| 1 | /* | 
|---|
| 2 | Copyright (c) 2003-2006 Gino van den Bergen / Erwin Coumans  http://continuousphysics.com/Bullet/ | 
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| 3 |  | 
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|---|
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| 9 |  | 
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|---|
| 13 | */ | 
|---|
| 14 |  | 
|---|
| 15 |  | 
|---|
| 16 |  | 
|---|
| 17 | #ifndef BT_TRANSFORM_H | 
|---|
| 18 | #define BT_TRANSFORM_H | 
|---|
| 19 |  | 
|---|
| 20 |  | 
|---|
| 21 | #include "btMatrix3x3.h" | 
|---|
| 22 |  | 
|---|
| 23 | #ifdef BT_USE_DOUBLE_PRECISION | 
|---|
| 24 | #define btTransformData btTransformDoubleData | 
|---|
| 25 | #else | 
|---|
| 26 | #define btTransformData btTransformFloatData | 
|---|
| 27 | #endif | 
|---|
| 28 |  | 
|---|
| 29 |  | 
|---|
| 30 |  | 
|---|
| 31 |  | 
|---|
| 32 | /**@brief The btTransform class supports rigid transforms with only translation and rotation and no scaling/shear. | 
|---|
| 33 |  *It can be used in combination with btVector3, btQuaternion and btMatrix3x3 linear algebra classes. */ | 
|---|
| 34 | class btTransform { | 
|---|
| 35 |          | 
|---|
| 36 |   ///Storage for the rotation | 
|---|
| 37 |         btMatrix3x3 m_basis; | 
|---|
| 38 |   ///Storage for the translation | 
|---|
| 39 |         btVector3   m_origin; | 
|---|
| 40 |  | 
|---|
| 41 | public: | 
|---|
| 42 |          | 
|---|
| 43 |   /**@brief No initialization constructor */ | 
|---|
| 44 |         btTransform() {} | 
|---|
| 45 |   /**@brief Constructor from btQuaternion (optional btVector3 ) | 
|---|
| 46 |    * @param q Rotation from quaternion  | 
|---|
| 47 |    * @param c Translation from Vector (default 0,0,0) */ | 
|---|
| 48 |         explicit SIMD_FORCE_INLINE btTransform(const btQuaternion& q,  | 
|---|
| 49 |                 const btVector3& c = btVector3(btScalar(0), btScalar(0), btScalar(0)))  | 
|---|
| 50 |                 : m_basis(q), | 
|---|
| 51 |                 m_origin(c) | 
|---|
| 52 |         {} | 
|---|
| 53 |  | 
|---|
| 54 |   /**@brief Constructor from btMatrix3x3 (optional btVector3) | 
|---|
| 55 |    * @param b Rotation from Matrix  | 
|---|
| 56 |    * @param c Translation from Vector default (0,0,0)*/ | 
|---|
| 57 |         explicit SIMD_FORCE_INLINE btTransform(const btMatrix3x3& b,  | 
|---|
| 58 |                 const btVector3& c = btVector3(btScalar(0), btScalar(0), btScalar(0))) | 
|---|
| 59 |                 : m_basis(b), | 
|---|
| 60 |                 m_origin(c) | 
|---|
| 61 |         {} | 
|---|
| 62 |   /**@brief Copy constructor */ | 
|---|
| 63 |         SIMD_FORCE_INLINE btTransform (const btTransform& other) | 
|---|
| 64 |                 : m_basis(other.m_basis), | 
|---|
| 65 |                 m_origin(other.m_origin) | 
|---|
| 66 |         { | 
|---|
| 67 |         } | 
|---|
| 68 |   /**@brief Assignment Operator */ | 
|---|
| 69 |         SIMD_FORCE_INLINE btTransform& operator=(const btTransform& other) | 
|---|
| 70 |         { | 
|---|
| 71 |                 m_basis = other.m_basis; | 
|---|
| 72 |                 m_origin = other.m_origin; | 
|---|
| 73 |                 return *this; | 
|---|
| 74 |         } | 
|---|
| 75 |  | 
|---|
| 76 |  | 
|---|
| 77 |   /**@brief Set the current transform as the value of the product of two transforms | 
|---|
| 78 |    * @param t1 Transform 1 | 
|---|
| 79 |    * @param t2 Transform 2 | 
|---|
| 80 |    * This = Transform1 * Transform2 */ | 
|---|
| 81 |                 SIMD_FORCE_INLINE void mult(const btTransform& t1, const btTransform& t2) { | 
|---|
