Tutorial 5: Irrlicht, ODE, os presento a irrKlang!

Siguiendo la línea de "Los Hola Mundos más Simples" pasamos a añadir a nuestra sencilla escena de la pelota una nueva librería para dotar a esta de sonido: irrKlang.
Librería, como podeis intuir, del mismo equipo que desarrolla Irrlich. Misma filosofía, misma simpleza, mismo potencial.

IrrKlang se distribuye como un proyecto aparte de Irrlicht, por ello tiene su propia web. También tiene diferencias en cuanto a su licencia, ya que si se desea utilizar para uso comercial hay que pagar por la versión Pro. Pero cabe destacar que la única diferencia entre la versión para uso NO comercial y la versión Pro es la posibilidad de compilar irrKlang en forma de librería estática. Como podeis observar en esta comparativa la versión no comercial mantiene las mismas interesantes características que la versión de pago.
Y al igual que irrlicht soportaba una gran cantidad de formatos de modelos 3D, irrklang tiene un buen soporte en formatos de audio (wav, ogg, mp3...). Aunque es importante recordar que MP3 tiene su propia licencia que se debería pagar aparte, es por ello que no está integrado realmente en el núcleo de la librería irrklang, sino que viene en forma de plugin ("ikpMP3.dll") por si te interesara eliminarlo de tu aplicación.
Para acabar esta introducción de la librería, comentar lo que me parece la característica más interesante: Sonido 3D. De forma graciosa el API de irrklang llama "Sonido 2D" al sonido digamos estéreo de toda la vida, y "Sonido 3D" a aquel que está posicionado en un espacio tridimensional y suena de una forma u otra dependiento de un ficticio observador (oyente en este caso ;D) de la escena. Y todo ésto es fácil de integrar en una escena irrlicht gracias al ISceneNode implementado para irrKlang que podemos encontrar en su web: irrKlangSceneNode.

Pero vayamos al grano. Un hola mundo de irrKlang se podría resumir en el siguiente par de líneas:

ISoundEngine* engine = createIrrKlangDevice();
engine->play2D("path/myFile", false);

Y ya tendríamos sonido en nuestra aplicación.
El booleano de play2D es por si queremos la reproducción en loop, así que para tener música de fondo tan sólo hay que ejecutar dicha línea con true.

En nuestro tutorial hemos dotado de sonido a la pelota cuando choca contra el suelo, y para ello hemos hecho uso de ese par de líneas, y además hemos ajustado el volumen según la fuerza del rebote para darle algo de gracia. Veamos como:

Un nuevo include:

#include <irrKlang/irrKlang.h>

Una nueva variable:

ISoundEngine* engine;

Una nueva inicialización de librería:

void irrklang_inicializacion()
{
  engine = createIrrKlangDevice();
}

Y simplemente, en el instante en el que sabemos que se produce una colisión, reproducimos el sonido. Ésto es, dentro del "ode_nearCallback".
Primeros se ha capturado la velocidad lineal del body de la esfera mediante "dBodyGetLinearVel( sphereBody )", ODE siempre devuelve los datos en forma de array, como la velocidad lineal es un vector, esta función nos proporciona un array con (x,y,z). Sólo nos interesa la velocidad vertical, con lo cual: "dBodyGetLinearVel( sphereBody )[1]".
En las siguientes líneas simplemente hemos obtenido el valor absoluto de la velocidad lineal:

dReal verticalVelocity = dBodyGetLinearVel( sphereBody )[1];
if ( verticalVelocity < 0.0 )
  verticalVelocity *= -1.0;

Y en el caso de que haya una velocidad lineal mínima en el eje Y, reproducimos el sonido del boing. Para dotar de algo más de realismo el sonido, modificamos el volumen mediante "setSoundVolume" en función de la velocidad. El volumen se ajusta de [0..1], así que simplemente, cuando la fuerza empiece a ser muy débil (<1.0) empazará a disminuir el volumen.

if( verticalVelocity > 0.1 )
{
  engine->setSoundVolume( verticalVelocity );
  engine->play2D("res/boing.mp3", false);
}

Y poco más!

A nivel de archivos, han sido añadidos al tutorial la dll "irrKlang.dll" y el pluging para mp3 "ikpMP3.dll", la librería estática "libirrKlang.a, libirrKlang.def" (tan sólo son la interfaz a la dll), y la colección de cabeceras en "include\irrKlang".

Ya sabeis, el código en el box bajo el nombre "tutorial_05.zip".

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Completando el Cuarto Tutorial (Irrlicht+ODE): La Masa

Volvemos trás un pequeño letargo con novedades.
Pero antes que nada, retomemos el último tutorial publicado para añadirle un detalle que dejé en el tintero expresamente para evitar marear mucho más la perdiz con todas las nuevas líenas de código que ODE implicaba. Y aquello que ignoré fue la masa de la esfera, o dicho en términos ODE: la masa de un body.

Por la simpleza del tutorial, aplicar la masa no afecta demasiado en los resultados ya obtenidos sin ella, por eso decidí no mencionarla con tal de ganar un poco más en simplicidad de código (ya resulta bastante duro enfrentarse a una librería como ODE la primera vez, sin contar en la casi necesidad de estar mezclada con otra librería como Irrlicht).

Recordando ODE, teníamos Geoms y Bodys para representar la física de nuestros objetos. Los Geoms representaban su caracter geométrico en el espacio, y los bodys su facultad de movimiento. Y es por este movito por lo que son los bodys los encargados de cargar con la masa, ya que ésta se utiliza básicamente para ajustar el centro de gravedad de un objeto y su densidad. Ambas características afectan a la simulación del movimiento, y no a los cálculos de geometría y colisión.

Su aplicación es realmente sencilla. Retomando el último tutorial con nuestra pelotita rebotando contra el suelo, tan sólo hay que añadirle cuatro nuevas líneas de código:

dMass   sphereMass;

Una nueva definición de variable. Ésta no es un identificador como lo eran todas las otras variables definidas para ODE, "dMass" es una pequeña estructura de datos que almacena la información nombrada referente a la masa: densidad, centro de gravedad, matriz de inercia y masa total.
Según ODE es un struct tal que así:

typedef struct dMass {
 dReal mass;   // total mass of the rigid body
 dVector4 c;   // center of gravity position in body frame (x,y,z)
 dMatrix3 I;   // 3x3 inertia tensor in body frame, about POR
} dMass;

Wow! ¿Y como se supone que voy a configurar yo esos valores??! Nada que temer, lo hará ODE por nosotros si trabajamos con primitivas geométricas.

