DEADSOFTWARE

converted grid and tree to generics (fuck you, FPC! your generics fuckin' sux fuckin...
[d2df-sdl.git] / src / game / z_aabbtree.pas
index 32e12bf38fdf862c2955e177f24cbcf5dcb69782..3371a1ea82e90e17db293748e4c43b581ba4ce72 100644 (file)
@@ -21,15 +21,13 @@ unit z_aabbtree;
 
 interface
 
-uses e_log;
+uses
+  e_log, g_grid;
 
 
 // ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //
 type
-  {$IFDEF aabbtree_use_floats}Float = Single;{$ELSE}Float = Integer;{$ENDIF}
-  //PFloat = ^Float;
-
-  TTreeFlesh = TObject;
+  {$IFDEF aabbtree_use_floats}TreeNumber = Single;{$ELSE}TreeNumber = Integer;{$ENDIF}
 
 
 // ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //
@@ -42,9 +40,9 @@ type
   public
     constructor Create (ax, ay: Single; aangle: Single); overload;
     constructor Create (ax0, ay0, ax1, ay1: Single); overload;
-    constructor Create (const aray: Ray2D); overload;
+    constructor Create (var aray: Ray2D); overload;
 
-    procedure copyFrom (const aray: Ray2D); inline;
+    procedure copyFrom (var aray: Ray2D); inline;
 
     procedure normalizeDir (); inline;
 
@@ -56,46 +54,46 @@ type
 type
   AABB2D = record
   public
-    minX, minY, maxX, maxY: Float;
+    minX, minY, maxX, maxY: TreeNumber;
 
   private
     function getvalid (): Boolean; inline;
-    function getcenterX (): Float; inline;
-    function getcenterY (): Float; inline;
-    function getextentX (): Float; inline;
-    function getextentY (): Float; inline;
+    function getcenterX (): TreeNumber; inline;
+    function getcenterY (): TreeNumber; inline;
+    function getextentX (): TreeNumber; inline;
+    function getextentY (): TreeNumber; inline;
 
   public
-    constructor Create (x0, y0, x1, y1: Float); overload;
-    constructor Create (const aabb: AABB2D); overload;
-    constructor Create (const aabb0, aabb1: AABB2D); overload;
+    constructor Create (x0, y0, x1, y1: TreeNumber); overload;
+    constructor Create (var aabb: AABB2D); overload;
+    constructor Create (var aabb0, aabb1: AABB2D); overload;
 
-    procedure copyFrom (const aabb: AABB2D); inline;
-    procedure setDims (x0, y0, x1, y1: Float); inline;
+    procedure copyFrom (var aabb: AABB2D); inline;
+    procedure setDims (x0, y0, x1, y1: TreeNumber); inline;
 
-    procedure setMergeTwo (const aabb0, aabb1: AABB2D); inline;
+    procedure setMergeTwo (var aabb0, aabb1: AABB2D); inline;
 
-    function volume (): Float; inline;
+    function volume (): TreeNumber; inline;
 
-    procedure merge (const aabb: AABB2D); inline;
+    procedure merge (var aabb: AABB2D); inline;
 
     // return true if the current AABB contains the AABB given in parameter
-    function contains (const aabb: AABB2D): Boolean; inline; overload;
-    function contains (ax, ay: Float): Boolean; inline; overload;
+    function contains (var aabb: AABB2D): Boolean; inline; overload;
+    function contains (ax, ay: TreeNumber): Boolean; inline; overload;
 
     // return true if the current AABB is overlapping with the AABB in parameter
     // two AABBs overlap if they overlap in the two axes at the same time
-    function overlaps (const aabb: AABB2D): Boolean; inline; overload;
+    function overlaps (var aabb: AABB2D): Boolean; inline; overload;
 
     // ray direction must be normalized
-    function intersects (const ray: Ray2D; tmino: PSingle=nil; tmaxo: PSingle=nil): Boolean; overload;
+    function intersects (var ray: Ray2D; tmino: PSingle=nil; tmaxo: PSingle=nil): Boolean; overload;
     function intersects (ax, ay, bx, by: Single): Boolean; inline; overload;
 
     property valid: Boolean read getvalid;
-    property centerX: Float read getcenterX;
-    property centerY: Float read getcenterY;
-    property extentX: Float read getextentX;
-    property extentY: Float read getextentY;
+    property centerX: TreeNumber read getcenterX;
+    property centerY: TreeNumber read getcenterY;
+    property extentX: TreeNumber read getextentX;
+    property extentY: TreeNumber read getextentY;
   end;
 
 
@@ -133,7 +131,10 @@ type
 // ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //
 // Dynamic AABB Tree: can be used to speed up broad phase in various engines
 type
-  TDynAABBTree = class(TObject)
+  generic TDynAABBTreeBase<ITP> = class(TObject)
+  public
+    type TTreeFlesh = ITP;
+
   private
     type
       PTreeNode = ^TTreeNode;
@@ -148,12 +149,13 @@ type
         //nextNodeId: Integer;
         // a node is either a leaf (has data) or is an internal node (has children)
         children: array [0..1] of Integer; // left and right child of the node (children[0] = left child)
-        //TODO: `flesh` can be united with `children`
-        flesh: TTreeFlesh;
         // height of the node in the tree (-1 for free nodes)
         height: SmallInt;
         // fat axis aligned bounding box (AABB) corresponding to the node
         aabb: AABB2D;
+        //TODO: `flesh` can be united with `children`
+        flesh: TTreeFlesh;
+        fleshX, fleshY: TreeNumber;
         tag: Integer; // just a user-defined tag
       public
         // return true if the node is a leaf of the tree
@@ -162,14 +164,20 @@ type
         function isfree (): Boolean; inline;
         property nextNodeId: Integer read parentId write parentId;
         //property flesh: Integer read children[0] write children[0];
+
+        procedure dumpToLog ();
       end;
 
-      TVisitCheckerCB = function (node: PTreeNode): Boolean is nested;
+      TVisitCheckerCB = function (node: PTreeNode): Boolean of object;
       //TVisitVisitorCB = function (abody: TTreeFlesh; atag: Integer): Boolean is nested;
 
+    const ModeNoChecks = 0;
+    const ModeAABB = 1;
+    const ModePoint = 2;
+
   public
     // return `true` to stop
-    type TForEachLeafCB = function (abody: TTreeFlesh; const aabb: AABB2D): Boolean is nested; // WARNING! don't modify AABB here!
+    type TForEachLeafCB = function (abody: TTreeFlesh; var aabb: AABB2D): Boolean is nested; // WARNING! don't modify AABB here!
 
   public
     // in the broad-phase collision detection (dynamic AABB tree), the AABBs are
@@ -181,23 +189,13 @@ type
     const LinearMotionGapMultiplier = 17; // *10
     {$ENDIF}
 
-  private
-    mNodes: array of TTreeNode; // nodes of the tree
-    mRootNodeId: Integer; // id of the root node of the tree
-    mFreeNodeId: Integer; // id of the first node of the list of free (allocated) nodes in the tree that we can use
-    mAllocCount: Integer; // number of allocated nodes in the tree
-    mNodeCount: Integer; // number of nodes in the tree
-
-    // extra AABB Gap used to allow the collision shape to move a little bit
-    // without triggering a large modification of the tree which can be costly
-    mExtraGap: Float;
-
   public
     // called when a overlapping node has been found during the call to forEachAABBOverlap()
     // return `true` to stop
     type TQueryOverlapCB = function (abody: TTreeFlesh; atag: Integer): Boolean is nested;
     type TSegQueryCallback = function (abody: TTreeFlesh; ax, ay, bx, by: Single): Single is nested; // return dist from (ax,ay) to abody
 
+    PSegmentQueryResult = ^TSegmentQueryResult;
     TSegmentQueryResult = record
       dist: Single; // <0: nothing was hit
       flesh: TTreeFlesh;
@@ -206,6 +204,33 @@ type
       function valid (): Boolean; inline;
     end;
 