| 82 |                         m_basis = t1.m_basis * t2.m_basis; | 
|---|
| 83 |                         m_origin = t1(t2.m_origin); | 
|---|
| 84 |                 } | 
|---|
| 85 |  | 
|---|
| 86 | /*              void multInverseLeft(const btTransform& t1, const btTransform& t2) { | 
|---|
| 87 |                         btVector3 v = t2.m_origin - t1.m_origin; | 
|---|
| 88 |                         m_basis = btMultTransposeLeft(t1.m_basis, t2.m_basis); | 
|---|
| 89 |                         m_origin = v * t1.m_basis; | 
|---|
| 90 |                 } | 
|---|
| 91 |                 */ | 
|---|
| 92 |  | 
|---|
| 93 | /**@brief Return the transform of the vector */ | 
|---|
| 94 |         SIMD_FORCE_INLINE btVector3 operator()(const btVector3& x) const | 
|---|
| 95 |         { | 
|---|
| 96 |                 return btVector3(m_basis[0].dot(x) + m_origin.x(),  | 
|---|
| 97 |                         m_basis[1].dot(x) + m_origin.y(),  | 
|---|
| 98 |                         m_basis[2].dot(x) + m_origin.z()); | 
|---|
| 99 |         } | 
|---|
| 100 |  | 
|---|
| 101 |   /**@brief Return the transform of the vector */ | 
|---|
| 102 |         SIMD_FORCE_INLINE btVector3 operator*(const btVector3& x) const | 
|---|
| 103 |         { | 
|---|
| 104 |                 return (*this)(x); | 
|---|
| 105 |         } | 
|---|
| 106 |  | 
|---|
| 107 |   /**@brief Return the transform of the btQuaternion */ | 
|---|
| 108 |         SIMD_FORCE_INLINE btQuaternion operator*(const btQuaternion& q) const | 
|---|
| 109 |         { | 
|---|
| 110 |                 return getRotation() * q; | 
|---|
| 111 |         } | 
|---|
| 112 |  | 
|---|
| 113 |   /**@brief Return the basis matrix for the rotation */ | 
|---|
| 114 |         SIMD_FORCE_INLINE btMatrix3x3&       getBasis()          { return m_basis; } | 
|---|
| 115 |   /**@brief Return the basis matrix for the rotation */ | 
|---|
| 116 |         SIMD_FORCE_INLINE const btMatrix3x3& getBasis()    const { return m_basis; } | 
|---|
| 117 |  | 
|---|
| 118 |   /**@brief Return the origin vector translation */ | 
|---|
| 119 |         SIMD_FORCE_INLINE btVector3&         getOrigin()         { return m_origin; } | 
|---|
| 120 |   /**@brief Return the origin vector translation */ | 
|---|
| 121 |         SIMD_FORCE_INLINE const btVector3&   getOrigin()   const { return m_origin; } | 
|---|
| 122 |  | 
|---|
| 123 |   /**@brief Return a quaternion representing the rotation */ | 
|---|
| 124 |         btQuaternion getRotation() const {  | 
|---|
| 125 |                 btQuaternion q; | 
|---|
| 126 |                 m_basis.getRotation(q); | 
|---|
| 127 |                 return q; | 
|---|
| 128 |         } | 
|---|
| 129 |          | 
|---|
| 130 |          | 
|---|
| 131 |   /**@brief Set from an array  | 
|---|
| 132 |    * @param m A pointer to a 15 element array (12 rotation(row major padded on the right by 1), and 3 translation */ | 
|---|
| 133 |         void setFromOpenGLMatrix(const btScalar *m) | 
|---|
| 134 |         { | 
|---|
| 135 |                 m_basis.setFromOpenGLSubMatrix(m); | 
|---|
| 136 |                 m_origin.setValue(m[12],m[13],m[14]); | 
|---|
| 137 |         } | 
|---|
| 138 |  | 
|---|
| 139 |   /**@brief Fill an array representation | 
|---|
| 140 |    * @param m A pointer to a 15 element array (12 rotation(row major padded on the right by 1), and 3 translation */ | 
|---|
| 141 |         void getOpenGLMatrix(btScalar *m) const  | 
|---|
| 142 |         { | 
|---|
| 143 |                 m_basis.getOpenGLSubMatrix(m); | 
|---|
| 144 |                 m[12] = m_origin.x(); | 
|---|
| 145 |                 m[13] = m_origin.y(); | 
|---|
