source: trunk/VUT/GtpVisibilityPreprocessor/src/ViewCellBsp.cpp @ 263

Revision 263, 24.5 KB checked in by mattausch, 19 years ago (diff)
Line 
1#include "Plane3.h"
2#include "ViewCellBsp.h"
3#include "Mesh.h"
4#include "common.h"
5#include "ViewCell.h"
6#include "Environment.h"
7#include "Polygon3.h"
8#include "Ray.h"
9#include "AxisAlignedBox3.h"
10#include <stack>
11#include <time.h>
12#include <iomanip>
13#include "Exporter.h"
14
15#define INITIAL_COST 999999// unreachable high initial cost for heuristic evaluation
16
17int BspTree::sTermMaxPolygons = 10;
18int BspTree::sTermMaxDepth = 20;
19int BspTree::sSplitPlaneStrategy = NEXT_POLYGON;
20int BspTree::sMaxCandidates = 10;
21int BspTree::sConstructionMethod = VIEW_CELLS;
22
23/** Evaluates split plane classification with respect to the plane's
24        contribution for a balanced tree.
25*/
26int BspTree::sLeastSplitsTable[4] = {0, 0, 1, 0};
27/** Evaluates split plane classification with respect to the plane's
28        contribution for a minimum number splits in the tree.
29*/
30int BspTree::sBalancedTreeTable[4] = {-1, 1, 0, 0};
31
32/****************************************************************/
33/*                  class BspNode implementation                */
34/****************************************************************/
35
36BspNode::BspNode(): mParent(NULL)
37{}
38
39BspNode::BspNode(BspInterior *parent): mParent(parent)
40{}
41
42
43bool BspNode::IsRoot() const
44{
45        return mParent == NULL;
46}
47
48BspInterior *BspNode::GetParent()
49{
50        return mParent;
51}
52
53void BspNode::SetParent(BspInterior *parent)
54{
55        mParent = parent;
56}
57
58PolygonContainer *BspNode::GetPolygons()
59{
60        return &mPolygons;
61}
62
63void BspNode::AddPolygons(PolygonContainer *polys)
64{
65        while (!polys->empty())
66        {
67                mPolygons.push_back(polys->back());
68                polys->pop_back();
69        }
70}
71
72
73/****************************************************************/
74/*              class BspInterior implementation                */
75/****************************************************************/
76
77
78BspInterior::BspInterior(const Plane3 &plane):
79mPlane(plane), mFront(NULL), mBack(NULL)
80{}
81
82bool BspInterior::IsLeaf() const
83{
84        return false;
85}
86
87BspNode *BspInterior::GetBack()
88{
89        return mBack;
90}
91
92BspNode *BspInterior::GetFront()
93{
94        return mFront;
95}
96
97Plane3 *BspInterior::GetPlane()
98{
99        return &mPlane;
100}
101
102void BspInterior::ReplaceChildLink(BspNode *oldChild, BspNode *newChild)
103{
104        if (mBack == oldChild)
105        {
106                mBack = newChild;
107        }
108    else
109        {
110                mFront = newChild;
111        }
112}
113
114void BspInterior::SetupChildLinks(BspNode *b, BspNode *f)
115{
116    mBack = b;
117    mFront = f;
118}
119
120void BspInterior::ProcessPolygon(Polygon3 *poly, bool storePolys)
121{
122        if (storePolys)
123                mPolygons.push_back(poly);
124        else
125                delete poly;
126}
127
128void BspInterior::SplitPolygons(PolygonContainer *polys,
129                                                                PolygonContainer *frontPolys,
130                                                                PolygonContainer *backPolys,
131                                                                int &splits, bool storePolys)
132{
133        while (!polys->empty())
134        {
135                Polygon3 *poly = polys->back();
136                polys->pop_back();
137
138                // test if split is neccessary
139                int result = poly->ClassifyPlane(mPlane);
140
141                Polygon3 *front_piece = NULL;
142                Polygon3 *back_piece = NULL;
143
144                switch (result)
145                {
146                        case Polygon3::COINCIDENT:
147                                // discard polygons or saves them in node
148                                ProcessPolygon(poly, storePolys);
149                                break;