+  private
+    mNodes: array of TTreeNode; // nodes of the tree
+    mRootNodeId: Integer; // id of the root node of the tree
+    mFreeNodeId: Integer; // id of the first node of the list of free (allocated) nodes in the tree that we can use
+    mAllocCount: Integer; // number of allocated nodes in the tree
+    mNodeCount: Integer; // number of nodes in the tree
+
+    // extra AABB Gap used to allow the collision shape to move a little bit
+    // without triggering a large modification of the tree which can be costly
+    mExtraGap: TreeNumber;
+
+    chkAABB: AABB2D; // for checkers
+    qSRes: PSegmentQueryResult; // for queries
+    // for segment query
+    maxFraction: Single;
+    curax, curay: Single;
+    curbx, curby: Single;
+    dirx, diry: Single;
+    sqcb: TSegQueryCallback;
+
+    function checkerAABB (node: PTreeNode): Boolean;
+    function checkerPoint (node: PTreeNode): Boolean;
+    function checkerRay (node: PTreeNode): Boolean;
+    function visitorRay (flesh: TTreeFlesh; tag: Integer): Boolean;
+
+    type TQueryOverlapDg = function (abody: TTreeFlesh; atag: Integer): Boolean of object;
+
   private
     function allocateNode (): Integer;
     procedure releaseNode (nodeId: Integer);
@@ -215,7 +240,9 @@ type
     function computeHeight (nodeId: Integer): Integer;
     function insertObjectInternal (var aabb: AABB2D; staticObject: Boolean): Integer;
     procedure setup ();
-    function visit (checker: TVisitCheckerCB; visitor: TQueryOverlapCB; tagmask: Integer=-1): Integer;
+    function visit (var caabb: AABB2D; mode: Integer; checker: TVisitCheckerCB; visitor: TQueryOverlapCB; visdg: TQueryOverlapDg; tagmask: Integer): Integer;
+
+    function forEachNode (nodeId: Integer; dg: TForEachLeafCB): Boolean;
 
   public
     {$IFDEF aabbtree_query_count}
@@ -223,7 +250,7 @@ type
     {$ENDIF}
 
   public
-    constructor Create (extraAABBGap: Float=0);
+    constructor Create (extraAABBGap: TreeNumber=0);
     destructor Destroy (); override;
 
     // clear all the nodes and reset the tree
@@ -236,8 +263,11 @@ type
     function getNodeObjectId (nodeid: Integer): TTreeFlesh; inline;
     procedure getNodeFatAABB (var aabb: AABB2D; nodeid: Integer); inline;
 
+    // returns `false` if nodeid is not leaf
+    function getNodeXY (nodeid: Integer; out x, y: Integer): Boolean; inline;
+
     // return `false` for invalid flesh
-    function getFleshAABB (var aabb: AABB2D; flesh: TTreeFlesh): Boolean; virtual; abstract;
+    function getFleshAABB (out aabb: AABB2D; flesh: TTreeFlesh; tag: Integer): Boolean; virtual; abstract;
 
     // insert an object into the tree
     // this method creates a new leaf node in the tree and returns the id of the corresponding node or -1 on error
@@ -264,15 +294,16 @@ type
      *
      * return `true` if the tree was modified.
      *)
-    function updateObject (nodeId: Integer; dispX, dispY: Float; forceReinsert: Boolean=false): Boolean;
+    function updateObject (nodeId: Integer; dispX, dispY: TreeNumber; forceReinsert: Boolean=false): Boolean; overload;
+    function updateObject (nodeId: Integer; forceReinsert: Boolean=false): Boolean; overload;
 
-    function aabbQuery (ax, ay, aw, ah: Float; cb: TQueryOverlapCB; tagmask: Integer=-1): TTreeFlesh;
-    function pointQuery (ax, ay: Float; cb: TQueryOverlapCB): TTreeFlesh;
-    function segmentQuery (var qr: TSegmentQueryResult; ax, ay, bx, by: Float; cb: TSegQueryCallback): Boolean;
+    function aabbQuery (ax, ay, aw, ah: TreeNumber; cb: TQueryOverlapCB; tagmask: Integer=-1): TTreeFlesh;
+    function pointQuery (ax, ay: TreeNumber; cb: TQueryOverlapCB; tagmask: Integer=-1): TTreeFlesh;
+    function segmentQuery (var qr: TSegmentQueryResult; ax, ay, bx, by: TreeNumber; cb: TSegQueryCallback; tagmask: Integer=-1): Boolean;
 
     function computeTreeHeight (): Integer; // compute the height of the tree
 
-    property extraGap: Float read mExtraGap write mExtraGap;
+    property extraGap: TreeNumber read mExtraGap write mExtraGap;
     property nodeCount: Integer read mNodeCount;
     property nodeAlloced: Integer read mAllocCount;
     {$IFDEF aabbtree_query_count}
@@ -285,6 +316,13 @@ type
   end;
 
 
+function dtMinI (a, b: Integer): Integer; inline;
+function dtMaxI (a, b: Integer): Integer; inline;
+
+function dtMinF (a, b: TreeNumber): TreeNumber; inline;
+function dtMaxF (a, b: TreeNumber): TreeNumber; inline;
+
+
 implementation
 
 uses
@@ -292,20 +330,20 @@ uses
 
 
 // ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //
-function minI (a, b: Integer): Integer; inline; begin if (a < b) then result := a else result := b; end;
-function maxI (a, b: Integer): Integer; inline; begin if (a > b) then result := a else result := b; end;
+function dtMinI (a, b: Integer): Integer; inline; begin if (a < b) then result := a else result := b; end;
+function dtMaxI (a, b: Integer): Integer; inline; begin if (a > b) then result := a else result := b; end;
 
-function minF (a, b: Float): Float; inline; begin if (a < b) then result := a else result := b; end;
-function maxF (a, b: Float): Float; inline; begin if (a > b) then result := a else result := b; end;
+function dtMinF (a, b: TreeNumber): TreeNumber; inline; begin if (a < b) then result := a else result := b; end;
+function dtMaxF (a, b: TreeNumber): TreeNumber; inline; begin if (a > b) then result := a else result := b; end;
 
 
 // ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //
 constructor Ray2D.Create (ax, ay: Single; aangle: Single); begin setXYAngle(ax, ay, aangle); end;
 constructor Ray2D.Create (ax0, ay0, ax1, ay1: Single); begin setX0Y0X1Y1(ax0, ay0, ax1, ay1); end;
-constructor Ray2D.Create (const aray: Ray2D); overload; begin copyFrom(aray); end;
+constructor Ray2D.Create (var aray: Ray2D); overload; begin copyFrom(aray); end;
 
 
-procedure Ray2D.copyFrom (const aray: Ray2D); inline;
+procedure Ray2D.copyFrom (var aray: Ray2D); inline;
 begin
   origX := aray.origX;
   origY := aray.origY;
@@ -341,34 +379,34 @@ end;
 
 
 // ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //
-constructor AABB2D.Create (x0, y0, x1, y1: Float); overload;
+constructor AABB2D.Create (x0, y0, x1, y1: TreeNumber); overload;
 begin
   setDims(x0, y0, x1, y1);
 end;
 
-constructor AABB2D.Create (const aabb: AABB2D); overload;
+constructor AABB2D.Create (var aabb: AABB2D); overload;
 begin
   copyFrom(aabb);
 end;
 
-constructor AABB2D.Create (const aabb0, aabb1: AABB2D); overload;
+constructor AABB2D.Create (var aabb0, aabb1: AABB2D); overload;
 begin
   setMergeTwo(aabb0, aabb1);
 end;
 
-function AABB2D.getvalid (): Boolean; inline; begin result := (minX < maxX) and (minY < maxY); end;
+function AABB2D.getvalid (): Boolean; inline; begin result := (minX <= maxX) and (minY <= maxY); end;
 
 {$IFDEF aabbtree_use_floats}
-function AABB2D.getcenterX (): Float; inline; begin result := (minX+maxX)/2.0; end;
-function AABB2D.getcenterY (): Float; inline; begin result := (minY+maxY)/2.0; end;
+function AABB2D.getcenterX (): TreeNumber; inline; begin result := (minX+maxX)/2.0; end;
+function AABB2D.getcenterY (): TreeNumber; inline; begin result := (minY+maxY)/2.0; end;
 {$ELSE}
-function AABB2D.getcenterX (): Float; inline; begin result := (minX+maxX) div 2; end;
-function AABB2D.getcenterY (): Float; inline; begin result := (minY+maxY) div 2; end;
+function AABB2D.getcenterX (): TreeNumber; inline; begin result := (minX+maxX) div 2; end;
+function AABB2D.getcenterY (): TreeNumber; inline; begin result := (minY+maxY) div 2; end;
 {$ENDIF}
-function AABB2D.getextentX (): Float; inline; begin result := (maxX-minX); end;
-function AABB2D.getextentY (): Float; inline; begin result := (maxY-minY); end;
+function AABB2D.getextentX (): TreeNumber; inline; begin result := maxX-minX+1; end;
+function AABB2D.getextentY (): TreeNumber; inline; begin result := maxY-minY+1; end;
 
-procedure AABB2D.copyFrom (const aabb: AABB2D); inline;
+procedure AABB2D.copyFrom (var aabb: AABB2D); inline;
 begin
   minX := aabb.minX;
   minY := aabb.minY;
@@ -380,56 +418,56 @@ begin
 end;
 
