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Branimir Karadžić
262
examples/common/bounds.cpp
Normal file
262
examples/common/bounds.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,262 @@
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||||
/*
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||||
* Copyright 2011-2014 Branimir Karadzic. All rights reserved.
|
||||
* License: http://www.opensource.org/licenses/BSD-2-Clause
|
||||
*/
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#include <bx/rng.h>
|
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#include "bounds.h"
|
||||
#include "fpumath.h"
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||||
void aabbToObb(Obb& _obb, const Aabb& _aabb)
|
||||
{
|
||||
memset(_obb.m_mtx, 0, sizeof(_obb.m_mtx) );
|
||||
_obb.m_mtx[ 0] = (_aabb.m_max[0] - _aabb.m_min[0]) * 0.5f;
|
||||
_obb.m_mtx[ 5] = (_aabb.m_max[1] - _aabb.m_min[1]) * 0.5f;
|
||||
_obb.m_mtx[10] = (_aabb.m_max[2] - _aabb.m_min[2]) * 0.5f;
|
||||
_obb.m_mtx[12] = (_aabb.m_min[0] + _aabb.m_max[0]) * 0.5f;
|
||||
_obb.m_mtx[13] = (_aabb.m_min[1] + _aabb.m_max[1]) * 0.5f;
|
||||
_obb.m_mtx[14] = (_aabb.m_min[2] + _aabb.m_max[2]) * 0.5f;
|
||||
_obb.m_mtx[15] = 1.0f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void sphereToAabb(Aabb& _aabb, const Sphere& _sphere)
|
||||
{
|
||||
float xx = _sphere.m_center[0];
|
||||
float yy = _sphere.m_center[1];
|
||||
float zz = _sphere.m_center[2];
|
||||
float radius = _sphere.m_radius;
|
||||
_aabb.m_min[0] = xx - radius;
|
||||
_aabb.m_min[1] = yy - radius;
|
||||
_aabb.m_min[2] = zz - radius;
|
||||
_aabb.m_max[0] = xx + radius;
|
||||
_aabb.m_max[1] = yy + radius;
|
||||
_aabb.m_max[2] = zz + radius;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void aabbTransformToObb(Obb& _obb, const Aabb& _aabb, const float* _mtx)
|
||||
{
|
||||
aabbToObb(_obb, _aabb);
|
||||
float result[16];
|
||||
mtxMul(result, _obb.m_mtx, _mtx);
|
||||
memcpy(_obb.m_mtx, result, sizeof(result) );
|
||||
}
|
||||
|
||||
float calcAreaAabb(Aabb& _aabb)
|
||||
{
|
||||
float ww = _aabb.m_max[0] - _aabb.m_min[0];
|
||||
float hh = _aabb.m_max[1] - _aabb.m_min[1];
|
||||
float dd = _aabb.m_max[2] - _aabb.m_min[2];
|
||||
return 2.0f * (ww*hh + ww*dd + hh*dd);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void calcAabb(Aabb& _aabb, const void* _vertices, uint32_t _numVertices, uint32_t _stride)
|
||||
{
|
||||
float min[3], max[3];
|
||||
uint8_t* vertex = (uint8_t*)_vertices;
|
||||
float* position = (float*)vertex;
|
||||
min[0] = max[0] = position[0];
|
||||
min[1] = max[1] = position[1];
|
||||
min[2] = max[2] = position[2];
|
||||
vertex += _stride;
|
||||
|
||||
for (uint32_t ii = 1; ii < _numVertices; ++ii)
|
||||
{
|
||||
position = (float*)vertex;
|
||||
vertex += _stride;
|
||||
|
||||
float xx = position[0];
|
||||
float yy = position[1];
