| 1 | /* | 
|---|
| 2 | Bullet Continuous Collision Detection and Physics Library | 
|---|
| 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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| 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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| 10 |  | 
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| 13 | 3. This notice may not be removed or altered from any source distribution. | 
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| 14 | */ | 
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| 15 |  | 
|---|
| 16 |  | 
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| 17 |  | 
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| 18 | #include "btSolve2LinearConstraint.h" | 
|---|
| 19 |  | 
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| 20 | #include "BulletDynamics/Dynamics/btRigidBody.h" | 
|---|
| 21 | #include "LinearMath/btVector3.h" | 
|---|
| 22 | #include "btJacobianEntry.h" | 
|---|
| 23 |  | 
|---|
| 24 |  | 
|---|
| 25 | void btSolve2LinearConstraint::resolveUnilateralPairConstraint( | 
|---|
| 26 |                                                                                                    btRigidBody* body1, | 
|---|
| 27 |                 btRigidBody* body2, | 
|---|
| 28 |  | 
|---|
| 29 |                                                 const btMatrix3x3& world2A, | 
|---|
| 30 |                                                 const btMatrix3x3& world2B, | 
|---|
| 31 |                                                  | 
|---|
| 32 |                                                 const btVector3& invInertiaADiag, | 
|---|
| 33 |                                                 const btScalar invMassA, | 
|---|
| 34 |                                                 const btVector3& linvelA,const btVector3& angvelA, | 
|---|
| 35 |                                                 const btVector3& rel_posA1, | 
|---|
| 36 |                                                 const btVector3& invInertiaBDiag, | 
|---|
| 37 |                                                 const btScalar invMassB, | 
|---|
| 38 |                                                 const btVector3& linvelB,const btVector3& angvelB, | 
|---|
| 39 |                                                 const btVector3& rel_posA2, | 
|---|
| 40 |  | 
|---|
| 41 |                                           btScalar depthA, const btVector3& normalA,  | 
|---|
| 42 |                                           const btVector3& rel_posB1,const btVector3& rel_posB2, | 
|---|
| 43 |                                           btScalar depthB, const btVector3& normalB,  | 
|---|
| 44 |                                           btScalar& imp0,btScalar& imp1) | 
|---|
| 45 | { | 
|---|
| 46 |         (void)linvelA; | 
|---|
| 47 |         (void)linvelB; | 
|---|
| 48 |         (void)angvelB; | 
|---|
| 49 |         (void)angvelA; | 
|---|
| 50 |  | 
|---|
| 51 |  | 
|---|
| 52 |  | 
|---|
| 53 |         imp0 = btScalar(0.); | 
|---|
| 54 |         imp1 = btScalar(0.); | 
|---|
| 55 |  | 
|---|
| 56 |         btScalar len = btFabs(normalA.length()) - btScalar(1.); | 
|---|
| 57 |         if (btFabs(len) >= SIMD_EPSILON) | 
|---|
| 58 |                 return; | 
|---|
| 59 |  | 
|---|
| 60 |         btAssert(len < SIMD_EPSILON); | 
|---|
| 61 |  | 
|---|
| 62 |  | 
|---|
| 63 |         //this jacobian entry could be re-used for all iterations | 
|---|
| 64 |         btJacobianEntry jacA(world2A,world2B,rel_posA1,rel_posA2,normalA,invInertiaADiag,invMassA, | 
|---|
| 65 |                 invInertiaBDiag,invMassB); | 
|---|
| 66 |         btJacobianEntry jacB(world2A,world2B,rel_posB1,rel_posB2,normalB,invInertiaADiag,invMassA, | 
|---|