El resto de líneas nuevas se encuentra en la función de creacion "ode_creación":

dMassSetSphere( &sphereMass, 1.0f, 10.0f);
dMassAdjust( &sphereMass, 0.25);

dBodySetMass( sphereBody, &sphereMass);

Las dos primeras líneas realizan toda la configuración del struct dMass que acabamos de ver. La primera recibe como parámetro la densidad deseada para nuestro objeto y su radio (por tratarse de una esfera, obviamente), y se encarga de configurar en el dMass las variables 'c' e 'I': el centro de gravedad y su matriz de inercia para nuestra esfera. Ésto se realiza gracias a la función "dMassSetSphere" que sabe como se ajustan dichos valores a un objeto esférico. Por supuesto, disponemos de funciones de ajuste de masa para todas las geometrías primitivas que ODE nos ofrecía (cajas, cilindros, esferas, cápsulas y trimesh).
Según ODE, éste método no ajusta la masa total del objeto (la variable 'mass' del struct dMass), dejando este parámetro ajustable por nosotros mediante la función "dMassAdjust".

Por último ya sólo queda asignar nuestra nueva masa configurada a su respectivo body mediante "dBodySetMass".

La ejecución del tutorial con los valores de masa que he puesto por defecto da un resultado similar al anterior, la pelota rebota prácticamente de la misma forma.
Ahora puedes probar a cambiarle la masa total mediante "dMassAdjust" a 1000.0 unidades por ejemplo, y observarás como nuestra pelota de playa empieza parecerse más bien a una bola de bolos.

Como de costumbre, el código fuente está disponible en el box baje el nombre "tutorial_04b.zip" ;)

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Cuarto Tutorial: El HolaMundo más simple de ODE (con Irrlicht)

Reanudamos los tutoriales comenzando con la integración de ODE. Éste no es más que un motor de simulación física, por lo que necesitamos apoyarnos sobre un motor gráfico para visualizar dicha simulación. O dicho de otra forma, nos permite dotar de simulación física un entorno gráfico tridimensional.
Para empezar crearemos una pelota y la dejaremos caer para ver como rebota contra el suelo.

Como de costumbre, el código y los binarios se encuentran en el box: tutorial_04.zip. Hemos partido de una rápida refactorizacion en funciones del tutorial 3, dicha refactorización se encuentra también en el box bajo el nombre de tutorial_03b.zip por si el salto del tutorial 3 al 4 es algo confuso, ya que hemos duplicado el número de líneas de código al añadir ODE.
Aprovecharemos que el código está divido en funciones para realizar el análisis poco a poco.

Antes que nada, hagamos una pequeña introducción.

La idea básica es que vamos a tener por un lado un objeto poligonal esférico texturizado en Irrlicht que será nuestra pelota visible. Y por otro tendremos un objeto de colisión esférico en ODE que será nuestra pelota física y que ODE se encargará de animar en función de la gravedad configurada. Por lo tanto, la relación entre ambas librerías correrá por nuestra cuenta: crearemos ambos objetos y representaremos la pelota de Irrlicht en función de la posición en la que se encuentre la esfera física de ODE.
De esta forma conseguimos una animación física natural en nuestro entorno tridimensional totalmente automática.

Introduciendo un poco a ODE, hay que empezar dejando claro que es una librería de simulación de cuerpos rígidos, descartando otro tipo de cuerpos más complejos como elásticos, telas, fluidos, partículas, gases, etc. Al menos no de forma nativa, ya que quizás con un poco de ingenio uno puede recrear telas o la animación de algún tipo de partículas, así como simular superficies elásticas a través de la configuración de los puntos de colisión (dotando a estos con una fuerza de rebote peculiar) o incluso superficies blandas haciendo uso de los factores de corrección de la simulación permitiendo violar ligeramente el límite que una superficie de colisión impone.

Para conseguir todo esto ODE se basa en 2 tipos de objetos a los que llama "geom" y "body".
Para ODE un "geom" es el objeto geométrico que posee una forma determinada y colisiona con otros "geom". Tenemos a nuestra disposición una colección de primitivas geométricas de colisión (esfera, cilindro, plano, cubo..) para combinar a nuestro antojo, aunque de forma excepcional también podemos obtener una geometría de colisión directamente desde un modelo poligonal de malla (llamados "trimesh") a costa de un coste computacional de simulación muy alto (no recomendable).
Los "body" son aquellos objetos que se van a mover en nuestro mundo. No tienen una forma geométrica determinada (para eso ya están los "geom") pero si una masa y un centro de gravedad. Un body por lo tanto sufre el efecto de la gravedad y el de cualquier fuerza que se le aplique manualmente.

Dicho así tenemos los geoms como objetos estáticos de colisión y los body como objetos dinámicos de nuestro mundo. Entonces ¿como colisiona un body? ¿como animo un geom? La forma de trabajar con ODE es combinando ambos tipos como si de distintas características de nuestro objeto se tratara. Por ejemplo para representar los elementos que componen la escena de éste tutorial utilizaremos para el suelo un geom ya que éste nunca se va a mover, no va a ser más que un plano estático de colisión; y para recrear nuestra pelota necesitaremos por un lado un geom con forma esférica que colisione contra el suelo, y como además queremos que se mueva crearemos también un body con una masa determinada y un centro de gravedad correctamente situado. Como tanto el geom como el body van a representar nuestro mismo objeto (la pelota) deben ser vinculados para que "trabajen" al unísono, de esta forma nuestra pelota se moverá gracias a su body y colisionará gracias a su geom.

ODE define los geoms y los bodies como elementos de unas estructuras superiores sobre las que gestiona de forma óptima todos estos objetos que van a formar parte del mundo físico. Así los geoms son agrupados en los llamados "space", que son literalmente espacios de colisión: los geoms que pertenezcan a un mismo space colisionarán entre ellos (aunque la última palabra para que colisionen dos objetos la tenemos nosotros). Y por otro lado, todos los bodies cuyas nuevas posiciónes van a calcularse "simultáneamente" pertenecerán al mismo "world".

En resumen, vamos a tener geoms agrupados en spaces (que a su vez pueden contener otros space) y bodies agrupados en worlds.

