| 1 | /* | 
|---|
| 2 |  * Copyright (c) 2005 Erwin Coumans http://continuousphysics.com/Bullet/ | 
|---|
| 3 |  * | 
|---|
| 4 |  * Permission to use, copy, modify, distribute and sell this software | 
|---|
| 5 |  * and its documentation for any purpose is hereby granted without fee, | 
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| 6 |  * provided that the above copyright notice appear in all copies. | 
|---|
| 7 |  * Erwin Coumans makes no representations about the suitability  | 
|---|
| 8 |  * of this software for any purpose.   | 
|---|
| 9 |  * It is provided "as is" without express or implied warranty. | 
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| 10 | */ | 
|---|
| 11 |  | 
|---|
| 12 | #include "LinearMath/btVector3.h" | 
|---|
| 13 | #include "btRaycastVehicle.h" | 
|---|
| 14 |  | 
|---|
| 15 | #include "BulletDynamics/ConstraintSolver/btSolve2LinearConstraint.h" | 
|---|
| 16 | #include "BulletDynamics/ConstraintSolver/btJacobianEntry.h" | 
|---|
| 17 | #include "LinearMath/btQuaternion.h" | 
|---|
| 18 | #include "BulletDynamics/Dynamics/btDynamicsWorld.h" | 
|---|
| 19 | #include "btVehicleRaycaster.h" | 
|---|
| 20 | #include "btWheelInfo.h" | 
|---|
| 21 | #include "LinearMath/btMinMax.h" | 
|---|
| 22 | #include "LinearMath/btIDebugDraw.h" | 
|---|
| 23 | #include "BulletDynamics/ConstraintSolver/btContactConstraint.h" | 
|---|
| 24 |  | 
|---|
| 25 | static btRigidBody s_fixedObject( 0,0,0); | 
|---|
| 26 |  | 
|---|
| 27 | btRaycastVehicle::btRaycastVehicle(const btVehicleTuning& tuning,btRigidBody* chassis,  btVehicleRaycaster* raycaster ) | 
|---|
| 28 | :m_vehicleRaycaster(raycaster), | 
|---|
| 29 | m_pitchControl(btScalar(0.)) | 
|---|
| 30 | { | 
|---|
| 31 |         m_chassisBody = chassis; | 
|---|
| 32 |         m_indexRightAxis = 0; | 
|---|
| 33 |         m_indexUpAxis = 2; | 
|---|
| 34 |         m_indexForwardAxis = 1; | 
|---|
| 35 |         defaultInit(tuning); | 
|---|
| 36 | } | 
|---|
| 37 |  | 
|---|
| 38 |  | 
|---|
| 39 | void btRaycastVehicle::defaultInit(const btVehicleTuning& tuning) | 
|---|
| 40 | { | 
|---|
| 41 |         (void)tuning; | 
|---|
| 42 |         m_currentVehicleSpeedKmHour = btScalar(0.); | 
|---|
| 43 |         m_steeringValue = btScalar(0.); | 
|---|
| 44 |          | 
|---|
| 45 | } | 
|---|
| 46 |  | 
|---|
| 47 |          | 
|---|
| 48 |  | 
|---|
| 49 | btRaycastVehicle::~btRaycastVehicle() | 
|---|
| 50 | { | 
|---|
| 51 | } | 
|---|
| 52 |  | 
|---|
| 53 |  | 
|---|
| 54 | // | 
|---|
| 55 | // basically most of the code is general for 2 or 4 wheel vehicles, but some of it needs to be reviewed | 
|---|
| 56 | // | 
|---|
| 57 | btWheelInfo&    btRaycastVehicle::addWheel( const btVector3& connectionPointCS, const btVector3& wheelDirectionCS0,const btVector3& wheelAxleCS, btScalar suspensionRestLength, btScalar wheelRadius,const btVehicleTuning& tuning, bool isFrontWheel) | 
|---|
| 58 | { | 
|---|
| 59 |  | 
|---|
| 60 |         btWheelInfoConstructionInfo ci; | 
|---|
| 61 |  | 
|---|
| 62 |         ci.m_chassisConnectionCS = connectionPointCS; | 
|---|
| 63 |         ci.m_wheelDirectionCS = wheelDirectionCS0; | 
|---|
| 64 |         ci.m_wheelAxleCS = wheelAxleCS; | 
|---|
| 65 |         ci.m_suspensionRestLength = suspensionRestLength; | 
|---|
| 66 |         ci.m_wheelRadius = wheelRadius; | 
|---|
| 67 |         ci.m_suspensionStiffness = tuning.m_suspensionStiffness; | 
|---|
| 68 |         ci.m_wheelsDampingCompression = tuning.m_suspensionCompression; | 
|---|
| 69 |         ci.m_wheelsDampingRelaxation = tuning.m_suspensionDamping; | 
|---|
| 70 |         ci.m_frictionSlip = tuning.m_frictionSlip; | 
|---|
| 71 |         ci.m_bIsFrontWheel = isFrontWheel; | 
|---|
| 72 |         ci.m_maxSuspensionTravelCm = tuning.m_maxSuspensionTravelCm; | 
|---|
| 73 |  | 
|---|
| 74 |         m_wheelInfo.push_back( btWheelInfo(ci)); | 
|---|
| 75 |          | 
|---|
| 76 |         btWheelInfo& wheel = m_wheelInfo[getNumWheels()-1]; | 
|---|
| 77 |          | 
|---|
| 78 |         updateWheelTransformsWS( wheel , false ); | 
|---|
| 79 |         updateWheelTransform(getNumWheels()-1,false); | 
|---|
| 80 |         return wheel; | 
|---|
| 81 | } | 
|---|
| 82 |  | 
|---|
| 83 |  | 
|---|
| 84 |  | 
|---|
| 85 |  | 
|---|
| 86 | const btTransform&      btRaycastVehicle::getWheelTransformWS( int wheelIndex ) const | 
|---|
| 87 | { | 
|---|
| 88 |         btAssert(wheelIndex < getNumWheels()); | 
|---|
| 89 |         const btWheelInfo& wheel = m_wheelInfo[wheelIndex]; | 
|---|
| 90 |         return wheel.m_worldTransform; | 
|---|
| 91 |  | 
|---|
| 92 | } | 
|---|
| 93 |  | 
|---|
| 94 | void    btRaycastVehicle::updateWheelTransform( int wheelIndex , bool interpolatedTransform) | 
|---|
| 95 | { | 
|---|
| 96 |          | 
|---|
| 97 |         btWheelInfo& wheel = m_wheelInfo[ wheelIndex ]; | 
|---|
| 98 |         updateWheelTransformsWS(wheel,interpolatedTransform); | 
|---|
| 99 |         btVector3 up = -wheel.m_raycastInfo.m_wheelDirectionWS; | 
|---|
| 100 |         const btVector3& right = wheel.m_raycastInfo.m_wheelAxleWS; | 
|---|
| 101 |         btVector3 fwd = up.cross(right); | 
|---|
| 102 |         fwd = fwd.normalize(); | 
|---|
| 103 | //      up = right.cross(fwd); | 
|---|
