| [1963] | 1 | /* | 
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 | 2 | Bullet Continuous Collision Detection and Physics Library | 
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 | 3 | Copyright (c) 2003-2006 Erwin Coumans  http://continuousphysics.com/Bullet/ | 
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 | 4 |  | 
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 | 14 | */ | 
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 | 15 |  | 
|---|
 | 16 | #include "btGjkPairDetector.h" | 
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 | 17 | #include "BulletCollision/CollisionShapes/btConvexShape.h" | 
|---|
 | 18 | #include "BulletCollision/NarrowPhaseCollision/btSimplexSolverInterface.h" | 
|---|
 | 19 | #include "BulletCollision/NarrowPhaseCollision/btConvexPenetrationDepthSolver.h" | 
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 | 20 |  | 
|---|
 | 21 |  | 
|---|
 | 22 |  | 
|---|
 | 23 | #if defined(DEBUG) || defined (_DEBUG) | 
|---|
| [2430] | 24 | //#define TEST_NON_VIRTUAL 1 | 
|---|
| [1963] | 25 | #include <stdio.h> //for debug printf | 
|---|
 | 26 | #ifdef __SPU__ | 
|---|
 | 27 | #include <spu_printf.h> | 
|---|
 | 28 | #define printf spu_printf | 
|---|
 | 29 | //#define DEBUG_SPU_COLLISION_DETECTION 1 | 
|---|
 | 30 | #endif //__SPU__ | 
|---|
 | 31 | #endif | 
|---|
 | 32 |  | 
|---|
 | 33 | //must be above the machine epsilon | 
|---|
 | 34 | #define REL_ERROR2 btScalar(1.0e-6) | 
|---|
 | 35 |  | 
|---|
 | 36 | //temp globals, to improve GJK/EPA/penetration calculations | 
|---|
 | 37 | int gNumDeepPenetrationChecks = 0; | 
|---|
 | 38 | int gNumGjkChecks = 0; | 
|---|
 | 39 |  | 
|---|
 | 40 |  | 
|---|
 | 41 |  | 
|---|
 | 42 | btGjkPairDetector::btGjkPairDetector(const btConvexShape* objectA,const btConvexShape* objectB,btSimplexSolverInterface* simplexSolver,btConvexPenetrationDepthSolver*  penetrationDepthSolver) | 
|---|
 | 43 | :m_cachedSeparatingAxis(btScalar(0.),btScalar(0.),btScalar(1.)), | 
|---|
 | 44 | m_penetrationDepthSolver(penetrationDepthSolver), | 
|---|
 | 45 | m_simplexSolver(simplexSolver), | 
|---|
 | 46 | m_minkowskiA(objectA), | 
|---|
 | 47 | m_minkowskiB(objectB), | 
|---|
 | 48 | m_ignoreMargin(false), | 
|---|
 | 49 | m_lastUsedMethod(-1), | 
|---|
 | 50 | m_catchDegeneracies(1) | 
|---|
 | 51 | { | 
|---|
 | 52 | } | 
|---|
 | 53 |  | 
|---|
 | 54 | void btGjkPairDetector::getClosestPoints(const ClosestPointInput& input,Result& output,class btIDebugDraw* debugDraw,bool swapResults) | 
|---|
 | 55 | { | 
|---|
| [2430] | 56 |         m_cachedSeparatingDistance = 0.f; | 
|---|
 | 57 |  | 
|---|
| [1963] | 58 |         btScalar distance=btScalar(0.); | 
|---|
 | 59 |         btVector3       normalInB(btScalar(0.),btScalar(0.),btScalar(0.)); | 
|---|
 | 60 |         btVector3 pointOnA,pointOnB; | 
|---|
 | 61 |         btTransform     localTransA = input.m_transformA; | 
|---|
 | 62 |         btTransform localTransB = input.m_transformB; | 
|---|
 | 63 |         btVector3 positionOffset = (localTransA.getOrigin() + localTransB.getOrigin()) * btScalar(0.5); | 
|---|
 | 64 |         localTransA.getOrigin() -= positionOffset; | 
|---|
 | 65 |         localTransB.getOrigin() -= positionOffset; | 
|---|
 | 66 |  | 
|---|
| [2430] | 67 | #ifdef __SPU__ | 
|---|
| [1963] | 68 |         btScalar marginA = m_minkowskiA->getMarginNonVirtual(); | 
|---|
 | 69 |         btScalar marginB = m_minkowskiB->getMarginNonVirtual(); | 
|---|
| [2430] | 70 | #else | 
|---|
 | 71 |         btScalar marginA = m_minkowskiA->getMargin(); | 
|---|
