| 1 | /* | 
|---|
| 2 | Bullet Continuous Collision Detection and Physics Library | 
|---|
| 3 | Copyright (c) 2003-2009 Erwin Coumans  http://bulletphysics.org | 
|---|
| 4 |  | 
|---|
| 5 | This software is provided 'as-is', without any express or implied warranty. | 
|---|
| 6 | In no event will the authors be held liable for any damages arising from the use of this software. | 
|---|
| 7 | Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,  | 
|---|
| 8 | including commercial applications, and to alter it and redistribute it freely,  | 
|---|
| 9 | subject to the following restrictions: | 
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| 10 |  | 
|---|
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|---|
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|---|
| 14 | */ | 
|---|
| 15 |  | 
|---|
| 16 | #include "btHeightfieldTerrainShape.h" | 
|---|
| 17 |  | 
|---|
| 18 | #include "LinearMath/btTransformUtil.h" | 
|---|
| 19 |  | 
|---|
| 20 |  | 
|---|
| 21 |  | 
|---|
| 22 | btHeightfieldTerrainShape::btHeightfieldTerrainShape | 
|---|
| 23 | ( | 
|---|
| 24 | int heightStickWidth, int heightStickLength, void* heightfieldData, | 
|---|
| 25 | btScalar heightScale, btScalar minHeight, btScalar maxHeight,int upAxis, | 
|---|
| 26 | PHY_ScalarType hdt, bool flipQuadEdges | 
|---|
| 27 | ) | 
|---|
| 28 | { | 
|---|
| 29 |         initialize(heightStickWidth, heightStickLength, heightfieldData, | 
|---|
| 30 |                    heightScale, minHeight, maxHeight, upAxis, hdt, | 
|---|
| 31 |                    flipQuadEdges); | 
|---|
| 32 | } | 
|---|
| 33 |  | 
|---|
| 34 |  | 
|---|
| 35 |  | 
|---|
| 36 | btHeightfieldTerrainShape::btHeightfieldTerrainShape(int heightStickWidth, int heightStickLength,void* heightfieldData,btScalar maxHeight,int upAxis,bool useFloatData,bool flipQuadEdges) | 
|---|
| 37 | { | 
|---|
| 38 |         // legacy constructor: support only float or unsigned char, | 
|---|
| 39 |         //      and min height is zero | 
|---|
| 40 |         PHY_ScalarType hdt = (useFloatData) ? PHY_FLOAT : PHY_UCHAR; | 
|---|
| 41 |         btScalar minHeight = 0.0; | 
|---|
| 42 |  | 
|---|
| 43 |         // previously, height = uchar * maxHeight / 65535. | 
|---|
| 44 |         // So to preserve legacy behavior, heightScale = maxHeight / 65535 | 
|---|
| 45 |         btScalar heightScale = maxHeight / 65535; | 
|---|
| 46 |  | 
|---|
| 47 |         initialize(heightStickWidth, heightStickLength, heightfieldData, | 
|---|
| 48 |                    heightScale, minHeight, maxHeight, upAxis, hdt, | 
|---|
| 49 |                    flipQuadEdges); | 
|---|
| 50 | } | 
|---|
| 51 |  | 
|---|
| 52 |  | 
|---|
| 53 |  | 
|---|
| 54 | void btHeightfieldTerrainShape::initialize | 
|---|
| 55 | ( | 
|---|
| 56 | int heightStickWidth, int heightStickLength, void* heightfieldData, | 
|---|
| 57 | btScalar heightScale, btScalar minHeight, btScalar maxHeight, int upAxis, | 
|---|
| 58 | PHY_ScalarType hdt, bool flipQuadEdges | 
|---|
| 59 | ) | 
|---|
| 60 | { | 
|---|
| 61 |         // validation | 
|---|
| 62 |         btAssert(heightStickWidth > 1 && "bad width"); | 
|---|
| 63 |         btAssert(heightStickLength > 1 && "bad length"); | 
|---|
| 64 |         btAssert(heightfieldData && "null heightfield data"); | 
|---|
| 65 |         // btAssert(heightScale) -- do we care?  Trust caller here | 
|---|
| 66 |         btAssert(minHeight <= maxHeight && "bad min/max height"); | 
