Replace hardcoded DMGridData structure with CCGElem/CCGKey.
[blender-staging.git] / source / blender / editors / object / object_bake.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) 2004 by Blender Foundation
19  * All rights reserved.
20  *
21  * The Original Code is: all of this file.
22  *
23  * Contributor(s): Morten Mikkelsen,
24  *                 Sergey Sharybin
25  *
26  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
27  */
28
29 /** \file blender/editors/object/object_bake.c
30  *  \ingroup edobj
31  */
32
33 #include <string.h>
34
35 #include "MEM_guardedalloc.h"
36
37 #include "DNA_scene_types.h"
38 #include "DNA_screen_types.h"
39 #include "DNA_space_types.h"
40 #include "DNA_world_types.h"
41 #include "DNA_object_types.h"
42 #include "DNA_mesh_types.h"
43 #include "DNA_meshdata_types.h"
44
45 #include "BLI_blenlib.h"
46 #include "BLI_threads.h"
47 #include "BLI_utildefines.h"
48 #include "BLI_math.h"
49 #include "BLI_math_geom.h"
50
51 #include "BKE_blender.h"
52 #include "BKE_ccg.h"
53 #include "BKE_screen.h"
54 #include "BKE_context.h"
55 #include "BKE_global.h"
56 #include "BKE_image.h"
57 #include "BKE_main.h"
58 #include "BKE_multires.h"
59 #include "BKE_report.h"
60 #include "BKE_cdderivedmesh.h"
61 #include "BKE_modifier.h"
62 #include "BKE_DerivedMesh.h"
63 #include "BKE_subsurf.h"
64
65 #include "RE_pipeline.h"
66 #include "RE_shader_ext.h"
67
68 #include "PIL_time.h"
69
70 #include "IMB_imbuf_types.h"
71 #include "IMB_imbuf.h"
72
73 #include "GPU_draw.h" /* GPU_free_image */
74
75 #include "WM_api.h"
76 #include "WM_types.h"
77
78 #include "ED_object.h"
79
80 #include "object_intern.h"
81
82 /* ****************** multires BAKING ********************** */
83
84 /* holder of per-object data needed for bake job
85  * needed to make job totally thread-safe */
86 typedef struct MultiresBakerJobData {
87         struct MultiresBakerJobData *next, *prev;
88         DerivedMesh *lores_dm, *hires_dm;
89         int simple, lvl, tot_lvl;
90 } MultiresBakerJobData;
91
92 /* data passing to multires-baker job */
93 typedef struct {
94         ListBase data;
95         int bake_clear, bake_filter;
96         short mode, use_lores_mesh;
97 } MultiresBakeJob;
98
99 /* data passing to multires baker */
100 typedef struct {
101         DerivedMesh *lores_dm, *hires_dm;
102         int simple, lvl, tot_lvl, bake_filter;
103         short mode, use_lores_mesh;
104
105         int tot_obj, tot_image;
106         ListBase image;
107
108         int baked_objects, baked_faces;
109
110         short *stop;
111         short *do_update;
112         float *progress;
113 } MultiresBakeRender;
114
115 typedef void (*MPassKnownData)(DerivedMesh *lores_dm, DerivedMesh *hires_dm, const void *bake_data,
116                                const int face_index, const int lvl, const float st[2],
117                                float tangmat[3][3], const int x, const int y);
118
119 typedef void * (*MInitBakeData)(MultiresBakeRender *bkr, Image *ima);
120 typedef void   (*MApplyBakeData)(void *bake_data);
121 typedef void   (*MFreeBakeData)(void *bake_data);
122
123 typedef struct {
124         MVert *mvert;
125         MFace *mface;
126         MTFace *mtface;
127         float *pvtangent;
128         float *precomputed_normals;
129         int w, h;
130         int face_index;
131         int i0, i1, i2;
132         DerivedMesh *lores_dm, *hires_dm;
133         int lvl;
134         void *bake_data;
135         MPassKnownData pass_data;
136 } MResolvePixelData;
137
138 typedef void (*MFlushPixel)(const MResolvePixelData *data, const int x, const int y);
139
140 typedef struct {
141         int w, h;
142         char *texels;
143         const MResolvePixelData *data;
144         MFlushPixel flush_pixel;
145 } MBakeRast;
146
147 typedef struct {
148         float *heights;
149         float height_min, height_max;
150         Image *ima;
151         DerivedMesh *ssdm;
152         const int *origindex;
153 } MHeightBakeData;
154
155 typedef struct {
156         const int *origindex;
157 } MNormalBakeData;
158
159 static void multiresbake_get_normal(const MResolvePixelData *data, float norm[], const int face_num, const int vert_index)
160 {
161         unsigned int indices[] = {data->mface[face_num].v1, data->mface[face_num].v2,
162                                   data->mface[face_num].v3, data->mface[face_num].v4};
163         const int smoothnormal = (data->mface[face_num].flag & ME_SMOOTH);
164
165         if (!smoothnormal) { /* flat */
166                 if (data->precomputed_normals) {
167                         copy_v3_v3(norm, &data->precomputed_normals[3 * face_num]);
168                 }
169                 else {
170                         float nor[3];
171                         float *p0, *p1, *p2;
172                         const int iGetNrVerts = data->mface[face_num].v4 != 0 ? 4 : 3;
173
174                         p0 = data->mvert[indices[0]].co;
175                         p1 = data->mvert[indices[1]].co;
176                         p2 = data->mvert[indices[2]].co;
177
178                         if (iGetNrVerts == 4) {
179                                 float *p3 = data->mvert[indices[3]].co;
180                                 normal_quad_v3(nor, p0, p1, p2, p3);
181                         }
182                         else {
183                                 normal_tri_v3(nor, p0, p1, p2);
184                         }
185
186                         copy_v3_v3(norm, nor);
187                 }
188         }
189         else {
190                 short *no = data->mvert[indices[vert_index]].no;
191
192                 normal_short_to_float_v3(norm, no);
193                 normalize_v3(norm);
194         }
195 }
196
197 static void init_bake_rast(MBakeRast *bake_rast, const ImBuf *ibuf, const MResolvePixelData *data, MFlushPixel flush_pixel)
198 {
199         memset(bake_rast, 0, sizeof(MBakeRast));
200
201         bake_rast->texels = ibuf->userdata;
202         bake_rast->w = ibuf->x;
203         bake_rast->h = ibuf->y;
204         bake_rast->data = data;
205         bake_rast->flush_pixel = flush_pixel;
206 }
207
208 static void flush_pixel(const MResolvePixelData *data, const int x, const int y)
209 {
210         float st[2] = {(x + 0.5f) / data->w, (y + 0.5f) / data->h};
211         float *st0, *st1, *st2;
212         float *tang0, *tang1, *tang2;
213         float no0[3], no1[3], no2[3];
214         float fUV[2], from_tang[3][3], to_tang[3][3];
215         float u, v, w, sign;
216         int r;
217
218         const int i0 = data->i0;
219         const int i1 = data->i1;
220         const int i2 = data->i2;
221
222         st0 = data->mtface[data->face_index].uv[i0];
223         st1 = data->mtface[data->face_index].uv[i1];
224         st2 = data->mtface[data->face_index].uv[i2];
225
226         tang0 = data->pvtangent + data->face_index * 16 + i0 * 4;
227         tang1 = data->pvtangent + data->face_index * 16 + i1 * 4;
228         tang2 = data->pvtangent + data->face_index * 16 + i2 * 4;
229
230         multiresbake_get_normal(data, no0, data->face_index, i0);   /* can optimize these 3 into one call */
231         multiresbake_get_normal(data, no1, data->face_index, i1);
232         multiresbake_get_normal(data, no2, data->face_index, i2);
233
234         resolve_tri_uv(fUV, st, st0, st1, st2);
235
236         u = fUV[0];
237         v = fUV[1];
238         w = 1 - u - v;
239
240         /* the sign is the same at all face vertices for any non degenerate face.
