int getRightNode(int nodeindex) const
 281         {
 282                 return m_box_tree.getRightNode(nodeindex);
 283         }
 284
 285         SIMD_FORCE_INLINE int getEscapeNodeIndex(int nodeindex) const
 286         {
 287                 return m_box_tree.getEscapeNodeIndex(nodeindex);
 288         }
 289
 290         SIMD_FORCE_INLINE void getNodeTriangle(int nodeindex, btPrimitiveTriangle& triangle) const
 291         {
 292                 m_primitive_manager->get_primitive_triangle(getNodeData(nodeindex), triangle);
 293         }
 294
 295         SIMD_FORCE_INLINE const GIM_BVH_TREE_NODE* get_node_pointer(int index = 0) const
 296         {
 297                 return m_box_tree.get_node_pointer(index);
 298         }
 299
 300 #ifdef TRI_COLLISION_PROFILING
 301         static float getAverageTreeCollisionTime();
 302 #endif  //TRI_COLLISION_PROFILING
 303
 304         static void find_collision(btGImpactBvh* boxset1, const btTransform& trans1,
 305                                                            btGImpactBvh* boxset2, const btTransform& trans2,
 306                                                            btPairSet& collision_pairs);
 307 };
 308
 309 #endif  // BT_GIMPACT_BVH_H_INCLUDED