El último concepto importante del universo ODE que queda por mencionar son los "joints". Un joint se puede definir como la "union" entre 2 objetos. Por ejemplo, el joint más básico es el "contac joint" que es el punto de contacto que se produce cada vez que 2 geoms colisionan. Pero la idea de los joints es mucho más avanzada ya que no solo define un punto de unión, sino como responde un objeto en relación a otro en función a unos límites de movimiento y grados de libertad que son definidos en el propio joint. De ésta forma podremos definir joints que respondan como una bisagra, como un pivote, como un pistón, etc.. Y al igual que los elementos anteriores, los joints pueden agruparse en estructuras más grandes llamadas "group joints".
Pero no nos asustemos por ahora con esto de los joints y demás que se queda grande para el tutorial que tenemos entre manos, así que vayamo al tema!


Antes de meternos con las funciones veamos la cabecera del código.

#include <irrlicht/irrlicht.h>
#include <ode/ode.h>

using namespace irr;
using namespace core;
using namespace scene;
using namespace video;
using namespace gui;

IrrlichtDevice *device;
IVideoDriver* driver;
ISceneManager* smgr;
IGUIEnvironment* guienv;
ICameraSceneNode* cameraNode;
ISceneNode* sphereNode;

dWorldID world;
dSpaceID space;
dJointGroupID contactJointGroup;
dGeomID groundGeom;
dGeomID sphereGeom;
dBodyID sphereBody;

Simplemente un par de includes son necesarios para trabajar con Irrlicht y con ODE. Todos ellos estan incluidos en el tutorial por lo que no hay que instalar nada adicional en nuestra máquina. De igual forma, para poner en marcha una aplicación ODE tan solo necesitamos enlazar con una librería, también incluida en el tutorial.
Echa un vistazo al Makefile si quieres saber como compilar una aplicación con ODE.

A continuación los ya conocidos espacios de nombres de Irrlicht, pero ¿y los de ODE?
La librería ODE, internamente, está programada en C++, pero con tal de facilitar el acceso a su interfaz, su desarrollador decidió ofrecer su API en formato C, y por ese motivo no encontramos espacios de nombres. Así que lo único que necesitamos tener en cuenta para acceder con rapidez a las funciones y tipos de ODE es saber que todas ellas comienzan por 'd'.

Tras las variables globales de Irrlicht definidas (esta vez haremos uso simplemente de un nodo esfera) encontramos las de ODE, que como hemos dicho comienzan por dXXX.
Para cualquier simulación necesitamos como mínimo un mundo, un espacio de colisiones y un grupo de joints para los puntos de contacto. Para definir nuestra pelota física necesitamos un geom y un body. Y si queremos que colisione contra el suelo, éste debe ser definido de forma explicita mediante un geom (no necesita un body ya que va a ser estático).

Demos un vistazo rápido al main.

int main()
{
 irrlicht_inicializacion();
 ode_inicializacion();
 
 irrlicht_creacion();
 ode_creacion();
 
 while( device->run() )
 {
  irrlicht_renderizacion();
  
  ode_simulacion();
  irrlicht_actualizacion();
 }
 
 irrlicht_finalizacion();
 ode_finalizacion();
 
 return 0;
}

Básicamente empezamos inicializando ambas librerías. A continuación creamos nuestros objetos irrlicht (cámara, pelota..) y nuestros objetos ODE (pelota, suelo..).
Una vez en el bucle de ejecución realizamos 3 pasos fundamentales: pintar el mundo irrlicht, dar un paso de simulación en el mundo ODE y actualizar el mundo irrlicht en función de los cálculos de ODE. En el momento que estos 3 pasos entran en ejecución constante su orden realmente es indiferente, pudiéndose colocar en cualquier otro al realizado en el tutorial.

Pasemos ahora a las funciones ODE, ya que el código Irrlicht no debería suponernos ninguna dificultad si hemos llegado hasta aquí pasando por los primeros tutoriales.

Empecemos por la inicialización.

void ode_inicializacion()
{
 dInitODE();
 world = dWorldCreate();
 space = dSimpleSpaceCreate( NULL );
 contactJointGroup = dJointGroupCreate( 0 );
 
 dWorldSetGravity( world, 0.0, -0.01, 0.0 );
}

Se inicializa ODE y creamos las estructuras mencionadas: un world para nuestro body, un space para nuestros geoms y un jointGroup para nuestros joints de contacto que se generan en el instante de la colisión.
Además aprovechamos para definir una fuerza de gravedad en el mundo. Como queremos una fuerza clásica la hemos definido sobre el eje vertical Y y negativa hacia abajo.

Una pregunta interesante es ¿a que velocidad trabaja ODE? Y la respuesta es tan sencilla como compleja: a la máxima que le permita la máquina sobre la que se ejecuta. Al igual que al render no le hemos puesto ninguna limitación y se ejecuta al máximo frames por segundo que le sea posible, nuestra simulación física va a funcionar igual haciendo el mayor número de cálculos posibles, con la diferencia que si bien en el render no tiene demasiada importancia que los FPS aumenten en una máquina más potente en el caso de la simulación nos vamos a encontrar con que ésta es más rápida o más lenta según la CPU que la ejecute, cosa que no pinta nada bien.
En próximo tutoriales veremos como conseguir tiempos de simulación constantes independientes al procesador que utilicemos, pero por ahora simplemente ajusta a mano los valores del tutorial para tu máquina si no te gustan los resultados, como por ejemplo esta fuerza de gravedad que acabamos de definir.

void ode_creacion()
{
 /* suelo */
 
 groundGeom = dCreatePlane( space, 0, 1, 0, 0 );
 
 /* pelota */
 
 sphereGeom = dCreateSphere( space, 10.0f );
 sphereBody = dBodyCreate( world );
 dGeomSetBody( sphereGeom, sphereBody );
    
 dBodySetPosition( sphereBody, 0, 100, 0 );
}

Como ya hemos comentado, creamos un geom para nuestro suelo. Los geom los creamos mediante las funciones "dCreateXXX". Dependiendo de la figura geométrica del geom elegiremos una función u otra. En este caso hemos utilizado la función del plano indicándole el space al que va a pertenecer el geom y la orientación de éste. El plano es definido directamente desde la ecuación paramétrica del mismo: a*X + b*Y + c*Z = d. Los parámetros de la función dCreatePlanet corresponden a los coeficientes "a,b,c,d", de esta forma, mediante "0,1,0,0" obtenemos un plano cuya normal se sitúa sobre el eje Y: un plano sobre los ejes XZ.

Acto seguido definimos la pelota mediante un geom esférico y un body. Como ambos elementos van a representar el mismo objeto los asociamos explicitamente.
Por último situamos la esfera en el lugar deseado. ¿dBodySetPosition ó dGeomSetPosition? Da igual, ambos están vinculados y al posicionar uno automáticamente posicionamos el otro.

