Planet
navi homePPSaboutscreenshotsdownloaddevelopmentforum

source: code/branches/ode/ode-0.9/ode/demo/demo_collision.cpp @ 216

Last change on this file since 216 was 216, checked in by mathiask, 17 years ago

[Physik] add ode-0.9

File size: 40.4 KB
Line 
1/*************************************************************************
2 *                                                                       *
3 * Open Dynamics Engine, Copyright (C) 2001,2002 Russell L. Smith.       *
4 * All rights reserved.  Email: russ@q12.org   Web: www.q12.org          *
5 *                                                                       *
6 * This library is free software; you can redistribute it and/or         *
7 * modify it under the terms of EITHER:                                  *
8 *   (1) The GNU Lesser General Public License as published by the Free  *
9 *       Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at  *
10 *       your option) any later version. The text of the GNU Lesser      *
11 *       General Public License is included with this library in the     *
12 *       file LICENSE.TXT.                                               *
13 *   (2) The BSD-style license that is included with this library in     *
14 *       the file LICENSE-BSD.TXT.                                       *
15 *                                                                       *
16 * This library is distributed in the hope that it will be useful,       *
17 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of        *
18 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the files    *
19 * LICENSE.TXT and LICENSE-BSD.TXT for more details.                     *
20 *                                                                       *
21 *************************************************************************/
22
23/*
24
25collision tests. if this program is run without any arguments it will
26perform all the tests multiple times, with different random data for each
27test. if this program is given a test number it will run that test
28graphically/interactively, in which case the space bar can be used to
29change the random test conditions.
30
31*/
32
33
34#include <ode/ode.h>
35#include <drawstuff/drawstuff.h>
36
37#ifdef _MSC_VER
38#pragma warning(disable:4244 4305)  // for VC++, no precision loss complaints
39#endif
40
41// select correct drawing functions
42#ifdef dDOUBLE
43#define dsDrawSphere dsDrawSphereD
44#define dsDrawBox dsDrawBoxD
45#define dsDrawLine dsDrawLineD
46#define dsDrawCapsule dsDrawCapsuleD
47#endif
48
49//****************************************************************************
50// test infrastructure, including constants and macros
51
52#define TEST_REPS1 1000         // run each test this many times (first batch)
53#define TEST_REPS2 10000        // run each test this many times (second batch)
54const dReal tol = 1e-8;         // tolerance used for numerical checks
55#define MAX_TESTS 1000          // maximum number of test slots
56#define Z_OFFSET 2              // z offset for drawing (to get above ground)
57
58
59// test function. returns 1 if the test passed or 0 if it failed
60typedef int test_function_t();
61
62struct TestSlot {
63  int number;                   // number of test
64  char *name;                   // name of test
65  int failcount;
66  test_function_t *test_fn;
67  int last_failed_line;
68};
69TestSlot testslot[MAX_TESTS];
70
71
72// globals used by the test functions
73int graphical_test=0;           // show graphical results of this test, 0=none
74int current_test;               // currently execiting test
75int draw_all_objects_called;
76
77
78#define MAKE_TEST(number,function) \
79  if (testslot[number].name) dDebug (0,"test number already used"); \
80  if (number <= 0 || number >= MAX_TESTS) dDebug (0,"bad test number"); \
81  testslot[number].name = # function; \
82  testslot[number].test_fn = function;
83
84#define FAILED() { if (graphical_test==0) { \
85  testslot[current_test].last_failed_line=__LINE__; return 0; } }
86#define PASSED() { return 1; }
87
88//****************************************************************************
89// globals
90
91/* int dBoxBox (const dVector3 p1, const dMatrix3 R1,
92             const dVector3 side1, const dVector3 p2,
93             const dMatrix3 R2, const dVector3 side2,
94             dVector3 normal, dReal *depth, int *code,
95             int maxc, dContactGeom *contact, int skip); */
96
97void dLineClosestApproach (const dVector3 pa, const dVector3 ua,
98                           const dVector3 pb, const dVector3 ub,
99                           dReal *alpha, dReal *beta);
100
101//****************************************************************************
102// draw all objects in a space, and draw all the collision contact points
103
104void nearCallback (void *data, dGeomID o1, dGeomID o2)
105{
106  int i,j,n;
107  const int N = 100;
108  dContactGeom contact[N];
109
110  if (dGeomGetClass (o2) == dRayClass) {
111    n = dCollide (o2,o1,N,&contact[0],sizeof(dContactGeom));
112  }
113  else {
114    n = dCollide (o1,o2,N,&contact[0],sizeof(dContactGeom));
115  }
116  if (n > 0) {
117    dMatrix3 RI;
118    dRSetIdentity (RI);
119    const dReal ss[3] = {0.01,0.01,0.01};
120    for (i=0; i<n; i++) {
121      contact[i].pos[2] += Z_OFFSET;
122      dsDrawBox (contact[i].pos,RI,ss);
123      dVector3 n;
124      for (j=0; j<3; j++) n[j] = contact[i].pos[j] + 0.1*contact[i].normal[j];
125      dsDrawLine (contact[i].pos,n);
126    }
127  }
128}
129
130
131void draw_all_objects (dSpaceID space)
132{
133  int i, j;
134
135  draw_all_objects_called = 1;
136  if (!graphical_test) return;
137  int n = dSpaceGetNumGeoms (space);
138
139  // draw all contact points
140  dsSetColor (0,1,1);
141  dSpaceCollide (space,0,&nearCallback);
142
143  // draw all rays
144  for (i=0; i<n; i++) {
145    dGeomID g = dSpaceGetGeom (space,i);
