rigidbody math corrections & ragdoll tweaks for stability
[carveJwlIkooP6JGAAIwe30JlM.git] / rigidbody.h
index 5796c7aed341b577afad3bc607e40a7b046bcabf..992bdba981ffcc6b9b5e875f095383c9ef351dae 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (C) 2021-2022 Mt.ZERO Software, Harry Godden - All Rights Reserved
+ * Copyright (C) 2021-2023 Mt.ZERO Software, Harry Godden - All Rights Reserved
  */
 
 /* 
@@ -7,14 +7,13 @@
  *            qu3e  - Randy Gaul
  */
 
-#include "common.h"
+#include "vg/vg_console.h"
 #include "bvh.h"
 #include "scene.h"
 
 #include <math.h>
 
-VG_STATIC void rb_tangent_basis( v3f n, v3f tx, v3f ty );
-VG_STATIC bh_system bh_system_rigidbodies;
+static bh_system bh_system_rigidbodies;
 
 #ifndef RIGIDBODY_H
 #define RIGIDBODY_H
@@ -25,25 +24,24 @@ VG_STATIC bh_system bh_system_rigidbodies;
  * -----------------------------------------------------------------------------
  */
 
-VG_STATIC const float 
+static const float 
    k_rb_rate          = (1.0/VG_TIMESTEP_FIXED),
    k_rb_delta         = (1.0/k_rb_rate),
    k_friction         = 0.4f,
    k_damp_linear      = 0.1f,               /* scale velocity 1/(1+x) */
    k_damp_angular     = 0.1f,                /* scale angular  1/(1+x) */
    k_penetration_slop = 0.01f,
-   k_inertia_scale    = 8.0f,
+   k_inertia_scale    = 4.0f,
    k_phys_baumgarte   = 0.2f,
    k_gravity          = 9.6f;
 
-VG_STATIC float
+static float
    k_limit_bias       = 0.02f,
    k_joint_correction = 0.01f,
    k_joint_impulse    = 1.0f,
    k_joint_bias       = 0.08f;               /* positional joints */
 
-VG_STATIC void rb_register_cvar(void)
-{
+static void rb_register_cvar(void){
    VG_VAR_F32( k_limit_bias, flags=VG_VAR_CHEAT );
    VG_VAR_F32( k_joint_bias, flags=VG_VAR_CHEAT );
    VG_VAR_F32( k_joint_correction, flags=VG_VAR_CHEAT );
@@ -83,7 +81,6 @@ struct rigidbody{
    float inv_mass;
 
    /* inertia model and inverse world tensor */
-   v3f I;
    m3x3f iI, iIw;
    m4x3f to_world, to_local;
 };
@@ -107,7 +104,7 @@ struct rb_object{
    inf;
 };
 
-VG_STATIC struct contact{
+static struct contact{
    rigidbody *rba, *rbb;
    v3f co, n;
    v3f t[2];
@@ -119,7 +116,7 @@ VG_STATIC struct contact{
    enum contact_type type;
 }
 rb_contact_buffer[256];
-VG_STATIC int rb_contact_count = 0;
+static int rb_contact_count = 0;
 
 typedef struct rb_constr_pos rb_constr_pos;
 typedef struct rb_constr_swingtwist rb_constr_swingtwist;
@@ -141,190 +138,45 @@ struct rb_constr_swingtwist{
 
    float conet;
    float tangent_mass, axis_mass;
-};
 
-struct rb_constr_spring{
-   int nothing;
+   f32 conv_tangent, conv_axis;
 };
 
-/*
- * -----------------------------------------------------------------------------
- *                               Math Utils
- * -----------------------------------------------------------------------------
- */
-
-VG_STATIC float sphere_volume( float radius )
-{
-   float r3 = radius*radius*radius;
-   return (4.0f/3.0f) * VG_PIf * r3;
-}
-
-VG_STATIC void rb_tangent_basis( v3f n, v3f tx, v3f ty )
-{
-   /* Compute tangent basis (box2d) */
-   if( fabsf( n[0] ) >= 0.57735027f ){
-      tx[0] =  n[1];
-      tx[1] = -n[0];
-      tx[2] =  0.0f;
-   }
-   else{
-      tx[0] =  0.0f;
-      tx[1] =  n[2];
-      tx[2] = -n[1];
-   }
-
-   v3_normalize( tx );
-   v3_cross( n, tx, ty );
-}
-
 /*
  * -----------------------------------------------------------------------------
  *                                Debugging
  * -----------------------------------------------------------------------------
  */
 
-VG_STATIC void rb_debug_contact( rb_ct *ct )
-{
+static void rb_debug_contact( rb_ct *ct ){
    v3f p1;
    v3_muladds( ct->co, ct->n, 0.05f, p1 );
 
    if( ct->type == k_contact_type_default ){
-      vg_line_pt3( ct->co, 0.0125f, 0xff0000ff );
+      vg_line_point( ct->co, 0.0125f, 0xff0000ff );
       vg_line( ct->co, p1, 0xffffffff );
    }
    else if( ct->type == k_contact_type_edge ){
-      vg_line_pt3( ct->co, 0.0125f, 0xff00ffc0 );
+      vg_line_point( ct->co, 0.0125f, 0xff00ffc0 );
       vg_line( ct->co, p1, 0xffffffff );
    }
 }
 
-VG_STATIC void debug_sphere( m4x3f m, float radius, u32 colour )
-{
-   v3f ly = { 0.0f, 0.0f, radius },
-       lx = { 0.0f, radius, 0.0f },
-       lz = { 0.0f, 0.0f, radius };
-   
-   for( int i=0; i<16; i++ ){
-      float t = ((float)(i+1) * (1.0f/16.0f)) * VG_PIf * 2.0f,
-            s = sinf(t),
-            c = cosf(t);
-
-      v3f py = { s*radius, 0.0f, c*radius },
-          px = { s*radius, c*radius, 0.0f },
-          pz = { 0.0f, s*radius, c*radius };
-
-      v3f p0, p1, p2, p3, p4, p5;
-      m4x3_mulv( m, py, p0 );
-      m4x3_mulv( m, ly, p1 );
-      m4x3_mulv( m, px, p2 );
-      m4x3_mulv( m, lx, p3 );
-      m4x3_mulv( m, pz, p4 );
-      m4x3_mulv( m, lz, p5 );
-
-      vg_line( p0, p1, colour == 0x00? 0xff00ff00: colour );
-      vg_line( p2, p3, colour == 0x00? 0xff0000ff: colour );
-      vg_line( p4, p5, colour == 0x00? 0xffff0000: colour );
-
-      v3_copy( py, ly );
-      v3_copy( px, lx );
-      v3_copy( pz, lz );
-   }
-}
-
-VG_STATIC void debug_capsule( m4x3f m, float radius, float h, u32 colour )
-{
-   v3f ly = { 0.0f, 0.0f, radius },
-       lx = { 0.0f, radius, 0.0f },
-       lz = { 0.0f, 0.0f, radius };
-
-   float s0 = sinf(0.0f)*radius,
-         c0 = cosf(0.0f)*radius;
-
-   v3f p0, p1, up, right, forward;
-   m3x3_mulv( m, (v3f){0.0f,1.0f,0.0f}, up );
-   m3x3_mulv( m, (v3f){1.0f,0.0f,0.0f}, right );
-   m3x3_mulv( m, (v3f){0.0f,0.0f,-1.0f}, forward );
-   v3_muladds( m[3], up, -h*0.5f+radius, p0 );
-   v3_muladds( m[3], up,  h*0.5f-radius, p1 );
-
-   v3f a0, a1, b0, b1;
-   v3_muladds( p0, right, radius, a0 );
-   v3_muladds( p1, right, radius, a1 );
-   v3_muladds( p0, forward, radius, b0 );
-   v3_muladds( p1, forward, radius, b1 );
-   vg_line( a0, a1, colour );
-   vg_line( b0, b1, colour );
-
-   v3_muladds( p0, right, -radius, a0 );
-   v3_muladds( p1, right, -radius, a1 );
-   v3_muladds( p0, forward, -radius, b0 );
-   v3_muladds( p1, forward, -radius, b1 );
-   vg_line( a0, a1, colour );
-   vg_line( b0, b1, colour );
-   
-   for( int i=0; i<16; i++ ){
-      float t = ((float)(i+1) * (1.0f/16.0f)) * VG_PIf * 2.0f,
-            s1 = sinf(t)*radius,
-            c1 = cosf(t)*radius;
-
-      v3f e0 = { s0, 0.0f, c0 },
-          e1 = { s1, 0.0f, c1 },
-          e2 = { s0, c0, 0.0f },
-          e3 = { s1, c1, 0.0f },
-          e4 = { 0.0f, c0, s0 },
-          e5 = { 0.0f, c1, s1 };
-
-      m3x3_mulv( m, e0, e0 );
-      m3x3_mulv( m, e1, e1 );
-      m3x3_mulv( m, e2, e2 );
-      m3x3_mulv( m, e3, e3 );
-      m3x3_mulv( m, e4, e4 );
-      m3x3_mulv( m, e5, e5 );
-
-      v3_add( p0, e0, a0 );
-      v3_add( p0, e1, a1 );
-      v3_add( p1, e0, b0 );
-      v3_add( p1, e1, b1 );
-
-      vg_line( a0, a1, colour );
-      vg_line( b0, b1, colour );
-
-      if( c0 < 0.0f ){
-         v3_add( p0, e2, a0 );
-         v3_add( p0, e3, a1 );
-         v3_add( p0, e4, b0 );
-         v3_add( p0, e5, b1 );
-      }
-      else{
-         v3_add( p1, e2, a0 );
-         v3_add( p1, e3, a1 );
-         v3_add( p1, e4, b0 );
-         v3_add( p1, e5, b1 );
-      }
-
-      vg_line( a0, a1, colour );
-      vg_line( b0, b1, colour );
-
-      s0 = s1;
-      c0 = c1;
-   }
-}
 
