universe.cc

   1
   2 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   3 // This program is free software; you can redistribute it and/or              //
   4 // modify it under the terms of the GNU General Public License                //
   5 // version 2 as published by the Free Software Foundation.                    //
   6 //                                                                            //
   7 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but        //
   8 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of                 //
   9 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU          //
  10 // General Public License for more details.                                   //
  11 //                                                                            //
  12 // Written and (C) by François Fleuret                                        //
  13 // Contact <francois.fleuret@epfl.ch> for comments & bug reports              //
  14 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  15
  16 #include "universe.h"
  17
  18 Universe::Universe(int nb_max_polygons,
  19                    scalar_t xmax, scalar_t ymax) : _xmax(xmax), _ymax(ymax),
  20                                                    _nb_max_polygons(nb_max_polygons), _nb_polygons(0) {
  21   _polygons = new Polygon *[_nb_max_polygons];
  22   for(int n = 0; n < _nb_max_polygons; n++) _polygons[n] = 0;
  23 }
  24
  25 Universe::~Universe() {
  26   for(int n = 0; n < _nb_polygons; n++) if(_polygons[n]) delete _polygons[n];
  27   delete[] _polygons;
  28 }
  29
  30 void Universe::initialize(Polygon *p) {
  31   p->initialize(_nb_max_polygons);
  32 }
  33
  34 void Universe::clear() {
  35   for(int n = 0; n < _nb_polygons; n++) if(_polygons[n]) delete _polygons[n];
  36   _nb_polygons = 0;
  37 }
  38
  39 void Universe::add_polygon(Polygon *p) {
  40   if(_nb_polygons < _nb_max_polygons) {
  41     if(!p->_initialized) {
  42       cerr << "You can not add a non-initialized polygon." << endl;
  43       abort();
  44     }
  45     _polygons[_nb_polygons++] = p;
  46   } else {
  47     cerr << "To many polygons!" << endl;
  48     exit(1);
  49   }
  50 }
  51
  52 bool Universe::collide(Polygon *p) {
  53   for(int n = 0; n < _nb_polygons; n++)
  54     if(_polygons[n] && _polygons[n]->collide(p)) return true;
  55
  56   return false;
  57 }
  58
  59 void Universe::compute_pseudo_collisions(int nb_axis, int *nb_colliding_axis) {
  60   Couple couples[_nb_polygons * 2];
  61   int in[_nb_polygons];
  62   memset((void *) nb_colliding_axis, 0, _nb_polygons * _nb_polygons * sizeof(int));
  63
  64   for(int a = 0; a < nb_axis; a++) {
  65     scalar_t alpha = M_PI * scalar_t(a) / scalar_t(nb_axis);
  66     scalar_t vx = cos(alpha), vy = sin(alpha);
  67
  68     for(int n = 0; n < _nb_polygons; n++) {
  69       scalar_t *x = _polygons[n]->_x, *y = _polygons[n]->_y;
  70       scalar_t min = x[0] * vx + y[0] * vy, max = min;
  71
  72       for(int v = 1; v < _polygons[n]->_nb_vertices; v++) {
  73         scalar_t s = x[v] * vx + y[v] * vy;
  74         if(s > max) max = s;
  75         if(s < min) min = s;
  76       }
  77
  78       couples[2 * n + 0].value = min;
  79       couples[2 * n + 0].index = n;
  80       couples[2 * n + 1].value = max;
  81       couples[2 * n + 1].index = n;
  82     }
  83
  84     qsort((void *) couples, 2 * _nb_polygons, sizeof(Couple), compare_couple);
  85
  86     int nb_in = 0;
  87     memset((void *) in, 0, _nb_polygons * sizeof(int));
  88     for(int k = 0; k < 2 * _nb_polygons; k++) {
  89       int i = couples[k].index;
  90       in[i] = !in[i];
  91       if(in[i]) {
  92         nb_in++;
  93         if(nb_in > 1) {
  94           for(int j = 0; j < i; j++)
  95             if(j != i && in[j]) nb_colliding_axis[j + i * _nb_polygons]++;
  96           for(int j = i+1; j < _nb_polygons; j++)
  97             if(j != i && in[j]) nb_colliding_axis[i + j * _nb_polygons]++;
  98         }
  99       } else nb_in--;
 100     }
 101   }
 102
 103   for(int i = 0; i < _nb_polygons; i++) {
 104     for(int j = 0; j < i; j++) {
 105       if(nb_colliding_axis[j + i * _nb_polygons] > nb_colliding_axis[i + i * _nb_polygons])
 106         nb_colliding_axis[i + i * _nb_polygons] = nb_colliding_axis[j + i * _nb_polygons];
 107       nb_colliding_axis[i + j * _nb_polygons] = nb_colliding_axis[j + i * _nb_polygons];
 108     }
 109   }
 110 }
 111
 112 bool Universe::update(scalar_t dt) {
 113   bool result = false;
 114   apply_collision_forces(dt);
 115   for(int n = 0; n < _nb_polygons; n++) if(_polygons[n]) {
 116     _polygons[n]->apply_border_forces(dt, _xmax, _ymax);
 117     result |= _polygons[n]->update(dt);
 118   }
 119   return result;
 120 }
 121
 122 Polygon *Universe::pick_polygon(scalar_t x, scalar_t y) {
 123   for(int n = 0; n < _nb_polygons; n++)
 124     if(_polygons[n] && _polygons[n]->contain(x, y)) return _polygons[n];
 125   return 0;
 126 }
 127
 128 void Universe::print_fig(ostream &os) {
 129   os << "#FIG 3.2" << endl;
 130   os << "Portrait" << endl;
 131   os << "Center" << endl;
 132   os << "Metric" << endl;
 133   os << "A4      " << endl;
 134   os << "100.00" << endl;
 135   os << "Single" << endl;
 136   os << "-2" << endl;
 137   os << "1200 2" << endl;
 138   for(int n = 0; n < _nb_polygons; n++) if(_polygons[n]) _polygons[n]->print_fig(os);
 139 }
 140
 141 void Universe::draw(SimpleWindow *window) {
 142   for(int n = 0; n < _nb_polygons; n++) if(_polygons[n]) _polygons[n]->draw(window);
 143   for(int n = 0; n < _nb_polygons; n++) if(_polygons[n]) _polygons[n]->draw_contours(window);
 144 }
 145
 146 void Universe::apply_collision_forces(scalar_t dt) {
 147   const int nb_axis = 2;
 148   int nb_collision[_nb_polygons * _nb_polygons];
 149
 150   compute_pseudo_collisions(nb_axis, nb_collision);
 151
 152   for(int n = 0; n < _nb_polygons; n++) if(_polygons[n])
 153     for(int m = 0; m < _nb_polygons; m++)
 154       if(m != n && _polygons[m] && nb_collision[n + _nb_polygons * m] == nb_axis)
 155         _polygons[n]->apply_collision_forces(dt, m, _polygons[m]);
 156 }