146    if (dGeomGetClass (g) == dRayClass) {
147      dsSetColor (1,1,1);
148      dVector3 origin,dir;
149      dGeomRayGet (g,origin,dir);
150      origin[2] += Z_OFFSET;
151      dReal length = dGeomRayGetLength (g);
152      for (j=0; j<3; j++) dir[j] = dir[j]*length + origin[j];
153      dsDrawLine (origin,dir);
154      dsSetColor (0,0,1);
155      dsDrawSphere (origin,dGeomGetRotation(g),0.01);
156    }
157  }
158
159  // draw all other objects
160  for (i=0; i<n; i++) {
161    dGeomID g = dSpaceGetGeom (space,i);
162    dVector3 pos;
163    if (dGeomGetClass (g) != dPlaneClass) {
164      memcpy (pos,dGeomGetPosition(g),sizeof(pos));
165      pos[2] += Z_OFFSET;
166    }
167
168    switch (dGeomGetClass (g)) {
169
170    case dSphereClass: {
171      dsSetColorAlpha (1,0,0,0.8);
172      dReal radius = dGeomSphereGetRadius (g);
173      dsDrawSphere (pos,dGeomGetRotation(g),radius);
174      break;
175    }
176
177    case dBoxClass: {
178      dsSetColorAlpha (1,1,0,0.8);
179      dVector3 sides;
180      dGeomBoxGetLengths (g,sides);
181      dsDrawBox (pos,dGeomGetRotation(g),sides);
182      break;
183    }
184
185    case dCapsuleClass: {
186      dsSetColorAlpha (0,1,0,0.8);
187      dReal radius,length;
188      dGeomCapsuleGetParams (g,&radius,&length);
189      dsDrawCapsule (pos,dGeomGetRotation(g),length,radius);
190      break;
191    }
192
193    case dPlaneClass: {
194      dVector4 n;
195      dMatrix3 R,sides;
196      dVector3 pos2;
197      dGeomPlaneGetParams (g,n);
198      dRFromZAxis (R,n[0],n[1],n[2]);
199      for (j=0; j<3; j++) pos[j] = n[j]*n[3];
200      pos[2] += Z_OFFSET;
201      sides[0] = 2;
202      sides[1] = 2;
203      sides[2] = 0.001;
204      dsSetColor (1,0,1);
205      for (j=0; j<3; j++) pos2[j] = pos[j] + 0.1*n[j];
206      dsDrawLine (pos,pos2);
207      dsSetColorAlpha (1,0,1,0.8);
208      dsDrawBox (pos,R,sides);
209      break;
210    }
211
212    }
213  }
214}
215
216//****************************************************************************
217// point depth tests
218
219int test_sphere_point_depth()
220{
221  int j;
222  dVector3 p,q;
223  dMatrix3 R;
224  dReal r,d;
225
226  dSimpleSpace space(0);
227  dGeomID sphere = dCreateSphere (0,1);
228  dSpaceAdd (space,sphere);
229
230  // ********** make a random sphere of radius r at position p
231
232  r = dRandReal()+0.1;
233  dGeomSphereSetRadius (sphere,r);
234  dMakeRandomVector (p,3,1.0);
235  dGeomSetPosition (sphere,p[0],p[1],p[2]);
236  dRFromAxisAndAngle (R,dRandReal()*2-1,dRandReal()*2-1,
237                      dRandReal()*2-1,dRandReal()*10-5);
238  dGeomSetRotation (sphere,R);
239
240  // ********** test center point has depth r
241
242  if (dFabs(dGeomSpherePointDepth (sphere,p[0],p[1],p[2]) - r) > tol) FAILED();
243
244  // ********** test point on surface has depth 0
245
246  for (j=0; j<3; j++) q[j] = dRandReal()-0.5;
247  dNormalize3 (q);
248  for (j=0; j<3; j++) q[j] = q[j]*r + p[j];
249  if (dFabs(dGeomSpherePointDepth (sphere,q[0],q[1],q[2])) > tol) FAILED();
250
251  // ********** test point at random depth
252
253  d = (dRandReal()*2-1) * r;
254  for (j=0; j<3; j++) q[j] = dRandReal()-0.5;
255  dNormalize3 (q);
256  for (j=0; j<3; j++) q[j] = q[j]*(r-d) + p[j];
257  if (dFabs(dGeomSpherePointDepth (sphere,q[0],q[1],q[2])-d) > tol) FAILED();
258
259  PASSED();
260}
261
262
263int test_box_point_depth()
264{
265  int i,j;
266  dVector3 s,p,q,q2;    // s = box sides
267  dMatrix3 R;
268  dReal ss,d;           // ss = smallest side
269
270  dSimpleSpace space(0);
271  dGeomID box = dCreateBox (0,1,1,1);
272  dSpaceAdd (space,box);
273
274  // ********** make a random box
275
276  for (j=0; j<3; j++) s[j] = dRandReal() + 0.1;
277  dGeomBoxSetLengths (box,s[0],s[1],s[2]);
278  dMakeRandomVector (p,3,1.0);
279  dGeomSetPosition (box,p[0],p[1],p[2]);
280  dRFromAxisAndAngle (R,dRandReal()*2-1,dRandReal()*2-1,
281                      dRandReal()*2-1,dRandReal()*10-5);
282  dGeomSetRotation (box,R);
283
284  // ********** test center point has depth of smallest side
285
286  ss = 1e9;
287  for (j=0; j<3; j++) if (s[j] < ss) ss = s[j];
288  if (dFabs(dGeomBoxPointDepth (box,p[0],p[1],p[2]) - 0.5*ss) > tol)
289    FAILED();
290
291  // ********** test point on surface has depth 0
292
293  for (j=0; j<3; j++) q[j] = (dRandReal()-0.5)*s[j];
294  i = dRandInt (3);
295  if (dRandReal() > 0.5) q[i] = 0.5*s[i]; else q[i] = -0.5*s[i];
296  dMultiply0 (q2,dGeomGetRotation(box),q,3,3,1);
297  for (j=0; j<3; j++) q2[j] += p[j];
298  if (dFabs(dGeomBoxPointDepth (box,q2[0],q2[1],q2[2])) > tol) FAILED();
299
300  // ********** test points outside box have -ve depth
301
302  for (j=0; j<3; j++) {
303    q[j] = 0.5*s[j] + dRandReal() + 0.01;
304    if (dRandReal() > 0.5) q[j] = -q[j];
305  }
306  dMultiply0 (q2,dGeomGetRotation(box),q,3,3,1);
307  for (j=0; j<3; j++) q2[j] += p[j];
308  if (dGeomBoxPointDepth (box,q2[0],q2[1],q2[2]) >= 0) FAILED();
309
310  // ********** test points inside box have +ve depth
311
312  for (j=0; j<3; j++) q[j] = s[j] * 0.99 * (dRandReal()-0.5);
313  dMultiply0 (q2,dGeomGetRotation(box),q,3,3,1);
314  for (j=0; j<3; j++) q2[j] += p[j];
315  if (dGeomBoxPointDepth (box,q2[0],q2[1],q2[2]) <= 0) FAILED();
316
317  // ********** test random depth of point aligned along axis (up to ss deep)
318
319  i = dRandInt (3);
320  for (j=0; j<3; j++) q[j] = 0;
321  d = (dRandReal()*(ss*0.5+1)-1);
322  q[i] = s[i]*0.5 - d;
323  if (dRandReal() > 0.5) q[i] = -q[i];
324  dMultiply0 (q2,dGeomGetRotation(box),q,3,3,1);
325  for (j=0; j<3; j++) q2[j] += p[j];
326  if (dFabs(dGeomBoxPointDepth (box,q2[0],q2[1],q2[2]) - d) >= tol) FAILED();
327
328  PASSED();
329}
330
331
332int test_ccylinder_point_depth()
333{
334  int j;
335  dVector3 p,a;
336  dMatrix3 R;
337  dReal r,l,beta,x,y,d;
338
339  dSimpleSpace space(0);
340  dGeomID ccyl = dCreateCapsule (0,1,1);
341  dSpaceAdd (space,ccyl);
