src/BulletCollision/NarrowPhaseCollision/btVoronoiSimplexSolver.h

   1 /*
   2 Bullet Continuous Collision Detection and Physics Library
   3 Copyright (c) 2003-2006 Erwin Coumans  http://continuousphysics.com/Bullet/
   4
   5 This software is provided 'as-is', without any express or implied warranty.
   6 In no event will the authors be held liable for any damages arising from the use of this software.
   7 Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
   8 including commercial applications, and to alter it and redistribute it freely,
   9 subject to the following restrictions:
  10
  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.
  12 2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not be misrepresented as being the original software.
  13 3. This notice may not be removed or altered from any source distribution.
  14 */
  15
  16
  17
  18 #ifndef BT_VORONOI_SIMPLEX_SOLVER_H
  19 #define BT_VORONOI_SIMPLEX_SOLVER_H
  20
  21 #include "btSimplexSolverInterface.h"
  22
  23
  24
  25 #define VORONOI_SIMPLEX_MAX_VERTS 5
  26
  27 ///disable next define, or use defaultCollisionConfiguration->getSimplexSolver()->setEqualVertexThreshold(0.f) to disable/configure
  28 #define BT_USE_EQUAL_VERTEX_THRESHOLD
  29 #define VORONOI_DEFAULT_EQUAL_VERTEX_THRESHOLD 0.0001f
  30
  31
  32 struct btUsageBitfield{
  33         btUsageBitfield()
  34         {
  35                 reset();
  36         }
  37
  38         void reset()
  39         {
  40                 usedVertexA = false;
  41                 usedVertexB = false;
  42                 usedVertexC = false;
  43                 usedVertexD = false;
  44         }
  45         unsigned short usedVertexA      : 1;
  46         unsigned short usedVertexB      : 1;
  47         unsigned short usedVertexC      : 1;
  48         unsigned short usedVertexD      : 1;
  49         unsigned short unused1          : 1;
  50         unsigned short unused2          : 1;
  51         unsigned short unused3          : 1;
  52         unsigned short unused4          : 1;
  53 };
  54
  55
  56 struct  btSubSimplexClosestResult
  57 {
  58         btVector3       m_closestPointOnSimplex;
  59         //MASK for m_usedVertices
  60         //stores the simplex vertex-usage, using the MASK,
  61         // if m_usedVertices & MASK then the related vertex is used
  62         btUsageBitfield m_usedVertices;
  63         btScalar        m_barycentricCoords[4];
  64         bool m_degenerate;
  65
  66         void    reset()
  67         {
  68                 m_degenerate = false;
  69                 setBarycentricCoordinates();
  70                 m_usedVertices.reset();
  71         }
  72         bool    isValid()
  73         {
  74                 bool valid = (m_barycentricCoords[0] >= btScalar(0.)) &&
  75                         (m_barycentricCoords[1] >= btScalar(0.)) &&
  76                         (m_barycentricCoords[2] >= btScalar(0.)) &&
  77                         (m_barycentricCoords[3] >= btScalar(0.));
  78
  79
  80                 return valid;
  81         }
  82         void    setBarycentricCoordinates(btScalar a=btScalar(0.),btScalar b=btScalar(0.),btScalar c=btScalar(0.),btScalar d=btScalar(0.))
  83         {
  84                 m_barycentricCoords[0] = a;
  85                 m_barycentricCoords[1] = b;
  86                 m_barycentricCoords[2] = c;
  87                 m_barycentricCoords[3] = d;
  88         }
  89
  90 };
  91
  92 /// btVoronoiSimplexSolver is an implementation of the closest point distance algorithm from a 1-4 points simplex to the origin.
  93 /// Can be used with GJK, as an alternative to Johnson distance algorithm.
  94 #ifdef NO_VIRTUAL_INTERFACE
  95 ATTRIBUTE_ALIGNED16(class) btVoronoiSimplexSolver
  96 #else
  97 ATTRIBUTE_ALIGNED16(class) btVoronoiSimplexSolver : public btSimplexSolverInterface
  98 #endif
  99 {
 100 public:
 101
 102         BT_DECLARE_ALIGNED_ALLOCATOR();
 103
 104         int     m_numVertices;
 105
 106         btVector3       m_simplexVectorW[VORONOI_SIMPLEX_MAX_VERTS];
 107         btVector3       m_simplexPointsP[VORONOI_SIMPLEX_MAX_VERTS];
 108         btVector3       m_simplexPointsQ[VORONOI_SIMPLEX_MAX_VERTS];
 109
 110
 111
 112         btVector3       m_cachedP1;
 113         btVector3       m_cachedP2;
 114         btVector3       m_cachedV;
 115         btVector3       m_lastW;
 116
 117         btScalar        m_equalVertexThreshold;
 118         bool            m_cachedValidClosest;
 119
 120
 121         btSubSimplexClosestResult m_cachedBC;
 122
 123         bool    m_needsUpdate;
 124
 125         void    removeVertex(int index);
 126         void    reduceVertices (const btUsageBitfield& usedVerts);
 127         bool    updateClosestVectorAndPoints();
 128
 129         bool    closestPtPointTetrahedron(const btVector3& p, const btVector3& a, const btVector3& b, const btVector3& c, const btVector3& d, btSubSimplexClosestResult& finalResult);
 130         int             pointOutsideOfPlane(const btVector3& p, const btVector3& a, const btVector3& b, const btVector3& c, const btVector3& d);
 131         bool    closestPtPointTriangle(const btVector3& p, const btVector3& a, const btVector3& b, const btVector3& c,btSubSimplexClosestResult& result);
 132
 133 public:
 134
 135         btVoronoiSimplexSolver()
 136                 :  m_equalVertexThreshold(VORONOI_DEFAULT_EQUAL_VERTEX_THRESHOLD)
 137         {
 138         }
 139          void reset();
 140
 141          void addVertex(const btVector3& w, const btVector3& p, const btVector3& q);
 142
 143          void   setEqualVertexThreshold(btScalar threshold)
 144          {
 145                  m_equalVertexThreshold = threshold;
 146          }
 147
 148          btScalar       getEqualVertexThreshold() const
 149          {
 150                  return m_equalVertexThreshold;
 151          }
 152
 153          bool closest(btVector3& v);
 154
 155          btScalar maxVertex();
 156
 157          bool fullSimplex() const
 158          {
 159                  return (m_numVertices == 4);
 160          }
 161
 162          int getSimplex(btVector3 *pBuf, btVector3 *qBuf, btVector3 *yBuf) const;
 163
 164          bool inSimplex(const btVector3& w);
 165
 166          void backup_closest(btVector3& v) ;
 167
 168          bool emptySimplex() const ;
 169
 170          void compute_points(btVector3& p1, btVector3& p2) ;
 171
 172          int numVertices() const
 173          {
 174                  return m_numVertices;
 175          }
 176
 177
 178 };
 179
 180 #endif //BT_VORONOI_SIMPLEX_SOLVER_H
 181