150                        case Polygon3::FRONT_SIDE:
151                                frontPolys->push_back(poly);
152                                break;
153                        case Polygon3::BACK_SIDE:
154                                backPolys->push_back(poly);
155                                break;
156                        case Polygon3::SPLIT:
157                                front_piece = new Polygon3();
158                                back_piece = new Polygon3();
159
160                                //-- split polygon
161                                poly->Split(&mPlane, front_piece, back_piece, splits);
162
163                                frontPolys->push_back(front_piece);
164                                backPolys->push_back(back_piece);
165
166#ifdef _DEBUG
167                                Debug << "split " << *poly << endl << *front_piece << endl << *back_piece << endl;
168#endif
169                                // save or discard polygons
170                                ProcessPolygon(poly, storePolys);
171                               
172                                break;
173                        default:
174                Debug << "SHOULD NEVER COME HERE\n";
175                                break;
176                }
177        }
178
179        // contains nothing
180        delete polys;
181}
182
183/****************************************************************/
184/*                  class BspLeaf implementation                */
185/****************************************************************/
186BspLeaf::BspLeaf(): mViewCell(NULL)
187{
188}
189
190BspLeaf::BspLeaf(ViewCell *viewCell): mViewCell(viewCell)
191{
192}
193
194BspLeaf::BspLeaf(BspInterior *parent): BspNode(parent), mViewCell(NULL)
195{}
196
197ViewCell *BspLeaf::GetViewCell()
198{
199        return mViewCell;
200}
201
202void BspLeaf::SetViewCell(ViewCell *viewCell)
203{
204        mViewCell = viewCell;
205}
206
207bool BspLeaf::IsLeaf() const
208{
209        return true;
210}
211
212/****************************************************************/
213/*                  class BspTree implementation                */
214/****************************************************************/
215
216BspTree::BspTree():
217mTermMaxPolygons(0),
218mTermMaxDepth(0),
219mRoot(NULL),
220mIsIncremential(false),
221mStorePolys(true)
222{
223        Randomize(); // initialise random generator for heuristics
224}
225 
226const BspTreeStatistics &BspTree::GetStatistics() const
227{
228        return mStat;
229}
230
231void BspTreeStatistics::Print(ostream &app) const
232{
233        app << "===== BspTree statistics ===============\n";
234
235        app << setprecision(4);
236
237        app << "#N_RAYS Number of rays )\n"
238                << rays << endl;
239        app << "#N_DOMAINS  ( Number of query domains )\n"
240                << queryDomains <<endl;
241
242        app << "#N_NODES ( Number of nodes )\n" << nodes << "\n";
243
244        app << "#N_LEAVES ( Number of leaves )\n" << Leaves() << "\n";
245
246        app << "#N_SPLITS ( Number of splits)\n" << splits << "\n";
247
248        app << "#N_RAYREFS ( Number of rayRefs )\n" <<
249        rayRefs << "\n";
250
251        app << "#N_RAYRAYREFS  ( Number of rayRefs / ray )\n" <<
252        rayRefs/(double)rays << "\n";
253
254        app << "#N_LEAFRAYREFS  ( Number of rayRefs / leaf )\n" <<
255        rayRefs/(double)Leaves() << "\n";
256
257        app << "#N_MAXOBJECTREFS  ( Max number of rayRefs / leaf )\n" <<
258        maxObjectRefs << "\n";
259
260        app << "#N_NONEMPTYRAYREFS  ( Number of rayRefs in nonEmpty leaves / non empty leaf )\n" <<
261        rayRefsNonZeroQuery/(double)(Leaves() - zeroQueryNodes) << "\n";
262
263        app << "#N_LEAFDOMAINREFS  ( Number of query domain Refs / leaf )\n" <<
264        objectRefs/(double)Leaves() << "\n";
265
266        app << "#N_PEMPTYLEAVES  ( Percentage of leaves with zero query domains )\n"<<
267        zeroQueryNodes*100/(double)Leaves() << endl;
268
269        app << "#N_PMAXDEPTHLEAVES ( Percentage of leaves at maxdepth )\n"<<