342
343  // ********** make a random ccyl
344
345  r = dRandReal()*0.5 + 0.01;
346  l = dRandReal()*1 + 0.01;
347  dGeomCapsuleSetParams (ccyl,r,l);
348  dMakeRandomVector (p,3,1.0);
349  dGeomSetPosition (ccyl,p[0],p[1],p[2]);
350  dRFromAxisAndAngle (R,dRandReal()*2-1,dRandReal()*2-1,
351                      dRandReal()*2-1,dRandReal()*10-5);
352  dGeomSetRotation (ccyl,R);
353
354  // ********** test point on axis has depth of 'radius'
355
356  beta = dRandReal()-0.5;
357  for (j=0; j<3; j++) a[j] = p[j] + l*beta*R[j*4+2];
358  if (dFabs(dGeomCapsulePointDepth (ccyl,a[0],a[1],a[2]) - r) >= tol)
359    FAILED();
360
361  // ********** test point on surface (excluding caps) has depth 0
362
363  beta = dRandReal()*2*M_PI;
364  x = r*sin(beta);
365  y = r*cos(beta);
366  beta = dRandReal()-0.5;
367  for (j=0; j<3; j++) a[j] = p[j] + x*R[j*4+0] + y*R[j*4+1] + l*beta*R[j*4+2];
368  if (dFabs(dGeomCapsulePointDepth (ccyl,a[0],a[1],a[2])) >= tol) FAILED();
369
370  // ********** test point on surface of caps has depth 0
371
372  for (j=0; j<3; j++) a[j] = dRandReal()-0.5;
373  dNormalize3 (a);
374  if (dDOT14(a,R+2) > 0) {
375    for (j=0; j<3; j++) a[j] = p[j] + a[j]*r + l*0.5*R[j*4+2];
376  }
377  else {
378    for (j=0; j<3; j++) a[j] = p[j] + a[j]*r - l*0.5*R[j*4+2];
379  }
380  if (dFabs(dGeomCapsulePointDepth (ccyl,a[0],a[1],a[2])) >= tol) FAILED();
381
382  // ********** test point inside ccyl has positive depth
383
384  for (j=0; j<3; j++) a[j] = dRandReal()-0.5;
385  dNormalize3 (a);
386  beta = dRandReal()-0.5;
387  for (j=0; j<3; j++) a[j] = p[j] + a[j]*r*0.99 + l*beta*R[j*4+2];
388  if (dGeomCapsulePointDepth (ccyl,a[0],a[1],a[2]) < 0) FAILED();
389
390  // ********** test point depth (1)
391
392  d = (dRandReal()*2-1) * r;
393  beta = dRandReal()*2*M_PI;
394  x = (r-d)*sin(beta);
395  y = (r-d)*cos(beta);
396  beta = dRandReal()-0.5;
397  for (j=0; j<3; j++) a[j] = p[j] + x*R[j*4+0] + y*R[j*4+1] + l*beta*R[j*4+2];
398  if (dFabs(dGeomCapsulePointDepth (ccyl,a[0],a[1],a[2]) - d) >= tol)
399    FAILED();
400
401  // ********** test point depth (2)
402
403  d = (dRandReal()*2-1) * r;
404  for (j=0; j<3; j++) a[j] = dRandReal()-0.5;
405  dNormalize3 (a);
406  if (dDOT14(a,R+2) > 0) {
407    for (j=0; j<3; j++) a[j] = p[j] + a[j]*(r-d) + l*0.5*R[j*4+2];
408  }
409  else {
410    for (j=0; j<3; j++) a[j] = p[j] + a[j]*(r-d) - l*0.5*R[j*4+2];
411  }
412  if (dFabs(dGeomCapsulePointDepth (ccyl,a[0],a[1],a[2]) - d) >= tol)
413    FAILED();
414
415  PASSED();
416}
417
418
419int test_plane_point_depth()
420{
421  int j;
422  dVector3 n,p,q,a,b;   // n = plane normal
423  dReal d;
424
425  dSimpleSpace space(0);
426  dGeomID plane = dCreatePlane (0,0,0,1,0);
427  dSpaceAdd (space,plane);
428
429  // ********** make a random plane
430
431  for (j=0; j<3; j++) n[j] = dRandReal() - 0.5;
432  dNormalize3 (n);
433  d = dRandReal() - 0.5;
434  dGeomPlaneSetParams (plane,n[0],n[1],n[2],d);
435  dPlaneSpace (n,p,q);
436
437  // ********** test point on plane has depth 0
438
439  a[0] = dRandReal() - 0.5;
440  a[1] = dRandReal() - 0.5;
441  a[2] = 0;
442  for (j=0; j<3; j++) b[j] = a[0]*p[j] + a[1]*q[j] + (a[2]+d)*n[j];
443  if (dFabs(dGeomPlanePointDepth (plane,b[0],b[1],b[2])) >= tol) FAILED();
444
445  // ********** test arbitrary depth point
446
447  a[0] = dRandReal() - 0.5;
448  a[1] = dRandReal() - 0.5;
449  a[2] = dRandReal() - 0.5;
450  for (j=0; j<3; j++) b[j] = a[0]*p[j] + a[1]*q[j] + (a[2]+d)*n[j];
451  if (dFabs(dGeomPlanePointDepth (plane,b[0],b[1],b[2]) + a[2]) >= tol)
452    FAILED();
453
454  // ********** test depth-1 point
455
456  a[0] = dRandReal() - 0.5;
457  a[1] = dRandReal() - 0.5;
458  a[2] = -1;
459  for (j=0; j<3; j++) b[j] = a[0]*p[j] + a[1]*q[j] + (a[2]+d)*n[j];
460  if (dFabs(dGeomPlanePointDepth (plane,b[0],b[1],b[2]) - 1) >= tol) FAILED();
461
462  PASSED();
463}
464
465//****************************************************************************
466// ray tests
467
468int test_ray_and_sphere()
469{
470  int j;
471  dContactGeom contact;
472  dVector3 p,q,q2,n,v1;
473  dMatrix3 R;
474  dReal r,k;
475
476  dSimpleSpace space(0);
477  dGeomID ray = dCreateRay (0,0);
478  dGeomID sphere = dCreateSphere (0,1);
479  dSpaceAdd (space,ray);
480  dSpaceAdd (space,sphere);
481
482  // ********** make a random sphere of radius r at position p
483
484  r = dRandReal()+0.1;
485  dGeomSphereSetRadius (sphere,r);
486  dMakeRandomVector (p,3,1.0);
487  dGeomSetPosition (sphere,p[0],p[1],p[2]);
488  dRFromAxisAndAngle (R,dRandReal()*2-1,dRandReal()*2-1,
489                      dRandReal()*2-1,dRandReal()*10-5);
490  dGeomSetRotation (sphere,R);
491
492  // ********** test zero length ray just inside sphere
493
494  dGeomRaySetLength (ray,0);
495  dMakeRandomVector (q,3,1.0);
496  dNormalize3 (q);
497  for (j=0; j<3; j++) q[j] = 0.99*r * q[j] + p[j];
498  dGeomSetPosition (ray,q[0],q[1],q[2]);
499  dRFromAxisAndAngle (R,dRandReal()*2-1,dRandReal()*2-1,
500                      dRandReal()*2-1,dRandReal()*10-5);
501  dGeomSetRotation (ray,R);
502  if (dCollide (ray,sphere,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
503
504  // ********** test zero length ray just outside that sphere
505
506  dGeomRaySetLength (ray,0);
507  dMakeRandomVector (q,3,1.0);
508  dNormalize3 (q);
509  for (j=0; j<3; j++) q[j] = 1.01*r * q[j] + p[j];
510  dGeomSetPosition (ray,q[0],q[1],q[2]);
511  dRFromAxisAndAngle (R,dRandReal()*2-1,dRandReal()*2-1,
512                      dRandReal()*2-1,dRandReal()*10-5);
513  dGeomSetRotation (ray,R);
514  if (dCollide (ray,sphere,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
515
516  // ********** test finite length ray totally contained inside the sphere
517
518  dMakeRandomVector (q,3,1.0);
519  dNormalize3 (q);
520  k = dRandReal();
521  for (j=0; j<3; j++) q[j] = k*r*0.99 * q[j] + p[j];
522  dMakeRandomVector (q2,3,1.0);
523  dNormalize3 (q2);
524  k = dRandReal();
