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[blender.git] / extern / bullet2 / src / LinearMath / btTransformUtil.h
1 /*
2 Copyright (c) 2003-2006 Gino van den Bergen / Erwin Coumans  http://continuousphysics.com/Bullet/
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13 */
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16 #ifndef SIMD_TRANSFORM_UTIL_H
17 #define SIMD_TRANSFORM_UTIL_H
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19 #include "LinearMath/btTransform.h"
20 #define ANGULAR_MOTION_THRESHOLD 0.5f*SIMD_HALF_PI
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24 #define SIMDSQRT12 btScalar(0.7071067811865475244008443621048490)
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26 #define btRecipSqrt(x) ((float)(1.0f/btSqrt(float(x))))         /* reciprocal square root */
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28 inline btVector3 btAabbSupport(const btVector3& halfExtents,const btVector3& supportDir)
29 {
30         return btVector3(supportDir.x() < btScalar(0.0f) ? -halfExtents.x() : halfExtents.x(),
31       supportDir.y() < btScalar(0.0f) ? -halfExtents.y() : halfExtents.y(),
32       supportDir.z() < btScalar(0.0f) ? -halfExtents.z() : halfExtents.z()); 
33 }
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36 inline void btPlaneSpace1 (const btVector3& n, btVector3& p, btVector3& q)
37 {
38   if (btFabs(n[2]) > SIMDSQRT12) {
39     // choose p in y-z plane
40     btScalar a = n[1]*n[1] + n[2]*n[2];
41     btScalar k = btRecipSqrt (a);
42     p[0] = 0;
43     p[1] = -n[2]*k;
44     p[2] = n[1]*k;
45     // set q = n x p
46     q[0] = a*k;
47     q[1] = -n[0]*p[2];
48     q[2] = n[0]*p[1];
49   }
50   else {
51     // choose p in x-y plane
52     btScalar a = n[0]*n[0] + n[1]*n[1];
53     btScalar k = btRecipSqrt (a);
54     p[0] = -n[1]*k;
55     p[1] = n[0]*k;
56     p[2] = 0;
57     // set q = n x p
58     q[0] = -n[2]*p[1];
59     q[1] = n[2]*p[0];
60     q[2] = a*k;
61   }
62 }
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66 /// Utils related to temporal transforms
67 class btTransformUtil
68 {
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70 public:
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72         static void integrateTransform(const btTransform& curTrans,const btVector3& linvel,const btVector3& angvel,btScalar timeStep,btTransform& predictedTransform)
73         {
74                 predictedTransform.setOrigin(curTrans.getOrigin() + linvel * timeStep);
75 //      #define QUATERNION_DERIVATIVE
76         #ifdef QUATERNION_DERIVATIVE
77                 btQuaternion orn = curTrans.getRotation();
78                 orn += (angvel * orn) * (timeStep * 0.5f);
79                 orn.normalize();
80         #else
81                 //exponential map
82                 btVector3 axis;
83                 btScalar        fAngle = angvel.length(); 
84                 //limit the angular motion
85                 if (fAngle*timeStep > ANGULAR_MOTION_THRESHOLD)
86                 {
87                         fAngle = ANGULAR_MOTION_THRESHOLD / timeStep;
88                 }
89
90                 if ( fAngle < 0.001f )
91                 {
92                         // use Taylor's expansions of sync function
93                         axis   = angvel*( 0.5f*timeStep-(timeStep*timeStep*timeStep)*(0.020833333333f)*fAngle*fAngle );
94                 }
95                 else
96                 {
97                         // sync(fAngle) = sin(c*fAngle)/t
98                         axis   = angvel*( btSin(0.5f*fAngle*timeStep)/fAngle );
99                 }
100                 btQuaternion dorn (axis.x(),axis.y(),axis.z(),btCos( fAngle*timeStep*0.5f ));
101                 btQuaternion orn0 = curTrans.getRotation();
102
103                 btQuaternion predictedOrn = dorn * orn0;
104         #endif
105                 predictedTransform.setRotation(predictedOrn);
106         }
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108         static void     calculateVelocity(const btTransform& transform0,const btTransform& transform1,btScalar timeStep,btVector3& linVel,btVector3& angVel)
109         {
110                 linVel = (transform1.getOrigin() - transform0.getOrigin()) / timeStep;
111 #ifdef USE_QUATERNION_DIFF
112                 btQuaternion orn0 = transform0.getRotation();
113                 btQuaternion orn1a = transform1.getRotation();
114                 btQuaternion orn1 = orn0.farthest(orn1a);
115                 btQuaternion dorn = orn1 * orn0.inverse();
116 #else
117                 btMatrix3x3 dmat = transform1.getBasis() * transform0.getBasis().inverse();
118                 btQuaternion dorn;
119                 dmat.getRotation(dorn);
120 #endif//USE_QUATERNION_DIFF
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122                 btVector3 axis;
123                 btScalar  angle;
124                 angle = dorn.getAngle();
125                 axis = btVector3(dorn.x(),dorn.y(),dorn.z());
126                 axis[3] = 0.f;
127                 //check for axis length
128                 btScalar len = axis.length2();
129                 if (len < SIMD_EPSILON*SIMD_EPSILON)
130                         axis = btVector3(1.f,0.f,0.f);
131                 else
132                         axis /= btSqrt(len);
133
134                 
135                 angVel = axis * angle / timeStep;
136
137         }
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140 };
141
142 #endif //SIMD_TRANSFORM_UTIL_H
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