~baltix/+junk/irrlicht-test

« back to all changes in this revision

Viewing changes to include/aabbox3d.h

  • Committer: Mantas Kriaučiūnas
  • Date: 2011-07-18 13:06:25 UTC
  • Revision ID: mantas@akl.lt-20110718130625-c5pvifp61e7kj1ol
Included whole irrlicht SVN libraries to work around launchpad recipe issue with quilt, see https://answers.launchpad.net/launchpad/+question/165193

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
// Copyright (C) 2002-2011 Nikolaus Gebhardt
 
2
// This file is part of the "Irrlicht Engine".
 
3
// For conditions of distribution and use, see copyright notice in irrlicht.h
 
4
 
 
5
#ifndef __IRR_AABBOX_3D_H_INCLUDED__
 
6
#define __IRR_AABBOX_3D_H_INCLUDED__
 
7
 
 
8
#include "irrMath.h"
 
9
#include "plane3d.h"
 
10
#include "line3d.h"
 
11
 
 
12
namespace irr
 
13
{
 
14
namespace core
 
15
{
 
16
 
 
17
//! Axis aligned bounding box in 3d dimensional space.
 
18
/** Has some useful methods used with occlusion culling or clipping.
 
19
*/
 
20
template <class T>
 
21
class aabbox3d
 
22
{
 
23
        public:
 
24
 
 
25
                //! Default Constructor.
 
26
                aabbox3d(): MinEdge(-1,-1,-1), MaxEdge(1,1,1) {}
 
27
                //! Constructor with min edge and max edge.
 
28
                aabbox3d(const vector3d<T>& min, const vector3d<T>& max): MinEdge(min), MaxEdge(max) {}
 
29
                //! Constructor with only one point.
 
30
                aabbox3d(const vector3d<T>& init): MinEdge(init), MaxEdge(init) {}
 
31
                //! Constructor with min edge and max edge as single values, not vectors.
 
32
                aabbox3d(T minx, T miny, T minz, T maxx, T maxy, T maxz): MinEdge(minx, miny, minz), MaxEdge(maxx, maxy, maxz) {}
 
33
 
 
34
                // operators
 
35
                //! Equality operator
 
36
                /** \param other box to compare with.
 
37
                \return True if both boxes are equal, else false. */
 
38
                inline bool operator==(const aabbox3d<T>& other) const { return (MinEdge == other.MinEdge && other.MaxEdge == MaxEdge);}
 
39
                //! Inequality operator
 
40
                /** \param other box to compare with.
 
41
                \return True if both boxes are different, else false. */
 
42
                inline bool operator!=(const aabbox3d<T>& other) const { return !(MinEdge == other.MinEdge && other.MaxEdge == MaxEdge);}
 
43
 
 
44
                // functions
 
45
 
 
46
                //! Resets the bounding box to a one-point box.
 
47
                /** \param x X coord of the point.
 
48
                \param y Y coord of the point.
 
49
                \param z Z coord of the point. */
 
50
                void reset(T x, T y, T z)
 
51
                {
 
52
                        MaxEdge.set(x,y,z);
 
53
                        MinEdge = MaxEdge;
 
54
                }
 
55
 
 
56
                //! Resets the bounding box.
 
57
                /** \param initValue New box to set this one to. */
 
58
                void reset(const aabbox3d<T>& initValue)
 
59
                {
 
60
                        *this = initValue;
 
61
                }
 
62
 
 
63
                //! Resets the bounding box to a one-point box.
 
64
                /** \param initValue New point. */
 
65
                void reset(const vector3d<T>& initValue)
 
66
                {
 
67
                        MaxEdge = initValue;
 
68
                        MinEdge = initValue;
 
69
                }
 
70
 
 
71
                //! Adds a point to the bounding box
 
72
                /** The box grows bigger, if point was outside of the box.
 
73
                \param p: Point to add into the box. */
 
74
                void addInternalPoint(const vector3d<T>& p)
 
75
                {
 
76
                        addInternalPoint(p.X, p.Y, p.Z);
 
77
                }
 
78
 
 
79
                //! Adds another bounding box
 
80
                /** The box grows bigger, if the new box was outside of the box.
 