Antes del extraño callback definido, veamos la función de simulación

void ode_simulacion()
{
    dSpaceCollide( space, NULL, &ode_nearCallback );
    dWorldStep( world, 0.05 );
    dJointGroupEmpty( contactJointGroup );
}

3 nuevos pasos fundamentales.
El primero detecta posibles colisiones entre todos los geoms que pertenezcan al space indicado. Y digo posibles porque el callback pasado como parámetro (puntero a función) es invocado por ODE cada vez que los objetos están muy cerca (han intersectado sus bounding boxes pero no necesariamente las geometrías han colisionado). Dentro de dicho callback detectaremos y gestionaremos las colisiones reales.
Suponiendo que dicho callback ya se ha invocado para todas las colisiones de nuestro mundo, es el momento de actualizar la posición de todos los objetos del mundo en función de lo que haya sucedido en el paso anterior. (Este es otro valor importante que debes modificar a mano si la simulación en tu ordenador es muy rápida o muy lenta).
Y por último debemos eliminar todos los joints de contacto que se encuentren en el grupo. ¿¿Mande?? Como hemos dicho, un joint es una unión entre 2 objetos, y en las colisiones se produce un joint especial de contacto para poder configurar la colisión (fricción, rebote, etc..). Estos joints se generan en el primer paso de la simulación que acabamos de ver, en el segundo se procesan y en este tercero deben ser eliminados para que los objetos sigan su curso en la siguiente iteración.
Éste es el ciclo de vida de todo joint de contacto.

Veamos ahora los entresijos del callback mencionado.

void ode_nearCallback(void *userData, dGeomID geom1, dGeomID geom2)
{
 const int maxPoints = 10;
 dContact contactPoints[maxPoints];
 int numPoints = dCollide( geom1, geom2, maxPoints, &contactPoints[0].geom, sizeof(dContact) );
 
 if (numPoints > 0)
 {
  for (int i=0; i<numPoints; i++)
  {
   contactPoints[i].surface.mode = dContactBounce;
   contactPoints[i].surface.bounce = 0.7;
   contactPoints[i].surface.bounce_vel = 0.1;
   dJointID contactJoint = dJointCreateContact( world, contactJointGroup, &contactPoints[i] );
   dJointAttach( contactJoint, dGeomGetBody(contactPoints[i].geom.g1), dGeomGetBody(contactPoints[i].geom.g2));
  }
 }
}

Recibimos los 2 geoms que están en posible colisión. Para resolver la situación invocamos dCollide: función que detectará la colisión con detalle y calculará el número de puntos en los que ambos geoms colisionan.
Si no hay colisión, sencillamente obtendremos una cantidad de 0 puntos de contacto entre ambos geoms. Pero si se ha calculado algún punto de contacto habrá que configurarlo mediante la estructura definida "dContact". En este tutorial vamos a simular una superficie elástica para conseguir que la pelota rebote, para ello debemos modificar 2 parámetros de la superficie del punto de contacto: "bounce" y "bounce_vel". Asignamos unos valores para el rebote y creamos un joint a partir de dicha configuración. Por último solo tenemos que asociar el joint creado con los dos geoms que han entrado en juego en la colisión.

void ode_finalizacion()
{
 dBodyDestroy( sphereBody );
 dGeomDestroy( sphereGeom );
 dGeomDestroy( groundGeom );
 dJointGroupDestroy( contactJointGroup );
 dSpaceDestroy( space );
 dWorldDestroy( world );
 dCloseODE();
}

Por último sencillamente liberamos uno a uno los distintos elementos que hemos ido creando en orden inverso.

Antes de finalizar, y una vez que hemos visto como funciona ODE, revisamos la función de irrlicht de actualización.

void irrlicht_actualizacion()
{
    dReal* odePosition = (dReal*)dGeomGetPosition( sphereGeom );
    vector3df newIrrlichtPosition;
    newIrrlichtPosition.set( (f32)odePosition[0], (f32)odePosition[1], (f32)odePosition[2] );
    sphereNode->setPosition( newIrrlichtPosition );
}

La pelota de Irrlicht no es más que el render final animado gracias a la física calculada por ODE, por lo tanto la posición de la pelota de Irrlicht debe ser actualizada de forma automática, y esto es gracias a esta función.
Simplemente obtenemos la posición actual del geom de la esfera de ODE (podríamos coger perfectamente la posición del body, ya que no hay diferencia como ya hemos comentado) y se la aplicamos a irrlicht. Como cada librería utiliza estructuras diferentes, sencillamente hay que transformar de una estructura a otra y aplicar al nodo esfera.

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Tercer tutorial: el HolaMundo más simple de Irrlicht (3ª parte)

Finalizamos esta primera ronda de mini-tutoriales alcanzando al fin el tutorial 1 de Irrlicht.
Lo visto hasta ahora nos servirá de base para los próximos tutoriales en los que iremos viendo como dotar de simulación física nuestra aplicación mediante el motor ODE, y otros conceptos más avanzados de Irrlicht a medida que los vamos aprendiendo.

#include <irrlicht/irrlicht.h>

using namespace irr;

using namespace core;
using namespace scene;
using namespace video;
using namespace gui;

int main()
{
    /** INICIALIZACION **/
    
    IrrlichtDevice *device = createDevice(
        video::EDT_OPENGL,
        dimension2d(640, 480), 16,
        false, false, false, NULL );
    
    IVideoDriver* driver = device->getVideoDriver();
    ISceneManager* smgr = device->getSceneManager();
    IGUIEnvironment* guienv = device->getGUIEnvironment();
    

    device->setWindowCaption(L"Hola Mundo - Tutorial 3");

    guienv->addStaticText(L"Esto es texto fijo insertado en el GUI de la aplicacion",
            rect(10,10,260,22), true);
    
    /** CREACION **/
    
    ICameraSceneNode* cameraNode = smgr->addCameraSceneNodeFPS( NULL, 100.0f, 200.0f );    
    IAnimatedMesh* dwarfMesh = smgr->getMesh( "res/dwarf.x" );
    IAnimatedMesh* faerieMesh = smgr->getMesh( "res/faerie.md2" );
    IAnimatedMeshSceneNode* dwarfNode = smgr->addAnimatedMeshSceneNode( dwarfMesh );
    IAnimatedMeshSceneNode* faerieNode = smgr->addAnimatedMeshSceneNode( faerieMesh );
    dwarfMesh->drop();
    faerieMesh->drop();
    
