ROAMSphere.cpp
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上传日期:2009-05-26
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源码类别:

其他游戏

开发平台:

Python

  1. /*
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  24. ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  25. POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  26. */
  27. #include "Master.h"
  28. #include "ROAMSphere.h"
  29. unsigned short CROAMSphere::m_nIndex[128*1024*3];
  30. int CROAMSphere::m_nStart[6];
  31. int CROAMSphere::m_nEnd[6];
  32. void CROAMSphere::RebuildEdgeList()
  33. {
  34. // Set up the edge pointers for all triangles
  35. for(int i=0; i<6; i++)
  36. {
  37. for(CROAMTriangle *p1 = m_llTriangle[i].GetHead(); p1->IsInList(); p1 = p1->GetNext())
  38. {
  39. for(int j=i; j<6; j++)
  40. {
  41. for(CROAMTriangle *p2 = m_llTriangle[j].GetHead(); p2->IsInList(); p2 = p2->GetNext())
  42. {
  43. if(p2 == p1)
  44. continue;
  45. bool bMatch = true;
  46. if(p2->HasVertex(p1->m_nVertex[0]) && p2->HasVertex(p1->m_nVertex[1]))
  47. p1->m_pEdge[0] = p2;
  48. else if(p2->HasVertex(p1->m_nVertex[1]) && p2->HasVertex(p1->m_nVertex[2]))
  49. p1->m_pEdge[1] = p2;
  50. else if(p2->HasVertex(p1->m_nVertex[2]) && p2->HasVertex(p1->m_nVertex[0]))
  51. p1->m_pEdge[2] = p2;
  52. else
  53. bMatch = false;
  54. if(bMatch)
  55. {
  56. if(!p1->HasVertex(p2->m_nVertex[2]))
  57. p2->m_pEdge[0] = p1;
  58. else if(!p1->HasVertex(p2->m_nVertex[0]))
  59. p2->m_pEdge[1] = p1;
  60. else
  61. p2->m_pEdge[2] = p1;
  62. }
  63. }
  64. }
  65. }
  66. }
  67. }
  68. void CROAMSphere::BuildCube()
  69. {
  70. unsigned short nVertex[4];
  71. CROAMTriangle *pTriangle;
  72. // Create front face vertices and triangles
  73. nVertex[0] = CVertex::Array.LockElement();
  74. CVertex::Array[nVertex[0]]->Init(CVector(-1, 1, 1));
  75. nVertex[1] = CVertex::Array.LockElement();
  76. CVertex::Array[nVertex[1]]->Init(CVector(-1, -1, 1));
  77. nVertex[2] = CVertex::Array.LockElement();
  78. CVertex::Array[nVertex[2]]->Init(CVector(1, -1, 1));
  79. nVertex[3] = CVertex::Array.LockElement();
  80. CVertex::Array[nVertex[3]]->Init(CVector(1, 1, 1));
  81. pTriangle = new CROAMTriangle(nVertex[0], nVertex[1], nVertex[2]);
  82. pTriangle->SetTriangleFace(CPlanetaryMap::FrontFace);
  83. m_llTriangle[CPlanetaryMap::FrontFace].AddTail(pTriangle);
  84. pTriangle = new CROAMTriangle(nVertex[2], nVertex[3], nVertex[0]);
  85. pTriangle->SetTriangleFace(CPlanetaryMap::FrontFace);
  86. m_llTriangle[CPlanetaryMap::FrontFace].AddTail(pTriangle);
  87. // Create back face vertices and triangles
  88. nVertex[0] = CVertex::Array.LockElement();
  89. CVertex::Array[nVertex[0]]->Init(CVector(1, 1, -1));
  90. nVertex[1] = CVertex::Array.LockElement();
  91. CVertex::Array[nVertex[1]]->Init(CVector(1, -1, -1));
  92. nVertex[2] = CVertex::Array.LockElement();
  93. CVertex::Array[nVertex[2]]->Init(CVector(-1, -1, -1));
  94. nVertex[3] = CVertex::Array.LockElement();
  95. CVertex::Array[nVertex[3]]->Init(CVector(-1, 1, -1));
  96. pTriangle = new CROAMTriangle(nVertex[0], nVertex[1], nVertex[2]);
  97. pTriangle->SetTriangleFace(CPlanetaryMap::BackFace);
  98. m_llTriangle[CPlanetaryMap::BackFace].AddTail(pTriangle);
