Added resolveCombinedVelocities()
[blender.git] / source / gameengine / Physics / Sumo / Fuzzics / src / SM_Object.cpp
1 /**
2  * $Id$
3  * Copyright (C) 2001 NaN Technologies B.V.
4  * The basic physics object.
5  *
6  * ***** BEGIN GPL/BL DUAL LICENSE BLOCK *****
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU General Public License
10  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
11  * of the License, or (at your option) any later version. The Blender
12  * Foundation also sells licenses for use in proprietary software under
13  * the Blender License.  See http://www.blender.org/BL/ for information
14  * about this.
15  *
16  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
19  * GNU General Public License for more details.
20  *
21  * You should have received a copy of the GNU General Public License
22  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
23  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
24  *
25  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
26  * All rights reserved.
27  *
28  * The Original Code is: all of this file.
29  *
30  * Contributor(s): none yet.
31  *
32  * ***** END GPL/BL DUAL LICENSE BLOCK *****
33  */
34
35 #ifdef HAVE_CONFIG_H
36 #include <config.h>
37 #endif
38
39 #ifdef WIN32
40 // This warning tells us about truncation of __long__ stl-generated names.
41 // It can occasionally cause DevStudio to have internal compiler warnings.
42 #pragma warning( disable : 4786 )     
43 #endif
44
45 #include "SM_Object.h"
46 #include "SM_Scene.h"
47 #include "SM_FhObject.h"
48 #include "SM_Debug.h"
49
50 #include "MT_MinMax.h"
51
52
53 // Tweak parameters
54 static const MT_Scalar ImpulseThreshold = 0.5;
55 static const MT_Scalar FixThreshold = 0.01;
56 static const MT_Scalar FixVelocity = 0.01;
57 SM_Object::SM_Object(
58         DT_ShapeHandle shape, 
59         const SM_MaterialProps *materialProps,
60         const SM_ShapeProps *shapeProps,
61         SM_Object *dynamicParent)  :
62         
63         m_dynamicParent(dynamicParent),
64         m_client_object(0),
65         
66         m_shape(shape),
67         m_materialProps(materialProps),
68         m_materialPropsBackup(0),
69         m_shapeProps(shapeProps),
70         m_shapePropsBackup(0),
71         m_object(DT_CreateObject(this, shape)),
72         m_margin(0.0),
73         m_scaling(1.0, 1.0, 1.0),
74         m_reaction_impulse(0.0, 0.0, 0.0),
75         m_reaction_force(0.0, 0.0, 0.0),
76         m_kinematic(false),
77         m_prev_kinematic(false),
78         m_is_rigid_body(false),
79         m_lin_mom(0.0, 0.0, 0.0),
80         m_ang_mom(0.0, 0.0, 0.0),
81         m_force(0.0, 0.0, 0.0),
82         m_torque(0.0, 0.0, 0.0),
83         m_error(0.0, 0.0, 0.0),
84         m_combined_lin_vel (0.0, 0.0, 0.0),
85         m_combined_ang_vel (0.0, 0.0, 0.0),
86         m_fh_object(0)
87 {
88         m_xform.setIdentity();
89         m_xform.getValue(m_ogl_matrix);
90         if (shapeProps && 
91                 (shapeProps->m_do_fh || shapeProps->m_do_rot_fh)) {
92                 DT_Vector3 zero = {0., 0., 0.}, ray = {0.0, 0.0, -10.0};
93                 m_fh_object = new SM_FhObject(DT_NewLineSegment(zero, ray), MT_Vector3(ray), this);
94                 //printf("SM_Object:: WARNING! fh disabled.\n");
95         }
96         m_suspended = false;
97 }
98
99         void 
100 SM_Object::
101 integrateForces(
102         MT_Scalar timeStep
103 ){
104         if (!m_suspended) {
105                 m_prev_state = *this;
106                 m_prev_state.setLinearVelocity(actualLinVelocity());
107                 m_prev_state.setAngularVelocity(actualAngVelocity());
108                 if (isDynamic()) {
109                         // Integrate momentum (forward Euler)
110                         m_lin_mom += m_force * timeStep;
111                         m_ang_mom += m_torque * timeStep;
112                         // Drain momentum because of air/water resistance
113                         m_lin_mom *= pow(m_shapeProps->m_lin_drag, timeStep);
114                         m_ang_mom *= pow(m_shapeProps->m_ang_drag, timeStep);
115                         // Set velocities according momentum
116                         m_lin_vel = m_lin_mom / m_shapeProps->m_mass;
117                         m_ang_vel = m_ang_mom / m_shapeProps->m_inertia;
118                 }
119         }       
120
121 };
122
123         void 
124 SM_Object::
125 integrateMomentum(
126         MT_Scalar timeStep
127 ){
128         // Integrate position and orientation
129
130         // only do it for objects with linear and/or angular velocity
131         // else clients with hierarchies may get into trouble
132         if (!actualLinVelocity().fuzzyZero() || !actualAngVelocity().fuzzyZero()) 
133         {
134
135         // those MIDPOINT and BACKWARD integration methods are
136         // in this form not ok with some testfiles ! 
