Fix build error on Windows 32 bit.
[blender-staging.git] / source / blender / blenkernel / intern / lattice.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) 2001-2002 by NaN Holding BV.
19  * All rights reserved.
20  *
21  * The Original Code is: all of this file.
22  *
23  * Contributor(s): none yet.
24  *
25  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
26  */
27
28 /** \file blender/blenkernel/intern/lattice.c
29  *  \ingroup bke
30  */
31
32 #include <stdio.h>
33 #include <string.h>
34 #include <math.h>
35 #include <stdlib.h>
36
37 #include "MEM_guardedalloc.h"
38
39 #include "BLI_utildefines.h"
40 #include "BLI_listbase.h"
41 #include "BLI_bitmap.h"
42 #include "BLI_math.h"
43
44 #include "DNA_mesh_types.h"
45 #include "DNA_meshdata_types.h"
46 #include "DNA_scene_types.h"
47 #include "DNA_object_types.h"
48 #include "DNA_lattice_types.h"
49 #include "DNA_curve_types.h"
50 #include "DNA_key_types.h"
51
52 #include "BKE_animsys.h"
53 #include "BKE_anim.h"
54 #include "BKE_cdderivedmesh.h"
55 #include "BKE_curve.h"
56 #include "BKE_depsgraph.h"
57 #include "BKE_displist.h"
58 #include "BKE_global.h"
59 #include "BKE_key.h"
60 #include "BKE_lattice.h"
61 #include "BKE_library.h"
62 #include "BKE_library_query.h"
63 #include "BKE_library_remap.h"
64 #include "BKE_main.h"
65 #include "BKE_modifier.h"
66 #include "BKE_object.h"
67
68 #include "BKE_deform.h"
69
70 /* Workaround for cyclic dependency with curves.
71  * In such case curve_cache might not be ready yet,
72  */
73 #define CYCLIC_DEPENDENCY_WORKAROUND
74
75 int BKE_lattice_index_from_uvw(Lattice *lt,
76                                const int u, const int v, const int w)
77 {
78         const int totu = lt->pntsu;
79         const int totv = lt->pntsv;
80
81         return (w * (totu * totv) + (v * totu) + u);
82 }
83
84 void BKE_lattice_index_to_uvw(Lattice *lt, const int index,
85                               int *r_u, int *r_v, int *r_w)
86 {
87         const int totu = lt->pntsu;
88         const int totv = lt->pntsv;
89
90         *r_u = (index % totu);
91         *r_v = (index / totu) % totv;
92         *r_w = (index / (totu * totv));
93 }
94
95 int BKE_lattice_index_flip(Lattice *lt, const int index,
96                            const bool flip_u, const bool flip_v, const bool flip_w)
97 {
98         int u, v, w;
99
100         BKE_lattice_index_to_uvw(lt, index, &u, &v, &w);
101
102         if (flip_u) {
103                 u = (lt->pntsu - 1) - u;
104         }
105
106         if (flip_v) {
107                 v = (lt->pntsv - 1) - v;
108         }
109
110         if (flip_w) {
111                 w = (lt->pntsw - 1) - w;
112         }
113
114         return BKE_lattice_index_from_uvw(lt, u, v, w);
115 }
116
117 void BKE_lattice_bitmap_from_flag(Lattice *lt, BLI_bitmap *bitmap, const short flag,
118                                   const bool clear, const bool respecthide)
119 {
120         const unsigned int tot = lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw;
121         unsigned int i;
122         BPoint *bp;
123
124         bp = lt->def;
125         for (i = 0; i < tot; i++, bp++) {
126                 if ((bp->f1 & flag) && (!respecthide || !bp->hide)) {
127                         BLI_BITMAP_ENABLE(bitmap, i);
128                 }
129                 else {
130                         if (clear) {
131                                 BLI_BITMAP_DISABLE(bitmap, i);
132                         }
133                 }
134         }
135
136 }
137
138 void calc_lat_fudu(int flag, int res, float *r_fu, float *r_du)
139 {
140         if (res == 1) {
141                 *r_fu = 0.0;
142                 *r_du = 0.0;
143         }
144         else if (flag & LT_GRID) {
145                 *r_fu = -0.5f * (res - 1);
146                 *r_du = 1.0f;
147         }
148         else {
149                 *r_fu = -1.0f;
150                 *r_du = 2.0f / (res - 1);
151         }
152 }
153
154 void BKE_lattice_resize(Lattice *lt, int uNew, int vNew, int wNew, Object *ltOb)
155 {
156         BPoint *bp;
157         int i, u, v, w;
158         float fu, fv, fw, uc, vc, wc, du = 0.0, dv = 0.0, dw = 0.0;
159         float *co, (*vertexCos)[3] = NULL;
160         
161         /* vertex weight groups are just freed all for now */
162         if (lt->dvert) {
163                 BKE_defvert_array_free(lt->dvert, lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw);
164                 lt->dvert = NULL;
165         }
166         
167         while (uNew * vNew * wNew > 32000) {
168                 if (uNew >= vNew && uNew >= wNew) uNew--;
169                 else if (vNew >= uNew && vNew >= wNew) vNew--;
170                 else wNew--;
171         }
172
173         vertexCos = MEM_mallocN(sizeof(*vertexCos) * uNew * vNew * wNew, "tmp_vcos");
174
175         calc_lat_fudu(lt->flag, uNew, &fu, &du);
176         calc_lat_fudu(lt->flag, vNew, &fv, &dv);
177         calc_lat_fudu(lt->flag, wNew, &fw, &dw);
178
179         /* If old size is different then resolution changed in interface,
180          * try to do clever reinit of points. Pretty simply idea, we just
181          * deform new verts by old lattice, but scaling them to match old
182          * size first.