 | 72 |         btScalar marginB = m_minkowskiB->getMargin(); | 
|---|
| [1963] | 73 | #ifdef TEST_NON_VIRTUAL | 
|---|
| [2430] | 74 |         btScalar marginAv = m_minkowskiA->getMarginNonVirtual(); | 
|---|
 | 75 |         btScalar marginBv = m_minkowskiB->getMarginNonVirtual(); | 
|---|
| [1963] | 76 |         btAssert(marginA == marginAv); | 
|---|
 | 77 |         btAssert(marginB == marginBv); | 
|---|
 | 78 | #endif //TEST_NON_VIRTUAL | 
|---|
| [2430] | 79 | #endif | 
|---|
 | 80 |          | 
|---|
| [1963] | 81 |  | 
|---|
| [2430] | 82 |  | 
|---|
| [1963] | 83 |         gNumGjkChecks++; | 
|---|
 | 84 |  | 
|---|
 | 85 | #ifdef DEBUG_SPU_COLLISION_DETECTION | 
|---|
 | 86 |         spu_printf("inside gjk\n"); | 
|---|
 | 87 | #endif | 
|---|
 | 88 |         //for CCD we don't use margins | 
|---|
 | 89 |         if (m_ignoreMargin) | 
|---|
 | 90 |         { | 
|---|
 | 91 |                 marginA = btScalar(0.); | 
|---|
 | 92 |                 marginB = btScalar(0.); | 
|---|
 | 93 | #ifdef DEBUG_SPU_COLLISION_DETECTION | 
|---|
 | 94 |                 spu_printf("ignoring margin\n"); | 
|---|
 | 95 | #endif | 
|---|
 | 96 |         } | 
|---|
 | 97 |  | 
|---|
 | 98 |         m_curIter = 0; | 
|---|
 | 99 |         int gGjkMaxIter = 1000;//this is to catch invalid input, perhaps check for #NaN? | 
|---|
 | 100 |         m_cachedSeparatingAxis.setValue(0,1,0); | 
|---|
 | 101 |  | 
|---|
 | 102 |         bool isValid = false; | 
|---|
 | 103 |         bool checkSimplex = false; | 
|---|
 | 104 |         bool checkPenetration = true; | 
|---|
 | 105 |         m_degenerateSimplex = 0; | 
|---|
 | 106 |  | 
|---|
 | 107 |         m_lastUsedMethod = -1; | 
|---|
 | 108 |  | 
|---|
 | 109 |         { | 
|---|
 | 110 |                 btScalar squaredDistance = SIMD_INFINITY; | 
|---|
 | 111 |                 btScalar delta = btScalar(0.); | 
|---|
 | 112 |                  | 
|---|
 | 113 |                 btScalar margin = marginA + marginB; | 
|---|
 | 114 |                  | 
|---|
 | 115 |                  | 
|---|
 | 116 |  | 
|---|
 | 117 |                 m_simplexSolver->reset(); | 
|---|
 | 118 |                  | 
|---|
 | 119 |                 for ( ; ; ) | 
|---|
 | 120 |                 //while (true) | 
|---|
 | 121 |                 { | 
|---|
 | 122 |  | 
|---|
 | 123 |                         btVector3 seperatingAxisInA = (-m_cachedSeparatingAxis)* input.m_transformA.getBasis(); | 
|---|
 | 124 |                         btVector3 seperatingAxisInB = m_cachedSeparatingAxis* input.m_transformB.getBasis(); | 
|---|
 | 125 |  | 
|---|
| [2430] | 126 | #ifdef __SPU__ | 
|---|
 | 127 |                         btVector3 pInA = m_minkowskiA->localGetSupportVertexWithoutMarginNonVirtual(seperatingAxisInA); | 
|---|
 | 128 |                         btVector3 qInB = m_minkowskiB->localGetSupportVertexWithoutMarginNonVirtual(seperatingAxisInB); | 
|---|
 | 129 | #else | 
|---|
 | 130 |                         btVector3 pInA = m_minkowskiA->localGetSupportingVertexWithoutMargin(seperatingAxisInA); | 
|---|
 | 131 |                         btVector3 qInB = m_minkowskiB->localGetSupportingVertexWithoutMargin(seperatingAxisInB); | 
|---|
| [1963] | 132 | #ifdef TEST_NON_VIRTUAL | 
|---|
 | 133 |                         btVector3 pInAv = m_minkowskiA->localGetSupportingVertexWithoutMargin(seperatingAxisInA); | 
|---|
 | 134 |                         btVector3 qInBv = m_minkowskiB->localGetSupportingVertexWithoutMargin(seperatingAxisInB); | 
|---|
 | 135 |                         btAssert((pInAv-pInA).length() < 0.0001); | 
|---|