81
                \param b: Other bounding box to add into this box. */
 
82
                void addInternalBox(const aabbox3d<T>& b)
 
83
                {
 
84
                        addInternalPoint(b.MaxEdge);
 
85
                        addInternalPoint(b.MinEdge);
 
86
                }
 
87
 
 
88
                //! Adds a point to the bounding box
 
89
                /** The box grows bigger, if point is outside of the box.
 
90
                \param x X coordinate of the point to add to this box.
 
91
                \param y Y coordinate of the point to add to this box.
 
92
                \param z Z coordinate of the point to add to this box. */
 
93
                void addInternalPoint(T x, T y, T z)
 
94
                {
 
95
                        if (x>MaxEdge.X) MaxEdge.X = x;
 
96
                        if (y>MaxEdge.Y) MaxEdge.Y = y;
 
97
                        if (z>MaxEdge.Z) MaxEdge.Z = z;
 
98
 
 
99
                        if (x<MinEdge.X) MinEdge.X = x;
 
100
                        if (y<MinEdge.Y) MinEdge.Y = y;
 
101
                        if (z<MinEdge.Z) MinEdge.Z = z;
 
102
                }
 
103
 
 
104
                //! Get center of the bounding box
 
105
                /** \return Center of the bounding box. */
 
106
                vector3d<T> getCenter() const
 
107
                {
 
108
                        return (MinEdge + MaxEdge) / 2;
 
109
                }
 
110
 
 
111
                //! Get extent of the box (maximal distance of two points in the box)
 
112
                /** \return Extent of the bounding box. */
 
113
                vector3d<T> getExtent() const
 
114
                {
 
115
                        return MaxEdge - MinEdge;
 
116
                }
 
117
 
 
118
                //! Check if the box is empty.
 
119
                /** This means that there is no space between the min and max edge.
 
120
                \return True if box is empty, else false. */
 
121
                bool isEmpty() const
 
122
                {
 
123
                        return MinEdge.equals ( MaxEdge );
 
124
                }
 
125
 
 
126
                //! Get the volume enclosed by the box in cubed units
 
127
                T getVolume() const
 
128
                {
 
129
                        const vector3d<T> e = getExtent();
 
130
                        return e.X * e.Y * e.Z;
 
131
                }
 
132
 
 
133
                //! Get the surface area of the box in squared units
 
134
                T getArea() const
 
135
                {
 
136
                        const vector3d<T> e = getExtent();
 
137
                        return 2*(e.X*e.Y + e.X*e.Z + e.Y*e.Z);
 
138
                }
 
139
 
 
140
                //! Stores all 8 edges of the box into an array
 
141
                /** \param edges: Pointer to array of 8 edges. */
 
142
                void getEdges(vector3d<T> *edges) const
 
143
                {
 
144
                        const core::vector3d<T> middle = getCenter();
 
145
                        const core::vector3d<T> diag = middle - MaxEdge;
 
146
 
 
147
                        /*
 
148
                        Edges are stored in this way:
 
149
                        Hey, am I an ascii artist, or what? :) niko.
 
150
                   /3--------/7
 
151
                  / |       / |
 
152
                 /  |      /  |
 
153
                1---------5   |
 
154
                |  /2- - -|- -6
 
155
                | /       |  /
 
156
                |/        | /
 
157
                0---------4/
 
158
                        */
 
159
 
 
160
                        edges[0].set(middle.X + diag.X, middle.Y + diag.Y, middle.Z + diag.Z);
 
161
                        edges[1].set(middle.X + diag.X, middle.Y - diag.Y, middle.Z + diag.Z);
 
162
                        edges[2].set(middle.X + diag.X, middle.Y + diag.Y, middle.Z - diag.Z);
 
163
                        edges[3].set(middle.X + diag.X, middle.Y - diag.Y, middle.Z - diag.Z);
 
164
                        edges[4].set(middle.X - diag.X, middle.Y + diag.Y, middle.Z + diag.Z);
 
165
                        edges[5].set(middle.X - diag.X, middle.Y - diag.Y, middle.Z + diag.Z);
 
166
                        edges[6].set(middle.X - diag.X, middle.Y + diag.Y, middle.Z - diag.Z);
 
167
                        edges[7].set(middle.X - diag.X, middle.Y - diag.Y, middle.Z - diag.Z);
 
168
                }
 
169
 
 
170
                //! Repairs the box.
 