270        maxDepthNodes * 100 / (double)Leaves() << endl;
271
272        app << "#N_PMAXDEPTH ( Maximal reached depth )\n" << maxDepth <<endl;
273
274        app << "#N_ADDED_RAYREFS  (Number of dynamically added ray references )\n"<<
275        addedRayRefs<<endl;
276
277        app << "#N_REMOVED_RAYREFS  (Number of dynamically removed ray references )\n"<<
278        removedRayRefs<<endl;
279
280        //  app << setprecision(4);
281
282        //  app << "#N_CTIME  ( Construction time [s] )\n"
283        //      << Time() << " \n";
284
285        app << "===== END OF BspTree statistics ==========\n";
286}
287
288BspTree::~BspTree()
289{
290        std::stack<BspNode *> tStack;
291
292        tStack.push(mRoot);
293
294        while (!tStack.empty())
295        {
296                BspNode *node = tStack.top();
297
298            tStack.pop();
299       
300                /// if we stored the polygons
301                CLEAR_CONTAINER(node->mPolygons);
302
303                if (!node->IsLeaf())
304                {
305                        BspInterior *interior = dynamic_cast<BspInterior *>(node);
306
307                        // push the children on the stack (there are always two children)
308                        tStack.push(interior->GetBack());
309                        tStack.push(interior->GetFront());
310                }
311
312                DEL_PTR(node);
313        }
314}
315
316
317void BspTree::InsertViewCell(ViewCell *viewCell)
318{       
319        std::stack<BspTraversalData> tStack;
320                Debug << "getting polygons" << endl; Debug.flush();
321        PolygonContainer *polys = new PolygonContainer();
322
323        // extract polygons that guide the split process
324        AddMesh2Polygons(viewCell->GetMesh(), *polys);
325        mBox.Include(viewCell->GetBox()); // add to BSP aabb
326
327         // traverse tree or create new one
328        BspNode *firstNode = mRoot ? mRoot : new BspLeaf();
329
330        tStack.push(BspTraversalData(firstNode, NULL, polys, 0));
331
332        Debug << "starting traversal" << endl; Debug.flush();
333        while (!tStack.empty())
334        {
335                Debug << "new traversal step" << endl; Debug.flush();
336               
337                // filter polygons donw the tree
338                BspTraversalData tData = tStack.top();
339            tStack.pop();
340                       
341                Debug << "popped stack" << endl; Debug.flush();
342                if (!tData.mNode)
343                        Debug << "ERROR NO NODE\n"; Debug.flush();
344                if (!tData.mNode->IsLeaf())
345                {
346                        Debug << "no leaf" << endl; Debug.flush();
347                        BspInterior *interior = dynamic_cast<BspInterior *>(tData.mNode);
348
349                        //-- filter view cell polygons down the tree until a leaf is reached
350                        PolygonContainer *frontPolys = new PolygonContainer();
351                        PolygonContainer *backPolys = new PolygonContainer();
352
353                        int splits = 0;
354               
355                        if ((int)tData.mPolygons->size() > 0)
356                        {
357                                Debug << "traversing down tree" << endl; Debug.flush();
358                                // split viecell polygons with respect to split plane
359                                interior->SplitPolygons(tData.mPolygons, frontPolys, backPolys, splits, mStorePolys);
360                                Debug << "polygon splitted" << endl; Debug.flush();
361                                //Debug << "Reached level " << tData.mDepth << " bk: " << backPolys->size() << " frnt: " << frontPolys->size() << endl;
362                                mStat.splits += splits;
363
364                                // push the children on the stack
365                                tStack.push(BspTraversalData(interior->GetFront(), interior->GetParent(),
366                                                        frontPolys, tData.mDepth + 1));
367                       