 
-procedure AABB2D.setDims (x0, y0, x1, y1: Float); inline;
+procedure AABB2D.setDims (x0, y0, x1, y1: TreeNumber); inline;
 begin
-  minX := minF(x0, x1);
-  minY := minF(y0, y1);
-  maxX := maxF(x0, x1);
-  maxY := maxF(y0, y1);
+  minX := dtMinF(x0, x1);
+  minY := dtMinF(y0, y1);
+  maxX := dtMaxF(x0, x1);
+  maxY := dtMaxF(y0, y1);
   {$IF DEFINED(D2F_DEBUG)}
   if not valid then raise Exception.Create('setDims: result is fucked');
   {$ENDIF}
 end;
 
 
-procedure AABB2D.setMergeTwo (const aabb0, aabb1: AABB2D); inline;
+procedure AABB2D.setMergeTwo (var aabb0, aabb1: AABB2D); inline;
 begin
   {$IF DEFINED(D2F_DEBUG)}
   if not aabb0.valid then raise Exception.Create('setMergeTwo: aabb0 is fucked');
   if not aabb1.valid then raise Exception.Create('setMergeTwo: aabb0 is fucked');
   {$ENDIF}
-  minX := minF(aabb0.minX, aabb1.minX);
-  minY := minF(aabb0.minY, aabb1.minY);
-  maxX := maxF(aabb0.maxX, aabb1.maxX);
-  maxY := maxF(aabb0.maxY, aabb1.maxY);
+  minX := dtMinF(aabb0.minX, aabb1.minX);
+  minY := dtMinF(aabb0.minY, aabb1.minY);
+  maxX := dtMaxF(aabb0.maxX, aabb1.maxX);
+  maxY := dtMaxF(aabb0.maxY, aabb1.maxY);
   {$IF DEFINED(D2F_DEBUG)}
   if not valid then raise Exception.Create('setMergeTwo: result is fucked');
   {$ENDIF}
 end;
 
 
-function AABB2D.volume (): Float; inline;
+function AABB2D.volume (): TreeNumber; inline;
 begin
-  result := (maxX-minX)*(maxY-minY);
+  result := (maxX-minX+1)*(maxY-minY+1);
 end;
 
 
-procedure AABB2D.merge (const aabb: AABB2D); inline;
+procedure AABB2D.merge (var aabb: AABB2D); inline;
 begin
   {$IF DEFINED(D2F_DEBUG)}
   if not aabb.valid then raise Exception.Create('merge: aabb is fucked');
   {$ENDIF}
-  minX := minF(minX, aabb.minX);
-  minY := minF(minY, aabb.minY);
-  maxX := maxF(maxX, aabb.maxX);
-  maxY := maxF(maxY, aabb.maxY);
+  minX := dtMinF(minX, aabb.minX);
+  minY := dtMinF(minY, aabb.minY);
+  maxX := dtMaxF(maxX, aabb.maxX);
+  maxY := dtMaxF(maxY, aabb.maxY);
   {$IF DEFINED(D2F_DEBUG)}
   if not valid then raise Exception.Create('setMergeTwo: result is fucked');
   {$ENDIF}
 end;
 
 
-function AABB2D.contains (const aabb: AABB2D): Boolean; inline; overload;
+function AABB2D.contains (var aabb: AABB2D): Boolean; inline; overload;
 begin
   result :=
     (aabb.minX >= minX) and (aabb.minY >= minY) and
@@ -437,13 +475,13 @@ begin
 end;
 
 
-function AABB2D.contains (ax, ay: Float): Boolean; inline; overload;
+function AABB2D.contains (ax, ay: TreeNumber): Boolean; inline; overload;
 begin
   result := (ax >= minX) and (ay >= minY) and (ax <= maxX) and (ay <= maxY);
 end;
 
 
-function AABB2D.overlaps (const aabb: AABB2D): Boolean; inline; overload;
+function AABB2D.overlaps (var aabb: AABB2D): Boolean; inline; overload;
 begin
   result := false;
   // exit with no intersection if found separated along any axis
@@ -455,7 +493,7 @@ end;
 
 // something to consider here is that 0 * inf =nan which occurs when the ray starts exactly on the edge of a box
 // https://tavianator.com/fast-branchless-raybounding-box-intersections-part-2-nans/
-function AABB2D.intersects (const ray: Ray2D; tmino: PSingle=nil; tmaxo: PSingle=nil): Boolean; overload;
+function AABB2D.intersects (var ray: Ray2D; tmino: PSingle=nil; tmaxo: PSingle=nil): Boolean; overload;
 var
   dinv, t1, t2, tmp: Single;
   tmin, tmax: Single;
@@ -520,20 +558,20 @@ end;
 
 
 // ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //
-procedure TDynAABBTree.TSegmentQueryResult.reset (); inline; begin dist := -1; flesh := nil; end;
-function TDynAABBTree.TSegmentQueryResult.valid (): Boolean; inline; begin result := (dist >= 0) and (flesh <> nil); end;
+procedure TDynAABBTreeBase.TSegmentQueryResult.reset (); inline; begin dist := -1; flesh := Default(ITP); end;
+function TDynAABBTreeBase.TSegmentQueryResult.valid (): Boolean; inline; begin result := (dist >= 0) and (flesh <> Default(ITP)); end;
 
 
 // ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //
-function TDynAABBTree.TTreeNode.leaf (): Boolean; inline; begin result := (height = 0); end;
-function TDynAABBTree.TTreeNode.isfree (): Boolean; inline; begin result := (height = -1); end;
+function TDynAABBTreeBase.TTreeNode.leaf (): Boolean; inline; begin result := (height = 0); end;
+function TDynAABBTreeBase.TTreeNode.isfree (): Boolean; inline; begin result := (height = -1); end;
 
-procedure TDynAABBTree.TTreeNode.clear (); inline;
+procedure TDynAABBTreeBase.TTreeNode.clear (); inline;
 begin
   parentId := 0;
   children[0] := 0;
   children[1] := 0;
-  flesh := nil;
+  flesh := Default(ITP);
   tag := 0;
   height := 0;
   aabb.minX := 0;
@@ -542,10 +580,17 @@ begin
   aabb.maxY := 0;
 end;
 
+procedure TDynAABBTreeBase.TTreeNode.dumpToLog ();
+begin
+  e_WriteLog(Format('NODE: parentId=%d; children=[%d,%d]; height=%d; tag=%d; fleshX=%d; fleshY=%d; aabb=(%d,%d)-(%d,%d)',
+    [parentId, children[0], children[1], Integer(height), tag, fleshX, fleshY, aabb.minX, aabb.minY, aabb.maxX, aabb.maxY]),
+    MSG_NOTIFY);
+end;
+
 
 // ////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //
 // allocate and return a node to use in the tree
-function TDynAABBTree.allocateNode (): Integer;
+function TDynAABBTreeBase.allocateNode (): Integer;
 var
   i, newsz, freeNodeId: Integer;
   node: PTreeNode;
@@ -555,7 +600,7 @@ begin
   begin
     {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(mNodeCount = mAllocCount);{$ENDIF}
     // allocate more nodes in the tree
-    if (mAllocCount < 32768) then newsz := mAllocCount*2 else newsz := mAllocCount+16384;
+    if (mAllocCount <= 16384) then newsz := mAllocCount*2 else newsz := mAllocCount+16384;
     SetLength(mNodes, newsz);
     mAllocCount := newsz;
     // initialize the allocated nodes
@@ -569,7 +614,7 @@ begin
   end;
   // get the next free node
   freeNodeId := mFreeNodeId;
-  {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert((freeNodeId >= mNodeCount) and (freeNodeId < mAllocCount));{$ENDIF}
+  {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(freeNodeId < mAllocCount);{$ENDIF}
   node := @mNodes[freeNodeId];
   mFreeNodeId := node.nextNodeId;
   node.clear();
@@ -577,33 +622,37 @@ begin
   node.height := 0;
   Inc(mNodeCount);
   result := freeNodeId;
+
+  //e_WriteLog(Format('tree: allocated node #%d', [result]), MSG_NOTIFY);
 end;
 
 
 // release a node
-procedure TDynAABBTree.releaseNode (nodeId: Integer);
+procedure TDynAABBTreeBase.releaseNode (nodeId: Integer);
 begin
   {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(mNodeCount > 0);{$ENDIF}
   {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert((nodeId >= 0) and (nodeId < mAllocCount));{$ENDIF}
   {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(mNodes[nodeId].height >= 0);{$ENDIF}
   mNodes[nodeId].nextNodeId := mFreeNodeId;
   mNodes[nodeId].height := -1;
-  mNodes[nodeId].flesh := nil;
+  mNodes[nodeId].flesh := Default(ITP);
   mFreeNodeId := nodeId;
   Dec(mNodeCount);
+
+  //e_WriteLog(Format('tree: released node #%d', [nodeId]), MSG_NOTIFY);
 end;
 