183          */
184         if (ltOb) {
185                 if (uNew != 1 && lt->pntsu != 1) {
186                         fu = lt->fu;
187                         du = (lt->pntsu - 1) * lt->du / (uNew - 1);
188                 }
189
190                 if (vNew != 1 && lt->pntsv != 1) {
191                         fv = lt->fv;
192                         dv = (lt->pntsv - 1) * lt->dv / (vNew - 1);
193                 }
194
195                 if (wNew != 1 && lt->pntsw != 1) {
196                         fw = lt->fw;
197                         dw = (lt->pntsw - 1) * lt->dw / (wNew - 1);
198                 }
199         }
200
201         co = vertexCos[0];
202         for (w = 0, wc = fw; w < wNew; w++, wc += dw) {
203                 for (v = 0, vc = fv; v < vNew; v++, vc += dv) {
204                         for (u = 0, uc = fu; u < uNew; u++, co += 3, uc += du) {
205                                 co[0] = uc;
206                                 co[1] = vc;
207                                 co[2] = wc;
208                         }
209                 }
210         }
211         
212         if (ltOb) {
213                 float mat[4][4];
214                 int typeu = lt->typeu, typev = lt->typev, typew = lt->typew;
215
216                 /* works best if we force to linear type (endpoints match) */
217                 lt->typeu = lt->typev = lt->typew = KEY_LINEAR;
218
219                 /* prevent using deformed locations */
220                 BKE_displist_free(&ltOb->curve_cache->disp);
221
222                 copy_m4_m4(mat, ltOb->obmat);
223                 unit_m4(ltOb->obmat);
224                 lattice_deform_verts(ltOb, NULL, NULL, vertexCos, uNew * vNew * wNew, NULL, 1.0f);
225                 copy_m4_m4(ltOb->obmat, mat);
226
227                 lt->typeu = typeu;
228                 lt->typev = typev;
229                 lt->typew = typew;
230         }
231
232         lt->fu = fu;
233         lt->fv = fv;
234         lt->fw = fw;
235         lt->du = du;
236         lt->dv = dv;
237         lt->dw = dw;
238
239         lt->pntsu = uNew;
240         lt->pntsv = vNew;
241         lt->pntsw = wNew;
242
243         lt->actbp = LT_ACTBP_NONE;
244         MEM_freeN(lt->def);
245         lt->def = MEM_callocN(lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw * sizeof(BPoint), "lattice bp");
246         
247         bp = lt->def;
248         
249         for (i = 0; i < lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw; i++, bp++) {
250                 copy_v3_v3(bp->vec, vertexCos[i]);
251         }
252
253         MEM_freeN(vertexCos);
254 }
255
256 void BKE_lattice_init(Lattice *lt)
257 {
258         BLI_assert(MEMCMP_STRUCT_OFS_IS_ZERO(lt, id));
259
260         lt->flag = LT_GRID;
261         
262         lt->typeu = lt->typev = lt->typew = KEY_BSPLINE;
263         
264         lt->def = MEM_callocN(sizeof(BPoint), "lattvert"); /* temporary */
265         BKE_lattice_resize(lt, 2, 2, 2, NULL);  /* creates a uniform lattice */
266         lt->actbp = LT_ACTBP_NONE;
267 }
268
269 Lattice *BKE_lattice_add(Main *bmain, const char *name)
270 {
271         Lattice *lt;
272
273         lt = BKE_libblock_alloc(bmain, ID_LT, name, 0);
274
275         BKE_lattice_init(lt);
276
277         return lt;
278 }
279
280 /**
281  * Only copy internal data of Lattice ID from source to already allocated/initialized destination.
282  * You probably nerver want to use that directly, use id_copy or BKE_id_copy_ex for typical needs.
283  *
284  * WARNING! This function will not handle ID user count!
285  *
286  * \param flag  Copying options (see BKE_library.h's LIB_ID_COPY_... flags for more).
287  */
288 void BKE_lattice_copy_data(Main *bmain, Lattice *lt_dst, const Lattice *lt_src, const int flag)
289 {
290         lt_dst->def = MEM_dupallocN(lt_src->def);
291
292         if (lt_src->key) {
293                 BKE_id_copy_ex(bmain, &lt_src->key->id, (ID **)&lt_dst->key, flag, false);
294         }
295
296         if (lt_src->dvert) {
297                 int tot = lt_src->pntsu * lt_src->pntsv * lt_src->pntsw;
298                 lt_dst->dvert = MEM_mallocN(sizeof(MDeformVert) * tot, "Lattice MDeformVert");
299                 BKE_defvert_array_copy(lt_dst->dvert, lt_src->dvert, tot);
300         }
301
302         lt_dst->editlatt = NULL;
303 }
304
305 Lattice *BKE_lattice_copy(Main *bmain, const Lattice *lt)
306 {
307         Lattice *lt_copy;
308         BKE_id_copy_ex(bmain, &lt->id, (ID **)&lt_copy, 0, false);
309         return lt_copy;
310 }
311
312         /** Free (or release) any data used by this lattice (does not free the lattice itself). */
313 void BKE_lattice_free(Lattice *lt)
314 {
315         BKE_animdata_free(&lt->id, false);
316
317         MEM_SAFE_FREE(lt->def);
318         if (lt->dvert) {
319                 BKE_defvert_array_free(lt->dvert, lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw);
320                 lt->dvert = NULL;
321         }
322         if (lt->editlatt) {
323                 Lattice *editlt = lt->editlatt->latt;
324
325                 if (editlt->def)
326                         MEM_freeN(editlt->def);
327                 if (editlt->dvert)
328                         BKE_defvert_array_free(editlt->dvert, lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw);
329
330                 MEM_freeN(editlt);
331                 MEM_freeN(lt->editlatt);
332                 lt->editlatt = NULL;
333         }
334 }
335
336
337 void BKE_lattice_make_local(Main *bmain, Lattice *lt, const bool lib_local)
338 {
339         BKE_id_make_local_generic(bmain, &lt->id, true, lib_local);
340 }
341
342 typedef struct LatticeDeformData {
343         Object *object;
344         float *latticedata;
345         float latmat[4][4];
346 } LatticeDeformData;
347
348 LatticeDeformData *init_latt_deform(Object *oblatt, Object *ob)
349 {
350         /* we make an array with all differences */
351         Lattice *lt = oblatt->data;
352         BPoint *bp;
353         DispList *dl = oblatt->curve_cache ? BKE_displist_find(&oblatt->curve_cache->disp, DL_VERTS) : NULL;
354         const float *co = dl ? dl->verts : NULL;
355         float *fp, imat[4][4];
356         float fu, fv, fw;
357         int u, v, w;
358         float *latticedata;
359         float latmat[4][4];
360         LatticeDeformData *lattice_deform_data;
361
362         if (lt->editlatt) lt = lt->editlatt->latt;
363         bp = lt->def;
364         
