| 1 | /* | 
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| 2 | Bullet Continuous Collision Detection and Physics Library | 
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| 3 | Copyright (c) 2003-2006 Erwin Coumans  http://continuousphysics.com/Bullet/ | 
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| 4 |  | 
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| 5 | This software is provided 'as-is', without any express or implied warranty. | 
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| 6 | In no event will the authors be held liable for any damages arising from the use of this software. | 
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| 7 | Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,  | 
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| 8 | including commercial applications, and to alter it and redistribute it freely,  | 
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| 9 | subject to the following restrictions: | 
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| 14 | */ | 
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| 15 |  | 
|---|
| 16 | #include "btSphereBoxCollisionAlgorithm.h" | 
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| 17 | #include "BulletCollision/CollisionDispatch/btCollisionDispatcher.h" | 
|---|
| 18 | #include "BulletCollision/CollisionShapes/btSphereShape.h" | 
|---|
| 19 | #include "BulletCollision/CollisionShapes/btBoxShape.h" | 
|---|
| 20 | #include "BulletCollision/CollisionDispatch/btCollisionObject.h" | 
|---|
| 21 | //#include <stdio.h> | 
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| 22 |  | 
|---|
| 23 | btSphereBoxCollisionAlgorithm::btSphereBoxCollisionAlgorithm(btPersistentManifold* mf,const btCollisionAlgorithmConstructionInfo& ci,btCollisionObject* col0,btCollisionObject* col1, bool isSwapped) | 
|---|
| 24 | : btActivatingCollisionAlgorithm(ci,col0,col1), | 
|---|
| 25 | m_ownManifold(false), | 
|---|
| 26 | m_manifoldPtr(mf), | 
|---|
| 27 | m_isSwapped(isSwapped) | 
|---|
| 28 | { | 
|---|
| 29 |         btCollisionObject* sphereObj = m_isSwapped? col1 : col0; | 
|---|
| 30 |         btCollisionObject* boxObj = m_isSwapped? col0 : col1; | 
|---|
| 31 |          | 
|---|
| 32 |         if (!m_manifoldPtr && m_dispatcher->needsCollision(sphereObj,boxObj)) | 
|---|
| 33 |         { | 
|---|
| 34 |                 m_manifoldPtr = m_dispatcher->getNewManifold(sphereObj,boxObj); | 
|---|
| 35 |                 m_ownManifold = true; | 
|---|
| 36 |         } | 
|---|
| 37 | } | 
|---|
| 38 |  | 
|---|
| 39 |  | 
|---|
| 40 | btSphereBoxCollisionAlgorithm::~btSphereBoxCollisionAlgorithm() | 
|---|
| 41 | { | 
|---|
| 42 |         if (m_ownManifold) | 
|---|
| 43 |         { | 
|---|
| 44 |                 if (m_manifoldPtr) | 
|---|
| 45 |                         m_dispatcher->releaseManifold(m_manifoldPtr); | 
|---|
| 46 |         } | 
|---|
| 47 | } | 
|---|
| 48 |  | 
|---|
| 49 |  | 
|---|
| 50 |  | 
|---|
| 51 | void btSphereBoxCollisionAlgorithm::processCollision (btCollisionObject* body0,btCollisionObject* body1,const btDispatcherInfo& dispatchInfo,btManifoldResult* resultOut) | 
|---|
| 52 | { | 
|---|
| 53 |         (void)dispatchInfo; | 
|---|
| 54 |         (void)resultOut; | 
|---|
| 55 |         if (!m_manifoldPtr) | 
|---|
| 56 |                 return; | 
|---|
| 57 |  | 
|---|
| 58 |         btCollisionObject* sphereObj = m_isSwapped? body1 : body0; | 