| 67 |                 invInertiaBDiag,invMassB); | 
|---|
| 68 |          | 
|---|
| 69 |         //const btScalar vel0 = jacA.getRelativeVelocity(linvelA,angvelA,linvelB,angvelB); | 
|---|
| 70 |         //const btScalar vel1 = jacB.getRelativeVelocity(linvelA,angvelA,linvelB,angvelB); | 
|---|
| 71 |  | 
|---|
| 72 |         const btScalar vel0 = normalA.dot(body1->getVelocityInLocalPoint(rel_posA1)-body2->getVelocityInLocalPoint(rel_posA1)); | 
|---|
| 73 |         const btScalar vel1 = normalB.dot(body1->getVelocityInLocalPoint(rel_posB1)-body2->getVelocityInLocalPoint(rel_posB1)); | 
|---|
| 74 |  | 
|---|
| 75 | //      btScalar penetrationImpulse = (depth*contactTau*timeCorrection)  * massTerm;//jacDiagABInv | 
|---|
| 76 |         btScalar massTerm = btScalar(1.) / (invMassA + invMassB); | 
|---|
| 77 |  | 
|---|
| 78 |  | 
|---|
| 79 |         // calculate rhs (or error) terms | 
|---|
| 80 |         const btScalar dv0 = depthA  * m_tau * massTerm - vel0 * m_damping; | 
|---|
| 81 |         const btScalar dv1 = depthB  * m_tau * massTerm - vel1 * m_damping; | 
|---|
| 82 |  | 
|---|
| 83 |  | 
|---|
| 84 |         // dC/dv * dv = -C | 
|---|
| 85 |          | 
|---|
| 86 |         // jacobian * impulse = -error | 
|---|
| 87 |         // | 
|---|
| 88 |  | 
|---|
| 89 |         //impulse = jacobianInverse * -error | 
|---|
| 90 |  | 
|---|
| 91 |         // inverting 2x2 symmetric system (offdiagonal are equal!) | 
|---|
| 92 |         //  | 
|---|
| 93 |  | 
|---|
| 94 |  | 
|---|
| 95 |         btScalar nonDiag = jacA.getNonDiagonal(jacB,invMassA,invMassB); | 
|---|
| 96 |         btScalar        invDet = btScalar(1.0) / (jacA.getDiagonal() * jacB.getDiagonal() - nonDiag * nonDiag ); | 
|---|
| 97 |          | 
|---|
| 98 |         //imp0 = dv0 * jacA.getDiagonal() * invDet + dv1 * -nonDiag * invDet; | 
|---|
| 99 |         //imp1 = dv1 * jacB.getDiagonal() * invDet + dv0 * - nonDiag * invDet; | 
|---|
| 100 |  | 
|---|
| 101 |         imp0 = dv0 * jacA.getDiagonal() * invDet + dv1 * -nonDiag * invDet; | 
|---|
| 102 |         imp1 = dv1 * jacB.getDiagonal() * invDet + dv0 * - nonDiag * invDet; | 
|---|
| 103 |  | 
|---|
| 104 |         //[a b]                                                           [d -c] | 
|---|
| 105 |         //[c d] inverse = (1 / determinant) * [-b a] where determinant is (ad - bc) | 
|---|
| 106 |  | 
|---|
| 107 |         //[jA nD] * [imp0] = [dv0] | 
|---|
| 108 |         //[nD jB]   [imp1]   [dv1] | 
|---|
| 109 |  | 
|---|
| 110 | } | 
|---|
| 111 |  | 
|---|
| 112 |  | 
|---|
| 113 |  | 
|---|
| 114 | void btSolve2LinearConstraint::resolveBilateralPairConstraint( | 
|---|
| 115 |                                                 btRigidBody* body1, | 
|---|
| 116 |                                                 btRigidBody* body2, | 
|---|
| 117 |                                                 const btMatrix3x3& world2A, | 
|---|
| 118 |                                                 const btMatrix3x3& world2B, | 
|---|
| 119 |                                                  | 
|---|
| 120 |                                                 const btVector3& invInertiaADiag, | 
|---|
| 121 |                                                 const btScalar invMassA, | 
|---|
| 122 |                                                 const btVector3& linvelA,const btVector3& angvelA, | 
|---|
| 123 |                                                 const btVector3& rel_posA1, | 
|---|
| 124 |                                                 const btVector3& invInertiaBDiag, | 
|---|
| 125 |                                                 const btScalar invMassB, | 
|---|
| 126 |                                                 const btVector3& linvelB,const btVector3& angvelB, | 
|---|