-VG_STATIC void rb_object_debug( rb_object *obj, u32 colour )
-{
+static void rb_object_debug( rb_object *obj, u32 colour ){
    if( obj->type == k_rb_shape_box ){
       v3f *box = obj->rb.bbx;
       vg_line_boxf_transformed( obj->rb.to_world, obj->rb.bbx, colour );
    }
    else if( obj->type == k_rb_shape_sphere ){
-      debug_sphere( obj->rb.to_world, obj->inf.sphere.radius, colour );
+      vg_line_sphere( obj->rb.to_world, obj->inf.sphere.radius, colour );
    }
    else if( obj->type == k_rb_shape_capsule ){
       m4x3f m0, m1;
       float h = obj->inf.capsule.height,
             r = obj->inf.capsule.radius;
 
-      debug_capsule( obj->rb.to_world, r, h, colour );
+      vg_line_capsule( obj->rb.to_world, r, h, colour );
    }
    else if( obj->type == k_rb_shape_scene ){
       vg_line_boxf( obj->rb.bbx, colour );
@@ -340,16 +192,15 @@ VG_STATIC void rb_object_debug( rb_object *obj, u32 colour )
 /*
  * Update world space bounding box based on local one
  */
-VG_STATIC void rb_update_bounds( rigidbody *rb )
-{
-   box_copy( rb->bbx, rb->bbx_world );
-   m4x3_transform_aabb( rb->to_world, rb->bbx_world );
+static void rb_update_bounds( rigidbody *rb ){
+   box_init_inf( rb->bbx_world );
+   m4x3_expand_aabb_aabb( rb->to_world, rb->bbx_world, rb->bbx );
 }
 
 /*
  * Commit transform to rigidbody. Updates matrices
  */
-VG_STATIC void rb_update_transform( rigidbody *rb )
+static void rb_update_transform( rigidbody *rb )
 {
    q_normalize( rb->q );
    q_m3x3( rb->q, rb->to_world );
@@ -357,14 +208,9 @@ VG_STATIC void rb_update_transform( rigidbody *rb )
 
    m4x3_invert_affine( rb->to_world, rb->to_local );
 
-#if 0
-   m3x3_mulv( rb->to_world, (v3f){1.0f,0.0f, 0.0f}, rb->right );
-   m3x3_mulv( rb->to_world, (v3f){0.0f,1.0f, 0.0f}, rb->up );
-   m3x3_mulv( rb->to_world, (v3f){0.0f,0.0f,-1.0f}, rb->forward );
-#endif
-
-   m3x3_mul( rb->iI, rb->to_local, rb->iIw );
-   m3x3_mul( rb->to_world, rb->iIw, rb->iIw );
+   /* I = R I_0 R^T */
+   m3x3_mul( rb->to_world, rb->iI, rb->iIw );
+   m3x3_mul( rb->iIw, rb->to_local, rb->iIw );
 
    rb_update_bounds( rb );
 }
@@ -373,10 +219,9 @@ VG_STATIC void rb_update_transform( rigidbody *rb )
  * Extrapolate rigidbody into a transform based on vg accumulator.
  * Useful for rendering
  */
-VG_STATIC void rb_extrapolate( rigidbody *rb, v3f co, v4f q )
+static void rb_extrapolate( rigidbody *rb, v3f co, v4f q )
 {
-   float substep = vg_clampf( vg.accumulator / k_rb_delta, 0.0f, 1.0f );
-
+   float substep = vg.time_fixed_extrapolate;
    v3_muladds( rb->co, rb->v, k_rb_delta*substep, co );
 
    if( v3_length2( rb->w ) > 0.0f ){
@@ -398,8 +243,7 @@ VG_STATIC void rb_extrapolate( rigidbody *rb, v3f co, v4f q )
 /*
  * Initialize rigidbody and calculate masses, inertia
  */
-VG_STATIC void rb_init_object( rb_object *obj )
-{
+static void rb_init_object( rb_object *obj, f32 inertia_scale ){
    float volume = 1.0f;
    int inert = 0;
 
@@ -409,14 +253,14 @@ VG_STATIC void rb_init_object( rb_object *obj )
       volume = dims[0]*dims[1]*dims[2];
    }
    else if( obj->type == k_rb_shape_sphere ){
-      volume = sphere_volume( obj->inf.sphere.radius );
+      volume = vg_sphere_volume( obj->inf.sphere.radius );
       v3_fill( obj->rb.bbx[0], -obj->inf.sphere.radius );
       v3_fill( obj->rb.bbx[1],  obj->inf.sphere.radius );
    }
    else if( obj->type == k_rb_shape_capsule ){
       float r = obj->inf.capsule.radius,
             h = obj->inf.capsule.height;
-      volume = sphere_volume( r ) + VG_PIf * r*r * (h - r*2.0f);
+      volume = vg_sphere_volume( r ) + VG_PIf * r*r * (h - r*2.0f);
 
       v3_fill( obj->rb.bbx[0], -r );
       v3_fill( obj->rb.bbx[1],  r );
@@ -430,44 +274,73 @@ VG_STATIC void rb_init_object( rb_object *obj )
 
    if( inert ){
       obj->rb.inv_mass = 0.0f;
-      v3_zero( obj->rb.I );
       m3x3_zero( obj->rb.iI );
    }
    else{
-      float mass = 2.0f*volume;
+      f32 mass = 8.0f*volume;
       obj->rb.inv_mass = 1.0f/mass;
 
-      v3f extent;
+      v3f extent, com;
       v3_sub( obj->rb.bbx[1], obj->rb.bbx[0], extent );
-      v3_muls( extent, 0.5f, extent );
+      v3_muladds( obj->rb.bbx[0], extent, 0.5f, com );
 
