src/collision_grid.cpp

   1 //  $Id$
   2 //
   3 //  SuperTux
   4 //  Copyright (C) 2005 Matthias Braun <matze@braunis.de>
   5 //
   6 //  This program is free software; you can redistribute it and/or
   7 //  modify it under the terms of the GNU General Public License
   8 //  as published by the Free Software Foundation; either version 2
   9 //  of the License, or (at your option) any later version.
  10 //
  11 //  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12 //  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 //  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 //  GNU General Public License for more details.
  15 //
  16 //  You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 //  along with this program; if not, write to the Free Software
  18 //  Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
  19 //  02111-1307, USA.
  20 #include <config.h>
  21
  22 #include <iostream>
  23 #include "collision_grid.hpp"
  24 #include "msg.hpp"
  25 #include "collision.hpp"
  26 #include "sector.hpp"
  27 #include "collision_grid_iterator.hpp"
  28
  29 static const float DELTA = .001;
  30
  31 CollisionGrid::CollisionGrid(float newwidth, float newheight)
  32   : width(newwidth), height(newheight), cell_width(128), cell_height(128),
  33     iterator_timestamp(0)
  34 {
  35   cells_x = size_t(width / cell_width) + 1;
  36   cells_y = size_t(height / cell_height) + 1;
  37   grid.resize(cells_x * cells_y);
  38 }
  39
  40 CollisionGrid::~CollisionGrid()
  41 {
  42   for(GridEntries::iterator i = grid.begin(); i != grid.end(); ++i) {
  43     GridEntry* entry = *i;
  44     while(entry) {
  45       GridEntry* nextentry = entry->next;
  46       delete entry;
  47       entry = nextentry;
  48     }
  49   }
  50 }
  51
  52 void
  53 CollisionGrid::add_object(MovingObject* object)
  54 {
  55 #ifdef DEBUG
  56   // make sure the object isn't already in the grid
  57   for(Objects::iterator i = objects.begin(); i != objects.end(); ++i) {
  58     ObjectWrapper* wrapper = *i;
  59     if(wrapper->object == object)
  60       assert(false);
  61   }
  62   assert(object != 0);
  63 #endif
  64
  65   ObjectWrapper* wrapper = new ObjectWrapper;
  66   wrapper->object = object;
  67   wrapper->timestamp = 0;
  68   wrapper->dest = object->bbox;
  69   objects.push_back(wrapper);
  70   wrapper->id = objects.size()-1;
  71
  72   const Rect& bbox = object->bbox;
  73   for(float y = bbox.p1.y; y < bbox.p2.y; y += cell_height) {
  74     for(float x = bbox.p1.x; x < bbox.p2.x; x += cell_width) {
  75       int gridx = int(x / cell_width);
  76       int gridy = int(y / cell_height);
  77       if(gridx < 0 || gridy < 0
  78           || gridx >= int(cells_x) || gridy >= int(cells_y)) {
  79         msg_warning("Object out of range: " << gridx << ", " << gridy);
  80         continue;
  81       }
  82       GridEntry* entry = new GridEntry;
  83       entry->object_wrapper = wrapper;
  84       entry->next = grid[gridy*cells_x + gridx];
  85       grid[gridy*cells_x + gridx] = entry;
  86     }
  87   }
  88 }
  89
  90 void
  91 CollisionGrid::remove_object(MovingObject* object)
  92 {
  93   ObjectWrapper* wrapper = 0;
  94   for(Objects::iterator i = objects.begin(); i != objects.end(); ++i) {
  95     if((*i)->object == object) {
  96       wrapper = *i;
  97       objects.erase(i);
  98       break;
  99     }
 100   }
 101 #ifdef DEBUG
 102   assert(wrapper != 0);
 103 #else
 104   if(wrapper == 0) {
 105     msg_warning("Tried to remove nonexistant object");
 106     return;
 107   }
 108 #endif
 109
 110   const Rect& bbox = wrapper->dest;
 111   for(float y = bbox.p1.y; y < bbox.p2.y; y += cell_height) {
 112     for(float x = bbox.p1.x; x < bbox.p2.x; x += cell_width) {
 113       int gridx = int(x / cell_width);
 114       int gridy = int(y / cell_height);
 115       if(gridx < 0 || gridy < 0
 116           || gridx >= int(cells_x) || gridy >= int(cells_y)) {
 117         msg_warning("Object out of range: " << gridx << ", " << gridy);
 118         continue;
 119       }
 120       remove_object_from_gridcell(gridy*cells_x + gridx, wrapper);
 121     }
 122   }
 123
 124   delete wrapper;
 125 }
 126
 127 void
 128 CollisionGrid::move_object(ObjectWrapper* wrapper)
 129 {
 130   // FIXME not optimal yet... should leave the gridcells untouched that don't
 131   // need to be changed.