|---|
| 67 |         btAssert(upAxis >= 0 && upAxis < 3 && | 
|---|
| 68 |             "bad upAxis--should be in range [0,2]"); | 
|---|
| 69 |         btAssert(hdt != PHY_UCHAR || hdt != PHY_FLOAT || hdt != PHY_SHORT && | 
|---|
| 70 |             "Bad height data type enum"); | 
|---|
| 71 |  | 
|---|
| 72 |         // initialize member variables | 
|---|
| 73 |         m_shapeType = TERRAIN_SHAPE_PROXYTYPE; | 
|---|
| 74 |         m_heightStickWidth = heightStickWidth; | 
|---|
| 75 |         m_heightStickLength = heightStickLength; | 
|---|
| 76 |         m_minHeight = minHeight; | 
|---|
| 77 |         m_maxHeight = maxHeight; | 
|---|
| 78 |         m_width = (btScalar) (heightStickWidth - 1); | 
|---|
| 79 |         m_length = (btScalar) (heightStickLength - 1); | 
|---|
| 80 |         m_heightScale = heightScale; | 
|---|
| 81 |         m_heightfieldDataUnknown = heightfieldData; | 
|---|
| 82 |         m_heightDataType = hdt; | 
|---|
| 83 |         m_flipQuadEdges = flipQuadEdges; | 
|---|
| 84 |         m_useDiamondSubdivision = false; | 
|---|
| 85 |         m_upAxis = upAxis; | 
|---|
| 86 |         m_localScaling.setValue(btScalar(1.), btScalar(1.), btScalar(1.)); | 
|---|
| 87 |  | 
|---|
| 88 |         // determine min/max axis-aligned bounding box (aabb) values | 
|---|
| 89 |         switch (m_upAxis) | 
|---|
| 90 |         { | 
|---|
| 91 |         case 0: | 
|---|
| 92 |                 { | 
|---|
| 93 |                         m_localAabbMin.setValue(m_minHeight, 0, 0); | 
|---|
| 94 |                         m_localAabbMax.setValue(m_maxHeight, m_width, m_length); | 
|---|
| 95 |                         break; | 
|---|
| 96 |                 } | 
|---|
| 97 |         case 1: | 
|---|
| 98 |                 { | 
|---|
| 99 |                         m_localAabbMin.setValue(0, m_minHeight, 0); | 
|---|
| 100 |                         m_localAabbMax.setValue(m_width, m_maxHeight, m_length); | 
|---|
| 101 |                         break; | 
|---|
| 102 |                 }; | 
|---|
| 103 |         case 2: | 
|---|
| 104 |                 { | 
|---|
| 105 |                         m_localAabbMin.setValue(0, 0, m_minHeight); | 
|---|
| 106 |                         m_localAabbMax.setValue(m_width, m_length, m_maxHeight); | 
|---|
| 107 |                         break; | 
|---|
| 108 |                 } | 
|---|
| 109 |         default: | 
|---|
| 110 |                 { | 
|---|
| 111 |                         //need to get valid m_upAxis | 
|---|
| 112 |                         btAssert(0 && "Bad m_upAxis"); | 
|---|
| 113 |                 } | 
|---|
| 114 |         } | 
|---|
| 115 |  | 
|---|
| 116 |         // remember origin (defined as exact middle of aabb) | 
|---|
| 117 |         m_localOrigin = btScalar(0.5) * (m_localAabbMin + m_localAabbMax); | 
|---|
| 118 | } | 
|---|
| 119 |  | 
|---|
| 120 |  | 
|---|
| 121 |  | 
|---|
| 122 | btHeightfieldTerrainShape::~btHeightfieldTerrainShape() | 
|---|
| 123 | { | 
|---|
| 124 | } | 
|---|
| 125 |  | 
|---|
| 126 |  | 
|---|
| 127 |  | 
|---|
| 128 | void btHeightfieldTerrainShape::getAabb(const btTransform& t,btVector3& aabbMin,btVector3& aabbMax) const | 
|---|
| 129 | { | 
|---|
| 130 |         btVector3 halfExtents = (m_localAabbMax-m_localAabbMin)* m_localScaling * btScalar(0.5); | 
|---|
| 131 |  | 
|---|
| 132 |         btVector3 localOrigin(0, 0, 0); | 
|---|
| 133 |         localOrigin[m_upAxis] = (m_minHeight + m_maxHeight) * btScalar(0.5); | 