368                                tStack.push(BspTraversalData(interior->GetBack(), interior->GetParent(),
369                                                        backPolys, tData.mDepth + 1));
370                       
371                        }
372                        else
373                        {
374                                Debug << "deleting data" << endl; Debug.flush();
375                                DEL_PTR(tData.mPolygons);
376                                Debug << "deleted data" << endl; Debug.flush();
377                        }
378                }
379                else // reached leaf => subdivide current viewcell
380                {
381                        Debug << "reached leaf" << endl; Debug.flush();
382                        BspNode *root = Subdivide(tStack, tData, viewCell);             
383
384            // tree empty => new root
385                        if (!mRoot)
386                                mRoot = root;           
387                        Debug << "subdivision done" << endl; Debug.flush();
388                }
389                Debug << "ended one traversal step" << endl; Debug.flush();
390        }
391        Debug << "ended traversal" << endl; Debug.flush();
392}
393
394void BspTree::InitTree(int maxPolygons, int maxDepth)
395{
396        mTermMaxPolygons = maxPolygons;
397        mTermMaxDepth = maxDepth;
398        mStat.nodes = 1;
399       
400        mBox.Initialize();      // initialise bsp tree bounding box
401}
402
403
404
405void BspTree::AddMesh2Polygons(Mesh *mesh, PolygonContainer &polys)
406{
407        FaceContainer::const_iterator fi;
408       
409        // copy the face data to polygons
410        for (fi = mesh->mFaces.begin(); fi != mesh->mFaces.end(); ++ fi)
411        {
412                Polygon3 *poly = new Polygon3((*fi), mesh);
413                polys.push_back(poly);
414        }
415}
416
417void BspTree::Copy2PolygonSoup(const ViewCellContainer &viewCells, PolygonContainer &polys, int maxObjects)
418{
419        int limit = (maxObjects > 0) ? Min((int)viewCells.size(), maxObjects) : (int)viewCells.size();
420 
421        for (int i = 0; i < limit; ++i)
422        {
423                if (viewCells[i]->GetMesh()) // copy the mesh data to polygons
424                {
425                        mBox.Include(viewCells[i]->GetBox()); // add to BSP tree aabb
426                        AddMesh2Polygons(viewCells[i]->GetMesh(), polys);
427                }
428        }
429}
430
431void BspTree::Copy2PolygonSoup(const ObjectContainer &objects, PolygonContainer &polys, int maxObjects)
432{
433        int limit = (maxObjects > 0) ? Min((int)objects.size(), maxObjects) : (int)objects.size();
434 
435        for (int i = 0; i < limit; ++i)
436        {
437                Intersectable *object = objects[i];//*it;
438                Mesh *mesh = NULL;
439
440                switch (object->Type()) // extract the meshes
441                {
442                case Intersectable::MESH_INSTANCE:
443                        mesh = dynamic_cast<MeshInstance *>(object)->GetMesh();
444                        break;
445                case Intersectable::VIEWCELL:
446                        mesh = dynamic_cast<ViewCell *>(object)->GetMesh();
447                        break;
448                        // TODO: handle transformed mesh instances
449                default:
450                        break;
451                }
452               
453        if (mesh) // copy the mesh data to polygons
454                {
455                        mBox.Include(object->GetBox()); // add to BSP tree aabb
456                        AddMesh2Polygons(mesh, polys);
457                }
458        }
459
460        Debug << "Number of polygons: " << (int)polys.size() << ", BSP root box: " << mBox << endl;
461}
462
463void BspTree::Construct(const ViewCellContainer &viewCells)
464{
465        //-- Construct tree using the given viewcells
466       
467        /* for this type of construction we filter all viewcells down the
468         * tree. If there is no polygon left, the last split plane
469         * decides inside or outside of the viewcell.