    /** ACTUALIZACION **/
    
    dwarfNode->setScale( vector3d(.5f,.5f,.5f) );
    dwarfNode->setPosition( vector3df(25,0,0) );
    dwarfNode->setMaterialFlag( EMF_LIGHTING, false );
    faerieNode->setPosition( vector3df(-25,15,0) );
    faerieNode->setMaterialFlag( EMF_LIGHTING, false );
    faerieNode->setMD2Animation ( scene::EMAT_STAND );
    faerieNode->setMaterialTexture( 0, driver->getTexture("res/faerie.bmp") );
    cameraNode->setPosition( vector3df(40,30,-50) );
    cameraNode->setTarget( vector3df(0,5,0) );
    
    /** EJECUCION **/
    
    while( device->run() )
    {
        driver->beginScene( true, true, SColor(255,100,101,140) );
        smgr->drawAll();
        guienv->drawAll();
        driver->endScene();
    }
    
    /** FINALIZACION **/
    
    device->drop();
    return 0;
}

Primera novedad: un nuevo objeto extraído del dispositivo Irrlicht principal: GUIEnvironment. Hasta ahora habíamos visto Irrlicht únicamente como un motor gráfico 3D, pero nada más lejos de la realidad. Nuestro engine favorito nos ofrece toda una colección de componentes para implementar interfaces de usuario 2D integradas perfectamente con el entorno tridimensional. Al igual que el SceneManager lo utilizamos para gestionar la escena 3D, disponemos del GUIEnvironment para gestionar los widgets (como les llaman otros APIs) de nuestra aplicación. Tenemos a nuestra disposición: button, checkbox, menu, file dialog, tab, window, scrollbar, etc. Como si de una aplicación de escritorio se tratara, ideal para diseñar nuestros menús en la propia aplicación. Como curiosidad, hay incluso quién ha utilizado Irrlicht exclusivamente como librería GUI para desarrollar alguna aplicación de escritorio.

Un sencillo ejemplo lo tenemos en las instrucciones siguientes, en el que añadimos un mensaje de texto fijo y visible sobre nuestra escena. Además de la cadena de caracteres, se le especifica el tamaño y posición del área rectangular del texto a través del objeto rect. El booleano es para indicar si queremos el área con o sin borde. (Si es la primera vez que ves esa "L" delante de una cadena de caracteres, busca información sobre el uso de wide chars en C/C++)

También le hemos cambiado el título a la ventana a través del device.

En este tutorial hemos sustituido la caja por modelos más complejos como los que utilizaríamos en una aplicación real. Realizamos la carga como ya vimos, con la diferencia de que ahora utilizamos un puntero de tipo "AnimatedMesh" ya que sabemos de antemano que los modelos que vamos a utilizar están animados. Luego los insertamos en la escena también como nodos de malla animada. Y por último liberamos las mallas.

Los modelos utilizados, además de ser más complejos poligonalmente están texturizados. En el modelo "dwarf", el propio formato DirecX (.x) incluye una referencia a la textura utilizada e Irrlicht la carga y aplica automáticamente. En cambio, el modelo "faerie" que está en formato MD2(Quake2) y éste no incluye la referencia a la textura por lo que debemos cargarla y asignarla nosotros manualmente. De esta forma, utilizando el VideoDriver podemos cargar imágenes y transformarlas al formato interno: Texture. Esta nueva textura puede ser aplicada al modelo a través del método "setMaterialTexture" de su nodo.
Como algo excepcional, el formato MD2 contiene un conjunto de animaciones pre-definidas propias del Quake2 (éstas son acciones del personaje: andar, disparar, agacharse, saltar, morir, etc.). Y es posible seleccionar rápidamente una de ellas utilizando el método específico del formato "setMD2Animation" pasándole alguna de las constantes: irr::scene::EMAT_* (Enum Md2 Animation Type).
Por último, como en este tutorial no hemos llegado a tocar el tema de las luces, el material de los modelos (su textura aplicada en este tutorial) se renderizará muy oscuro a causa de la ausencia de iluminación. Una solución rápida es desactivar el efecto de la iluminación sobre el material, y eso se hace a través del conjunto de flags de un material: setMaterialFlag( irr::video::EMF_*, true|false ). Curiosea sobre el conjunto de flags para ver de cuentas maneras puedes modificar el acabado de un material.

Ya solo resta añadir en el bucle de ejecución la pintada de los elementos de interfaces de usuario, y es tan fácil como decirle "drawAll" al GUIEnvironment.
Pon especial atención al orden de los "drawAll" del GUI y del SceneManager, ya que si invirtiéramos su orden estaríamos pintando los modelos encima del mensaje de texto, y a menos que sea el efecto que buscamos provocará extraños resultados.

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Segundo tutorial: el HolaMundo más simple de Irrlicht (2ª parte)

Seguimos con el segundo tutorial ampliando ligeramente la versión del HolaMundo realizada en la primera parte, sin correr demasiado para ir asimilando bien las bases de Irrlicht.

De nuevo, los fuentes y el binario ya compilado están en el box: tutorial_02.zip.

El código sin comentarios quedaría tal que así:

#include <irrlicht/irrlicht.h>

using namespace irr;

using namespace core;
using namespace scene;
using namespace video;

int main()
{
    /** INICIALIZACION **/
    
    IrrlichtDevice *device = createDevice(
            video::EDT_OPENGL, dimension2d(640, 480), 16,                            
            false, false, false, NULL );
    
    IVideoDriver* driver = device->getVideoDriver();
    ISceneManager* smgr = device->getSceneManager();
    
    /** CREACION **/
    
    ICameraSceneNode* cameraNode = smgr->addCameraSceneNodeFPS( 0, 100.0f, 200.0f );
    
    IMesh* boxMesh = smgr->getMesh( "res/box.x" );
    IMeshSceneNode* boxNode = smgr->addMeshSceneNode( boxMesh );
    boxMesh->drop();
    
    /** ACTUALIZACION **/
    
    boxNode->setScale( vector3d(10.0f,10.0f,10.0f) );
    cameraNode->setPosition( vector3df(20,30,-40) );
    cameraNode->setTarget( vector3df(0,5,0) );
    
    /** EJECUCION **/
    
    while( device->run() )
    {
        driver->beginScene( true, true, SColor(255,100,101,140) );
        smgr->drawAll();
        driver->endScene();
    }
    