365         fp = latticedata = MEM_mallocN(sizeof(float) * 3 * lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw, "latticedata");
366         
367         /* for example with a particle system: (ob == NULL) */
368         if (ob == NULL) {
369                 /* in deformspace, calc matrix  */
370                 invert_m4_m4(latmat, oblatt->obmat);
371         
372                 /* back: put in deform array */
373                 invert_m4_m4(imat, latmat);
374         }
375         else {
376                 /* in deformspace, calc matrix */
377                 invert_m4_m4(imat, oblatt->obmat);
378                 mul_m4_m4m4(latmat, imat, ob->obmat);
379         
380                 /* back: put in deform array */
381                 invert_m4_m4(imat, latmat);
382         }
383         
384         for (w = 0, fw = lt->fw; w < lt->pntsw; w++, fw += lt->dw) {
385                 for (v = 0, fv = lt->fv; v < lt->pntsv; v++, fv += lt->dv) {
386                         for (u = 0, fu = lt->fu; u < lt->pntsu; u++, bp++, co += 3, fp += 3, fu += lt->du) {
387                                 if (dl) {
388                                         fp[0] = co[0] - fu;
389                                         fp[1] = co[1] - fv;
390                                         fp[2] = co[2] - fw;
391                                 }
392                                 else {
393                                         fp[0] = bp->vec[0] - fu;
394                                         fp[1] = bp->vec[1] - fv;
395                                         fp[2] = bp->vec[2] - fw;
396                                 }
397
398                                 mul_mat3_m4_v3(imat, fp);
399                         }
400                 }
401         }
402
403         lattice_deform_data = MEM_mallocN(sizeof(LatticeDeformData), "Lattice Deform Data");
404         lattice_deform_data->latticedata = latticedata;
405         lattice_deform_data->object = oblatt;
406         copy_m4_m4(lattice_deform_data->latmat, latmat);
407
408         return lattice_deform_data;
409 }
410
411 void calc_latt_deform(LatticeDeformData *lattice_deform_data, float co[3], float weight)
412 {
413         Object *ob = lattice_deform_data->object;
414         Lattice *lt = ob->data;
415         float u, v, w, tu[4], tv[4], tw[4];
416         float vec[3];
417         int idx_w, idx_v, idx_u;
418         int ui, vi, wi, uu, vv, ww;
419
420         /* vgroup influence */
421         int defgrp_index = -1;
422         float co_prev[3], weight_blend = 0.0f;
423         MDeformVert *dvert = BKE_lattice_deform_verts_get(ob);
424
425
426         if (lt->editlatt) lt = lt->editlatt->latt;
427         if (lattice_deform_data->latticedata == NULL) return;
428
429         if (lt->vgroup[0] && dvert) {
430                 defgrp_index = defgroup_name_index(ob, lt->vgroup);
431                 copy_v3_v3(co_prev, co);
432         }
433
434         /* co is in local coords, treat with latmat */
435         mul_v3_m4v3(vec, lattice_deform_data->latmat, co);
436
437         /* u v w coords */
438
439         if (lt->pntsu > 1) {
440                 u = (vec[0] - lt->fu) / lt->du;
441                 ui = (int)floor(u);
442                 u -= ui;
443                 key_curve_position_weights(u, tu, lt->typeu);
444         }
445         else {
446                 tu[0] = tu[2] = tu[3] = 0.0; tu[1] = 1.0;
447                 ui = 0;
448         }
449
450         if (lt->pntsv > 1) {
451                 v = (vec[1] - lt->fv) / lt->dv;
452                 vi = (int)floor(v);
453                 v -= vi;
454                 key_curve_position_weights(v, tv, lt->typev);
455         }
456         else {
457                 tv[0] = tv[2] = tv[3] = 0.0; tv[1] = 1.0;
458                 vi = 0;
459         }
460
461         if (lt->pntsw > 1) {
462                 w = (vec[2] - lt->fw) / lt->dw;
463                 wi = (int)floor(w);
464                 w -= wi;
465                 key_curve_position_weights(w, tw, lt->typew);
466         }
467         else {
468                 tw[0] = tw[2] = tw[3] = 0.0; tw[1] = 1.0;
469                 wi = 0;
470         }
471
472         for (ww = wi - 1; ww <= wi + 2; ww++) {
473                 w = tw[ww - wi + 1];
474
475                 if (w != 0.0f) {
476                         if (ww > 0) {
477                                 if (ww < lt->pntsw) idx_w = ww * lt->pntsu * lt->pntsv;
478                                 else                idx_w = (lt->pntsw - 1) * lt->pntsu * lt->pntsv;
479                         }
480                         else {
481                                 idx_w = 0;
482                         }
483
484                         for (vv = vi - 1; vv <= vi + 2; vv++) {
485                                 v = w * tv[vv - vi + 1];
486
487                                 if (v != 0.0f) {
488                                         if (vv > 0) {
489                                                 if (vv < lt->pntsv) idx_v = idx_w + vv * lt->pntsu;
490                                                 else                idx_v = idx_w + (lt->pntsv - 1) * lt->pntsu;
491                                         }
492                                         else {
493                                                 idx_v = idx_w;
494                                         }
495
496                                         for (uu = ui - 1; uu <= ui + 2; uu++) {
497                                                 u = weight * v * tu[uu - ui + 1];
498
499                                                 if (u != 0.0f) {
500                                                         if (uu > 0) {
501                                                                 if (uu < lt->pntsu) idx_u = idx_v + uu;
502                                                                 else                idx_u = idx_v + (lt->pntsu - 1);
503                                                         }
504                                                         else {
505                                                                 idx_u = idx_v;
506                                                         }
507
508                                                         madd_v3_v3fl(co, &lattice_deform_data->latticedata[idx_u * 3], u);
509
510                                                         if (defgrp_index != -1)
511                                                                 weight_blend += (u * defvert_find_weight(dvert + idx_u, defgrp_index));
512                                                 }
