///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Contains OBB-related code.
* \file IceOBB.cpp
* \author Pierre Terdiman
* \date January, 29, 2000
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* An Oriented Bounding Box (OBB).
* \class OBB
* \author Pierre Terdiman
* \version 1.0
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Precompiled Header
#include "Stdafx.h"
using namespace IceMaths;
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Tests if a point is contained within the OBB.
* \param p [in] the world point to test
* \return true if inside the OBB
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool OBB::ContainsPoint(const Point& p) const
{
// Point in OBB test using lazy evaluation and early exits
// Translate to box space
Point RelPoint = p - mCenter;
// Point * mRot maps from box space to world space
// mRot * Point maps from world space to box space (what we need here)
float f = mRot.m[0][0] * RelPoint.x + mRot.m[0][1] * RelPoint.y + mRot.m[0][2] * RelPoint.z;
if(f >= mExtents.x || f <= -mExtents.x) return false;
f = mRot.m[1][0] * RelPoint.x + mRot.m[1][1] * RelPoint.y + mRot.m[1][2] * RelPoint.z;
if(f >= mExtents.y || f <= -mExtents.y) return false;
f = mRot.m[2][0] * RelPoint.x + mRot.m[2][1] * RelPoint.y + mRot.m[2][2] * RelPoint.z;
if(f >= mExtents.z || f <= -mExtents.z) return false;
return true;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Builds an OBB from an AABB and a world transform.
* \param aabb [in] the aabb
* \param mat [in] the world transform
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void OBB::Create(const AABB& aabb, const Matrix4x4& mat)
{
// Note: must be coherent with Rotate()
aabb.GetCenter(mCenter);
aabb.GetExtents(mExtents);
// Here we have the same as OBB::Rotate(mat) where the obb is (mCenter, mExtents, Identity).
// So following what's done in Rotate:
// - x-form the center
mCenter *= mat;
// - combine rotation with identity, i.e. just use given matrix
mRot = mat;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Computes the obb planes.
* \param planes [out] 6 box planes
* \return true if success
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool OBB::ComputePlanes(Plane* planes) const
{
// Checkings
if(!planes) return false;
Point Axis0 = mRot[0];
Point Axis1 = mRot[1];
Point Axis2 = mRot[2];
// Writes normals
planes[0].n = Axis0;
planes[1].n = -Axis0;
planes[2].n = Axis1;
planes[3].n = -Axis1;
planes[4].n = Axis2;
planes[5].n = -Axis2;
// Compute a point on each plane
Point p0 = mCenter + Axis0 * mExtents.x;
Point p1 = mCenter - Axis0 * mExtents.x;
Point p2 = mCenter + Axis1 * mExtents.y;
Point p3 = mCenter - Axis1 * mExtents.y;
Point p4 = mCenter + Axis2 * mExtents.z;
Point p5 = mCenter - Axis2 * mExtents.z;
// Compute d
planes[0].d = -(planes[0].n|p0);
planes[1].d = -(planes[1].n|p1);
planes[2].d = -(planes[2].n|p2);
planes[3].d = -(planes[3].n|p3);
planes[4].d = -(planes[4].n|p4);
planes[5].d = -(planes[5].n|p5);
return true;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Computes the obb points.
* \param pts [out] 8 box points
* \return true if success
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool OBB::ComputePoints(Point* pts) const
{
// Checkings
if(!pts) return false;
Point Axis0 = mRot[0];
Point Axis1 = mRot[1];
Point Axis2 = mRot[2];
Axis0 *= mExtents.x;
Axis1 *= mExtents.y;
Axis2 *= mExtents.z;
// 7+------+6 0 = ---
// /| /| 1 = +--
// / | / | 2 = ++-
// / 4+---/--+5 3 = -+-
// 3+------+2 / y z 4 = --+
// | / | / | / 5 = +-+
// |/ |/ |/ 6 = +++
// 0+------+1 *---x 7 = -++
pts[0] = mCenter - Axis0 - Axis1 - Axis2;
pts[1] = mCenter + Axis0 - Axis1 - Axis2;
pts[2] = mCenter + Axis0 + Axis1 - Axis2;
pts[3] = mCenter - Axis0 + Axis1 - Axis2;
pts[4] = mCenter - Axis0 - Axis1 + Axis2;
pts[5] = mCenter + Axis0 - Axis1 + Axis2;
pts[6] = mCenter + Axis0 + Axis1 + Axis2;
pts[7] = mCenter - Axis0 + Axis1 + Axis2;
return true;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Computes vertex normals.
* \param pts [out] 8 box points
* \return true if success
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool OBB::ComputeVertexNormals(Point* pts) const
{
static float VertexNormals[] =
{
-INVSQRT3, -INVSQRT3, -INVSQRT3,
INVSQRT3, -INVSQRT3, -INVSQRT3,
INVSQRT3, INVSQRT3, -INVSQRT3,
-INVSQRT3, INVSQRT3, -INVSQRT3,
-INVSQRT3, -INVSQRT3, INVSQRT3,
INVSQRT3, -INVSQRT3, INVSQRT3,
INVSQRT3, INVSQRT3, INVSQRT3,
-INVSQRT3, INVSQRT3, INVSQRT3
};
if(!pts) return false;
const Point* VN = (const Point*)VertexNormals;
for(udword i=0;i<8;i++)
{
pts[i] = VN[i] * mRot;
}
return true;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Returns edges.