    /** FINALIZACION **/
    
    device->drop();
    return 0;
}

Un primer cambio es apreciable en la cámara. El SceneManager de Irrlicht contiene un par de cámaras más sofisticadas que la utilizada en el primer tutorial. Estas cámaras destacan principalmente por venir pre-configuradas con eventos de teclado y ratón asociadas a ellas permitiendo manipularlas de forma intuitiva sin ninguna línea de código adicional. Las cámaras son llamadas "FPS" y "Maya". Si eres un jugón o te gusta el diseño gráfico ya te estarás imaginando el tipo de cámaras de las que hablamos.
La cámara FPS imita la configuración de la cámara típica de un Shooter (First Person Shooter) asociando los cursores a un movimiento de traslación horizontal y el ratón a la rotación de la cámara. Eso si, no esperes ningún tipo de colisión por defecto, ni siquiera con el plano horizontal XZ (el "suelo"), imagina más bien la configuración de cámara de un observador del shooter que está en "modo vuelo".
La cámara de tipo Maya tiene una configuración típica de un editor 3D, en el que la pulsación de los distintos botones del ratón y el movimiento del mismo activan las distintas opciones de: traslación, rotación y escalado/zoom de la cámara.
Ambas cámaras aceptan los mismos parámetros, y que interesen hasta el momento son el segundo y el tercero: velocidad de rotación y velocidad de traslación respectivamente.

Pero el verdadero cambio llega en las siguientes instrucciones. En este tutorial no vamos a pintar nosotros la caja explícitamente, en lugar de eso hemos abierto el Blender y la caja que aparece por defecto ha sido exportada a un formato que entienda Irrlicht, como por ejemplo DirectX (ficheros .x en texto plano). En cualquier aplicación gráfica que hagamos vamos a echar mano de modelos pre-diseñados, así que es el momento de enfocar el tutorial en ellos. El primer paso es realizar la carga del modelo y para ello se utiliza el método getMesh del SceneManager que es el encargado de generar una malla de Irrlicht a partir de un objeto almacenado en un archivo. Como se puede observar, tan solo se le proporciona como parámetro el modelo deseado, e Irrlicht internamente utiliza el cargador específico del formato en función de la extensión del fichero. Si le pasáramos una extensión que desconoce o sufriera algún tipo de error en la carga nos los indicará por la salida de consola.
Con nuestro modelo en forma de "Mesh", es el momento de añadirlo a nuestra escena de la misma forma que añadimos la cámara a traves del SceneManager. Hecho esto, la malla ya no la necesitamos y podemos hacer "drop" sobre ella. A partir de ahora, nuestra caja está encapsulada en un objeto llamado "MeshSceneNode" que nos va a proporcionar métodos para su manipulación, lo cual va a ser una gran ventaja comparado al tutorial anterior en el que la caja no la teníamos empaquetada de ninguna forma y nos dedicábamos a re-crearla en tiempo de render. ¿Porqué eso de "SceneNode"? El concepto de "nodo" en Irrlicht es la piedra angular de todo el engine. Ya comentábamos que el elemento SceneManager era la raíz de toda nuestra escena, pues bien, esto hay que tomárselo al pie de la letra ya que la escena está internamente representada en forma de árbol lógico con lo que nuestro SceneManager es literalmente la raíz del árbol. Partiendo de esta idea, es obvio entender como todo aquello que sea añadido a la escena es de forma genérica un nodo o "SceneNode". Iremos poco a poco descubriendo distintas implementaciones de nodos que extienden el SceneNode genérico para tratar con objetos más específicos, como por ejemplo los vistos hasta ahora: CameraSceneNode y MeshSceneNode.

En las últimas nuevas líneas de este tutorial podemos observar como realizar operaciones simples sobre nuestros objetos puestos en escena (la cámara y la caja). A través del puntero al nodo que hemos conservado se ha ajustado el escalado de la caja y la posición y enfoque de la cámara. Y lo mejor de todo, la tarea de render es poco más que un "drawAll" de nuestro gestor de escena.

Para concluir el tutorial, comentar que lo que ha sucedido internamente (respecto al tutorial 1) es que el pintado de la caja ha sido abstraído dentro del SceneNode, ya que es uno de sus método el encargado de acceder al VideoDriver para pintar la caja de forma similar a como lo hicimos en el tutorial anterior, y éste método es invocado automáticamente a través del "drawAll". Con lo cual, si estas pensando en hacer pintadas de forma manual a bajo nivel utilizando directamente el VideoDriver, te interesa implementarte tu propio SceneNode: tan sencillo como heredar de la interfaz "ISceneNode" e implementar sus métodos. Así integrarás limpiamente tu aplicación con Irrlicht.

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Primer tutorial: el HolaMundo más simple de Irrlicht

Nos ponemos las pilas comenzando con una colección de tutoriales que partan desde lo más básico. Empezamos obviamente con Irrlicht, con un HolaMundo más simple si es posible que el tutorial HelloWorld que acompaña al engine.

Antes que nada, el código y demás está disponible en el box de nuestro blog bajo el nombre de "tutorial_01". Su puesta en marcha debería ser tan sencilla como el tener instalado MinGW en el sistema, y ejecutar make sobre el tutorial, ya que han sido incluidas las cabeceras y librerías de Irrlicht necesarias para funcionar, haciendo así el código más portable y sencillo de poner en marcha al reducir los pre-requisitos del sistema en el que vaya a ser compilado/ejecutado.
Queda pendiente añadirle las librerías de linux y hacerlo así multiplataforma, por ahora sólo incluye lo necesario para ponerlo en marcha bajo MsWindows con MinGW.

Este HolaMundo ha sido pensado para aquellos que vienen (o venimos) de librerías gráficas de bajo nivel como OpenGL o DirectX y estamos acostumbrados a realizar el pintado por pantalla casi de forma manual, pensando siempre en vértices, aristas, normales, etc.. Así que apartaremos de nuestra vista aquellos objetos de Irrlicht más avanzados intentando dejar el mínimo número posible de objetos necesarios.

Empecemos echándole un ojo al código, y luego lo comentamos.
(Se han eliminado los comentarios que el zip del tutorial sí incluye)

#include <irrlicht/irrlicht.h>

using namespace irr;
using namespace core;
using namespace scene;
using namespace video;

int main()
{
   IrrlichtDevice *device = createDevice(
      video::EDT_OPENGL,
      dimension2d(640, 480), 16,
      false, false, false, NULL );

   IVideoDriver* driver = device->getVideoDriver();
   ISceneManager* smgr = device->getSceneManager();
 
   smgr->addCameraSceneNode( NULL, vector3df(20,30,-40), vector3df(0,5,0) );

 while( device->run() )
 {
    driver->beginScene( true, true, SColor(255,100,101,140) );
    smgr->drawAll();
    driver->draw3DBox( aabbox3df(0.f,0.f,0.f, 10.f,10.f,10.f) );
    driver->endScene();
 }

   device->drop();
   return 0;
}

Lo primero que se observa es que para trabajar con Irrlicht tan solo hay que incluir una cabecera (que por cierto el blog por el momento no visualiza al confundirlo con una etiqueta HTML). Y lo mismo pasa a nivel de linkado, si observas el Makefile verás que tan solo ha habido que enlazar con una librería.