 
 // insert a leaf node in the tree
 // the process of inserting a new leaf node in the dynamic tree is described in the book "Introduction to Game Physics with Box2D" by Ian Parberry
-procedure TDynAABBTree.insertLeafNode (nodeId: Integer);
+procedure TDynAABBTreeBase.insertLeafNode (nodeId: Integer);
 var
   newNodeAABB, mergedAABBs, currentAndLeftAABB, currentAndRightAABB: AABB2D;
   currentNodeId: Integer;
   leftChild, rightChild, siblingNode: Integer;
   oldParentNode, newParentNode: Integer;
-  volumeAABB, mergedVolume: Float;
-  costS, costI, costLeft, costRight: Float;
+  volumeAABB, mergedVolume: TreeNumber;
+  costS, costI, costLeft, costRight: TreeNumber;
 begin
   // if the tree is empty
   if (mRootNodeId = TTreeNode.NullTreeNode) then
@@ -705,7 +754,7 @@ begin
     {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(rightChild <> TTreeNode.NullTreeNode);{$ENDIF}
 
     // recompute the height of the node in the tree
-    mNodes[currentNodeId].height := maxI(mNodes[leftChild].height, mNodes[rightChild].height)+1;
+    mNodes[currentNodeId].height := dtMaxI(mNodes[leftChild].height, mNodes[rightChild].height)+1;
     {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(mNodes[currentNodeId].height > 0);{$ENDIF}
 
     // recompute the AABB of the node
@@ -719,7 +768,7 @@ end;
 
 
 // remove a leaf node from the tree
-procedure TDynAABBTree.removeLeafNode (nodeId: Integer);
+procedure TDynAABBTreeBase.removeLeafNode (nodeId: Integer);
 var
   currentNodeId, parentNodeId, grandParentNodeId, siblingNodeId: Integer;
   leftChildId, rightChildId: Integer;
@@ -773,7 +822,7 @@ begin
 
       // recompute the AABB and the height of the current node
       mNodes[currentNodeId].aabb.setMergeTwo(mNodes[leftChildId].aabb, mNodes[rightChildId].aabb);
-      mNodes[currentNodeId].height := maxI(mNodes[leftChildId].height, mNodes[rightChildId].height)+1;
+      mNodes[currentNodeId].height := dtMaxI(mNodes[leftChildId].height, mNodes[rightChildId].height)+1;
       {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(mNodes[currentNodeId].height > 0);{$ENDIF}
 
       currentNodeId := mNodes[currentNodeId].parentId;
@@ -792,7 +841,7 @@ end;
 // balance the sub-tree of a given node using left or right rotations
 // the rotation schemes are described in the book "Introduction to Game Physics with Box2D" by Ian Parberry
 // this method returns the new root node id
-function TDynAABBTree.balanceSubTreeAtNode (nodeId: Integer): Integer;
+function TDynAABBTreeBase.balanceSubTreeAtNode (nodeId: Integer): Integer;
 var
   nodeA, nodeB, nodeC, nodeF, nodeG: PTreeNode;
   nodeBId, nodeCId, nodeFId, nodeGId: Integer;
@@ -864,8 +913,8 @@ begin
       nodeC.aabb.setMergeTwo(nodeA.aabb, nodeF.aabb);
 
       // recompute the height of node A and C
-      nodeA.height := maxI(nodeB.height, nodeG.height)+1;
-      nodeC.height := maxI(nodeA.height, nodeF.height)+1;
+      nodeA.height := dtMaxI(nodeB.height, nodeG.height)+1;
+      nodeC.height := dtMaxI(nodeA.height, nodeF.height)+1;
       {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(nodeA.height > 0);{$ENDIF}
       {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(nodeC.height > 0);{$ENDIF}
     end
@@ -881,8 +930,8 @@ begin
       nodeC.aabb.setMergeTwo(nodeA.aabb, nodeG.aabb);
 
       // recompute the height of node A and C
-      nodeA.height := maxI(nodeB.height, nodeF.height)+1;
-      nodeC.height := maxI(nodeA.height, nodeG.height)+1;
+      nodeA.height := dtMaxI(nodeB.height, nodeF.height)+1;
+      nodeC.height := dtMaxI(nodeA.height, nodeG.height)+1;
       {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(nodeA.height > 0);{$ENDIF}
       {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(nodeC.height > 0);{$ENDIF}
     end;
@@ -940,8 +989,8 @@ begin
       nodeB.aabb.setMergeTwo(nodeA.aabb, nodeF.aabb);
 
       // recompute the height of node A and B
-      nodeA.height := maxI(nodeC.height, nodeG.height)+1;
-      nodeB.height := maxI(nodeA.height, nodeF.height)+1;
+      nodeA.height := dtMaxI(nodeC.height, nodeG.height)+1;
+      nodeB.height := dtMaxI(nodeA.height, nodeF.height)+1;
       {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(nodeA.height > 0);{$ENDIF}
       {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(nodeB.height > 0);{$ENDIF}
     end
@@ -957,8 +1006,8 @@ begin
       nodeB.aabb.setMergeTwo(nodeA.aabb, nodeG.aabb);
 
       // recompute the height of node A and B
-      nodeA.height := maxI(nodeC.height, nodeF.height)+1;
-      nodeB.height := maxI(nodeA.height, nodeG.height)+1;
+      nodeA.height := dtMaxI(nodeC.height, nodeF.height)+1;
+      nodeB.height := dtMaxI(nodeA.height, nodeG.height)+1;
       {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(nodeA.height > 0);{$ENDIF}
       {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(nodeB.height > 0);{$ENDIF}
     end;
@@ -974,7 +1023,7 @@ end;
 
 
 // compute the height of a given node in the tree
-function TDynAABBTree.computeHeight (nodeId: Integer): Integer;
+function TDynAABBTreeBase.computeHeight (nodeId: Integer): Integer;
 var
   node: PTreeNode;
   leftHeight, rightHeight: Integer;
@@ -990,36 +1039,39 @@ begin
   rightHeight := computeHeight(node.children[TTreeNode.Right]);
 
   // return the height of the node
-  result := 1+maxI(leftHeight, rightHeight);
+  result := 1+dtMaxI(leftHeight, rightHeight);
 end;
 
 
 // internally add an object into the tree
-function TDynAABBTree.insertObjectInternal (var aabb: AABB2D; staticObject: Boolean): Integer;
+function TDynAABBTreeBase.insertObjectInternal (var aabb: AABB2D; staticObject: Boolean): Integer;
 var
   nodeId: Integer;
+  node: PTreeNode;
 begin
   // get the next available node (or allocate new ones if necessary)
   nodeId := allocateNode();
 
+  node := @mNodes[nodeId];
+
   // create the fat aabb to use in the tree
-  mNodes[nodeId].aabb := AABB2D.Create(aabb);
+  node.aabb := AABB2D.Create(aabb);
   if (not staticObject) then
   begin
-    mNodes[nodeId].aabb.minX -= mExtraGap;
-    mNodes[nodeId].aabb.minY -= mExtraGap;
-    mNodes[nodeId].aabb.maxX += mExtraGap;
-    mNodes[nodeId].aabb.maxY += mExtraGap;
+    node.aabb.minX -= mExtraGap;
+    node.aabb.minY -= mExtraGap;
+    node.aabb.maxX += mExtraGap;
+    node.aabb.maxY += mExtraGap;
   end;
 
   // set the height of the node in the tree
-  mNodes[nodeId].height := 0;
+  node.height := 0;
 
   // insert the new leaf node in the tree
   insertLeafNode(nodeId);
-  {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(mNodes[nodeId].leaf);{$ENDIF}
 
-  {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(nodeId >= 0);{$ENDIF}
+  {$IFDEF aabbtree_many_asserts}node := @mNodes[nodeId];{$ENDIF}
+  {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(node.leaf);{$ENDIF}
 
   // return the id of the node
   result := nodeId;
@@ -1027,7 +1079,7 @@ end;
 
 
 // initialize the tree
-procedure TDynAABBTree.setup ();
+procedure TDynAABBTreeBase.setup ();
 var
   i: Integer;
 begin
@@ -1051,85 +1103,88 @@ end;
 