|---|
| 134 |         localOrigin *= m_localScaling; | 
|---|
| 135 |  | 
|---|
| 136 |         btMatrix3x3 abs_b = t.getBasis().absolute();   | 
|---|
| 137 |         btVector3 center = t.getOrigin(); | 
|---|
| 138 |         btVector3 extent = btVector3(abs_b[0].dot(halfExtents), | 
|---|
| 139 |                    abs_b[1].dot(halfExtents), | 
|---|
| 140 |                   abs_b[2].dot(halfExtents)); | 
|---|
| 141 |         extent += btVector3(getMargin(),getMargin(),getMargin()); | 
|---|
| 142 |  | 
|---|
| 143 |         aabbMin = center - extent; | 
|---|
| 144 |         aabbMax = center + extent; | 
|---|
| 145 | } | 
|---|
| 146 |  | 
|---|
| 147 |  | 
|---|
| 148 | /// This returns the "raw" (user's initial) height, not the actual height. | 
|---|
| 149 | /// The actual height needs to be adjusted to be relative to the center | 
|---|
| 150 | ///   of the heightfield's AABB. | 
|---|
| 151 | btScalar | 
|---|
| 152 | btHeightfieldTerrainShape::getRawHeightFieldValue(int x,int y) const | 
|---|
| 153 | { | 
|---|
| 154 |         btScalar val = 0.f; | 
|---|
| 155 |         switch (m_heightDataType) | 
|---|
| 156 |         { | 
|---|
| 157 |         case PHY_FLOAT: | 
|---|
| 158 |                 { | 
|---|
| 159 |                         val = m_heightfieldDataFloat[(y*m_heightStickWidth)+x]; | 
|---|
| 160 |                         break; | 
|---|
| 161 |                 } | 
|---|
| 162 |  | 
|---|
| 163 |         case PHY_UCHAR: | 
|---|
| 164 |                 { | 
|---|
| 165 |                         unsigned char heightFieldValue = m_heightfieldDataUnsignedChar[(y*m_heightStickWidth)+x]; | 
|---|
| 166 |                         val = heightFieldValue * m_heightScale; | 
|---|
| 167 |                         break; | 
|---|
| 168 |                 } | 
|---|
| 169 |  | 
|---|
| 170 |         case PHY_SHORT: | 
|---|
| 171 |                 { | 
|---|
| 172 |                         short hfValue = m_heightfieldDataShort[(y * m_heightStickWidth) + x]; | 
|---|
| 173 |                         val = hfValue * m_heightScale; | 
|---|
| 174 |                         break; | 
|---|
| 175 |                 } | 
|---|
| 176 |  | 
|---|
| 177 |         default: | 
|---|
| 178 |                 { | 
|---|
| 179 |                         btAssert(!"Bad m_heightDataType"); | 
|---|
| 180 |                 } | 
|---|
| 181 |         } | 
|---|
| 182 |  | 
|---|
| 183 |         return val; | 
|---|
| 184 | } | 
|---|
| 185 |  | 
|---|
| 186 |  | 
|---|
| 187 |  | 
|---|
| 188 |  | 
|---|
| 189 | /// this returns the vertex in bullet-local coordinates | 
|---|
| 190 | void    btHeightfieldTerrainShape::getVertex(int x,int y,btVector3& vertex) const | 
|---|
| 191 | { | 
|---|
| 192 |         btAssert(x>=0); | 
|---|
| 193 |         btAssert(y>=0); | 
|---|
| 194 |         btAssert(x<m_heightStickWidth); | 
|---|
| 195 |         btAssert(y<m_heightStickLength); | 
|---|
| 196 |  | 
|---|
| 197 |         btScalar        height = getRawHeightFieldValue(x,y); | 
|---|
| 198 |  | 
|---|
| 199 |         switch (m_upAxis) | 
|---|
| 200 |         { | 
|---|
| 201 |         case 0: | 
|---|
| 202 |                 { | 
|---|
| 203 |                 vertex.setValue( | 
|---|
| 204 |                         height - m_localOrigin.getX(), | 
|---|
| 205 |                         (-m_width/btScalar(2.0)) + x, | 
|---|
| 206 |                         (-m_length/btScalar(2.0) ) + y | 