525  for (j=0; j<3; j++) q2[j] = k*r*0.99 * q2[j] + p[j];
526  for (j=0; j<3; j++) n[j] = q2[j] - q[j];
527  dNormalize3 (n);
528  dGeomRaySet (ray,q[0],q[1],q[2],n[0],n[1],n[2]);
529  dGeomRaySetLength (ray,dDISTANCE (q,q2));
530  if (dCollide (ray,sphere,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
531
532  // ********** test finite length ray totally outside the sphere
533
534  dMakeRandomVector (q,3,1.0);
535  dNormalize3 (q);
536  do {
537    dMakeRandomVector (n,3,1.0);
538    dNormalize3 (n);
539  }
540  while (dDOT(n,q) < 0);        // make sure normal goes away from sphere
541  for (j=0; j<3; j++) q[j] = 1.01*r * q[j] + p[j];
542  dGeomRaySet (ray,q[0],q[1],q[2],n[0],n[1],n[2]);
543  dGeomRaySetLength (ray,100);
544  if (dCollide (ray,sphere,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
545
546  // ********** test ray from outside to just above surface
547
548  dMakeRandomVector (q,3,1.0);
549  dNormalize3 (q);
550  for (j=0; j<3; j++) n[j] = -q[j];
551  for (j=0; j<3; j++) q2[j] = 2*r * q[j] + p[j];
552  dGeomRaySet (ray,q2[0],q2[1],q2[2],n[0],n[1],n[2]);
553  dGeomRaySetLength (ray,0.99*r);
554  if (dCollide (ray,sphere,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
555
556  // ********** test ray from outside to just below surface
557
558  dGeomRaySetLength (ray,1.01*r);
559  if (dCollide (ray,sphere,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 1) FAILED();
560  for (j=0; j<3; j++) q2[j] = r * q[j] + p[j];
561  if (dDISTANCE (contact.pos,q2) > tol) FAILED();
562
563  // ********** test contact point distance for random rays
564
565  dMakeRandomVector (q,3,1.0);
566  dNormalize3 (q);
567  k = dRandReal()+0.5;
568  for (j=0; j<3; j++) q[j] = k*r * q[j] + p[j];
569  dMakeRandomVector (n,3,1.0);
570  dNormalize3 (n);
571  dGeomRaySet (ray,q[0],q[1],q[2],n[0],n[1],n[2]);
572  dGeomRaySetLength (ray,100);
573  if (dCollide (ray,sphere,1,&contact,sizeof(dContactGeom))) {
574    k = dDISTANCE (contact.pos,dGeomGetPosition(sphere));
575    if (dFabs(k - r) > tol) FAILED();
576    // also check normal signs
577    if (dDOT (n,contact.normal) > 0) FAILED();
578    // also check depth of contact point
579    if (dFabs (dGeomSpherePointDepth
580               (sphere,contact.pos[0],contact.pos[1],contact.pos[2])) > tol)
581      FAILED();
582
583    draw_all_objects (space);
584  }
585
586  // ********** test tangential grazing - miss
587
588  dMakeRandomVector (q,3,1.0);
589  dNormalize3 (q);
590  dPlaneSpace (q,n,v1);
591  for (j=0; j<3; j++) q[j] = 1.01*r * q[j] + p[j];
592  for (j=0; j<3; j++) q[j] -= n[j];
593  dGeomRaySet (ray,q[0],q[1],q[2],n[0],n[1],n[2]);
594  dGeomRaySetLength (ray,2);
595  if (dCollide (ray,sphere,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
596
597  // ********** test tangential grazing - hit
598
599  dMakeRandomVector (q,3,1.0);
600  dNormalize3 (q);
601  dPlaneSpace (q,n,v1);
602  for (j=0; j<3; j++) q[j] = 0.99*r * q[j] + p[j];
603  for (j=0; j<3; j++) q[j] -= n[j];
604  dGeomRaySet (ray,q[0],q[1],q[2],n[0],n[1],n[2]);
605  dGeomRaySetLength (ray,2);
606  if (dCollide (ray,sphere,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 1) FAILED();
607
608  PASSED();
609}
610
611
612int test_ray_and_box()
613{
614  int i,j;
615  dContactGeom contact;
616  dVector3 s,p,q,n,q2,q3,q4;            // s = box sides
617  dMatrix3 R;
618  dReal k;
619
620  dSimpleSpace space(0);
621  dGeomID ray = dCreateRay (0,0);
622  dGeomID box = dCreateBox (0,1,1,1);
623  dSpaceAdd (space,ray);
624  dSpaceAdd (space,box);
625
626  // ********** make a random box
627
628  for (j=0; j<3; j++) s[j] = dRandReal() + 0.1;
629  dGeomBoxSetLengths (box,s[0],s[1],s[2]);
630  dMakeRandomVector (p,3,1.0);
631  dGeomSetPosition (box,p[0],p[1],p[2]);
632  dRFromAxisAndAngle (R,dRandReal()*2-1,dRandReal()*2-1,
633                      dRandReal()*2-1,dRandReal()*10-5);
634  dGeomSetRotation (box,R);
635
636  // ********** test zero length ray just inside box
637
638  dGeomRaySetLength (ray,0);
639  for (j=0; j<3; j++) q[j] = (dRandReal()-0.5)*s[j];
640  i = dRandInt (3);
641  if (dRandReal() > 0.5) q[i] = 0.99*0.5*s[i]; else q[i] = -0.99*0.5*s[i];
642  dMultiply0 (q2,dGeomGetRotation(box),q,3,3,1);
643  for (j=0; j<3; j++) q2[j] += p[j];
644  dGeomSetPosition (ray,q2[0],q2[1],q2[2]);
645  dRFromAxisAndAngle (R,dRandReal()*2-1,dRandReal()*2-1,
646                      dRandReal()*2-1,dRandReal()*10-5);
647  dGeomSetRotation (ray,R);
648  if (dCollide (ray,box,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
649
650  // ********** test zero length ray just outside box
651
652  dGeomRaySetLength (ray,0);
653  for (j=0; j<3; j++) q[j] = (dRandReal()-0.5)*s[j];
654  i = dRandInt (3);
655  if (dRandReal() > 0.5) q[i] = 1.01*0.5*s[i]; else q[i] = -1.01*0.5*s[i];
656  dMultiply0 (q2,dGeomGetRotation(box),q,3,3,1);
657  for (j=0; j<3; j++) q2[j] += p[j];
658  dGeomSetPosition (ray,q2[0],q2[1],q2[2]);
659  dRFromAxisAndAngle (R,dRandReal()*2-1,dRandReal()*2-1,
660                      dRandReal()*2-1,dRandReal()*10-5);
661  dGeomSetRotation (ray,R);
662  if (dCollide (ray,box,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
663
664  // ********** test finite length ray totally contained inside the box
665
666  for (j=0; j<3; j++) q[j] = (dRandReal()-0.5)*0.99*s[j];
667  dMultiply0 (q2,dGeomGetRotation(box),q,3,3,1);
668  for (j=0; j<3; j++) q2[j] += p[j];
669  for (j=0; j<3; j++) q3[j] = (dRandReal()-0.5)*0.99*s[j];
670  dMultiply0 (q4,dGeomGetRotation(box),q3,3,3,1);
671  for (j=0; j<3; j++) q4[j] += p[j];
672  for (j=0; j<3; j++) n[j] = q4[j] - q2[j];
673  dNormalize3 (n);
674  dGeomRaySet (ray,q2[0],q2[1],q2[2],n[0],n[1],n[2]);
675  dGeomRaySetLength (ray,dDISTANCE(q2,q4));
676  if (dCollide (ray,box,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
677
678  // ********** test finite length ray totally outside the box
679
680  for (j=0; j<3; j++) q[j] = (dRandReal()-0.5)*s[j];