 | 136 |                         btAssert((qInBv-qInB).length() < 0.0001); | 
|---|
 | 137 | #endif // | 
|---|
| [2430] | 138 | #endif //__SPU__ | 
|---|
| [1963] | 139 |  | 
|---|
| [2430] | 140 |                         btVector3  pWorld = localTransA(pInA);   | 
|---|
 | 141 |                         btVector3  qWorld = localTransB(qInB); | 
|---|
| [1963] | 142 |  | 
|---|
 | 143 | #ifdef DEBUG_SPU_COLLISION_DETECTION | 
|---|
 | 144 |                 spu_printf("got local supporting vertices\n"); | 
|---|
 | 145 | #endif | 
|---|
 | 146 |  | 
|---|
 | 147 |                         btVector3 w     = pWorld - qWorld; | 
|---|
 | 148 |                         delta = m_cachedSeparatingAxis.dot(w); | 
|---|
 | 149 |  | 
|---|
 | 150 |                         // potential exit, they don't overlap | 
|---|
 | 151 |                         if ((delta > btScalar(0.0)) && (delta * delta > squaredDistance * input.m_maximumDistanceSquared))  | 
|---|
 | 152 |                         { | 
|---|
| [2882] | 153 |                                 checkSimplex=true; | 
|---|
 | 154 |                                 //checkPenetration = false; | 
|---|
| [1963] | 155 |                                 break; | 
|---|
 | 156 |                         } | 
|---|
 | 157 |  | 
|---|
 | 158 |                         //exit 0: the new point is already in the simplex, or we didn't come any closer | 
|---|
 | 159 |                         if (m_simplexSolver->inSimplex(w)) | 
|---|
 | 160 |                         { | 
|---|
 | 161 |                                 m_degenerateSimplex = 1; | 
|---|
 | 162 |                                 checkSimplex = true; | 
|---|
 | 163 |                                 break; | 
|---|
 | 164 |                         } | 
|---|
 | 165 |                         // are we getting any closer ? | 
|---|
 | 166 |                         btScalar f0 = squaredDistance - delta; | 
|---|
 | 167 |                         btScalar f1 = squaredDistance * REL_ERROR2; | 
|---|
 | 168 |  | 
|---|
 | 169 |                         if (f0 <= f1) | 
|---|
 | 170 |                         { | 
|---|
 | 171 |                                 if (f0 <= btScalar(0.)) | 
|---|
 | 172 |                                 { | 
|---|
 | 173 |                                         m_degenerateSimplex = 2; | 
|---|
 | 174 |                                 } | 
|---|
 | 175 |                                 checkSimplex = true; | 
|---|
 | 176 |                                 break; | 
|---|
 | 177 |                         } | 
|---|
 | 178 |  | 
|---|
 | 179 | #ifdef DEBUG_SPU_COLLISION_DETECTION | 
|---|
 | 180 |                 spu_printf("addVertex 1\n"); | 
|---|
 | 181 | #endif | 
|---|
 | 182 |                         //add current vertex to simplex | 
|---|
 | 183 |                         m_simplexSolver->addVertex(w, pWorld, qWorld); | 
|---|
 | 184 | #ifdef DEBUG_SPU_COLLISION_DETECTION | 
|---|
 | 185 |                 spu_printf("addVertex 2\n"); | 
|---|
 | 186 | #endif | 
|---|
 | 187 |                         //calculate the closest point to the origin (update vector v) | 
|---|
 | 188 |                         if (!m_simplexSolver->closest(m_cachedSeparatingAxis)) | 
|---|
 | 189 |                         { | 
|---|
 | 190 |                                 m_degenerateSimplex = 3; | 
|---|
 | 191 |                                 checkSimplex = true; | 
|---|
 | 192 |                                 break; | 
|---|
 | 193 |                         } | 
|---|
 | 194 |  | 
|---|
 | 195 |                         if(m_cachedSeparatingAxis.length2()<REL_ERROR2) | 