137         // For a release build please use forward euler unless completely tested
138
139 //#define MIDPOINT
140 //#define BACKWARD
141 #ifdef  MIDPOINT
142 // Midpoint rule
143                 m_pos += (m_prev_state.getLinearVelocity() + actualLinVelocity()) * (timeStep * 0.5);
144                 m_orn += (m_prev_state.getAngularVelocity() * m_prev_state.getOrientation() + actualAngVelocity() * m_orn) * (timeStep * 0.25);
145 #elif defined BACKWARD
146 // Backward Euler
147                 m_pos += actualLinVelocity() * timeStep;
148                 m_orn += actualAngVelocity() * m_orn * (timeStep * 0.5);
149 #else 
150 // Forward Euler
151
152                 m_pos += m_prev_state.getLinearVelocity() * timeStep;
153                 m_orn += m_prev_state.getAngularVelocity() * m_orn * (timeStep * 0.5);
154 #endif
155                 m_orn.normalize(); // I might not be necessary to do this every call
156
157                 calcXform();
158                 notifyClient();         
159
160         }
161 }
162
163 void SM_Object::dynamicCollision(const MT_Point3 &local2, 
164         const MT_Vector3 &normal, 
165         MT_Scalar dist, 
166         const MT_Vector3 &rel_vel,
167         MT_Scalar restitution,
168         MT_Scalar friction_factor,
169         MT_Scalar invMass
170 )
171 {
172         // Same again but now obj1 is non-dynamic
173         // Compute the point on obj1 closest to obj2 (= sphere with radius = 0)
174         // local1 is th point closest to obj2
175         // local2 is the local origin of obj2 
176
177         // This should look familiar....
178         MT_Scalar  rel_vel_normal = normal.dot(rel_vel);
179                         
180         if (rel_vel_normal <= 0.0) {
181                 if (-rel_vel_normal < ImpulseThreshold) {
182                         restitution = 0.0;
183                 }
184                                 
185                 MT_Scalar impulse = -(1.0 + restitution) * rel_vel_normal / invMass;
186                 applyCenterImpulse( impulse * normal); 
187                 
188                 // The friction part starts here!!!!!!!!
189
190                 // Compute the lateral component of the relative velocity
191                 // lateral actually points in the opposite direction, i.e.,
192                 // into the direction of the friction force.
193
194 #if 0
195                 // test - only do friction on the physics part of the 
196                 // velocity.
197                 vel1  -= obj1->m_combined_lin_vel;
198                 vel2  -= obj2->m_combined_lin_vel;
199
200                 // This should look familiar....
201                 rel_vel        = vel2 - vel1;
202                 rel_vel_normal = normal.dot(rel_vel);
203 #endif
204                                 
205                 MT_Vector3 lateral =  rel_vel - normal * rel_vel_normal;
206                 //printf("                 lateral = { %0.5f, %0.5f, %0.5f } (%0.5f)\n",
207                 //      lateral[0], lateral[1], lateral[2], lateral.length());
208                         
209                 //const SM_ShapeProps *shapeProps = obj2->getShapeProps();
210
211                 if (m_shapeProps->m_do_anisotropic) {
212
213                         // For anisotropic friction we scale the lateral component,
214                         // rather than compute a direction-dependent fricition 
215                         // factor. For this the lateral component is transformed to
216                         // local coordinates.
217
218                         MT_Matrix3x3 lcs(m_orn);
219                         // We cannot use m_xform.getBasis() for the matrix, since 
220                         // it might contain a non-uniform scaling. 
221                         // OPT: it's a bit daft to compute the matrix since the 
222                         // quaternion itself can be used to do the transformation.