171
                /** Necessary if for example MinEdge and MaxEdge are swapped. */
 
172
                void repair()
 
173
                {
 
174
                        T t;
 
175
 
 
176
                        if (MinEdge.X > MaxEdge.X)
 
177
                                { t=MinEdge.X; MinEdge.X = MaxEdge.X; MaxEdge.X=t; }
 
178
                        if (MinEdge.Y > MaxEdge.Y)
 
179
                                { t=MinEdge.Y; MinEdge.Y = MaxEdge.Y; MaxEdge.Y=t; }
 
180
                        if (MinEdge.Z > MaxEdge.Z)
 
181
                                { t=MinEdge.Z; MinEdge.Z = MaxEdge.Z; MaxEdge.Z=t; }
 
182
                }
 
183
 
 
184
                //! Calculates a new interpolated bounding box.
 
185
                /** d=0 returns other, d=1 returns this, all other values blend between
 
186
                the two boxes.
 
187
                \param other Other box to interpolate between
 
188
                \param d Value between 0.0f and 1.0f.
 
189
                \return Interpolated box. */
 
190
                aabbox3d<T> getInterpolated(const aabbox3d<T>& other, f32 d) const
 
191
                {
 
192
                        f32 inv = 1.0f - d;
 
193
                        return aabbox3d<T>((other.MinEdge*inv) + (MinEdge*d),
 
194
                                (other.MaxEdge*inv) + (MaxEdge*d));
 
195
                }
 
196
 
 
197
                //! Determines if a point is within this box.
 
198
                /** Border is included (IS part of the box)!
 
199
                \param p: Point to check.
 
200
                \return True if the point is within the box and false if not */
 
201
                bool isPointInside(const vector3d<T>& p) const
 
202
                {
 
203
                        return (p.X >= MinEdge.X && p.X <= MaxEdge.X &&
 
204
                                p.Y >= MinEdge.Y && p.Y <= MaxEdge.Y &&
 
205
                                p.Z >= MinEdge.Z && p.Z <= MaxEdge.Z);
 
206
                }
 
207
 
 
208
                //! Determines if a point is within this box and not its borders.
 
209
                /** Border is excluded (NOT part of the box)!
 
210
                \param p: Point to check.
 
211
                \return True if the point is within the box and false if not. */
 
212
                bool isPointTotalInside(const vector3d<T>& p) const
 
213
                {
 
214
                        return (p.X > MinEdge.X && p.X < MaxEdge.X &&
 
215
                                p.Y > MinEdge.Y && p.Y < MaxEdge.Y &&
 
216
                                p.Z > MinEdge.Z && p.Z < MaxEdge.Z);
 
217
                }
 
218
 
 
219
                //! Check if this box is completely inside the 'other' box.
 
220
                /** \param other: Other box to check against.
 
221
                \return True if this box is completly inside the other box,
 
222
                otherwise false. */
 
223
                bool isFullInside(const aabbox3d<T>& other) const
 
224
                {
 
225
                        return (MinEdge.X >= other.MinEdge.X && MinEdge.Y >= other.MinEdge.Y && MinEdge.Z >= other.MinEdge.Z &&
 
226
                                MaxEdge.X <= other.MaxEdge.X && MaxEdge.Y <= other.MaxEdge.Y && MaxEdge.Z <= other.MaxEdge.Z);
 
227
                }
 
228
 
 
229
                //! Determines if the axis-aligned box intersects with another axis-aligned box.
 
230
                /** \param other: Other box to check a intersection with.
 
231
                \return True if there is an intersection with the other box,
 
232
                otherwise false. */
 
233
                bool intersectsWithBox(const aabbox3d<T>& other) const
 
234
                {
 
235
                        return (MinEdge.X <= other.MaxEdge.X && MinEdge.Y <= other.MaxEdge.Y && MinEdge.Z <= other.MaxEdge.Z &&
 
236
                                MaxEdge.X >= other.MinEdge.X && MaxEdge.Y >= other.MinEdge.Y && MaxEdge.Z >= other.MinEdge.Z);
 
237
                }
 
238
 
 
239
                //! Tests if the box intersects with a line
 
240
                /** \param line: Line to test intersection with.
 