  99. pTriangle = new CROAMTriangle(nVertex[2], nVertex[3], nVertex[0]);
  100. pTriangle->SetTriangleFace(CPlanetaryMap::BackFace);
  101. m_llTriangle[CPlanetaryMap::BackFace].AddTail(pTriangle);
  102. // Create left face vertices and triangles
  103. nVertex[0] = CVertex::Array.LockElement();
  104. CVertex::Array[nVertex[0]]->Init(CVector(-1, 1, -1));
  105. nVertex[1] = CVertex::Array.LockElement();
  106. CVertex::Array[nVertex[1]]->Init(CVector(-1, -1, -1));
  107. nVertex[2] = CVertex::Array.LockElement();
  108. CVertex::Array[nVertex[2]]->Init(CVector(-1, -1, 1));
  109. nVertex[3] = CVertex::Array.LockElement();
  110. CVertex::Array[nVertex[3]]->Init(CVector(-1, 1, 1));
  111. pTriangle = new CROAMTriangle(nVertex[0], nVertex[1], nVertex[2]);
  112. pTriangle->SetTriangleFace(CPlanetaryMap::LeftFace);
  113. m_llTriangle[CPlanetaryMap::LeftFace].AddTail(pTriangle);
  114. pTriangle = new CROAMTriangle(nVertex[2], nVertex[3], nVertex[0]);
  115. pTriangle->SetTriangleFace(CPlanetaryMap::LeftFace);
  116. m_llTriangle[CPlanetaryMap::LeftFace].AddTail(pTriangle);
  117. // Create right face vertices and triangles
  118. nVertex[0] = CVertex::Array.LockElement();
  119. CVertex::Array[nVertex[0]]->Init(CVector(1, 1, 1));
  120. nVertex[1] = CVertex::Array.LockElement();
  121. CVertex::Array[nVertex[1]]->Init(CVector(1, -1, 1));
  122. nVertex[2] = CVertex::Array.LockElement();
  123. CVertex::Array[nVertex[2]]->Init(CVector(1, -1, -1));
  124. nVertex[3] = CVertex::Array.LockElement();
  125. CVertex::Array[nVertex[3]]->Init(CVector(1, 1, -1));
  126. pTriangle = new CROAMTriangle(nVertex[0], nVertex[1], nVertex[2]);
  127. pTriangle->SetTriangleFace(CPlanetaryMap::RightFace);
  128. m_llTriangle[CPlanetaryMap::RightFace].AddTail(pTriangle);
  129. pTriangle = new CROAMTriangle(nVertex[2], nVertex[3], nVertex[0]);
  130. pTriangle->SetTriangleFace(CPlanetaryMap::RightFace);
  131. m_llTriangle[CPlanetaryMap::RightFace].AddTail(pTriangle);
  132. // Create top face vertices and triangles
  133. nVertex[0] = CVertex::Array.LockElement();
  134. CVertex::Array[nVertex[0]]->Init(CVector(-1, 1, -1));
  135. nVertex[1] = CVertex::Array.LockElement();
  136. CVertex::Array[nVertex[1]]->Init(CVector(-1, 1, 1));
  137. nVertex[2] = CVertex::Array.LockElement();
  138. CVertex::Array[nVertex[2]]->Init(CVector(1, 1, 1));
  139. nVertex[3] = CVertex::Array.LockElement();
  140. CVertex::Array[nVertex[3]]->Init(CVector(1, 1, -1));
  141. pTriangle = new CROAMTriangle(nVertex[0], nVertex[1], nVertex[2]);
  142. pTriangle->SetTriangleFace(CPlanetaryMap::TopFace);
  143. m_llTriangle[CPlanetaryMap::TopFace].AddTail(pTriangle);
  144. pTriangle = new CROAMTriangle(nVertex[2], nVertex[3], nVertex[0]);
  145. pTriangle->SetTriangleFace(CPlanetaryMap::TopFace);
  146. m_llTriangle[CPlanetaryMap::TopFace].AddTail(pTriangle);
  147. // Create bottom face vertices and triangles
  148. nVertex[0] = CVertex::Array.LockElement();
  149. CVertex::Array[nVertex[0]]->Init(CVector(-1, -1, 1));
  150. nVertex[1] = CVertex::Array.LockElement();
  151. CVertex::Array[nVertex[1]]->Init(CVector(-1, -1, -1));
  152. nVertex[2] = CVertex::Array.LockElement();