223
224                         MT_Vector3 loc_lateral = lateral * lcs;
225                         // lcs is orthogonal so lcs.inversed() == lcs.transposed(),
226                         // and lcs.transposed() * lateral == lateral * lcs.
227
228                         const MT_Vector3& friction_scaling = 
229                                 m_shapeProps->m_friction_scaling; 
230
231                         // Scale the local lateral...
232                         loc_lateral.scale(friction_scaling[0], 
233                                                         friction_scaling[1], 
234                                                         friction_scaling[2]);
235                         // ... and transform it back to global coordinates
236                         lateral = lcs * loc_lateral;
237                 }
238                         
239                 // A tiny Coulomb friction primer:
240                 // The Coulomb friction law states that the magnitude of the
241                 // maximum possible friction force depends linearly on the 
242                 // magnitude of the normal force.
243                 //
244                 // F_max_friction = friction_factor * F_normal 
245                 //
246                 // (NB: independent of the contact area!!)
247                 //
248                 // The friction factor depends on the material. 
249                 // We use impulses rather than forces but let us not be 
250                 // bothered by this. 
251
252
253                 MT_Scalar  rel_vel_lateral = lateral.length();
254                 //printf("rel_vel = { %0.05f, %0.05f, %0.05f}\n", rel_vel[0], rel_vel[1], rel_vel[2]);
255                 //printf("n.l = %0.15f\n", normal.dot(lateral)); /* Should be 0.0 */
256
257                 if (rel_vel_lateral > MT_EPSILON) {
258                         lateral /= rel_vel_lateral;
259
260                         // Compute the maximum friction impulse
261                         MT_Scalar max_friction = 
262                                 friction_factor * MT_max(MT_Scalar(0.0), impulse);
263
264                         // I guess the GEN_max is not necessary, so let's check it
265
266                         assert(impulse >= 0.0);
267
268                         // Here's the trick. We compute the impulse to make the
269                         // lateral velocity zero. (Make the objects stick together
270                         // at the contact point. If this impulse is larger than
271                         // the maximum possible friction impulse, then shrink its
272                         // magnitude to the maximum friction.
273
274                         if (isRigidBody()) {
275                                         
276                                 // For rigid bodies we take the inertia into account, 
277                                 // since the friction impulse is going to change the
278                                 // angular momentum as well.
279                                 MT_Vector3 temp = getInvInertia() * local2.cross(lateral);
280                                 MT_Scalar impulse_lateral = rel_vel_lateral /
281                                         (invMass + lateral.dot(temp.cross(local2)));
282
283                                 MT_Scalar friction = MT_min(impulse_lateral, max_friction);
284                                 applyImpulse(local2 + m_pos, -lateral * friction);
285                         }
286                         else {
287                                 MT_Scalar impulse_lateral = rel_vel_lateral / invMass;
288
289                                 MT_Scalar friction = MT_min(impulse_lateral, max_friction);
290                                 applyCenterImpulse( -friction * lateral);
291                         }
292                                 
293
294                 }       
295
296                 calcXform();
297                 notifyClient();
298
299         }
300 }
301
302 DT_Bool SM_Object::boing(
303         void *client_data,  
304         void *object1,
305         void *object2,
306         const DT_CollData *coll_data
307 ){
308         //if (!coll_data)
309         //      return DT_CONTINUE;
310
311         SM_Scene  *scene = (SM_Scene *)client_data; 
312         SM_Object *obj1  = (SM_Object *)object1;  
313         SM_Object *obj2  = (SM_Object *)object2;  
314         
315         scene->addPair(obj1, obj2); // Record this collision for client callbacks
316         
317         // If one of the objects is a ghost then ignore it for the dynamics
318         if (obj1->isGhost() || obj2->isGhost()) {
319                 return DT_CONTINUE;
320         }
321
322         // Objects do not collide with parent objects
323         if (obj1->getDynamicParent() == obj2 || obj2->getDynamicParent() == obj1) {
324                 return DT_CONTINUE;
325         }
326         
327         if (!obj2->isDynamic()) {
328                 std::swap(obj1, obj2);
329         }
330
331         if (!obj2->isDynamic()) {
332                 return DT_CONTINUE;
333         }
334
335         // Get collision data from SOLID
336         DT_Vector3 p1, p2;
337         if (!DT_GetPenDepth(obj1->getObjectHandle(), obj2->getObjectHandle(), p1, p2))