241          * Just in case we clamp the interpolated value though. */
242         sign = (tang0[3] * u + tang1[3] * v + tang2[3] * w) < 0 ? (-1.0f) : 1.0f;
243
244         /* this sequence of math is designed specifically as is with great care
245          * to be compatible with our shader. Please don't change without good reason. */
246         for (r = 0; r < 3; r++) {
247                 from_tang[0][r] = tang0[r] * u + tang1[r] * v + tang2[r] * w;
248                 from_tang[2][r] = no0[r] * u + no1[r] * v + no2[r] * w;
249         }
250
251         cross_v3_v3v3(from_tang[1], from_tang[2], from_tang[0]);  /* B = sign * cross(N, T)  */
252         mul_v3_fl(from_tang[1], sign);
253         invert_m3_m3(to_tang, from_tang);
254         /* sequence end */
255
256         data->pass_data(data->lores_dm, data->hires_dm, data->bake_data,
257                         data->face_index, data->lvl, st, to_tang, x, y);
258 }
259
260 static void set_rast_triangle(const MBakeRast *bake_rast, const int x, const int y)
261 {
262         const int w = bake_rast->w;
263         const int h = bake_rast->h;
264
265         if (x >= 0 && x < w && y >= 0 && y < h) {
266                 if ((bake_rast->texels[y * w + x]) == 0) {
267                         flush_pixel(bake_rast->data, x, y);
268                         bake_rast->texels[y * w + x] = FILTER_MASK_USED;
269                 }
270         }
271 }
272
273 static void rasterize_half(const MBakeRast *bake_rast,
274                            const float s0_s, const float t0_s, const float s1_s, const float t1_s,
275                            const float s0_l, const float t0_l, const float s1_l, const float t1_l,
276                            const int y0_in, const int y1_in, const int is_mid_right)
277 {
278         const int s_stable = fabsf(t1_s - t0_s) > FLT_EPSILON ? 1 : 0;
279         const int l_stable = fabsf(t1_l - t0_l) > FLT_EPSILON ? 1 : 0;
280         const int w = bake_rast->w;
281         const int h = bake_rast->h;
282         int y, y0, y1;
283
284         if (y1_in <= 0 || y0_in >= h)
285                 return;
286
287         y0 = y0_in < 0 ? 0 : y0_in;
288         y1 = y1_in >= h ? h : y1_in;
289
290         for (y = y0; y < y1; y++) {
291                 /*-b(x-x0) + a(y-y0) = 0 */
292                 int iXl, iXr, x;
293                 float x_l = s_stable != 0 ? (s0_s + (((s1_s - s0_s) * (y - t0_s)) / (t1_s - t0_s))) : s0_s;
294                 float x_r = l_stable != 0 ? (s0_l + (((s1_l - s0_l) * (y - t0_l)) / (t1_l - t0_l))) : s0_l;
295
296                 if (is_mid_right != 0)
297                         SWAP(float, x_l, x_r);
298
299                 iXl = (int)ceilf(x_l);
300                 iXr = (int)ceilf(x_r);
301
302                 if (iXr > 0 && iXl < w) {
303                         iXl = iXl < 0 ? 0 : iXl;
304                         iXr = iXr >= w ? w : iXr;
305
306                         for (x = iXl; x < iXr; x++)
307                                 set_rast_triangle(bake_rast, x, y);
308                 }
309         }
310 }
311
312 static void bake_rasterize(const MBakeRast *bake_rast, const float st0_in[2], const float st1_in[2], const float st2_in[2])
313 {
314         const int w = bake_rast->w;
315         const int h = bake_rast->h;
316         float slo = st0_in[0] * w - 0.5f;
317         float tlo = st0_in[1] * h - 0.5f;
318         float smi = st1_in[0] * w - 0.5f;
319         float tmi = st1_in[1] * h - 0.5f;
320         float shi = st2_in[0] * w - 0.5f;
321         float thi = st2_in[1] * h - 0.5f;
322         int is_mid_right = 0, ylo, yhi, yhi_beg;
323
324         /* skip degenerates */
325         if ((slo == smi && tlo == tmi) || (slo == shi && tlo == thi) || (smi == shi && tmi == thi))
326                 return;
327
328         /* sort by T */
329         if (tlo > tmi && tlo > thi) {
330                 SWAP(float, shi, slo);
331                 SWAP(float, thi, tlo);
332         }
333         else if (tmi > thi) {
334                 SWAP(float, shi, smi);
335                 SWAP(float, thi, tmi);
336         }
337
338         if (tlo > tmi) {
339                 SWAP(float, slo, smi);
340                 SWAP(float, tlo, tmi);
341         }
342
343         /* check if mid point is to the left or to the right of the lo-hi edge */
344         is_mid_right = (-(shi - slo) * (tmi - thi) + (thi - tlo) * (smi - shi)) > 0 ? 1 : 0;
345         ylo = (int) ceilf(tlo);
346         yhi_beg = (int) ceilf(tmi);
347         yhi = (int) ceilf(thi);
348
349         /*if (fTmi>ceilf(fTlo))*/
350         rasterize_half(bake_rast, slo, tlo, smi, tmi, slo, tlo, shi, thi, ylo, yhi_beg, is_mid_right);
351         rasterize_half(bake_rast, smi, tmi, shi, thi, slo, tlo, shi, thi, yhi_beg, yhi, is_mid_right);
352 }
353
354 static int multiresbake_test_break(MultiresBakeRender *bkr)
355 {
356         if (!bkr->stop) {
357                 /* this means baker is executed outside from job system */
358                 return 0;
359         }
360
361         return G.afbreek;
362 }
363
364 static void do_multires_bake(MultiresBakeRender *bkr, Image *ima, MPassKnownData passKnownData,
365                              MInitBakeData initBakeData, MApplyBakeData applyBakeData, MFreeBakeData freeBakeData)
366 {
367         DerivedMesh *dm = bkr->lores_dm;
368         ImBuf *ibuf = BKE_image_get_ibuf(ima, NULL);
369         const int lvl = bkr->lvl;
370         const int tot_face = dm->getNumTessFaces(dm);
371         MVert *mvert = dm->getVertArray(dm);
372         MFace *mface = dm->getTessFaceArray(dm);
373         MTFace *mtface = dm->getTessFaceDataArray(dm, CD_MTFACE);
374         float *pvtangent = NULL;
375
376         if (CustomData_get_layer_index(&dm->faceData, CD_TANGENT) == -1)
377                 DM_add_tangent_layer(dm);
378
379         pvtangent = DM_get_tessface_data_layer(dm, CD_TANGENT);
380
381         if (tot_face > 0) {  /* sanity check */
382                 int f = 0;
383                 MBakeRast bake_rast;
384                 MResolvePixelData data = {NULL};
385
386                 data.mface = mface;
387                 data.mvert = mvert;
388                 data.mtface = mtface;