Todo el API de Irrlicht se encuentra bajo el espacio de nombres "irr". Y está estructurado mediante 5 sub-espacios de nombres más: core, scene, video, io, gui.

La primera instrucción que no puede faltar en una aplicación Irrlicht es una llamada a "irr::createDevice". Ésta función en la encargada de inicializar todo el motor gráfico, representado mediante el objeto "IrrlichtDevice" devuelto. Éste objeto es la madre del cordero de toda aplicación Irrlicht.
Vemos que en la incialización estamos definiendo la ventana de render a través del conjunto de parámetros que tiene la llamada:

- "deviceType": el primero de ellos nos permite seleccionar el motor de render utilizado en la aplicación. Irrlicht incluye una buena colección: OpenGL, DirectX8, DirectX9 y 2 implementaciones software propias. No hay excusas para no hacer aplicaciones multiplataforma! Los identificadores de los distintos motores los podemos encontrar en irr::video::EDT_*. "EDT" significa "Enum Device Type", y es muy común encontrarse este tipo de nomenclatura en el API, así que no lo olvides para encontrar por ti mismo aquello que estés buscando en un futuro.

- "windowSize": el tamaño de la ventana de render, como su nombre indica, expresado en pixels como suele ser costumbre. Aquí se espera un objeto irr::core::dimension2d que encapsula el par de valores.

- "bits": la profundidad de color en bits de la ventana. Típicamente "16" o "32". No olvidar que este valor sólo tiene efecto al trabajar a pantalla completa, ya que de otra forma se utiliza el valor con el que tengas configurado el escritorio.

- "fullscreen": un booleano que especifica si queremos la aplicacion a pantalla completa o no.

- "stencilbuffer": mediante un booleano indicamos si queremos hacer uso del "stencilbuffer" para sombras. Un concepto algo avanzado para el objetivo de este primer tutorial.

- "vsync": activamos o desactivamos la sincronización vertical de nuestra tarjeta gráfica. De nuevo solo funcionaría al trabajar a pantalla completa.

- "eventReceiver": un objeto de la clase "EventReceiver" encargado de gestionar todos los eventos que queremos capturar en nuestra aplicación. Ya llegaremos..


Tras crear nuestro dispositivo Irrlicht, extraemos de él dos de los objetos más importante que tiene instanciados. Como son usados frecuentemente, es habitual hacer con una referencia propia para no estar continuamente haciendo "device->getXXX()".
Los nombres de ambos objetos son bastante intuitivos: VideoDriver y SceneManager. A groso modo podríamos decir que VideoDriver trabaja a bajo nivel y SceneManager nos proporciona la capa más alta de abstracción de todo el motor gráfico.
Ésto mismo lo comprobamos con la siguiente instrucción en la que añadimos una cámara a nuestra escena mediante "addCameraSceneNode". Sus parámetros son la posición de la cámara y el punto al que mira, y para encapsular estos valores se utiliza la clase irr::core::vector3d.

El siguiente paso es entrar de lleno en el bucle de ejecución de nuestra aplicación gráfica. La condición del bucle puede ser tan sencilla como "device->run()". En este caso el cerrar la ventana o la aplicación detendrá el dispositivo irrlicht y provocará que finalice el bucle.
El bucle estará gobernado por dos instrucciones al más puro estilo OpenGL ó máquina de estados: "beginScene" y "endScene". El objetivo de "beginScene" es básicamente limpiar la pantalla, y para ello le pasamos el color con el que queremos que deje el fondo utilizando la clase irr::video::SColor( alpha, r,g,b ). Entre ambos métodos colocaremos todas aquellas instrucciones que tengan como objetivo pintar cosas en pantalla. Por ese motivo encontramos en este primer tutorial una llamada al drawAll del SceneManager, el cual se encarga el solito de pintar todo aquello que le hayamos añadido, en nuestro caso tan solo ha sido la cámara así que la "colocará" en escena.
A continuación probamos hacer una pintada nosotros mismos echando mano directamente del driver de video para pintar un cubo. Si curioseamos las llamadas drawXXX del videoDriver observaremos como son primitivas: triángulos, lineas, cajas/cubos, vértices, etc. El objeto utilizado para definir el cubo no es más que una clase que almacena 2 puntos (x,y,z, X,Y,Z). La nomenclatura "aabbox" viene del término utilizado habitualmente para referirse a los boundingbox: "aabb".
Finalmente tenemos la llamada a endScene que es la encargada realmente de hacer el render por pantalla, ya que antes estábamos pintando sobre un buffer distinto.

Por último, solo queda destruir el device en el momento de cerrar la aplicación, y en el API de Irrlicht todos los objetos siempre de liberan/destruyen mediante un método común llamado "drop".

Y hasta aquí el tutorial.
En el próximo nos acercaremos un poco más al HelloWorld "oficial" de Irrlicht para entender cual es la filosofía a seguir del motor para pintar las cosas, ya que veremos que la idea es no utilizar el driver directamente, que para algo existe la abstracción del SceneManager.

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Compilando el proyecto

Vamos a utilizar esta entrada para ir anotando los detalles de la compilación del proyecto en los diferentes sistemas que lo vayamos probando.
Quizás fuera más correcto utilizar un wiki para este tipo de cosas, pero como por ahora no hemos generado mucho contenido seguiremos con el blog. Además, facilitamos la comunicación con otros usuarios a través de los comentarios.

MsWindows + MinGW
- enlazar con: -lIrrlicht -lode

GNU/Linux
- enlazar con: -lIrrlicht -lode -lGL -lGLU -lX11 -lXxf86vm [-lXext]

* el proyecto incluirá todas aquellas librerías externas de las que haga uso

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Sincronizando mapa de alturas gráfico + físico

Una de nuestras primeras decisiones ha sido utilizar los mapas o campos de alturas como geometría para describir el terreno del simulador ya que los motores en los que nos apoyamos incorporan este tipo de geometrías en sus versiones más recientes. Así que vamos a realizar una mini-guía para saber como define la geometría cada uno de los motores y como podemos sincronizarlas para que la colisión proporcionada por el motor físico coincida con la representación gráfica que realiza el motor gráfico.