|---|
 | 196 |             { | 
|---|
 | 197 |                 m_degenerateSimplex = 6; | 
|---|
 | 198 |                 checkSimplex = true; | 
|---|
 | 199 |                 break; | 
|---|
 | 200 |             } | 
|---|
 | 201 |  | 
|---|
 | 202 |                         btScalar previousSquaredDistance = squaredDistance; | 
|---|
 | 203 |                         squaredDistance = m_cachedSeparatingAxis.length2(); | 
|---|
 | 204 |                          | 
|---|
 | 205 |                         //redundant m_simplexSolver->compute_points(pointOnA, pointOnB); | 
|---|
 | 206 |  | 
|---|
 | 207 |                         //are we getting any closer ? | 
|---|
 | 208 |                         if (previousSquaredDistance - squaredDistance <= SIMD_EPSILON * previousSquaredDistance)  | 
|---|
 | 209 |                         {  | 
|---|
 | 210 |                                 m_simplexSolver->backup_closest(m_cachedSeparatingAxis); | 
|---|
 | 211 |                                 checkSimplex = true; | 
|---|
 | 212 |                                 break; | 
|---|
 | 213 |                         } | 
|---|
 | 214 |  | 
|---|
 | 215 |                           //degeneracy, this is typically due to invalid/uninitialized worldtransforms for a btCollisionObject    | 
|---|
 | 216 |               if (m_curIter++ > gGjkMaxIter)    | 
|---|
 | 217 |               {    | 
|---|
 | 218 |                       #if defined(DEBUG) || defined (_DEBUG) || defined (DEBUG_SPU_COLLISION_DETECTION) | 
|---|
 | 219 |  | 
|---|
 | 220 |                               printf("btGjkPairDetector maxIter exceeded:%i\n",m_curIter);    | 
|---|
 | 221 |                               printf("sepAxis=(%f,%f,%f), squaredDistance = %f, shapeTypeA=%i,shapeTypeB=%i\n",    | 
|---|
 | 222 |                               m_cachedSeparatingAxis.getX(),    | 
|---|
 | 223 |                               m_cachedSeparatingAxis.getY(),    | 
|---|
 | 224 |                               m_cachedSeparatingAxis.getZ(),    | 
|---|
 | 225 |                               squaredDistance,    | 
|---|
 | 226 |                               m_minkowskiA->getShapeType(),    | 
|---|
 | 227 |                               m_minkowskiB->getShapeType());    | 
|---|
 | 228 |  | 
|---|
 | 229 |                       #endif    | 
|---|
 | 230 |                       break;    | 
|---|
 | 231 |  | 
|---|
 | 232 |               }  | 
|---|
 | 233 |  | 
|---|
 | 234 |  | 
|---|
 | 235 |                         bool check = (!m_simplexSolver->fullSimplex()); | 
|---|
 | 236 |                         //bool check = (!m_simplexSolver->fullSimplex() && squaredDistance > SIMD_EPSILON * m_simplexSolver->maxVertex()); | 
|---|
 | 237 |  | 
|---|
 | 238 |                         if (!check) | 
|---|
 | 239 |                         { | 
|---|
 | 240 |                                 //do we need this backup_closest here ? | 
|---|
 | 241 |                                 m_simplexSolver->backup_closest(m_cachedSeparatingAxis); | 
|---|
 | 242 |                                 break; | 
|---|
 | 243 |                         } | 
|---|
 | 244 |                 } | 
|---|
 | 245 |  | 
|---|
 | 246 |                 if (checkSimplex) | 
|---|
 | 247 |                 { | 
|---|
 | 248 |                         m_simplexSolver->compute_points(pointOnA, pointOnB); | 
|---|
 | 249 |                         normalInB = pointOnA-pointOnB; | 
|---|
 | 250 |                         btScalar lenSqr = m_cachedSeparatingAxis.length2(); | 
|---|
 | 251 |                         //valid normal | 
|---|