       /* local intertia tensor */
-      float scale = k_inertia_scale;
-      float ex2 = scale*extent[0]*extent[0],
-            ey2 = scale*extent[1]*extent[1],
-            ez2 = scale*extent[2]*extent[2];
-
-      obj->rb.I[0] = ((1.0f/12.0f) * mass * (ey2+ez2));
-      obj->rb.I[1] = ((1.0f/12.0f) * mass * (ex2+ez2));
-      obj->rb.I[2] = ((1.0f/12.0f) * mass * (ex2+ey2));
-
-      m3x3_identity( obj->rb.iI );
-      obj->rb.iI[0][0] = obj->rb.I[0];
-      obj->rb.iI[1][1] = obj->rb.I[1];
-      obj->rb.iI[2][2] = obj->rb.I[2];
-      m3x3_inv( obj->rb.iI, obj->rb.iI );
+      f32 ex2 = extent[0]*extent[0],
+          ey2 = extent[1]*extent[1],
+          ez2 = extent[2]*extent[2];
+
+      /* compute inertia tensor */
+      v3f I;
+
+      if( obj->type == k_rb_shape_box ){
+         I[0] = inertia_scale * (ey2+ez2) * mass * (1.0f/12.0f);
+         I[1] = inertia_scale * (ex2+ez2) * mass * (1.0f/12.0f);
+         I[2] = inertia_scale * (ex2+ey2) * mass * (1.0f/12.0f);
+      }
+      else if( obj->type == k_rb_shape_sphere ){
+         f32 r = obj->inf.sphere.radius;
+         v3_fill( I, inertia_scale * r*r * mass * (2.0f/5.0f) );
+      }
+      else if( obj->type == k_rb_shape_capsule ){
+         f32 r = obj->inf.capsule.radius;
+         I[1] = inertia_scale * r*r * mass * (2.0f/5.0f);
+         I[0] = inertia_scale * (ey2+ez2) * mass * (1.0f/12.0f);
+         I[2] = inertia_scale * (ey2+ex2) * mass * (1.0f/12.0f);
+      }
+      else {
+         vg_fatal_error( "" );
+      }
+
+      m3x3f i;
+      m3x3_identity( i );
+      m3x3_setdiagonalv3( i, I );
+
+      /* compute translation */
+      m3x3f i_t, i_t_outer, i_t_scale;
+      m3x3_diagonal( i_t, v3_dot(com,com) );
+      m3x3_outer_product( i_t_outer, com, com );
+      m3x3_sub( i_t, i_t_outer, i_t );
+      m3x3_diagonal( i_t_scale, mass );
+      m3x3_mul( i_t_scale, i_t, i_t );
+
+      /* TODO: compute rotation */
+
+      /* add Ic and Ict */
+      m3x3_add( i, i_t, i );
+
+      /* store as inverted */
+      m3x3_inv( i, obj->rb.iI );
    }
 
    rb_update_transform( &obj->rb );
 }
 
-VG_STATIC void rb_iter( rigidbody *rb )
-{
+static void rb_iter( rigidbody *rb ){
    if( !vg_validf( rb->v[0] ) ||
        !vg_validf( rb->v[1] ) ||
        !vg_validf( rb->v[2] ) )
    {
-      vg_fatal_exit_loop( "NaN velocity" );
+      vg_fatal_error( "NaN velocity" );
    }
 
    v3f gravity = { 0.0f, -9.8f, 0.0f };
@@ -490,9 +363,11 @@ VG_STATIC void rb_iter( rigidbody *rb )
       q_mul( rotation, rb->q, rb->q );
    }
 
+#if 0
    /* damping */
    v3_muls( rb->v, 1.0f/(1.0f+k_rb_delta*k_damp_linear), rb->v );
    v3_muls( rb->w, 1.0f/(1.0f+k_rb_delta*k_damp_angular), rb->w );
+#endif
 }
 
 
@@ -505,8 +380,7 @@ VG_STATIC void rb_iter( rigidbody *rb )
 /* 
  * Project AABB, and triangle interval onto axis to check if they overlap
  */
-VG_STATIC int rb_box_triangle_interval( v3f extent, v3f axis, v3f tri[3] )
-{
+static int rb_box_triangle_interval( v3f extent, v3f axis, v3f tri[3] ){
    float 
 
    r = extent[0] * fabsf(axis[0]) +
@@ -526,9 +400,8 @@ VG_STATIC int rb_box_triangle_interval( v3f extent, v3f axis, v3f tri[3] )
 /*
  * Seperating axis test box vs triangle
  */
-VG_STATIC int rb_box_triangle_sat( v3f extent, v3f center,
-                                   m4x3f to_local, v3f tri_src[3] )
-{
+static int rb_box_triangle_sat( v3f extent, v3f center,
+                                   m4x3f to_local, v3f tri_src[3] ){
    v3f tri[3];
 
    for( int i=0; i<3; i++ ){
@@ -574,8 +447,7 @@ VG_STATIC int rb_box_triangle_sat( v3f extent, v3f center,
  * -----------------------------------------------------------------------------
  */
 
-VG_STATIC int rb_manifold_apply_filtered( rb_ct *man, int len )
-{
+static int rb_manifold_apply_filtered( rb_ct *man, int len ){
    int k = 0;
 
    for( int i=0; i<len; i++ ){
@@ -593,8 +465,7 @@ VG_STATIC int rb_manifold_apply_filtered( rb_ct *man, int len )
 /*
  * Merge two contacts if they are within radius(r) of eachother
  */
-VG_STATIC void rb_manifold_contact_weld( rb_ct *ci, rb_ct *cj, float r )
-{
+static void rb_manifold_contact_weld( rb_ct *ci, rb_ct *cj, float r ){
    if( v3_dist2( ci->co, cj->co ) < r*r ){
       cj->type = k_contact_type_disabled;
       ci->p = (ci->p + cj->p) * 0.5f;
@@ -625,8 +496,7 @@ VG_STATIC void rb_manifold_contact_weld( rb_ct *ci, rb_ct *cj, float r )
 /*
  * 
  */
-VG_STATIC void rb_manifold_filter_joint_edges( rb_ct *man, int len, float r )
-{
+static void rb_manifold_filter_joint_edges( rb_ct *man, int len, float r ){
    for( int i=0; i<len-1; i++ ){
       rb_ct *ci = &man[i];
       if( ci->type != k_contact_type_edge ) 
@@ -644,11 +514,8 @@ VG_STATIC void rb_manifold_filter_joint_edges( rb_ct *man, int len, float r )
 
 /*
  * Resolve overlapping pairs
- *
- * TODO: Remove?
  */
-VG_STATIC void rb_manifold_filter_pairs( rb_ct *man, int len, float r )
-{
+static void rb_manifold_filter_pairs( rb_ct *man, int len, float r ){
    for( int i=0; i<len-1; i++ ){
       rb_ct *ci = &man[i];
       int similar = 0;
@@ -684,8 +551,7 @@ VG_STATIC void rb_manifold_filter_pairs( rb_ct *man, int len, float r )
 /* 
  * Remove contacts that are facing away from A
  */
-VG_STATIC void rb_manifold_filter_backface( rb_ct *man, int len )
-{
+static void rb_manifold_filter_backface( rb_ct *man, int len ){
    for( int i=0; i<len; i++ ){
       rb_ct *ct = &man[i];
       if( ct->type == k_contact_type_disabled ) 
@@ -702,8 +568,7 @@ VG_STATIC void rb_manifold_filter_backface( rb_ct *man, int len )
 /*
  * Filter out duplicate coplanar results. Good for spheres.
  */
-VG_STATIC void rb_manifold_filter_coplanar( rb_ct *man, int len, float w )
-{
+static void rb_manifold_filter_coplanar( rb_ct *man, int len, float w ){
    for( int i=0; i<len; i++ ){
       rb_ct *ci = &man[i];
       if( ci->type == k_contact_type_disabled ||
@@ -757,8 +622,7 @@ VG_STATIC void rb_manifold_filter_coplanar( rb_ct *man, int len, float w )
  * pairs will only ammend these if they are creating a collision
  */
 typedef struct capsule_manifold capsule_manifold;
-struct capsule_manifold
-{
+struct capsule_manifold{
    float t0, t1;
    float r0, r1;
    v3f d0, d1;
@@ -768,9 +632,8 @@ struct capsule_manifold
  * Expand a line manifold with a new pair. t value is the time along segment
  * on the oriented object which created this pair.
  */
-VG_STATIC void rb_capsule_manifold( v3f pa, v3f pb, float t, float r, 
-                                    capsule_manifold *manifold )
-{
+static void rb_capsule_manifold( v3f pa, v3f pb, float t, float r, 
+                                    capsule_manifold *manifold ){
    v3f delta;
    v3_sub( pa, pb, delta );
 