|
||||
float zz = position[2];
|
||||
min[0] = fminf(xx, min[0]);
|
||||
min[1] = fminf(yy, min[1]);
|
||||
min[2] = fminf(zz, min[2]);
|
||||
max[0] = fmaxf(xx, max[0]);
|
||||
max[1] = fmaxf(yy, max[1]);
|
||||
max[2] = fmaxf(zz, max[2]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
_aabb.m_min[0] = min[0];
|
||||
_aabb.m_min[1] = min[1];
|
||||
_aabb.m_min[2] = min[2];
|
||||
_aabb.m_max[0] = max[0];
|
||||
_aabb.m_max[1] = max[1];
|
||||
_aabb.m_max[2] = max[2];
|
||||
}
|
||||
|
||||
void calcAabb(Aabb& _aabb, const float* _mtx, const void* _vertices, uint32_t _numVertices, uint32_t _stride)
|
||||
{
|
||||
float min[3], max[3];
|
||||
uint8_t* vertex = (uint8_t*)_vertices;
|
||||
|
||||
float position[3];
|
||||
vec3MulMtx(position, (float*)vertex, _mtx);
|
||||
min[0] = max[0] = position[0];
|
||||
min[1] = max[1] = position[1];
|
||||
min[2] = max[2] = position[2];
|
||||
vertex += _stride;
|
||||
|
||||
for (uint32_t ii = 1; ii < _numVertices; ++ii)
|
||||
{
|
||||
vec3MulMtx(position, (float*)vertex, _mtx);
|
||||
vertex += _stride;
|
||||
|
||||
float xx = position[0];
|
||||
float yy = position[1];
|
||||
float zz = position[2];
|
||||
min[0] = fminf(xx, min[0]);
|
||||
min[1] = fminf(yy, min[1]);
|
||||
min[2] = fminf(zz, min[2]);
|
||||
max[0] = fmaxf(xx, max[0]);
|
||||
max[1] = fmaxf(yy, max[1]);
|
||||
max[2] = fmaxf(zz, max[2]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
_aabb.m_min[0] = min[0];
|
||||
_aabb.m_min[1] = min[1];
|
||||
_aabb.m_min[2] = min[2];
|
||||
_aabb.m_max[0] = max[0];
|
||||
_aabb.m_max[1] = max[1];
|
||||
_aabb.m_max[2] = max[2];
|
||||
}
|
||||
|
||||
void calcObb(Obb& _obb, const void* _vertices, uint32_t _numVertices, uint32_t _stride, uint32_t _steps)
|
||||
{
|
||||
Aabb aabb;
|
||||
calcAabb(aabb, _vertices, _numVertices, _stride);
|
||||
float minArea = calcAreaAabb(aabb);
|
||||
|
||||
Obb best;
|
||||
aabbToObb(best, aabb);
|
||||
|
||||
float angleStep = float(M_PI_2/_steps);
|
||||
float ax = 0.0f;
|
||||
float mtx[16];
|
||||
|
||||
for (uint32_t ii = 0; ii < _steps; ++ii)
|
||||
{
|
||||
float ay = 0.0f;
|
||||
|
||||
for (uint32_t jj = 0; jj < _steps; ++jj)
|
||||
{
|
||||
float az = 0.0f;
|
||||
|
||||
for (uint32_t kk = 0; kk < _steps; ++kk)
|
||||
{
|
||||
mtxRotateXYZ(mtx, ax, ay, az);
|
||||
|
||||
float mtxT[16];
|
||||
mtxTranspose(mtxT, mtx);
|
||||
calcAabb(aabb, mtxT, _vertices, _numVertices, _stride);
|
||||
|
||||
float area = calcAreaAabb(aabb);
|
||||
if (area < minArea)
|
||||
{
|
||||
minArea = area;
|
||||
aabbTransformToObb(best, aabb, mtx);
|
||||
}
|
||||
|
||||
az += angleStep;
|
||||
}
|
||||
|
||||
ay += angleStep;
|
||||
}
|
||||
|
||||
ax += angleStep;
|
||||
}
|
||||
|
||||
memcpy(&_obb, &best, sizeof(Obb) );
|
||||
}
|
||||
|
||||
void calcMaxBoundingSphere(Sphere& _sphere, const void* _vertices, uint32_t _numVertices, uint32_t _stride)