Introducción

Los motores que utilizamos en nuestro proyecto son: Irrlicht como motor gráfico y ODE como físico.
La terminología para referirse a los mapas de alturas es algo diversa, encontrándonos con términos como: terrain, heightfield, heightmap o sus respectivas traducciones al castellano. En general, Irrlicht los define como terrains y ODE como heightfields. Pero todos hacen referencia a exactamente el mismo tipo de geometría.

Por si alguien anda perdido sobre qué es un campo de alturas, la idea más sencilla es que se trata de un área (cuadrada normalmente) cuya altura en cada punto viene definida por una función o algún otro tipo de representación. Por eso su utilidad más directa es la de representar terrenos tridimensionales.

Irrlicht Terrain Scene Node

Para éste motor gráfico, un campo o mapa de alturas es una geometría de tipo TerrainSceneNode.
La representación de la altura es obtenida directamente de una imagen en escala de grises donde el blanco indica el punto más alto y el negro el punto más bajo. Como un color no define una altura concreta, debemos entender la representación de la altura como algo proporcional (entre el blanco y el negro, entre 0 y 1..), de forma que la altura final deseada se consigue mediante la aplicación de un escalado. Esto nos permite representar el mismo campo de alturas de forma suave o abrupta.
Recordad que al estar en entornos 3D (X,Y,Z), por defecto el terreno se representa en las coordenadas (X,Z) de forma horizontal y la altura viene dada por la componente (Y).
Algo importante a tener en cuenta es que Irrlicht define la esquina inferior izquierda del terrain como el origen de coordenadas de la geometría.

ODE Heightfield Geom

La definición del campo de alturas por parte del motor físico es algo más delicada.
El tipo de datos utilizado es un geomheightfield, y espera recibir los datos de la componente altura desde una función matemática. Por lo tanto, hay que codificar un método en nuestra aplicación que haga de callback para el campo de alturas, indicando el valor de la componente (Y) para un par (X,Z) dado.
(Si tienes problemas para utilizar un método (C++) como función de callback (C) encontraras la solución aquí.)
La principal sutileza de utilizar una función matemática como fuente de datos para las alturas es que los valores de entrada de la función son enteros, de este modo ODE construye su heightfield mediante coordenadas del tipo: { (0,0), (0,1), (0,2) ... (m,n) }, siendo independientes a las coordenadas (X,Z) del mundo tridimensional. Y algo que puede ser ahora obvio, es la necesidad de indicarle al motor físico el número de divisiones (en sus 2 dimensiones (X,Z)) de nuestro heightfield. Esas divisiones discretizan el área definida y corresponden a las coordenadas enteras utilizadas en el callback (sus valores máximos: (m,n)).
Otro detalle a tener en cuenta, sobre todo de cara a la sincronización, es que para ODE el origen de coordenadas de la geometría obtenida se sitúa en el centro (X,Z) del campo de alturas generado.

Synching Irrlicht-ODE Heighfields

La forma más fácil de afrontar el problema es generar inicialmente el terreno con Irrlicht mediante una imagen BMP que podamos modificar a nuestro antojo, y a partir de él obtener la componente altura para ODE mediante el método getHeight.

Como hemos visto, Irrlicht y ODE localizan el origen de coordenadas de la geometría en puntos distintos, con lo que habrá que corregir este desfase para que la representación de ambos por pantalla coincida.
En resumen, la posición de la geometría de ODE vendrá dada por la siguiente función:
(X,Z)_ODE = (X,Z)_IRR + (Width,Depth)/2

Irrlicht trabaja siempre con las coordenadas del mundo tridimensional, por lo que nuestro campo de alturas está correctamente localizado por su parte. Al construir el terrain definiremos su altura mediante un mapa de bits y su tamaño mediante el escalado oportuno. Y para construir el heightfield de ODE obtendremos las características directamente del terrain de Irrlicht.
El resto de parámetros del constructor por parte de Irrlicht afectan a los algoritmos de renderizado del terreno y no a su estricta definición, con lo cual no son importantes de cara a la sincronización con ODE.
En la construcción del heightfield de ODE tendremos que indicar el método callback que va a proporcionar la altura del terreno, las dimensiones del mismo que obtendremos de nuestro terrain ya construido, y las divisiones en las que queremos discretizar el área del heightfield. Estos últimos valores son independientes a Irrlicht y tendremos que sacárnoslos de la manga. Básicamente estamos definiendo el detalle y complejidad del terreno para nuestro motor físico, así que cuantas más divisiones hagamos más se ajustará la representación física del terreno a la representación gráfica, pero más cálculos físicos tendremos y más lenta irá la simulación. Clásico tradeoff de optimización, así que todo depende de la calidad de los resultados que requiramos en un momento dado. También acepta ODE un escalado en el constructor, pero como nuestro terreno ya está completamente generado por Irrlicht, debemos privarle a ODE de hacer modificaciones sobre los datos que le vamos a proporcionar, por lo tanto indicaremos siempre que NO haga escalado (lo que supone un valor real de 1.0).

Y por último, sólo quedaría definir el callback para completar la sincronía entre ambos motores.
Éste es un punto delicado ya que recordemos que Irrlicht trabaja con las coordenadas del mundo y ODE con sus componentes enteras en las que ha discretizado el terreno. Por lo tanto, la idea es transformar las coordenadas enteras que utiliza ODE en la llamada del callback en coordenadas del mundo para obtener de Irrlicht la altura correcta en el punto deseado. Teniendo esto claro y recordando los atributos que han entrado en juego no debe suponer un problema ver la solución:

anchuraDivision = (Width,Depth) / divisiones
(X,Z)_IRR = (X,Z)_ODE * anchuraDivisión + (X,Z)_POSITION

Con anchuraDivision obtenemos la distancia en coordenadas del mundo que está discretizando ODE entre entero y entero. Ya solo falta multiplicar por el entero dado y desplazar la coordenada a donde hayamos colocado nuestro terrain en el entorno tridimensional.

Demo

En el Box podéis encontrar la demo test_terrain-balls.zip en la que se muestra la sincronización explicada. Hay representado un terreno y una matriz de pelotas cae del cielo colisionando contra él. Es posible mover la cámara y desplazarse por el mundo con las teclas (W,A,S,D). También es posible modificar la forma del terreno editando el mapa de bits ./res/terrain-heightmap.bmp (debe respetarse el tamaño del BMP).

Se incluyen las fuentes, aunque éstas tienen mucho más código del necesario y quizás marean más que ayudan a entender el asunto. Así que para cualquier duda no dudéis en contactar con nosotros!

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