513                                         }
514                                 }
515                         }
516                 }
517         }
518
519         if (defgrp_index != -1)
520                 interp_v3_v3v3(co, co_prev, co, weight_blend);
521
522 }
523
524 void end_latt_deform(LatticeDeformData *lattice_deform_data)
525 {
526         if (lattice_deform_data->latticedata)
527                 MEM_freeN(lattice_deform_data->latticedata);
528
529         MEM_freeN(lattice_deform_data);
530 }
531
532 /* calculations is in local space of deformed object
533  * so we store in latmat transform from path coord inside object
534  */
535 typedef struct {
536         float dmin[3], dmax[3];
537         float curvespace[4][4], objectspace[4][4], objectspace3[3][3];
538         int no_rot_axis;
539 } CurveDeform;
540
541 static void init_curve_deform(Object *par, Object *ob, CurveDeform *cd)
542 {
543         invert_m4_m4(ob->imat, ob->obmat);
544         mul_m4_m4m4(cd->objectspace, ob->imat, par->obmat);
545         invert_m4_m4(cd->curvespace, cd->objectspace);
546         copy_m3_m4(cd->objectspace3, cd->objectspace);
547         cd->no_rot_axis = 0;
548 }
549
550 /* this makes sure we can extend for non-cyclic.
551  *
552  * returns OK: 1/0
553  */
554 static bool where_on_path_deform(Object *ob, float ctime, float vec[4], float dir[3], float quat[4], float *radius)
555 {
556         BevList *bl;
557         float ctime1;
558         int cycl = 0;
559         
560         /* test for cyclic */
561         bl = ob->curve_cache->bev.first;
562         if (!bl->nr) return false;
563         if (bl->poly > -1) cycl = 1;
564
565         if (cycl == 0) {
566                 ctime1 = CLAMPIS(ctime, 0.0f, 1.0f);
567         }
568         else {
569                 ctime1 = ctime;
570         }
571         
572         /* vec needs 4 items */
573         if (where_on_path(ob, ctime1, vec, dir, quat, radius, NULL)) {
574                 
575                 if (cycl == 0) {
576                         Path *path = ob->curve_cache->path;
577                         float dvec[3];
578                         
579                         if (ctime < 0.0f) {
580                                 sub_v3_v3v3(dvec, path->data[1].vec, path->data[0].vec);
581                                 mul_v3_fl(dvec, ctime * (float)path->len);
582                                 add_v3_v3(vec, dvec);
583                                 if (quat) copy_qt_qt(quat, path->data[0].quat);
584                                 if (radius) *radius = path->data[0].radius;
585                         }
586                         else if (ctime > 1.0f) {
587                                 sub_v3_v3v3(dvec, path->data[path->len - 1].vec, path->data[path->len - 2].vec);
588                                 mul_v3_fl(dvec, (ctime - 1.0f) * (float)path->len);
589                                 add_v3_v3(vec, dvec);
590                                 if (quat) copy_qt_qt(quat, path->data[path->len - 1].quat);
591                                 if (radius) *radius = path->data[path->len - 1].radius;
592                                 /* weight - not used but could be added */
593                         }
594                 }
595                 return true;
596         }
597         return false;
598 }
599
600 /* for each point, rotate & translate to curve */
601 /* use path, since it has constant distances */
602 /* co: local coord, result local too */
603 /* returns quaternion for rotation, using cd->no_rot_axis */
604 /* axis is using another define!!! */
605 static bool calc_curve_deform(Scene *scene, Object *par, float co[3],
606                               const short axis, CurveDeform *cd, float r_quat[4])
607 {
608         Curve *cu = par->data;
609         float fac, loc[4], dir[3], new_quat[4], radius;
610         short index;
611         const bool is_neg_axis = (axis > 2);
612
613         /* to be sure, mostly after file load, also cyclic dependencies */
614 #ifdef CYCLIC_DEPENDENCY_WORKAROUND
615         if (par->curve_cache == NULL) {
616                 BKE_displist_make_curveTypes(scene, par, false);
617         }
618 #endif
619
620         if (par->curve_cache->path == NULL) {
621                 return false;  /* happens on append, cyclic dependencies and empty curves */
622         }
623
624         /* options */
625         if (is_neg_axis) {
626                 index = axis - 3;
627                 if (cu->flag & CU_STRETCH)
628                         fac = (-co[index] - cd->dmax[index]) / (cd->dmax[index] - cd->dmin[index]);
629                 else
630                         fac = -(co[index] - cd->dmax[index]) / (par->curve_cache->path->totdist);
631         }
632         else {
633                 index = axis;
634                 if (cu->flag & CU_STRETCH) {
635                         fac = (co[index] - cd->dmin[index]) / (cd->dmax[index] - cd->dmin[index]);
636                 }
637                 else {
638                         if (LIKELY(par->curve_cache->path->totdist > FLT_EPSILON)) {
639                                 fac = +(co[index] - cd->dmin[index]) / (par->curve_cache->path->totdist);
640                         }
641                         else {
642                                 fac = 0.0f;
643                         }
644                 }
645         }
646         
647         if (where_on_path_deform(par, fac, loc, dir, new_quat, &radius)) {  /* returns OK */
648                 float quat[4], cent[3];
649
650                 if (cd->no_rot_axis) {  /* set by caller */
651
652                         /* this is not exactly the same as 2.4x, since the axis is having rotation removed rather than
653                          * changing the axis before calculating the tilt but serves much the same purpose */
654                         float dir_flat[3] = {0, 0, 0}, q[4];
655                         copy_v3_v3(dir_flat, dir);
656                         dir_flat[cd->no_rot_axis - 1] = 0.0f;
657
658                         normalize_v3(dir);
659                         normalize_v3(dir_flat);
660
661                         rotation_between_vecs_to_quat(q, dir, dir_flat); /* Could this be done faster? */
662
663                         mul_qt_qtqt(new_quat, q, new_quat);
664                 }
665
666
667                 /* Logic for 'cent' orientation *
668                  *
669                  * The way 'co' is copied to 'cent' may seem to have no meaning, but it does.