338                 return DT_CONTINUE;
339         MT_Point3 local1(p1), local2(p2);
340         MT_Vector3 normal(local2 - local1);
341         MT_Scalar dist = normal.length();
342         
343         if (dist < MT_EPSILON)
344                 return DT_CONTINUE;
345         
346         local1 -= obj1->m_pos, local2 -= obj2->m_pos;
347         
348         // Calculate collision parameters
349         MT_Vector3 rel_vel        = obj1->getVelocity(local1) + obj1->m_combined_lin_vel - 
350                                         obj2->getVelocity(local2) - obj2->m_combined_lin_vel;
351         
352         if (obj1->isRigidBody())
353                 rel_vel += obj1->actualAngVelocity().cross(local1);
354
355         if (obj2->isRigidBody())
356                 rel_vel -= obj2->actualAngVelocity().cross(local2);
357                                         
358         MT_Scalar restitution = 
359                 MT_min(obj1->getMaterialProps()->m_restitution,
360                                 obj2->getMaterialProps()->m_restitution);
361         
362         MT_Scalar friction_factor = 
363                 MT_min(obj1->getMaterialProps()->m_friction, 
364                                 obj2->getMaterialProps()->m_friction);
365                                 
366         MT_Scalar invMass = obj1->getInvMass() + obj2->getInvMass();
367         
368         normal /= dist;
369         
370         // Calculate reactions
371         if (obj1->isDynamic())
372                 obj1->dynamicCollision(local1, normal, dist, rel_vel, restitution, friction_factor, invMass);
373                 
374         if (obj2->isDynamic())
375                 obj2->dynamicCollision(local2, -normal, dist, -rel_vel, restitution, friction_factor, invMass);
376         
377         return DT_CONTINUE;
378 }
379
380 DT_Bool SM_Object::fix(
381         void *client_data,
382         void *object1,
383         void *object2,
384         const DT_CollData *coll_data
385 ){
386         SM_Scene  *scene = (SM_Scene *)client_data; 
387         SM_Object *obj1  = (SM_Object *)object1;  
388         SM_Object *obj2  = (SM_Object *)object2;  
389         
390         // If one of the objects is a ghost then ignore it for the dynamics
391         if (obj1->isGhost() || obj2->isGhost()) {
392                 return DT_CONTINUE;
393         }
394
395         if (obj1->getDynamicParent() == obj2 || obj2->getDynamicParent() == obj1) {
396                 return DT_CONTINUE;
397         }
398         
399         if (!obj2->isDynamic()) {
400                 std::swap(obj1, obj2);
401         }
402
403         if (!obj2->isDynamic()) {
404                 return DT_CONTINUE;
405         }
406
407         // obj1 points to a dynamic object
408         DT_Vector3 p1, p2;
409         if (!DT_GetPenDepth(obj1->getObjectHandle(), obj2->getObjectHandle(), p1, p2))
410                 return DT_CONTINUE;
411         MT_Point3 local1(p1), local2(p2);
412         // Get collision data from SOLID
413         MT_Vector3 normal(local2 - local1);
414
415         // This distinction between dynamic and non-dynamic objects should not be 
416         // necessary. Non-dynamic objects are assumed to have infinite mass.
417         if (obj1->isDynamic()) {
418                 MT_Vector3 error = normal * 0.5f;
419                 obj1->m_error += error;
420                 obj2->m_error -= error;
421                 // Remove the velocity component in the normal direction
422                 // Calculate collision parameters
423                 MT_Vector3 rel_vel = obj1->getLinearVelocity() - obj2->getLinearVelocity();
424                 if (normal.length() > FixThreshold && rel_vel.length() < FixVelocity) {
425                         normal.normalize();
426                         MT_Scalar  rel_vel_normal = 0.49*(normal.dot(rel_vel));
427
428                         obj1->addLinearVelocity(-rel_vel_normal*normal);
429                         obj2->addLinearVelocity(rel_vel_normal*normal);
430                 }
431         }
432         else {
433                 // Same again but now obj1 is non-dynamic
434                 obj2->m_error -= normal;
435                 MT_Vector3 rel_vel = obj2->getLinearVelocity();
436                 if (normal.length() > FixThreshold && rel_vel.length() < FixVelocity) {
437                         // Calculate collision parameters
438                         normal.normalize();
439                         MT_Scalar  rel_vel_normal = -0.99*(normal.dot(rel_vel));
440
441                         obj2->addLinearVelocity(rel_vel_normal*normal);
442                 }
443         }
444         
445         return DT_CONTINUE;
446 }
447
448 void SM_Object::relax(void)
449
450         if (m_error.fuzzyZero())
451                 return;
452         //std::cout << "SM_Object::relax: { " << m_error << " }" << std::endl;
453         
454         m_pos += m_error; 
455         m_error.setValue(0., 0., 0.); 
456 /*      m_pos.getValue(pos);
457         DT_SetPosition(m_object, pos); 
458         m_xform.setOrigin(m_pos); 
459         m_xform.getValue(m_ogl_matrix); */
460         calcXform();
461         notifyClient();
462 }
463         
464 SM_Object::SM_Object(
465 ) {
466         // warning no initialization of variables done by moto.