|
||||
{
|
||||
Aabb aabb;
|
||||
calcAabb(aabb, _vertices, _numVertices, _stride);
|
||||
|
||||
float center[3];
|
||||
center[0] = (aabb.m_min[0] + aabb.m_max[0]) * 0.5f;
|
||||
center[1] = (aabb.m_min[1] + aabb.m_max[1]) * 0.5f;
|
||||
center[2] = (aabb.m_min[2] + aabb.m_max[2]) * 0.5f;
|
||||
|
||||
float maxDistSq = 0.0f;
|
||||
uint8_t* vertex = (uint8_t*)_vertices;
|
||||
|
||||
for (uint32_t ii = 0; ii < _numVertices; ++ii)
|
||||
{
|
||||
float* position = (float*)vertex;
|
||||
vertex += _stride;
|
||||
|
||||
float xx = position[0] - center[0];
|
||||
float yy = position[1] - center[1];
|
||||
float zz = position[2] - center[2];
|
||||
|
||||
float distSq = xx*xx + yy*yy + zz*zz;
|
||||
maxDistSq = fmaxf(distSq, maxDistSq);
|
||||
}
|
||||
|
||||
_sphere.m_center[0] = center[0];
|
||||
_sphere.m_center[1] = center[1];
|
||||
_sphere.m_center[2] = center[2];
|
||||
_sphere.m_radius = sqrtf(maxDistSq);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void calcMinBoundingSphere(Sphere& _sphere, const void* _vertices, uint32_t _numVertices, uint32_t _stride, float _step)
|
||||
{
|
||||
bx::RngMwc rng;
|
||||
|
||||
uint8_t* vertex = (uint8_t*)_vertices;
|
||||
|
||||
float center[3];
|
||||
float* position = (float*)&vertex[0];
|
||||
center[0] = position[0];
|
||||
center[1] = position[1];
|
||||
center[2] = position[2];
|
||||
|
||||
position = (float*)&vertex[1*_stride];
|
||||
center[0] += position[0];
|
||||
center[1] += position[1];
|
||||
center[2] += position[2];
|
||||
|
||||
center[0] *= 0.5f;
|
||||
center[1] *= 0.5f;
|
||||
center[2] *= 0.5f;
|
||||
|
||||
float xx = position[0] - center[0];
|
||||
float yy = position[1] - center[1];
|
||||
float zz = position[2] - center[2];
|
||||
float maxDistSq = xx*xx + yy*yy + zz*zz;
|
||||
|
||||
float radiusStep = _step * 0.37f;
|
||||
|
||||
bool done;
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
done = true;
|
||||
for (uint32_t ii = 0, index = rng.gen()%_numVertices; ii < _numVertices; ++ii, index = (index + 1)%_numVertices)
|
||||
{
|
||||
position = (float*)&vertex[index*_stride];
|
||||
|
||||
float xx = position[0] - center[0];
|
||||
float yy = position[1] - center[1];
|
||||
float zz = position[2] - center[2];
|
||||
float distSq = xx*xx + yy*yy + zz*zz;
|
||||
|
||||
if (distSq > maxDistSq)
|
||||
{
|
||||
done = false;
|
||||
|
||||
center[0] += xx * radiusStep;
|
||||
center[1] += yy * radiusStep;
|
||||
center[2] += zz * radiusStep;
|
||||
maxDistSq = flerp(maxDistSq, distSq, _step);
|
||||
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
} while (!done);
|
||||
|
||||
_sphere.m_center[0] = center[0];
|
||||
_sphere.m_center[1] = center[1];
|
||||
_sphere.m_center[2] = center[2];
|
||||
_sphere.m_radius = sqrtf(maxDistSq);
|
||||
}
|
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