670                  *
671                  * Use a curve modifier to stretch a cube out, color each side RGB, positive side light, negative dark.
672                  * view with X up (default), from the angle that you can see 3 faces RGB colors (light), anti-clockwise
673                  * Notice X,Y,Z Up all have light colors and each ordered CCW.
674                  *
675                  * Now for Neg Up XYZ, the colors are all dark, and ordered clockwise - Campbell
676                  *
677                  * note: moved functions into quat_apply_track/vec_apply_track
678                  * */
679                 copy_qt_qt(quat, new_quat);
680                 copy_v3_v3(cent, co);
681
682                 /* zero the axis which is not used,
683                  * the big block of text above now applies to these 3 lines */
684                 quat_apply_track(quat, axis, (axis == 0 || axis == 2) ? 1 : 0); /* up flag is a dummy, set so no rotation is done */
685                 vec_apply_track(cent, axis);
686                 cent[index] = 0.0f;
687
688
689                 /* scale if enabled */
690                 if (cu->flag & CU_PATH_RADIUS)
691                         mul_v3_fl(cent, radius);
692                 
693                 /* local rotation */
694                 normalize_qt(quat);
695                 mul_qt_v3(quat, cent);
696
697                 /* translation */
698                 add_v3_v3v3(co, cent, loc);
699
700                 if (r_quat)
701                         copy_qt_qt(r_quat, quat);
702
703                 return true;
704         }
705         return false;
706 }
707
708 void curve_deform_verts(
709         Scene *scene, Object *cuOb, Object *target, DerivedMesh *dm, float (*vertexCos)[3],
710         int numVerts, const char *vgroup, short defaxis)
711 {
712         Curve *cu;
713         int a;
714         CurveDeform cd;
715         MDeformVert *dvert = NULL;
716         int defgrp_index = -1;
717         const bool is_neg_axis = (defaxis > 2);
718
719         if (cuOb->type != OB_CURVE)
720                 return;
721
722         cu = cuOb->data;
723
724         init_curve_deform(cuOb, target, &cd);
725
726         /* dummy bounds, keep if CU_DEFORM_BOUNDS_OFF is set */
727         if (is_neg_axis == false) {
728                 cd.dmin[0] = cd.dmin[1] = cd.dmin[2] = 0.0f;
729                 cd.dmax[0] = cd.dmax[1] = cd.dmax[2] = 1.0f;
730         }
731         else {
732                 /* negative, these bounds give a good rest position */
733                 cd.dmin[0] = cd.dmin[1] = cd.dmin[2] = -1.0f;
734                 cd.dmax[0] = cd.dmax[1] = cd.dmax[2] =  0.0f;
735         }
736         
737         /* Check whether to use vertex groups (only possible if target is a Mesh or Lattice).
738          * We want either a Mesh/Lattice with no derived data, or derived data with deformverts.
739          */
740         if (vgroup && vgroup[0] && ELEM(target->type, OB_MESH, OB_LATTICE)) {
741                 defgrp_index = defgroup_name_index(target, vgroup);
742
743                 if (defgrp_index != -1) {
744                         /* if there's derived data without deformverts, don't use vgroups */
745                         if (dm) {
746                                 dvert = dm->getVertDataArray(dm, CD_MDEFORMVERT);
747                         }
748                         else if (target->type == OB_LATTICE) {
749                                 dvert = ((Lattice *)target->data)->dvert;
750                         }
751                         else {
752                                 dvert = ((Mesh *)target->data)->dvert;
753                         }
754                 }
755         }
756
757         if (dvert) {
758                 MDeformVert *dvert_iter;
759                 float vec[3];
760
761                 if (cu->flag & CU_DEFORM_BOUNDS_OFF) {
762                         for (a = 0, dvert_iter = dvert; a < numVerts; a++, dvert_iter++) {
763                                 const float weight = defvert_find_weight(dvert_iter, defgrp_index);
764
765                                 if (weight > 0.0f) {
766                                         mul_m4_v3(cd.curvespace, vertexCos[a]);
767                                         copy_v3_v3(vec, vertexCos[a]);
768                                         calc_curve_deform(scene, cuOb, vec, defaxis, &cd, NULL);
769                                         interp_v3_v3v3(vertexCos[a], vertexCos[a], vec, weight);
770                                         mul_m4_v3(cd.objectspace, vertexCos[a]);
771                                 }
772                         }
773                 }
774                 else {
775                         /* set mesh min/max bounds */
776                         INIT_MINMAX(cd.dmin, cd.dmax);
777
778                         for (a = 0, dvert_iter = dvert; a < numVerts; a++, dvert_iter++) {
779                                 if (defvert_find_weight(dvert_iter, defgrp_index) > 0.0f) {
780                                         mul_m4_v3(cd.curvespace, vertexCos[a]);
781                                         minmax_v3v3_v3(cd.dmin, cd.dmax, vertexCos[a]);
782                                 }
783                         }
784
785                         for (a = 0, dvert_iter = dvert; a < numVerts; a++, dvert_iter++) {
786                                 const float weight = defvert_find_weight(dvert_iter, defgrp_index);
787
788                                 if (weight > 0.0f) {
789                                         /* already in 'cd.curvespace', prev for loop */
790                                         copy_v3_v3(vec, vertexCos[a]);
791                                         calc_curve_deform(scene, cuOb, vec, defaxis, &cd, NULL);
792                                         interp_v3_v3v3(vertexCos[a], vertexCos[a], vec, weight);
793                                         mul_m4_v3(cd.objectspace, vertexCos[a]);
