Saxum/extern/bullet/Extras/CDTestFramework/Opcode/Ice/IceOBB.cpp
Fabian Klemp aeb6218d2d Renaming.
2014-10-24 11:49:46 +02:00

340 lines
13 KiB
C++

/*
* ICE / OPCODE - Optimized Collision Detection
* http://www.codercorner.com/Opcode.htm
*
* Copyright (c) 2001-2008 Pierre Terdiman, pierre@codercorner.com
This software is provided 'as-is', without any express or implied warranty.
In no event will the authors be held liable for any damages arising from the use of this software.
Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
including commercial applications, and to alter it and redistribute it freely,
subject to the following restrictions:
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.
2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not be misrepresented as being the original software.
3. This notice may not be removed or altered from any source distribution.
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Contains OBB-related code.
* \file IceOBB.cpp
* \author Pierre Terdiman
* \date January, 29, 2000
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* An Oriented Bounding Box (OBB).
* \class OBB
* \author Pierre Terdiman
* \version 1.0
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Precompiled Header
#include "Stdafx.h"
using namespace Opcode;
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Tests if a point is contained within the OBB.
* \param p [in] the world point to test
* \return true if inside the OBB
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool OBB::ContainsPoint(const Point& p) const
{
// Point in OBB test using lazy evaluation and early exits
// Translate to box space
Point RelPoint = p - mCenter;
// Point * mRot maps from box space to world space
// mRot * Point maps from world space to box space (what we need here)
float f = mRot.m[0][0] * RelPoint.x + mRot.m[0][1] * RelPoint.y + mRot.m[0][2] * RelPoint.z;
if(f >= mExtents.x || f <= -mExtents.x) return false;
f = mRot.m[1][0] * RelPoint.x + mRot.m[1][1] * RelPoint.y + mRot.m[1][2] * RelPoint.z;
if(f >= mExtents.y || f <= -mExtents.y) return false;
f = mRot.m[2][0] * RelPoint.x + mRot.m[2][1] * RelPoint.y + mRot.m[2][2] * RelPoint.z;
if(f >= mExtents.z || f <= -mExtents.z) return false;
return true;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Builds an OBB from an AABB and a world transform.
* \param aabb [in] the aabb
* \param mat [in] the world transform
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void OBB::Create(const AABB& aabb, const Matrix4x4& mat)
{
// Note: must be coherent with Rotate()
aabb.GetCenter(mCenter);
aabb.GetExtents(mExtents);
// Here we have the same as OBB::Rotate(mat) where the obb is (mCenter, mExtents, Identity).
// So following what's done in Rotate:
// - x-form the center
mCenter *= mat;
// - combine rotation with identity, i.e. just use given matrix
mRot = mat;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Computes the obb planes.
* \param planes [out] 6 box planes
* \return true if success
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool OBB::ComputePlanes(Plane* planes) const
{
// Checkings
if(!planes) return false;
Point Axis0 = mRot[0];
Point Axis1 = mRot[1];
Point Axis2 = mRot[2];
// Writes normals
planes[0].n = Axis0;
planes[1].n = -Axis0;
planes[2].n = Axis1;
planes[3].n = -Axis1;
planes[4].n = Axis2;
planes[5].n = -Axis2;
// Compute a point on each plane
Point p0 = mCenter + Axis0 * mExtents.x;
Point p1 = mCenter - Axis0 * mExtents.x;
Point p2 = mCenter + Axis1 * mExtents.y;
Point p3 = mCenter - Axis1 * mExtents.y;
Point p4 = mCenter + Axis2 * mExtents.z;
Point p5 = mCenter - Axis2 * mExtents.z;
// Compute d
planes[0].d = -(planes[0].n|p0);
planes[1].d = -(planes[1].n|p1);
planes[2].d = -(planes[2].n|p2);
planes[3].d = -(planes[3].n|p3);
planes[4].d = -(planes[4].n|p4);
planes[5].d = -(planes[5].n|p5);
return true;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Computes the obb points.
* \param pts [out] 8 box points
* \return true if success
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool OBB::ComputePoints(Point* pts) const
{
// Checkings
if(!pts) return false;
Point Axis0 = mRot[0];
Point Axis1 = mRot[1];
Point Axis2 = mRot[2];
Axis0 *= mExtents.x;
Axis1 *= mExtents.y;
Axis2 *= mExtents.z;
// 7+------+6 0 = ---
// /| /| 1 = +--
// / | / | 2 = ++-
// / 4+---/--+5 3 = -+-
// 3+------+2 / y z 4 = --+
// | / | / | / 5 = +-+
// |/ |/ |/ 6 = +++
// 0+------+1 *---x 7 = -++
pts[0] = mCenter - Axis0 - Axis1 - Axis2;
pts[1] = mCenter + Axis0 - Axis1 - Axis2;
pts[2] = mCenter + Axis0 + Axis1 - Axis2;
pts[3] = mCenter - Axis0 + Axis1 - Axis2;
pts[4] = mCenter - Axis0 - Axis1 + Axis2;
pts[5] = mCenter + Axis0 - Axis1 + Axis2;
pts[6] = mCenter + Axis0 + Axis1 + Axis2;
pts[7] = mCenter - Axis0 + Axis1 + Axis2;
return true;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Computes vertex normals.