 
 // also, checks if the tree structure is valid (for debugging purpose)
-function TDynAABBTree.forEachLeaf (dg: TForEachLeafCB): Boolean;
-  function forEachNode (nodeId: Integer): Boolean;
-  var
-    pNode: PTreeNode;
-    leftChild, rightChild, height: Integer;
-    aabb: AABB2D;
+function TDynAABBTreeBase.forEachNode (nodeId: Integer; dg: TForEachLeafCB): Boolean;
+var
+  pNode: PTreeNode;
+  leftChild, rightChild, height: Integer;
+  aabb: AABB2D;
+begin
+  result := false;
+  if (nodeId = TTreeNode.NullTreeNode) then exit;
+  // if it is the root
+  if (nodeId = mRootNodeId) then assert(mNodes[nodeId].parentId = TTreeNode.NullTreeNode);
+  // get the children nodes
+  pNode := @mNodes[nodeId];
+  assert(pNode.height >= 0);
+  if (not pNode.aabb.valid) then
   begin
-    result := false;
-    if (nodeId = TTreeNode.NullTreeNode) then exit;
-    // if it is the root
-    if (nodeId = mRootNodeId) then assert(mNodes[nodeId].parentId = TTreeNode.NullTreeNode);
-    // get the children nodes
-    pNode := @mNodes[nodeId];
-    assert(pNode.height >= 0);
-    if (not pNode.aabb.valid) then
+    {$IFDEF aabbtree_use_floats}
+    e_WriteLog(Format('AABB:(%f,%f)-(%f,%f); volume=%f; valid=%d; height=%d; leaf=%d', [pNode.aabb.minX, pNode.aabb.minY, pNode.aabb.maxX, pNode.aabb.maxY, pNode.aabb.volume, Integer(pNode.aabb.valid), pNode.height, Integer(pNode.leaf)]), MSG_NOTIFY);
+    {$ELSE}
+    e_WriteLog(Format('AABB:(%d,%d)-(%d,%d); volume=%d; valid=%d; height=%d; leaf=%d', [pNode.aabb.minX, pNode.aabb.minY, pNode.aabb.maxX, pNode.aabb.maxY, pNode.aabb.volume, Integer(pNode.aabb.valid), pNode.height, Integer(pNode.leaf)]), MSG_NOTIFY);
+    {$ENDIF}
+    if pNode.leaf then
     begin
+      getFleshAABB(aabb, pNode.flesh, pNode.tag);
       {$IFDEF aabbtree_use_floats}
-      e_WriteLog(Format('AABB:(%f,%f)-(%f,%f); volume=%f; valid=%d; height=%d; leaf=%d', [pNode.aabb.minX, pNode.aabb.minY, pNode.aabb.maxX, pNode.aabb.maxY, pNode.aabb.volume, Integer(pNode.aabb.valid), pNode.height, Integer(pNode.leaf)]), MSG_NOTIFY);
+      e_WriteLog(Format('  LEAF AABB:(%f,%f)-(%f,%f); valid=%d; volume=%f', [aabb.minX, aabb.minY, aabb.maxX, aabb.maxY, Integer(aabb.valid), aabb.volume]), MSG_NOTIFY);
       {$ELSE}
-      e_WriteLog(Format('AABB:(%d,%d)-(%d,%d); volume=%d; valid=%d; height=%d; leaf=%d', [pNode.aabb.minX, pNode.aabb.minY, pNode.aabb.maxX, pNode.aabb.maxY, pNode.aabb.volume, Integer(pNode.aabb.valid), pNode.height, Integer(pNode.leaf)]), MSG_NOTIFY);
+      e_WriteLog(Format('  LEAF AABB:(%d,%d)-(%d,%d); valid=%d; volume=%d', [aabb.minX, aabb.minY, aabb.maxX, aabb.maxY, Integer(aabb.valid), aabb.volume]), MSG_NOTIFY);
       {$ENDIF}
-      if pNode.leaf then
-      begin
-        getFleshAABB(aabb, pNode.flesh);
-        {$IFDEF aabbtree_use_floats}
-        e_WriteLog(Format('  LEAF AABB:(%f,%f)-(%f,%f); valid=%d; volume=%f', [aabb.minX, aabb.minY, aabb.maxX, aabb.maxY, Integer(aabb.valid), aabb.volume]), MSG_NOTIFY);
-        {$ELSE}
-        e_WriteLog(Format('  LEAF AABB:(%d,%d)-(%d,%d); valid=%d; volume=%d', [aabb.minX, aabb.minY, aabb.maxX, aabb.maxY, Integer(aabb.valid), aabb.volume]), MSG_NOTIFY);
-        {$ENDIF}
-      end;
-    end;
-    assert(pNode.aabb.valid);
-    assert(pNode.aabb.volume > 0);
-    // if the current node is a leaf
-    if (pNode.leaf) then
-    begin
-      assert(pNode.height = 0);
-      if assigned(dg) then result := dg(pNode.flesh, pNode.aabb);
-    end
-    else
-    begin
-      leftChild := pNode.children[TTreeNode.Left];
-      rightChild := pNode.children[TTreeNode.Right];
-      // check that the children node Ids are valid
-      assert((0 <= leftChild) and (leftChild < mAllocCount));
-      assert((0 <= rightChild) and (rightChild < mAllocCount));
-      // check that the children nodes have the correct parent node
-      assert(mNodes[leftChild].parentId = nodeId);
-      assert(mNodes[rightChild].parentId = nodeId);
-      // check the height of node
-      height := 1+maxI(mNodes[leftChild].height, mNodes[rightChild].height);
-      assert(mNodes[nodeId].height = height);
-      // check the AABB of the node
-      aabb := AABB2D.Create(mNodes[leftChild].aabb, mNodes[rightChild].aabb);
-      assert(aabb.minX = mNodes[nodeId].aabb.minX);
-      assert(aabb.minY = mNodes[nodeId].aabb.minY);
-      assert(aabb.maxX = mNodes[nodeId].aabb.maxX);
-      assert(aabb.maxY = mNodes[nodeId].aabb.maxY);
-      // recursively check the children nodes
-      result := forEachNode(leftChild);
-      if not result then result := forEachNode(rightChild);
     end;
   end;
+  assert(pNode.aabb.valid);
+  assert(pNode.aabb.volume > 0);
+  // if the current node is a leaf
+  if (pNode.leaf) then
+  begin
+    assert(pNode.height = 0);
+    if assigned(dg) then result := dg(pNode.flesh, pNode.aabb);
+  end
+  else
+  begin
+    leftChild := pNode.children[TTreeNode.Left];
+    rightChild := pNode.children[TTreeNode.Right];
+    // check that the children node Ids are valid
+    assert((0 <= leftChild) and (leftChild < mAllocCount));
+    assert((0 <= rightChild) and (rightChild < mAllocCount));
+    // check that the children nodes have the correct parent node
+    assert(mNodes[leftChild].parentId = nodeId);
+    assert(mNodes[rightChild].parentId = nodeId);
+    // check the height of node
+    height := 1+dtMaxI(mNodes[leftChild].height, mNodes[rightChild].height);
+    assert(mNodes[nodeId].height = height);
+    // check the AABB of the node
+    aabb := AABB2D.Create(mNodes[leftChild].aabb, mNodes[rightChild].aabb);
+    assert(aabb.minX = mNodes[nodeId].aabb.minX);
+    assert(aabb.minY = mNodes[nodeId].aabb.minY);
+    assert(aabb.maxX = mNodes[nodeId].aabb.maxX);
+    assert(aabb.maxY = mNodes[nodeId].aabb.maxY);
+    // recursively check the children nodes
+    result := forEachNode(leftChild, dg);
+    if not result then result := forEachNode(rightChild, dg);
+  end;
+end;
 
+
+// also, checks if the tree structure is valid (for debugging purpose)
+function TDynAABBTreeBase.forEachLeaf (dg: TForEachLeafCB): Boolean;
 begin
   // recursively check each node
-  result := forEachNode(mRootNodeId);
+  result := forEachNode(mRootNodeId, dg);
 end;
 
 
 // return `true` from visitor to stop immediately
 // checker should check if this node should be considered to further checking
 // returns tree node if visitor says stop or -1
-function TDynAABBTree.visit (checker: TVisitCheckerCB; visitor: TQueryOverlapCB; tagmask: Integer=-1): Integer;
+function TDynAABBTreeBase.visit (var caabb: AABB2D; mode: Integer; checker: TVisitCheckerCB; visitor: TQueryOverlapCB; visdg: TQueryOverlapDg; tagmask: Integer): Integer;
 var
   stack: array [0..2048] of Integer; // stack with the nodes to visit
   bigstack: array of Integer = nil;
   sp: Integer = 0;
 
+  (*
   procedure spush (id: Integer); inline;
   var
     xsp: Integer;
@@ -1159,10 +1214,9 @@ var
     end;
   end;
 
-  (*
   function spop (): Integer; inline;
   begin
-    {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(sp > 0);{$ENDIF}
+    //{$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(sp > 0);{$ENDIF}
     if (sp <= length(stack)) then
     begin
       // use "small stack"
@@ -1181,81 +1235,123 @@ var
 var
   nodeId: Integer;
   node: PTreeNode;
+  doNode: Boolean = false;
+  xsp: Integer;
 begin
   if not assigned(checker) then begin result := -1; exit; end;
-  //if not assigned(visitor) then begin result := -1; exit; end;
-  try
+  //if not assigned(visitor) and not assigned(visdg) then raise Exception.Create('dyntree: empty visitors aren''t supported');
+  //try
     {$IFDEF aabbtree_query_count}
     mNodesVisited := 0;
     mNodesDeepVisited := 0;
     {$ENDIF}
 