* \return 24 indices (12 edges) indexing the list returned by ComputePoints()
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
const udword* OBB::GetEdges() const
{
static udword Indices[] = {
0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 0,
7, 6, 6, 5, 5, 4, 4, 7,
1, 5, 6, 2,
3, 7, 4, 0
};
return Indices;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Returns local edge normals.
* \return edge normals in local space
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
const Point* OBB::GetLocalEdgeNormals() const
{
static float EdgeNormals[] =
{
0, -INVSQRT2, -INVSQRT2, // 0-1
INVSQRT2, 0, -INVSQRT2, // 1-2
0, INVSQRT2, -INVSQRT2, // 2-3
-INVSQRT2, 0, -INVSQRT2, // 3-0
0, INVSQRT2, INVSQRT2, // 7-6
INVSQRT2, 0, INVSQRT2, // 6-5
0, -INVSQRT2, INVSQRT2, // 5-4
-INVSQRT2, 0, INVSQRT2, // 4-7
INVSQRT2, -INVSQRT2, 0, // 1-5
INVSQRT2, INVSQRT2, 0, // 6-2
-INVSQRT2, INVSQRT2, 0, // 3-7
-INVSQRT2, -INVSQRT2, 0 // 4-0
};
return (const Point*)EdgeNormals;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Returns world edge normal
* \param edge_index [in] 0 <= edge index < 12
* \param world_normal [out] edge normal in world space
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void OBB::ComputeWorldEdgeNormal(udword edge_index, Point& world_normal) const
{
ASSERT(edge_index<12);
world_normal = GetLocalEdgeNormals()[edge_index] * mRot;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Computes an LSS surrounding the OBB.
* \param lss [out] the LSS
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void OBB::ComputeLSS(LSS& lss) const
{
Point Axis0 = mRot[0];
Point Axis1 = mRot[1];
Point Axis2 = mRot[2];
switch(mExtents.LargestAxis())
{
case 0:
lss.mRadius = (mExtents.y + mExtents.z)*0.5f;
lss.mP0 = mCenter + Axis0 * (mExtents.x - lss.mRadius);
lss.mP1 = mCenter - Axis0 * (mExtents.x - lss.mRadius);
break;
case 1:
lss.mRadius = (mExtents.x + mExtents.z)*0.5f;
lss.mP0 = mCenter + Axis1 * (mExtents.y - lss.mRadius);
lss.mP1 = mCenter - Axis1 * (mExtents.y - lss.mRadius);
break;
case 2:
lss.mRadius = (mExtents.x + mExtents.y)*0.5f;
lss.mP0 = mCenter + Axis2 * (mExtents.z - lss.mRadius);
lss.mP1 = mCenter - Axis2 * (mExtents.z - lss.mRadius);
break;
}
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* Checks the OBB is inside another OBB.
* \param box [in] the other OBB
* \return TRUE if we're inside the other box
*/
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
BOOL OBB::IsInside(const OBB& box) const
{
// Make a 4x4 from the box & inverse it
Matrix4x4 M0Inv;
{
Matrix4x4 M0 = box.mRot;
M0.SetTrans(box.mCenter);
InvertPRMatrix(M0Inv, M0);
}
// With our inversed 4x4, create box1 in space of box0
OBB _1in0;
Rotate(M0Inv, _1in0);
// This should cancel out box0's rotation, i.e. it's now an AABB.
// => Center(0,0,0), Rot(identity)
// The two boxes are in the same space so now we can compare them.
// Create the AABB of (box1 in space of box0)
const Matrix3x3& mtx = _1in0.mRot;
float f = fabsf(mtx.m[0][0] * mExtents.x) + fabsf(mtx.m[1][0] * mExtents.y) + fabsf(mtx.m[2][0] * mExtents.z) - box.mExtents.x;
if(f > _1in0.mCenter.x) return FALSE;
if(-f < _1in0.mCenter.x) return FALSE;
f = fabsf(mtx.m[0][1] * mExtents.x) + fabsf(mtx.m[1][1] * mExtents.y) + fabsf(mtx.m[2][1] * mExtents.z) - box.mExtents.y;
if(f > _1in0.mCenter.y) return FALSE;
if(-f < _1in0.mCenter.y) return FALSE;
f = fabsf(mtx.m[0][2] * mExtents.x) + fabsf(mtx.m[1][2] * mExtents.y) + fabsf(mtx.m[2][2] * mExtents.z) - box.mExtents.z;
if(f > _1in0.mCenter.z) return FALSE;
if(-f < _1in0.mCenter.z) return FALSE;
return TRUE;
}
syntax highlighted by Code2HTML, v. 0.9.1