389                 data.pvtangent = pvtangent;
390                 data.precomputed_normals = dm->getTessFaceDataArray(dm, CD_NORMAL);  /* don't strictly need this */
391                 data.w = ibuf->x;
392                 data.h = ibuf->y;
393                 data.lores_dm = dm;
394                 data.hires_dm = bkr->hires_dm;
395                 data.lvl = lvl;
396                 data.pass_data = passKnownData;
397
398                 if (initBakeData)
399                         data.bake_data = initBakeData(bkr, ima);
400
401                 init_bake_rast(&bake_rast, ibuf, &data, flush_pixel);
402
403                 for (f = 0; f < tot_face; f++) {
404                         MTFace *mtfate = &mtface[f];
405                         int verts[3][2], nr_tris, t;
406
407                         if (multiresbake_test_break(bkr))
408                                 break;
409
410                         if (mtfate->tpage != ima)
411                                 continue;
412
413                         data.face_index = f;
414
415                         /* might support other forms of diagonal splits later on such as
416                          * split by shortest diagonal.*/
417                         verts[0][0] = 0;
418                         verts[1][0] = 1;
419                         verts[2][0] = 2;
420
421                         verts[0][1] = 0;
422                         verts[1][1] = 2;
423                         verts[2][1] = 3;
424
425                         nr_tris = mface[f].v4 != 0 ? 2 : 1;
426                         for (t = 0; t < nr_tris; t++) {
427                                 data.i0 = verts[0][t];
428                                 data.i1 = verts[1][t];
429                                 data.i2 = verts[2][t];
430
431                                 bake_rasterize(&bake_rast, mtfate->uv[data.i0], mtfate->uv[data.i1], mtfate->uv[data.i2]);
432                         }
433
434                         bkr->baked_faces++;
435
436                         if (bkr->do_update)
437                                 *bkr->do_update = 1;
438
439                         if (bkr->progress)
440                                 *bkr->progress = ((float)bkr->baked_objects + (float)bkr->baked_faces / tot_face) / bkr->tot_obj;
441                 }
442
443                 if (applyBakeData)
444                         applyBakeData(data.bake_data);
445
446                 if (freeBakeData)
447                         freeBakeData(data.bake_data);
448         }
449 }
450
451 static void interp_bilinear_quad_data(float data[4][3], float u, float v, float res[3])
452 {
453         float vec[3];
454
455         copy_v3_v3(res, data[0]);
456         mul_v3_fl(res, (1 - u) * (1 - v));
457         copy_v3_v3(vec, data[1]);
458         mul_v3_fl(vec, u * (1 - v)); add_v3_v3(res, vec);
459         copy_v3_v3(vec, data[2]);
460         mul_v3_fl(vec, u * v); add_v3_v3(res, vec);
461         copy_v3_v3(vec, data[3]);
462         mul_v3_fl(vec, (1 - u) * v); add_v3_v3(res, vec);
463 }
464
465 static void interp_barycentric_tri_data(float data[3][3], float u, float v, float res[3])
466 {
467         float vec[3];
468
469         copy_v3_v3(res, data[0]);
470         mul_v3_fl(res, u);
471         copy_v3_v3(vec, data[1]);
472         mul_v3_fl(vec, v); add_v3_v3(res, vec);
473         copy_v3_v3(vec, data[2]);
474         mul_v3_fl(vec, 1.0f - u - v); add_v3_v3(res, vec);
475 }
476
477 /* mode = 0: interpolate normals,
478  * mode = 1: interpolate coord */
479 static void interp_bilinear_grid(CCGKey *key, CCGElem *grid, float crn_x, float crn_y, int mode, float res[3])
480 {
481         int x0, x1, y0, y1;
482         float u, v;
483         float data[4][3];
484
485         x0 = (int) crn_x;
486         x1 = x0 >= (key->grid_size - 1) ? (key->grid_size - 1) : (x0 + 1);
487
488         y0 = (int) crn_y;
489         y1 = y0 >= (key->grid_size - 1 ) ? (key->grid_size - 1) : (y0 + 1);
490
491         u = crn_x - x0;
492         v = crn_y - y0;
493
494         if (mode == 0) {
495                 copy_v3_v3(data[0], CCG_grid_elem_no(key, grid, x0, y0));
496                 copy_v3_v3(data[1], CCG_grid_elem_no(key, grid, x1, y0));
497                 copy_v3_v3(data[2], CCG_grid_elem_no(key, grid, x1, y1));
498                 copy_v3_v3(data[3], CCG_grid_elem_no(key, grid, x0, y1));
499         }
500         else {
501                 copy_v3_v3(data[0], CCG_grid_elem_co(key, grid, x0, y0));
502                 copy_v3_v3(data[1], CCG_grid_elem_co(key, grid, x1, y0));
503                 copy_v3_v3(data[2], CCG_grid_elem_co(key, grid, x1, y1));
504                 copy_v3_v3(data[3], CCG_grid_elem_co(key, grid, x0, y1));
505         }
506
507         interp_bilinear_quad_data(data, u, v, res);
508 }
509
510 static void get_ccgdm_data(DerivedMesh *lodm, DerivedMesh *hidm, const int *origindex,  const int lvl, const int face_index, const float u, const float v, float co[3], float n[3])
511 {
512         MFace mface;
513         CCGElem **grid_data;
514         CCGKey key;
515         float crn_x, crn_y;
516         int grid_size, S, face_side;
517         int *grid_offset, g_index;
518
519         lodm->getTessFace(lodm, face_index, &mface);
520
521         grid_size = hidm->getGridSize(hidm);
522         grid_data = hidm->getGridData(hidm);
523         grid_offset = hidm->getGridOffset(hidm);
524         hidm->getGridKey(hidm, &key);
525
526         face_side = (grid_size << 1) - 1;
527
528         if (lvl == 0) {
529                 g_index = grid_offset[face_index];
530                 S = mdisp_rot_face_to_crn(mface.v4 ? 4 : 3, face_side, u * (face_side - 1), v * (face_side - 1), &crn_x, &crn_y);
531         }
532         else {
533                 int side = (1 << (lvl - 1)) + 1;
534                 int grid_index = origindex[face_index];
535                 int loc_offs = face_index % (1 << (2 * lvl));
536                 int cell_index = loc_offs % ((side - 1) * (side - 1));
537                 int cell_side = grid_size / (side - 1);
538                 int row = cell_index / (side - 1);
539                 int col = cell_index % (side - 1);
540
541                 S = face_index / (1 << (2 * (lvl - 1))) - grid_offset[grid_index];