681  i = dRandInt (3);
682  if (dRandReal() > 0.5) q[i] = 1.01*0.5*s[i]; else q[i] = -1.01*0.5*s[i];
683  dMultiply0 (q2,dGeomGetRotation(box),q,3,3,1);
684  for (j=0; j<3; j++) q3[j] = q2[j] + p[j];
685  dNormalize3 (q2);
686  dGeomRaySet (ray,q3[0],q3[1],q3[2],q2[0],q2[1],q2[2]);
687  dGeomRaySetLength (ray,10);
688  if (dCollide (ray,box,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
689
690  // ********** test ray from outside to just above surface
691
692  for (j=0; j<3; j++) q[j] = (dRandReal()-0.5)*s[j];
693  i = dRandInt (3);
694  if (dRandReal() > 0.5) q[i] = 1.01*0.5*s[i]; else q[i] = -1.01*0.5*s[i];
695  dMultiply0 (q2,dGeomGetRotation(box),q,3,3,1);
696  for (j=0; j<3; j++) q3[j] = 2*q2[j] + p[j];
697  k = dSqrt(q2[0]*q2[0] + q2[1]*q2[1] + q2[2]*q2[2]);
698  for (j=0; j<3; j++) q2[j] = -q2[j];
699  dGeomRaySet (ray,q3[0],q3[1],q3[2],q2[0],q2[1],q2[2]);
700  dGeomRaySetLength (ray,k*0.99);
701  if (dCollide (ray,box,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
702
703  // ********** test ray from outside to just below surface
704
705  dGeomRaySetLength (ray,k*1.01);
706  if (dCollide (ray,box,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 1) FAILED();
707
708  // ********** test contact point position for random rays
709
710  for (j=0; j<3; j++) q[j] = dRandReal()*s[j];
711  dMultiply0 (q2,dGeomGetRotation(box),q,3,3,1);
712  for (j=0; j<3; j++) q2[j] += p[j];
713  for (j=0; j<3; j++) q3[j] = dRandReal()-0.5;
714  dNormalize3 (q3);
715  dGeomRaySet (ray,q2[0],q2[1],q2[2],q3[0],q3[1],q3[2]);
716  dGeomRaySetLength (ray,10);
717  if (dCollide (ray,box,1,&contact,sizeof(dContactGeom))) {
718    // check depth of contact point
719    if (dFabs (dGeomBoxPointDepth
720               (box,contact.pos[0],contact.pos[1],contact.pos[2])) > tol)
721      FAILED();
722    // check position of contact point
723    for (j=0; j<3; j++) contact.pos[j] -= p[j];
724    dMultiply1 (q,dGeomGetRotation(box),contact.pos,3,3,1);
725    if ( dFabs(dFabs (q[0]) - 0.5*s[0]) > tol &&
726         dFabs(dFabs (q[1]) - 0.5*s[1]) > tol &&
727         dFabs(dFabs (q[2]) - 0.5*s[2]) > tol) {
728      FAILED();
729    }
730    // also check normal signs
731    if (dDOT (q3,contact.normal) > 0) FAILED();
732
733    draw_all_objects (space);
734  }
735
736  PASSED();
737}
738
739
740int test_ray_and_ccylinder()
741{
742  int j;
743  dContactGeom contact;
744  dVector3 p,a,b,n;
745  dMatrix3 R;
746  dReal r,l,k,x,y;
747
748  dSimpleSpace space(0);
749  dGeomID ray = dCreateRay (0,0);
750  dGeomID ccyl = dCreateCapsule (0,1,1);
751  dSpaceAdd (space,ray);
752  dSpaceAdd (space,ccyl);
753
754  // ********** make a random capped cylinder
755
756  r = dRandReal()*0.5 + 0.01;
757  l = dRandReal()*1 + 0.01;
758  dGeomCapsuleSetParams (ccyl,r,l);
759  dMakeRandomVector (p,3,1.0);
760  dGeomSetPosition (ccyl,p[0],p[1],p[2]);
761  dRFromAxisAndAngle (R,dRandReal()*2-1,dRandReal()*2-1,
762                      dRandReal()*2-1,dRandReal()*10-5);
763  dGeomSetRotation (ccyl,R);
764
765  // ********** test ray completely within ccyl
766
767  for (j=0; j<3; j++) a[j] = dRandReal()-0.5;
768  dNormalize3 (a);
769  k = (dRandReal()-0.5)*l;
770  for (j=0; j<3; j++) a[j] = p[j] + r*0.99*a[j] + k*0.99*R[j*4+2];
771  for (j=0; j<3; j++) b[j] = dRandReal()-0.5;
772  dNormalize3 (b);
773  k = (dRandReal()-0.5)*l;
774  for (j=0; j<3; j++) b[j] = p[j] + r*0.99*b[j] + k*0.99*R[j*4+2];
775  dGeomRaySetLength (ray,dDISTANCE(a,b));
776  for (j=0; j<3; j++) b[j] -= a[j];
777  dNormalize3 (b);
778  dGeomRaySet (ray,a[0],a[1],a[2],b[0],b[1],b[2]);
779  if (dCollide (ray,ccyl,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
780
781  // ********** test ray outside ccyl that just misses (between caps)
782
783  k = dRandReal()*2*M_PI;
784  x = sin(k);
785  y = cos(k);
786  for (j=0; j<3; j++) a[j] = x*R[j*4+0] + y*R[j*4+1];
787  k = (dRandReal()-0.5)*l;
788  for (j=0; j<3; j++) b[j] = -a[j]*r*2 + k*R[j*4+2] + p[j];
789  dGeomRaySet (ray,b[0],b[1],b[2],a[0],a[1],a[2]);
790  dGeomRaySetLength (ray,r*0.99);
791  if (dCollide (ray,ccyl,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
792
793  // ********** test ray outside ccyl that just hits (between caps)
794
795  dGeomRaySetLength (ray,r*1.01);
796  if (dCollide (ray,ccyl,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 1) FAILED();
797  // check depth of contact point
798  if (dFabs (dGeomCapsulePointDepth
799             (ccyl,contact.pos[0],contact.pos[1],contact.pos[2])) > tol)
800    FAILED();
801
802  // ********** test ray outside ccyl that just misses (caps)
803
804  for (j=0; j<3; j++) a[j] = dRandReal()-0.5;
805  dNormalize3 (a);
806  if (dDOT14(a,R+2) < 0) {
807    for (j=0; j<3; j++) b[j] = p[j] - a[j]*2*r + l*0.5*R[j*4+2];
808  }
809  else {
810    for (j=0; j<3; j++) b[j] = p[j] - a[j]*2*r - l*0.5*R[j*4+2];
811  }
812  dGeomRaySet (ray,b[0],b[1],b[2],a[0],a[1],a[2]);
813  dGeomRaySetLength (ray,r*0.99);
814  if (dCollide (ray,ccyl,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
815
816  // ********** test ray outside ccyl that just hits (caps)
817
818  dGeomRaySetLength (ray,r*1.01);
819  if (dCollide (ray,ccyl,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 1) FAILED();
820  // check depth of contact point
821  if (dFabs (dGeomCapsulePointDepth
822             (ccyl,contact.pos[0],contact.pos[1],contact.pos[2])) > tol)
823    FAILED();
824
825  // ********** test random rays
826
827  for (j=0; j<3; j++) a[j] = dRandReal()-0.5;
828  for (j=0; j<3; j++) n[j] = dRandReal()-0.5;
829  dNormalize3 (n);
830  dGeomRaySet (ray,a[0],a[1],a[2],n[0],n[1],n[2]);
831  dGeomRaySetLength (ray,10);
832
833  if (dCollide (ray,ccyl,1,&contact,sizeof(dContactGeom))) {
834    // check depth of contact point
835    if (dFabs (dGeomCapsulePointDepth
836               (ccyl,contact.pos[0],contact.pos[1],contact.pos[2])) > tol)
837      FAILED();
838
839    // check normal signs