|---|
| 59 |         btCollisionObject* boxObj = m_isSwapped? body0 : body1; | 
|---|
| 60 |  | 
|---|
| 61 |  | 
|---|
| 62 |         btSphereShape* sphere0 = (btSphereShape*)sphereObj->getCollisionShape(); | 
|---|
| 63 |  | 
|---|
| 64 |         btVector3 normalOnSurfaceB; | 
|---|
| 65 |         btVector3 pOnBox,pOnSphere; | 
|---|
| 66 |         btVector3 sphereCenter = sphereObj->getWorldTransform().getOrigin(); | 
|---|
| 67 |         btScalar radius = sphere0->getRadius(); | 
|---|
| 68 |          | 
|---|
| 69 |         btScalar dist = getSphereDistance(boxObj,pOnBox,pOnSphere,sphereCenter,radius); | 
|---|
| 70 |  | 
|---|
| 71 |         resultOut->setPersistentManifold(m_manifoldPtr); | 
|---|
| 72 |  | 
|---|
| 73 |         if (dist < SIMD_EPSILON) | 
|---|
| 74 |         { | 
|---|
| 75 |                 btVector3 normalOnSurfaceB = (pOnBox- pOnSphere).normalize(); | 
|---|
| 76 |  | 
|---|
| 77 |                 /// report a contact. internally this will be kept persistent, and contact reduction is done | 
|---|
| 78 |  | 
|---|
| 79 |                 resultOut->addContactPoint(normalOnSurfaceB,pOnBox,dist); | 
|---|
| 80 |                  | 
|---|
| 81 |         } | 
|---|
| 82 |  | 
|---|
| 83 |         if (m_ownManifold) | 
|---|
| 84 |         { | 
|---|
| 85 |                 if (m_manifoldPtr->getNumContacts()) | 
|---|
| 86 |                 { | 
|---|
| 87 |                         resultOut->refreshContactPoints(); | 
|---|
| 88 |                 } | 
|---|
| 89 |         } | 
|---|
| 90 |  | 
|---|
| 91 | } | 
|---|
| 92 |  | 
|---|
| 93 | btScalar btSphereBoxCollisionAlgorithm::calculateTimeOfImpact(btCollisionObject* col0,btCollisionObject* col1,const btDispatcherInfo& dispatchInfo,btManifoldResult* resultOut) | 
|---|
| 94 | { | 
|---|
| 95 |         (void)resultOut; | 
|---|
| 96 |         (void)dispatchInfo; | 
|---|
| 97 |         (void)col0; | 
|---|
| 98 |         (void)col1; | 
|---|
| 99 |  | 
|---|
| 100 |         //not yet | 
|---|
| 101 |         return btScalar(1.); | 
|---|
| 102 | } | 
|---|
| 103 |  | 
|---|
| 104 |  | 
|---|
| 105 | btScalar btSphereBoxCollisionAlgorithm::getSphereDistance(btCollisionObject* boxObj, btVector3& pointOnBox, btVector3& v3PointOnSphere, const btVector3& sphereCenter, btScalar fRadius )  | 
|---|
| 106 | { | 
|---|
| 107 |  | 
|---|
| 108 |         btScalar margins; | 
|---|
| 109 |         btVector3 bounds[2]; | 
|---|
| 110 |         btBoxShape* boxShape= (btBoxShape*)boxObj->getCollisionShape(); | 
|---|
| 111 |          | 
|---|
| 112 |         bounds[0] = -boxShape->getHalfExtentsWithoutMargin(); | 
|---|
| 113 |         bounds[1] = boxShape->getHalfExtentsWithoutMargin(); | 
|---|
| 114 |  | 
|---|
| 115 |         margins = boxShape->getMargin();//also add sphereShape margin? | 
|---|
| 116 |  | 
|---|
| 117 |         const btTransform&      m44T = boxObj->getWorldTransform(); | 
|---|
| 118 |  | 
|---|
| 119 |         btVector3       boundsVec[2]; | 
|---|
| 120 |         btScalar        fPenetration; | 
|---|
| 121 |  | 
|---|
| 122 |         boundsVec[0] = bounds[0]; | 
|---|
| 123 |         boundsVec[1] = bounds[1]; | 
|---|
| 124 |  | 
|---|
| 125 |         btVector3       marginsVec( margins, margins, margins ); | 
|---|
| 126 |  | 
|---|
| 127 |         // add margins | 
|---|
| 128 |         bounds[0] += marginsVec; | 
|---|
| 129 |         bounds[1] -= marginsVec; | 
|---|
| 130 |  | 