542                 g_index = grid_offset[grid_index];
543
544                 crn_y = (row * cell_side) + u * cell_side;
545                 crn_x = (col * cell_side) + v * cell_side;
546         }
547
548         CLAMP(crn_x, 0.0f, grid_size);
549         CLAMP(crn_y, 0.0f, grid_size);
550
551         if (n != NULL)
552                 interp_bilinear_grid(&key, grid_data[g_index + S], crn_x, crn_y, 0, n);
553
554         if (co != NULL)
555                 interp_bilinear_grid(&key, grid_data[g_index + S], crn_x, crn_y, 1, co);
556 }
557
558 /* mode = 0: interpolate normals,
559  * mode = 1: interpolate coord */
560 static void interp_bilinear_mface(DerivedMesh *dm, MFace *mface, const float u, const float v, const int mode, float res[3])
561 {
562         float data[4][3];
563
564         if (mode == 0) {
565                 dm->getVertNo(dm, mface->v1, data[0]);
566                 dm->getVertNo(dm, mface->v2, data[1]);
567                 dm->getVertNo(dm, mface->v3, data[2]);
568                 dm->getVertNo(dm, mface->v4, data[3]);
569         }
570         else {
571                 dm->getVertCo(dm, mface->v1, data[0]);
572                 dm->getVertCo(dm, mface->v2, data[1]);
573                 dm->getVertCo(dm, mface->v3, data[2]);
574                 dm->getVertCo(dm, mface->v4, data[3]);
575         }
576
577         interp_bilinear_quad_data(data, u, v, res);
578 }
579
580 /* mode = 0: interpolate normals,
581  * mode = 1: interpolate coord */
582 static void interp_barycentric_mface(DerivedMesh *dm, MFace *mface, const float u, const float v, const int mode, float res[3])
583 {
584         float data[3][3];
585
586         if (mode == 0) {
587                 dm->getVertNo(dm, mface->v1, data[0]);
588                 dm->getVertNo(dm, mface->v2, data[1]);
589                 dm->getVertNo(dm, mface->v3, data[2]);
590         }
591         else {
592                 dm->getVertCo(dm, mface->v1, data[0]);
593                 dm->getVertCo(dm, mface->v2, data[1]);
594                 dm->getVertCo(dm, mface->v3, data[2]);
595         }
596
597         interp_barycentric_tri_data(data, u, v, res);
598 }
599
600 static void *init_heights_data(MultiresBakeRender *bkr, Image *ima)
601 {
602         MHeightBakeData *height_data;
603         ImBuf *ibuf = BKE_image_get_ibuf(ima, NULL);
604         DerivedMesh *lodm = bkr->lores_dm;
605
606         height_data = MEM_callocN(sizeof(MHeightBakeData), "MultiresBake heightData");
607
608         height_data->ima = ima;
609         height_data->heights = MEM_callocN(sizeof(float) * ibuf->x * ibuf->y, "MultiresBake heights");
610         height_data->height_max = -FLT_MAX;
611         height_data->height_min = FLT_MAX;
612
613         if (!bkr->use_lores_mesh) {
614                 SubsurfModifierData smd = {{NULL}};
615                 int ss_lvl = bkr->tot_lvl - bkr->lvl;
616
617                 CLAMP(ss_lvl, 0, 6);
618
619                 smd.levels = smd.renderLevels = ss_lvl;
620                 smd.flags |= eSubsurfModifierFlag_SubsurfUv;
621
622                 if (bkr->simple)
623                         smd.subdivType = ME_SIMPLE_SUBSURF;
624
625                 height_data->ssdm = subsurf_make_derived_from_derived(bkr->lores_dm, &smd, NULL, 0);
626         }
627
628         height_data->origindex = lodm->getTessFaceDataArray(lodm, CD_ORIGINDEX);
629
630         return (void *)height_data;
631 }
632
633 static void *init_normal_data(MultiresBakeRender *bkr, Image *UNUSED(ima))
634 {
635         MNormalBakeData *normal_data;
636         DerivedMesh *lodm = bkr->lores_dm;
637
638         normal_data = MEM_callocN(sizeof(MNormalBakeData), "MultiresBake normalData");
639
640         normal_data->origindex = lodm->getTessFaceDataArray(lodm, CD_ORIGINDEX);
641
642         return (void *)normal_data;
643 }
644
645 static void free_normal_data(void *bake_data)
646 {
647         MNormalBakeData *normal_data = (MNormalBakeData *)bake_data;
648
649         MEM_freeN(normal_data);
650 }
651
652 static void apply_heights_data(void *bake_data)
653 {
654         MHeightBakeData *height_data = (MHeightBakeData *)bake_data;
655         ImBuf *ibuf = BKE_image_get_ibuf(height_data->ima, NULL);
656         int x, y, i;
657         float height, *heights = height_data->heights;
658         float min = height_data->height_min, max = height_data->height_max;
659
660         for (x = 0; x < ibuf->x; x++) {
661                 for (y = 0; y < ibuf->y; y++) {
662                         i = ibuf->x * y + x;
663
664                         if (((char *)ibuf->userdata)[i] != FILTER_MASK_USED)
665                                 continue;
666
667                         if (ibuf->rect_float) {
668                                 float *rrgbf = ibuf->rect_float + i * 4;
669
670                                 if (max - min > 1e-5f) height = (heights[i] - min) / (max - min);
671                                 else height = 0;
672
673                                 rrgbf[0] = rrgbf[1] = rrgbf[2] = height;
674                         }
675                         else {
676                                 char *rrgb = (char *)ibuf->rect + i * 4;
677
678                                 if (max - min > 1e-5f) height = (heights[i] - min) / (max - min);
679                                 else height = 0;
680
681                                 rrgb[0] = rrgb[1] = rrgb[2] = FTOCHAR(height);
682                         }
683                 }
684         }
685
686         ibuf->userflags = IB_RECT_INVALID;
687 }
688
689 static void free_heights_data(void *bake_data)
690 {
691         MHeightBakeData *height_data = (MHeightBakeData *)bake_data;
692
693         if (height_data->ssdm)
694                 height_data->ssdm->release(height_data->ssdm);
695
696         MEM_freeN(height_data->heights);
697         MEM_freeN(height_data);
698 }
699
700 /* MultiresBake callback for heights baking
701  * general idea:
702  *   - find coord of point with specified UV in hi-res mesh (let's call it p1)
703  *   - find coord of point and normal with specified UV in lo-res mesh (or subdivided lo-res
704  *     mesh to make texture smoother) let's call this point p0 and n.