  153. CVertex::Array[nVertex[2]]->Init(CVector(1, -1, -1));
  154. nVertex[3] = CVertex::Array.LockElement();
  155. CVertex::Array[nVertex[3]]->Init(CVector(1, -1, 1));
  156. pTriangle = new CROAMTriangle(nVertex[0], nVertex[1], nVertex[2]);
  157. pTriangle->SetTriangleFace(CPlanetaryMap::BottomFace);
  158. m_llTriangle[CPlanetaryMap::BottomFace].AddTail(pTriangle);
  159. pTriangle = new CROAMTriangle(nVertex[2], nVertex[3], nVertex[0]);
  160. pTriangle->SetTriangleFace(CPlanetaryMap::BottomFace);
  161. m_llTriangle[CPlanetaryMap::BottomFace].AddTail(pTriangle);
  162. RebuildEdgeList();
  163. }
  164. void CROAMSphere::UpdateTriangleOffset(CROAMTriangle *pTriangle)
  165. {
  166. pTriangle->m_vMidpoint = pTriangle->Vertex(0)->m_vPosition.Midpoint(pTriangle->Vertex(2)->m_vPosition);
  167. pTriangle->m_fOffset = m_pHeightMap->GetHeightOffset(pTriangle->m_vMidpoint);
  168. pTriangle->m_fLength = pTriangle->Vertex(0)->m_vPosition.DistanceSquared(pTriangle->Vertex(2)->m_vPosition);
  169. }
  170. bool CROAMSphere::Split(CROAMTriangle *pTriangle)
  171. {
  172. // If the opposite triangle is not ready to split with this one, then it must be split first.
  173. // After that, it should always be ready to split with this one.
  174. static CROAMTriangle *pOpposite;
  175. if(pTriangle->m_pEdge[2]->m_pEdge[2] != pTriangle)
  176. if(!Split(pTriangle->m_pEdge[2]))
  177. return false;
  178. pOpposite = pTriangle->m_pEdge[2];
  179. ASSERT(pOpposite->m_pEdge[2] == pTriangle);
  180. // Now split edge 2-0 by getting its midpoint and creating a new vertex
  181. static unsigned short nTriangleVertex, nOppositeVertex;
  182. static CVertex *pTriangleVertex, *pOppositeVertex;
  183. nTriangleVertex = CVertex::Array.LockElement();
  184. if(nTriangleVertex == 65535)
  185. return false;
  186. pTriangleVertex = CVertex::Array[nTriangleVertex];
  187. pTriangleVertex->m_vPosition = pTriangle->m_vMidpoint;
  188. float fHeight = pTriangleVertex->m_vPosition.Magnitude();
  189. pTriangleVertex->m_vPosition *= (fHeight + pTriangle->m_fOffset) / fHeight;
  190. if(m_pSurfaceMap)
  191. {
  192. m_pSurfaceMap->GetRawTextureCoordinates(pTriangleVertex->m_vPosition, fHeight + pTriangle->m_fOffset, pTriangleVertex->m_fTexCoord[0], pTriangleVertex->m_fTexCoord[1]);
  193. m_pSurfaceMap->GetTextureCoordinates(pTriangleVertex->m_vPosition, pTriangle->GetTriangleFace(), pTriangleVertex->m_fTexCoord[2], pTriangleVertex->m_fTexCoord[3]);
  194. }
  195. // If the triangles are on different faces, create distinct vertices for unique texture coordinates
  196. nOppositeVertex = nTriangleVertex;
  197. pOppositeVertex = pTriangleVertex;
  198. if(pTriangle->GetTriangleFace() != pOpposite->GetTriangleFace())
  199. {
  200. nOppositeVertex = CVertex::Array.LockElement();
  201. if(nOppositeVertex == 65535)
  202. return false;
  203. pTriangleVertex = CVertex::Array[nTriangleVertex];
  204. pOppositeVertex = CVertex::Array[nOppositeVertex];
  205. memcpy(pOppositeVertex, pTriangleVertex, sizeof(CVertex));
  206. if(m_pSurfaceMap)
  207. m_pSurfaceMap->GetTextureCoordinates(pOppositeVertex->m_vPosition, pOpposite->GetTriangleFace(), pOppositeVertex->m_fTexCoord[2], pOppositeVertex->m_fTexCoord[3]);