467 }
468
469 SM_Object::
470 ~SM_Object() { 
471         if (m_fh_object)
472                 delete m_fh_object;
473         
474         DT_DestroyObject(m_object);
475         m_object = NULL;
476 }
477
478         bool 
479 SM_Object::
480 isDynamic(
481 ) const {
482         return m_shapeProps != 0; 
483
484
485 /* nzc experimental. There seem to be two places where kinematics
486  * are evaluated: proceedKinematic (called from SM_Scene) and
487  * proceed() in this object. I'll just try and bunge these out for
488  * now.  */
489         void 
490 SM_Object::
491 suspend(
492 ){
493         if (!m_suspended) {
494                 m_suspended = true;
495                 suspendDynamics();
496         }
497 }
498
499         void 
500 SM_Object::
501 resume(
502 ) {
503         if (m_suspended) {
504                 m_suspended = false;
505                 restoreDynamics();
506         }
507 }
508
509         void 
510 SM_Object::
511 suspendDynamics(
512 ) {
513         if (m_shapeProps) {
514                 m_shapePropsBackup = m_shapeProps;
515                 m_shapeProps = 0;
516         }
517 }
518
519         void 
520 SM_Object::
521 restoreDynamics(
522 ) {
523         if (m_shapePropsBackup) {
524                 m_shapeProps = m_shapePropsBackup;
525                 m_shapePropsBackup = 0;
526         }
527 }
528
529         bool 
530 SM_Object::
531 isGhost(
532 ) const {
533         return m_materialProps == 0;
534
535
536         void 
537 SM_Object::
538 suspendMaterial(
539 ) {
540         if (m_materialProps) {
541                 m_materialPropsBackup = m_materialProps;
542                 m_materialProps = 0;
543         }
544 }
545
546         void 
547 SM_Object::
548 restoreMaterial(
549 ) {
550         if (m_materialPropsBackup) {
551                 m_materialProps = m_materialPropsBackup;
552                 m_materialPropsBackup = 0;
553         }
554 }
555
556         SM_FhObject *
557 SM_Object::
558 getFhObject(
559 ) const {
560         return m_fh_object;
561
562
563         void 
564 SM_Object::
565 registerCallback(
566         SM_Callback& callback
567 ) {
568         m_callbackList.push_back(&callback);
569 }
570
571 // Set the local coordinate system according to the current state 
572         void 
573 SM_Object::
574 calcXform() {
575 #ifdef SM_DEBUG_XFORM
576         printf("SM_Object::calcXform m_pos = { %-0.5f, %-0.5f, %-0.5f }\n",
577                 m_pos[0], m_pos[1], m_pos[2]);
578         printf("                     m_orn = { %-0.5f, %-0.5f, %-0.5f, %-0.5f }\n",
579                 m_orn[0], m_orn[1], m_orn[2], m_orn[3]);
580         printf("                 m_scaling = { %-0.5f, %-0.5f, %-0.5f }\n",
581                 m_scaling[0], m_scaling[1], m_scaling[2]);
582 #endif
583         m_xform.setOrigin(m_pos);
584         m_xform.setBasis(MT_Matrix3x3(m_orn, m_scaling));
585         m_xform.getValue(m_ogl_matrix);
586         
587         /* Blender has been known to crash here.