241
                \return True if there is an intersection , else false. */
 
242
                bool intersectsWithLine(const line3d<T>& line) const
 
243
                {
 
244
                        return intersectsWithLine(line.getMiddle(), line.getVector().normalize(),
 
245
                                        (T)(line.getLength() * 0.5));
 
246
                }
 
247
 
 
248
                //! Tests if the box intersects with a line
 
249
                /** \param linemiddle Center of the line.
 
250
                \param linevect Vector of the line.
 
251
                \param halflength Half length of the line.
 
252
                \return True if there is an intersection, else false. */
 
253
                bool intersectsWithLine(const vector3d<T>& linemiddle,
 
254
                                        const vector3d<T>& linevect, T halflength) const
 
255
                {
 
256
                        const vector3d<T> e = getExtent() * (T)0.5;
 
257
                        const vector3d<T> t = getCenter() - linemiddle;
 
258
 
 
259
                        if ((fabs(t.X) > e.X + halflength * fabs(linevect.X)) ||
 
260
                                (fabs(t.Y) > e.Y + halflength * fabs(linevect.Y)) ||
 
261
                                (fabs(t.Z) > e.Z + halflength * fabs(linevect.Z)) )
 
262
                                return false;
 
263
 
 
264
                        T r = e.Y * (T)fabs(linevect.Z) + e.Z * (T)fabs(linevect.Y);
 
265
                        if (fabs(t.Y*linevect.Z - t.Z*linevect.Y) > r )
 
266
                                return false;
 
267
 
 
268
                        r = e.X * (T)fabs(linevect.Z) + e.Z * (T)fabs(linevect.X);
 
269
                        if (fabs(t.Z*linevect.X - t.X*linevect.Z) > r )
 
270
                                return false;
 
271
 
 
272
                        r = e.X * (T)fabs(linevect.Y) + e.Y * (T)fabs(linevect.X);
 
273
                        if (fabs(t.X*linevect.Y - t.Y*linevect.X) > r)
 
274
                                return false;
 
275
 
 
276
                        return true;
 
277
                }
 
278
 
 
279
                //! Classifies a relation with a plane.
 
280
                /** \param plane Plane to classify relation to.
 
281
                \return Returns ISREL3D_FRONT if the box is in front of the plane,
 
282
                ISREL3D_BACK if the box is behind the plane, and
 
283
                ISREL3D_CLIPPED if it is on both sides of the plane. */
 
284
                EIntersectionRelation3D classifyPlaneRelation(const plane3d<T>& plane) const
 
285
                {
 
286
                        vector3d<T> nearPoint(MaxEdge);
 
287
                        vector3d<T> farPoint(MinEdge);
 
288
 
 
289
                        if (plane.Normal.X > (T)0)
 
290
                        {
 
291
                                nearPoint.X = MinEdge.X;
 
292
                                farPoint.X = MaxEdge.X;
 
293
                        }
 
294
 
 
295
                        if (plane.Normal.Y > (T)0)
 
296
                        {
 
297
                                nearPoint.Y = MinEdge.Y;
 
298
                                farPoint.Y = MaxEdge.Y;
 
299
                        }
 
300
 
 
301
                        if (plane.Normal.Z > (T)0)
 
302
                        {
 
303
                                nearPoint.Z = MinEdge.Z;
 
304
                                farPoint.Z = MaxEdge.Z;
 
305
                        }
 
306
 
 
307
                        if (plane.Normal.dotProduct(nearPoint) + plane.D > (T)0)
 
308
                                return ISREL3D_FRONT;
 
309
 
 
310
                        if (plane.Normal.dotProduct(farPoint) + plane.D > (T)0)
 
311
                                return ISREL3D_CLIPPED;
 
312
 
 
313
                        return ISREL3D_BACK;
 
314
                }
 
315
 
 
316
                //! The near edge
 
317
                vector3d<T> MinEdge;
 
318
 
 
319
                //! The far edge
 
320
                vector3d<T> MaxEdge;
 
321
};
 
322
 
 
323
        //! Typedef for a f32 3d bounding box.
 
324
        typedef aabbox3d<f32> aabbox3df;
 
325
        //! Typedef for an integer 3d bounding box.
 
326
        typedef aabbox3d<s32> aabbox3di;
 
327
 
 
328
} // end namespace core
 
329
} // end namespace irr
 
330
 
 
331
#endif
 
332