794                                 }
795                         }
796                 }
797         }
798         else {
799                 if (cu->flag & CU_DEFORM_BOUNDS_OFF) {
800                         for (a = 0; a < numVerts; a++) {
801                                 mul_m4_v3(cd.curvespace, vertexCos[a]);
802                                 calc_curve_deform(scene, cuOb, vertexCos[a], defaxis, &cd, NULL);
803                                 mul_m4_v3(cd.objectspace, vertexCos[a]);
804                         }
805                 }
806                 else {
807                         /* set mesh min max bounds */
808                         INIT_MINMAX(cd.dmin, cd.dmax);
809                                 
810                         for (a = 0; a < numVerts; a++) {
811                                 mul_m4_v3(cd.curvespace, vertexCos[a]);
812                                 minmax_v3v3_v3(cd.dmin, cd.dmax, vertexCos[a]);
813                         }
814         
815                         for (a = 0; a < numVerts; a++) {
816                                 /* already in 'cd.curvespace', prev for loop */
817                                 calc_curve_deform(scene, cuOb, vertexCos[a], defaxis, &cd, NULL);
818                                 mul_m4_v3(cd.objectspace, vertexCos[a]);
819                         }
820                 }
821         }
822 }
823
824 /* input vec and orco = local coord in armature space */
825 /* orco is original not-animated or deformed reference point */
826 /* result written in vec and mat */
827 void curve_deform_vector(Scene *scene, Object *cuOb, Object *target,
828                          float orco[3], float vec[3], float mat[3][3], int no_rot_axis)
829 {
830         CurveDeform cd;
831         float quat[4];
832         
833         if (cuOb->type != OB_CURVE) {
834                 unit_m3(mat);
835                 return;
836         }
837
838         init_curve_deform(cuOb, target, &cd);
839         cd.no_rot_axis = no_rot_axis;                /* option to only rotate for XY, for example */
840         
841         copy_v3_v3(cd.dmin, orco);
842         copy_v3_v3(cd.dmax, orco);
843
844         mul_m4_v3(cd.curvespace, vec);
845         
846         if (calc_curve_deform(scene, cuOb, vec, target->trackflag, &cd, quat)) {
847                 float qmat[3][3];
848                 
849                 quat_to_mat3(qmat, quat);
850                 mul_m3_m3m3(mat, qmat, cd.objectspace3);
851         }
852         else
853                 unit_m3(mat);
854         
855         mul_m4_v3(cd.objectspace, vec);
856
857 }
858
859 void lattice_deform_verts(Object *laOb, Object *target, DerivedMesh *dm,
860                           float (*vertexCos)[3], int numVerts, const char *vgroup, float fac)
861 {
862         LatticeDeformData *lattice_deform_data;
863         int a;
864         bool use_vgroups;
865
866         if (laOb->type != OB_LATTICE)
867                 return;
868
869         lattice_deform_data = init_latt_deform(laOb, target);
870
871         /* check whether to use vertex groups (only possible if target is a Mesh)
872          * we want either a Mesh with no derived data, or derived data with
873          * deformverts
874          */
875         if (target && target->type == OB_MESH) {
876                 /* if there's derived data without deformverts, don't use vgroups */
877                 if (dm) {
878                         use_vgroups = (dm->getVertDataArray(dm, CD_MDEFORMVERT) != NULL);
879                 }
880                 else {
881                         Mesh *me = target->data;
882                         use_vgroups = (me->dvert != NULL);
883                 }
884         }
885         else {
886                 use_vgroups = false;
887         }
888         
889         if (vgroup && vgroup[0] && use_vgroups) {
890                 Mesh *me = target->data;
891                 const int defgrp_index = defgroup_name_index(target, vgroup);
892                 float weight;
893
894                 if (defgrp_index >= 0 && (me->dvert || dm)) {
895                         MDeformVert *dvert = me->dvert;
896                         
897                         for (a = 0; a < numVerts; a++, dvert++) {
898                                 if (dm) dvert = dm->getVertData(dm, a, CD_MDEFORMVERT);
899
900                                 weight = defvert_find_weight(dvert, defgrp_index);
901
902                                 if (weight > 0.0f)
903                                         calc_latt_deform(lattice_deform_data, vertexCos[a], weight * fac);
904                         }
905                 }
906         }
907         else {
908                 for (a = 0; a < numVerts; a++) {
909                         calc_latt_deform(lattice_deform_data, vertexCos[a], fac);
910                 }
911         }
912         end_latt_deform(lattice_deform_data);
913 }
914
915 bool object_deform_mball(Object *ob, ListBase *dispbase)
916 {
917         if (ob->parent && ob->parent->type == OB_LATTICE && ob->partype == PARSKEL) {
918                 DispList *dl;
919
920                 for (dl = dispbase->first; dl; dl = dl->next) {
921                         lattice_deform_verts(ob->parent, ob, NULL,
922                                              (float(*)[3])dl->verts, dl->nr, NULL, 1.0f);
923                 }
924
925                 return true;
926         }
927         else {
928                 return false;
929         }
930 }
931
932 static BPoint *latt_bp(Lattice *lt, int u, int v, int w)
933 {
934         return &lt->def[BKE_lattice_index_from_uvw(lt, u, v, w)];
935 }
936
937 void outside_lattice(Lattice *lt)
938 {
939         BPoint *bp, *bp1, *bp2;
940         int u, v, w;
941         float fac1, du = 0.0, dv = 0.0, dw = 0.0;
942
943         if (lt->flag & LT_OUTSIDE) {
944                 bp = lt->def;
945
946                 if (lt->pntsu > 1) du = 1.0f / ((float)lt->pntsu - 1);