588            This usually means SM_Object *this has been deleted more than once. */
589         DT_SetMatrixd(m_object, m_ogl_matrix);
590         if (m_fh_object) {
591                 m_fh_object->setPosition(m_pos);
592                 m_fh_object->calcXform();
593         }
594 #ifdef SM_DEBUG_XFORM
595         printf("\n               | %-0.5f %-0.5f %-0.5f %-0.5f |\n",
596                 m_ogl_matrix[0], m_ogl_matrix[4], m_ogl_matrix[ 8], m_ogl_matrix[12]);
597         printf(  "               | %-0.5f %-0.5f %-0.5f %-0.5f |\n",
598                 m_ogl_matrix[1], m_ogl_matrix[5], m_ogl_matrix[ 9], m_ogl_matrix[13]);
599         printf(  "m_ogl_matrix = | %-0.5f %-0.5f %-0.5f %-0.5f |\n",
600                 m_ogl_matrix[2], m_ogl_matrix[6], m_ogl_matrix[10], m_ogl_matrix[14]);
601         printf(  "               | %-0.5f %-0.5f %-0.5f %-0.5f |\n\n",
602                 m_ogl_matrix[3], m_ogl_matrix[7], m_ogl_matrix[11], m_ogl_matrix[15]);
603 #endif
604 }
605
606 // Call callbacks to notify the client of a change of placement
607         void 
608 SM_Object::
609 notifyClient() {
610         T_CallbackList::iterator i;
611         for (i = m_callbackList.begin(); i != m_callbackList.end(); ++i) {
612                 (*i)->do_me();
613         }
614 }
615
616
617 // Save the current state information for use in the velocity computation in the next frame.  
618         void 
619 SM_Object::
620 proceedKinematic(
621         MT_Scalar timeStep
622 ) {
623         /* nzc: need to bunge this for the logic bubbling as well? */
624         if (!m_suspended) {
625                 m_prev_kinematic = m_kinematic;              
626                 if (m_kinematic) {
627                         m_prev_xform = m_xform;
628                         m_timeStep = timeStep;
629                         calcXform();
630                         m_kinematic  = false;
631                 }
632         }
633 }
634
635         void 
636 SM_Object::
637 saveReactionForce(
638         MT_Scalar timeStep
639 ) {
640         if (isDynamic()) {
641                 m_reaction_force   = m_reaction_impulse / timeStep;
642                 m_reaction_impulse.setValue(0.0, 0.0, 0.0);
643         }
644 }
645
646         void 
647 SM_Object::
648 clearForce(
649 ) {
650         m_force.setValue(0.0, 0.0, 0.0);
651         m_torque.setValue(0.0, 0.0, 0.0);
652 }
653
654         void 
655 SM_Object::
656 clearMomentum(
657 ) {
658         m_lin_mom.setValue(0.0, 0.0, 0.0);
659         m_ang_mom.setValue(0.0, 0.0, 0.0);
660 }
661
662         void 
663 SM_Object::
664 setMargin(
665         MT_Scalar margin
666 ) {
667         m_margin = margin;
668         DT_SetMargin(m_object, margin);
669 }
670
671         MT_Scalar 
672 SM_Object::
673 getMargin(
674 ) const {
675     return m_margin;
676 }
677
678 const 
679         SM_MaterialProps *
680 SM_Object::
681 getMaterialProps(
682 ) const {
683     return m_materialProps;
684 }
685
686 const 
687         SM_ShapeProps *
688 SM_Object::
689 getShapeProps(
690 ) const {
691     return m_shapeProps;
692 }
693
694         void 
695 SM_Object::
696 setPosition(
697         const MT_Point3& pos
698 ){
699         m_kinematic = true;
700         m_pos = pos;
701 }
702
703         void 
704 SM_Object::
705 setOrientation(
706         const MT_Quaternion& orn
707 ){
708         assert(!orn.fuzzyZero());
709         m_kinematic = true;
710         m_orn = orn;
711 }
712
713         void 
714 SM_Object::
715 setScaling(
716         const MT_Vector3& scaling
717 ){
718         m_kinematic = true;
719         m_scaling = scaling;
720 }
721
722 /**
723  * Functions to handle linear velocity
724  */
725
726         void 
727 SM_Object::
728 setExternalLinearVelocity(
729         const MT_Vector3& lin_vel
730 ) {
731         m_combined_lin_vel=lin_vel;
732 }
733
734         void 
735 SM_Object::
736 addExternalLinearVelocity(
737         const MT_Vector3& lin_vel
738 ) {
739         m_combined_lin_vel+=lin_vel;
740 }
741
742         void 
743 SM_Object::
744 addLinearVelocity(
745         const MT_Vector3& lin_vel
746 ){
747         m_lin_vel += lin_vel;
748         if (m_shapeProps) {
749                 m_lin_mom = m_lin_vel * m_shapeProps->m_mass;
750         }
751 }
752
753         void 
754 SM_Object::
755 setLinearVelocity(
756         const MT_Vector3& lin_vel
757 ){
758         m_lin_vel = lin_vel;
759         if (m_shapeProps) {
760                 m_lin_mom = m_lin_vel * m_shapeProps->m_mass;