470    */
471        InitTree(sTermMaxPolygons, sTermMaxDepth);
472
473    bool savedStorePolys = mStorePolys;
474
475        // tree is completely constructed once before
476        // view cells are inserted one after another =>
477        // global tree optimization possible
478        if (!mIsIncremential)
479        {
480                // copy view cell meshes into one big polygon soup
481                PolygonContainer *polys = new PolygonContainer();
482                Copy2PolygonSoup(viewCells, *polys, sMaxCandidates);
483
484                // polygons are stored only during view cell insertion
485                mStorePolys = false;
486
487                // construct tree from viewcell polygons
488                Construct(polys);
489                //Export("bsp.x3d");
490        }
491       
492        //-- insert all viewcells
493        ViewCellContainer::const_iterator it;
494
495        mStorePolys = savedStorePolys;
496
497        int counter = 0;
498
499        Debug << "\n**** Started view cells insertion ****\n\n";
500        for (it = viewCells.begin(); it != viewCells.end(); ++ it)
501        {
502                Debug << "*** Inserting view cell " << counter << " ***" << endl;
503                InsertViewCell(*it);
504                Debug << "*** view cell " << ++ counter << " inserted ***" << endl;
505        }
506        Debug << "**** finished view cells insertion ****" << endl; Debug.flush();
507}
508
509
510void BspTree::Construct(const ObjectContainer &objects, ViewCellContainer *viewCells)
511{
512        // take termination criteria from globals
513        InitTree(sTermMaxPolygons, sTermMaxDepth);
514       
515        PolygonContainer *polys = new PolygonContainer();
516       
517        // copy mesh instance polygons into one big polygon soup
518        Copy2PolygonSoup(objects, *polys, sMaxCandidates);
519
520        // construct tree from polygon soup
521        Construct(polys);
522
523        // TODO: generate view cells
524}
525
526void BspTree::Construct(const RayContainer &rays, ViewCellContainer *viewCells)
527{
528        // TODO
529}
530
531void BspTree::Construct(PolygonContainer *polys)
532{
533        std::stack<BspTraversalData> tStack;
534       
535        BspTraversalData tData(new BspLeaf(), NULL, polys, 0);
536
537        tStack.push(tData);
538
539        Debug << "**** Contructing tree using objects ****\n";
540        while (!tStack.empty())
541        {
542                tData = tStack.top();
543            tStack.pop();
544       
545                // subdivide leaf node
546                BspNode *root = Subdivide(tStack, tData);
547
548                // empty tree => new root corresponding to unbounded space
549                if (!mRoot)
550                        mRoot = root;
551        }
552
553        Debug << "**** tree construction finished ****\n";
554}
555
556
557BspNode * BspTree::Subdivide(BspTraversalStack &tStack,
558                                                         BspTraversalData &tData,
559                                                         ViewCell *viewCell)
560{
561        Debug << "subdividing" << endl; Debug.flush();
562        PolygonContainer *backPolys = new PolygonContainer();
563        PolygonContainer *frontPolys = new PolygonContainer();
564
565        BspNode *node = SubdivideNode(dynamic_cast<BspLeaf *>(tData.mNode),
566                                                                  tData.mParent,
567                                                                  tData.mPolygons,
568                                                                  tData.mDepth,
569                                                                  frontPolys,
570                                                                  backPolys);
571
572        if (!node->IsLeaf()) // node was subdivided
573        {
574                Debug << "node was subdivided" << endl; Debug.flush();
575                BspInterior *interior = dynamic_cast<BspInterior *>(node);
576
577                // push the children on the stack (there are always two children)
578                tStack.push(BspTraversalData(interior->GetBack(), interior, backPolys, tData.mDepth + 1));
579                tStack.push(BspTraversalData(interior->GetFront(), interior, frontPolys, tData.mDepth + 1));
580        }
581        else // traversal terminates
582        {
583                Debug << "eval stats" << endl; Debug.flush();
584                EvaluateLeafStats(tData);
585
586        BspLeaf *leaf = dynamic_cast<BspLeaf *>(node);
587
588                // add view cell if in negative halfspace (== inside object)
589                // or if there is still geometry left
590                if (viewCell &&
591                        (!node->GetParent() || (node == node->GetParent()->GetBack()) ||
592                         (tData.mPolygons->size() > 0)))
593                {
594                        Debug << "** view cell inserted **\n";
595                        leaf->SetViewCell(viewCell);
596                }
597
