Normand Briere
2018-07-01 655810d1c4e710e7c85772b8dde96772dbcf274b
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
/*
 * Java port of Bullet (c) 2008 Martin Dvorak <jezek2@advel.cz>
 *
 * This source file is part of GIMPACT Library.
 *
 * For the latest info, see http://gimpact.sourceforge.net/
 *
 * Copyright (c) 2007 Francisco Leon Najera. C.C. 80087371.
 * email: projectileman@yahoo.com
 *
 * This software is provided 'as-is', without any express or implied warranty.
 * In no event will the authors be held liable for any damages arising from
 * the use of this software.
 * 
 * Permission is granted to anyone to use this software for any purpose, 
 * including commercial applications, and to alter it and redistribute it
 * freely, subject to the following restrictions:
 * 
 * 1. The origin of this software must not be misrepresented; you must not
 *    claim that you wrote the original software. If you use this software
 *    in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
 *    appreciated but is not required.
 * 2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not be
 *    misrepresented as being the original software.
 * 3. This notice may not be removed or altered from any source distribution.
 */
 
package com.bulletphysics.extras.gimpact;
 
import com.bulletphysics.extras.gimpact.BoxCollision.AABB;
import com.bulletphysics.linearmath.VectorUtil;
import cz.advel.stack.Stack;
import javax.vecmath.Vector3f;
 
/**
 *
 * @author jezek2
 */
class BvhTree {
 
   protected int num_nodes = 0;
   protected BvhTreeNodeArray node_array = new BvhTreeNodeArray();
   
   protected int _calc_splitting_axis(BvhDataArray primitive_boxes, int startIndex, int endIndex) {
       Vector3f means = Stack.alloc(Vector3f.class);
       means.set(0f, 0f, 0f);
       Vector3f variance = Stack.alloc(Vector3f.class);
       variance.set(0f, 0f, 0f);
 
       int numIndices = endIndex - startIndex;
 
       Vector3f center = Stack.alloc(Vector3f.class);
       Vector3f diff2 = Stack.alloc(Vector3f.class);
 
       Vector3f tmp1 = Stack.alloc(Vector3f.class);
       Vector3f tmp2 = Stack.alloc(Vector3f.class);
 
       for (int i=startIndex; i<endIndex; i++) {
           primitive_boxes.getBoundMax(i, tmp1);
           primitive_boxes.getBoundMin(i, tmp2);
           center.add(tmp1, tmp2);
           center.scale(0.5f);
           means.add(center);
       }
       means.scale(1f / (float)numIndices);
 
       for (int i=startIndex; i<endIndex; i++) {
           primitive_boxes.getBoundMax(i, tmp1);
           primitive_boxes.getBoundMin(i, tmp2);
           center.add(tmp1, tmp2);
           center.scale(0.5f);
           diff2.sub(center, means);
           VectorUtil.mul(diff2, diff2, diff2);
           variance.add(diff2);
       }
       variance.scale(1f / (float)(numIndices - 1));
 
       return VectorUtil.maxAxis(variance);
   }
 
   protected int _sort_and_calc_splitting_index(BvhDataArray primitive_boxes, int startIndex, int endIndex, int splitAxis) {
       int splitIndex = startIndex;
       int numIndices = endIndex - startIndex;
 
       // average of centers
       float splitValue = 0.0f;
 
       Vector3f means = Stack.alloc(Vector3f.class);
       means.set(0f, 0f, 0f);
 
       Vector3f center = Stack.alloc(Vector3f.class);
 
       Vector3f tmp1 = Stack.alloc(Vector3f.class);
       Vector3f tmp2 = Stack.alloc(Vector3f.class);
 
       for (int i = startIndex; i < endIndex; i++) {
           primitive_boxes.getBoundMax(i, tmp1);
           primitive_boxes.getBoundMin(i, tmp2);
           center.add(tmp1, tmp2);
           center.scale(0.5f);
           means.add(center);
       }
       means.scale(1f / (float) numIndices);
 
       splitValue = VectorUtil.getCoord(means, splitAxis);
 
       // sort leafNodes so all values larger then splitValue comes first, and smaller values start from 'splitIndex'.
       for (int i = startIndex; i < endIndex; i++) {
           primitive_boxes.getBoundMax(i, tmp1);
           primitive_boxes.getBoundMin(i, tmp2);
           center.add(tmp1, tmp2);
           center.scale(0.5f);
 
           if (VectorUtil.getCoord(center, splitAxis) > splitValue) {
               // swap
               primitive_boxes.swap(i, splitIndex);
               //swapLeafNodes(i,splitIndex);
               splitIndex++;
           }
       }
 