 132   const Rect& obbox = wrapper->dest;
 133   for(float y = obbox.p1.y; y < obbox.p2.y; y += cell_height) {
 134     for(float x = obbox.p1.x; x < obbox.p2.x; x += cell_width) {
 135       int gridx = int(x / cell_width);
 136       int gridy = int(y / cell_height);
 137       if(gridx < 0 || gridy < 0  ||
 138          gridx >= int(cells_x) || gridy >= int(cells_y)) {
 139         msg_warning("Object out of range: " << gridx << ", " << gridy);
 140         continue;
 141       }
 142       remove_object_from_gridcell(gridy*cells_x + gridx, wrapper);
 143     }
 144   }
 145
 146   const Rect& nbbox = wrapper->object->bbox;
 147   for(float y = nbbox.p1.y; y < nbbox.p2.y; y += cell_height) {
 148     for(float x = nbbox.p1.x; x < nbbox.p2.x; x += cell_width) {
 149       int gridx = int(x / cell_width);
 150       int gridy = int(y / cell_height);
 151       if(gridx < 0 || gridy < 0
 152           || gridx >= int(cells_x) || gridy >= int(cells_y)) {
 153         msg_warning("Object out of range: " << gridx << ", " << gridy);
 154         continue;
 155       }
 156
 157       GridEntry* entry = new GridEntry;
 158       entry->object_wrapper = wrapper;
 159       entry->next = grid[gridy*cells_x + gridx];
 160       grid[gridy*cells_x + gridx] = entry;
 161     }
 162   }
 163
 164   wrapper->dest = nbbox;
 165 }
 166
 167 void
 168 CollisionGrid::check_collisions()
 169 {
 170   std::vector<ObjectWrapper*> moved_objects;
 171
 172 #if 0
 173   CollisionGridIterator iter(*this, Sector::current()->get_active_region());
 174   while(ObjectWrapper* wrapper = iter.next_wrapper()) {
 175     MovingObject* object = wrapper->object;
 176     if(!object->is_valid())
 177       continue;
 178     if(object->get_group() == COLGROUP_DISABLED) {
 179       object->bbox.move(object->movement);
 180       object->movement = Vector(0, 0);
 181       moved_objects.push_back(wrapper);
 182       continue;
 183     }
 184
 185     // hack for now...
 186     Sector::current()->collision_tilemap(object, 0);
 187
 188     collide_object(wrapper);
 189
 190     if(object->movement != Vector(0, 0)) {
 191       object->bbox.move(object->movement);
 192       object->movement = Vector(0, 0);
 193       moved_objects.push_back(wrapper);
 194     }
 195   }
 196 #endif
 197
 198   for(std::vector<ObjectWrapper*>::iterator i = moved_objects.begin();
 199       i != moved_objects.end(); ++i) {
 200     move_object(*i);
 201   }
 202 }
 203
 204 void
 205 CollisionGrid::collide_object(ObjectWrapper* wrapper)
 206 {
 207   iterator_timestamp++;
 208
 209   const Rect& bbox = wrapper->object->bbox;
 210   for(float y = bbox.p1.y - cell_height; y < bbox.p2.y + cell_height; y += cell_height) {
 211     for(float x = bbox.p1.x - cell_width; x < bbox.p2.x + cell_width; x += cell_width) {
 212       int gridx = int(x / cell_width);
 213       int gridy = int(y / cell_height);
 214       if(gridx < 0 || gridy < 0
 215           || gridx >= int(cells_x) || gridy >= int(cells_y)) {
 216         //msg_warning("Object out of range: " << gridx << ", " << gridy);
 217         continue;
 218       }
 219
 220       for(GridEntry* entry = grid[gridy*cells_x + gridx]; entry;
 221           entry = entry->next) {
 222         ObjectWrapper* wrapper2 = entry->object_wrapper;
 223         // only check each object once (even if it is in multiple cells)
 224         if(wrapper2->timestamp == iterator_timestamp)
 225           continue;
 226         // don't collide with objects we already collided with
 227         if(wrapper2->id <= wrapper->id)
 228           continue;
 229
 230         wrapper->timestamp = iterator_timestamp;
 231         collide_object_object(wrapper, wrapper2);
 232       }
 233     }
 234   }
 235 }
 236
 237 void
 238 CollisionGrid::collide_object_object(ObjectWrapper* wrapper,
 239     ObjectWrapper* wrapper2)
 240 {
 241   CollisionHit hit;
 242   MovingObject* object1 = wrapper->object;
 243   MovingObject* object2 = wrapper2->object;
 244
 245   Rect dest1 = object1->get_bbox();
 246   dest1.move(object1->get_movement());
 247   Rect dest2 = object2->get_bbox();
 248   dest2.move(object2->get_movement());
 249
 250   Vector movement = object1->get_movement() - object2->get_movement();
 251   if(Collision::rectangle_rectangle(hit, dest1, movement, dest2)) {
 252     HitResponse response1 = object1->collision(*object2, hit);
 253     hit.normal *= -1;
 254     HitResponse response2 = object2->collision(*object1, hit);
 255
 256     if(response1 != CONTINUE) {
 257       if(response1 == ABORT_MOVE)
 258         object1->movement = Vector(0, 0);
 259       if(response2 == CONTINUE)
 260         object2->movement += hit.normal * (hit.depth + DELTA);
 261     } else if(response2 != CONTINUE) {
 262       if(response2 == ABORT_MOVE)
 263         object2->movement = Vector(0, 0);
 264       if(response1 == CONTINUE)
 265         object1->movement += -hit.normal * (hit.depth + DELTA);
 266     } else {
 267       object1->movement += -hit.normal * (hit.depth/2 + DELTA);
 268       object2->movement += hit.normal * (hit.depth/2 + DELTA);
 269     }
 270   }
 271 }
 272
 273 void
 274 CollisionGrid::remove_object_from_gridcell(int gridcell, ObjectWrapper* wrapper)
 275 {
 276   GridEntry* lastentry = 0;
 277   GridEntry* entry = grid[gridcell];
 278
 279   while(entry) {
 280     if(entry->object_wrapper == wrapper) {
 281       if(lastentry == 0) {
 282         grid[gridcell] = entry->next;
 283       } else {
 284         lastentry->next = entry->next;
 285       }
 286       delete entry;
 287       return;
 288     }
 289
 290     lastentry = entry;
 291     entry = entry->next;
 292   };
 293
 294   msg_warning("Couldn't find object in cell");
 295 }
 296