 | 252 |                         if (lenSqr < 0.0001) | 
|---|
 | 253 |                         { | 
|---|
 | 254 |                                 m_degenerateSimplex = 5; | 
|---|
 | 255 |                         }  | 
|---|
 | 256 |                         if (lenSqr > SIMD_EPSILON*SIMD_EPSILON) | 
|---|
 | 257 |                         { | 
|---|
 | 258 |                                 btScalar rlen = btScalar(1.) / btSqrt(lenSqr ); | 
|---|
 | 259 |                                 normalInB *= rlen; //normalize | 
|---|
 | 260 |                                 btScalar s = btSqrt(squaredDistance); | 
|---|
 | 261 |                          | 
|---|
 | 262 |                                 btAssert(s > btScalar(0.0)); | 
|---|
 | 263 |                                 pointOnA -= m_cachedSeparatingAxis * (marginA / s); | 
|---|
 | 264 |                                 pointOnB += m_cachedSeparatingAxis * (marginB / s); | 
|---|
 | 265 |                                 distance = ((btScalar(1.)/rlen) - margin); | 
|---|
 | 266 |                                 isValid = true; | 
|---|
 | 267 |                                  | 
|---|
 | 268 |                                 m_lastUsedMethod = 1; | 
|---|
 | 269 |                         } else | 
|---|
 | 270 |                         { | 
|---|
 | 271 |                                 m_lastUsedMethod = 2; | 
|---|
 | 272 |                         } | 
|---|
 | 273 |                 } | 
|---|
 | 274 |  | 
|---|
 | 275 |                 bool catchDegeneratePenetrationCase =  | 
|---|
 | 276 |                         (m_catchDegeneracies && m_penetrationDepthSolver && m_degenerateSimplex && ((distance+margin) < 0.01)); | 
|---|
 | 277 |  | 
|---|
 | 278 |                 //if (checkPenetration && !isValid) | 
|---|
 | 279 |                 if (checkPenetration && (!isValid || catchDegeneratePenetrationCase )) | 
|---|
 | 280 |                 { | 
|---|
 | 281 |                         //penetration case | 
|---|
 | 282 |                  | 
|---|
 | 283 |                         //if there is no way to handle penetrations, bail out | 
|---|
 | 284 |                         if (m_penetrationDepthSolver) | 
|---|
 | 285 |                         { | 
|---|
 | 286 |                                 // Penetration depth case. | 
|---|
 | 287 |                                 btVector3 tmpPointOnA,tmpPointOnB; | 
|---|
 | 288 |                                  | 
|---|
 | 289 |                                 gNumDeepPenetrationChecks++; | 
|---|
 | 290 |  | 
|---|
 | 291 |                                 bool isValid2 = m_penetrationDepthSolver->calcPenDepth(  | 
|---|
 | 292 |                                         *m_simplexSolver,  | 
|---|
 | 293 |                                         m_minkowskiA,m_minkowskiB, | 
|---|
 | 294 |                                         localTransA,localTransB, | 
|---|
 | 295 |                                         m_cachedSeparatingAxis, tmpPointOnA, tmpPointOnB, | 
|---|
 | 296 |                                         debugDraw,input.m_stackAlloc | 
|---|
 | 297 |                                         ); | 
|---|
 | 298 |  | 
|---|
 | 299 |                                 if (isValid2) | 
|---|
 | 300 |                                 { | 
|---|
 | 301 |                                         btVector3 tmpNormalInB = tmpPointOnB-tmpPointOnA; | 
|---|
 | 302 |                                         btScalar lenSqr = tmpNormalInB.length2(); | 
|---|
 | 303 |                                         if (lenSqr > (SIMD_EPSILON*SIMD_EPSILON)) | 
|---|