@@ -789,16 +652,14 @@ VG_STATIC void rb_capsule_manifold( v3f pa, v3f pb, float t, float r,
    }
 }
 
-VG_STATIC void rb_capsule_manifold_init( capsule_manifold *manifold )
-{
+static void rb_capsule_manifold_init( capsule_manifold *manifold ){
    manifold->t0 =  INFINITY;
    manifold->t1 = -INFINITY;
 }
 
-VG_STATIC int rb_capsule__manifold_done( m4x3f mtx, rb_capsule *c,
+static int rb_capsule__manifold_done( m4x3f mtx, rb_capsule *c,
                                          capsule_manifold *manifold,
-                                         rb_ct *buf )
-{
+                                         rb_ct *buf ){
    v3f p0, p1;
    v3_muladds( mtx[3], mtx[1], -c->height*0.5f+c->radius, p0 );
    v3_muladds( mtx[3], mtx[1],  c->height*0.5f-c->radius, p1 );
@@ -847,8 +708,7 @@ VG_STATIC int rb_capsule__manifold_done( m4x3f mtx, rb_capsule *c,
    return count;
 }
 
-VG_STATIC int rb_capsule_sphere( rb_object *obja, rb_object *objb, rb_ct *buf )
-{
+static int rb_capsule_sphere( rb_object *obja, rb_object *objb, rb_ct *buf ){
    rigidbody *rba = &obja->rb, *rbb = &objb->rb;
    float h = obja->inf.capsule.height,
         ra = obja->inf.capsule.radius,
@@ -888,9 +748,8 @@ VG_STATIC int rb_capsule_sphere( rb_object *obja, rb_object *objb, rb_ct *buf )
    return 0;
 }
 
-VG_STATIC int rb_capsule__capsule( m4x3f mtxA, rb_capsule *ca,
-                                   m4x3f mtxB, rb_capsule *cb, rb_ct *buf )
-{
+static int rb_capsule__capsule( m4x3f mtxA, rb_capsule *ca,
+                                   m4x3f mtxB, rb_capsule *cb, rb_ct *buf ){
    float ha = ca->height,
          hb = cb->height,
          ra = ca->radius,
@@ -924,137 +783,7 @@ VG_STATIC int rb_capsule__capsule( m4x3f mtxA, rb_capsule *ca,
    return rb_capsule__manifold_done( mtxA, ca, &manifold, buf );
 }
 
-#if 0
-/*
- * Generates up to two contacts; optimised for the most stable manifold
- */
-VG_STATIC int rb_capsule_box( rigidbody *rba, rigidbody *rbb, rb_ct *buf )
-{
-   float h = rba->inf.capsule.height,
-         r = rba->inf.capsule.radius;
-
-   /*
-    * Solving this in symetric local space of the cube saves us some time and a 
-    * couple branches when it comes to the quad stage.
-    */
-   v3f centroid;
-   v3_add( rbb->bbx[0], rbb->bbx[1], centroid );
-   v3_muls( centroid, 0.5f, centroid );
-
-   boxf bbx;
-   v3_sub( rbb->bbx[0], centroid, bbx[0] );
-   v3_sub( rbb->bbx[1], centroid, bbx[1] );
-   
-   v3f pc, p0w, p1w, p0, p1;
-   v3_muladds( rba->co, rba->up, -h*0.5f+r, p0w );
-   v3_muladds( rba->co, rba->up,  h*0.5f-r, p1w );
-
-   m4x3_mulv( rbb->to_local, p0w, p0 );
-   m4x3_mulv( rbb->to_local, p1w, p1 );
-   v3_sub( p0, centroid, p0 );
-   v3_sub( p1, centroid, p1 );
-   v3_add( p0, p1, pc );
-   v3_muls( pc, 0.5f, pc );
-
-   /* 
-    * Finding an appropriate quad to collide lines with
-    */
-   v3f region;
-   v3_div( pc, bbx[1], region );
-   
-   v3f quad[4];
-   if( (fabsf(region[0]) > fabsf(region[1])) && 
-       (fabsf(region[0]) > fabsf(region[2])) )
-   {
-      float px = vg_signf(region[0]) * bbx[1][0];
-      v3_copy( (v3f){ px, bbx[0][1], bbx[0][2] }, quad[0] );
-      v3_copy( (v3f){ px, bbx[1][1], bbx[0][2] }, quad[1] );
-      v3_copy( (v3f){ px, bbx[1][1], bbx[1][2] }, quad[2] );
-      v3_copy( (v3f){ px, bbx[0][1], bbx[1][2] }, quad[3] );
-   }
-   else if( fabsf(region[1]) > fabsf(region[2]) )
-   {
-      float py = vg_signf(region[1]) * bbx[1][1];
-      v3_copy( (v3f){ bbx[0][0], py, bbx[0][2] }, quad[0] );
-      v3_copy( (v3f){ bbx[1][0], py, bbx[0][2] }, quad[1] );
-      v3_copy( (v3f){ bbx[1][0], py, bbx[1][2] }, quad[2] );
-      v3_copy( (v3f){ bbx[0][0], py, bbx[1][2] }, quad[3] );
-   }
-   else
-   {
-      float pz = vg_signf(region[2]) * bbx[1][2];
-      v3_copy( (v3f){ bbx[0][0], bbx[0][1], pz }, quad[0] );
-      v3_copy( (v3f){ bbx[1][0], bbx[0][1], pz }, quad[1] );
-      v3_copy( (v3f){ bbx[1][0], bbx[1][1], pz }, quad[2] );
-      v3_copy( (v3f){ bbx[0][0], bbx[1][1], pz }, quad[3] );
-   }
-
-   capsule_manifold manifold;
-   rb_capsule_manifold_init( &manifold );
-   
-   v3f c0, c1;
-   closest_point_aabb( p0, bbx, c0 );
-   closest_point_aabb( p1, bbx, c1 );
-
-   v3f d0, d1, da;
-   v3_sub( c0, p0, d0 );
-   v3_sub( c1, p1, d1 );
-   v3_sub( p1, p0, da );
-   
-   v3_normalize(d0);
-   v3_normalize(d1);
-   v3_normalize(da);
-
-   if( v3_dot( da, d0 ) <= 0.01f )
-      rb_capsule_manifold( p0, c0, 0.0f, r, &manifold );
-
-   if( v3_dot( da, d1 ) >= -0.01f )
-      rb_capsule_manifold( p1, c1, 1.0f, r, &manifold );
-
-   for( int i=0; i<4; i++ )
-   {
-      int i0 = i,
-          i1 = (i+1)%4;
-
-      v3f ca, cb;
-      float ta, tb;
-      closest_segment_segment( p0, p1, quad[i0], quad[i1], &ta, &tb, ca, cb );
-      rb_capsule_manifold( ca, cb, ta, r, &manifold );
-   }
-
-   /*
-    * Create final contacts based on line manifold
-    */
-   m3x3_mulv( rbb->to_world, manifold.d0, manifold.d0 );
-   m3x3_mulv( rbb->to_world, manifold.d1, manifold.d1 );
-
-   /*
-    * Debugging
-    */
-
-#if 0
-   for( int i=0; i<4; i++ )
-   {
-      v3f q0, q1;
-      int i0 = i,
-          i1 = (i+1)%4;
-
-      v3_add( quad[i0], centroid, q0 );
-      v3_add( quad[i1], centroid, q1 );
-      
-      m4x3_mulv( rbb->to_world, q0, q0 );
-      m4x3_mulv( rbb->to_world, q1, q1 );
-      
-      vg_line( q0, q1, 0xffffffff );
-   }
-#endif
-
-   return rb_capsule_manifold_done( rba, rbb, &manifold, buf );
-}
-#endif
-
-VG_STATIC int rb_sphere_box( rb_object *obja, rb_object *objb, rb_ct *buf )
-{
+static int rb_sphere_box( rb_object *obja, rb_object *objb, rb_ct *buf ){
    v3f co, delta;
    rigidbody *rba = &obja->rb, *rbb = &objb->rb;
 
