new r_stereo modes (horiz and vert split)
[divverent/darkplaces.git] / bih.c
1
2 // This code written in 2010 by Forest Hale (lordhavoc ghdigital com), and placed into public domain.
3
4 #include <stdlib.h>
5 #include <string.h>
6 #include "bih.h"
7
8 static int BIH_BuildNode(bih_t *bih, int numchildren, int *leaflist, float *totalmins, float *totalmaxs)
9 {
10         int i;
11         int j;
12         int longestaxis;
13         int axis = 0;
14         int nodenum;
15         int front = 0;
16         int back = 0;
17         bih_node_t *node;
18         bih_leaf_t *child;
19         float splitdist;
20         float d;
21         float mins[3];
22         float maxs[3];
23         float size[3];
24         float frontmins[3];
25         float frontmaxs[3];
26         float backmins[3];
27         float backmaxs[3];
28         // calculate bounds of children
29         child = bih->leafs + leaflist[0];
30         mins[0] = child->mins[0];
31         mins[1] = child->mins[1];
32         mins[2] = child->mins[2];
33         maxs[0] = child->maxs[0];
34         maxs[1] = child->maxs[1];
35         maxs[2] = child->maxs[2];
36         for (i = 1;i < numchildren;i++)
37         {
38                 child = bih->leafs + leaflist[i];
39                 if (mins[0] > child->mins[0]) mins[0] = child->mins[0];
40                 if (mins[1] > child->mins[1]) mins[1] = child->mins[1];
41                 if (mins[2] > child->mins[2]) mins[2] = child->mins[2];
42                 if (maxs[0] < child->maxs[0]) maxs[0] = child->maxs[0];
43                 if (maxs[1] < child->maxs[1]) maxs[1] = child->maxs[1];
44                 if (maxs[2] < child->maxs[2]) maxs[2] = child->maxs[2];
45         }
46         size[0] = maxs[0] - mins[0];
47         size[1] = maxs[1] - mins[1];
48         size[2] = maxs[2] - mins[2];
49         // provide bounds to caller
50         totalmins[0] = mins[0];
51         totalmins[1] = mins[1];
52         totalmins[2] = mins[2];
53         totalmaxs[0] = maxs[0];
54         totalmaxs[1] = maxs[1];
55         totalmaxs[2] = maxs[2];
56         // if there is only one child this is a leaf
57         if (numchildren < 2)
58                 return -1-leaflist[0];
59         // if we run out of nodes it's the caller's fault, but don't crash
60         if (bih->numnodes == bih->maxnodes)
61         {
62                 if (!bih->error)
63                         bih->error = BIHERROR_OUT_OF_NODES;
64                 return -1-leaflist[0];
65         }
66         nodenum = bih->numnodes++;
67         node = bih->nodes + nodenum;
68         // store bounds for node
69         node->mins[0] = mins[0];
70         node->mins[1] = mins[1];
71         node->mins[2] = mins[2];
72         node->maxs[0] = maxs[0];
73         node->maxs[1] = maxs[1];
74         node->maxs[2] = maxs[2];
75         // pick longest axis
76         longestaxis = 0;
77         if (size[0] < size[1]) longestaxis = 1;
78         if (size[longestaxis] < size[2]) longestaxis = 2;
79         // iterate possible split axis choices, starting with the longest axis, if
80         // all fail it means all children have the same bounds and we simply split
81         // the list in half because each node can only have two children.
82         for (j = 0;j < 3;j++)
83         {
84                 // pick an axis
85                 axis = (longestaxis + j) % 3;
86                 // sort children into front and back lists
87                 splitdist = (node->mins[axis] + node->maxs[axis]) * 0.5f;
88                 front = 0;
89                 back = 0;
90                 for (i = 0;i < numchildren;i++)
91                 {
92                         child = bih->leafs + leaflist[i];
93                         d = (child->mins[axis] + child->maxs[axis]) * 0.5f;
94                         if (d < splitdist)
95                                 bih->leafsortscratch[back++] = leaflist[i];
96                         else
97                                 leaflist[front++] = leaflist[i];
98                 }
99                 // now copy the back ones into the space made in the leaflist for them
100                 if (back)
101                         memcpy(leaflist + front, bih->leafsortscratch, back*sizeof(leaflist[0]));
102                 // if both sides have some children, it's good enough for us.
