一、数据类型
- 1. b a s i c d a t a t y p e s \ basic \ data \ types basic data types
- 2. O b j e c t s a n d I D s \ Objects \ and \ IDs Objects and IDs
- 3. A r g u m e n t c o n v e n t i o n s Argument \ conventions Argument conventions
二、基本流程
二、碰撞检测
- 1. c o l l i s i o n t e s t s s u p p o r t e d collision \ tests \ supported collision tests supported
- 2. c o n t a c t p o i n t s contact \ points contact points
- 3. G e o m s Geoms Geoms
- 4. S p a c e s Spaces Spaces
- 5. C o l l i s i o n d e t e c t i o n Collision \ detection Collision detection

一、数据类型

1. b a s i c d a t a t y p e s \ basic \ data \ types basic data types

d R e a l dReal dReal 代表浮点数，其他数据类型由 d R e a l dReal dReal 构成的数组实现。

2. O b j e c t s a n d I D s \ Objects \ and \ IDs Objects and IDs

d S p a c e dSpace dSpace与 d G e o m dGeom dGeom在碰撞检测中会遇到。

3. A r g u m e n t c o n v e n t i o n s Argument \ conventions Argument conventions

凡是涉及到”set“的函数，传入的参数是独立的；凡是涉及到”get“的函数，返回的是 d R e a l dReal dReal数组的指针；坐标默认是世界坐标系下的坐标。

二、基本流程

1.创建世界：

dWorldID dWorldCreate();

2.创建 s p a c e space space：
三种不同的 s p a c e space space，每一种采用不同的数据结构存储几何体，根据不同的算法作碰撞检测。

dSpaceID dSimpleSpaceCreate (dSpaceID space);
dSpaceID dHashSpaceCreate (dSpaceID space);
dSpaceID dQuadTreeSpaceCreate (dSpaceID space, dVector3 Center, dVector3 Extents, int Depth);

3.创建物体：

dBodyID dBodyCreate (dWorldID);

4.设置物体位姿（位置与姿态）与速度（线速度与角速度）：

void dBodySetPosition (dBodyID, dReal x, dReal y, dReal z);
void dBodySetRotation (dBodyID, const dMatrix3 R);
void dBodySetQuaternion (dBodyID, const dQuaternion q);
void dBodySetLinearVel  (dBodyID, dReal x, dReal y, dReal z);
void dBodySetAngularVel (dBodyID, dReal x, dReal y, dReal z);
const dReal * dBodyGetPosition (dBodyID);
const dReal * dBodyGetRotation (dBodyID);
const dReal * dBodyGetQuaternion (dBodyID);
const dReal * dBodyGetLinearVel (dBodyID);
const dReal * dBodyGetAngularVel (dBodyID);"set"传入独立参数，"get"获得数组指针

5.添加质量和力：

//Mass用一个结构体来描述，包含质量，质心，惯量矩阵
typedef struct dMass {dReal mass; // total mass of the rigid bodydVector3 c; // center of gravity position in body frame (x,y,z)dMatrix3 I; // 3x3 inertia tensor in body frame, about POR
} dMass;
//例：Box对应的Mass，此外还有cylinder等
//参数：Mass地址，密度，长，宽，高
void dMassSetBox (dMass *, dReal density, dReal lx, dReal ly, dReal lz);
void dBodySetMass (dBodyID, const dMass *mass);
/*添加力*/
void dBodyAddForce (dBodyID, dReal fx, dReal fy, dReal fz);

6.创建几何体：

dGeomID dCreateBox (dSpaceID space, dReal lx, dReal ly, dReal lz);

7.模拟:

//参数：窗口宽度与高度，模拟时调的函数
void dsSimulationLoop(int argc, char **argv,int window_width, int window_height, dsFunctions *fn)

二、碰撞检测

1. c o l l i s i o n t e s t s s u p p o r t e d collision \ tests \ supported collision tests supported

2. c o n t a c t p o i n t s contact \ points contact points

碰撞点信息由一个结构体描述：

struct dContactGeom {dVector3 pos;    // contact positiondVector3 normal; // normal vectordReal depth;     // penetration depthdGeomID g1,g2;   // the colliding geoms
};

3. G e o m s Geoms Geoms

在碰撞系统中，几何体是基本对象，一个几何体可以代表一个刚体形状，也可以代表一群，即 s p a c e space space。几何体之间的碰撞产生碰撞信息， s p a c e space space可以产生内部几何体的碰撞点。
几何体分为 p l a c e b l e placeble placeble与 n o n − p a l c e b l e non-palceble non−palceble，前者和刚体一样，有位姿信息，后者没有。 p l a c e b l e g e o m s placeble \ geoms placeble geoms和刚体对象联系起来做刚体模拟， g e o m s geoms geoms可以设置形状，大小，位姿， o b j e c t object object可以设置动力学属性，如速度，质量，二者结合起来构成模拟的对象。 d G e o m S e t B o d y dGeomSetBody dGeomSetBody函数将 b o d y body body与 g e o m geom geom结合起来，修改 b o d y body body的位姿会改变与之对应的 g e o m geom geom的位姿，同样地，修改 g e o m geom geom的位姿会改变 b o d y body body的位姿。

void dGeomSetBody (dGeomID, dBodyID);

4. S p a c e s Spaces Spaces

s p a c e space space在碰撞系统中类似于刚体中的 w o r l d world world，可以在 s p a c e space space内创建几何体，这样在做碰撞检测时，调用 d S p c e C o l l i d e dSpceCollide dSpceCollide函数可以快速识别到可能会碰撞的几何体，筛选出的这些几何体再传入 d C o l l i d e dCollide dCollide函数( c a l l b a c k callback callback函数调用 d C o l l i d e dCollide dCollide函数)，相较于将所有几何体都传入 d C o l l i d e dCollide dCollide函数，该方法显然更快。

5. C o l l i s i o n d e t e c t i o n Collision \ detection Collision detection

1. d C o l l i d e dCollide dCollide函数生成两个相交几何体的碰撞点。

int dCollide (dGeomID o1, dGeomID o2, int flags, dContactGeom *contact, int skip);

∗ c o n t a c t * contact ∗contact是指向碰撞点结构体数组的指针，如果两个几何体碰撞，该函数返回碰撞点数量，反之返回0。

2. d S p a c e C o l l i d e dSpaceCollide dSpaceCollide函数检测一个 s p a c e space space内可能会相交的几何体对，之后传入 c a l l b a c k callback callback函数。 d S p a c e C o l l i d e dSpaceCollide dSpaceCollide函数不直接产生碰撞点，用户可以自定义 c a l l b a c k callback callback函数。

void dSpaceCollide (dSpaceID space, void *data, dNearCallback *callback);
typedef void dNearCallback (void *data, dGeomID o1, dGeomID o2);

参数 d a t a data data由 d S p a c e C o l l i d e dSpaceCollide dSpaceCollide直接传入 d N e a r C a l l b a c k dNearCallback dNearCallback，候选对中若出现其它的 s p a c e space space，只将其作为 d N e a r C a l l b a c k dNearCallback dNearCallback的一个参数传入，不会递归调用。

3. d S p a c e C o l l i d e 2 dSpaceCollide2 dSpaceCollide2函数检测两个 s p a c e space space内可能会相交的几何体，这一对几何体分别位于两个 s p a c e space space内。

void dSpaceCollide2 (dGeomID o1, dGeomID o2, void *data, dNearCallback *callback);

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