|---|
| 131 |         ///////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 132 |  | 
|---|
| 133 |         btVector3       tmp, prel, n[6], normal, v3P; | 
|---|
| 134 |         btScalar   fSep = btScalar(10000000.0), fSepThis; | 
|---|
| 135 |  | 
|---|
| 136 |         n[0].setValue( btScalar(-1.0),  btScalar(0.0),  btScalar(0.0) ); | 
|---|
| 137 |         n[1].setValue(  btScalar(0.0), btScalar(-1.0),  btScalar(0.0) ); | 
|---|
| 138 |         n[2].setValue(  btScalar(0.0),  btScalar(0.0), btScalar(-1.0) ); | 
|---|
| 139 |         n[3].setValue(  btScalar(1.0),  btScalar(0.0),  btScalar(0.0) ); | 
|---|
| 140 |         n[4].setValue(  btScalar(0.0),  btScalar(1.0),  btScalar(0.0) ); | 
|---|
| 141 |         n[5].setValue(  btScalar(0.0),  btScalar(0.0),  btScalar(1.0) ); | 
|---|
| 142 |  | 
|---|
| 143 |         // convert  point in local space | 
|---|
| 144 |         prel = m44T.invXform( sphereCenter); | 
|---|
| 145 |          | 
|---|
| 146 |         bool    bFound = false; | 
|---|
| 147 |  | 
|---|
| 148 |         v3P = prel; | 
|---|
| 149 |  | 
|---|
| 150 |         for (int i=0;i<6;i++) | 
|---|
| 151 |         { | 
|---|
| 152 |                 int j = i<3? 0:1; | 
|---|
| 153 |                 if ( (fSepThis = ((v3P-bounds[j]) .dot(n[i]))) > btScalar(0.0) ) | 
|---|
| 154 |                 { | 
|---|
| 155 |                         v3P = v3P - n[i]*fSepThis;               | 
|---|
| 156 |                         bFound = true; | 
|---|
| 157 |                 } | 
|---|
| 158 |         } | 
|---|
| 159 |          | 
|---|
| 160 |         // | 
|---|
| 161 |  | 
|---|
| 162 |         if ( bFound ) | 
|---|
| 163 |         { | 
|---|
| 164 |                 bounds[0] = boundsVec[0]; | 
|---|
| 165 |                 bounds[1] = boundsVec[1]; | 
|---|
| 166 |  | 
|---|
| 167 |                 normal = (prel - v3P).normalize(); | 
|---|
| 168 |                 pointOnBox = v3P + normal*margins; | 
|---|
| 169 |                 v3PointOnSphere = prel - normal*fRadius; | 
|---|
| 170 |  | 
|---|
| 171 |                 if ( ((v3PointOnSphere - pointOnBox) .dot (normal)) > btScalar(0.0) ) | 
|---|
| 172 |                 { | 
|---|
| 173 |                         return btScalar(1.0); | 
|---|
| 174 |                 } | 
|---|
| 175 |  | 
|---|
| 176 |                 // transform back in world space | 
|---|
| 177 |                 tmp = m44T( pointOnBox); | 
|---|
| 178 |                 pointOnBox    = tmp; | 
|---|
| 179 |                 tmp  = m44T( v3PointOnSphere);           | 
|---|
| 180 |                 v3PointOnSphere = tmp; | 
|---|
| 181 |                 btScalar fSeps2 = (pointOnBox-v3PointOnSphere).length2(); | 
|---|
| 182 |                  | 
|---|
| 183 |                 //if this fails, fallback into deeper penetration case, below | 
|---|
| 184 |                 if (fSeps2 > SIMD_EPSILON) | 
|---|
| 185 |                 { | 
|---|
| 186 |                         fSep = - btSqrt(fSeps2); | 
|---|
| 187 |                         normal = (pointOnBox-v3PointOnSphere); | 
|---|
| 188 |                         normal *= btScalar(1.)/fSep; | 
|---|
| 189 |                 } | 
|---|
| 190 |  | 
|---|
| 191 |                 return fSep; | 
|---|
| 192 |         } | 
|---|
| 193 |  | 
|---|
| 194 |         ////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 195 |         // Deep penetration case | 
|---|
| 196 |  | 
|---|