| 104 | //      up.normalize(); | 
|---|
| 105 |  | 
|---|
| 106 |         //rotate around steering over de wheelAxleWS | 
|---|
| 107 |         btScalar steering = wheel.m_steering; | 
|---|
| 108 |          | 
|---|
| 109 |         btQuaternion steeringOrn(up,steering);//wheel.m_steering); | 
|---|
| 110 |         btMatrix3x3 steeringMat(steeringOrn); | 
|---|
| 111 |  | 
|---|
| 112 |         btQuaternion rotatingOrn(right,-wheel.m_rotation); | 
|---|
| 113 |         btMatrix3x3 rotatingMat(rotatingOrn); | 
|---|
| 114 |  | 
|---|
| 115 |         btMatrix3x3 basis2( | 
|---|
| 116 |                 right[0],fwd[0],up[0], | 
|---|
| 117 |                 right[1],fwd[1],up[1], | 
|---|
| 118 |                 right[2],fwd[2],up[2] | 
|---|
| 119 |         ); | 
|---|
| 120 |          | 
|---|
| 121 |         wheel.m_worldTransform.setBasis(steeringMat * rotatingMat * basis2); | 
|---|
| 122 |         wheel.m_worldTransform.setOrigin( | 
|---|
| 123 |                 wheel.m_raycastInfo.m_hardPointWS + wheel.m_raycastInfo.m_wheelDirectionWS * wheel.m_raycastInfo.m_suspensionLength | 
|---|
| 124 |         ); | 
|---|
| 125 | } | 
|---|
| 126 |  | 
|---|
| 127 | void btRaycastVehicle::resetSuspension() | 
|---|
| 128 | { | 
|---|
| 129 |  | 
|---|
| 130 |         int i; | 
|---|
| 131 |         for (i=0;i<m_wheelInfo.size();  i++) | 
|---|
| 132 |         { | 
|---|
| 133 |                         btWheelInfo& wheel = m_wheelInfo[i]; | 
|---|
| 134 |                         wheel.m_raycastInfo.m_suspensionLength = wheel.getSuspensionRestLength(); | 
|---|
| 135 |                         wheel.m_suspensionRelativeVelocity = btScalar(0.0); | 
|---|
| 136 |                          | 
|---|
| 137 |                         wheel.m_raycastInfo.m_contactNormalWS = - wheel.m_raycastInfo.m_wheelDirectionWS; | 
|---|
| 138 |                         //wheel_info.setContactFriction(btScalar(0.0)); | 
|---|
| 139 |                         wheel.m_clippedInvContactDotSuspension = btScalar(1.0); | 
|---|
| 140 |         } | 
|---|
| 141 | } | 
|---|
| 142 |  | 
|---|
| 143 | void    btRaycastVehicle::updateWheelTransformsWS(btWheelInfo& wheel , bool interpolatedTransform) | 
|---|
| 144 | { | 
|---|
| 145 |         wheel.m_raycastInfo.m_isInContact = false; | 
|---|
| 146 |  | 
|---|
| 147 |         btTransform chassisTrans = getChassisWorldTransform(); | 
|---|
| 148 |         if (interpolatedTransform && (getRigidBody()->getMotionState())) | 
|---|
| 149 |         { | 
|---|
| 150 |                 getRigidBody()->getMotionState()->getWorldTransform(chassisTrans); | 
|---|
| 151 |         } | 
|---|
| 152 |  | 
|---|
| 153 |         wheel.m_raycastInfo.m_hardPointWS = chassisTrans( wheel.m_chassisConnectionPointCS ); | 
|---|
| 154 |         wheel.m_raycastInfo.m_wheelDirectionWS = chassisTrans.getBasis() *  wheel.m_wheelDirectionCS ; | 
|---|
| 155 |         wheel.m_raycastInfo.m_wheelAxleWS = chassisTrans.getBasis() * wheel.m_wheelAxleCS; | 
|---|
| 156 | } | 
|---|
| 157 |  | 
|---|
| 158 | btScalar btRaycastVehicle::rayCast(btWheelInfo& wheel) | 
|---|
| 159 | { | 
|---|
| 160 |         updateWheelTransformsWS( wheel,false); | 
|---|
| 161 |  | 
|---|
| 162 |          | 
|---|
| 163 |         btScalar depth = -1; | 
|---|
| 164 |          | 
|---|
| 165 |         btScalar raylen = wheel.getSuspensionRestLength()+wheel.m_wheelsRadius; | 
|---|
| 166 |  | 
|---|
| 167 |         btVector3 rayvector = wheel.m_raycastInfo.m_wheelDirectionWS * (raylen); | 
|---|
| 168 |         const btVector3& source = wheel.m_raycastInfo.m_hardPointWS; | 
|---|
| 169 |         wheel.m_raycastInfo.m_contactPointWS = source + rayvector; | 
|---|
| 170 |         const btVector3& target = wheel.m_raycastInfo.m_contactPointWS; | 
|---|
| 171 |  | 
|---|
| 172 |         btScalar param = btScalar(0.); | 
|---|
| 173 |          | 
|---|
| 174 |         btVehicleRaycaster::btVehicleRaycasterResult    rayResults; | 
|---|
| 175 |  | 
|---|
| 176 |         btAssert(m_vehicleRaycaster); | 
|---|
| 177 |  | 
|---|
| 178 |         void* object = m_vehicleRaycaster->castRay(source,target,rayResults); | 
|---|
| 179 |  | 
|---|
| 180 |         wheel.m_raycastInfo.m_groundObject = 0; | 
|---|
| 181 |  | 
|---|
| 182 |         if (object) | 
|---|
| 183 |         { | 
|---|
| 184 |                 param = rayResults.m_distFraction; | 
|---|
| 185 |                 depth = raylen * rayResults.m_distFraction; | 
|---|
| 186 |                 wheel.m_raycastInfo.m_contactNormalWS  = rayResults.m_hitNormalInWorld; | 
|---|
| 187 |                 wheel.m_raycastInfo.m_isInContact = true; | 
|---|
| 188 |                  | 
|---|
| 189 |                 wheel.m_raycastInfo.m_groundObject = &s_fixedObject;///@todo for driving on dynamic/movable objects!; | 
|---|
| 190 |                 //wheel.m_raycastInfo.m_groundObject = object; | 
|---|
| 191 |  | 
|---|
| 192 |  | 
|---|
| 193 |                 btScalar hitDistance = param*raylen; | 
|---|
| 194 |                 wheel.m_raycastInfo.m_suspensionLength = hitDistance - wheel.m_wheelsRadius; | 
|---|
| 195 |                 //clamp on max suspension travel | 
|---|
| 196 |  | 
|---|
| 197 |                 btScalar  minSuspensionLength = wheel.getSuspensionRestLength() - wheel.m_maxSuspensionTravelCm*btScalar(0.01); | 