598                Debug << "storing or deleting polygons: " << mStorePolys << endl; Debug.flush();
599                // add or delete remaining polygons
600                if (mStorePolys)
601                        leaf->AddPolygons(tData.mPolygons);
602                else
603                        CLEAR_CONTAINER(*tData.mPolygons);
604
605                DEL_PTR(tData.mPolygons);
606                Debug << "deleted polygon container" << endl; Debug.flush();
607        }
608
609        return node;
610}
611
612
613BspNode *BspTree::SubdivideNode(BspLeaf *leaf,
614                                                                BspInterior *parent,
615                                                                PolygonContainer *polys,
616                                                                const int depth,
617                                                                PolygonContainer *frontPolys,
618                                                                PolygonContainer *backPolys)
619{
620        if (leaf->GetViewCell() && (polys->size() == 0))
621                Debug << "error: no distinct view cells!!!!!!!!!!!\n";
622       
623        // terminate traversal 
624        if (//!leaf->GetViewCell() &&
625                ((polys->size() <= mTermMaxPolygons) || (depth >= mTermMaxDepth)))
626        {Debug << "subdividing node termination" << endl; Debug.flush();
627                return leaf;
628        }
629
630         mStat.nodes += 2;
631
632        // add the new nodes to the tree + select subdivision plane
633        BspInterior *node = new BspInterior(SelectPlane(polys));
634
635#ifdef _DEBUG
636        Debug << node << endl;
637#endif
638
639        // split polygon according to current plane
640        int splits = 0;
641               
642        Debug << "splipoly" << endl; Debug.flush();
643        node->SplitPolygons(polys, frontPolys, backPolys, splits, mStorePolys);
644       
645        mStat.splits += splits;
646
647        // two new leaves
648        BspLeaf *back = new BspLeaf(node);
649        BspLeaf *front = new BspLeaf(node);
650
651        // replace a link from node's parent
652        if (parent)
653                parent->ReplaceChildLink(leaf, node);
654       
655        // and setup child links
656        node->SetupChildLinks(back, front);
657       
658        DEL_PTR(leaf); // leaf not member of tree anymore
659       
660        return node;
661}
662
663Plane3 BspTree::SelectPlane(PolygonContainer *polys)  const
664{
665        if (polys->size() == 0)
666        {
667                Debug << "Warning: No split candidate available\n";
668                return Plane3();
669        }
670
671        // simple strategy: just take next polygon
672        if (sSplitPlaneStrategy == NEXT_POLYGON)
673        {
674                return polys->front()->GetSupportingPlane();
675        }
676       
677        // use heuristics to find appropriate plane
678        return SelectPlaneHeuristics(polys, sMaxCandidates);
679}
680
681Plane3 BspTree::SelectPlaneHeuristics(PolygonContainer *polygons, int maxTests) const
682{
683        int lowestCost = INITIAL_COST;
684        Plane3 *bestPlane = NULL;
685       
686        int limit = Min((int)polygons->size(), maxTests);
687
688        for (int i = 0; i < limit; ++i)
689        {
690                int candidateIdx = Random((int)polygons->size());
691                Plane3 candidatePlane = (*polygons)[candidateIdx]->GetSupportingPlane();
692               
693                // evaluate current candidate
694                int candidateCost = EvalSplitPlane(polygons, candidatePlane);
695                       
696                if (candidateCost < lowestCost)
697                {
698                        bestPlane = &candidatePlane;
699                        lowestCost = candidateCost;
700                        //Debug << "new plane cost " << lowestCost << endl;
701                }
702        }
703               
704        return *bestPlane;
705}
706
707int BspTree::EvalSplitPlane(PolygonContainer *polygons, const Plane3 &candidatePlane) const
708{
709        PolygonContainer::const_iterator it;
710
711        int sum = 0, sum2 = 0;
712
713        for (it = polygons->begin(); it < polygons->end(); ++ it)
714        {
715                int classification = (*it)->ClassifyPlane(candidatePlane);
716               
717                if ((sSplitPlaneStrategy == BALANCED_TREE) || (sSplitPlaneStrategy == COMBINED))
718                {
719                        sum += sBalancedTreeTable[classification];
720                }
721               
722                if ((sSplitPlaneStrategy == LEAST_SPLITS) || (sSplitPlaneStrategy == COMBINED))
723                {
724                        sum2 += sLeastSplitsTable[classification];
725                }
726        }
727
728        // return linear combination of both sums
729        return abs(sum) + abs(sum2);
730}
731
732void BspTree::ParseEnvironment()
733{
734        environment->GetIntValue("BspTree.Termination.maxDepth", sTermMaxDepth);
