delta3d碰撞检测BUG及修复

╰+攻爆jí腚メ 2022-08-06 13:09 170阅读 0赞

我在上传我做的这个源码之前，我在自己的程序中遇到一个BUG，但我发现delta3d也出现同样的错误，因此先解决delta3d本身的BUG：l        在delta3d中将例子testPhysics中空中下落物块，比如按下’b’键掉下盒子，默认将碰撞模型设为setCollisionBox,程序运行正常，如果我们采取三角形片检测，设为testPysics.cpp line230中修改为box->SetCollisionMesh();//bNormalizationResult有错！，默认的SetCollisionBox正确,程序总是不定时地弹出错误,

并终止程序

l         同样的问题出现在ODE中，我们下载ODE0.9的源码，编译运行“demoMovingTrimesh”

例子，当我们按下键盘“m”，天上掉下兔子，如果我们一直按下m键，则程序也会弹出消息框：

两者错误出处函数来自odemath.h 302：

static \_\_inline void \_dNormalize3(dVector3 a)

int bNormalizationResult = dSafeNormalize3(a);//返回矢量是否为

dIASSERT(bNormalizationResult);//容易出错的地方

dVARIABLEUSED(bNormalizationResult);

BUG产生的可能原因：

由此可见，问题出现在ODE中，并且这是ODE的一个BUG，网上有不同的观点：有的认为是矢量出现为0，当然，这个错误就是这么提示的；有的认为是因为两个mesh刚刚接触，互相穿透深度为0；有的认为是ODE中全局约束力混合值CFM（见ODE中文指南）设得过小，我调到最大1还是不行；有的认为是出现“退化三角形”的缘故，这里给大家介绍下什么是“退化三角形”：

退化三角形（degenerate triangle）是一个面积为零的三角形，或者换句话说，是一个三点位于一线上的三角形。如果我们传入一个退化三角形到渲染管线，则该三角形显示为空。

而对退化三角形求其法向量，我们知道法向量用叉乘u|vec1||vec2|sin(theta),theta是两者夹角，如果为退化三角形theta=0或PI，则法向量结果为0，这可能是assertion "bNormalizationResult"报错的直接原因。

解决办法：

我尝试过修改碰撞检测函数dCollideTTL()，将互相嵌入深度为0的情况剔除掉，也尝试过手动判断接触点矢量是否为0，如果为0，将其置为单位矢量，，甚至还尝试过只要dCollidTTL检测是否碰撞，而不需要求得碰撞点个数及属性，均没有解决掉这个BUG，如下：

//dCollideTTL等同于PerformTest（见碰撞检测/opcode/CDTestFramework/CDTestFramework/　OBBMeshQuery.cpp(112)）

int

dCollideTTL(dxGeom\* g1, dxGeom\* g2, int Flags, dContactGeom\* Contacts, int Stride)

dIASSERT (Stride >= (int)sizeof(dContactGeom));

dIASSERT (g1->type == dTriMeshClass);

dIASSERT (g2->type == dTriMeshClass);

dIASSERT ((Flags & NUMC\_MASK) >= 1);

dxTriMesh\* TriMesh1 = (dxTriMesh\*) g1;

dxTriMesh\* TriMesh2 = (dxTriMesh\*) g2;

dReal \* TriNormals1 = (dReal \*) TriMesh1->Data->Normals;

dReal \* TriNormals2 = (dReal \*) TriMesh2->Data->Normals;

const dVector3& TLPosition1 = \*(const dVector3\*) dGeomGetPosition(TriMesh1);

// TLRotation1 = column-major order

const dMatrix3& TLRotation1 = \*(const dMatrix3\*) dGeomGetRotation(TriMesh1);

const dVector3& TLPosition2 = \*(const dVector3\*) dGeomGetPosition(TriMesh2);

// TLRotation2 = column-major order

const dMatrix3& TLRotation2 = \*(const dMatrix3\*) dGeomGetRotation(TriMesh2);