@@ -1109,8 +838,7 @@ VG_STATIC int rb_sphere_box( rb_object *obja, rb_object *objb, rb_ct *buf )
    return 0;
 }
 
-VG_STATIC int rb_sphere_sphere( rb_object *obja, rb_object *objb, rb_ct *buf )
-{
+static int rb_sphere_sphere( rb_object *obja, rb_object *objb, rb_ct *buf ){
    rigidbody *rba = &obja->rb, *rbb = &objb->rb;
    v3f delta;
    v3_sub( rba->co, rbb->co, delta );
@@ -1139,61 +867,8 @@ VG_STATIC int rb_sphere_sphere( rb_object *obja, rb_object *objb, rb_ct *buf )
    return 0;
 }
 
-//#define RIGIDBODY_DYNAMIC_MESH_EDGES
-
-#if 0
-__attribute__ ((deprecated))
-VG_STATIC int rb_sphere_triangle( rigidbody *rba, rigidbody *rbb, 
-                                  v3f tri[3], rb_ct *buf )
-{
-   v3f delta, co;
-
-#ifdef RIGIDBODY_DYNAMIC_MESH_EDGES
-   closest_on_triangle_1( rba->co, tri, co );
-#else
-   enum contact_type type = closest_on_triangle_1( rba->co, tri, co );
-#endif
-
-   v3_sub( rba->co, co, delta );
-
-   float d2 = v3_length2( delta ),
-          r = rba->inf.sphere.radius;
-
-   if( d2 < r*r )
-   {
-      rb_ct *ct = buf;
-
-      v3f ab, ac, tn;
-      v3_sub( tri[2], tri[0], ab );
-      v3_sub( tri[1], tri[0], ac );
-      v3_cross( ac, ab, tn );
-      v3_copy( tn, ct->n );
-
-      if( v3_length2( ct->n ) <= 0.00001f )
-      {
-         vg_error( "Zero area triangle!\n" );
-         return 0;
-      }
-
-      v3_normalize( ct->n );
-
-      float d = sqrtf(d2);
-
-      v3_copy( co, ct->co );
-      ct->type = type;
-      ct->p = r-d;
-      ct->rba = rba;
-      ct->rbb = rbb;
-      return 1;
-   }
-
-   return 0;
-}
-#endif
-
-VG_STATIC int rb_sphere__triangle( m4x3f mtxA, rb_sphere *b,
-                                   v3f tri[3], rb_ct *buf )
-{
+static int rb_sphere__triangle( m4x3f mtxA, rb_sphere *b,
+                                   v3f tri[3], rb_ct *buf ){
    v3f delta, co;
    enum contact_type type = closest_on_triangle_1( mtxA[3], tri, co );
 
@@ -1212,7 +887,9 @@ VG_STATIC int rb_sphere__triangle( m4x3f mtxA, rb_sphere *b,
       v3_copy( tn, ct->n );
 
       if( v3_length2( ct->n ) <= 0.00001f ){
+#ifdef RIGIDBODY_CRY_ABOUT_EVERYTHING
          vg_error( "Zero area triangle!\n" );
+#endif
          return 0;
       }
 
@@ -1229,14 +906,10 @@ VG_STATIC int rb_sphere__triangle( m4x3f mtxA, rb_sphere *b,
    return 0;
 }
 
-VG_STATIC int rb_sphere__scene( m4x3f mtxA, rb_sphere *b,
-                                m4x3f mtxB, rb_scene *s, rb_ct *buf )
-{
-   scene *sc = s->bh_scene->user;
-
-   bh_iter it;
-   bh_iter_init( 0, &it );
-   int idx;
+static int rb_sphere__scene( m4x3f mtxA, rb_sphere *b,
+                                m4x3f mtxB, rb_scene *s, rb_ct *buf, 
+                                u16 ignore ){
+   scene_context *sc = s->bh_scene->user;
 
    int count = 0;
 
@@ -1244,11 +917,17 @@ VG_STATIC int rb_sphere__scene( m4x3f mtxA, rb_sphere *b,
    boxf box;
    v3_sub( mtxA[3], (v3f){ r,r,r }, box[0] );
    v3_add( mtxA[3], (v3f){ r,r,r }, box[1] );
+
+   bh_iter it;
+   i32 idx;
+   bh_iter_init_box( 0, &it, box );
    
-   while( bh_next( s->bh_scene, &it, box, &idx ) ){
+   while( bh_next( s->bh_scene, &it, &idx ) ){
       u32 *ptri = &sc->arrindices[ idx*3 ];
       v3f tri[3];
 
+      if( sc->arrvertices[ptri[0]].flags & ignore ) continue;
+
       for( int j=0; j<3; j++ )
          v3_copy( sc->arrvertices[ptri[j]].co, tri[j] );
       
@@ -1270,11 +949,9 @@ VG_STATIC int rb_sphere__scene( m4x3f mtxA, rb_sphere *b,
    return count;
 }
 
-VG_STATIC int rb_box__scene( m4x3f mtxA, boxf bbx,
-                             m4x3f mtxB, rb_scene *s, rb_ct *buf )
-{
-#if 1
-   scene *sc = s->bh_scene->user;
+static int rb_box__scene( m4x3f mtxA, boxf bbx,
+                             m4x3f mtxB, rb_scene *s, rb_ct *buf, u16 ignore ){
+   scene_context *sc = s->bh_scene->user;
    v3f tri[3];
 
    v3f extent, center;
@@ -1295,14 +972,15 @@ VG_STATIC int rb_box__scene( m4x3f mtxA, boxf bbx,
    m4x3_invert_affine( mtxA, to_local );
 
    bh_iter it;
-   bh_iter_init( 0, &it );
+   bh_iter_init_box( 0, &it, world_bbx );
    int idx;
    int count = 0;
 
    vg_line_boxf( world_bbx, VG__RED );
    
-   while( bh_next( s->bh_scene, &it, world_bbx, &idx ) ){
+   while( bh_next( s->bh_scene, &it, &idx ) ){
       u32 *ptri = &sc->arrindices[ idx*3 ];
+      if( sc->arrvertices[ptri[0]].flags & ignore ) continue;
 
       for( int j=0; j<3; j++ )
          v3_copy( sc->arrvertices[ptri[j]].co, tri[j] );
@@ -1323,6 +1001,14 @@ VG_STATIC int rb_box__scene( m4x3f mtxA, boxf bbx,
       v3_sub( tri[1], tri[0], v0 );
       v3_sub( tri[2], tri[0], v1 );
       v3_cross( v0, v1, n );
+
+      if( v3_length2( n ) <= 0.00001f ){
+#ifdef RIGIDBODY_CRY_ABOUT_EVERYTHING
+         vg_error( "Zero area triangle!\n" );
+#endif
+         return 0;
+      }
+
       v3_normalize( n );
 