* \param pts [out] 8 box points
* \return true if success
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool OBB::ComputeVertexNormals(Point* pts) const
{
static float VertexNormals[] =
{
-INVSQRT3, -INVSQRT3, -INVSQRT3,
INVSQRT3, -INVSQRT3, -INVSQRT3,
INVSQRT3, INVSQRT3, -INVSQRT3,
-INVSQRT3, INVSQRT3, -INVSQRT3,
-INVSQRT3, -INVSQRT3, INVSQRT3,
INVSQRT3, -INVSQRT3, INVSQRT3,
INVSQRT3, INVSQRT3, INVSQRT3,
-INVSQRT3, INVSQRT3, INVSQRT3
};
if(!pts) return false;
const Point* VN = (const Point*)VertexNormals;
for(udword i=0;i<8;i++)
{
pts[i] = VN[i] * mRot;
}
return true;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Returns edges.
* \return 24 indices (12 edges) indexing the list returned by ComputePoints()
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
const udword* OBB::GetEdges() const
{
static udword Indices[] = {
0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 0,
7, 6, 6, 5, 5, 4, 4, 7,
1, 5, 6, 2,
3, 7, 4, 0
};
return Indices;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Returns local edge normals.
* \return edge normals in local space
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
const Point* OBB::GetLocalEdgeNormals() const
{
static float EdgeNormals[] =
{
0, -INVSQRT2, -INVSQRT2, // 0-1
INVSQRT2, 0, -INVSQRT2, // 1-2
0, INVSQRT2, -INVSQRT2, // 2-3
-INVSQRT2, 0, -INVSQRT2, // 3-0
0, INVSQRT2, INVSQRT2, // 7-6
INVSQRT2, 0, INVSQRT2, // 6-5
0, -INVSQRT2, INVSQRT2, // 5-4
-INVSQRT2, 0, INVSQRT2, // 4-7
INVSQRT2, -INVSQRT2, 0, // 1-5
INVSQRT2, INVSQRT2, 0, // 6-2
-INVSQRT2, INVSQRT2, 0, // 3-7
-INVSQRT2, -INVSQRT2, 0 // 4-0
};
return (const Point*)EdgeNormals;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Returns world edge normal
* \param edge_index [in] 0 <= edge index < 12
* \param world_normal [out] edge normal in world space
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void OBB::ComputeWorldEdgeNormal(udword edge_index, Point& world_normal) const
{
ASSERT(edge_index<12);
world_normal = GetLocalEdgeNormals()[edge_index] * mRot;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Computes an LSS surrounding the OBB.
* \param lss [out] the LSS
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void OBB::ComputeLSS(LSS& lss) const
{
Point Axis0 = mRot[0];
Point Axis1 = mRot[1];
Point Axis2 = mRot[2];
switch(mExtents.LargestAxis())
{
case 0:
lss.mRadius = (mExtents.y + mExtents.z)*0.5f;
lss.mP0 = mCenter + Axis0 * (mExtents.x - lss.mRadius);
lss.mP1 = mCenter - Axis0 * (mExtents.x - lss.mRadius);
break;
case 1:
lss.mRadius = (mExtents.x + mExtents.z)*0.5f;
lss.mP0 = mCenter + Axis1 * (mExtents.y - lss.mRadius);
lss.mP1 = mCenter - Axis1 * (mExtents.y - lss.mRadius);
break;
case 2:
lss.mRadius = (mExtents.x + mExtents.y)*0.5f;
lss.mP0 = mCenter + Axis2 * (mExtents.z - lss.mRadius);
lss.mP1 = mCenter - Axis2 * (mExtents.z - lss.mRadius);
break;
}
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Checks the OBB is inside another OBB.
* \param box [in] the other OBB
* \return TRUE if we're inside the other box
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
BOOL OBB::IsInside(const OBB& box) const
{
// Make a 4x4 from the box & inverse it
Matrix4x4 M0Inv;
{
Matrix4x4 M0 = box.mRot;
M0.SetTrans(box.mCenter);
InvertPRMatrix(M0Inv, M0);
}
// With our inversed 4x4, create box1 in space of box0
OBB _1in0;
Rotate(M0Inv, _1in0);
// This should cancel out box0's rotation, i.e. it's now an AABB.
// => Center(0,0,0), Rot(identity)
// The two boxes are in the same space so now we can compare them.
// Create the AABB of (box1 in space of box0)
const Matrix3x3& mtx = _1in0.mRot;
float f = fabsf(mtx.m[0][0] * mExtents.x) + fabsf(mtx.m[1][0] * mExtents.y) + fabsf(mtx.m[2][0] * mExtents.z) - box.mExtents.x;
if(f > _1in0.mCenter.x) return FALSE;
if(-f < _1in0.mCenter.x) return FALSE;
f = fabsf(mtx.m[0][1] * mExtents.x) + fabsf(mtx.m[1][1] * mExtents.y) + fabsf(mtx.m[2][1] * mExtents.z) - box.mExtents.y;
if(f > _1in0.mCenter.y) return FALSE;
if(-f < _1in0.mCenter.y) return FALSE;
f = fabsf(mtx.m[0][2] * mExtents.x) + fabsf(mtx.m[1][2] * mExtents.y) + fabsf(mtx.m[2][2] * mExtents.z) - box.mExtents.z;
if(f > _1in0.mCenter.z) return FALSE;
if(-f < _1in0.mCenter.z) return FALSE;
return TRUE;
}