| 127 |                                                 const btVector3& rel_posA2, | 
|---|
| 128 |  | 
|---|
| 129 |                                           btScalar depthA, const btVector3& normalA,  | 
|---|
| 130 |                                           const btVector3& rel_posB1,const btVector3& rel_posB2, | 
|---|
| 131 |                                           btScalar depthB, const btVector3& normalB,  | 
|---|
| 132 |                                           btScalar& imp0,btScalar& imp1) | 
|---|
| 133 | { | 
|---|
| 134 |  | 
|---|
| 135 |         (void)linvelA; | 
|---|
| 136 |         (void)linvelB; | 
|---|
| 137 |         (void)angvelA; | 
|---|
| 138 |         (void)angvelB; | 
|---|
| 139 |  | 
|---|
| 140 |  | 
|---|
| 141 |  | 
|---|
| 142 |         imp0 = btScalar(0.); | 
|---|
| 143 |         imp1 = btScalar(0.); | 
|---|
| 144 |  | 
|---|
| 145 |         btScalar len = btFabs(normalA.length()) - btScalar(1.); | 
|---|
| 146 |         if (btFabs(len) >= SIMD_EPSILON) | 
|---|
| 147 |                 return; | 
|---|
| 148 |  | 
|---|
| 149 |         btAssert(len < SIMD_EPSILON); | 
|---|
| 150 |  | 
|---|
| 151 |  | 
|---|
| 152 |         //this jacobian entry could be re-used for all iterations | 
|---|
| 153 |         btJacobianEntry jacA(world2A,world2B,rel_posA1,rel_posA2,normalA,invInertiaADiag,invMassA, | 
|---|
| 154 |                 invInertiaBDiag,invMassB); | 
|---|
| 155 |         btJacobianEntry jacB(world2A,world2B,rel_posB1,rel_posB2,normalB,invInertiaADiag,invMassA, | 
|---|
| 156 |                 invInertiaBDiag,invMassB); | 
|---|
| 157 |          | 
|---|
| 158 |         //const btScalar vel0 = jacA.getRelativeVelocity(linvelA,angvelA,linvelB,angvelB); | 
|---|
| 159 |         //const btScalar vel1 = jacB.getRelativeVelocity(linvelA,angvelA,linvelB,angvelB); | 
|---|
| 160 |  | 
|---|
| 161 |         const btScalar vel0 = normalA.dot(body1->getVelocityInLocalPoint(rel_posA1)-body2->getVelocityInLocalPoint(rel_posA1)); | 
|---|
| 162 |         const btScalar vel1 = normalB.dot(body1->getVelocityInLocalPoint(rel_posB1)-body2->getVelocityInLocalPoint(rel_posB1)); | 
|---|
| 163 |  | 
|---|
| 164 |         // calculate rhs (or error) terms | 
|---|
| 165 |         const btScalar dv0 = depthA  * m_tau - vel0 * m_damping; | 
|---|
| 166 |         const btScalar dv1 = depthB  * m_tau - vel1 * m_damping; | 
|---|
| 167 |  | 
|---|
| 168 |         // dC/dv * dv = -C | 
|---|
| 169 |          | 
|---|
| 170 |         // jacobian * impulse = -error | 
|---|
| 171 |         // | 
|---|
| 172 |  | 
|---|
| 173 |         //impulse = jacobianInverse * -error | 
|---|
| 174 |  | 
|---|
| 175 |         // inverting 2x2 symmetric system (offdiagonal are equal!) | 
|---|
| 176 |         //  | 
|---|
| 177 |  | 
|---|
| 178 |  | 
|---|
| 179 |         btScalar nonDiag = jacA.getNonDiagonal(jacB,invMassA,invMassB); | 
|---|
| 180 |         btScalar        invDet = btScalar(1.0) / (jacA.getDiagonal() * jacB.getDiagonal() - nonDiag * nonDiag ); | 
|---|
| 181 |          | 
|---|
| 182 |         //imp0 = dv0 * jacA.getDiagonal() * invDet + dv1 * -nonDiag * invDet; | 
|---|
| 183 |         //imp1 = dv1 * jacB.getDiagonal() * invDet + dv0 * - nonDiag * invDet; | 
|---|
| 184 |  | 
|---|
| 185 |         imp0 = dv0 * jacA.getDiagonal() * invDet + dv1 * -nonDiag * invDet; | 
|---|
| 186 |         imp1 = dv1 * jacB.getDiagonal() * invDet + dv0 * - nonDiag * invDet; | 
|---|
| 187 |  | 
|---|
| 188 |         //[a b]                                                           [d -c] | 
|---|
| 189 |         //[c d] inverse = (1 / determinant) * [-b a] where determinant is (ad - bc) | 
|---|
| 190 |  | 
|---|
| 191 |         //[jA nD] * [imp0] = [dv0] | 
|---|
| 192 |         //[nD jB]   [imp1]   [dv1] | 
|---|
| 193 |  | 
|---|