|---|
| 207 |                         ); | 
|---|
| 208 |                         break; | 
|---|
| 209 |                 } | 
|---|
| 210 |         case 1: | 
|---|
| 211 |                 { | 
|---|
| 212 |                         vertex.setValue( | 
|---|
| 213 |                         (-m_width/btScalar(2.0)) + x, | 
|---|
| 214 |                         height - m_localOrigin.getY(), | 
|---|
| 215 |                         (-m_length/btScalar(2.0)) + y | 
|---|
| 216 |                         ); | 
|---|
| 217 |                         break; | 
|---|
| 218 |                 }; | 
|---|
| 219 |         case 2: | 
|---|
| 220 |                 { | 
|---|
| 221 |                         vertex.setValue( | 
|---|
| 222 |                         (-m_width/btScalar(2.0)) + x, | 
|---|
| 223 |                         (-m_length/btScalar(2.0)) + y, | 
|---|
| 224 |                         height - m_localOrigin.getZ() | 
|---|
| 225 |                         ); | 
|---|
| 226 |                         break; | 
|---|
| 227 |                 } | 
|---|
| 228 |         default: | 
|---|
| 229 |                 { | 
|---|
| 230 |                         //need to get valid m_upAxis | 
|---|
| 231 |                         btAssert(0); | 
|---|
| 232 |                 } | 
|---|
| 233 |         } | 
|---|
| 234 |  | 
|---|
| 235 |         vertex*=m_localScaling; | 
|---|
| 236 | } | 
|---|
| 237 |  | 
|---|
| 238 |  | 
|---|
| 239 |  | 
|---|
| 240 | static inline int | 
|---|
| 241 | getQuantized | 
|---|
| 242 | ( | 
|---|
| 243 | btScalar x | 
|---|
| 244 | ) | 
|---|
| 245 | { | 
|---|
| 246 |         if (x < 0.0) { | 
|---|
| 247 |                 return (int) (x - 0.5); | 
|---|
| 248 |         } | 
|---|
| 249 |         return (int) (x + 0.5); | 
|---|
| 250 | } | 
|---|
| 251 |  | 
|---|
| 252 |  | 
|---|
| 253 |  | 
|---|
| 254 | /// given input vector, return quantized version | 
|---|
| 255 | /** | 
|---|
| 256 |   This routine is basically determining the gridpoint indices for a given | 
|---|
| 257 |   input vector, answering the question: "which gridpoint is closest to the | 
|---|
| 258 |   provided point?". | 
|---|
| 259 |  | 
|---|
| 260 |   "with clamp" means that we restrict the point to be in the heightfield's | 
|---|
| 261 |   axis-aligned bounding box. | 
|---|
| 262 |  */ | 
|---|
| 263 | void btHeightfieldTerrainShape::quantizeWithClamp(int* out, const btVector3& point,int /*isMax*/) const | 
|---|
| 264 | { | 
|---|
| 265 |         btVector3 clampedPoint(point); | 
|---|
| 266 |         clampedPoint.setMax(m_localAabbMin); | 
|---|
| 267 |         clampedPoint.setMin(m_localAabbMax); | 
|---|
| 268 |  | 
|---|
| 269 |         out[0] = getQuantized(clampedPoint.getX()); | 
|---|
| 270 |         out[1] = getQuantized(clampedPoint.getY()); | 
|---|
| 271 |         out[2] = getQuantized(clampedPoint.getZ()); | 
|---|
| 272 |                  | 
|---|
| 273 | } | 
|---|
| 274 |  | 
|---|
| 275 |  | 
|---|
| 276 |  | 
|---|
| 277 | /// process all triangles within the provided axis-aligned bounding box | 
|---|
| 278 | /** | 
|---|
| 279 |   basic algorithm: | 
|---|
| 280 |     - convert input aabb to local coordinates (scale down and shift for local origin) | 
|---|
| 281 |     - convert input aabb to a range of heightfield grid points (quantize) | 
|---|
| 282 |     - iterate over all triangles in that subset of the grid | 
|---|
| 283 |  */ | 
|---|