947                 if (lt->pntsv > 1) dv = 1.0f / ((float)lt->pntsv - 1);
948                 if (lt->pntsw > 1) dw = 1.0f / ((float)lt->pntsw - 1);
949                         
950                 for (w = 0; w < lt->pntsw; w++) {
951                         
952                         for (v = 0; v < lt->pntsv; v++) {
953                         
954                                 for (u = 0; u < lt->pntsu; u++, bp++) {
955                                         if (u == 0 || v == 0 || w == 0 || u == lt->pntsu - 1 || v == lt->pntsv - 1 || w == lt->pntsw - 1) {
956                                                 /* pass */
957                                         }
958                                         else {
959                                                 bp->hide = 1;
960                                                 bp->f1 &= ~SELECT;
961                                                 
962                                                 /* u extrema */
963                                                 bp1 = latt_bp(lt, 0, v, w);
964                                                 bp2 = latt_bp(lt, lt->pntsu - 1, v, w);
965                                                 
966                                                 fac1 = du * u;
967                                                 bp->vec[0] = (1.0f - fac1) * bp1->vec[0] + fac1 * bp2->vec[0];
968                                                 bp->vec[1] = (1.0f - fac1) * bp1->vec[1] + fac1 * bp2->vec[1];
969                                                 bp->vec[2] = (1.0f - fac1) * bp1->vec[2] + fac1 * bp2->vec[2];
970                                                 
971                                                 /* v extrema */
972                                                 bp1 = latt_bp(lt, u, 0, w);
973                                                 bp2 = latt_bp(lt, u, lt->pntsv - 1, w);
974                                                 
975                                                 fac1 = dv * v;
976                                                 bp->vec[0] += (1.0f - fac1) * bp1->vec[0] + fac1 * bp2->vec[0];
977                                                 bp->vec[1] += (1.0f - fac1) * bp1->vec[1] + fac1 * bp2->vec[1];
978                                                 bp->vec[2] += (1.0f - fac1) * bp1->vec[2] + fac1 * bp2->vec[2];
979                                                 
980                                                 /* w extrema */
981                                                 bp1 = latt_bp(lt, u, v, 0);
982                                                 bp2 = latt_bp(lt, u, v, lt->pntsw - 1);
983                                                 
984                                                 fac1 = dw * w;
985                                                 bp->vec[0] += (1.0f - fac1) * bp1->vec[0] + fac1 * bp2->vec[0];
986                                                 bp->vec[1] += (1.0f - fac1) * bp1->vec[1] + fac1 * bp2->vec[1];
987                                                 bp->vec[2] += (1.0f - fac1) * bp1->vec[2] + fac1 * bp2->vec[2];
988                                                 
989                                                 mul_v3_fl(bp->vec, 1.0f / 3.0f);
990                                                 
991                                         }
992                                 }
993                                 
994                         }
995                         
996                 }
997         }
998         else {
999                 bp = lt->def;
1000
1001                 for (w = 0; w < lt->pntsw; w++)
1002                         for (v = 0; v < lt->pntsv; v++)
1003                                 for (u = 0; u < lt->pntsu; u++, bp++)
1004                                         bp->hide = 0;
1005         }
1006 }
1007
1008 float (*BKE_lattice_vertexcos_get(struct Object *ob, int *r_numVerts))[3]
1009 {
1010         Lattice *lt = ob->data;
1011         int i, numVerts;
1012         float (*vertexCos)[3];
1013
1014         if (lt->editlatt) lt = lt->editlatt->latt;
1015         numVerts = *r_numVerts = lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw;
1016         
1017         vertexCos = MEM_mallocN(sizeof(*vertexCos) * numVerts, "lt_vcos");
1018         
1019         for (i = 0; i < numVerts; i++) {
1020                 copy_v3_v3(vertexCos[i], lt->def[i].vec);
1021         }
1022
1023         return vertexCos;
1024 }
1025
1026 void BKE_lattice_vertexcos_apply(struct Object *ob, float (*vertexCos)[3])
1027 {
1028         Lattice *lt = ob->data;
1029         int i, numVerts = lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw;
1030
1031         for (i = 0; i < numVerts; i++) {
1032                 copy_v3_v3(lt->def[i].vec, vertexCos[i]);
1033         }
1034 }
1035
1036 void BKE_lattice_modifiers_calc(Scene *scene, Object *ob)
1037 {
1038         Lattice *lt = ob->data;
1039         VirtualModifierData virtualModifierData;
1040         ModifierData *md = modifiers_getVirtualModifierList(ob, &virtualModifierData);
1041         float (*vertexCos)[3] = NULL;
1042         int numVerts, editmode = (lt->editlatt != NULL);
1043
1044         if (ob->curve_cache) {
1045                 BKE_displist_free(&ob->curve_cache->disp);
1046         }
1047         else {
1048                 ob->curve_cache = MEM_callocN(sizeof(CurveCache), "CurveCache for lattice");
1049         }
1050
1051         for (; md; md = md->next) {
1052                 const ModifierTypeInfo *mti = modifierType_getInfo(md->type);
1053
1054                 md->scene = scene;
1055                 
1056                 if (!(mti->flags & eModifierTypeFlag_AcceptsLattice)) continue;
1057                 if (!(md->mode & eModifierMode_Realtime)) continue;
1058                 if (editmode && !(md->mode & eModifierMode_Editmode)) continue;
1059                 if (mti->isDisabled && mti->isDisabled(md, 0)) continue;