  208. }
  209. // Now create two new triangles for the split
  210. static CROAMTriangle *pNewTriangle[2];
  211. pNewTriangle[0] = new CROAMTriangle;
  212. pNewTriangle[1] = new CROAMTriangle;
  213. // Split the first one from pTriangle
  214. pTriangle->SetPriorityWait(0);
  215. pNewTriangle[0]->m_nFlags = pTriangle->m_nFlags;
  216. pNewTriangle[0]->InsertAfter(pTriangle);
  217. //m_llTriangle[pTriangle->GetTriangleFace()].AddTail(pNewTriangle[0]);
  218. pNewTriangle[0]->SetVertices(pTriangle->m_nVertex[2], nTriangleVertex, pTriangle->m_nVertex[1]);
  219. pTriangle->SetVertices(pTriangle->m_nVertex[1], nTriangleVertex, pTriangle->m_nVertex[0]);
  220. pNewTriangle[0]->SetEdges(pOpposite, pTriangle, pTriangle->m_pEdge[1]);
  221. pTriangle->m_pEdge[1]->ReplaceEdge(pTriangle, pNewTriangle[0]);
  222. pTriangle->SetEdges(pNewTriangle[0], pNewTriangle[1], pTriangle->m_pEdge[0]);
  223. if(pNewTriangle[0]->m_pEdge[2]->m_pEdge[2] == pNewTriangle[0])
  224. pNewTriangle[0]->CopyPriorityInfo(pNewTriangle[0]->m_pEdge[2]);
  225. else
  226. UpdateTriangleOffset(pNewTriangle[0]);
  227. if(pTriangle->m_pEdge[2]->m_pEdge[2] == pTriangle)
  228. pTriangle->CopyPriorityInfo(pTriangle->m_pEdge[2]);
  229. else
  230. UpdateTriangleOffset(pTriangle);
  231. // Split the second one from pOpposite
  232. pOpposite->SetPriorityWait(0);
  233. pNewTriangle[1]->m_nFlags = pOpposite->m_nFlags;
  234. pNewTriangle[1]->InsertAfter(pOpposite);
  235. //m_llTriangle[pOpposite->GetTriangleFace()].AddTail(pNewTriangle[1]);
  236. pNewTriangle[1]->SetVertices(pOpposite->m_nVertex[2], nOppositeVertex, pOpposite->m_nVertex[1]);
  237. pOpposite->SetVertices(pOpposite->m_nVertex[1], nOppositeVertex, pOpposite->m_nVertex[0]);
  238. pNewTriangle[1]->SetEdges(pTriangle, pOpposite, pOpposite->m_pEdge[1]);
  239. pOpposite->m_pEdge[1]->ReplaceEdge(pOpposite, pNewTriangle[1]);
  240. pOpposite->SetEdges(pNewTriangle[1], pNewTriangle[0], pOpposite->m_pEdge[0]);
  241. if(pNewTriangle[1]->m_pEdge[2]->m_pEdge[2] == pNewTriangle[1])
  242. pNewTriangle[1]->CopyPriorityInfo(pNewTriangle[1]->m_pEdge[2]);
  243. else
  244. UpdateTriangleOffset(pNewTriangle[1]);
  245. if(pOpposite->m_pEdge[2]->m_pEdge[2] == pOpposite)
  246. pOpposite->CopyPriorityInfo(pOpposite->m_pEdge[2]);
  247. else
  248. UpdateTriangleOffset(pOpposite);
  249. // Calculate the new vertex's normal vector
  250. #define SPLIT_NORMAL // Updates the normal of all vertices affected by the split
  251. #ifdef SPLIT_NORMAL
  252. pTriangle->UpdateVertexNormals();
  253. pOpposite->UpdateVertexNormals();
  254. #else
  255. pTriangleVertex->m_vNormal = pTriangle->GetNormal() + pOpposite->GetNormal() + pNewTriangle[0]->GetNormal() + pNewTriangle[1]->GetNormal();
  256. CVertex::Array.UpdateElement(nTriangleVertex);
  257. if(nTriangleVertex != nOppositeVertex)
  258. {
  259. pOppositeVertex->m_vNormal = pTriangleVertex->m_vNormal;
  260. CVertex::Array.UpdateElement(nOppositeVertex);
  261. }
  262. #endif
  263. // Set up parent pointers
  264. pNewTriangle[0]->m_pParent = pTriangle;
  265. pNewTriangle[1]->m_pParent = pOpposite;
  266. // If either of the original triangles was part of a diamond, it has been destroyed.