840    if (dDOT (n,contact.normal) > 0) FAILED();
841
842    draw_all_objects (space);
843  }
844
845  PASSED();
846}
847
848
849int test_ray_and_plane()
850{
851  int j;
852  dContactGeom contact;
853  dVector3 n,p,q,a,b,g,h;               // n,d = plane parameters
854  dMatrix3 R;
855  dReal d;
856
857  dSimpleSpace space(0);
858  dGeomID ray = dCreateRay (0,0);
859  dGeomID plane = dCreatePlane (0,0,0,1,0);
860  dSpaceAdd (space,ray);
861  dSpaceAdd (space,plane);
862
863  // ********** make a random plane
864
865  for (j=0; j<3; j++) n[j] = dRandReal() - 0.5;
866  dNormalize3 (n);
867  d = dRandReal() - 0.5;
868  dGeomPlaneSetParams (plane,n[0],n[1],n[2],d);
869  dPlaneSpace (n,p,q);
870
871  // ********** test finite length ray below plane
872
873  dGeomRaySetLength (ray,0.09);
874  a[0] = dRandReal()-0.5;
875  a[1] = dRandReal()-0.5;
876  a[2] = -dRandReal()*0.5 - 0.1;
877  for (j=0; j<3; j++) b[j] = a[0]*p[j] + a[1]*q[j] + (a[2]+d)*n[j];
878  dGeomSetPosition (ray,b[0],b[1],b[2]);
879  dRFromAxisAndAngle (R,dRandReal()*2-1,dRandReal()*2-1,
880                      dRandReal()*2-1,dRandReal()*10-5);
881  dGeomSetRotation (ray,R);
882  if (dCollide (ray,plane,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
883
884  // ********** test finite length ray above plane
885
886  a[0] = dRandReal()-0.5;
887  a[1] = dRandReal()-0.5;
888  a[2] = dRandReal()*0.5 + 0.01;
889  for (j=0; j<3; j++) b[j] = a[0]*p[j] + a[1]*q[j] + (a[2]+d)*n[j];
890  g[0] = dRandReal()-0.5;
891  g[1] = dRandReal()-0.5;
892  g[2] = dRandReal() + 0.01;
893  for (j=0; j<3; j++) h[j] = g[0]*p[j] + g[1]*q[j] + g[2]*n[j];
894  dNormalize3 (h);
895  dGeomRaySet (ray,b[0],b[1],b[2],h[0],h[1],h[2]);
896  dGeomRaySetLength (ray,10);
897  if (dCollide (ray,plane,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
898
899  // ********** test finite length ray that intersects plane
900
901  a[0] = dRandReal()-0.5;
902  a[1] = dRandReal()-0.5;
903  a[2] = dRandReal()-0.5;
904  for (j=0; j<3; j++) b[j] = a[0]*p[j] + a[1]*q[j] + (a[2]+d)*n[j];
905  g[0] = dRandReal()-0.5;
906  g[1] = dRandReal()-0.5;
907  g[2] = dRandReal()-0.5;
908  for (j=0; j<3; j++) h[j] = g[0]*p[j] + g[1]*q[j] + g[2]*n[j];
909  dNormalize3 (h);
910  dGeomRaySet (ray,b[0],b[1],b[2],h[0],h[1],h[2]);
911  dGeomRaySetLength (ray,10);
912  if (dCollide (ray,plane,1,&contact,sizeof(dContactGeom))) {
913    // test that contact is on plane surface
914    if (dFabs (dDOT(contact.pos,n) - d) > tol) FAILED();
915    // also check normal signs
916    if (dDOT (h,contact.normal) > 0) FAILED();
917    // also check contact point depth
918    if (dFabs (dGeomPlanePointDepth
919               (plane,contact.pos[0],contact.pos[1],contact.pos[2])) > tol)
920      FAILED();
921
922    draw_all_objects (space);
923  }
924
925  // ********** test ray that just misses
926
927  for (j=0; j<3; j++) b[j] = (1+d)*n[j];
928  for (j=0; j<3; j++) h[j] = -n[j];
929  dGeomRaySet (ray,b[0],b[1],b[2],h[0],h[1],h[2]);
930  dGeomRaySetLength (ray,0.99);
931  if (dCollide (ray,plane,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 0) FAILED();
932
933  // ********** test ray that just hits
934
935  dGeomRaySetLength (ray,1.01);
936  if (dCollide (ray,plane,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 1) FAILED();
937
938  // ********** test polarity with typical ground plane
939
940  dGeomPlaneSetParams (plane,0,0,1,0);
941  for (j=0; j<3; j++) a[j] = 0.1;
942  for (j=0; j<3; j++) b[j] = 0;
943  a[2] = 1;
944  b[2] = -1;
945  dGeomRaySet (ray,a[0],a[1],a[2],b[0],b[1],b[2]);
946  dGeomRaySetLength (ray,2);
947  if (dCollide (ray,plane,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 1) FAILED();
948  if (dFabs (contact.depth - 1) > tol) FAILED();
949  a[2] = -1;
950  b[2] = 1;
951  dGeomRaySet (ray,a[0],a[1],a[2],b[0],b[1],b[2]);
952  if (dCollide (ray,plane,1,&contact,sizeof(dContactGeom)) != 1) FAILED();
953  if (dFabs (contact.depth - 1) > tol) FAILED();
954
955  PASSED();
956}
957
958//****************************************************************************
959// a really inefficient, but hopefully correct implementation of
960// dBoxTouchesBox(), that does 144 edge-face tests.
961
962// return 1 if edge v1 -> v2 hits the rectangle described by p1,p2,p3
963
964static int edgeIntersectsRect (dVector3 v1, dVector3 v2,
965                               dVector3 p1, dVector3 p2, dVector3 p3)
966{
967  int k;
968  dVector3 u1,u2,n,tmp;
969  for (k=0; k<3; k++) u1[k] = p3[k]-p1[k];
970  for (k=0; k<3; k++) u2[k] = p2[k]-p1[k];
971  dReal d1 = dSqrt(dDOT(u1,u1));
972  dReal d2 = dSqrt(dDOT(u2,u2));
973  dNormalize3 (u1);
974  dNormalize3 (u2);
975  if (dFabs(dDOT(u1,u2)) > 1e-6) dDebug (0,"bad u1/u2");
976  dCROSS (n,=,u1,u2);
977  for (k=0; k<3; k++) tmp[k] = v2[k]-v1[k];
978  dReal d = -dDOT(n,p1);
979  if (dFabs(dDOT(n,p1)+d) > 1e-8) dDebug (0,"bad n wrt p1");
980  if (dFabs(dDOT(n,p2)+d) > 1e-8) dDebug (0,"bad n wrt p2");
981  if (dFabs(dDOT(n,p3)+d) > 1e-8) dDebug (0,"bad n wrt p3");
982  dReal alpha = -(d+dDOT(n,v1))/dDOT(n,tmp);
983  for (k=0; k<3; k++) tmp[k] = v1[k]+alpha*(v2[k]-v1[k]);
984  if (dFabs(dDOT(n,tmp)+d) > 1e-6) dDebug (0,"bad tmp");
985  if (alpha < 0) return 0;
986  if (alpha > 1) return 0;
987  for (k=0; k<3; k++) tmp[k] -= p1[k];
988  dReal a1 = dDOT(u1,tmp);
989  dReal a2 = dDOT(u2,tmp);
990  if (a1<0 || a2<0 || a1>d1 || a2>d2) return 0;
991  return 1;
992}
993
994
995// return 1 if box 1 is completely inside box 2
996
997static int box1inside2 (const dVector3 p1, const dMatrix3 R1,
998                        const dVector3 side1, const dVector3 p2,
999                        const dMatrix3 R2, const dVector3 side2)
1000{
1001  for (int i=-1; i<=1; i+=2) {
1002    for (int j=-1; j<=1; j+=2) {
1003      for (int k=-1; k<=1; k+=2) {
1004        dVector3 v,vv;
1005        v[0] = i*0.5*side1[0];
1006        v[1] = j*0.5*side1[1];
1007        v[2] = k*0.5*side1[2];