1060                 if (mti->type != eModifierTypeType_OnlyDeform) continue;
1061
1062                 if (!vertexCos) vertexCos = BKE_lattice_vertexcos_get(ob, &numVerts);
1063                 mti->deformVerts(md, ob, NULL, vertexCos, numVerts, 0);
1064         }
1065
1066         /* always displist to make this work like derivedmesh */
1067         if (!vertexCos) vertexCos = BKE_lattice_vertexcos_get(ob, &numVerts);
1068         
1069         {
1070                 DispList *dl = MEM_callocN(sizeof(*dl), "lt_dl");
1071                 dl->type = DL_VERTS;
1072                 dl->parts = 1;
1073                 dl->nr = numVerts;
1074                 dl->verts = (float *) vertexCos;
1075                 
1076                 BLI_addtail(&ob->curve_cache->disp, dl);
1077         }
1078 }
1079
1080 struct MDeformVert *BKE_lattice_deform_verts_get(struct Object *oblatt)
1081 {
1082         Lattice *lt = (Lattice *)oblatt->data;
1083         BLI_assert(oblatt->type == OB_LATTICE);
1084         if (lt->editlatt) lt = lt->editlatt->latt;
1085         return lt->dvert;
1086 }
1087
1088 struct BPoint *BKE_lattice_active_point_get(Lattice *lt)
1089 {
1090         BLI_assert(GS(lt->id.name) == ID_LT);
1091
1092         if (lt->editlatt) {
1093                 lt = lt->editlatt->latt;
1094         }
1095
1096         BLI_assert(lt->actbp < lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw);
1097
1098         if ((lt->actbp != LT_ACTBP_NONE) && (lt->actbp < lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw)) {
1099                 return &lt->def[lt->actbp];
1100         }
1101         else {
1102                 return NULL;
1103         }
1104 }
1105
1106 void BKE_lattice_center_median(Lattice *lt, float cent[3])
1107 {
1108         int i, numVerts;
1109
1110         if (lt->editlatt) lt = lt->editlatt->latt;
1111         numVerts = lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw;
1112
1113         zero_v3(cent);
1114
1115         for (i = 0; i < numVerts; i++)
1116                 add_v3_v3(cent, lt->def[i].vec);
1117
1118         mul_v3_fl(cent, 1.0f / (float)numVerts);
1119 }
1120
1121 static void boundbox_lattice(Object *ob)
1122 {
1123         BoundBox *bb;
1124         Lattice *lt;
1125         float min[3], max[3];
1126
1127         if (ob->bb == NULL) {
1128                 ob->bb = MEM_callocN(sizeof(BoundBox), "Lattice boundbox");
1129         }
1130
1131         bb = ob->bb;
1132         lt = ob->data;
1133
1134         INIT_MINMAX(min, max);
1135         BKE_lattice_minmax_dl(ob, lt, min, max);
1136         BKE_boundbox_init_from_minmax(bb, min, max);
1137
1138         bb->flag &= ~BOUNDBOX_DIRTY;
1139 }
1140
1141 BoundBox *BKE_lattice_boundbox_get(Object *ob)
1142 {
1143         boundbox_lattice(ob);
1144
1145         return ob->bb;
1146 }
1147
1148 void BKE_lattice_minmax_dl(Object *ob, Lattice *lt, float min[3], float max[3])
1149 {
1150         DispList *dl = ob->curve_cache ? BKE_displist_find(&ob->curve_cache->disp, DL_VERTS) : NULL;
1151
1152         if (!dl) {
1153                 BKE_lattice_minmax(lt, min, max);
1154         }
1155         else {
1156                 int i, numVerts;
1157                 
1158                 if (lt->editlatt) lt = lt->editlatt->latt;
1159                 numVerts = lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw;
1160
1161                 for (i = 0; i < numVerts; i++)
1162                         minmax_v3v3_v3(min, max, &dl->verts[i * 3]);
1163         }
1164 }
1165
1166 void BKE_lattice_minmax(Lattice *lt, float min[3], float max[3])
1167 {
1168         int i, numVerts;
1169
1170         if (lt->editlatt) lt = lt->editlatt->latt;
1171         numVerts = lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw;
1172
1173         for (i = 0; i < numVerts; i++)
1174                 minmax_v3v3_v3(min, max, lt->def[i].vec);
1175 }
1176
1177 void BKE_lattice_center_bounds(Lattice *lt, float cent[3])
1178 {
1179         float min[3], max[3];
1180
1181         INIT_MINMAX(min, max);
1182
1183         BKE_lattice_minmax(lt, min, max);
1184         mid_v3_v3v3(cent, min, max);
1185 }
1186
1187 void BKE_lattice_transform(Lattice *lt, float mat[4][4], bool do_keys)
1188 {
1189         BPoint *bp = lt->def;
1190         int i = lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw;
1191
1192         while (i--) {
1193                 mul_m4_v3(mat, bp->vec);
1194                 bp++;
1195         }
1196
1197         if (do_keys && lt->key) {
1198                 KeyBlock *kb;
1199
1200                 for (kb = lt->key->block.first; kb; kb = kb->next) {
1201                         float *fp = kb->data;
1202                         for (i = kb->totelem; i--; fp += 3) {
1203                                 mul_m4_v3(mat, fp);
1204                         }
1205                 }
1206         }
1207 }
1208
1209 void BKE_lattice_translate(Lattice *lt, float offset[3], bool do_keys)
1210 {
1211         int i, numVerts;
1212
1213         numVerts = lt->pntsu * lt->pntsv * lt->pntsw;
1214
1215         if (lt->def)
1216                 for (i = 0; i < numVerts; i++)
1217                         add_v3_v3(lt->def[i].vec, offset);
1218
1219         if (lt->editlatt)
1220                 for (i = 0; i < numVerts; i++)
1221                         add_v3_v3(lt->editlatt->latt->def[i].vec, offset);
1222
1223         if (do_keys && lt->key) {
1224                 KeyBlock *kb;
1225
1226                 for (kb = lt->key->block.first; kb; kb = kb->next) {
1227                         float *fp = kb->data;
1228                         for (i = kb->totelem; i--; fp += 3) {
1229                                 add_v3_v3(fp, offset);
1230                         }
1231                 }
1232         }
1233 }
1234
1235 /* **** Depsgraph evaluation **** */
1236
1237 void BKE_lattice_eval_geometry(EvaluationContext *UNUSED(eval_ctx),
1238                                Lattice *UNUSED(latt))
1239 {
1240 }
1241