  267. if(pTriangle->m_pDiamond)
  268. delete pTriangle->m_pDiamond;
  269. if(pOpposite->m_pDiamond)
  270. delete pOpposite->m_pDiamond;
  271. // A new diamond must be created with the 4 new triangles.
  272. m_llDiamond.AddTail(new CROAMDiamond(pTriangle, pOpposite, pNewTriangle[0], pNewTriangle[1]));
  273. m_nTriangles += 2;
  274. return true;
  275. }
  276. void CROAMSphere::Merge(CROAMDiamond *pDiamond)
  277. {
  278. // First, get the vertex all the triangles share and the parent triangles that the children will be merged into
  279. unsigned short nVertex = pDiamond->m_pParent[0]->m_nVertex[1];
  280. unsigned short nOpposite = pDiamond->m_pParent[1]->m_nVertex[1];
  281. CVertex *pVertex = CVertex::Array[nVertex];
  282. // Loop twice to merge two child triangles into their parents
  283. for(int i=0; i<2; i++)
  284. {
  285. // Start by updating the parent's vertices and edges, then deleting the child
  286. CROAMTriangle *pParent = pDiamond->m_pParent[i];
  287. CROAMTriangle *pChild = pDiamond->m_pChild[i];
  288. pParent->SetVertices(pParent->m_nVertex[2], pParent->m_nVertex[0], pChild->m_nVertex[0]);
  289. pParent->SetEdges(pParent->m_pEdge[2], pChild->m_pEdge[2], pDiamond->m_pParent[1-i]);
  290. pChild->m_pEdge[2]->ReplaceEdge(pChild, pParent);
  291. delete pChild;
  292. // Then update the priority information
  293. if(i == 0)
  294. {
  295. CVector v = pParent->Vertex(0)->m_vPosition.Midpoint(pParent->Vertex(2)->m_vPosition);
  296. pParent->m_vMidpoint = v;
  297. float fHeight = (float)v.Magnitude();
  298. pParent->m_fOffset = (float)pVertex->m_vPosition.Magnitude() - fHeight;
  299. }
  300. else
  301. pParent->CopyPriorityInfo(pParent->m_pEdge[2]);
  302. // Then see if the merged parent forms a new diamond
  303. CROAMTriangle *p[4];
  304. pParent->m_pDiamond = NULL;
  305. p[0] = pParent;
  306. p[1] = p[0]->m_pEdge[0];
  307. p[2] = p[1]->m_pEdge[0];
  308. p[3] = p[2]->m_pEdge[0];
  309. if(p[3]->m_pEdge[0] == p[0])
  310. {
  311. // If it does, make sure parents and children match up
  312. if(p[1]->m_pParent == p[0] && p[3]->m_pParent == p[2])
  313. m_llDiamond.AddTail(new CROAMDiamond(p[0], p[2], p[1], p[3]));
  314. if(p[2]->m_pParent == p[1] && p[0]->m_pParent == p[3])
  315. m_llDiamond.AddTail(new CROAMDiamond(p[1], p[3], p[2], p[0]));
  316. }
  317. }
  318. #define MERGE_NORMAL // Updates the normal of all vertices affected by the merge
  319. #ifdef MERGE_NORMAL
  320. pDiamond->m_pParent[0]->UpdateVertexNormals();
  321. pDiamond->m_pParent[1]->UpdateVertexNormals();
  322. #endif
  323. pDiamond->m_pParent[0] = pDiamond->m_pParent[1] = NULL;
  324. pDiamond->m_pChild[0] = pDiamond->m_pChild[1] = NULL;
  325. delete pDiamond;
  326. CVertex::Array.UnlockElement(nVertex);
  327. if(nOpposite != nVertex)