| 197 |         fPenetration = getSpherePenetration( boxObj,pointOnBox, v3PointOnSphere, sphereCenter, fRadius,bounds[0],bounds[1] ); | 
|---|
| 198 |  | 
|---|
| 199 |         bounds[0] = boundsVec[0]; | 
|---|
| 200 |         bounds[1] = boundsVec[1]; | 
|---|
| 201 |  | 
|---|
| 202 |         if ( fPenetration <= btScalar(0.0) ) | 
|---|
| 203 |                 return (fPenetration-margins); | 
|---|
| 204 |         else | 
|---|
| 205 |                 return btScalar(1.0); | 
|---|
| 206 | } | 
|---|
| 207 |  | 
|---|
| 208 | btScalar btSphereBoxCollisionAlgorithm::getSpherePenetration( btCollisionObject* boxObj,btVector3& pointOnBox, btVector3& v3PointOnSphere, const btVector3& sphereCenter, btScalar fRadius, const btVector3& aabbMin, const btVector3& aabbMax)  | 
|---|
| 209 | { | 
|---|
| 210 |  | 
|---|
| 211 |         btVector3 bounds[2]; | 
|---|
| 212 |  | 
|---|
| 213 |         bounds[0] = aabbMin; | 
|---|
| 214 |         bounds[1] = aabbMax; | 
|---|
| 215 |  | 
|---|
| 216 |         btVector3       p0, tmp, prel, n[6], normal; | 
|---|
| 217 |         btScalar   fSep = btScalar(-10000000.0), fSepThis; | 
|---|
| 218 |  | 
|---|
| 219 |         // set p0 and normal to a default value to shup up GCC | 
|---|
| 220 |         p0.setValue(btScalar(0.), btScalar(0.), btScalar(0.)); | 
|---|
| 221 |         normal.setValue(btScalar(0.), btScalar(0.), btScalar(0.)); | 
|---|
| 222 |  | 
|---|
| 223 |         n[0].setValue( btScalar(-1.0),  btScalar(0.0),  btScalar(0.0) ); | 
|---|
| 224 |         n[1].setValue(  btScalar(0.0), btScalar(-1.0),  btScalar(0.0) ); | 
|---|
| 225 |         n[2].setValue(  btScalar(0.0),  btScalar(0.0), btScalar(-1.0) ); | 
|---|
| 226 |         n[3].setValue(  btScalar(1.0),  btScalar(0.0),  btScalar(0.0) ); | 
|---|
| 227 |         n[4].setValue(  btScalar(0.0),  btScalar(1.0),  btScalar(0.0) ); | 
|---|
| 228 |         n[5].setValue(  btScalar(0.0),  btScalar(0.0),  btScalar(1.0) ); | 
|---|
| 229 |  | 
|---|
| 230 |         const btTransform&      m44T = boxObj->getWorldTransform(); | 
|---|
| 231 |  | 
|---|
| 232 |         // convert  point in local space | 
|---|
| 233 |         prel = m44T.invXform( sphereCenter); | 
|---|
| 234 |  | 
|---|
| 235 |         /////////// | 
|---|
| 236 |  | 
|---|
| 237 |         for (int i=0;i<6;i++) | 
|---|
| 238 |         { | 
|---|
| 239 |                 int j = i<3 ? 0:1; | 
|---|
| 240 |                 if ( (fSepThis = ((prel-bounds[j]) .dot( n[i]))-fRadius) > btScalar(0.0) )      return btScalar(1.0); | 
|---|
| 241 |                 if ( fSepThis > fSep ) | 
|---|
| 242 |                 { | 
|---|
| 243 |                         p0 = bounds[j]; normal = (btVector3&)n[i]; | 
|---|
| 244 |                         fSep = fSepThis; | 
|---|
| 245 |                 } | 
|---|
| 246 |         } | 
|---|
| 247 |  | 
|---|
| 248 |         pointOnBox = prel - normal*(normal.dot((prel-p0))); | 
|---|
| 249 |         v3PointOnSphere = pointOnBox + normal*fSep; | 
|---|
| 250 |  | 
|---|
| 251 |         // transform back in world space | 
|---|
| 252 |         tmp  = m44T( pointOnBox);                | 
|---|
| 253 |         pointOnBox    = tmp; | 
|---|
| 254 |         tmp  = m44T( v3PointOnSphere);          v3PointOnSphere = tmp; | 
|---|
| 255 |         normal = (pointOnBox-v3PointOnSphere).normalize(); | 
|---|
| 256 |  | 
|---|
| 257 |         return fSep; | 
|---|
| 258 |  | 
|---|
| 259 | } | 
|---|
| 260 |  | 
|---|