735        environment->GetIntValue("BspTree.Termination.maxPolygons", sTermMaxPolygons);
736        environment->GetIntValue("BspTree.maxCandidates", sMaxCandidates);
737
738        //-- extract strategy to choose the next split plane
739        char splitPlaneStrategyStr[60];
740
741        environment->GetStringValue("BspTree.splitPlaneStrategy", splitPlaneStrategyStr);
742       
743        sSplitPlaneStrategy = BspTree::NEXT_POLYGON;
744       
745        if (strcmp(splitPlaneStrategyStr, "nextPolygon") == 0)
746                sSplitPlaneStrategy = BspTree::NEXT_POLYGON;
747        else if (strcmp(splitPlaneStrategyStr, "leastSplits") == 0)
748                sSplitPlaneStrategy = BspTree::LEAST_SPLITS;
749        else if (strcmp(splitPlaneStrategyStr, "balancedTree") == 0)
750                sSplitPlaneStrategy = BspTree::BALANCED_TREE;
751        else
752        {
753                cerr << "Wrong BSP split plane strategy " << splitPlaneStrategyStr << endl;
754                exit(1);
755    }
756
757        //-- parse BSP tree construction method
758        char constructionMethodStr[64];
759       
760        environment->GetStringValue("BspTree.constructionMethod", constructionMethodStr);
761
762        sConstructionMethod = BspTree::VIEW_CELLS;
763       
764        if (strcmp(constructionMethodStr, "viewCells") == 0)
765                sConstructionMethod = BspTree::VIEW_CELLS;
766        else if (strcmp(constructionMethodStr, "sceneGeometry") == 0)
767                sConstructionMethod = BspTree::SCENE_GEOMETRY;
768        else if (strcmp(constructionMethodStr, "rays") == 0)
769                sConstructionMethod = BspTree::RAYS;
770        else
771        {
772                cerr << "Wrong bsp construction method " << constructionMethodStr << endl;
773                exit(1);
774    }
775
776}
777
778void BspTree::CollectLeaves(vector<BspLeaf *> &leaves)
779{
780        stack<BspNode *> nodeStack;
781        nodeStack.push(mRoot);
782 
783        while (!nodeStack.empty())
784        {
785                BspNode *node = nodeStack.top();
786   
787                nodeStack.pop();
788   
789                if (node->IsLeaf())
790                {
791                        BspLeaf *leaf = (BspLeaf *)node;
792                       
793                        leaves.push_back(leaf);
794                } else
795                {
796                        BspInterior *interior = dynamic_cast<BspInterior *>(node);
797                        nodeStack.push(interior->GetBack());
798                        nodeStack.push(interior->GetFront());
799                }
800        }
801}
802
803int BspTree::CollectLeafPvs()
804{
805        int totalPvsSize = 0;
806 
807        stack<BspNode *> nodeStack;
808 
809        nodeStack.push(mRoot);
810 
811        while (!nodeStack.empty())
812        {
813                BspNode *node = nodeStack.top();
814               
815                nodeStack.pop();
816               
817                if (node->IsLeaf())
818                {
819                        BspLeaf *leaf = dynamic_cast<BspLeaf *>(node);
820
821                        ViewCell *viewcell = leaf->GetViewCell();
822                       
823                        if (!viewcell->Mailed())
824                        {
825                                viewcell->Mail(); // what does mail mean?
826                                       
827                                // add this node to pvs of all nodes it can see
828                                BspPvsMap::iterator ni;
829         
830        /*                      for (ni = object->mBspPvs.mEntries.begin(); ni != object->mKdPvs.mEntries.end(); ni++)
831                                {
832                                        BspNode *node = (*ni).first;
833           
834                                        // $$ JB TEMPORARY solution -> should add object PVS or explictly computed
835                                        // BSP tree PVS
836                                if (leaf->mBspPvs.AddNodeSample(node))
837                                                totalPvsSize++;
838                                }*/
839                        }
840                } else
841                {
842                        // traverse tree
843                        BspInterior *interior = (BspInterior *)node;
844     
845                        nodeStack.push(interior->GetFront());
846                        nodeStack.push(interior->GetBack());
847                }
848        }
849
850        return totalPvsSize;
851}
852
853AxisAlignedBox3 BspTree::GetBoundingBox() const
854{
855        return mBox;
856}
857
858BspNode *BspTree::GetRoot() const
859{
860        return mRoot;
861}
862
863bool BspTree::StorePolys() const
864{
865        return mStorePolys;
866}
867
868void BspTree::EvaluateLeafStats(const BspTraversalData &data)
869{
870        // the node became a leaf -> evaluate stats for leafs
871        BspLeaf *leaf = dynamic_cast<BspLeaf *>(data.mNode);
872
873        if (data.mDepth >= mTermMaxDepth)