| 146 |                 m[14] = m_origin.z(); | 
|---|
| 147 |                 m[15] = btScalar(1.0); | 
|---|
| 148 |         } | 
|---|
| 149 |  | 
|---|
| 150 |   /**@brief Set the translational element | 
|---|
| 151 |    * @param origin The vector to set the translation to */ | 
|---|
| 152 |         SIMD_FORCE_INLINE void setOrigin(const btVector3& origin)  | 
|---|
| 153 |         {  | 
|---|
| 154 |                 m_origin = origin; | 
|---|
| 155 |         } | 
|---|
| 156 |  | 
|---|
| 157 |         SIMD_FORCE_INLINE btVector3 invXform(const btVector3& inVec) const; | 
|---|
| 158 |  | 
|---|
| 159 |  | 
|---|
| 160 |   /**@brief Set the rotational element by btMatrix3x3 */ | 
|---|
| 161 |         SIMD_FORCE_INLINE void setBasis(const btMatrix3x3& basis) | 
|---|
| 162 |         {  | 
|---|
| 163 |                 m_basis = basis; | 
|---|
| 164 |         } | 
|---|
| 165 |  | 
|---|
| 166 |   /**@brief Set the rotational element by btQuaternion */ | 
|---|
| 167 |         SIMD_FORCE_INLINE void setRotation(const btQuaternion& q) | 
|---|
| 168 |         { | 
|---|
| 169 |                 m_basis.setRotation(q); | 
|---|
| 170 |         } | 
|---|
| 171 |  | 
|---|
| 172 |  | 
|---|
| 173 |   /**@brief Set this transformation to the identity */ | 
|---|
| 174 |         void setIdentity() | 
|---|
| 175 |         { | 
|---|
| 176 |                 m_basis.setIdentity(); | 
|---|
| 177 |                 m_origin.setValue(btScalar(0.0), btScalar(0.0), btScalar(0.0)); | 
|---|
| 178 |         } | 
|---|
| 179 |  | 
|---|
| 180 |   /**@brief Multiply this Transform by another(this = this * another)  | 
|---|
| 181 |    * @param t The other transform */ | 
|---|
| 182 |         btTransform& operator*=(const btTransform& t)  | 
|---|
| 183 |         { | 
|---|
| 184 |                 m_origin += m_basis * t.m_origin; | 
|---|
| 185 |                 m_basis *= t.m_basis; | 
|---|
| 186 |                 return *this; | 
|---|
| 187 |         } | 
|---|
| 188 |  | 
|---|
| 189 |   /**@brief Return the inverse of this transform */ | 
|---|
| 190 |         btTransform inverse() const | 
|---|
| 191 |         {  | 
|---|
| 192 |                 btMatrix3x3 inv = m_basis.transpose(); | 
|---|
| 193 |                 return btTransform(inv, inv * -m_origin); | 
|---|
| 194 |         } | 
|---|
| 195 |  | 
|---|
| 196 |   /**@brief Return the inverse of this transform times the other transform | 
|---|
| 197 |    * @param t The other transform  | 
|---|
| 198 |    * return this.inverse() * the other */ | 
|---|
| 199 |         btTransform inverseTimes(const btTransform& t) const;   | 
|---|
| 200 |  | 
|---|
| 201 |   /**@brief Return the product of this transform and the other */ | 
|---|
| 202 |         btTransform operator*(const btTransform& t) const; | 
|---|
| 203 |  | 
|---|
| 204 |   /**@brief Return an identity transform */ | 
|---|
| 205 |         static const btTransform&       getIdentity() | 
|---|
| 206 |         { | 
|---|
| 207 |                 static const btTransform identityTransform(btMatrix3x3::getIdentity()); | 
|---|
| 208 |                 return identityTransform; | 
|---|
| 209 |         } | 
|---|
| 210 |  | 
|---|
| 211 |         void    serialize(struct        btTransformData& dataOut) const; | 
|---|
| 212 |  | 
|---|
| 213 |         void    serializeFloat(struct   btTransformFloatData& dataOut) const; | 
|---|
| 214 |  | 
|---|
| 215 |         void    deSerialize(const struct        btTransformData& dataIn); | 
|---|
| 216 |  | 
|---|
| 217 |         void    deSerializeDouble(const struct  btTransformDoubleData& dataIn); | 
|---|
| 218 |  | 
|---|