AABBTreeCollider& Collider = TriMesh1->\_AABBTreeCollider;

static BVTCache ColCache;

ColCache.Model0 = &TriMesh1->Data->BVTree;

ColCache.Model1 = &TriMesh2->Data->BVTree;

// 碰撞检测第四步：Perform a collision query

// 见碰撞检测/opcode/CDTestFramework/CDTestFramework/OBBMeshQuery.cpp(112)

// Collision query: Collide(ColCache, World0, World1);

//Returned bool just says everything was ok. It's not the collision status

Matrix4x4 amatrix, bmatrix;

BOOL IsOk = Collider.Collide(ColCache,

&MakeMatrix(TLPosition1, TLRotation1, amatrix),

&MakeMatrix(TLPosition2, TLRotation2, bmatrix) );

// Make "double" versions of these matrices, if appropriate

dMatrix4 A, B;

dMakeMatrix4(TLPosition1, TLRotation1, A);

dMakeMatrix4(TLPosition2, TLRotation2, B);

// 工业仿真添加-----------------------------Start------------------------------//

if (IsOk) \{ //如果碰撞检测准备工作正常

if ( Collider.GetContactStatus() ) // Get collision status => if true, objects overlap

return 1;

else

return 0;

// 工业仿真添加-----------------------------End------------------------------//

//工业仿真删除-----------------------------Start------------------------------//

/\* if (IsOk) \{

if ( Collider.GetContactStatus() ) // Get collision status => if true, objects overlap

。。。。。。。。。。。。代码很长，忽略

\}\*/

// 工业仿真删除-----------------------------End------------------------------//

于是我将报错函数出处dNormalize3中两句屏蔽掉，如下

static \_\_inline void \_dNormalize3(dVector3 a)

int bNormalizationResult = dSafeNormalize3(a);//返回矢量是否为

/\* 在common.h中有定义：

\#define dIASSERT(a) if (!(a)) dDebug (d\_ERR\_IASSERT, /

"assertion /"" \#a "/" failed in %s:%d",\_\_FILE\_\_,\_\_LINE\_\_);   \*/

//   dIASSERT(bNormalizationResult);//报错的地方

//   dVARIABLEUSED(bNormalizationResult);

重新编译ODE0.9，生成ode.dll,ode.lib,将ode.dll直接覆盖delta3d中ext/bin/ode.dll，再将ode.lib更名为oded.lib，并覆盖delta3d中ext/lib/oded.lib,再也不会出现报错了，是不是觉得很好笑？呵呵，也许目前只能这样吧，治标没治本。

BUG修正经验：

给大家讲几点我修正BUG过程中学到的一点东西：

l         Delta3d物理引擎基于ODE，ODE可以进行刚体动态仿真和碰撞检测，碰撞检测部分有一个通用的监测函数，判断是什么碰撞类型，比如box vs box,cylinder vs box,mesh vs mesh等。

l         每个碰撞类型都有一个类，ODE将根据碰撞检测类型分别选择不同的碰撞检测函数，比如若是两个mesh间的碰撞检测，则调用dCollideTTL()，两个“T”代表“TriMesh”一目了然。

l         Delta3d碰撞检测执行流程（我没有函数调用查询及执行流程查询的工具，哪位有提供下谢谢）：

OnMessage->NearCallBack(dtcore/scene.cpp)->dCollide(ext/include/ode/collision)->dCollideTTL(ode/collision\_trimesh-trimesh.cpp)。

l         而对于ODE，本身并没有mesh vs mesh的碰撞检测功能，需用库Opcode，大家可以上网了解下OPCODE。因此函数dCollideTTL()函数最终将会调用OPCODE库中的函数，在DELTA3D中看不到OPCODE 的链接库是因为ODE已经将其打包封装起来一起编译了。没有ODE0.9和OPCODE库的兄弟可以向我索要，如果大家都没有，我将这两个库上传到邮件。

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