| 284 | void    btHeightfieldTerrainShape::processAllTriangles(btTriangleCallback* callback,const btVector3& aabbMin,const btVector3& aabbMax) const | 
|---|
| 285 | { | 
|---|
| 286 |         // scale down the input aabb's so they are in local (non-scaled) coordinates | 
|---|
| 287 |         btVector3       localAabbMin = aabbMin*btVector3(1.f/m_localScaling[0],1.f/m_localScaling[1],1.f/m_localScaling[2]); | 
|---|
| 288 |         btVector3       localAabbMax = aabbMax*btVector3(1.f/m_localScaling[0],1.f/m_localScaling[1],1.f/m_localScaling[2]); | 
|---|
| 289 |  | 
|---|
| 290 |         // account for local origin | 
|---|
| 291 |         localAabbMin += m_localOrigin; | 
|---|
| 292 |         localAabbMax += m_localOrigin; | 
|---|
| 293 |  | 
|---|
| 294 |         //quantize the aabbMin and aabbMax, and adjust the start/end ranges | 
|---|
| 295 |         int     quantizedAabbMin[3]; | 
|---|
| 296 |         int     quantizedAabbMax[3]; | 
|---|
| 297 |         quantizeWithClamp(quantizedAabbMin, localAabbMin,0); | 
|---|
| 298 |         quantizeWithClamp(quantizedAabbMax, localAabbMax,1); | 
|---|
| 299 |          | 
|---|
| 300 |         // expand the min/max quantized values | 
|---|
| 301 |         // this is to catch the case where the input aabb falls between grid points! | 
|---|
| 302 |         for (int i = 0; i < 3; ++i) { | 
|---|
| 303 |                 quantizedAabbMin[i]--; | 
|---|
| 304 |                 quantizedAabbMax[i]++; | 
|---|
| 305 |         }        | 
|---|
| 306 |  | 
|---|
| 307 |         int startX=0; | 
|---|
| 308 |         int endX=m_heightStickWidth-1; | 
|---|
| 309 |         int startJ=0; | 
|---|
| 310 |         int endJ=m_heightStickLength-1; | 
|---|
| 311 |  | 
|---|
| 312 |         switch (m_upAxis) | 
|---|
| 313 |         { | 
|---|
| 314 |         case 0: | 
|---|
| 315 |                 { | 
|---|
| 316 |                         if (quantizedAabbMin[1]>startX) | 
|---|
| 317 |                                 startX = quantizedAabbMin[1]; | 
|---|
| 318 |                         if (quantizedAabbMax[1]<endX) | 
|---|
| 319 |                                 endX = quantizedAabbMax[1]; | 
|---|
| 320 |                         if (quantizedAabbMin[2]>startJ) | 
|---|
| 321 |                                 startJ = quantizedAabbMin[2]; | 
|---|
| 322 |                         if (quantizedAabbMax[2]<endJ) | 
|---|
| 323 |                                 endJ = quantizedAabbMax[2]; | 
|---|
| 324 |                         break; | 
|---|
| 325 |                 } | 
|---|
| 326 |         case 1: | 
|---|
| 327 |                 { | 
|---|
| 328 |                         if (quantizedAabbMin[0]>startX) | 
|---|
| 329 |                                 startX = quantizedAabbMin[0]; | 
|---|
| 330 |                         if (quantizedAabbMax[0]<endX) | 
|---|
| 331 |                                 endX = quantizedAabbMax[0]; | 
|---|
| 332 |                         if (quantizedAabbMin[2]>startJ) | 
|---|
| 333 |                                 startJ = quantizedAabbMin[2]; | 
|---|
| 334 |                         if (quantizedAabbMax[2]<endJ) | 
|---|
| 335 |                                 endJ = quantizedAabbMax[2]; | 
|---|
| 336 |                         break; | 
|---|
| 337 |                 }; | 
|---|
| 338 |         case 2: | 
|---|
| 339 |                 { | 
|---|
| 340 |                         if (quantizedAabbMin[0]>startX) | 
|---|