705  *   - height wound be dot(n, p1-p0) */
706 static void apply_heights_callback(DerivedMesh *lores_dm, DerivedMesh *hires_dm, const void *bake_data,
707                                    const int face_index, const int lvl, const float st[2],
708                                    float UNUSED(tangmat[3][3]), const int x, const int y)
709 {
710         MTFace *mtface = CustomData_get_layer(&lores_dm->faceData, CD_MTFACE);
711         MFace mface;
712         Image *ima = mtface[face_index].tpage;
713         ImBuf *ibuf = BKE_image_get_ibuf(ima, NULL);
714         MHeightBakeData *height_data = (MHeightBakeData *)bake_data;
715         float uv[2], *st0, *st1, *st2, *st3;
716         int pixel = ibuf->x * y + x;
717         float vec[3], p0[3], p1[3], n[3], len;
718
719         lores_dm->getTessFace(lores_dm, face_index, &mface);
720
721         st0 = mtface[face_index].uv[0];
722         st1 = mtface[face_index].uv[1];
723         st2 = mtface[face_index].uv[2];
724
725         if (mface.v4) {
726                 st3 = mtface[face_index].uv[3];
727                 resolve_quad_uv(uv, st, st0, st1, st2, st3);
728         }
729         else
730                 resolve_tri_uv(uv, st, st0, st1, st2);
731
732         CLAMP(uv[0], 0.0f, 1.0f);
733         CLAMP(uv[1], 0.0f, 1.0f);
734
735         get_ccgdm_data(lores_dm, hires_dm, height_data->origindex, lvl, face_index, uv[0], uv[1], p1, 0);
736
737         if (height_data->ssdm) {
738                 get_ccgdm_data(lores_dm, height_data->ssdm, height_data->origindex, 0, face_index, uv[0], uv[1], p0, n);
739         }
740         else {
741                 lores_dm->getTessFace(lores_dm, face_index, &mface);
742
743                 if (mface.v4) {
744                         interp_bilinear_mface(lores_dm, &mface, uv[0], uv[1], 1, p0);
745                         interp_bilinear_mface(lores_dm, &mface, uv[0], uv[1], 0, n);
746                 }
747                 else {
748                         interp_barycentric_mface(lores_dm, &mface, uv[0], uv[1], 1, p0);
749                         interp_barycentric_mface(lores_dm, &mface, uv[0], uv[1], 0, n);
750                 }
751         }
752
753         sub_v3_v3v3(vec, p1, p0);
754         len = dot_v3v3(n, vec);
755
756         height_data->heights[pixel] = len;
757         if (len < height_data->height_min) height_data->height_min = len;
758         if (len > height_data->height_max) height_data->height_max = len;
759
760         if (ibuf->rect_float) {
761                 float *rrgbf = ibuf->rect_float + pixel * 4;
762                 rrgbf[3] = 1.0f;
763
764                 ibuf->userflags = IB_RECT_INVALID;
765         }
766         else {
767                 char *rrgb = (char *)ibuf->rect + pixel * 4;
768                 rrgb[3] = 255;
769         }
770 }
771
772 /* MultiresBake callback for normals' baking
773  * general idea:
774  *   - find coord and normal of point with specified UV in hi-res mesh
775  *   - multiply it by tangmat
776  *   - vector in color space would be norm(vec) /2 + (0.5, 0.5, 0.5) */
777 static void apply_tangmat_callback(DerivedMesh *lores_dm, DerivedMesh *hires_dm, const void *bake_data,
778                                    const int face_index, const int lvl, const float st[2],
779                                    float tangmat[3][3], const int x, const int y)
780 {
781         MTFace *mtface = CustomData_get_layer(&lores_dm->faceData, CD_MTFACE);
782         MFace mface;
783         Image *ima = mtface[face_index].tpage;
784         ImBuf *ibuf = BKE_image_get_ibuf(ima, NULL);
785         MNormalBakeData *normal_data = (MNormalBakeData *)bake_data;
786         float uv[2], *st0, *st1, *st2, *st3;
787         int pixel = ibuf->x * y + x;
788         float n[3], vec[3], tmp[3] = {0.5, 0.5, 0.5};
789
790         lores_dm->getTessFace(lores_dm, face_index, &mface);
791
792         st0 = mtface[face_index].uv[0];
793         st1 = mtface[face_index].uv[1];
794         st2 = mtface[face_index].uv[2];
795
796         if (mface.v4) {
797                 st3 = mtface[face_index].uv[3];
798                 resolve_quad_uv(uv, st, st0, st1, st2, st3);
799         }
800         else
801                 resolve_tri_uv(uv, st, st0, st1, st2);
802
803         CLAMP(uv[0], 0.0f, 1.0f);
804         CLAMP(uv[1], 0.0f, 1.0f);
805
806         get_ccgdm_data(lores_dm, hires_dm, normal_data->origindex, lvl, face_index, uv[0], uv[1], NULL, n);
807
808         mul_v3_m3v3(vec, tangmat, n);
809         normalize_v3(vec);
810         mul_v3_fl(vec, 0.5);
811         add_v3_v3(vec, tmp);
812
813         if (ibuf->rect_float) {
814                 float *rrgbf = ibuf->rect_float + pixel * 4;
815                 rrgbf[0] = vec[0];
816                 rrgbf[1] = vec[1];
817                 rrgbf[2] = vec[2];
818                 rrgbf[3] = 1.0f;
819
820                 ibuf->userflags = IB_RECT_INVALID;
821         }
822         else {
823                 unsigned char *rrgb = (unsigned char *)ibuf->rect + pixel * 4;
824                 rgb_float_to_uchar(rrgb, vec);
825                 rrgb[3] = 255;
826         }
827 }
828
829 static void count_images(MultiresBakeRender *bkr)
830 {
831         int a, totface;
832         DerivedMesh *dm = bkr->lores_dm;
833         MTFace *mtface = CustomData_get_layer(&dm->faceData, CD_MTFACE);
834
835         bkr->image.first = bkr->image.last = NULL;
836         bkr->tot_image = 0;
837
838         totface = dm->getNumTessFaces(dm);
839
840         for (a = 0; a < totface; a++)
841                 mtface[a].tpage->id.flag &= ~LIB_DOIT;
842
843         for (a = 0; a < totface; a++) {
844                 Image *ima = mtface[a].tpage;
845                 if ((ima->id.flag & LIB_DOIT) == 0) {
846                         LinkData *data = BLI_genericNodeN(ima);
847                         BLI_addtail(&bkr->image, data);
848                         bkr->tot_image++;
849                         ima->id.flag |= LIB_DOIT;
850                 }
851         }
852