|---|
| 198 |                 btScalar maxSuspensionLength = wheel.getSuspensionRestLength()+ wheel.m_maxSuspensionTravelCm*btScalar(0.01); | 
|---|
| 199 |                 if (wheel.m_raycastInfo.m_suspensionLength < minSuspensionLength) | 
|---|
| 200 |                 { | 
|---|
| 201 |                         wheel.m_raycastInfo.m_suspensionLength = minSuspensionLength; | 
|---|
| 202 |                 } | 
|---|
| 203 |                 if (wheel.m_raycastInfo.m_suspensionLength > maxSuspensionLength) | 
|---|
| 204 |                 { | 
|---|
| 205 |                         wheel.m_raycastInfo.m_suspensionLength = maxSuspensionLength; | 
|---|
| 206 |                 } | 
|---|
| 207 |  | 
|---|
| 208 |                 wheel.m_raycastInfo.m_contactPointWS = rayResults.m_hitPointInWorld; | 
|---|
| 209 |  | 
|---|
| 210 |                 btScalar denominator= wheel.m_raycastInfo.m_contactNormalWS.dot( wheel.m_raycastInfo.m_wheelDirectionWS ); | 
|---|
| 211 |  | 
|---|
| 212 |                 btVector3 chassis_velocity_at_contactPoint; | 
|---|
| 213 |                 btVector3 relpos = wheel.m_raycastInfo.m_contactPointWS-getRigidBody()->getCenterOfMassPosition(); | 
|---|
| 214 |  | 
|---|
| 215 |                 chassis_velocity_at_contactPoint = getRigidBody()->getVelocityInLocalPoint(relpos); | 
|---|
| 216 |  | 
|---|
| 217 |                 btScalar projVel = wheel.m_raycastInfo.m_contactNormalWS.dot( chassis_velocity_at_contactPoint ); | 
|---|
| 218 |  | 
|---|
| 219 |                 if ( denominator >= btScalar(-0.1)) | 
|---|
| 220 |                 { | 
|---|
| 221 |                         wheel.m_suspensionRelativeVelocity = btScalar(0.0); | 
|---|
| 222 |                         wheel.m_clippedInvContactDotSuspension = btScalar(1.0) / btScalar(0.1); | 
|---|
| 223 |                 } | 
|---|
| 224 |                 else | 
|---|
| 225 |                 { | 
|---|
| 226 |                         btScalar inv = btScalar(-1.) / denominator; | 
|---|
| 227 |                         wheel.m_suspensionRelativeVelocity = projVel * inv; | 
|---|
| 228 |                         wheel.m_clippedInvContactDotSuspension = inv; | 
|---|
| 229 |                 } | 
|---|
| 230 |                          | 
|---|
| 231 |         } else | 
|---|
| 232 |         { | 
|---|
| 233 |                 //put wheel info as in rest position | 
|---|
| 234 |                 wheel.m_raycastInfo.m_suspensionLength = wheel.getSuspensionRestLength(); | 
|---|
| 235 |                 wheel.m_suspensionRelativeVelocity = btScalar(0.0); | 
|---|
| 236 |                 wheel.m_raycastInfo.m_contactNormalWS = - wheel.m_raycastInfo.m_wheelDirectionWS; | 
|---|
| 237 |                 wheel.m_clippedInvContactDotSuspension = btScalar(1.0); | 
|---|
| 238 |         } | 
|---|
| 239 |  | 
|---|
| 240 |         return depth; | 
|---|
| 241 | } | 
|---|
| 242 |  | 
|---|
| 243 |  | 
|---|
| 244 | const btTransform& btRaycastVehicle::getChassisWorldTransform() const | 
|---|
| 245 | { | 
|---|
| 246 |         /*if (getRigidBody()->getMotionState()) | 
|---|
| 247 |         { | 
|---|
| 248 |                 btTransform chassisWorldTrans; | 
|---|
| 249 |                 getRigidBody()->getMotionState()->getWorldTransform(chassisWorldTrans); | 
|---|
| 250 |                 return chassisWorldTrans; | 
|---|
| 251 |         } | 
|---|
| 252 |         */ | 
|---|
| 253 |  | 
|---|
| 254 |          | 
|---|
| 255 |         return getRigidBody()->getCenterOfMassTransform(); | 
|---|
| 256 | } | 
|---|
| 257 |  | 
|---|
| 258 |  | 
|---|
| 259 | void btRaycastVehicle::updateVehicle( btScalar step ) | 
|---|
| 260 | { | 
|---|
| 261 |         { | 
|---|
| 262 |                 for (int i=0;i<getNumWheels();i++) | 
|---|
| 263 |                 { | 
|---|
| 264 |                         updateWheelTransform(i,false); | 
|---|
| 265 |                 } | 
|---|
| 266 |         } | 
|---|
| 267 |  | 
|---|
| 268 |  | 
|---|
| 269 |         m_currentVehicleSpeedKmHour = btScalar(3.6) * getRigidBody()->getLinearVelocity().length(); | 
|---|
| 270 |          | 
|---|
| 271 |         const btTransform& chassisTrans = getChassisWorldTransform(); | 
|---|
| 272 |  | 
|---|
| 273 |         btVector3 forwardW ( | 
|---|
| 274 |                 chassisTrans.getBasis()[0][m_indexForwardAxis], | 
|---|
| 275 |                 chassisTrans.getBasis()[1][m_indexForwardAxis], | 
|---|
| 276 |                 chassisTrans.getBasis()[2][m_indexForwardAxis]); | 
|---|
| 277 |  | 
|---|
| 278 |         if (forwardW.dot(getRigidBody()->getLinearVelocity()) < btScalar(0.)) | 
|---|
| 279 |         { | 
|---|
| 280 |                 m_currentVehicleSpeedKmHour *= btScalar(-1.); | 
|---|
| 281 |         } | 
|---|
| 282 |  | 
|---|
| 283 |         // | 
|---|
| 284 |         // simulate suspension | 
|---|
| 285 |         // | 
|---|
| 286 |          | 
|---|
| 287 |         int i=0; | 
|---|
| 288 |         for (i=0;i<m_wheelInfo.size();i++) | 
|---|
| 289 |         { | 
|---|
| 290 |                 btScalar depth;  | 
|---|
| 291 |                 depth = rayCast( m_wheelInfo[i]); | 
|---|
| 292 |         } | 
|---|
| 293 |  | 
|---|
| 294 |         updateSuspension(step); | 
|---|
| 295 |  | 
|---|
| 296 |          | 