       /* find best feature */
@@ -1415,61 +1101,58 @@ VG_STATIC int rb_box__scene( m4x3f mtxA, boxf bbx,
       }
    }
    return count;
-#else
-
-   scene *sc = s->bh_scene->user;
-   v3f tri[3];
-
-   v3f extent, center;
-   v3_sub( bbx[1], bbx[0], extent );
-   v3_muls( extent, 0.5f, extent );
-   v3_add( bbx[0], extent, center );
+}
 
-   float r = v3_length(extent);
-   boxf world_bbx;
-   v3_fill( world_bbx[0], -r );
-   v3_fill( world_bbx[1],  r );
-   for( int i=0; i<2; i++ ){
-      v3_add( center, world_bbx[i], world_bbx[i] );
-      v3_add( mtxA[3], world_bbx[i], world_bbx[i] );
-   }
+static int rb_capsule__triangle( m4x3f mtxA, rb_capsule *c,
+                                    v3f tri[3], rb_ct *buf ){
+   v3f pc, p0w, p1w;
+   v3_muladds( mtxA[3], mtxA[1], -c->height*0.5f+c->radius, p0w );
+   v3_muladds( mtxA[3], mtxA[1],  c->height*0.5f-c->radius, p1w );
 
-   m4x3f to_local;
-   m4x3_invert_affine( mtxA, to_local );
+   capsule_manifold manifold;
+   rb_capsule_manifold_init( &manifold );
 
-   bh_iter it;
-   bh_iter_init( 0, &it );
-   int idx;
-   int count = 0;
+   v3f v0, v1, n;
+   v3_sub( tri[1], tri[0], v0 );
+   v3_sub( tri[2], tri[0], v1 );
+   v3_cross( v0, v1, n );
 
-   vg_line_boxf( world_bbx, VG__RED );
-   
-   while( bh_next( s->bh_scene, &it, world_bbx, &idx ) ){
-      u32 *ptri = &sc->arrindices[ idx*3 ];
+   if( v3_length2( n ) <= 0.00001f ){
+#ifdef RIGIDBODY_CRY_ABOUT_EVERYTHING
+      vg_error( "Zero area triangle!\n" );
+#endif
+      return 0;
+   }
 
-      for( int j=0; j<3; j++ )
-         v3_copy( sc->arrvertices[ptri[j]].co, tri[j] );
+   v3_normalize( n );
 
-      vg_line( tri[0],tri[1],VG__BLACK );
-      vg_line( tri[1],tri[2],VG__BLACK );
-      vg_line( tri[2],tri[0],VG__BLACK );
+#if 1
+   /* deep penetration recovery. for when we clip through the triangles. so its
+    * not very 'correct' */
+   f32 dist;
+   if( ray_tri( tri, p0w, mtxA[1], &dist, 1 ) ){
+      f32 l = c->height - c->radius*2.0f;
+      if( (dist >= 0.0f) && (dist < l) ){
+         v3f co;
+         v3_muladds( p0w, mtxA[1], dist, co );
+         vg_line_point( co, 0.02f, 0xffffff00 );
+
+         v3f d0, d1;
+         v3_sub( p0w, co, d0 );
+         v3_sub( p1w, co, d1 );
+
+         f32 p = vg_minf( v3_dot( n, d0 ), v3_dot( n, d1 ) ) - c->radius;
+         
+         rb_ct *ct = buf;
+         ct->p = -p;
+         ct->type = k_contact_type_default;
+         v3_copy( n, ct->n );
+         v3_muladds( co, n, p, ct->co );
 
-      v3f clip[2][8];
-      u32 clip_length = 0;
+         return 1;
+      }
    }
-
 #endif
-}
-
-VG_STATIC int rb_capsule__triangle( m4x3f mtxA, rb_capsule *c,
-                                    v3f tri[3], rb_ct *buf )
-{
-   v3f pc, p0w, p1w;
-   v3_muladds( mtxA[3], mtxA[1], -c->height*0.5f+c->radius, p0w );
-   v3_muladds( mtxA[3], mtxA[1],  c->height*0.5f-c->radius, p1w );
-
-   capsule_manifold manifold;
-   rb_capsule_manifold_init( &manifold );
    
    v3f c0, c1;
    closest_on_triangle_1( p0w, tri, c0 );
@@ -1484,12 +1167,13 @@ VG_STATIC int rb_capsule__triangle( m4x3f mtxA, rb_capsule *c,
    v3_normalize(d1);
    v3_normalize(da);
 
+   /* the two balls at the ends */
    if( v3_dot( da, d0 ) <= 0.01f )
       rb_capsule_manifold( p0w, c0, 0.0f, c->radius, &manifold );
-
    if( v3_dot( da, d1 ) >= -0.01f )
       rb_capsule_manifold( p1w, c1, 1.0f, c->radius, &manifold );
 
+   /* the edges to edges */
    for( int i=0; i<3; i++ ){
       int i0 = i,
           i1 = (i+1)%3;
@@ -1500,12 +1184,6 @@ VG_STATIC int rb_capsule__triangle( m4x3f mtxA, rb_capsule *c,
       rb_capsule_manifold( ca, cb, ta, c->radius, &manifold );
    }
 
-   v3f v0, v1, n;
-   v3_sub( tri[1], tri[0], v0 );
-   v3_sub( tri[2], tri[0], v1 );
-   v3_cross( v0, v1, n );
-   v3_normalize( n );
-
    int count = rb_capsule__manifold_done( mtxA, c, &manifold, buf );
    for( int i=0; i<count; i++ )
       v3_copy( n, buf[i].n );
@@ -1514,25 +1192,25 @@ VG_STATIC int rb_capsule__triangle( m4x3f mtxA, rb_capsule *c,
 }
 
 /* mtxB is defined only for tradition; it is not used currently */
-VG_STATIC int rb_capsule__scene( m4x3f mtxA, rb_capsule *c,
+static int rb_capsule__scene( m4x3f mtxA, rb_capsule *c,
                                  m4x3f mtxB, rb_scene *s, 
-                                 rb_ct *buf )
-{
-   bh_iter it;
-   bh_iter_init( 0, &it );
-   int idx;
+                                 rb_ct *buf, u16 ignore ){
    int count = 0;
 
    boxf bbx;
    v3_sub( mtxA[3], (v3f){ c->height, c->height, c->height }, bbx[0] );
    v3_add( mtxA[3], (v3f){ c->height, c->height, c->height }, bbx[1] );
    
-   scene *sc = s->bh_scene->user;
+   scene_context *sc = s->bh_scene->user;
    
-   while( bh_next( s->bh_scene, &it, bbx, &idx ) ){
+   bh_iter it;
+   bh_iter_init_box( 0, &it, bbx );
+   i32 idx;
+   while( bh_next( s->bh_scene, &it, &idx ) ){
       u32 *ptri = &sc->arrindices[ idx*3 ];
-      v3f tri[3];
+      if( sc->arrvertices[ptri[0]].flags & ignore ) continue;
 
+      v3f tri[3];
       for( int j=0; j<3; j++ )
          v3_copy( sc->arrvertices[ptri[j]].co, tri[j] );
       
@@ -1550,16 +1228,14 @@ VG_STATIC int rb_capsule__scene( m4x3f mtxA, rb_capsule *c,
    return count;
 }
 
-VG_STATIC int rb_global_has_space( void )
-{
+static int rb_global_has_space( void ){
    if( rb_contact_count + 16 > vg_list_size(rb_contact_buffer) )
       return 0;
 
    return 1;
 }
 
-VG_STATIC rb_ct *rb_global_buffer( void )
-{
+static rb_ct *rb_global_buffer( void ){
    return &rb_contact_buffer[ rb_contact_count ];
 }
 
@@ -1569,30 +1245,26 @@ VG_STATIC rb_ct *rb_global_buffer( void )
  * -----------------------------------------------------------------------------
  */
 
-VG_STATIC void rb_solver_reset(void)
-{
+static void rb_solver_reset(void){
    rb_contact_count = 0;
 }
 