853         for (a = 0; a < totface; a++)
854                 mtface[a].tpage->id.flag &= ~LIB_DOIT;
855 }
856
857 static void bake_images(MultiresBakeRender *bkr)
858 {
859         LinkData *link;
860
861         for (link = bkr->image.first; link; link = link->next) {
862                 Image *ima = (Image *)link->data;
863                 ImBuf *ibuf = BKE_image_get_ibuf(ima, NULL);
864
865                 if (ibuf->x > 0 && ibuf->y > 0) {
866                         ibuf->userdata = MEM_callocN(ibuf->y * ibuf->x, "MultiresBake imbuf mask");
867
868                         switch (bkr->mode) {
869                                 case RE_BAKE_NORMALS:
870                                         do_multires_bake(bkr, ima, apply_tangmat_callback, init_normal_data, NULL, free_normal_data);
871                                         break;
872                                 case RE_BAKE_DISPLACEMENT:
873                                         do_multires_bake(bkr, ima, apply_heights_callback, init_heights_data,
874                                                          apply_heights_data, free_heights_data);
875                                         break;
876                         }
877                 }
878
879                 ima->id.flag |= LIB_DOIT;
880         }
881 }
882
883 static void finish_images(MultiresBakeRender *bkr)
884 {
885         LinkData *link;
886
887         for (link = bkr->image.first; link; link = link->next) {
888                 Image *ima = (Image *)link->data;
889                 ImBuf *ibuf = BKE_image_get_ibuf(ima, NULL);
890
891                 if (ibuf->x <= 0 || ibuf->y <= 0)
892                         continue;
893
894                 RE_bake_ibuf_filter(ibuf, (char *)ibuf->userdata, bkr->bake_filter);
895
896                 ibuf->userflags |= IB_BITMAPDIRTY;
897
898                 if (ibuf->rect_float)
899                         ibuf->userflags |= IB_RECT_INVALID;
900
901                 if (ibuf->mipmap[0]) {
902                         ibuf->userflags |= IB_MIPMAP_INVALID;
903                         imb_freemipmapImBuf(ibuf);
904                 }
905
906                 if (ibuf->userdata) {
907                         MEM_freeN(ibuf->userdata);
908                         ibuf->userdata = NULL;
909                 }
910         }
911 }
912
913 static void multiresbake_start(MultiresBakeRender *bkr)
914 {
915         count_images(bkr);
916         bake_images(bkr);
917         finish_images(bkr);
918 }
919
920 static int multiresbake_check(bContext *C, wmOperator *op)
921 {
922         Scene *scene = CTX_data_scene(C);
923         Object *ob;
924         Mesh *me;
925         MultiresModifierData *mmd;
926         int ok = 1, a;
927
928         CTX_DATA_BEGIN (C, Base *, base, selected_editable_bases)
929         {
930                 ob = base->object;
931
932                 if (ob->type != OB_MESH) {
933                         BKE_report(op->reports, RPT_ERROR, "Basking of multires data only works with active object which is a mesh");
934
935                         ok = 0;
936                         break;
937                 }
938
939                 me = (Mesh *)ob->data;
940                 mmd = get_multires_modifier(scene, ob, 0);
941
942                 /* Multi-resolution should be and be last in the stack */
943                 if (ok && mmd) {
944                         ModifierData *md;
945
946                         ok = mmd->totlvl > 0;
947
948                         for (md = (ModifierData *)mmd->modifier.next; md && ok; md = md->next) {
949                                 if (modifier_isEnabled(scene, md, eModifierMode_Realtime)) {
950                                         ok = 0;
951                                 }
952                         }
953                 }
954                 else ok = 0;
955
956                 if (!ok) {
957                         BKE_report(op->reports, RPT_ERROR, "Multires data baking requires multi-resolution object");
958
959                         break;
960                 }
961
962                 if (!me->mtpoly) {
963                         BKE_report(op->reports, RPT_ERROR, "Mesh should be unwrapped before multires data baking");
964
965                         ok = 0;
966                 }
967                 else {
968                         a = me->totpoly;
969                         while (ok && a--) {
970                                 Image *ima = me->mtpoly[a].tpage;
971
972                                 if (!ima) {
973                                         BKE_report(op->reports, RPT_ERROR, "You should have active texture to use multires baker");
974
975                                         ok = 0;
976                                 }
977                                 else {
978                                         ImBuf *ibuf = BKE_image_get_ibuf(ima, NULL);
979
980                                         if (!ibuf) {
981                                                 BKE_report(op->reports, RPT_ERROR, "Baking should happend to image with image buffer");
982
983                                                 ok = 0;
984                                         }
985                                         else {
986                                                 if (ibuf->rect == NULL && ibuf->rect_float == NULL)
987                                                         ok = 0;
988
989                                                 if (ibuf->rect_float && !(ibuf->channels == 0 || ibuf->channels == 4))
990                                                         ok = 0;
991
992                                                 if (!ok)
993                                                         BKE_report(op->reports, RPT_ERROR, "Baking to unsupported image type");
994                                         }
995                                 }
996                         }
997                 }
998
999                 if (!ok)
1000                         break;
1001         }