761         }
762 }
763
764 /**
765  * Functions to handle angular velocity
766  */
767
768         void 
769 SM_Object::
770 setExternalAngularVelocity(
771         const MT_Vector3& ang_vel
772 ) {
773         m_combined_ang_vel = ang_vel;
774 }
775
776         void
777 SM_Object::
778 addExternalAngularVelocity(
779         const MT_Vector3& ang_vel
780 ) {
781         m_combined_ang_vel += ang_vel;
782 }
783
784         void 
785 SM_Object::
786 setAngularVelocity(
787         const MT_Vector3& ang_vel
788 ) {
789         m_ang_vel = ang_vel;
790         if (m_shapeProps) {
791                 m_ang_mom = m_ang_vel * m_shapeProps->m_inertia;
792         }
793 }
794
795         void
796 SM_Object::
797 addAngularVelocity(
798         const MT_Vector3& ang_vel
799 ) {
800         m_ang_vel += ang_vel;
801         if (m_shapeProps) {
802                 m_ang_mom = m_ang_vel * m_shapeProps->m_inertia;
803         }
804 }
805
806
807         void 
808 SM_Object::
809 clearCombinedVelocities(
810 ) {
811         m_combined_lin_vel = MT_Vector3(0,0,0);
812         m_combined_ang_vel = MT_Vector3(0,0,0);
813 }
814
815         void 
816 SM_Object::
817 resolveCombinedVelocities(
818         const MT_Vector3 & lin_vel,
819         const MT_Vector3 & ang_vel
820 ) {
821
822         // Different behaviours for dynamic and non-dynamic 
823         // objects. For non-dynamic we just set the velocity to 
824         // zero. For dynmic the physics velocity has to be 
825         // taken into account. We must make an arbitrary decision
826         // on how to resolve the 2 velocities. Choices are
827         // Add the physics velocity to the linear velocity. Objects
828         // will just keep on moving in the direction they were
829         // last set in - untill external forces affect them.
830         // Set the combinbed linear and physics velocity to zero.
831         // Set the physics velocity in the direction of the set velocity
832         // zero.
833         if (isDynamic()) {              
834
835 #if 1
836                 m_lin_vel += lin_vel;
837                 m_ang_vel += ang_vel;
838 #else
839
840                 //compute the component of the physics velocity in the 
841                 // direction of the set velocity and set it to zero.
842                 MT_Vector3 lin_vel_norm = lin_vel.normalized();
843
844                 m_lin_vel -= (m_lin_vel.dot(lin_vel_norm) * lin_vel_norm);
845 #endif
846                 m_lin_mom = m_lin_vel * m_shapeProps->m_mass;
847                 m_ang_mom = m_ang_vel * m_shapeProps->m_inertia;
848                 clearCombinedVelocities();
849
850         }
851
852 }               
853
854
855         MT_Scalar 
856 SM_Object::
857 getInvMass(
858 ) const { 
859         return m_shapeProps ? 1.0 / m_shapeProps->m_mass : 0.0;
860         // OPT: cache the result of this division rather than compute it each call
861 }
862
863         MT_Scalar 
864 SM_Object::
865 getInvInertia(
866 ) const { 
867         return m_shapeProps ? 1.0 / m_shapeProps->m_inertia : 0.0;
868         // OPT: cache the result of this division rather than compute it each call
869 }
870
871         void 
872 SM_Object::
873 applyForceField(
874         const MT_Vector3& accel
875 ) {
876         if (m_shapeProps) {
877                 m_force += m_shapeProps->m_mass * accel;  // F = m * a
878         }
879 }
880
881         void 
882 SM_Object::
883 applyCenterForce(
884         const MT_Vector3& force
885 ) {
886         m_force += force;
887 }
888
889         void 
890 SM_Object::
891 applyTorque(
892         const MT_Vector3& torque
893 ) {
894         m_torque += torque;
895 }
896
897         void 
898 SM_Object::
899 applyImpulse(
900         const MT_Point3& attach, const MT_Vector3& impulse
901 ) {
902         applyCenterImpulse(impulse);                          // Change in linear momentum
903         applyAngularImpulse((attach - m_pos).cross(impulse)); // Change in angular momentump
904 }
905
906         void 
907 SM_Object::
908 applyCenterImpulse(
909         const MT_Vector3& impulse
910 ) {
911         if (m_shapeProps) {
912                 m_lin_mom          += impulse;
913                 m_reaction_impulse += impulse;
914                 m_lin_vel           = m_lin_mom / m_shapeProps->m_mass;
915
916                 // The linear velocity is immedialtely updated since otherwise
917                 // simultaneous collisions will get a double impulse. 