     // start from root node
-    spush(mRootNodeId);
+    {$IF FALSE}
+      spush(mRootNodeId);
+    {$ELSE}
+      if (sp < length(stack)) then begin stack[sp] := mRootNodeId; Inc(sp); end
+      else begin xsp := sp-length(stack); if (xsp < length(bigstack)) then bigstack[xsp] := mRootNodeId
+      else begin SetLength(bigstack, length(bigstack)+1); bigstack[high(bigstack)] := mRootNodeId; end;
+      end;
+      Inc(sp);
+    {$ENDIF}
 
     // while there are still nodes to visit
     while (sp > 0) do
     begin
       // get the next node id to visit
-      //nodeId := spop();
-      {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(sp > 0);{$ENDIF}
-      if (sp <= length(stack)) then
-      begin
-        // use "small stack"
-        Dec(sp);
-        nodeId := stack[sp];
-      end
-      else
-      begin
-        // use "big stack"
-        Dec(sp);
-        nodeId := bigstack[sp-length(stack)];
-      end;
-
+      {$IF FALSE}
+        nodeId := spop();
+      {$ELSE}
+        if (sp <= length(stack)) then begin Dec(sp); nodeId := stack[sp]; end
+        else begin Dec(sp); nodeId := bigstack[sp-length(stack)]; end;
+      {$ENDIF}
       // skip it if it is a nil node
       if (nodeId = TTreeNode.NullTreeNode) then continue;
       {$IFDEF aabbtree_query_count}Inc(mNodesVisited);{$ENDIF}
       // get the corresponding node
       node := @mNodes[nodeId];
       // should we investigate this node?
-      if (checker(node)) then
+      case mode of
+        ModeNoChecks: doNode := checker(node);
+        ModeAABB:
+          begin
+            //doNode := caabb.overlaps(node.aabb);
+            // this gives small speedup (or not...)
+            // exit with no intersection if found separated along any axis
+                 if (caabb.maxX < node.aabb.minX) or (caabb.minX > node.aabb.maxX) then doNode := false
+            else if (caabb.maxY < node.aabb.minY) or (caabb.minY > node.aabb.maxY) then doNode := false
+            else doNode := true;
+          end;
+        ModePoint:
+          begin
+            //doNode := node.aabb.contains(caabb.minX, caabb.minY);
+            // this gives small speedup
+            doNode := (caabb.minX >= node.aabb.minX) and (caabb.minY >= node.aabb.minY) and (caabb.minX <= node.aabb.maxX) and (caabb.minY <= node.aabb.maxY);
+          end;
+      end;
+      if doNode then
       begin
         // if the node is a leaf
         if (node.leaf) then
         begin
           // call visitor on it
           {$IFDEF aabbtree_query_count}Inc(mNodesDeepVisited);{$ENDIF}
-          if ((node.tag and tagmask) <> 0) and assigned(visitor) then
+          if ((node.tag and tagmask) <> 0) then
           begin
-            if (visitor(node.flesh, node.tag)) then begin result := nodeId; exit; end;
+            if assigned(visitor) then
+            begin
+              if (visitor(node.flesh, node.tag)) then begin result := nodeId; bigstack := nil; exit; end;
+            end;
+            if assigned(visdg) then
+            begin
+              if (visdg(node.flesh, node.tag)) then begin result := nodeId; bigstack := nil; exit; end;
+            end;
           end;
         end
         else
         begin
           // if the node is not a leaf, we need to visit its children
-          spush(node.children[TTreeNode.Left]);
-          spush(node.children[TTreeNode.Right]);
+          {$IF FALSE}
+            spush(node.children[TTreeNode.Left]);
+            spush(node.children[TTreeNode.Right]);
+          {$ELSE}
+            if (sp < length(stack)) then begin stack[sp] := node.children[TTreeNode.Left]; Inc(sp); end
+            else begin xsp := sp-length(stack); if (xsp < length(bigstack)) then bigstack[xsp] := node.children[TTreeNode.Left]
+            else begin SetLength(bigstack, length(bigstack)+1); bigstack[high(bigstack)] := node.children[TTreeNode.Left]; end;
+            end;
+            Inc(sp);
+
+            if (sp < length(stack)) then begin stack[sp] := node.children[TTreeNode.Right]; Inc(sp); end
+            else begin xsp := sp-length(stack); if (xsp < length(bigstack)) then bigstack[xsp] := node.children[TTreeNode.Right]
+            else begin SetLength(bigstack, length(bigstack)+1); bigstack[high(bigstack)] := node.children[TTreeNode.Right]; end;
+            end;
+            Inc(sp);
+
+          {$ENDIF}
         end;
       end;
     end;
 
     result := -1; // oops
-  finally
     bigstack := nil;
-  end;
+  //finally
+  //  bigstack := nil;
+  //end;
 end;
 
 
 // add `extraAABBGap` to bounding boxes so slight object movement won't cause tree rebuilds
 // extra AABB Gap used to allow the collision shape to move a little bit without triggering a large modification of the tree which can be costly
-constructor TDynAABBTree.Create (extraAABBGap: Float=0);
+constructor TDynAABBTreeBase.Create (extraAABBGap: TreeNumber=0);
 begin
   mExtraGap := extraAABBGap;
   setup();
 end;
 
 
-destructor TDynAABBTree.Destroy ();
+destructor TDynAABBTreeBase.Destroy ();
 begin
   mNodes := nil;
   inherited;
@@ -1263,42 +1359,64 @@ end;
 
 
 // clear all the nodes and reset the tree
-procedure TDynAABBTree.reset ();
+procedure TDynAABBTreeBase.reset ();
 begin
   mNodes := nil;
   setup();
 end;
 
 
-function TDynAABBTree.computeTreeHeight (): Integer; begin result := computeHeight(mRootNodeId); end;
+function TDynAABBTreeBase.computeTreeHeight (): Integer; begin result := computeHeight(mRootNodeId); end;
 
 
 // return the root AABB of the tree
-procedure TDynAABBTree.getRootAABB (var aabb: AABB2D);
+procedure TDynAABBTreeBase.getRootAABB (var aabb: AABB2D);
 begin
-  {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert((mRootNodeId >= 0) and (mRootNodeId < mNodeCount));{$ENDIF}
+  {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert((mRootNodeId >= 0) and (mRootNodeId < mAllocCount));{$ENDIF}
   aabb := mNodes[mRootNodeId].aabb;
 end;
 
 
 // does the given id represents a valid object?
 // WARNING: ids of removed objects can be reused on later insertions!
-function TDynAABBTree.isValidId (id: Integer): Boolean;
+function TDynAABBTreeBase.isValidId (id: Integer): Boolean;
 begin
-  result := (id >= 0) and (id < mNodeCount) and (mNodes[id].leaf);
+  result := (id >= 0) and (id < mAllocCount) and (mNodes[id].leaf);
 end;
 
 
 // get object by nodeid; can return nil for invalid ids
-function TDynAABBTree.getNodeObjectId (nodeid: Integer): TTreeFlesh;
+function TDynAABBTreeBase.getNodeObjectId (nodeid: Integer): TTreeFlesh;
 begin
-  if (nodeid >= 0) and (nodeid < mNodeCount) and (mNodes[nodeid].leaf) then result := mNodes[nodeid].flesh else result := nil;
+  if (nodeid >= 0) and (nodeid < mAllocCount) and (mNodes[nodeid].leaf) then result := mNodes[nodeid].flesh else result := Default(ITP);
 end;
 
 // get fat object AABB by nodeid; returns random shit for invalid ids
-procedure TDynAABBTree.getNodeFatAABB (var aabb: AABB2D; nodeid: Integer);
+procedure TDynAABBTreeBase.getNodeFatAABB (var aabb: AABB2D; nodeid: Integer);
+begin
+  if (nodeid >= 0) and (nodeid < mAllocCount) and (not mNodes[nodeid].isfree) then aabb.copyFrom(mNodes[nodeid].aabb) else aabb.setDims(0, 0, 0, 0);
+end;
+
+function TDynAABBTreeBase.getNodeXY (nodeid: Integer; out x, y: Integer): Boolean; inline;
 begin
-  if (nodeid >= 0) and (nodeid < mNodeCount) and (not mNodes[nodeid].isfree) then aabb.copyFrom(mNodes[nodeid].aabb) else aabb.setDims(0, 0, 0, 0);
+  if (nodeid >= 0) and (nodeid < mAllocCount) and (mNodes[nodeid].leaf) then
+  begin
+    result := true;
+    {$IFDEF aabbtree_use_floats}
+    x := round(mNodes[nodeid].fleshX);
+    y := round(mNodes[nodeid].fleshY);
+    {$ELSE}
+    x := mNodes[nodeid].fleshX;
+    y := mNodes[nodeid].fleshY;
+    {$ENDIF}
+  end
+  else
+  begin
+    result := false;
+    x := 0;
+    y := 0;
+    //if (nodeid >= 0) and (nodeid < mAllocCount) then mNodes[nodeid].dumpToLog();
+  end;
 end;
 