1002         CTX_DATA_END;
1003
1004         return ok;
1005 }
1006
1007 static DerivedMesh *multiresbake_create_loresdm(Scene *scene, Object *ob, int *lvl)
1008 {
1009         DerivedMesh *dm;
1010         MultiresModifierData *mmd = get_multires_modifier(scene, ob, 0);
1011         Mesh *me = (Mesh *)ob->data;
1012
1013         *lvl = mmd->lvl;
1014
1015         if (*lvl == 0) {
1016                 DerivedMesh *tmp_dm = CDDM_from_mesh(me, ob);
1017                 dm = CDDM_copy(tmp_dm);
1018                 tmp_dm->release(tmp_dm);
1019         }
1020         else {
1021                 MultiresModifierData tmp_mmd = *mmd;
1022                 DerivedMesh *cddm = CDDM_from_mesh(me, ob);
1023
1024                 tmp_mmd.lvl = *lvl;
1025                 tmp_mmd.sculptlvl = *lvl;
1026                 dm = multires_make_derived_from_derived(cddm, &tmp_mmd, ob,
1027                                                                                                 MULTIRES_USE_LOCAL_MMD);
1028                 cddm->release(cddm);
1029         }
1030
1031         return dm;
1032 }
1033
1034 static DerivedMesh *multiresbake_create_hiresdm(Scene *scene, Object *ob, int *lvl, int *simple)
1035 {
1036         Mesh *me = (Mesh *)ob->data;
1037         MultiresModifierData *mmd = get_multires_modifier(scene, ob, 0);
1038         MultiresModifierData tmp_mmd = *mmd;
1039         DerivedMesh *cddm = CDDM_from_mesh(me, ob);
1040         DerivedMesh *dm;
1041
1042         *lvl = mmd->totlvl;
1043         *simple = mmd->simple;
1044
1045         tmp_mmd.lvl = mmd->totlvl;
1046         tmp_mmd.sculptlvl = mmd->totlvl;
1047         dm = multires_make_derived_from_derived(cddm, &tmp_mmd, ob,
1048                                                                                         MULTIRES_USE_LOCAL_MMD);
1049         cddm->release(cddm);
1050
1051         return dm;
1052 }
1053
1054 static void clear_images(MTFace *mtface, int totface)
1055 {
1056         int a;
1057         const float vec_alpha[4] = {0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f};
1058         const float vec_solid[4] = {0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f};
1059
1060         for (a = 0; a < totface; a++)
1061                 mtface[a].tpage->id.flag &= ~LIB_DOIT;
1062
1063         for (a = 0; a < totface; a++) {
1064                 Image *ima = mtface[a].tpage;
1065
1066                 if ((ima->id.flag & LIB_DOIT) == 0) {
1067                         ImBuf *ibuf = BKE_image_get_ibuf(ima, NULL);
1068
1069                         IMB_rectfill(ibuf, (ibuf->planes == R_IMF_PLANES_RGBA) ? vec_alpha : vec_solid);
1070                         ima->id.flag |= LIB_DOIT;
1071                 }
1072         }
1073
1074         for (a = 0; a < totface; a++)
1075                 mtface[a].tpage->id.flag &= ~LIB_DOIT;
1076 }
1077
1078 static int multiresbake_image_exec_locked(bContext *C, wmOperator *op)
1079 {
1080         Object *ob;
1081         Scene *scene = CTX_data_scene(C);
1082         int objects_baked = 0;
1083
1084         if (!multiresbake_check(C, op))
1085                 return OPERATOR_CANCELLED;
1086
1087         if (scene->r.bake_flag & R_BAKE_CLEAR) {  /* clear images */
1088                 CTX_DATA_BEGIN (C, Base *, base, selected_editable_bases)
1089                 {
1090                         Mesh *me;
1091
1092                         ob = base->object;
1093                         me = (Mesh *)ob->data;
1094
1095                         clear_images(me->mtface, me->totface);
1096                 }
1097                 CTX_DATA_END;
1098         }
1099
1100         CTX_DATA_BEGIN (C, Base *, base, selected_editable_bases)
1101         {
1102                 MultiresBakeRender bkr = {0};
1103
1104                 ob = base->object;
1105
1106                 multires_force_update(ob);
1107
1108                 /* copy data stored in job descriptor */
1109                 bkr.bake_filter = scene->r.bake_filter;
1110                 bkr.mode = scene->r.bake_mode;
1111                 bkr.use_lores_mesh = scene->r.bake_flag & R_BAKE_LORES_MESH;
1112
1113                 /* create low-resolution DM (to bake to) and hi-resolution DM (to bake from) */
1114                 bkr.lores_dm = multiresbake_create_loresdm(scene, ob, &bkr.lvl);
1115
1116                 if (!bkr.lores_dm)
1117                         continue;
1118
1119                 bkr.hires_dm = multiresbake_create_hiresdm(scene, ob, &bkr.tot_lvl, &bkr.simple);
1120
1121                 multiresbake_start(&bkr);
1122
1123                 BLI_freelistN(&bkr.image);
1124
1125                 bkr.lores_dm->release(bkr.lores_dm);
1126                 bkr.hires_dm->release(bkr.hires_dm);
1127
1128                 objects_baked++;
1129         }
1130         CTX_DATA_END;
1131
1132         if (!objects_baked)
1133                 BKE_report(op->reports, RPT_ERROR, "No objects found to bake from");
1134
1135         return OPERATOR_FINISHED;
1136 }
1137
1138 /* Multiresbake adopted for job-system executing */
1139 static void init_multiresbake_job(bContext *C, MultiresBakeJob *bkj)
1140 {
1141         Scene *scene = CTX_data_scene(C);
1142         Object *ob;
1143
1144         /* backup scene settings, so their changing in UI would take no effect on baker */
1145         bkj->bake_filter = scene->r.bake_filter;
1146         bkj->mode = scene->r.bake_mode;
1147         bkj->use_lores_mesh = scene->r.bake_flag & R_BAKE_LORES_MESH;
1148         bkj->bake_clear = scene->r.bake_flag & R_BAKE_CLEAR;
1149
1150         CTX_DATA_BEGIN (C, Base *, base, selected_editable_bases)
1151         {
1152                 MultiresBakerJobData *data;
1153                 DerivedMesh *lores_dm;
1154                 int lvl;
1155                 ob = base->object;
1156
1157                 multires_force_update(ob);
1158
1159                 lores_dm = multiresbake_create_loresdm(scene, ob, &lvl);
1160                 if (!lores_dm)
1161                         continue;
1162
