Cleanup: use const for typeinfo
[blender-staging.git] / source / blender / blenkernel / intern / crazyspace.c
1 /*
2  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
6  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
7  * of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
16  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
17  *
18  * The Original Code is Copyright (C) 2005 Blender Foundation.
19  * All rights reserved.
20  *
21  *
22  * Contributor(s): Blender Foundation,
23  *                 Sergey Sharybin
24  *
25  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
26  */
27
28 /** \file blender/blenkernel/intern/crazyspace.c
29  *  \ingroup bke
30  */
31
32
33 #include "MEM_guardedalloc.h"
34
35 #include "DNA_scene_types.h"
36 #include "DNA_object_types.h"
37 #include "DNA_modifier_types.h"
38 #include "DNA_mesh_types.h"
39 #include "DNA_meshdata_types.h"
40
41 #include "BLI_utildefines.h"
42 #include "BLI_math.h"
43
44 #include "BKE_crazyspace.h"
45 #include "BKE_DerivedMesh.h"
46 #include "BKE_modifier.h"
47 #include "BKE_multires.h"
48 #include "BKE_mesh.h"
49 #include "BKE_editmesh.h"
50
51 BLI_INLINE void tan_calc_quat_v3(
52         float r_quat[4],
53         const float co_1[3], const float co_2[3], const float co_3[3])
54 {
55         float vec_u[3], vec_v[3];
56         float nor[3];
57
58         sub_v3_v3v3(vec_u, co_1, co_2);
59         sub_v3_v3v3(vec_v, co_1, co_3);
60
61         cross_v3_v3v3(nor, vec_u, vec_v);
62
63         if (normalize_v3(nor) > FLT_EPSILON) {
64                 const float zero_vec[3] = {0.0f};
65                 tri_to_quat_ex(r_quat, zero_vec, vec_u, vec_v, nor);
66         }
67         else {
68                 unit_qt(r_quat);
69         }
70 }
71
72 static void set_crazy_vertex_quat(
73         float r_quat[4],
74         const float co_1[3], const float co_2[3], const float co_3[3],
75         const float vd_1[3], const float vd_2[3], const float vd_3[3])
76 {
77         float q1[4], q2[4];
78
79         tan_calc_quat_v3(q1, co_1, co_2, co_3);
80         tan_calc_quat_v3(q2, vd_1, vd_2, vd_3);
81
82         sub_qt_qtqt(r_quat, q2, q1);
83 }
84
85 static int modifiers_disable_subsurf_temporary(Object *ob)
86 {
87         ModifierData *md;
88         int disabled = 0;
89
90         for (md = ob->modifiers.first; md; md = md->next)
91                 if (md->type == eModifierType_Subsurf)
92                         if (md->mode & eModifierMode_OnCage) {
93                                 md->mode ^= eModifierMode_DisableTemporary;
94                                 disabled = 1;
95                         }
96
97         return disabled;
98 }
99
100 /* disable subsurf temporal, get mapped cos, and enable it */
101 float (*BKE_crazyspace_get_mapped_editverts(Scene *scene, Object *obedit))[3]
102 {
103         Mesh *me = obedit->data;
104         DerivedMesh *dm;
105         float (*vertexcos)[3];
106         int nverts = me->edit_btmesh->bm->totvert;
107
108         /* disable subsurf temporal, get mapped cos, and enable it */
109         if (modifiers_disable_subsurf_temporary(obedit)) {
110                 /* need to make new derivemesh */
111                 makeDerivedMesh(scene, obedit, me->edit_btmesh, CD_MASK_BAREMESH, 0);
112         }
113
114         /* now get the cage */
115         vertexcos = MEM_mallocN(sizeof(*vertexcos) * nverts, "vertexcos map");
116
117         dm = editbmesh_get_derived_cage(scene, obedit, me->edit_btmesh, CD_MASK_BAREMESH);
118
119         mesh_get_mapped_verts_coords(dm, vertexcos, nverts);
120
121         dm->release(dm);
122
123         /* set back the flag, no new cage needs to be built, transform does it */
124         modifiers_disable_subsurf_temporary(obedit);
125
126         return vertexcos;
127 }
128
129 void BKE_crazyspace_set_quats_editmesh(BMEditMesh *em, float (*origcos)[3], float (*mappedcos)[3], float (*quats)[4],
130                                    const bool use_select)
131 {
132         BMFace *f;
133         BMIter iter;
134         int index;
135
136         {
137                 BMVert *v;
138                 BM_ITER_MESH_INDEX (v, &iter, em->bm, BM_VERTS_OF_MESH, index) {
139                         BM_elem_flag_disable(v, BM_ELEM_TAG);
