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

523 lines
25 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 AABB-related code. (axis-aligned bounding box)
* \file IceAABB.h
* \author Pierre Terdiman
* \date January, 13, 2000
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Include Guard
#ifndef __ICEAABB_H__
#define __ICEAABB_H__
// Forward declarations
class Sphere;
//! Declarations of type-independent methods (most of them implemented in the .cpp)
#define AABB_COMMON_METHODS \
AABB& Add(const AABB& aabb); \
float MakeCube(AABB& cube) const; \
void MakeSphere(Sphere& sphere) const; \
const sbyte* ComputeOutline(const Point& local_eye, sdword& num) const; \
float ComputeBoxArea(const Point& eye, const Matrix4x4& mat, float width, float height, sdword& num) const; \
bool IsInside(const AABB& box) const; \
bool ComputePlanes(Plane* planes) const; \
bool ComputePoints(Point* pts) const; \
const Point* GetVertexNormals() const; \
const udword* GetEdges() const; \
const Point* GetEdgeNormals() const; \
inline_ BOOL ContainsPoint(const Point& p) const \
{ \
if(p.x > GetMax(0) || p.x < GetMin(0)) return FALSE; \
if(p.y > GetMax(1) || p.y < GetMin(1)) return FALSE; \
if(p.z > GetMax(2) || p.z < GetMin(2)) return FALSE; \
return TRUE; \
}
enum AABBType
{
AABB_RENDER = 0, //!< AABB used for rendering. Not visible == not rendered.
AABB_UPDATE = 1, //!< AABB used for dynamic updates. Not visible == not updated.
AABB_FORCE_DWORD = 0x7fffffff,
};
#ifdef USE_MINMAX
struct ICEMATHS_API ShadowAABB
{
Point mMin;
Point mMax;
};
class ICEMATHS_API AABB
{
public:
//! Constructor
inline_ AABB() {}
//! Destructor
inline_ ~AABB() {}
//! Type-independent methods
AABB_COMMON_METHODS;
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Setups an AABB from min & max vectors.
* \param min [in] the min point
* \param max [in] the max point
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void SetMinMax(const Point& min, const Point& max) { mMin = min; mMax = max; }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Setups an AABB from center & extents vectors.
* \param c [in] the center point
* \param e [in] the extents vector
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void SetCenterExtents(const Point& c, const Point& e) { mMin = c - e; mMax = c + e; }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Setups an empty AABB.
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void SetEmpty() { Point p(MIN_FLOAT, MIN_FLOAT, MIN_FLOAT); mMin = -p; mMax = p;}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Setups a point AABB.
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void SetPoint(const Point& pt) { mMin = mMax = pt; }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Gets the size of the AABB. The size is defined as the longest extent.
* \return the size of the AABB
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float GetSize() const { Point e; GetExtents(e); return e.Max(); }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Extends the AABB.
* \param p [in] the next point
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Extend(const Point& p)
{
if(p.x > mMax.x) mMax.x = p.x;
if(p.x < mMin.x) mMin.x = p.x;
if(p.y > mMax.y) mMax.y = p.y;
if(p.y < mMin.y) mMin.y = p.y;
if(p.z > mMax.z) mMax.z = p.z;
if(p.z < mMin.z) mMin.z = p.z;
}
// Data access
//! Get min point of the box
inline_ void GetMin(Point& min) const { min = mMin; }
//! Get max point of the box
inline_ void GetMax(Point& max) const { max = mMax; }
//! Get component of the box's min point along a given axis
inline_ float GetMin(udword axis) const { return mMin[axis]; }
//! Get component of the box's max point along a given axis
inline_ float GetMax(udword axis) const { return mMax[axis]; }
//! Get box center
inline_ void GetCenter(Point& center) const { center = (mMax + mMin)*0.5f; }
//! Get box extents
inline_ void GetExtents(Point& extents) const { extents = (mMax - mMin)*0.5f; }
//! Get component of the box's center along a given axis
inline_ float GetCenter(udword axis) const { return (mMax[axis] + mMin[axis])*0.5f; }
//! Get component of the box's extents along a given axis
inline_ float GetExtents(udword axis) const { return (mMax[axis] - mMin[axis])*0.5f; }
//! Get box diagonal
inline_ void GetDiagonal(Point& diagonal) const { diagonal = mMax - mMin; }
inline_ float GetWidth() const { return mMax.x - mMin.x; }
inline_ float GetHeight() const { return mMax.y - mMin.y; }
inline_ float GetDepth() const { return mMax.z - mMin.z; }
//! Volume
inline_ float GetVolume() const { return GetWidth() * GetHeight() * GetDepth(); }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Computes the intersection between two AABBs.