 | 304 |                                         { | 
|---|
 | 305 |                                                 tmpNormalInB /= btSqrt(lenSqr); | 
|---|
 | 306 |                                                 btScalar distance2 = -(tmpPointOnA-tmpPointOnB).length(); | 
|---|
 | 307 |                                                 //only replace valid penetrations when the result is deeper (check) | 
|---|
 | 308 |                                                 if (!isValid || (distance2 < distance)) | 
|---|
 | 309 |                                                 { | 
|---|
 | 310 |                                                         distance = distance2; | 
|---|
 | 311 |                                                         pointOnA = tmpPointOnA; | 
|---|
 | 312 |                                                         pointOnB = tmpPointOnB; | 
|---|
 | 313 |                                                         normalInB = tmpNormalInB; | 
|---|
 | 314 |                                                         isValid = true; | 
|---|
 | 315 |                                                         m_lastUsedMethod = 3; | 
|---|
 | 316 |                                                 } else | 
|---|
 | 317 |                                                 { | 
|---|
 | 318 |                                                          | 
|---|
 | 319 |                                                 } | 
|---|
 | 320 |                                         } else | 
|---|
 | 321 |                                         { | 
|---|
 | 322 |                                                 //isValid = false; | 
|---|
 | 323 |                                                 m_lastUsedMethod = 4; | 
|---|
 | 324 |                                         } | 
|---|
 | 325 |                                 } else | 
|---|
 | 326 |                                 { | 
|---|
 | 327 |                                         m_lastUsedMethod = 5; | 
|---|
 | 328 |                                 } | 
|---|
 | 329 |                                  | 
|---|
 | 330 |                         } | 
|---|
 | 331 |                 } | 
|---|
 | 332 |         } | 
|---|
 | 333 |  | 
|---|
 | 334 |         if (isValid) | 
|---|
 | 335 |         { | 
|---|
 | 336 | #ifdef __SPU__ | 
|---|
 | 337 |                 //spu_printf("distance\n"); | 
|---|
 | 338 | #endif //__CELLOS_LV2__ | 
|---|
 | 339 |  | 
|---|
 | 340 |  | 
|---|
 | 341 | #ifdef DEBUG_SPU_COLLISION_DETECTION | 
|---|
 | 342 |                 spu_printf("output 1\n"); | 
|---|
 | 343 | #endif | 
|---|
| [2430] | 344 |                 m_cachedSeparatingAxis = normalInB; | 
|---|
 | 345 |                 m_cachedSeparatingDistance = distance; | 
|---|
 | 346 |  | 
|---|
| [1963] | 347 |                 output.addContactPoint( | 
|---|
 | 348 |                         normalInB, | 
|---|
 | 349 |                         pointOnB+positionOffset, | 
|---|
 | 350 |                         distance); | 
|---|
 | 351 |  | 
|---|
 | 352 | #ifdef DEBUG_SPU_COLLISION_DETECTION | 
|---|
 | 353 |                 spu_printf("output 2\n"); | 
|---|
 | 354 | #endif | 
|---|
 | 355 |                 //printf("gjk add:%f",distance); | 
|---|
 | 356 |         } | 
|---|
 | 357 |  | 
|---|
 | 358 |  | 
|---|
 | 359 | } | 
|---|
 | 360 |  | 
|---|
 | 361 |  | 
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 | 362 |  | 
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 | 363 |  | 
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 | 364 |  | 
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