140                         BM_elem_index_set(v, index);  /* set_inline */
141                 }
142                 em->bm->elem_index_dirty &= ~BM_VERT;
143         }
144
145         BM_ITER_MESH (f, &iter, em->bm, BM_FACES_OF_MESH) {
146                 BMLoop *l_iter, *l_first;
147
148                 l_iter = l_first = BM_FACE_FIRST_LOOP(f);
149                 do {
150                         if (BM_elem_flag_test(l_iter->v, BM_ELEM_HIDDEN) ||
151                             BM_elem_flag_test(l_iter->v, BM_ELEM_TAG) ||
152                             (use_select && !BM_elem_flag_test(l_iter->v, BM_ELEM_SELECT)))
153                         {
154                                 continue;
155                         }
156
157                         if (!BM_elem_flag_test(l_iter->v, BM_ELEM_TAG)) {
158                                 const float *co_prev, *co_curr, *co_next;  /* orig */
159                                 const float *vd_prev, *vd_curr, *vd_next;  /* deform */
160
161                                 const int i_prev = BM_elem_index_get(l_iter->prev->v);
162                                 const int i_curr = BM_elem_index_get(l_iter->v);
163                                 const int i_next = BM_elem_index_get(l_iter->next->v);
164
165                                 /* retrieve mapped coordinates */
166                                 vd_prev = mappedcos[i_prev];
167                                 vd_curr = mappedcos[i_curr];
168                                 vd_next = mappedcos[i_next];
169
170                                 if (origcos) {
171                                         co_prev = origcos[i_prev];
172                                         co_curr = origcos[i_curr];
173                                         co_next = origcos[i_next];
174                                 }
175                                 else {
176                                         co_prev = l_iter->prev->v->co;
177                                         co_curr = l_iter->v->co;
178                                         co_next = l_iter->next->v->co;
179                                 }
180
181                                 set_crazy_vertex_quat(quats[i_curr],
182                                                       co_curr, co_next, co_prev,
183                                                       vd_curr, vd_next, vd_prev);
184
185                                 BM_elem_flag_enable(l_iter->v, BM_ELEM_TAG);
186                         }
187                 } while ((l_iter = l_iter->next) != l_first);
188         }
189 }
190
191 void BKE_crazyspace_set_quats_mesh(Mesh *me, float (*origcos)[3], float (*mappedcos)[3], float (*quats)[4])
192 {
193         int i;
194         MVert *mvert;
195         MLoop *mloop;
196         MPoly *mp;
197
198         mvert = me->mvert;
199         for (i = 0; i < me->totvert; i++, mvert++)
200                 mvert->flag &= ~ME_VERT_TMP_TAG;
201
202         /* first store two sets of tangent vectors in vertices, we derive it just from the face-edges */
203         mvert = me->mvert;
204         mp = me->mpoly;
205         mloop = me->mloop;
206
207         for (i = 0; i < me->totpoly; i++, mp++) {
208                 MLoop *ml_prev, *ml_curr, *ml_next;
209                 int j;
210
211                 ml_next = &mloop[mp->loopstart];
212                 ml_curr = &ml_next[mp->totloop - 1];
213                 ml_prev = &ml_next[mp->totloop - 2];
214
215                 for (j = 0; j < mp->totloop; j++) {
216                         if ((mvert[ml_curr->v].flag & ME_VERT_TMP_TAG) == 0) {
217                                 const float *co_prev, *co_curr, *co_next;  /* orig */
218                                 const float *vd_prev, *vd_curr, *vd_next;  /* deform */
219
220                                 /* retrieve mapped coordinates */
221                                 vd_prev = mappedcos[ml_prev->v];
222                                 vd_curr = mappedcos[ml_curr->v];
223                                 vd_next = mappedcos[ml_next->v];
224
225                                 if (origcos) {
226                                         co_prev = origcos[ml_prev->v];