* \param a [in] the other AABB
* \return true on intersection
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ BOOL Intersect(const AABB& a) const
{
if(mMax.x < a.mMin.x
|| a.mMax.x < mMin.x
|| mMax.y < a.mMin.y
|| a.mMax.y < mMin.y
|| mMax.z < a.mMin.z
|| a.mMax.z < mMin.z) return FALSE;
return TRUE;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Computes the 1D-intersection between two AABBs, on a given axis.
* \param a [in] the other AABB
* \param axis [in] the axis (0, 1, 2)
* \return true on intersection
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ BOOL Intersect(const AABB& a, udword axis) const
{
if(mMax[axis] < a.mMin[axis] || a.mMax[axis] < mMin[axis]) return FALSE;
return TRUE;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Recomputes the AABB after an arbitrary transform by a 4x4 matrix.
* Original code by Charles Bloom on the GD-Algorithm list. (I slightly modified it)
* \param mtx [in] the transform matrix
* \param aabb [out] the transformed AABB [can be *this]
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ void Rotate(const Matrix4x4& mtx, AABB& aabb) const
{
// The three edges transformed: you can efficiently transform an X-only vector
// by just getting the "X" column of the matrix
Point vx,vy,vz;
mtx.GetRow(0, vx); vx *= (mMax.x - mMin.x);
mtx.GetRow(1, vy); vy *= (mMax.y - mMin.y);
mtx.GetRow(2, vz); vz *= (mMax.z - mMin.z);
// Transform the min point
aabb.mMin = aabb.mMax = mMin * mtx;
// Take the transformed min & axes and find new extents
// Using CPU code in the right place is faster...
if(IS_NEGATIVE_FLOAT(vx.x)) aabb.mMin.x += vx.x; else aabb.mMax.x += vx.x;
if(IS_NEGATIVE_FLOAT(vx.y)) aabb.mMin.y += vx.y; else aabb.mMax.y += vx.y;
if(IS_NEGATIVE_FLOAT(vx.z)) aabb.mMin.z += vx.z; else aabb.mMax.z += vx.z;
if(IS_NEGATIVE_FLOAT(vy.x)) aabb.mMin.x += vy.x; else aabb.mMax.x += vy.x;
if(IS_NEGATIVE_FLOAT(vy.y)) aabb.mMin.y += vy.y; else aabb.mMax.y += vy.y;
if(IS_NEGATIVE_FLOAT(vy.z)) aabb.mMin.z += vy.z; else aabb.mMax.z += vy.z;
if(IS_NEGATIVE_FLOAT(vz.x)) aabb.mMin.x += vz.x; else aabb.mMax.x += vz.x;
if(IS_NEGATIVE_FLOAT(vz.y)) aabb.mMin.y += vz.y; else aabb.mMax.y += vz.y;
if(IS_NEGATIVE_FLOAT(vz.z)) aabb.mMin.z += vz.z; else aabb.mMax.z += vz.z;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Checks the AABB is valid.
* \return true if the box is valid
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ BOOL IsValid() const
{
// Consistency condition for (Min, Max) boxes: min < max
if(mMin.x > mMax.x) return FALSE;
if(mMin.y > mMax.y) return FALSE;
if(mMin.z > mMax.z) return FALSE;
return TRUE;
}
//! Operator for AABB *= float. Scales the extents, keeps same center.
inline_ AABB& operator*=(float s)
{
Point Center; GetCenter(Center);
Point Extents; GetExtents(Extents);
SetCenterExtents(Center, Extents * s);
return *this;
}
//! Operator for AABB /= float. Scales the extents, keeps same center.
inline_ AABB& operator/=(float s)
{
Point Center; GetCenter(Center);
Point Extents; GetExtents(Extents);
SetCenterExtents(Center, Extents / s);
return *this;
}
//! Operator for AABB += Point. Translates the box.
inline_ AABB& operator+=(const Point& trans)
{
mMin+=trans;
mMax+=trans;
return *this;
}
private:
Point mMin; //!< Min point
Point mMax; //!< Max point
};
#else
class ICEMATHS_API AABB
{
public:
//! Constructor
inline_ AABB() {}
//! Destructor
inline_ ~AABB() {}
//! Type-independent methods
AABB_COMMON_METHODS;
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Setups an AABB from min & max vectors.