       // if the splitIndex causes unbalanced trees, fix this by using the center in between startIndex and endIndex
       // otherwise the tree-building might fail due to stack-overflows in certain cases.
       // unbalanced1 is unsafe: it can cause stack overflows
       //bool unbalanced1 = ((splitIndex==startIndex) || (splitIndex == (endIndex-1)));
 
       // unbalanced2 should work too: always use center (perfect balanced trees)
       //bool unbalanced2 = true;
 
       // this should be safe too:
       int rangeBalancedIndices = numIndices / 3;
       boolean unbalanced = ((splitIndex <= (startIndex + rangeBalancedIndices)) || (splitIndex >= (endIndex - 1 - rangeBalancedIndices)));
 
       if (unbalanced) {
           splitIndex = startIndex + (numIndices >> 1);
       }
 
       boolean unbal = (splitIndex == startIndex) || (splitIndex == (endIndex));
       assert (!unbal);
 
       return splitIndex;
   }
 
   protected void _build_sub_tree(BvhDataArray primitive_boxes, int startIndex, int endIndex) {
       int curIndex = num_nodes;
       num_nodes++;
 
       assert ((endIndex - startIndex) > 0);
 
       if ((endIndex - startIndex) == 1) {
           // We have a leaf node
           //setNodeBound(curIndex,primitive_boxes[startIndex].m_bound);
           //m_node_array[curIndex].setDataIndex(primitive_boxes[startIndex].m_data);
           node_array.set(curIndex, primitive_boxes, startIndex);
 
           return;
       }
       // calculate Best Splitting Axis and where to split it. Sort the incoming 'leafNodes' array within range 'startIndex/endIndex'.
 
       // split axis
       int splitIndex = _calc_splitting_axis(primitive_boxes, startIndex, endIndex);
 
       splitIndex = _sort_and_calc_splitting_index(primitive_boxes, startIndex, endIndex, splitIndex);
 
       //calc this node bounding box
 
       AABB node_bound = Stack.alloc(AABB.class);
       AABB tmpAABB = Stack.alloc(AABB.class);
 
       node_bound.invalidate();
 
       for (int i=startIndex; i<endIndex; i++) {
           primitive_boxes.getBound(i, tmpAABB);
           node_bound.merge(tmpAABB);
       }
 
       setNodeBound(curIndex, node_bound);
 
       // build left branch
       _build_sub_tree(primitive_boxes, startIndex, splitIndex);
 
       // build right branch
       _build_sub_tree(primitive_boxes, splitIndex, endIndex);
 
       node_array.setEscapeIndex(curIndex, num_nodes - curIndex);
   }
   
   public void build_tree(BvhDataArray primitive_boxes) {
       // initialize node count to 0
       num_nodes = 0;
       // allocate nodes
       node_array.resize(primitive_boxes.size()*2);
 
       _build_sub_tree(primitive_boxes, 0, primitive_boxes.size());
   }
 
   public void clearNodes() {
       node_array.clear();
       num_nodes = 0;
   }
 
   public int getNodeCount() {
       return num_nodes;
   }
 
   /**
    * Tells if the node is a leaf.
    */
   public boolean isLeafNode(int nodeindex) {
       return node_array.isLeafNode(nodeindex);
   }
 
   public int getNodeData(int nodeindex) {
       return node_array.getDataIndex(nodeindex);
   }
 
   public void getNodeBound(int nodeindex, AABB bound) {
       node_array.getBound(nodeindex, bound);
   }
 
   public void setNodeBound(int nodeindex, AABB bound) {
       node_array.setBound(nodeindex, bound);
   }
 
   public int getLeftNode(int nodeindex) {
       return nodeindex + 1;
   }
 
   public int getRightNode(int nodeindex) {
       if (node_array.isLeafNode(nodeindex + 1)) {
           return nodeindex + 2;
       }
       return nodeindex + 1 + node_array.getEscapeIndex(nodeindex + 1);
   }
 
   public int getEscapeNodeIndex(int nodeindex) {
       return node_array.getEscapeIndex(nodeindex);
   }
 
   public BvhTreeNodeArray get_node_pointer() {
       return node_array;
   }
   
}