|---|
| 297 |         for (i=0;i<m_wheelInfo.size();i++) | 
|---|
| 298 |         { | 
|---|
| 299 |                 //apply suspension force | 
|---|
| 300 |                 btWheelInfo& wheel = m_wheelInfo[i]; | 
|---|
| 301 |                  | 
|---|
| 302 |                 btScalar suspensionForce = wheel.m_wheelsSuspensionForce; | 
|---|
| 303 |                  | 
|---|
| 304 |                 btScalar gMaxSuspensionForce = btScalar(6000.); | 
|---|
| 305 |                 if (suspensionForce > gMaxSuspensionForce) | 
|---|
| 306 |                 { | 
|---|
| 307 |                         suspensionForce = gMaxSuspensionForce; | 
|---|
| 308 |                 } | 
|---|
| 309 |                 btVector3 impulse = wheel.m_raycastInfo.m_contactNormalWS * suspensionForce * step; | 
|---|
| 310 |                 btVector3 relpos = wheel.m_raycastInfo.m_contactPointWS - getRigidBody()->getCenterOfMassPosition(); | 
|---|
| 311 |                  | 
|---|
| 312 |                 getRigidBody()->applyImpulse(impulse, relpos); | 
|---|
| 313 |          | 
|---|
| 314 |         } | 
|---|
| 315 |          | 
|---|
| 316 |  | 
|---|
| 317 |          | 
|---|
| 318 |         updateFriction( step); | 
|---|
| 319 |  | 
|---|
| 320 |          | 
|---|
| 321 |         for (i=0;i<m_wheelInfo.size();i++) | 
|---|
| 322 |         { | 
|---|
| 323 |                 btWheelInfo& wheel = m_wheelInfo[i]; | 
|---|
| 324 |                 btVector3 relpos = wheel.m_raycastInfo.m_hardPointWS - getRigidBody()->getCenterOfMassPosition(); | 
|---|
| 325 |                 btVector3 vel = getRigidBody()->getVelocityInLocalPoint( relpos ); | 
|---|
| 326 |  | 
|---|
| 327 |                 if (wheel.m_raycastInfo.m_isInContact) | 
|---|
| 328 |                 { | 
|---|
| 329 |                         const btTransform&      chassisWorldTransform = getChassisWorldTransform(); | 
|---|
| 330 |  | 
|---|
| 331 |                         btVector3 fwd ( | 
|---|
| 332 |                                 chassisWorldTransform.getBasis()[0][m_indexForwardAxis], | 
|---|
| 333 |                                 chassisWorldTransform.getBasis()[1][m_indexForwardAxis], | 
|---|
| 334 |                                 chassisWorldTransform.getBasis()[2][m_indexForwardAxis]); | 
|---|
| 335 |  | 
|---|
| 336 |                         btScalar proj = fwd.dot(wheel.m_raycastInfo.m_contactNormalWS); | 
|---|
| 337 |                         fwd -= wheel.m_raycastInfo.m_contactNormalWS * proj; | 
|---|
| 338 |  | 
|---|
| 339 |                         btScalar proj2 = fwd.dot(vel); | 
|---|
| 340 |                          | 
|---|
| 341 |                         wheel.m_deltaRotation = (proj2 * step) / (wheel.m_wheelsRadius); | 
|---|
| 342 |                         wheel.m_rotation += wheel.m_deltaRotation; | 
|---|
| 343 |  | 
|---|
| 344 |                 } else | 
|---|
| 345 |                 { | 
|---|
| 346 |                         wheel.m_rotation += wheel.m_deltaRotation; | 
|---|
| 347 |                 } | 
|---|
| 348 |                  | 
|---|
| 349 |                 wheel.m_deltaRotation *= btScalar(0.99);//damping of rotation when not in contact | 
|---|
| 350 |  | 
|---|
| 351 |         } | 
|---|
| 352 |  | 
|---|
| 353 |  | 
|---|
| 354 |  | 
|---|
| 355 | } | 
|---|
| 356 |  | 
|---|
| 357 |  | 
|---|
| 358 | void    btRaycastVehicle::setSteeringValue(btScalar steering,int wheel) | 
|---|
| 359 | { | 
|---|
| 360 |         btAssert(wheel>=0 && wheel < getNumWheels()); | 
|---|
| 361 |  | 
|---|
| 362 |         btWheelInfo& wheelInfo = getWheelInfo(wheel); | 
|---|
| 363 |         wheelInfo.m_steering = steering; | 
|---|
| 364 | } | 
|---|
| 365 |  | 
|---|
| 366 |  | 
|---|
| 367 |  | 
|---|
| 368 | btScalar        btRaycastVehicle::getSteeringValue(int wheel) const | 
|---|
| 369 | { | 
|---|
| 370 |         return getWheelInfo(wheel).m_steering; | 
|---|
| 371 | } | 
|---|
| 372 |  | 
|---|
| 373 |  | 
|---|
| 374 | void    btRaycastVehicle::applyEngineForce(btScalar force, int wheel) | 
|---|
| 375 | { | 
|---|
| 376 |         btAssert(wheel>=0 && wheel < getNumWheels()); | 
|---|
| 377 |         btWheelInfo& wheelInfo = getWheelInfo(wheel); | 
|---|
| 378 |         wheelInfo.m_engineForce = force; | 
|---|
| 379 | } | 
|---|
| 380 |  | 
|---|
| 381 |  | 
|---|
| 382 | const btWheelInfo&      btRaycastVehicle::getWheelInfo(int index) const | 
|---|
| 383 | { | 
|---|
| 384 |         btAssert((index >= 0) && (index <       getNumWheels())); | 
|---|
| 385 |          | 
|---|
| 386 |         return m_wheelInfo[index]; | 
|---|
| 387 | } | 
|---|
| 388 |  | 
|---|
| 389 | btWheelInfo&    btRaycastVehicle::getWheelInfo(int index)  | 
|---|
| 390 | { | 
|---|
| 391 |         btAssert((index >= 0) && (index <       getNumWheels())); | 
|---|
| 392 |          | 
|---|
| 393 |         return m_wheelInfo[index]; | 
|---|
| 394 | } | 
|---|
| 395 |  | 
|---|
| 396 | void btRaycastVehicle::setBrake(btScalar brake,int wheelIndex) | 
|---|
| 397 | { | 
|---|
| 398 |         btAssert((wheelIndex >= 0) && (wheelIndex <     getNumWheels())); | 
|---|
| 399 |         getWheelInfo(wheelIndex).m_brake = brake; | 
|---|
| 400 | } | 
|---|
| 401 |  | 
|---|
| 402 |  | 
|---|
| 403 | void    btRaycastVehicle::updateSuspension(btScalar deltaTime) | 