| 341 |                                 startX = quantizedAabbMin[0]; | 
|---|
| 342 |                         if (quantizedAabbMax[0]<endX) | 
|---|
| 343 |                                 endX = quantizedAabbMax[0]; | 
|---|
| 344 |                         if (quantizedAabbMin[1]>startJ) | 
|---|
| 345 |                                 startJ = quantizedAabbMin[1]; | 
|---|
| 346 |                         if (quantizedAabbMax[1]<endJ) | 
|---|
| 347 |                                 endJ = quantizedAabbMax[1]; | 
|---|
| 348 |                         break; | 
|---|
| 349 |                 } | 
|---|
| 350 |         default: | 
|---|
| 351 |                 { | 
|---|
| 352 |                         //need to get valid m_upAxis | 
|---|
| 353 |                         btAssert(0); | 
|---|
| 354 |                 } | 
|---|
| 355 |         } | 
|---|
| 356 |  | 
|---|
| 357 |          | 
|---|
| 358 |    | 
|---|
| 359 |  | 
|---|
| 360 |         for(int j=startJ; j<endJ; j++) | 
|---|
| 361 |         { | 
|---|
| 362 |                 for(int x=startX; x<endX; x++) | 
|---|
| 363 |                 { | 
|---|
| 364 |                         btVector3 vertices[3]; | 
|---|
| 365 |                         if (m_flipQuadEdges || (m_useDiamondSubdivision && !((j+x) & 1))) | 
|---|
| 366 |                         { | 
|---|
| 367 |         //first triangle | 
|---|
| 368 |         getVertex(x,j,vertices[0]); | 
|---|
| 369 |         getVertex(x+1,j,vertices[1]); | 
|---|
| 370 |         getVertex(x+1,j+1,vertices[2]); | 
|---|
| 371 |         callback->processTriangle(vertices,x,j); | 
|---|
| 372 |         //second triangle | 
|---|
| 373 |         getVertex(x,j,vertices[0]); | 
|---|
| 374 |         getVertex(x+1,j+1,vertices[1]); | 
|---|
| 375 |         getVertex(x,j+1,vertices[2]); | 
|---|
| 376 |         callback->processTriangle(vertices,x,j);                                 | 
|---|
| 377 |                         } else | 
|---|
| 378 |                         { | 
|---|
| 379 |         //first triangle | 
|---|
| 380 |         getVertex(x,j,vertices[0]); | 
|---|
| 381 |         getVertex(x,j+1,vertices[1]); | 
|---|
| 382 |         getVertex(x+1,j,vertices[2]); | 
|---|
| 383 |         callback->processTriangle(vertices,x,j); | 
|---|
| 384 |         //second triangle | 
|---|
| 385 |         getVertex(x+1,j,vertices[0]); | 
|---|
| 386 |         getVertex(x,j+1,vertices[1]); | 
|---|
| 387 |         getVertex(x+1,j+1,vertices[2]); | 
|---|
| 388 |         callback->processTriangle(vertices,x,j); | 
|---|
| 389 |                         } | 
|---|
| 390 |                 } | 
|---|
| 391 |         } | 
|---|
| 392 |  | 
|---|
| 393 |          | 
|---|
| 394 |  | 
|---|
| 395 | } | 
|---|
| 396 |  | 
|---|
| 397 | void    btHeightfieldTerrainShape::calculateLocalInertia(btScalar ,btVector3& inertia) const | 
|---|
| 398 | { | 
|---|
| 399 |         //moving concave objects not supported | 
|---|
| 400 |          | 
|---|
| 401 |         inertia.setValue(btScalar(0.),btScalar(0.),btScalar(0.)); | 
|---|
| 402 | } | 
|---|
| 403 |  | 
|---|
| 404 | void    btHeightfieldTerrainShape::setLocalScaling(const btVector3& scaling) | 
|---|
| 405 | { | 
|---|
| 406 |         m_localScaling = scaling; | 
|---|
| 407 | } | 
|---|
| 408 | const btVector3& btHeightfieldTerrainShape::getLocalScaling() const | 
|---|
| 409 | { | 
|---|
| 410 |         return m_localScaling; | 
|---|
| 411 | } | 
|---|