1008        dMULTIPLY0_331 (vv,R1,v);
1009        vv[0] += p1[0] - p2[0];
1010        vv[1] += p1[1] - p2[1];
1011        vv[2] += p1[2] - p2[2];
1012        for (int axis=0; axis < 3; axis++) {
1013          dReal z = dDOT14(vv,R2+axis);
1014          if (z < (-side2[axis]*0.5) || z > (side2[axis]*0.5)) return 0;
1015        }
1016      }
1017    }
1018  }
1019  return 1;
1020}
1021
1022
1023// test if any edge from box 1 hits a face from box 2
1024
1025static int testBoxesTouch2 (const dVector3 p1, const dMatrix3 R1,
1026                            const dVector3 side1, const dVector3 p2,
1027                            const dMatrix3 R2, const dVector3 side2)
1028{
1029  int j,k,j1,j2;
1030
1031  // for 6 faces from box 2
1032  for (int fd=0; fd<3; fd++) {          // direction for face
1033
1034    for (int fo=0; fo<2; fo++) {        // offset of face
1035      // get four points on the face. first get 2 indexes that are not fd
1036      int k1=0,k2=0;
1037      if (fd==0) { k1 = 1; k2 = 2; }
1038      if (fd==1) { k1 = 0; k2 = 2; }
1039      if (fd==2) { k1 = 0; k2 = 1; }
1040      dVector3 fp[4],tmp;
1041      k=0;
1042      for (j1=-1; j1<=1; j1+=2) {
1043        for (j2=-1; j2<=1; j2+=2) {
1044          fp[k][k1] = j1;
1045          fp[k][k2] = j2;
1046          fp[k][fd] = fo*2-1;
1047          k++;
1048        }
1049      }
1050      for (j=0; j<4; j++) {
1051        for (k=0; k<3; k++) fp[j][k] *= 0.5*side2[k];
1052        dMULTIPLY0_331 (tmp,R2,fp[j]);
1053        for (k=0; k<3; k++) fp[j][k] = tmp[k] + p2[k];
1054      }
1055
1056      // for 8 vertices
1057      dReal v1[3];
1058      for (v1[0]=-1; v1[0] <= 1; v1[0] += 2) {
1059        for (v1[1]=-1; v1[1] <= 1; v1[1] += 2) {
1060          for (v1[2]=-1; v1[2] <= 1; v1[2] += 2) {
1061            // for all possible +ve leading edges from those vertices
1062            for (int ei=0; ei < 3; ei ++) {
1063              if (v1[ei] < 0) {
1064                // get vertex1 -> vertex2 = an edge from box 1
1065                dVector3 vv1,vv2;
1066                for (k=0; k<3; k++) vv1[k] = v1[k] * 0.5*side1[k];
1067                for (k=0; k<3; k++) vv2[k] = (v1[k] + (k==ei)*2)*0.5*side1[k];
1068                dVector3 vertex1,vertex2;
1069                dMULTIPLY0_331 (vertex1,R1,vv1);
1070                dMULTIPLY0_331 (vertex2,R1,vv2);
1071                for (k=0; k<3; k++) vertex1[k] += p1[k];
1072                for (k=0; k<3; k++) vertex2[k] += p1[k];
1073
1074                // see if vertex1 -> vertex2 interesects face
1075                if (edgeIntersectsRect (vertex1,vertex2,fp[0],fp[1],fp[2]))
1076                  return 1;
1077              }
1078            }
1079          }
1080        }
1081      }
1082    }
1083  }
1084
1085  if (box1inside2 (p1,R1,side1,p2,R2,side2)) return 1;
1086  if (box1inside2 (p2,R2,side2,p1,R1,side1)) return 1;
1087
1088  return 0;
1089}
1090
1091//****************************************************************************
1092// dBoxTouchesBox() test
1093
1094int test_dBoxTouchesBox()
1095{
1096  int k,bt1,bt2;
1097  dVector3 p1,p2,side1,side2;
1098  dMatrix3 R1,R2;
1099
1100  dSimpleSpace space(0);
1101  dGeomID box1 = dCreateBox (0,1,1,1);
1102  dSpaceAdd (space,box1);
1103  dGeomID box2 = dCreateBox (0,1,1,1);
1104  dSpaceAdd (space,box2);
1105
1106  dMakeRandomVector (p1,3,0.5);
1107  dMakeRandomVector (p2,3,0.5);
1108  for (k=0; k<3; k++) side1[k] = dRandReal() + 0.01;
1109  for (k=0; k<3; k++) side2[k] = dRandReal() + 0.01;
1110  dRFromAxisAndAngle (R1,dRandReal()*2.0-1.0,dRandReal()*2.0-1.0,
1111                      dRandReal()*2.0-1.0,dRandReal()*10.0-5.0);
1112  dRFromAxisAndAngle (R2,dRandReal()*2.0-1.0,dRandReal()*2.0-1.0,
1113                      dRandReal()*2.0-1.0,dRandReal()*10.0-5.0);
1114
1115  dGeomBoxSetLengths (box1,side1[0],side1[1],side1[2]);
1116  dGeomBoxSetLengths (box2,side2[0],side2[1],side2[2]);
1117  dGeomSetPosition (box1,p1[0],p1[1],p1[2]);
1118  dGeomSetRotation (box1,R1);
1119  dGeomSetPosition (box2,p2[0],p2[1],p2[2]);
1120  dGeomSetRotation (box2,R2);
1121  draw_all_objects (space);
1122
1123  int t1 = testBoxesTouch2 (p1,R1,side1,p2,R2,side2);
1124  int t2 = testBoxesTouch2 (p2,R2,side2,p1,R1,side1);
1125  bt1 = t1 || t2;
1126  bt2 = dBoxTouchesBox (p1,R1,side1,p2,R2,side2);
1127
1128  if (bt1 != bt2) FAILED();
1129
1130  /*
1131    // some more debugging info if necessary
1132    if (bt1 && bt2) printf ("agree - boxes touch\n");
1133    if (!bt1 && !bt2) printf ("agree - boxes don't touch\n");
1134    if (bt1 && !bt2) printf ("disagree - boxes touch but dBoxTouchesBox "
1135                             "says no\n");
1136    if (!bt1 && bt2) printf ("disagree - boxes don't touch but dBoxTouchesBox "
1137                             "says yes\n");
1138  */
1139
1140  PASSED();
1141}
1142
1143//****************************************************************************
1144// test box-box collision
1145
1146int test_dBoxBox()
1147{
1148  int k,bt;
1149  dVector3 p1,p2,side1,side2,normal,normal2;
1150  dMatrix3 R1,R2;
1151  dReal depth,depth2;
1152  int code;
1153  dContactGeom contact[48];
1154
1155  dSimpleSpace space(0);
1156  dGeomID box1 = dCreateBox (0,1,1,1);
1157  dSpaceAdd (space,box1);
1158  dGeomID box2 = dCreateBox (0,1,1,1);
1159  dSpaceAdd (space,box2);
1160
1161  dMakeRandomVector (p1,3,0.5);
1162  dMakeRandomVector (p2,3,0.5);
1163  for (k=0; k<3; k++) side1[k] = dRandReal() + 0.01;
1164  for (k=0; k<3; k++) side2[k] = dRandReal() + 0.01;
1165
1166  dRFromAxisAndAngle (R1,dRandReal()*2.0-1.0,dRandReal()*2.0-1.0,
1167                      dRandReal()*2.0-1.0,dRandReal()*10.0-5.0);
1168  dRFromAxisAndAngle (R2,dRandReal()*2.0-1.0,dRandReal()*2.0-1.0,
1169                      dRandReal()*2.0-1.0,dRandReal()*10.0-5.0);
1170
1171  // dRSetIdentity (R1);        // we can also try this
1172  // dRSetIdentity (R2);
1173
1174  dGeomBoxSetLengths (box1,side1[0],side1[1],side1[2]);