227                                         co_curr = origcos[ml_curr->v];
228                                         co_next = origcos[ml_next->v];
229                                 }
230                                 else {
231                                         co_prev = mvert[ml_prev->v].co;
232                                         co_curr = mvert[ml_curr->v].co;
233                                         co_next = mvert[ml_next->v].co;
234                                 }
235
236                                 set_crazy_vertex_quat(quats[ml_curr->v],
237                                                       co_curr, co_next, co_prev,
238                                                       vd_curr, vd_next, vd_prev);
239
240                                 mvert[ml_curr->v].flag |= ME_VERT_TMP_TAG;
241                         }
242
243                         ml_prev = ml_curr;
244                         ml_curr = ml_next;
245                         ml_next++;
246                 }
247         }
248 }
249
250 int editbmesh_get_first_deform_matrices(Scene *scene, Object *ob, BMEditMesh *em, 
251                                         float (**deformmats)[3][3], float (**deformcos)[3])
252 {
253         ModifierData *md;
254         DerivedMesh *dm;
255         int i, a, numleft = 0, numVerts = 0;
256         int cageIndex = modifiers_getCageIndex(scene, ob, NULL, 1);
257         float (*defmats)[3][3] = NULL, (*deformedVerts)[3] = NULL;
258         VirtualModifierData virtualModifierData;
259
260         modifiers_clearErrors(ob);
261
262         dm = NULL;
263         md = modifiers_getVirtualModifierList(ob, &virtualModifierData);
264
265         /* compute the deformation matrices and coordinates for the first
266          * modifiers with on cage editing that are enabled and support computing
267          * deform matrices */
268         for (i = 0; md && i <= cageIndex; i++, md = md->next) {
269                 const ModifierTypeInfo *mti = modifierType_getInfo(md->type);
270
271                 if (!editbmesh_modifier_is_enabled(scene, md, dm))
272                         continue;
273
274                 if (mti->type == eModifierTypeType_OnlyDeform && mti->deformMatricesEM) {
275                         if (!defmats) {
276                                 dm = getEditDerivedBMesh(em, ob, NULL);
277                                 deformedVerts = editbmesh_get_vertex_cos(em, &numVerts);
278                                 defmats = MEM_mallocN(sizeof(*defmats) * numVerts, "defmats");
279
280                                 for (a = 0; a < numVerts; a++)
281                                         unit_m3(defmats[a]);
282                         }
283
284                         mti->deformMatricesEM(md, ob, em, dm, deformedVerts, defmats,
285                                               numVerts);
286                 }
287                 else
288                         break;
289         }
290
291         for (; md && i <= cageIndex; md = md->next, i++)
292                 if (editbmesh_modifier_is_enabled(scene, md, dm) && modifier_isCorrectableDeformed(md))
293                         numleft++;
294
295         if (dm)
296                 dm->release(dm);
297
298         *deformmats = defmats;
299         *deformcos = deformedVerts;
300
301         return numleft;
302 }
303
304 int BKE_sculpt_get_first_deform_matrices(Scene *scene, Object *ob, float (**deformmats)[3][3], float (**deformcos)[3])
305 {
306         ModifierData *md;
307         DerivedMesh *dm;
308         int a, numVerts = 0;
309         float (*defmats)[3][3] = NULL, (*deformedVerts)[3] = NULL;
310         MultiresModifierData *mmd = get_multires_modifier(scene, ob, 0);
311         const bool has_multires = mmd != NULL && mmd->sculptlvl > 0;
312         int numleft = 0;
313         VirtualModifierData virtualModifierData;
314
315         if (has_multires) {
316                 *deformmats = NULL;
317                 *deformcos = NULL;
318                 return numleft;
319         }
320
321         dm = NULL;
322         md = modifiers_getVirtualModifierList(ob, &virtualModifierData);
323
324         for (; md; md = md->next) {