 
@@ -1306,12 +1424,12 @@ end;
 // this method creates a new leaf node in the tree and returns the id of the corresponding node or -1 on error
 // AABB for static object will not be "fat" (simple optimization)
 // WARNING! inserting the same object several times *WILL* break everything!
-function TDynAABBTree.insertObject (flesh: TTreeFlesh; tag: Integer; staticObject: Boolean=false): Integer;
+function TDynAABBTreeBase.insertObject (flesh: TTreeFlesh; tag: Integer; staticObject: Boolean=false): Integer;
 var
   aabb: AABB2D;
-  nodeId: Integer;
+  nodeId, fx, fy: Integer;
 begin
-  if not getFleshAABB(aabb, flesh) then
+  if not getFleshAABB(aabb, flesh, tag) then
   begin
     {$IFDEF aabbtree_use_floats}
     e_WriteLog(Format('trying to insert FUCKED FLESH:(%f,%f)-(%f,%f); volume=%f; valid=%d', [aabb.minX, aabb.minY, aabb.maxX, aabb.maxY, aabb.volume, Integer(aabb.valid)]), MSG_WARNING);
@@ -1334,69 +1452,110 @@ begin
     exit;
   end;
   //e_WriteLog(Format('inserting AABB:(%f,%f)-(%f,%f); volume=%f; valid=%d', [aabb.minX, aabb.minY, aabb.maxX, aabb.maxY, aabb.volume, Integer(aabb.valid)]), MSG_NOTIFY);
+  fx := aabb.minX;
+  fy := aabb.minY;
   nodeId := insertObjectInternal(aabb, staticObject);
   {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(mNodes[nodeId].leaf);{$ENDIF}
   mNodes[nodeId].flesh := flesh;
   mNodes[nodeId].tag := tag;
+  mNodes[nodeId].fleshX := fx;
+  mNodes[nodeId].fleshY := fy;
   result := nodeId;
 end;
 
 
 // remove an object from the tree
 // WARNING: ids of removed objects can be reused on later insertions!
-procedure TDynAABBTree.removeObject (nodeId: Integer);
+procedure TDynAABBTreeBase.removeObject (nodeId: Integer);
 begin
-  if (nodeId < 0) or (nodeId >= mNodeCount) or (not mNodes[nodeId].leaf) then raise Exception.Create('invalid node id in TDynAABBTree');
+  if (nodeId < 0) or (nodeId >= mAllocCount) or (not mNodes[nodeId].leaf) then raise Exception.Create('invalid node id in TDynAABBTreeBase');
   // remove the node from the tree
   removeLeafNode(nodeId);
   releaseNode(nodeId);
 end;
 
 
-function TDynAABBTree.updateObject (nodeId: Integer; dispX, dispY: Float; forceReinsert: Boolean=false): Boolean;
+function TDynAABBTreeBase.updateObject (nodeId: Integer; forceReinsert: Boolean=false): Boolean; overload;
+var
+  newAABB: AABB2D;
+  dispX, dispY: TreeNumber;
+begin
+  if (nodeId < 0) or (nodeId >= mAllocCount) or (not mNodes[nodeId].leaf) then raise Exception.Create('invalid node id in TDynAABBTreeBase.updateObject');
+
+  if not getFleshAABB(newAABB, mNodes[nodeId].flesh, mNodes[nodeId].tag) then raise Exception.Create('invalid flesh dimensions in TDynAABBTreeBase.updateObject');
+  if not newAABB.valid then raise Exception.Create('invalid flesh aabb in TDynAABBTreeBase.updateObject');
+
+  dispX := newAABB.minX-mNodes[nodeId].fleshX;
+  dispY := newAABB.minY-mNodes[nodeId].fleshY;
+
+  if (dispX < -16) then dispX := -16 else if (dispX > 16) then dispX := 16;
+  if (dispY < -16) then dispY := -16 else if (dispY > 16) then dispY := 16;
+
+  result := updateObject(nodeId, dispX, dispY, forceReinsert);
+end;
+
+function TDynAABBTreeBase.updateObject (nodeId: Integer; dispX, dispY: TreeNumber; forceReinsert: Boolean=false): Boolean; overload;
 var
   newAABB: AABB2D;
+  fx, fy: Integer;
+  node: PTreeNode;
 begin
-  if (nodeId < 0) or (nodeId >= mNodeCount) or (not mNodes[nodeId].leaf) then raise Exception.Create('invalid node id in TDynAABBTree.updateObject');
+  if (nodeId < 0) or (nodeId >= mAllocCount) or (not mNodes[nodeId].leaf) then raise Exception.Create('invalid node id in TDynAABBTreeBase.updateObject');
+
+  if not getFleshAABB(newAABB, mNodes[nodeId].flesh, mNodes[nodeId].tag) then raise Exception.Create('invalid flesh dimensions in TDynAABBTreeBase.updateObject');
+  if not newAABB.valid then raise Exception.Create('invalid flesh aabb in TDynAABBTreeBase.updateObject');
 
-  if not getFleshAABB(newAABB, mNodes[nodeId].flesh) then raise Exception.Create('invalid node id in TDynAABBTree.updateObject');
-  if not newAABB.valid then raise Exception.Create('invalid flesh aabb in TDynAABBTree.updateObject');
+  fx := newAABB.minX;
+  fy := newAABB.minY;
 
   // if the new AABB is still inside the fat AABB of the node
-  if (not forceReinsert) and (mNodes[nodeId].aabb.contains(newAABB)) then begin result := false; exit; end;
+  if (not forceReinsert) and (mNodes[nodeId].aabb.contains(newAABB)) then
+  begin
+    node := @mNodes[nodeId];
+    node.fleshX := fx;
+    node.fleshY := fy;
+    result := false;
+    exit;
+  end;
 
   // if the new AABB is outside the fat AABB, we remove the corresponding node
   removeLeafNode(nodeId);
 
+  node := @mNodes[nodeId];
+
   // compute the fat AABB by inflating the AABB with a constant gap
-  mNodes[nodeId].aabb := newAABB;
+  node.aabb.copyFrom(newAABB);
+  node.fleshX := fx;
+  node.fleshY := fy;
+
   if (not forceReinsert) and ((dispX <> 0) or (dispY <> 0)) then
   begin
-    mNodes[nodeId].aabb.minX := mNodes[nodeId].aabb.minX-mExtraGap;
-    mNodes[nodeId].aabb.minY := mNodes[nodeId].aabb.minY-mExtraGap;
-    mNodes[nodeId].aabb.maxX := mNodes[nodeId].aabb.maxX+mExtraGap;
-    mNodes[nodeId].aabb.maxY := mNodes[nodeId].aabb.maxY+mExtraGap;
+    node.aabb.minX -= mExtraGap;
+    node.aabb.minY += mExtraGap;
+    node.aabb.maxX += mExtraGap;
+    node.aabb.maxY += mExtraGap;
   end;
 
   // inflate the fat AABB in direction of the linear motion of the AABB
   if (dispX < 0) then
   begin
-    mNodes[nodeId].aabb.minX := mNodes[nodeId].aabb.minX+LinearMotionGapMultiplier*dispX {$IFDEF aabbtree_use_floats}{$ELSE}div 10{$ENDIF};
+    node.aabb.minX += LinearMotionGapMultiplier*dispX {$IFDEF aabbtree_use_floats}{$ELSE}div 10{$ENDIF};
   end
   else
   begin
-    mNodes[nodeId].aabb.maxX := mNodes[nodeId].aabb.maxX+LinearMotionGapMultiplier*dispX {$IFDEF aabbtree_use_floats}{$ELSE}div 10{$ENDIF};
+    node.aabb.maxX += LinearMotionGapMultiplier*dispX {$IFDEF aabbtree_use_floats}{$ELSE}div 10{$ENDIF};
   end;
+
   if (dispY < 0) then
   begin
-    mNodes[nodeId].aabb.minY := mNodes[nodeId].aabb.minY+LinearMotionGapMultiplier*dispY {$IFDEF aabbtree_use_floats}{$ELSE}div 10{$ENDIF};
+    node.aabb.minY += LinearMotionGapMultiplier*dispY {$IFDEF aabbtree_use_floats}{$ELSE}div 10{$ENDIF};
   end
   else
   begin
-    mNodes[nodeId].aabb.maxY := mNodes[nodeId].aabb.maxY+LinearMotionGapMultiplier*dispY {$IFDEF aabbtree_use_floats}{$ELSE}div 10{$ENDIF};
+    node.aabb.maxY += LinearMotionGapMultiplier*dispY {$IFDEF aabbtree_use_floats}{$ELSE}div 10{$ENDIF};
   end;
 
