【splishsplash】PBDWrapper分析

控制流

init

从mian.cpp开始

Simulator\main.cpp

到getPBDWrapper是返回PBDWrapper的指针。

Simulator\PositionBasedDynamicsWrapper\PBDBoundarySimulator.h

这符合对象组合传递数据的模式，类似于责任链模式

让我们回到main.cpp

于是gui指针得到了PBD_Simulator_GUI_imgui类的对象。
这个对象里面包含m_pbdWrapper指针，也就是PBDWrapper的对象。

based->setGui只不过把gui指针传递给SimulatorBase的对象内部的指针m_gui而已。

来到SimulatorBase::run()

initSimulation中

初始化了boundarySimulator

让我们跳转到 Simulator\BoundarySimulator.h

发现除了
updateBoundaryForces()是被定义了的。其余的都是虚函数。定义推迟到子类。

因此这个类的意义就是一个接口。

那么真正实现它功能的子类是：
Simulator\PositionBasedDynamicsWrapper\PBDBoundarySimulator.h

它的init函数无非是ScenceLoader

run

让我们跳回最开始的SimulatorBase::run()

下一个就是runSimulation()

这个函数也没什么可说的，直接跳到其中的

即可
这次会跳转到Simulator_GUI_Base类下面的run

Simulator\GUI\Simulator_GUI_Base.h

同样的，这只是个接口类。

真正起作用的是
Simulator\GUI\imgui\Simulator_GUI_imgui.h

跳到run

跳到MiniGL的mainLoop

GUI\OpenGL\MiniGL.cpp

其中idleFunc是timeStep函数
它通过setClientIdleFunc来设定函数指针

它是在
Simulator\GUI\imgui\Simulator_GUI_imgui.cpp
中绑定的函数指针

所以idleFunc就是SimulatorBase::timeStep

timeStep

于是跳转到
Simulator\SimulatorBase.cpp

看图中的倒数第二行

这就是PBD的timeStep被调用的地方。

跳转到
Simulator\BoundarySimulator.h

这就是刚才那个边界类的接口。具体的实现在它的子类
Simulator\PositionBasedDynamicsWrapper\PBDBoundarySimulator.h

看这个实现类中的timeStep函数

他做了两件事：

1. 调用子对象m_pbdWrapper中的timeStep
2. 根据不同的BoundaryHandling方法选择不同的update方式。

rb指针：刚体对象

我们先来看第一件事
跳转到子对象的类PBDWrapper
Simulator\PositionBasedDynamicsWrapper\PBDWrapper.h

跳转到其timeStep方法

这里面两个对象指针:
pd是ParticleData
rb是rigidBody

我们其实现在就已经了解了如何控制刚体了：
通过

PBD::SimulationModel::RigidBodyVector &rb = m_model.getRigidBodies();
1

这个语句有点复杂，我们解释一下：

前面的PBD::SimulationModel::RigidBodyVector是它的类型
其中

是build\extern\install\PositionBasedDynamics\include\Simulation\SimulationModel.h
中的一个指针数组。

后面的getRigidBodies是SimulationModel类的一个方法。
同样位于
build\extern\PositionBasedDynamics\src\Ext_PBD\Simulation\SimulationModel.cpp

他们都是第三方的库的类。

如何知晓外界PBD库的？

注意！PBD::SimulationModel这个类是外界的PBD库。
那么编译器是怎么找到这个外界类的呢？

这就是CMake配置的问题了。
首先必定是#include了响应的头文件
头文件为

那么，CMake是怎么知道这个Simulation是PBD外界库的Simulation类而非Splishsplash内部的类呢？

这就让我们来到
Simulator\CMakeLists.txt

先设定一个变量SIMULATION_LINK_LIBRARIES，保存所有链接的对象。
同时设定SIMULATION_DEPENDENCIES

然后将SimulatorBase添加为一个目标，编译成静态库

然后把SIMULATION_LINK_LIBRARIES
链接到目标的静态库SimulatorBase上面。

其中add_dependencies这个命令的作用只是让SIMULATION_DEPENDENCIES先编译，从而保证链接库的时候，依赖项是存在的。

最后增加一个可执行目标，即SPHSimulator。我们所有的程序都是从这个目标开始的。

回归我们的原问题：include的时候怎么知道这个Simulation类是PBD的？

我们要搜索PBD_includes

跳转到 CMake\SetUpExternalProjects.cmake

发现最后一句是target_include_directories

这就是直接include到Simulation的秘密：

因为编译SimulartorBase静态库的时候，是和splishsplash这个目标（也是个静态库）互不干涉的。

TimeStepController::step

让我们回到PBDWrapper类
发现m_timeStep指针指向TimeStepController对象

这个类位于
build\extern\PositionBasedDynamics\src\Ext_PBD\Simulation\TimeStepController.h

于是step就是跳转到

注意看下面的positionConstraintProjection(model);

这个就是约束投影

因此这个就是PBD的模拟实现。