1175  dGeomBoxSetLengths (box2,side2[0],side2[1],side2[2]);
1176  dGeomSetPosition (box1,p1[0],p1[1],p1[2]);
1177  dGeomSetRotation (box1,R1);
1178  dGeomSetPosition (box2,p2[0],p2[1],p2[2]);
1179  dGeomSetRotation (box2,R2);
1180
1181  code = 0;
1182  depth = 0;
1183  bt = dBoxBox (p1,R1,side1,p2,R2,side2,normal,&depth,&code,8,contact,
1184                sizeof(dContactGeom));
1185  if (bt==1) {
1186    p2[0] += normal[0] * 0.96 * depth;
1187    p2[1] += normal[1] * 0.96 * depth;
1188    p2[2] += normal[2] * 0.96 * depth;
1189    bt = dBoxBox (p1,R1,side1,p2,R2,side2,normal2,&depth2,&code,8,contact,
1190                  sizeof(dContactGeom));
1191
1192    /*
1193    dGeomSetPosition (box2,p2[0],p2[1],p2[2]);
1194    draw_all_objects (space);
1195    */
1196
1197    if (bt != 1) {
1198      FAILED();
1199      dGeomSetPosition (box2,p2[0],p2[1],p2[2]);
1200      draw_all_objects (space);
1201    }
1202
1203    p2[0] += normal[0] * 0.08 * depth;
1204    p2[1] += normal[1] * 0.08 * depth;
1205    p2[2] += normal[2] * 0.08 * depth;
1206    bt = dBoxBox (p1,R1,side1,p2,R2,side2,normal2,&depth2,&code,8,contact,
1207                  sizeof(dContactGeom));
1208    if (bt != 0) FAILED();
1209
1210    // dGeomSetPosition (box2,p2[0],p2[1],p2[2]);
1211    // draw_all_objects (space);
1212  }
1213
1214  // printf ("code=%2d  depth=%.4f  ",code,depth);
1215
1216  PASSED();
1217}
1218
1219//****************************************************************************
1220// graphics
1221
1222int space_pressed = 0;
1223
1224
1225// start simulation - set viewpoint
1226
1227static void start()
1228{
1229  static float xyz[3] = {2.4807,-1.8023,2.7600};
1230  static float hpr[3] = {141.5000,-18.5000,0.0000};
1231  dsSetViewpoint (xyz,hpr);
1232}
1233
1234
1235// called when a key pressed
1236
1237static void command (int cmd)
1238{
1239  if (cmd == ' ') space_pressed = 1;
1240}
1241
1242
1243// simulation loop
1244
1245static void simLoop (int pause)
1246{
1247  do {
1248    draw_all_objects_called = 0;
1249    unsigned long seed = dRandGetSeed();
1250    testslot[graphical_test].test_fn();
1251    if (draw_all_objects_called) {
1252      if (space_pressed) space_pressed = 0; else dRandSetSeed (seed);
1253    }
1254  }
1255  while (!draw_all_objects_called);
1256}
1257
1258//****************************************************************************
1259// do all the tests
1260
1261void do_tests (int argc, char **argv)
1262{
1263  int i,j;
1264
1265  // process command line arguments
1266  if (argc >= 2) {
1267    graphical_test = atoi (argv[1]);
1268  }
1269
1270  if (graphical_test) {
1271    // do one test gaphically and interactively
1272
1273    if (graphical_test < 1 || graphical_test >= MAX_TESTS ||
1274        !testslot[graphical_test].name) {
1275      dError (0,"invalid test number");
1276    }
1277
1278    printf ("performing test: %s\n",testslot[graphical_test].name);
1279
1280    // setup pointers to drawstuff callback functions
1281    dsFunctions fn;
1282    fn.version = DS_VERSION;
1283    fn.start = &start;
1284    fn.step = &simLoop;
1285    fn.command = &command;
1286    fn.stop = 0;
1287    fn.path_to_textures = "../../drawstuff/textures";
1288
1289    dsSetSphereQuality (3);
1290    dsSetCapsuleQuality (8);
1291    dsSimulationLoop (argc,argv,1280,900,&fn);
1292  }
1293  else {
1294    // do all tests noninteractively
1295
1296    for (i=0; i<MAX_TESTS; i++) testslot[i].number = i;
1297
1298    // first put the active tests into a separate array
1299    int n=0;
1300    for (i=0; i<MAX_TESTS; i++) if (testslot[i].name) n++;
1301    TestSlot **ts = (TestSlot**) alloca (n * sizeof(TestSlot*));
1302    j = 0;
1303    for (i=0; i<MAX_TESTS; i++) if (testslot[i].name) ts[j++] = testslot+i;
1304    if (j != n) dDebug (0,"internal");
1305
1306    // do two test batches. the first test batch has far fewer reps and will
1307    // catch problems quickly. if all tests in the first batch passes, the
1308    // second batch is run.
1309
1310    for (i=0; i<n; i++) ts[i]->failcount = 0;
1311    int total_reps=0;
1312    for (int batch=0; batch<2; batch++) {
1313      int reps = (batch==0) ? TEST_REPS1 : TEST_REPS2;
1314      total_reps += reps;
1315      printf ("testing batch %d (%d reps)...\n",batch+1,reps);
1316
1317      // run tests
1318      for (j=0; j<reps; j++) {
1319        for (i=0; i<n; i++) {
1320          current_test = ts[i]->number;
1321          if (ts[i]->test_fn() != 1) ts[i]->failcount++;
1322        }
1323      }
1324
1325      // check for failures
1326      int total_fail_count=0;
1327      for (i=0; i<n; i++) total_fail_count += ts[i]->failcount;
1328      if (total_fail_count) break;
1329    }
1330
1331    // print results
1332    for (i=0; i<n; i++) {
1333      printf ("%3d: %-30s: ",ts[i]->number,ts[i]->name);
1334      if (ts[i]->failcount) {
1335        printf ("FAILED (%.2f%%) at line %d\n",
1336                double(ts[i]->failcount)/double(total_reps)*100.0,
1337                ts[i]->last_failed_line);
1338      }
1339      else {
1340        printf ("ok\n");
1341      }
1342    }
1343  }
1344}
1345
1346//****************************************************************************
1347
1348int main (int argc, char **argv)
1349{
1350  // setup all tests
1351
1352  memset (testslot,0,sizeof(testslot));
1353  dInitODE();
1354
1355  MAKE_TEST(1,test_sphere_point_depth);
1356  MAKE_TEST(2,test_box_point_depth);
1357  MAKE_TEST(3,test_ccylinder_point_depth);
1358  MAKE_TEST(4,test_plane_point_depth);
1359
1360  MAKE_TEST(10,test_ray_and_sphere);
1361  MAKE_TEST(11,test_ray_and_box);
1362  MAKE_TEST(12,test_ray_and_ccylinder);
1363  MAKE_TEST(13,test_ray_and_plane);
1364
1365  MAKE_TEST(100,test_dBoxTouchesBox);
1366  MAKE_TEST(101,test_dBoxBox);
1367
1368  do_tests (argc,argv);
1369  dCloseODE();
1370  return 0;
1371}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.