|---|
| 404 | { | 
|---|
| 405 |         (void)deltaTime; | 
|---|
| 406 |  | 
|---|
| 407 |         btScalar chassisMass = btScalar(1.) / m_chassisBody->getInvMass(); | 
|---|
| 408 |          | 
|---|
| 409 |         for (int w_it=0; w_it<getNumWheels(); w_it++) | 
|---|
| 410 |         { | 
|---|
| 411 |                 btWheelInfo &wheel_info = m_wheelInfo[w_it]; | 
|---|
| 412 |                  | 
|---|
| 413 |                 if ( wheel_info.m_raycastInfo.m_isInContact ) | 
|---|
| 414 |                 { | 
|---|
| 415 |                         btScalar force; | 
|---|
| 416 |                         //      Spring | 
|---|
| 417 |                         { | 
|---|
| 418 |                                 btScalar        susp_length                     = wheel_info.getSuspensionRestLength(); | 
|---|
| 419 |                                 btScalar        current_length = wheel_info.m_raycastInfo.m_suspensionLength; | 
|---|
| 420 |  | 
|---|
| 421 |                                 btScalar length_diff = (susp_length - current_length); | 
|---|
| 422 |  | 
|---|
| 423 |                                 force = wheel_info.m_suspensionStiffness | 
|---|
| 424 |                                         * length_diff * wheel_info.m_clippedInvContactDotSuspension; | 
|---|
| 425 |                         } | 
|---|
| 426 |                  | 
|---|
| 427 |                         // Damper | 
|---|
| 428 |                         { | 
|---|
| 429 |                                 btScalar projected_rel_vel = wheel_info.m_suspensionRelativeVelocity; | 
|---|
| 430 |                                 { | 
|---|
| 431 |                                         btScalar        susp_damping; | 
|---|
| 432 |                                         if ( projected_rel_vel < btScalar(0.0) ) | 
|---|
| 433 |                                         { | 
|---|
| 434 |                                                 susp_damping = wheel_info.m_wheelsDampingCompression; | 
|---|
| 435 |                                         } | 
|---|
| 436 |                                         else | 
|---|
| 437 |                                         { | 
|---|
| 438 |                                                 susp_damping = wheel_info.m_wheelsDampingRelaxation; | 
|---|
| 439 |                                         } | 
|---|
| 440 |                                         force -= susp_damping * projected_rel_vel; | 
|---|
| 441 |                                 } | 
|---|
| 442 |                         } | 
|---|
| 443 |  | 
|---|
| 444 |                         // RESULT | 
|---|
| 445 |                         wheel_info.m_wheelsSuspensionForce = force * chassisMass; | 
|---|
| 446 |                         if (wheel_info.m_wheelsSuspensionForce < btScalar(0.)) | 
|---|
| 447 |                         { | 
|---|
| 448 |                                 wheel_info.m_wheelsSuspensionForce = btScalar(0.); | 
|---|
| 449 |                         } | 
|---|
| 450 |                 } | 
|---|
| 451 |                 else | 
|---|
| 452 |                 { | 
|---|
| 453 |                         wheel_info.m_wheelsSuspensionForce = btScalar(0.0); | 
|---|
| 454 |                 } | 
|---|
| 455 |         } | 
|---|
| 456 |  | 
|---|
| 457 | } | 
|---|
| 458 |  | 
|---|
| 459 |  | 
|---|
| 460 | struct btWheelContactPoint | 
|---|
| 461 | { | 
|---|
| 462 |         btRigidBody* m_body0; | 
|---|
| 463 |         btRigidBody* m_body1; | 
|---|
| 464 |         btVector3       m_frictionPositionWorld; | 
|---|
| 465 |         btVector3       m_frictionDirectionWorld; | 
|---|
| 466 |         btScalar        m_jacDiagABInv; | 
|---|
| 467 |         btScalar        m_maxImpulse; | 
|---|
| 468 |  | 
|---|
| 469 |  | 
|---|
| 470 |         btWheelContactPoint(btRigidBody* body0,btRigidBody* body1,const btVector3& frictionPosWorld,const btVector3& frictionDirectionWorld, btScalar maxImpulse) | 
|---|
| 471 |                 :m_body0(body0), | 
|---|
| 472 |                 m_body1(body1), | 
|---|
| 473 |                 m_frictionPositionWorld(frictionPosWorld), | 
|---|
| 474 |                 m_frictionDirectionWorld(frictionDirectionWorld), | 
|---|
| 475 |                 m_maxImpulse(maxImpulse) | 
|---|
| 476 |         { | 
|---|
| 477 |                 btScalar denom0 = body0->computeImpulseDenominator(frictionPosWorld,frictionDirectionWorld); | 
|---|
| 478 |                 btScalar denom1 = body1->computeImpulseDenominator(frictionPosWorld,frictionDirectionWorld); | 
|---|
| 479 |                 btScalar        relaxation = 1.f; | 
|---|
| 480 |                 m_jacDiagABInv = relaxation/(denom0+denom1); | 
|---|
| 481 |         } | 
|---|
| 482 |  | 
|---|
| 483 |  | 
|---|
| 484 |  | 
|---|
| 485 | }; | 
|---|
| 486 |  | 
|---|
| 487 | btScalar calcRollingFriction(btWheelContactPoint& contactPoint); | 
|---|
| 488 | btScalar calcRollingFriction(btWheelContactPoint& contactPoint) | 
|---|
| 489 | { | 
|---|
| 490 |  | 
|---|
| 491 |         btScalar j1=0.f; | 
|---|
| 492 |  | 
|---|
| 493 |         const btVector3& contactPosWorld = contactPoint.m_frictionPositionWorld; | 
|---|
| 494 |  | 
|---|
| 495 |         btVector3 rel_pos1 = contactPosWorld - contactPoint.m_body0->getCenterOfMassPosition();  | 