| 194 |         if ( imp0 > btScalar(0.0)) | 
|---|
| 195 |         { | 
|---|
| 196 |                 if ( imp1 > btScalar(0.0) ) | 
|---|
| 197 |                 { | 
|---|
| 198 |                         //both positive | 
|---|
| 199 |                 } | 
|---|
| 200 |                 else | 
|---|
| 201 |                 { | 
|---|
| 202 |                         imp1 = btScalar(0.); | 
|---|
| 203 |  | 
|---|
| 204 |                         // now imp0>0 imp1<0 | 
|---|
| 205 |                         imp0 = dv0 / jacA.getDiagonal(); | 
|---|
| 206 |                         if ( imp0 > btScalar(0.0) ) | 
|---|
| 207 |                         { | 
|---|
| 208 |                         } else | 
|---|
| 209 |                         { | 
|---|
| 210 |                                 imp0 = btScalar(0.); | 
|---|
| 211 |                         } | 
|---|
| 212 |                 } | 
|---|
| 213 |         } | 
|---|
| 214 |         else | 
|---|
| 215 |         { | 
|---|
| 216 |                 imp0 = btScalar(0.); | 
|---|
| 217 |  | 
|---|
| 218 |                 imp1 = dv1 / jacB.getDiagonal(); | 
|---|
| 219 |                 if ( imp1 <= btScalar(0.0) ) | 
|---|
| 220 |                 { | 
|---|
| 221 |                         imp1 = btScalar(0.); | 
|---|
| 222 |                         // now imp0>0 imp1<0 | 
|---|
| 223 |                         imp0 = dv0 / jacA.getDiagonal(); | 
|---|
| 224 |                         if ( imp0 > btScalar(0.0) ) | 
|---|
| 225 |                         { | 
|---|
| 226 |                         } else | 
|---|
| 227 |                         { | 
|---|
| 228 |                                 imp0 = btScalar(0.); | 
|---|
| 229 |                         } | 
|---|
| 230 |                 } else | 
|---|
| 231 |                 { | 
|---|
| 232 |                 } | 
|---|
| 233 |         } | 
|---|
| 234 | } | 
|---|
| 235 |  | 
|---|
| 236 |  | 
|---|
| 237 | /* | 
|---|
| 238 | void btSolve2LinearConstraint::resolveAngularConstraint(        const btMatrix3x3& invInertiaAWS, | 
|---|
| 239 |                                                                                         const btScalar invMassA, | 
|---|
| 240 |                                                                                         const btVector3& linvelA,const btVector3& angvelA, | 
|---|
| 241 |                                                                                         const btVector3& rel_posA1, | 
|---|
| 242 |                                                                                         const btMatrix3x3& invInertiaBWS, | 
|---|
| 243 |                                                                                         const btScalar invMassB, | 
|---|
| 244 |                                                                                         const btVector3& linvelB,const btVector3& angvelB, | 
|---|
| 245 |                                                                                         const btVector3& rel_posA2, | 
|---|
| 246 |  | 
|---|
| 247 |                                                                                         btScalar depthA, const btVector3& normalA,  | 
|---|
| 248 |                                                                                         const btVector3& rel_posB1,const btVector3& rel_posB2, | 
|---|
| 249 |                                                                                         btScalar depthB, const btVector3& normalB,  | 
|---|
| 250 |                                                                                         btScalar& imp0,btScalar& imp1) | 
|---|
| 251 | { | 
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| 252 |  | 
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