-VG_STATIC rb_ct *rb_global_ct(void)
-{
+static rb_ct *rb_global_ct(void){
    return rb_contact_buffer + rb_contact_count;
 }
 
-VG_STATIC void rb_prepare_contact( rb_ct *ct, float timestep )
-{
-   ct->bias = -0.2f * (timestep*3600.0f) 
+static void rb_prepare_contact( rb_ct *ct, float timestep ){
+   ct->bias = -k_phys_baumgarte * (timestep*3600.0f) 
                * vg_minf( 0.0f, -ct->p+k_penetration_slop );
    
-   rb_tangent_basis( ct->n, ct->t[0], ct->t[1] );
+   v3_tangent_basis( ct->n, ct->t[0], ct->t[1] );
    ct->norm_impulse = 0.0f;
    ct->tangent_impulse[0] = 0.0f;
    ct->tangent_impulse[1] = 0.0f;
 }
 
 /* calculate total move. manifold should belong to ONE object only */
-VG_STATIC void rb_depenetrate( rb_ct *manifold, int len, v3f dt )
-{
+static void rb_depenetrate( rb_ct *manifold, int len, v3f dt ){
    v3_zero( dt );
 
    for( int j=0; j<7; j++ )
@@ -1613,8 +1285,7 @@ VG_STATIC void rb_depenetrate( rb_ct *manifold, int len, v3f dt )
 /*
  * Initializing things like tangent vectors
  */
-VG_STATIC void rb_presolve_contacts( rb_ct *buffer, int len )
-{
+static void rb_presolve_contacts( rb_ct *buffer, int len ){
    for( int i=0; i<len; i++ ){
       rb_ct *ct = &buffer[i];
       rb_prepare_contact( ct, k_rb_delta );
@@ -1655,8 +1326,7 @@ VG_STATIC void rb_presolve_contacts( rb_ct *buffer, int len )
 /*
  * Creates relative contact velocity vector
  */
-VG_STATIC void rb_rcv( rigidbody *rba, rigidbody *rbb, v3f ra, v3f rb, v3f rv )
-{
+static void rb_rcv( rigidbody *rba, rigidbody *rbb, v3f ra, v3f rb, v3f rv ){
    v3f rva, rvb;
    v3_cross( rba->w, ra, rva );
    v3_add(   rba->v, rva, rva );
@@ -1666,8 +1336,7 @@ VG_STATIC void rb_rcv( rigidbody *rba, rigidbody *rbb, v3f ra, v3f rb, v3f rv )
    v3_sub( rva, rvb, rv );
 }
 
-VG_STATIC void rb_contact_restitution( rb_ct *ct, float cr )
-{
+static void rb_contact_restitution( rb_ct *ct, float cr ){
    v3f rv, ra, rb;
    v3_sub( ct->co, ct->rba->co, ra );
    v3_sub( ct->co, ct->rbb->co, rb );
@@ -1683,8 +1352,7 @@ VG_STATIC void rb_contact_restitution( rb_ct *ct, float cr )
 /*
  * Apply impulse to object
  */
-VG_STATIC void rb_linear_impulse( rigidbody *rb, v3f delta, v3f impulse )
-{
+static void rb_linear_impulse( rigidbody *rb, v3f delta, v3f impulse ){
    /* linear */
    v3_muladds( rb->v, impulse,  rb->inv_mass, rb->v );
    
@@ -1699,8 +1367,7 @@ VG_STATIC void rb_linear_impulse( rigidbody *rb, v3f delta, v3f impulse )
 /*
  * One iteration to solve the contact constraint
  */
-VG_STATIC void rb_solve_contacts( rb_ct *buf, int len )
-{
+static void rb_solve_contacts( rb_ct *buf, int len ){
    for( int i=0; i<len; i++ ){
       struct contact *ct = &buf[i];
 
@@ -1751,8 +1418,7 @@ VG_STATIC void rb_solve_contacts( rb_ct *buf, int len )
  * -----------------------------------------------------------------------------
  */
 
-VG_STATIC void rb_debug_position_constraints( rb_constr_pos *buffer, int len )
-{
+static void rb_debug_position_constraints( rb_constr_pos *buffer, int len ){
    for( int i=0; i<len; i++ ){
       rb_constr_pos *constr = &buffer[i];
       rigidbody *rba = constr->rba, *rbb = constr->rbb;
@@ -1764,17 +1430,14 @@ VG_STATIC void rb_debug_position_constraints( rb_constr_pos *buffer, int len )
       v3f p0, p1;
       v3_add( wca, rba->co, p0 );
       v3_add( wcb, rbb->co, p1 );
-      vg_line_pt3( p0, 0.0025f, 0xff000000 );
-      vg_line_pt3( p1, 0.0025f, 0xffffffff );
+      vg_line_point( p0, 0.0025f, 0xff000000 );
+      vg_line_point( p1, 0.0025f, 0xffffffff );
       vg_line2( p0, p1, 0xff000000, 0xffffffff );
    }
 }
 
-VG_STATIC void rb_presolve_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf,
-                                                   int len )
-{
-   float size = 0.12f;
-
+static void rb_presolve_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf,
+                                                   int len ){
    for( int i=0; i<len; i++ ){
       rb_constr_swingtwist *st = &buf[ i ];
       
@@ -1862,9 +1525,8 @@ VG_STATIC void rb_presolve_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf,
    }
 }
 
-VG_STATIC void rb_debug_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf, 
-                                                int len )
-{
+static void rb_debug_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf, 
+                                                int len ){
    float size = 0.12f;
 
    for( int i=0; i<len; i++ ){
@@ -1885,13 +1547,13 @@ VG_STATIC void rb_debug_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf,
       v3f p0, p1;
       v3_muladds( center, va, size, p1 );
       vg_line( center, p1, 0xffffffff );
-      vg_line_pt3( p1, 0.00025f, 0xffffffff );
+      vg_line_point( p1, 0.00025f, 0xffffffff );
 
       if( st->tangent_violation ){
          v3_muladds( center, st->tangent_target, size, p0 );
 
          vg_line( center, p0, 0xff00ff00 );
-         vg_line_pt3( p0, 0.00025f, 0xff00ff00 );
+         vg_line_point( p0, 0.00025f, 0xff00ff00 );
          vg_line( p1, p0, 0xff000000 );
       }
       
@@ -1936,7 +1598,7 @@ VG_STATIC void rb_debug_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf,
       if( st->axis_violation ){
          v3_muladds( p0, st->axis_target, size*1.25f, p1 );
          vg_line( p0, p1, 0xffffff00 );
-         vg_line_pt3( p1, 0.0025f, 0xffffff80 );
+         vg_line_point( p1, 0.0025f, 0xffffff80 );
       }
 
       v3f refaxis;
@@ -1959,8 +1621,7 @@ VG_STATIC void rb_debug_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf,
 /*
  * Solve a list of positional constraints
  */
-VG_STATIC void rb_solve_position_constraints( rb_constr_pos *buf, int len )
-{
+static void rb_solve_position_constraints( rb_constr_pos *buf, int len ){
    for( int i=0; i<len; i++ ){
       rb_constr_pos *constr = &buf[i];
       rigidbody *rba = constr->rba, *rbb = constr->rbb;
@@ -2024,11 +1685,8 @@ VG_STATIC void rb_solve_position_constraints( rb_constr_pos *buf, int len )
    }
 }
 
-VG_STATIC void rb_solve_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf, 
-                                                int len )
-{
-   float size = 0.12f;
-
+static void rb_solve_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf, 
+                                                int len ){
    for( int i=0; i<len; i++ ){
       rb_constr_swingtwist *st = &buf[ i ];
 
@@ -2080,9 +1738,46 @@ VG_STATIC void rb_solve_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf,
    }
 }
 
