ODE手册（3）数据类型和惯例

最新推荐文章于 2023-06-24 23:35:00 发布

古-月

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本文介绍了ODE库的基本数据类型、对象和ID、参数和惯例等内容。详细解释了单精度和双精度浮点数据类型的优缺点，列举了多种ODE对象类型及其功能，并讨论了C与C++接口的选择及调试模式的区别。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

3.1 基本数据类型

　　ODE库可以被编译为使用单精度或双精度浮点数据类型。使用单精度时，模拟在占用较小内存空间的同时会取得较快的速度，但是会引起更多的数值型误差而且会引起可见的错误。另一方面，在使用单精度时会降低模拟的精确度和稳定性（必须说明哪些因素会影响到模拟的精确度和稳定性）。浮点型数据类型有dReal和其它一些常用的类型dVector3、dMatrix3、dQuaternion。矢量类浮点型数据类型都是通过简单的dReals数组实现的。它们的设计惯例如下：

名称	实现	格式
dQuaternion	dReal[4]	[w,x,y,z]w表示实数部分，（x,y,z）表示向量部分
dVectors4	dReal[4]	[x,y,z,1.0]
dVectors3	dReal[4]	和dVectors4一样；第四个元数只是为了更好地对齐，应该忽略
dMatrix4	dReal[4*4]	一个4X4的矩阵，元素被设计为行优先序列，通常被当作一个奇次变换矩阵。也就是说位于左上3X3的元数是一个旋转矩阵，最后一列的第一个三元组是一个平移向量，最后一行就简化为[0,0,0,1]
dMatrix3	dReal[3*3]	yige 3X3的矩阵，元素被设计为行优先序列。最后一列被忽略，并且同dVector3一样，仅仅用于更好地对齐

3.2对象和ID

　　在ODE中可以创建很多种对象：

dWorld：表示一个动力学世界，包含所有的仿真数据
dBody：表示一个刚体，没有任何形状：需要一个或更多的dGeom
dJoint：表示一个关节
dJointGroup：表示一个关节组，可以很容易地实现一次销毁所有的关节
dSpace：表示一个碰撞空间，用于组织和加速碰撞测试
dGeom：表示用于检测碰撞的形状

　　在ODE中的各种函数处理这些对象并返回对象ID，常见的对象ID有dWorldID，dBodyID等等。

3.3 参数和惯例

　　所有的3元向量（x,y,z）都通过“set”函数通过给定单独的x,y,z参数进行初始化；

　　所有的3元向量都可以通过“get”函数获取一个指向dReal型数组的值；

　　较大的向量通常都通过dReal型数组指针给定值或者返回结果；

　　默认所有坐标都在全局坐标系中除非特别声明。

3.4 C v.s. C++

　　ODE库是用C++写的，但是它的公共接口是由简单的C函数组成的，而不是类，这是为什么呢？

使用C接口仅仅是为了更简单—C++的特点对ODE并不是很有帮助
阻止C++识别和“运行时”，支持交叉编译
使用ODE的用户并不一定需要熟悉C++模式

　　有一个半官方的c++ 封装和ODE的库文件一起发布（在odecpp*.h文件中，但是有一些设计上的限制）

3.5 调试

　　ODE的库文件可以被编译为“调试”或“发布”模式。调试模式虽然较慢，但是函数参数会被检测并且会做很多run-time测试以确保内部一致性；发布模式虽然较快但是不会做任何检查。

排雷区：（用于对一些非本博文主题内的技术名词和其它关键词进行简要介绍）

　　wrapper：（封装）在实际的程序开发过程中，我们通常会为不同的应用设计适应于不同编程语言、环境接入的接口，对于这种接口的处理，通常称之为wrapper。在此篇博文中出现的wrapper就是一种ODE针对C++提供的接口。

　　run-time：（运行时）在程序开发的过程中，我们通常会将此过程分为多个阶段，也成为不同的时期（主要有compile time、link time、load time、run time等）。运行时表示程序运行、执行的时期。通常所说的run-time测试、错误主要针对的就是程序在运行阶段的各种测试和出现的各种错误。