874        {
875                ++ mStat.maxDepthNodes;
876        }
877
878        // store maximal depth
879        if (data.mDepth > mStat.maxDepth)
880                mStat.maxDepth = data.mDepth;
881
882#ifdef _DEBUG
883        Debug << "BSP Traversal data. Depth: " << data.mDepth << " (max: " << mTermMaxDepth<< "), #polygons: " <<
884          data.mPolygons->size() << " (max: " << mTermMaxPolygons << ")" << endl;
885#endif
886}
887
888int BspTree::CastRay(Ray &ray)
889{
890        int hits = 0;
891 
892        stack<BspRayTraversalData> tStack;
893 
894        float maxt = 1e6;
895        float mint = 0;
896
897        Intersectable::NewMail();
898
899        // test with tree bounding box
900        if (!mBox.GetMinMaxT(ray, &mint, &maxt))
901                return 0;
902
903        if (mint < 0)
904                mint = 0;
905 
906        maxt += Limits::Threshold;
907 
908        Vector3 entp = ray.Extrap(mint);
909        Vector3 extp = ray.Extrap(maxt);
910 
911        BspNode *node = mRoot;
912        BspNode *farChild;
913       
914        while (1)
915        {
916                if (!node->IsLeaf())
917                {
918                        BspInterior *in = (BspInterior *) node;
919                       
920                        Plane3 *splitPlane = in->GetPlane();
921
922                        float t = 0;
923                        bool coplanar = false;
924               
925                        int entSide = splitPlane->Side(entp);
926                        int extSide = splitPlane->Side(extp);
927
928                        Vector3 intersection;
929
930                        if (entSide < 0)
931                        {
932                                node = in->GetBack();
933
934                                if(extSide <= 0)
935                                        continue;
936                                       
937                                farChild = in->GetFront(); // plane splits ray
938
939                        } else if (entSide > 0)
940                        {
941                                node = in->GetFront();
942
943                                if (extSide >= 0)
944                                        continue;
945
946                                farChild = in->GetBack();        // plane splits ray                   
947                        }
948                        else // ray and plane are coincident // WHAT TO DO IN THIS CASE ?
949                        {
950                                node = in->GetFront();
951                                continue;
952                        }
953
954                        //-- split
955
956                        // push data for far child
957                        tStack.push(BspRayTraversalData(farChild, extp, maxt));
958
959                        // find intersection with plane between ray origin and exit point
960                        extp = splitPlane->FindIntersection(ray.GetLoc(), extp, &maxt);
961
962                } else // compute intersections with objects in leaf
963                {
964                        BspLeaf *leaf = dynamic_cast<BspLeaf *>(node);
965                        //ray.leaves.push_back(leaf);
966      // TODO
967                        /*ObjectContainer::const_iterator mi;
968                        for (mi = leaf->mObjects.begin(); mi != leaf->mObjects.end(); ++mi)
969                        {
970                                Intersectable *object = *mi;
971                                if (!object->Mailed())
972                                {
973                                        object->Mail();
974                                        //ray.meshes.push_back(mesh);
975                                        hits += object->CastRay(ray);
976                                }
977                        }*/
978
979                        if (hits && ray.GetType() == Ray::LOCAL_RAY)
980                                if (ray.intersections[0].mT <= maxt)
981                                        break;
982     
983                        // get the next node from the stack
984                        if (tStack.empty())
985                                break;
986     
987                        entp = extp;
988                        mint = maxt;
989                        BspRayTraversalData &s  = tStack.top();
990
991                        node = s.mNode;
992                        extp = s.mExitPoint;
993                        maxt = s.mMaxT;
994
995                        tStack.pop();
996                }
997        }
998
999        return hits;
1000}
1001
1002bool BspTree::Export(const string filename)
1003{
1004        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(filename);
1005
1006        if (exporter)
1007        {
1008                exporter->ExportBspTree(*this);
1009                delete exporter;
1010
1011                return true;
1012        }       
1013
1014        return false;
1015}
1016//} // GtpVisibilityPreprocessor
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.