| 219 |         void    deSerializeFloat(const struct   btTransformFloatData& dataIn); | 
|---|
| 220 |  | 
|---|
| 221 | }; | 
|---|
| 222 |  | 
|---|
| 223 |  | 
|---|
| 224 | SIMD_FORCE_INLINE btVector3 | 
|---|
| 225 | btTransform::invXform(const btVector3& inVec) const | 
|---|
| 226 | { | 
|---|
| 227 |         btVector3 v = inVec - m_origin; | 
|---|
| 228 |         return (m_basis.transpose() * v); | 
|---|
| 229 | } | 
|---|
| 230 |  | 
|---|
| 231 | SIMD_FORCE_INLINE btTransform  | 
|---|
| 232 | btTransform::inverseTimes(const btTransform& t) const   | 
|---|
| 233 | { | 
|---|
| 234 |         btVector3 v = t.getOrigin() - m_origin; | 
|---|
| 235 |                 return btTransform(m_basis.transposeTimes(t.m_basis), | 
|---|
| 236 |                         v * m_basis); | 
|---|
| 237 | } | 
|---|
| 238 |  | 
|---|
| 239 | SIMD_FORCE_INLINE btTransform  | 
|---|
| 240 | btTransform::operator*(const btTransform& t) const | 
|---|
| 241 | { | 
|---|
| 242 |         return btTransform(m_basis * t.m_basis,  | 
|---|
| 243 |                 (*this)(t.m_origin)); | 
|---|
| 244 | } | 
|---|
| 245 |  | 
|---|
| 246 | /**@brief Test if two transforms have all elements equal */ | 
|---|
| 247 | SIMD_FORCE_INLINE bool operator==(const btTransform& t1, const btTransform& t2) | 
|---|
| 248 | { | 
|---|
| 249 |    return ( t1.getBasis()  == t2.getBasis() && | 
|---|
| 250 |             t1.getOrigin() == t2.getOrigin() ); | 
|---|
| 251 | } | 
|---|
| 252 |  | 
|---|
| 253 |  | 
|---|
| 254 | ///for serialization | 
|---|
| 255 | struct  btTransformFloatData | 
|---|
| 256 | { | 
|---|
| 257 |         btMatrix3x3FloatData    m_basis; | 
|---|
| 258 |         btVector3FloatData      m_origin; | 
|---|
| 259 | }; | 
|---|
| 260 |  | 
|---|
| 261 | struct  btTransformDoubleData | 
|---|
| 262 | { | 
|---|
| 263 |         btMatrix3x3DoubleData   m_basis; | 
|---|
| 264 |         btVector3DoubleData     m_origin; | 
|---|
| 265 | }; | 
|---|
| 266 |  | 
|---|
| 267 |  | 
|---|
| 268 |  | 
|---|
| 269 | SIMD_FORCE_INLINE       void    btTransform::serialize(btTransformData& dataOut) const | 
|---|
| 270 | { | 
|---|
| 271 |         m_basis.serialize(dataOut.m_basis); | 
|---|
| 272 |         m_origin.serialize(dataOut.m_origin); | 
|---|
| 273 | } | 
|---|
| 274 |  | 
|---|
| 275 | SIMD_FORCE_INLINE       void    btTransform::serializeFloat(btTransformFloatData& dataOut) const | 
|---|
| 276 | { | 
|---|
| 277 |         m_basis.serializeFloat(dataOut.m_basis); | 
|---|
| 278 |         m_origin.serializeFloat(dataOut.m_origin); | 
|---|
| 279 | } | 
|---|
| 280 |  | 
|---|
| 281 |  | 
|---|
| 282 | SIMD_FORCE_INLINE       void    btTransform::deSerialize(const btTransformData& dataIn) | 
|---|
| 283 | { | 
|---|
| 284 |         m_basis.deSerialize(dataIn.m_basis); | 
|---|
| 285 |         m_origin.deSerialize(dataIn.m_origin); | 
|---|
| 286 | } | 
|---|
| 287 |  | 
|---|
| 288 | SIMD_FORCE_INLINE       void    btTransform::deSerializeFloat(const btTransformFloatData& dataIn) | 
|---|
| 289 | { | 
|---|
| 290 |         m_basis.deSerializeFloat(dataIn.m_basis); | 
|---|
| 291 |         m_origin.deSerializeFloat(dataIn.m_origin); | 
|---|
| 292 | } | 
|---|
| 293 |  | 
|---|
| 294 | SIMD_FORCE_INLINE       void    btTransform::deSerializeDouble(const btTransformDoubleData& dataIn) | 
|---|
| 295 | { | 
|---|
| 296 |         m_basis.deSerializeDouble(dataIn.m_basis); | 
|---|
| 297 |         m_origin.deSerializeDouble(dataIn.m_origin); | 
|---|
| 298 | } | 
|---|
| 299 |  | 
|---|
| 300 |  | 
|---|
| 301 | #endif //BT_TRANSFORM_H | 
|---|
| 302 |  | 
|---|
| 303 |  | 
|---|
| 304 |  | 
|---|
| 305 |  | 
|---|
| 306 |  | 
|---|
| 307 |  | 
|---|