325                 const ModifierTypeInfo *mti = modifierType_getInfo(md->type);
326
327                 if (!modifier_isEnabled(scene, md, eModifierMode_Realtime)) continue;
328
329                 if (mti->type == eModifierTypeType_OnlyDeform) {
330                         if (!defmats) {
331                                 Mesh *me = (Mesh *)ob->data;
332                                 dm = mesh_create_derived(me, NULL);
333                                 deformedVerts = BKE_mesh_vertexCos_get(me, &numVerts);
334                                 defmats = MEM_callocN(sizeof(*defmats) * numVerts, "defmats");
335
336                                 for (a = 0; a < numVerts; a++)
337                                         unit_m3(defmats[a]);
338                         }
339
340                         if (mti->deformMatrices) mti->deformMatrices(md, ob, dm, deformedVerts, defmats, numVerts);
341                         else break;
342                 }
343         }
344
345         for (; md; md = md->next) {
346                 const ModifierTypeInfo *mti = modifierType_getInfo(md->type);
347
348                 if (!modifier_isEnabled(scene, md, eModifierMode_Realtime)) continue;
349
350                 if (mti->type == eModifierTypeType_OnlyDeform)
351                         numleft++;
352         }
353
354         if (dm)
355                 dm->release(dm);
356
357         *deformmats = defmats;
358         *deformcos = deformedVerts;
359
360         return numleft;
361 }
362
363 void BKE_crazyspace_build_sculpt(Scene *scene, Object *ob, float (**deformmats)[3][3], float (**deformcos)[3])
364 {
365         int totleft = BKE_sculpt_get_first_deform_matrices(scene, ob, deformmats, deformcos);
366
367         if (totleft) {
368                 /* there are deformation modifier which doesn't support deformation matrices
369                  * calculation. Need additional crazyspace correction */
370
371                 float (*deformedVerts)[3] = *deformcos;
372                 float (*origVerts)[3] = MEM_dupallocN(deformedVerts);
373                 float (*quats)[4];
374                 int i, deformed = 0;
375                 VirtualModifierData virtualModifierData;
376                 ModifierData *md = modifiers_getVirtualModifierList(ob, &virtualModifierData);
377                 Mesh *me = (Mesh *)ob->data;
378
379                 for (; md; md = md->next) {
380                         const ModifierTypeInfo *mti = modifierType_getInfo(md->type);
381
382                         if (!modifier_isEnabled(scene, md, eModifierMode_Realtime)) continue;
383
384                         if (mti->type == eModifierTypeType_OnlyDeform) {
385                                 /* skip leading modifiers which have been already
386                                  * handled in sculpt_get_first_deform_matrices */
387                                 if (mti->deformMatrices && !deformed)
388                                         continue;
389
390                                 mti->deformVerts(md, ob, NULL, deformedVerts, me->totvert, 0);
391                                 deformed = 1;
392                         }
393                 }
394
395                 quats = MEM_mallocN(me->totvert * sizeof(*quats), "crazy quats");
396
397                 BKE_crazyspace_set_quats_mesh(me, origVerts, deformedVerts, quats);
398
399                 for (i = 0; i < me->totvert; i++) {
400                         float qmat[3][3], tmat[3][3];
401
402                         quat_to_mat3(qmat, quats[i]);
403                         mul_m3_m3m3(tmat, qmat, (*deformmats)[i]);
404                         copy_m3_m3((*deformmats)[i], tmat);
405                 }
406
407                 MEM_freeN(origVerts);
408                 MEM_freeN(quats);
409         }
410
411         if (*deformmats == NULL) {
412                 int a, numVerts;
413                 Mesh *me = (Mesh *)ob->data;
414
415                 *deformcos = BKE_mesh_vertexCos_get(me, &numVerts);
416                 *deformmats = MEM_callocN(sizeof(*(*deformmats)) * numVerts, "defmats");
417
418                 for (a = 0; a < numVerts; a++)
419                         unit_m3((*deformmats)[a]);
420         }
421 }