103                 if (front && back)
104                         break;
105         }
106         if (j == 3)
107         {
108                 // somewhat common case: no good choice, divide children arbitrarily
109                 axis = 0;
110                 back = numchildren >> 1;
111                 front = numchildren - back;
112         }
113
114         // we now have front and back children divided in leaflist...
115         node->type = (bih_nodetype_t)((int)BIH_SPLITX + axis);
116         node->front = BIH_BuildNode(bih, front, leaflist, frontmins, frontmaxs);
117         node->frontmin = frontmins[axis];
118         node->back = BIH_BuildNode(bih, back, leaflist + front, backmins, backmaxs);
119         node->backmax = backmaxs[axis];
120         return nodenum;
121 }
122
123 int BIH_Build(bih_t *bih, int numleafs, bih_leaf_t *leafs, int maxnodes, bih_node_t *nodes, int *temp_leafsort, int *temp_leafsortscratch)
124 {
125         int i;
126
127         memset(bih, 0, sizeof(*bih));
128         bih->numleafs = numleafs;
129         bih->leafs = leafs;
130         bih->leafsort = temp_leafsort;
131         bih->leafsortscratch = temp_leafsortscratch;
132         bih->numnodes = 0;
133         bih->maxnodes = maxnodes;
134         bih->nodes = nodes;
135
136         // clear things we intend to rebuild
137         memset(bih->nodes, 0, sizeof(bih->nodes[0]) * bih->maxnodes);
138         for (i = 0;i < bih->numleafs;i++)
139                 bih->leafsort[i] = i;
140
141         bih->rootnode = BIH_BuildNode(bih, bih->numleafs, bih->leafsort, bih->mins, bih->maxs);
142         return bih->error;
143 }
144
145 static void BIH_GetTriangleListForBox_Node(const bih_t *bih, int nodenum, int maxtriangles, int *trianglelist_idx, int *trianglelist_surf, int *numtrianglespointer, const float *mins, const float *maxs)
146 {
147         int axis;
148         bih_node_t *node;
149         bih_leaf_t *leaf;
150         while (nodenum >= 0)
151         {
152                 node = bih->nodes + nodenum;
153                 axis = node->type - BIH_SPLITX;
154                 if (mins[axis] < node->backmax)
155                 {
156                         if (maxs[axis] > node->frontmin)
157                                 BIH_GetTriangleListForBox_Node(bih, node->front, maxtriangles, trianglelist_idx, trianglelist_surf, numtrianglespointer, mins, maxs);
158                         nodenum = node->back;
159                         continue;
160                 }
161                 if (maxs[axis] > node->frontmin)
162                 {
163                         nodenum = node->front;
164                         continue;
165                 }
166                 // fell between the child groups, nothing here
167                 return;
168         }
169         leaf = bih->leafs + (-1-nodenum);
170         if (mins[0] > leaf->maxs[0] || maxs[0] < leaf->mins[0]
171          || mins[1] > leaf->maxs[1] || maxs[1] < leaf->mins[1]
172          || mins[2] > leaf->maxs[2] || maxs[2] < leaf->mins[2])
173                 return;
174         switch(leaf->type)
175         {
176         case BIH_RENDERTRIANGLE:
177                 if (*numtrianglespointer >= maxtriangles)
178                 {
179                         ++*numtrianglespointer; // so the caller can detect overflow
180                         return;
181                 }
182                 if(trianglelist_surf)
183                         trianglelist_surf[*numtrianglespointer] = leaf->surfaceindex;
184                 trianglelist_idx[*numtrianglespointer] = leaf->itemindex;
185                 ++*numtrianglespointer;
186                 break;
187         default:
188                 break;
189         }
190 }
191
192 int BIH_GetTriangleListForBox(const bih_t *bih, int maxtriangles, int *trianglelist_idx, int *trianglelist_surf, const float *mins, const float *maxs)
193 {
194         int numtriangles = 0;
195         BIH_GetTriangleListForBox_Node(bih, 0, maxtriangles, trianglelist_idx, trianglelist_surf, &numtriangles, mins, maxs);
196         return numtriangles;
197 }