|---|
| 496 |         btVector3 rel_pos2 = contactPosWorld - contactPoint.m_body1->getCenterOfMassPosition(); | 
|---|
| 497 |          | 
|---|
| 498 |         btScalar maxImpulse  = contactPoint.m_maxImpulse; | 
|---|
| 499 |          | 
|---|
| 500 |         btVector3 vel1 = contactPoint.m_body0->getVelocityInLocalPoint(rel_pos1); | 
|---|
| 501 |         btVector3 vel2 = contactPoint.m_body1->getVelocityInLocalPoint(rel_pos2); | 
|---|
| 502 |         btVector3 vel = vel1 - vel2; | 
|---|
| 503 |  | 
|---|
| 504 |         btScalar vrel = contactPoint.m_frictionDirectionWorld.dot(vel); | 
|---|
| 505 |  | 
|---|
| 506 |         // calculate j that moves us to zero relative velocity | 
|---|
| 507 |         j1 = -vrel * contactPoint.m_jacDiagABInv; | 
|---|
| 508 |         btSetMin(j1, maxImpulse); | 
|---|
| 509 |         btSetMax(j1, -maxImpulse); | 
|---|
| 510 |  | 
|---|
| 511 |         return j1; | 
|---|
| 512 | } | 
|---|
| 513 |  | 
|---|
| 514 |  | 
|---|
| 515 |  | 
|---|
| 516 |  | 
|---|
| 517 | btScalar sideFrictionStiffness2 = btScalar(1.0); | 
|---|
| 518 | void    btRaycastVehicle::updateFriction(btScalar       timeStep) | 
|---|
| 519 | { | 
|---|
| 520 |  | 
|---|
| 521 |                 //calculate the impulse, so that the wheels don't move sidewards | 
|---|
| 522 |                 int numWheel = getNumWheels(); | 
|---|
| 523 |                 if (!numWheel) | 
|---|
| 524 |                         return; | 
|---|
| 525 |  | 
|---|
| 526 |                 m_forwardWS.resize(numWheel); | 
|---|
| 527 |                 m_axle.resize(numWheel); | 
|---|
| 528 |                 m_forwardImpulse.resize(numWheel); | 
|---|
| 529 |                 m_sideImpulse.resize(numWheel); | 
|---|
| 530 |                  | 
|---|
| 531 |                 int numWheelsOnGround = 0; | 
|---|
| 532 |          | 
|---|
| 533 |  | 
|---|
| 534 |                 //collapse all those loops into one! | 
|---|
| 535 |                 for (int i=0;i<getNumWheels();i++) | 
|---|
| 536 |                 { | 
|---|
| 537 |                         btWheelInfo& wheelInfo = m_wheelInfo[i]; | 
|---|
| 538 |                         class btRigidBody* groundObject = (class btRigidBody*) wheelInfo.m_raycastInfo.m_groundObject; | 
|---|
| 539 |                         if (groundObject) | 
|---|
| 540 |                                 numWheelsOnGround++; | 
|---|
| 541 |                         m_sideImpulse[i] = btScalar(0.); | 
|---|
| 542 |                         m_forwardImpulse[i] = btScalar(0.); | 
|---|
| 543 |  | 
|---|
| 544 |                 } | 
|---|
| 545 |          | 
|---|
| 546 |                 { | 
|---|
| 547 |          | 
|---|
| 548 |                         for (int i=0;i<getNumWheels();i++) | 
|---|
| 549 |                         { | 
|---|
| 550 |  | 
|---|
| 551 |                                 btWheelInfo& wheelInfo = m_wheelInfo[i]; | 
|---|
| 552 |                                          | 
|---|
| 553 |                                 class btRigidBody* groundObject = (class btRigidBody*) wheelInfo.m_raycastInfo.m_groundObject; | 
|---|
| 554 |  | 
|---|
| 555 |                                 if (groundObject) | 
|---|
| 556 |                                 { | 
|---|
| 557 |  | 
|---|
| 558 |                                         const btTransform& wheelTrans = getWheelTransformWS( i ); | 
|---|
| 559 |  | 
|---|
| 560 |                                         btMatrix3x3 wheelBasis0 = wheelTrans.getBasis(); | 
|---|
| 561 |                                         m_axle[i] = btVector3(   | 
|---|
| 562 |                                                 wheelBasis0[0][m_indexRightAxis], | 
|---|
| 563 |                                                 wheelBasis0[1][m_indexRightAxis], | 
|---|
| 564 |                                                 wheelBasis0[2][m_indexRightAxis]); | 
|---|
| 565 |                                          | 
|---|
| 566 |                                         const btVector3& surfNormalWS = wheelInfo.m_raycastInfo.m_contactNormalWS; | 
|---|
| 567 |                                         btScalar proj = m_axle[i].dot(surfNormalWS); | 
|---|
| 568 |                                         m_axle[i] -= surfNormalWS * proj; | 
|---|
| 569 |                                         m_axle[i] = m_axle[i].normalize(); | 
|---|
| 570 |                                          | 
|---|
| 571 |                                         m_forwardWS[i] = surfNormalWS.cross(m_axle[i]); | 
|---|
| 572 |                                         m_forwardWS[i].normalize(); | 
|---|
| 573 |  | 
|---|
| 574 |                                  | 
|---|
| 575 |                                         resolveSingleBilateral(*m_chassisBody, wheelInfo.m_raycastInfo.m_contactPointWS, | 
|---|
| 576 |                                                           *groundObject, wheelInfo.m_raycastInfo.m_contactPointWS, | 
|---|
| 577 |                                                           btScalar(0.), m_axle[i],m_sideImpulse[i],timeStep); | 
|---|
| 578 |  | 
|---|
| 579 |                                         m_sideImpulse[i] *= sideFrictionStiffness2; | 
|---|
| 580 |                                                  | 