-  {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(mNodes[nodeId].aabb.contains(newAABB));{$ENDIF}
+  {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert(node.aabb.contains(newAABB));{$ENDIF}
 
   // reinsert the node into the tree
   insertLeafNode(nodeId);
@@ -1405,104 +1564,143 @@ begin
 end;
 
 
+function TDynAABBTreeBase.checkerAABB (node: PTreeNode): Boolean;
+begin
+  result := chkAABB.overlaps(node.aabb);
+end;
+
+
 // report all shapes overlapping with the AABB given in parameter
-function TDynAABBTree.aabbQuery (ax, ay, aw, ah: Float; cb: TQueryOverlapCB; tagmask: Integer=-1): TTreeFlesh;
-var
-  caabb: AABB2D;
-  function checker (node: PTreeNode): Boolean;
-  begin
-    result := caabb.overlaps(node.aabb);
-  end;
+function TDynAABBTreeBase.aabbQuery (ax, ay, aw, ah: TreeNumber; cb: TQueryOverlapCB; tagmask: Integer=-1): TTreeFlesh;
 var
   nid: Integer;
+  oldaabb: AABB2D;
 begin
-  result := nil;
+  result := Default(ITP);
   if not assigned(cb) then exit;
   if (aw < 1) or (ah < 1) then exit;
-  caabb := AABB2D.Create(ax, ay, ax+aw, ay+ah);
-  nid := visit(checker, cb, tagmask);
-  if (nid >= 0) then result := mNodes[nid].flesh else result := nil;
+  //chkAABB := AABB2D.Create(ax, ay, ax+aw, ay+ah);
+  oldaabb := chkAABB;
+  chkAABB.minX := ax;
+  chkAABB.minY := ay;
+  chkAABB.maxX := ax+aw;
+  chkAABB.maxY := ay+ah;
+  nid := visit(chkAABB, ModeAABB, checkerAABB, cb, nil, tagmask);
+  chkAABB := oldaabb;
+  if (nid >= 0) then result := mNodes[nid].flesh else result := Default(ITP);
+end;
+
+
+function TDynAABBTreeBase.checkerPoint (node: PTreeNode): Boolean;
+begin
+  result := node.aabb.contains(chkAABB.minX, chkAABB.minY);
 end;
 
 
 // report body that contains the given point, or nil
-function TDynAABBTree.pointQuery (ax, ay: Float; cb: TQueryOverlapCB): TTreeFlesh;
-  function checker (node: PTreeNode): Boolean;
-  begin
-    result := node.aabb.contains(ax, ay);
-  end;
+function TDynAABBTreeBase.pointQuery (ax, ay: TreeNumber; cb: TQueryOverlapCB; tagmask: Integer=-1): TTreeFlesh;
 var
   nid: Integer;
+  oldaabb: AABB2D;
 begin
-  nid := visit(checker, cb);
-  {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert((nid < 0) or ((nid >= 0) and (nid < mNodeCount) and (mNodes[nid].leaf)));{$ENDIF}
-  if (nid >= 0) then result := mNodes[nid].flesh else result := nil;
+  oldaabb := chkAABB;
+  chkAABB := AABB2D.Create(ax, ay, ax+1, ay+1);
+  nid := visit(chkAABB, ModePoint, checkerPoint, cb, nil, tagmask);
+  {$IFDEF aabbtree_many_asserts}assert((nid < 0) or ((nid >= 0) and (nid < mAllocCount) and (mNodes[nid].leaf)));{$ENDIF}
+  chkAABB := oldaabb;
+  if (nid >= 0) then result := mNodes[nid].flesh else result := Default(ITP);
 end;
 
 
-// segment querying method
-function TDynAABBTree.segmentQuery (var qr: TSegmentQueryResult; ax, ay, bx, by: Float; cb: TSegQueryCallback): Boolean;
-var
-  maxFraction: Single = 1.0e100; // infinity
-  curax, curay: Single;
-  curbx, curby: Single;
-  dirx, diry: Single;
-  invlen: Single;
+function TDynAABBTreeBase.checkerRay (node: PTreeNode): Boolean;
+begin
+  result := node.aabb.intersects(curax, curay, curbx, curby);
+end;
 
-  function checker (node: PTreeNode): Boolean;
+function TDynAABBTreeBase.visitorRay (flesh: TTreeFlesh; tag: Integer): Boolean;
+var
+  hitFraction: Single;
+begin
+  hitFraction := sqcb(flesh, curax, curay, curbx, curby);
+  // if the user returned a hitFraction of zero, it means that the raycasting should stop here
+  if (hitFraction = 0.0) then
   begin
-    result := node.aabb.intersects(curax, curay, curbx, curby);
+    qSRes.dist := 0;
+    qSRes.flesh := flesh;
+    result := true;
+    exit;
   end;
-
-  function visitor (flesh: TTreeFlesh; tag: Integer): Boolean;
-  var
-    hitFraction: Single;
+  // if the user returned a positive fraction
+  if (hitFraction > 0.0) then
   begin
-    hitFraction := cb(flesh, curax, curay, curbx, curby);
-    // if the user returned a hitFraction of zero, it means that the raycasting should stop here
-    if (hitFraction = 0.0) then
+    // we update the maxFraction value and the ray AABB using the new maximum fraction
+    if (hitFraction < maxFraction) then
     begin
-      qr.dist := 0;
-      qr.flesh := flesh;
-      result := true;
-      exit;
+      maxFraction := hitFraction;
+      qSRes.dist := hitFraction;
+      qSRes.flesh := flesh;
+      // fix curb here
+      //curb := cura+dir*hitFraction;
+      curbx := curax+dirx*hitFraction;
+      curby := curay+diry*hitFraction;
     end;
-    // if the user returned a positive fraction
-    if (hitFraction > 0.0) then
-    begin
-      // we update the maxFraction value and the ray AABB using the new maximum fraction
-      if (hitFraction < maxFraction) then
-      begin
-        maxFraction := hitFraction;
-        qr.dist := hitFraction;
-        qr.flesh := flesh;
-        // fix curb here
-        //curb := cura+dir*hitFraction;
-        curbx := curax+dirx*hitFraction;
-        curby := curay+diry*hitFraction;
-      end;
-    end;
-    result := false; // continue
   end;
+  result := false; // continue
+end;
+
 
+// segment querying method
+function TDynAABBTreeBase.segmentQuery (var qr: TSegmentQueryResult; ax, ay, bx, by: TreeNumber; cb: TSegQueryCallback; tagmask: Integer=-1): Boolean;
+var
+  oldmaxFraction: Single;
+  oldcurax, oldcuray: Single;
+  oldcurbx, oldcurby: Single;
+  olddirx, olddiry: Single;
+  invlen: Single;
+  osres: PSegmentQueryResult;
+  osqcb: TSegQueryCallback;
 begin
   qr.reset();
 
   if (ax >= bx) or (ay >= by) then begin result := false; exit; end;
 
+  oldmaxFraction := maxFraction;
+  oldcurax := curax;
+  oldcuray := curay;
+  oldcurbx := curbx;
+  oldcurby := curby;
+  olddirx := dirx;
+  olddiry := diry;
+
+  maxFraction := 1.0e100; // infinity
   curax := ax;
   curay := ay;
   curbx := bx;
   curby := by;
 
-  dirx := (curbx-curax);
-  diry := (curby-curay);
+  dirx := curbx-curax;
+  diry := curby-curay;
   // normalize
   invlen := 1.0/sqrt(dirx*dirx+diry*diry);
   dirx *= invlen;
   diry *= invlen;
 
-  visit(checker, visitor);
+  //chkAABB := AABB2D.Create(0, 0, 1, 1);
+  osres := qSRes;
+  qSRes := @qr;
+  osqcb := sqcb;
+  sqcb := cb;
+  visit(chkAABB, ModeNoChecks, checkerRay, nil, visitorRay, tagmask);
+  qSRes := osres;
+  sqcb := osqcb;
+
+  curax := oldcurax;
+  curay := oldcuray;
+  curbx := oldcurbx;
+  curby := oldcurby;
+  dirx := olddirx;
+  diry := olddiry;
+  maxFraction := oldmaxFraction;
 
   result := qr.valid;
 end;