918         }
919 }
920
921         void 
922 SM_Object::
923 applyAngularImpulse(
924         const MT_Vector3& impulse
925 ) {
926         if (m_shapeProps) {
927                 m_ang_mom += impulse;
928                 m_ang_vel = m_ang_mom / m_shapeProps->m_inertia;
929         }
930 }
931
932         MT_Point3 
933 SM_Object::
934 getWorldCoord(
935         const MT_Point3& local
936 ) const {
937     return m_xform(local);
938 }
939
940         MT_Vector3 
941 SM_Object::
942 getVelocity(
943         const MT_Point3& local
944 ) const {
945         // For displaced objects the velocity is faked using the previous state. 
946         // Dynamic objects get their own velocity, not the faked velocity.
947         // (Dynamic objects shouldn't be displaced in the first place!!)
948 /* FIXME: -KM- Valgrind report:
949 ==17624== Use of uninitialised value of size 8
950 ==17624==    at 0x831F925: MT_Vector3::dot(MT_Vector3 const&) const (MT_Tuple3.h:60)
951 ==17624==    by 0x82E4574: SM_Object::getVelocity(MT_Point3 const&) const (MT_Matrix3x3.h:81)
952 ==17624==    by 0x82E324D: SM_Object::boing(void*, void*, void*, DT_CollData const*) (SM_Object.cpp:319)
953 ==17624==    by 0x83E7308: DT_Encounter::exactTest(DT_RespTable const*, int&) const (in /home/kester/blender-src/DEBUG/blender)
954 */
955         return m_prev_kinematic && !isDynamic() ? 
956                 (m_xform(local) - m_prev_xform(local)) / m_timeStep :
957                 m_lin_vel +     m_ang_vel.cross(local);
958
959         //      m_lin_vel +     m_ang_vel.cross(m_xform.getBasis() * local);
960         // NB: m_xform.getBasis() * local == m_xform(local) - m_xform.getOrigin()
961
962 }
963
964
965 const 
966         MT_Vector3& 
967 SM_Object::
968 getReactionForce(
969 ) const {
970         return m_reaction_force;
971 }
972
973         void 
974 SM_Object::
975 getMatrix(
976         double *m
977 ) const {
978     std::copy(&m_ogl_matrix[0], &m_ogl_matrix[16], &m[0]);
979 }
980
981 const 
982         double *
983 SM_Object::
984 getMatrix(
985 ) const {
986         return m_ogl_matrix;
987 }
988
989 // Still need this???
990 const 
991         MT_Transform&  
992 SM_Object::
993 getScaledTransform(
994 ) const {
995         return m_xform;
996 }
997
998         DT_ObjectHandle 
999 SM_Object::
1000 getObjectHandle(
1001 ) const {
1002         return m_object;
1003 }
1004
1005         DT_ShapeHandle 
1006 SM_Object::
1007 getShapeHandle(
1008 ) const { 
1009         return m_shape;
1010 }
1011
1012         SM_Object *
1013 SM_Object::
1014 getDynamicParent(
1015 ) {
1016         return m_dynamicParent;
1017 }
1018
1019         void 
1020 SM_Object::
1021 setRigidBody(
1022         bool is_rigid_body
1023 ) { 
1024         m_is_rigid_body = is_rigid_body;
1025
1026
1027         bool 
1028 SM_Object::
1029 isRigidBody(
1030 ) const {
1031         return m_is_rigid_body;
1032 }
1033
1034 const 
1035         MT_Vector3
1036 SM_Object::
1037 actualLinVelocity(
1038 ) const {
1039         return m_combined_lin_vel + m_lin_vel;
1040 };
1041
1042 const 
1043         MT_Vector3
1044 SM_Object::
1045 actualAngVelocity(
1046 ) const {
1047         return m_combined_ang_vel + m_ang_vel;
1048 };
1049
1050
1051
1052
1053