* \param min [in] the min point
* \param max [in] the max point
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void SetMinMax(const Point& min, const Point& max) { mCenter = (max + min)*0.5f; mExtents = (max - min)*0.5f; }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Setups an AABB from center & extents vectors.
* \param c [in] the center point
* \param e [in] the extents vector
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void SetCenterExtents(const Point& c, const Point& e) { mCenter = c; mExtents = e; }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Setups an empty AABB.
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void SetEmpty() { mCenter.Zero(); mExtents.Set(MIN_FLOAT, MIN_FLOAT, MIN_FLOAT);}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Setups a point AABB.
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void SetPoint(const Point& pt) { mCenter = pt; mExtents.Zero(); }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Gets the size of the AABB. The size is defined as the longest extent.
* \return the size of the AABB
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
float GetSize() const { return mExtents.Max(); }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Extends the AABB.
* \param p [in] the next point
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Extend(const Point& p)
{
Point Max = mCenter + mExtents;
Point Min = mCenter - mExtents;
if(p.x > Max.x) Max.x = p.x;
if(p.x < Min.x) Min.x = p.x;
if(p.y > Max.y) Max.y = p.y;
if(p.y < Min.y) Min.y = p.y;
if(p.z > Max.z) Max.z = p.z;
if(p.z < Min.z) Min.z = p.z;
SetMinMax(Min, Max);
}
// Data access
//! Get min point of the box
inline_ void GetMin(Point& min) const { min = mCenter - mExtents; }
//! Get max point of the box
inline_ void GetMax(Point& max) const { max = mCenter + mExtents; }
//! Get component of the box's min point along a given axis
inline_ float GetMin(udword axis) const { return mCenter[axis] - mExtents[axis]; }
//! Get component of the box's max point along a given axis
inline_ float GetMax(udword axis) const { return mCenter[axis] + mExtents[axis]; }
//! Get box center
inline_ void GetCenter(Point& center) const { center = mCenter; }
//! Get box extents
inline_ void GetExtents(Point& extents) const { extents = mExtents; }
//! Get component of the box's center along a given axis
inline_ float GetCenter(udword axis) const { return mCenter[axis]; }
//! Get component of the box's extents along a given axis
inline_ float GetExtents(udword axis) const { return mExtents[axis]; }
//! Get box diagonal
inline_ void GetDiagonal(Point& diagonal) const { diagonal = mExtents * 2.0f; }
inline_ float GetWidth() const { return mExtents.x * 2.0f; }
inline_ float GetHeight() const { return mExtents.y * 2.0f; }
inline_ float GetDepth() const { return mExtents.z * 2.0f; }
//! Volume
inline_ float GetVolume() const { return mExtents.x * mExtents.y * mExtents.z * 8.0f; }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Computes the intersection between two AABBs.
* \param a [in] the other AABB
* \return true on intersection
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ BOOL Intersect(const AABB& a) const
{
float tx = mCenter.x - a.mCenter.x; float ex = a.mExtents.x + mExtents.x; if(AIR(tx) > IR(ex)) return FALSE;
float ty = mCenter.y - a.mCenter.y; float ey = a.mExtents.y + mExtents.y; if(AIR(ty) > IR(ey)) return FALSE;
float tz = mCenter.z - a.mCenter.z; float ez = a.mExtents.z + mExtents.z; if(AIR(tz) > IR(ez)) return FALSE;
return TRUE;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* The standard intersection method from Gamasutra. Just here to check its speed against the one above.
