caf6e7e195e7e808b837f9deabb9b2f2c077ae8d
[xonotic/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 <memory.h>
6 #include "bih.h"
7
8 static int BIH_BuildNode(bih_t *bih, int numchildren, int *leaflist)
9 {
10         int i;
11         int j;
12         int longestaxis;
13         int axis;
14         int nodenum;
15         int front;
16         int back;
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         if (numchildren < 2)
25                 return -1-leaflist[0];
26         // if we run out of nodes it's the caller's fault, but don't crash
27         if (bih->numnodes == bih->maxnodes)
28         {
29                 if (!bih->error)
30                         bih->error = BIHERROR_OUT_OF_NODES;
31                 return -1-leaflist[0];
32         }
33         nodenum = bih->numnodes++;
34         node = bih->nodes + nodenum;
35         // calculate bounds of children
36         child = bih->leafs + leaflist[0];
37         mins[0] = child->mins[0];
38         mins[1] = child->mins[1];
39         mins[2] = child->mins[2];
40         maxs[0] = child->maxs[0];
41         maxs[1] = child->maxs[1];
42         maxs[2] = child->maxs[2];
43         for (i = 1;i < numchildren;i++)
44         {
45                 child = bih->leafs + leaflist[i];
46                 if (mins[0] > child->mins[0]) mins[0] = child->mins[0];
47                 if (mins[1] > child->mins[1]) mins[1] = child->mins[1];
48                 if (mins[2] > child->mins[2]) mins[2] = child->mins[2];
49                 if (maxs[0] < child->maxs[0]) maxs[0] = child->maxs[0];
50                 if (maxs[1] < child->maxs[1]) maxs[1] = child->maxs[1];
51                 if (maxs[2] < child->maxs[2]) maxs[2] = child->maxs[2];
52         }
53         size[0] = maxs[0] - mins[0];
54         size[1] = maxs[1] - mins[1];
55         size[2] = maxs[2] - mins[2];
56         // store bounds for node
57         node->mins[0] = mins[0];
58         node->mins[1] = mins[1];
59         node->mins[2] = mins[2];
60         node->maxs[0] = maxs[0];
61         node->maxs[1] = maxs[1];
62         node->maxs[2] = maxs[2];
63         // pick longest axis
64         longestaxis = 0;
65         if (size[0] < size[1]) longestaxis = 1;
66         if (size[longestaxis] < size[2]) longestaxis = 2;
67         // iterate possible split axis choices:
68         // longest (best raytracing performance)
69         // x (longest had identical children, try X axis)
70         // y (longest and X axis had identical children, try Y axis)
71         // z (longest and X and Y axes had identical children, try Z axis)
72         // arbitrary (all children have same bounds, divide the list)
73         for (j = 0;j < 3;j++)
74         {
75                 // if longest axis fails, we try each one until something works
76                 // (this also can fail, see below)
77                 switch(j)
78                 {
79                 default:
80                 case 0: axis = longestaxis;break;
81                 case 1: axis = (longestaxis + 1) % 3;break;
82                 case 2: axis = (longestaxis + 2) % 3;break;
83                 }
84                 // sort children into front and back lists
85                 node->type = BIH_SPLITX + axis;
86                 splitdist = (node->mins[axis] + node->maxs[axis]) * 0.5f;
87                 front = 0;
88                 back = 0;
89                 for (i = 0;i < numchildren;i++)
90                 {
91                         child = bih->leafs + leaflist[i];
92                         d = (child->mins[axis] + child->maxs[axis]) * 0.5f;
93                         if (d < splitdist)
94                                 bih->leafsortscratch[back++] = leaflist[i];
95                         else
96                                 leaflist[front++] = leaflist[i];
97                 }
98                 // now copy the back ones into the space made in the leaflist for them
99                 if (back)
100                         memcpy(leaflist + front, bih->leafsortscratch, back*sizeof(leaflist[0]));
101                 // if both sides have some children, it's good enough for us.
102                 if (front && back)
103                         break;
104         }
105         if (j == 3)
106         {
107                 // the almost impossible case happened; all children have identical
108                 // bounds, so just divide them arbitrarily into two lists.
109                 node->type = BIH_SPLITX;
110                 back = numchildren >> 1;
111                 front = numchildren - back;
112         }
113
114         // we now have front and back children divided in leaflist...
115         node->children[0] = BIH_BuildNode(bih, front, leaflist);
116         node->children[1] = BIH_BuildNode(bih, back, leaflist + front);
117         return nodenum;
118 }
119
120 int BIH_Build(bih_t *bih, int numleafs, bih_leaf_t *leafs, int maxnodes, bih_node_t *nodes, int *temp_leafsort, int *temp_leafsortscratch)
121 {
122         int i;
123
124         memset(bih, 0, sizeof(*bih));
125         bih->numleafs = numleafs;
126         bih->leafs = leafs;
127         bih->leafsort = temp_leafsort;
128         bih->leafsortscratch = temp_leafsortscratch;
129         bih->numnodes = 0;
130         bih->maxnodes = maxnodes;
131         bih->nodes = nodes;
132
133         // clear things we intend to rebuild
134         memset(bih->nodes, 0, sizeof(bih->nodes[0]) * bih->maxnodes);
135         for (i = 0;i < bih->numleafs;i++)
136                 bih->leafsort[i] = i;
137
138         BIH_BuildNode(bih, bih->numleafs, bih->leafsort);
139         return bih->error;
140 }