-VG_STATIC void rb_solve_constr_angle( rigidbody *rba, rigidbody *rbb,
-                                      v3f ra, v3f rb )
-{
+/* debugging */
+static void rb_postsolve_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf, 
+                                                 u32 len ){
+   for( int i=0; i<len; i++ ){
+      rb_constr_swingtwist *st = &buf[ i ];
+
+      if( !st->axis_violation ){
+         st->conv_axis = 0.0f;
+         continue;
+      }
+
+      f32 rv = v3_dot( st->axis, st->rbb->w ) - 
+               v3_dot( st->axis, st->rba->w );
+
+      if( rv * (f32)st->axis_violation > 0.0f )
+         st->conv_axis = 0.0f;
+      else
+         st->conv_axis = rv;
+   }
+
+   for( int i=0; i<len; i++ ){
+      rb_constr_swingtwist *st = &buf[ i ];
+
+      if( !st->tangent_violation ){
+         st->conv_tangent = 0.0f;
+         continue;
+      }
+
+      f32 rv = v3_dot( st->tangent_axis, st->rbb->w ) - 
+               v3_dot( st->tangent_axis, st->rba->w );
+
+      if( rv > 0.0f )
+         st->conv_tangent = 0.0f;
+      else
+         st->conv_tangent = rv;
+   }
+}
+
+static void rb_solve_constr_angle( rigidbody *rba, rigidbody *rbb,
+                                      v3f ra, v3f rb ){
    m3x3f ssra, ssrb, ssrat, ssrbt;
    m3x3f cma, cmb;
 
@@ -2123,9 +1818,8 @@ VG_STATIC void rb_solve_constr_angle( rigidbody *rba, rigidbody *rbb,
  * Correct position constraint drift errors
  * [ 0.0 <= amt <= 1.0 ]: the correction amount
  */
-VG_STATIC void rb_correct_position_constraints( rb_constr_pos *buf, int len, 
-                                                float amt )
-{
+static void rb_correct_position_constraints( rb_constr_pos *buf, int len, 
+                                                float amt ){
    for( int i=0; i<len; i++ ){
       rb_constr_pos *constr = &buf[i];
       rigidbody *rba = constr->rba, *rbb = constr->rbb;
@@ -2137,14 +1831,21 @@ VG_STATIC void rb_correct_position_constraints( rb_constr_pos *buf, int len,
       v3_add( rbb->co, p1, p1 );
       v3_sub( p1, p0, d );
 
+#if 1
       v3_muladds( rbb->co, d, -1.0f * amt, rbb->co );
       rb_update_transform( rbb );
+#else
+      f32 mt = 1.0f/(rba->inv_mass+rbb->inv_mass),
+          a  = mt * (k_phys_baumgarte/k_rb_delta);
+
+      v3_muladds( rba->v, d, a* rba->inv_mass, rba->v );
+      v3_muladds( rbb->v, d, a*-rbb->inv_mass, rbb->v );
+#endif
    }
 }
 
-VG_STATIC void rb_correct_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf, 
-                                                  int len, float amt )
-{
+static void rb_correct_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf, 
+                                                  int len, float amt ){
    for( int i=0; i<len; i++ ){
       rb_constr_swingtwist *st = &buf[i];
 
@@ -2154,16 +1855,23 @@ VG_STATIC void rb_correct_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf,
       v3f va;
       m3x3_mulv( st->rbb->to_world, st->coneva, va );
 
-      float angle = v3_dot( va, st->tangent_target );
+      f32 angle = v3_dot( va, st->tangent_target );
 
       if( fabsf(angle) < 0.9999f ){
          v3f axis;
          v3_cross( va, st->tangent_target, axis );
-
+#if 1
+         angle = acosf(angle) * amt;
          v4f correction;
-         q_axis_angle( correction, axis, acosf(angle) * amt );
+         q_axis_angle( correction, axis, angle );
          q_mul( correction, st->rbb->q, st->rbb->q );
          rb_update_transform( st->rbb );
+#else
+         f32 mt = 1.0f/(st->rba->inv_mass+st->rbb->inv_mass),
+             wa = mt * acosf(angle) * (k_phys_baumgarte/k_rb_delta);
+         //v3_muladds( st->rba->w, axis, wa*-st->rba->inv_mass, st->rba->w );
+         v3_muladds( st->rbb->w, axis, wa* st->rbb->inv_mass, st->rbb->w );
+#endif
       }
    }
 
@@ -2176,31 +1884,39 @@ VG_STATIC void rb_correct_swingtwist_constraints( rb_constr_swingtwist *buf,
       v3f vxb;
       m3x3_mulv( st->rbb->to_world, st->conevxb, vxb );
 
-      float angle = v3_dot( vxb, st->axis_target );
+      f32 angle = v3_dot( vxb, st->axis_target );
 
       if( fabsf(angle) < 0.9999f ){
          v3f axis;
          v3_cross( vxb, st->axis_target, axis );
 
+#if 1
+         angle = acosf(angle) * amt;
          v4f correction;
-         q_axis_angle( correction, axis, acosf(angle) * amt );
+         q_axis_angle( correction, axis, angle );
          q_mul( correction, st->rbb->q, st->rbb->q );
          rb_update_transform( st->rbb );
+#else
+         f32 mt = 1.0f/(st->rba->inv_mass+st->rbb->inv_mass),
+             wa = mt * acosf(angle) * (k_phys_baumgarte/k_rb_delta);
+         //v3_muladds( st->rba->w, axis, wa*-0.5f, st->rba->w );
+         v3_muladds( st->rbb->w, axis, wa* st->rbb->inv_mass, st->rbb->w );
+#endif
       }
    }
 }
 
-VG_STATIC void rb_correct_contact_constraints( rb_ct *buf, int len, float amt )
-{
+static void rb_correct_contact_constraints( rb_ct *buf, int len, float amt ){
    for( int i=0; i<len; i++ ){
       rb_ct *ct = &buf[i];
       rigidbody *rba = ct->rba,
                 *rbb = ct->rbb;
 
-      float mass_total = 1.0f / (rba->inv_mass + rbb->inv_mass);
+      f32 mass_total = 1.0f / (rba->inv_mass + rbb->inv_mass),
+          d = ct->p*mass_total*amt;
 
-      v3_muladds( rba->co, ct->n, -mass_total * rba->inv_mass, rba->co );
-      v3_muladds( rbb->co, ct->n,  mass_total * rbb->inv_mass, rbb->co );
+      v3_muladds( rba->co, ct->n, -d * rba->inv_mass, rba->co );
+      v3_muladds( rbb->co, ct->n,  d * rbb->inv_mass, rbb->co );
    }
 }
 
@@ -2209,9 +1925,8 @@ VG_STATIC void rb_correct_contact_constraints( rb_ct *buf, int len, float amt )
  * Effectors
  */
 
-VG_STATIC void rb_effect_simple_bouyency( rigidbody *ra, v4f plane, 
-                                          float amt, float drag )
-{
+static void rb_effect_simple_bouyency( rigidbody *ra, v4f plane, 
+                                          float amt, float drag ){
    /* float */
    float depth  = v3_dot( plane, ra->co ) - plane[3],
          lambda = vg_clampf( -depth, 0.0f, 1.0f ) * amt;
@@ -2225,12 +1940,11 @@ VG_STATIC void rb_effect_simple_bouyency( rigidbody *ra, v4f plane,
 /* apply a spring&dampener force to match ra(worldspace) on rigidbody, to 
  * rt(worldspace)
  */
-VG_STATIC void rb_effect_spring_target_vector( rigidbody *rba, v3f ra, v3f rt,
+static void rb_effect_spring_target_vector( rigidbody *rba, v3f ra, v3f rt,
                                                float spring, float dampening,
-                                               float timestep )
-{
+                                               float timestep ){
    float d = v3_dot( rt, ra );
-   float a = vg_signf( d ) * acosf( vg_clampf( d, -1.0f, 1.0f ) );
+   float a = acosf( vg_clampf( d, -1.0f, 1.0f ) );
 
    v3f axis;
    v3_cross( rt, ra, axis );