Initial commit of cloth modifier from branch rev 13453
[blender.git] / source / blender / blenkernel / BKE_collision.h
1 /**
2  * BKE_cloth.h
3  *
4  * $Id: BKE_cloth.h,v 1.1 2007/08/01 02:07:27 daniel Exp $
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) Blender Foundation.
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 #ifndef BKE_COLLISIONS_H
35 #define BKE_COLLISIONS_H
36
37 #include <math.h>
38 #include "float.h"
39 #include <stdlib.h>
40 #include <string.h>
41
42 /* types */
43 #include "BLI_linklist.h"
44 #include "BKE_collision.h"
45 #include "BKE_customdata.h"
46 #include "BKE_DerivedMesh.h"
47 #include "DNA_cloth_types.h"
48 #include "DNA_customdata_types.h"
49 #include "DNA_meshdata_types.h"
50 #include "DNA_modifier_types.h"
51 #include "DNA_object_types.h"
52
53 struct Object;
54 struct Cloth;
55 struct MFace;
56 struct DerivedMesh;
57 struct ClothModifierData;
58 struct CollisionTree;
59
60
61 ////////////////////////////////////////
62 // used in kdop.c and collision.c
63 ////////////////////////////////////////
64 typedef struct CollisionTree
65 {
66         struct CollisionTree *nodes[4]; // 4 children --> quad-tree
67         struct CollisionTree *parent;
68         struct CollisionTree *nextLeaf;
69         struct CollisionTree *prevLeaf;
70         float   bv[26]; // Bounding volume of all nodes / we have 7 axes on a 14-DOP
71         unsigned int tri_index; // this saves the index of the face
72         // int point_index[4]; // supports up to 4 points in a leaf
73         int     count_nodes; // how many nodes are used
74         int     traversed;  // how many nodes already traversed until this level?
75         int     isleaf;
76 }
77 CollisionTree;
78
79 typedef struct BVH
80 {
81         unsigned int    numfaces;
82         unsigned int    numverts;
83         MVert           *current_x; // e.g. txold in clothvertex
84         MVert           *current_xold; // e.g. tx in clothvertex
85         MFace           *mfaces; // just a pointer to the original datastructure
86         struct LinkNode *tree;
87         CollisionTree   *root; // TODO: saving the root --> is this really needed? YES!
88         CollisionTree   *leaf_tree; /* Tail of the leaf linked list.    */
89         CollisionTree   *leaf_root;     /* Head of the leaf linked list.        */
90         float           epsilon; /* epslion is used for inflation of the k-dop     */
91         int             flags; /* bvhFlags */
92 }
93 BVH;
94 ////////////////////////////////////////
95
96
97 ////////////////////////////////////////
98 // used for collisions in kdop.c and also collision.c
99 ////////////////////////////////////////
100 /* used for collisions in collision.c */
101 typedef struct CollPair
102 {
103         unsigned int face1; // cloth face
104         unsigned int face2; // object face
105         double distance; // magnitude of vector
106         float normal[3];
107         float vector[3]; // unnormalized collision vector: p2-p1
108         float pa[3], pb[3]; // collision point p1 on face1, p2 on face2
109         int lastsign; // indicates if the distance sign has changed, unused itm
110         float time; // collision time, from 0 up to 1
111         unsigned int ap1, ap2, ap3, bp1, bp2, bp3, bp4;
112         unsigned int pointsb[4];
113 }
114 CollPair;
115
116 /* used for collisions in collision.c */
117 typedef struct EdgeCollPair
118 {
119         unsigned int p11, p12, p21, p22;
120         float normal[3];
121         float vector[3];
122         float time;
123         int lastsign;
124         float pa[3], pb[3]; // collision point p1 on face1, p2 on face2
125 }
126 EdgeCollPair;
127
128 /* used for collisions in collision.c */
129 typedef struct FaceCollPair
130 {
131         unsigned int p11, p12, p13, p21;
132         float normal[3];
133         float vector[3];
134         float time;
135         int lastsign;
136         float pa[3], pb[3]; // collision point p1 on face1, p2 on face2
137 }
138 FaceCollPair;
139 ////////////////////////////////////////
140
141
142
143 /////////////////////////////////////////////////
144 // forward declarations
145 /////////////////////////////////////////////////
146
147 // NOTICE: mvert-routines for building + update the BVH are the most native ones
148
149 // builds bounding volume hierarchy
150 void bvh_build (BVH *bvh);
151 BVH *bvh_build_from_mvert (MFace *mfaces, unsigned int numfaces, MVert *x, unsigned int numverts, float epsilon);
152
153 // frees the same
154 void bvh_free ( BVH * bvh );
155
156 // checks two bounding volume hierarchies for potential collisions and returns some list with those
157
158
159 // update bounding volumes, needs updated positions in bvh->x
160 void bvh_update_from_mvert(BVH * bvh, MVert *x, unsigned int numverts, MVert *xnew, int moving);
161 void bvh_update(BVH * bvh, int moving);
162
163 LinkNode *BLI_linklist_append_fast ( LinkNode **listp, void *ptr );
164
165 // move Collision modifier object inter-frame with step = [0,1]
166 // defined in collisions.c
167 void collision_move_object(CollisionModifierData *collmd, float step, float prevstep);
168
169 // interface for collision functions
170 void collisions_compute_barycentric (float pv[3], float p1[3], float p2[3], float p3[3], float *w1, float *w2, float *w3);
171 void interpolateOnTriangle(float to[3], float v1[3], float v2[3], float v3[3], double w1, double w2, double w3);
172
173 /////////////////////////////////////////////////
174
175 #endif
176