|---|
| 581 |                                 } | 
|---|
| 582 |                                  | 
|---|
| 583 |  | 
|---|
| 584 |                         } | 
|---|
| 585 |                 } | 
|---|
| 586 |  | 
|---|
| 587 |         btScalar sideFactor = btScalar(1.); | 
|---|
| 588 |         btScalar fwdFactor = 0.5; | 
|---|
| 589 |  | 
|---|
| 590 |         bool sliding = false; | 
|---|
| 591 |         { | 
|---|
| 592 |                 for (int wheel =0;wheel <getNumWheels();wheel++) | 
|---|
| 593 |                 { | 
|---|
| 594 |                         btWheelInfo& wheelInfo = m_wheelInfo[wheel]; | 
|---|
| 595 |                         class btRigidBody* groundObject = (class btRigidBody*) wheelInfo.m_raycastInfo.m_groundObject; | 
|---|
| 596 |  | 
|---|
| 597 |                         btScalar        rollingFriction = 0.f; | 
|---|
| 598 |  | 
|---|
| 599 |                         if (groundObject) | 
|---|
| 600 |                         { | 
|---|
| 601 |                                 if (wheelInfo.m_engineForce != 0.f) | 
|---|
| 602 |                                 { | 
|---|
| 603 |                                         rollingFriction = wheelInfo.m_engineForce* timeStep; | 
|---|
| 604 |                                 } else | 
|---|
| 605 |                                 { | 
|---|
| 606 |                                         btScalar defaultRollingFrictionImpulse = 0.f; | 
|---|
| 607 |                                         btScalar maxImpulse = wheelInfo.m_brake ? wheelInfo.m_brake : defaultRollingFrictionImpulse; | 
|---|
| 608 |                                         btWheelContactPoint contactPt(m_chassisBody,groundObject,wheelInfo.m_raycastInfo.m_contactPointWS,m_forwardWS[wheel],maxImpulse); | 
|---|
| 609 |                                         rollingFriction = calcRollingFriction(contactPt); | 
|---|
| 610 |                                 } | 
|---|
| 611 |                         } | 
|---|
| 612 |  | 
|---|
| 613 |                         //switch between active rolling (throttle), braking and non-active rolling friction (no throttle/break) | 
|---|
| 614 |                          | 
|---|
| 615 |  | 
|---|
| 616 |  | 
|---|
| 617 |  | 
|---|
| 618 |                         m_forwardImpulse[wheel] = btScalar(0.); | 
|---|
| 619 |                         m_wheelInfo[wheel].m_skidInfo= btScalar(1.); | 
|---|
| 620 |  | 
|---|
| 621 |                         if (groundObject) | 
|---|
| 622 |                         { | 
|---|
| 623 |                                 m_wheelInfo[wheel].m_skidInfo= btScalar(1.); | 
|---|
| 624 |                                  | 
|---|
| 625 |                                 btScalar maximp = wheelInfo.m_wheelsSuspensionForce * timeStep * wheelInfo.m_frictionSlip; | 
|---|
| 626 |                                 btScalar maximpSide = maximp; | 
|---|
| 627 |  | 
|---|
| 628 |                                 btScalar maximpSquared = maximp * maximpSide; | 
|---|
| 629 |                          | 
|---|
| 630 |  | 
|---|
| 631 |                                 m_forwardImpulse[wheel] = rollingFriction;//wheelInfo.m_engineForce* timeStep; | 
|---|
| 632 |  | 
|---|
| 633 |                                 btScalar x = (m_forwardImpulse[wheel] ) * fwdFactor; | 
|---|
| 634 |                                 btScalar y = (m_sideImpulse[wheel] ) * sideFactor; | 
|---|
| 635 |                                  | 
|---|
| 636 |                                 btScalar impulseSquared = (x*x + y*y); | 
|---|
| 637 |  | 
|---|
| 638 |                                 if (impulseSquared > maximpSquared) | 
|---|
| 639 |                                 { | 
|---|
| 640 |                                         sliding = true; | 
|---|
| 641 |                                          | 
|---|
| 642 |                                         btScalar factor = maximp / btSqrt(impulseSquared); | 
|---|
| 643 |                                          | 
|---|
| 644 |                                         m_wheelInfo[wheel].m_skidInfo *= factor; | 
|---|
| 645 |                                 } | 
|---|
| 646 |                         }  | 
|---|
| 647 |  | 
|---|
| 648 |                 } | 
|---|
| 649 |         } | 
|---|
| 650 |  | 
|---|
| 651 |          | 
|---|
| 652 |  | 
|---|
| 653 |  | 
|---|
| 654 |                 if (sliding) | 
|---|
| 655 |                 { | 
|---|
| 656 |                         for (int wheel = 0;wheel < getNumWheels(); wheel++) | 
|---|
| 657 |                         { | 
|---|
| 658 |                                 if (m_sideImpulse[wheel] != btScalar(0.)) | 
|---|
| 659 |                                 { | 
|---|
| 660 |                                         if (m_wheelInfo[wheel].m_skidInfo< btScalar(1.)) | 
|---|
| 661 |                                         { | 
|---|
| 662 |                                                 m_forwardImpulse[wheel] *=      m_wheelInfo[wheel].m_skidInfo; | 
|---|
| 663 |                                                 m_sideImpulse[wheel] *= m_wheelInfo[wheel].m_skidInfo; | 
|---|
| 664 |                                         } | 
|---|
| 665 |                                 } | 
|---|
| 666 |                         } | 