* \param a [in] the other AABB
* \return true on intersection
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ bool GomezIntersect(const AABB& a)
{
Point T = mCenter - a.mCenter; // Vector from A to B
return ((fabsf(T.x) <= (a.mExtents.x + mExtents.x))
&& (fabsf(T.y) <= (a.mExtents.y + mExtents.y))
&& (fabsf(T.z) <= (a.mExtents.z + mExtents.z)));
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Computes the 1D-intersection between two AABBs, on a given axis.
* \param a [in] the other AABB
* \param axis [in] the axis (0, 1, 2)
* \return true on intersection
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ BOOL Intersect(const AABB& a, udword axis) const
{
float t = mCenter[axis] - a.mCenter[axis];
float e = a.mExtents[axis] + mExtents[axis];
if(AIR(t) > IR(e)) return FALSE;
return TRUE;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Recomputes the AABB after an arbitrary transform by a 4x4 matrix.
* \param mtx [in] the transform matrix
* \param aabb [out] the transformed AABB [can be *this]
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ void Rotate(const Matrix4x4& mtx, AABB& aabb) const
{
// Compute new center
aabb.mCenter = mCenter * mtx;
// Compute new extents. FPU code & CPU code have been interleaved for improved performance.
Point Ex(mtx.m[0][0] * mExtents.x, mtx.m[0][1] * mExtents.x, mtx.m[0][2] * mExtents.x);
IR(Ex.x)&=0x7fffffff; IR(Ex.y)&=0x7fffffff; IR(Ex.z)&=0x7fffffff;
Point Ey(mtx.m[1][0] * mExtents.y, mtx.m[1][1] * mExtents.y, mtx.m[1][2] * mExtents.y);
IR(Ey.x)&=0x7fffffff; IR(Ey.y)&=0x7fffffff; IR(Ey.z)&=0x7fffffff;
Point Ez(mtx.m[2][0] * mExtents.z, mtx.m[2][1] * mExtents.z, mtx.m[2][2] * mExtents.z);
IR(Ez.x)&=0x7fffffff; IR(Ez.y)&=0x7fffffff; IR(Ez.z)&=0x7fffffff;
aabb.mExtents.x = Ex.x + Ey.x + Ez.x;
aabb.mExtents.y = Ex.y + Ey.y + Ez.y;
aabb.mExtents.z = Ex.z + Ey.z + Ez.z;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Checks the AABB is valid.
* \return true if the box is valid
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ BOOL IsValid() const
{
// Consistency condition for (Center, Extents) boxes: Extents >= 0
if(IS_NEGATIVE_FLOAT(mExtents.x)) return FALSE;
if(IS_NEGATIVE_FLOAT(mExtents.y)) return FALSE;
if(IS_NEGATIVE_FLOAT(mExtents.z)) return FALSE;
return TRUE;
}
//! Operator for AABB *= float. Scales the extents, keeps same center.
inline_ AABB& operator*=(float s) { mExtents*=s; return *this; }
//! Operator for AABB /= float. Scales the extents, keeps same center.
inline_ AABB& operator/=(float s) { mExtents/=s; return *this; }
//! Operator for AABB += Point. Translates the box.
inline_ AABB& operator+=(const Point& trans)
{
mCenter+=trans;
return *this;
}
private:
Point mCenter; //!< AABB Center
Point mExtents; //!< x, y and z extents
};
#endif
inline_ void ComputeMinMax(const Point& p, Point& min, Point& max)
{
if(p.x > max.x) max.x = p.x;
if(p.x < min.x) min.x = p.x;
if(p.y > max.y) max.y = p.y;
if(p.y < min.y) min.y = p.y;
if(p.z > max.z) max.z = p.z;
if(p.z < min.z) min.z = p.z;
}
inline_ void ComputeAABB(AABB& aabb, const Point* list, udword nb_pts)
{
if(list)
{
Point Maxi(MIN_FLOAT, MIN_FLOAT, MIN_FLOAT);
Point Mini(MAX_FLOAT, MAX_FLOAT, MAX_FLOAT);
while(nb_pts--)
{
// _prefetch(list+1); // off by one ?
ComputeMinMax(*list++, Mini, Maxi);
}
aabb.SetMinMax(Mini, Maxi);
}
}
#endif // __ICEAABB_H__