  328. CVertex::Array.UnlockElement(nOpposite);
  329. m_nTriangles -= 2;
  330. }
  331. void CROAMSphere::Init(CHeightMap *pHeightMap, CSurfaceMap *pSurfaceMap)
  332. {
  333. // Build a fresh cube and set up the initial vertices/triangles
  334. m_pHeightMap = pHeightMap;
  335. m_pSurfaceMap = pSurfaceMap;
  336. BuildCube();
  337. int nFace, i;
  338. for(nFace=0; nFace<6; nFace++)
  339. {
  340. for(CROAMTriangle *pTriangle=m_llTriangle[nFace].GetHead(); pTriangle->IsInList(); pTriangle = pTriangle->GetNext())
  341. {
  342. for(i=0; i<3; i++)
  343. {
  344. pTriangle->Vertex(i)->m_vPosition.Normalize();
  345. float fHeight = m_pHeightMap->GetHeightNormalized(pTriangle->Vertex(i)->m_vPosition);
  346. pTriangle->Vertex(i)->m_vPosition *= fHeight;
  347. if(m_pSurfaceMap)
  348. {
  349. m_pSurfaceMap->GetRawTextureCoordinates(pTriangle->Vertex(i)->m_vPosition, fHeight, pTriangle->Vertex(i)->m_fTexCoord[0], pTriangle->Vertex(i)->m_fTexCoord[1]);
  350. m_pSurfaceMap->GetTextureCoordinates(pTriangle->Vertex(i)->m_vPosition, nFace, pTriangle->Vertex(i)->m_fTexCoord[2], pTriangle->Vertex(i)->m_fTexCoord[3]);
  351. }
  352. }
  353. UpdateTriangleOffset(pTriangle);
  354. }
  355. }
  356. }
  357. void CROAMSphere::Update(CVector vPosition, CVector vHeading, float fHorizon, float fMaxError)
  358. {
  359. m_fMaxError = fMaxError;
  360. const float fHalfError = m_fMaxError * 0.5f;
  361. const float fTwiceError = m_fMaxError * 2.0f;
  362. float fPriority;
  363. // Go through the list of diamonds, merging where necessary
  364. CROAMDiamond *pDiamond, *pOld;
  365. for(pDiamond=m_llDiamond.GetHead(); pDiamond->IsInList(); pDiamond = pDiamond->GetNext())
  366. {
  367. if(pDiamond->GetPriorityWait())
  368. pDiamond->SetPriorityWait(pDiamond->GetPriorityWait()-1);
  369. else
  370. {
  371. fPriority = pDiamond->GetPriority(vPosition, vHeading, fHorizon);
  372. if(fPriority < m_fMaxError)
  373. {
  374. pOld = pDiamond;
  375. pDiamond = pDiamond->GetPrevious();
  376. Merge(pOld);
  377. }
  378. else
  379. {
  380. pDiamond->SetPriorityWait(fPriority >= fTwiceError ? 2 : 1);
  381. }
  382. }
  383. }
  384. // Go through the list of triangles, splitting where necessary
  385. for(int nFace=0; nFace<6; nFace++)
  386. {
  387. for(CROAMTriangle *pTriangle=m_llTriangle[nFace].GetHead(); pTriangle->IsInList(); pTriangle = pTriangle->GetNext())
  388. {
  389. if(pTriangle->GetPriorityWait())
  390. pTriangle->SetPriorityWait(pTriangle->GetPriorityWait()-1);
  391. else
  392. {
  393. fPriority = pTriangle->GetPriority(vPosition, vHeading, fHorizon);
  394. if(fPriority >= m_fMaxError)
  395.   Split(pTriangle);
  396. else
  397. {
  398. pTriangle->SetPriorityWait(fPriority < DELTA ? 3 : fPriority < fHalfError ? 2 : 1);
  399. }
  400. }
  401. }
  402. }
  403. }