|---|
| 667 |                 } | 
|---|
| 668 |  | 
|---|
| 669 |                 // apply the impulses | 
|---|
| 670 |                 { | 
|---|
| 671 |                         for (int wheel = 0;wheel<getNumWheels() ; wheel++) | 
|---|
| 672 |                         { | 
|---|
| 673 |                                 btWheelInfo& wheelInfo = m_wheelInfo[wheel]; | 
|---|
| 674 |  | 
|---|
| 675 |                                 btVector3 rel_pos = wheelInfo.m_raycastInfo.m_contactPointWS -  | 
|---|
| 676 |                                                 m_chassisBody->getCenterOfMassPosition(); | 
|---|
| 677 |  | 
|---|
| 678 |                                 if (m_forwardImpulse[wheel] != btScalar(0.)) | 
|---|
| 679 |                                 { | 
|---|
| 680 |                                         m_chassisBody->applyImpulse(m_forwardWS[wheel]*(m_forwardImpulse[wheel]),rel_pos); | 
|---|
| 681 |                                 } | 
|---|
| 682 |                                 if (m_sideImpulse[wheel] != btScalar(0.)) | 
|---|
| 683 |                                 { | 
|---|
| 684 |                                         class btRigidBody* groundObject = (class btRigidBody*) m_wheelInfo[wheel].m_raycastInfo.m_groundObject; | 
|---|
| 685 |  | 
|---|
| 686 |                                         btVector3 rel_pos2 = wheelInfo.m_raycastInfo.m_contactPointWS -  | 
|---|
| 687 |                                                 groundObject->getCenterOfMassPosition(); | 
|---|
| 688 |  | 
|---|
| 689 |                                          | 
|---|
| 690 |                                         btVector3 sideImp = m_axle[wheel] * m_sideImpulse[wheel]; | 
|---|
| 691 |  | 
|---|
| 692 |                                         rel_pos[m_indexForwardAxis] *= wheelInfo.m_rollInfluence; | 
|---|
| 693 |                                         m_chassisBody->applyImpulse(sideImp,rel_pos); | 
|---|
| 694 |  | 
|---|
| 695 |                                         //apply friction impulse on the ground | 
|---|
| 696 |                                         groundObject->applyImpulse(-sideImp,rel_pos2); | 
|---|
| 697 |                                 } | 
|---|
| 698 |                         } | 
|---|
| 699 |                 } | 
|---|
| 700 |  | 
|---|
| 701 |          | 
|---|
| 702 | } | 
|---|
| 703 |  | 
|---|
| 704 |  | 
|---|
| 705 |  | 
|---|
| 706 | void    btRaycastVehicle::debugDraw(btIDebugDraw* debugDrawer) | 
|---|
| 707 | { | 
|---|
| 708 |  | 
|---|
| 709 |         for (int v=0;v<this->getNumWheels();v++) | 
|---|
| 710 |         { | 
|---|
| 711 |                 btVector3 wheelColor(0,255,255); | 
|---|
| 712 |                 if (getWheelInfo(v).m_raycastInfo.m_isInContact) | 
|---|
| 713 |                 { | 
|---|
| 714 |                         wheelColor.setValue(0,0,255); | 
|---|
| 715 |                 } else | 
|---|
| 716 |                 { | 
|---|
| 717 |                         wheelColor.setValue(255,0,255); | 
|---|
| 718 |                 } | 
|---|
| 719 |  | 
|---|
| 720 |                 btVector3 wheelPosWS = getWheelInfo(v).m_worldTransform.getOrigin(); | 
|---|
| 721 |  | 
|---|
| 722 |                 btVector3 axle = btVector3(      | 
|---|
| 723 |                         getWheelInfo(v).m_worldTransform.getBasis()[0][getRightAxis()], | 
|---|
| 724 |                         getWheelInfo(v).m_worldTransform.getBasis()[1][getRightAxis()], | 
|---|
| 725 |                         getWheelInfo(v).m_worldTransform.getBasis()[2][getRightAxis()]); | 
|---|
| 726 |  | 
|---|
| 727 |                 //debug wheels (cylinders) | 
|---|
| 728 |                 debugDrawer->drawLine(wheelPosWS,wheelPosWS+axle,wheelColor); | 
|---|
| 729 |                 debugDrawer->drawLine(wheelPosWS,getWheelInfo(v).m_raycastInfo.m_contactPointWS,wheelColor); | 
|---|
| 730 |  | 
|---|
| 731 |         } | 
|---|
| 732 | } | 
|---|
| 733 |  | 
|---|
| 734 |  | 
|---|
| 735 | void* btDefaultVehicleRaycaster::castRay(const btVector3& from,const btVector3& to, btVehicleRaycasterResult& result) | 
|---|
| 736 | { | 
|---|
| 737 | //      RayResultCallback& resultCallback; | 
|---|
| 738 |  | 
|---|
| 739 |         btCollisionWorld::ClosestRayResultCallback rayCallback(from,to); | 
|---|
| 740 |  | 
|---|
| 741 |         m_dynamicsWorld->rayTest(from, to, rayCallback); | 
|---|
| 742 |  | 
|---|
| 743 |         if (rayCallback.hasHit()) | 
|---|
| 744 |         { | 
|---|
| 745 |                  | 
|---|
| 746 |                 btRigidBody* body = btRigidBody::upcast(rayCallback.m_collisionObject); | 
|---|
| 747 |         if (body && body->hasContactResponse()) | 
|---|
| 748 |                 { | 
|---|
| 749 |                         result.m_hitPointInWorld = rayCallback.m_hitPointWorld; | 
|---|
| 750 |                         result.m_hitNormalInWorld = rayCallback.m_hitNormalWorld; | 
|---|
| 751 |                         result.m_hitNormalInWorld.normalize(); | 
|---|
| 752 |                         result.m_distFraction = rayCallback.m_closestHitFraction; | 
|---|
| 753 |                         return body; | 
|---|
| 754 |                 } | 
|---|
| 755 |         } | 
|---|
| 756 |         return 0; | 
|---|
| 757 | } | 
|---|
| 758 |  | 
|---|