bluecore/ode/OPCODE/OPC_RayCollider.h

226 lines
12 KiB
C++

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/*
* OPCODE - Optimized Collision Detection
* Copyright (C) 2001 Pierre Terdiman
* Homepage: http://www.codercorner.com/Opcode.htm
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Contains code for a ray collider.
* \file OPC_RayCollider.h
* \author Pierre Terdiman
* \date June, 2, 2001
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Include Guard
#ifndef __OPC_RAYCOLLIDER_H__
#define __OPC_RAYCOLLIDER_H__
class OPCODE_API CollisionFace
{
public:
//! Constructor
inline_ CollisionFace() {}
//! Destructor
inline_ ~CollisionFace() {}
udword mFaceID; //!< Index of touched face
float mDistance; //!< Distance from collider to hitpoint
float mU, mV; //!< Impact barycentric coordinates
};
class OPCODE_API CollisionFaces : public Container
{
public:
//! Constructor
CollisionFaces() {}
//! Destructor
~CollisionFaces() {}
inline_ udword GetNbFaces() const { return GetNbEntries()>>2; }
inline_ const CollisionFace* GetFaces() const { return (const CollisionFace*)GetEntries(); }
inline_ void Reset() { Container::Reset(); }
inline_ void AddFace(const CollisionFace& face) { Add(face.mFaceID).Add(face.mDistance).Add(face.mU).Add(face.mV); }
};
#ifdef OPC_RAYHIT_CALLBACK
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* User-callback, called by OPCODE to record a hit.
* \param hit [in] current hit
* \param user_data [in] user-defined data from SetCallback()
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
typedef void (*HitCallback) (const CollisionFace& hit, void* user_data);
#endif
class OPCODE_API RayCollider : public Collider
{
public:
// Constructor / Destructor
RayCollider();
virtual ~RayCollider();
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Generic stabbing query for generic OPCODE models. After the call, access the results:
* - with GetContactStatus()
* - in the user-provided destination array
*
* \param world_ray [in] stabbing ray in world space
* \param model [in] Opcode model to collide with
* \param world [in] model's world matrix, or null
* \param cache [in] a possibly cached face index, or null
* \return true if success
* \warning SCALE NOT SUPPORTED. The matrices must contain rotation & translation parts only.
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool Collide(const Ray& world_ray, const Model& model, const Matrix4x4* world=null, udword* cache=null);
//
bool Collide(const Ray& world_ray, const AABBTree* tree, Container& box_indices);
// Settings
#ifndef OPC_RAYHIT_CALLBACK
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Settings: enable or disable "closest hit" mode.
* \param flag [in] true to report closest hit only
* \see SetCulling(bool flag)
* \see SetMaxDist(float max_dist)
* \see SetDestination(StabbedFaces* sf)
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ void SetClosestHit(bool flag) { mClosestHit = flag; }
#endif
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Settings: enable or disable backface culling.
* \param flag [in] true to enable backface culling
* \see SetClosestHit(bool flag)
* \see SetMaxDist(float max_dist)
* \see SetDestination(StabbedFaces* sf)
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ void SetCulling(bool flag) { mCulling = flag; }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Settings: sets the higher distance bound.
* \param max_dist [in] higher distance bound. Default = maximal value, for ray queries (else segment)
* \see SetClosestHit(bool flag)
* \see SetCulling(bool flag)
* \see SetDestination(StabbedFaces* sf)
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ void SetMaxDist(float max_dist=MAX_FLOAT) { mMaxDist = max_dist; }
#ifdef OPC_RAYHIT_CALLBACK
inline_ void SetHitCallback(HitCallback cb) { mHitCallback = cb; }
inline_ void SetUserData(void* user_data) { mUserData = user_data; }
#else
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Settings: sets the destination array for stabbed faces.
* \param cf [in] destination array, filled during queries
* \see SetClosestHit(bool flag)
* \see SetCulling(bool flag)
* \see SetMaxDist(float max_dist)
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ void SetDestination(CollisionFaces* cf) { mStabbedFaces = cf; }
#endif
// Stats
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Stats: gets the number of Ray-BV overlap tests after a collision query.
* \see GetNbRayPrimTests()
* \see GetNbIntersections()
* \return the number of Ray-BV tests performed during last query
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ udword GetNbRayBVTests() const { return mNbRayBVTests; }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Stats: gets the number of Ray-Triangle overlap tests after a collision query.
* \see GetNbRayBVTests()
* \see GetNbIntersections()
* \return the number of Ray-Triangle tests performed during last query
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ udword GetNbRayPrimTests() const { return mNbRayPrimTests; }
// In-out test
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Stats: gets the number of intersection found after a collision query. Can be used for in/out tests.
* \see GetNbRayBVTests()
* \see GetNbRayPrimTests()
* \return the number of valid intersections during last query
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
inline_ udword GetNbIntersections() const { return mNbIntersections; }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Validates current settings. You should call this method after all the settings and callbacks have been defined for a collider.
* \return null if everything is ok, else a string describing the problem
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
override(Collider) const char* ValidateSettings();
protected:
// Ray in local space
Point mOrigin; //!< Ray origin
Point mDir; //!< Ray direction (normalized)
Point mFDir; //!< fabsf(mDir)
Point mData, mData2;
// Stabbed faces
CollisionFace mStabbedFace; //!< Current stabbed face
#ifdef OPC_RAYHIT_CALLBACK
HitCallback mHitCallback; //!< Callback used to record a hit
void* mUserData; //!< User-defined data
#else
CollisionFaces* mStabbedFaces; //!< List of stabbed faces
#endif
// Stats
udword mNbRayBVTests; //!< Number of Ray-BV tests
udword mNbRayPrimTests; //!< Number of Ray-Primitive tests
// In-out test
udword mNbIntersections; //!< Number of valid intersections
// Dequantization coeffs
Point mCenterCoeff;
Point mExtentsCoeff;
// Settings
float mMaxDist; //!< Valid segment on the ray
#ifndef OPC_RAYHIT_CALLBACK
bool mClosestHit; //!< Report closest hit only
#endif
bool mCulling; //!< Stab culled faces or not
// Internal methods
void _SegmentStab(const AABBCollisionNode* node);
void _SegmentStab(const AABBNoLeafNode* node);
void _SegmentStab(const AABBQuantizedNode* node);
void _SegmentStab(const AABBQuantizedNoLeafNode* node);
void _SegmentStab(const AABBTreeNode* node, Container& box_indices);
void _RayStab(const AABBCollisionNode* node);
void _RayStab(const AABBNoLeafNode* node);
void _RayStab(const AABBQuantizedNode* node);
void _RayStab(const AABBQuantizedNoLeafNode* node);
void _RayStab(const AABBTreeNode* node, Container& box_indices);
// Overlap tests
inline_ BOOL RayAABBOverlap(const Point& center, const Point& extents);
inline_ BOOL SegmentAABBOverlap(const Point& center, const Point& extents);
inline_ BOOL RayTriOverlap(const Point& vert0, const Point& vert1, const Point& vert2);
// Init methods
BOOL InitQuery(const Ray& world_ray, const Matrix4x4* world=null, udword* face_id=null);
};
#endif // __OPC_RAYCOLLIDER_H__