1163                 data = MEM_callocN(sizeof(MultiresBakerJobData), "multiresBaker derivedMesh_data");
1164                 data->lores_dm = lores_dm;
1165                 data->lvl = lvl;
1166                 data->hires_dm = multiresbake_create_hiresdm(scene, ob, &data->tot_lvl, &data->simple);
1167
1168                 BLI_addtail(&bkj->data, data);
1169         }
1170         CTX_DATA_END;
1171 }
1172
1173 static void multiresbake_startjob(void *bkv, short *stop, short *do_update, float *progress)
1174 {
1175         MultiresBakerJobData *data;
1176         MultiresBakeJob *bkj = bkv;
1177         int baked_objects = 0, tot_obj;
1178
1179         tot_obj = BLI_countlist(&bkj->data);
1180
1181         if (bkj->bake_clear) {  /* clear images */
1182                 for (data = bkj->data.first; data; data = data->next) {
1183                         DerivedMesh *dm = data->lores_dm;
1184                         MTFace *mtface = CustomData_get_layer(&dm->faceData, CD_MTFACE);
1185
1186                         clear_images(mtface, dm->getNumTessFaces(dm));
1187                 }
1188         }
1189
1190         for (data = bkj->data.first; data; data = data->next) {
1191                 MultiresBakeRender bkr = {0};
1192
1193                 /* copy data stored in job descriptor */
1194                 bkr.bake_filter = bkj->bake_filter;
1195                 bkr.mode = bkj->mode;
1196                 bkr.use_lores_mesh = bkj->use_lores_mesh;
1197
1198                 /* create low-resolution DM (to bake to) and hi-resolution DM (to bake from) */
1199                 bkr.lores_dm = data->lores_dm;
1200                 bkr.hires_dm = data->hires_dm;
1201                 bkr.tot_lvl = data->tot_lvl;
1202                 bkr.lvl = data->lvl;
1203                 bkr.simple = data->simple;
1204
1205                 /* needed for proper progress bar */
1206                 bkr.tot_obj = tot_obj;
1207                 bkr.baked_objects = baked_objects;
1208
1209                 bkr.stop = stop;
1210                 bkr.do_update = do_update;
1211                 bkr.progress = progress;
1212
1213                 multiresbake_start(&bkr);
1214
1215                 BLI_freelistN(&bkr.image);
1216
1217                 baked_objects++;
1218         }
1219 }
1220
1221 static void multiresbake_freejob(void *bkv)
1222 {
1223         MultiresBakeJob *bkj = bkv;
1224         MultiresBakerJobData *data, *next;
1225
1226         data = bkj->data.first;
1227         while (data) {
1228                 next = data->next;
1229                 data->lores_dm->release(data->lores_dm);
1230                 data->hires_dm->release(data->hires_dm);
1231                 MEM_freeN(data);
1232                 data = next;
1233         }
1234
1235         MEM_freeN(bkj);
1236 }
1237
1238 static int multiresbake_image_exec(bContext *C, wmOperator *op)
1239 {
1240         Scene *scene = CTX_data_scene(C);
1241         MultiresBakeJob *bkr;
1242         wmJob *steve;
1243
1244         if (!multiresbake_check(C, op))
1245                 return OPERATOR_CANCELLED;
1246
1247         bkr = MEM_callocN(sizeof(MultiresBakeJob), "MultiresBakeJob data");
1248         init_multiresbake_job(C, bkr);
1249
1250         if (!bkr->data.first) {
1251                 BKE_report(op->reports, RPT_ERROR, "No objects found to bake from");
1252                 return OPERATOR_CANCELLED;
1253         }
1254
1255         /* setup job */
1256         steve = WM_jobs_get(CTX_wm_manager(C), CTX_wm_window(C), scene, "Multires Bake", WM_JOB_EXCL_RENDER | WM_JOB_PRIORITY | WM_JOB_PROGRESS);
1257         WM_jobs_customdata(steve, bkr, multiresbake_freejob);
1258         WM_jobs_timer(steve, 0.2, NC_IMAGE, 0); /* TODO - only draw bake image, can we enforce this */
1259         WM_jobs_callbacks(steve, multiresbake_startjob, NULL, NULL, NULL);
1260
1261         G.afbreek = 0;
1262
1263         WM_jobs_start(CTX_wm_manager(C), steve);
1264         WM_cursor_wait(0);
1265
1266         /* add modal handler for ESC */
1267         WM_event_add_modal_handler(C, op);
1268
1269         return OPERATOR_RUNNING_MODAL;
1270 }
1271
1272 /* ****************** render BAKING ********************** */
1273
1274 /* threaded break test */
1275 static int thread_break(void *UNUSED(arg))
1276 {
1277         return G.afbreek;
1278 }
1279
1280 typedef struct BakeRender {
1281         Render *re;
1282         Main *main;
1283         Scene *scene;
1284         struct Object *actob;
1285         int result, ready;
1286
1287         ReportList *reports;
1288
1289         short *stop;
1290         short *do_update;
1291         float *progress;
1292         
1293         ListBase threads;
1294
1295         /* backup */
1296         short prev_wo_amb_occ;
1297         short prev_r_raytrace;
1298
1299         /* for redrawing */
1300         ScrArea *sa;
1301 } BakeRender;
1302
1303 /* use by exec and invoke */
1304 static int test_bake_internal(bContext *C, ReportList *reports)
1305 {
1306         Scene *scene = CTX_data_scene(C);
1307
1308         if ((scene->r.bake_flag & R_BAKE_TO_ACTIVE) && CTX_data_active_object(C) == NULL) {
1309                 BKE_report(reports, RPT_ERROR, "No active object");
1310         }
1311         else if (scene->r.bake_mode == RE_BAKE_AO && scene->world == NULL) {
1312                 BKE_report(reports, RPT_ERROR, "No world set up");
1313         }
1314         else {
1315                 return 1;
1316         }
1317
1318         return 0;
1319 }
1320
1321 static void init_bake_internal(BakeRender *bkr, bContext *C)
1322 {
1323         Scene *scene = CTX_data_scene(C);
1324
1325         /* get editmode results */
1326         ED_object_exit_editmode(C, 0);  /* 0 = does not exit editmode */
1327
1328         bkr->sa = BKE_screen_find_big_area(CTX_wm_screen(C), SPACE_IMAGE, 10); /* can be NULL */
1329         bkr->main = CTX_data_main(C);
1330         bkr->scene = scene;
1331         bkr->actob = (scene->r.bake_flag & R_BAKE_TO_ACTIVE) ? OBACT : NULL;
1332         bkr->re = RE_NewRender("_Bake View_");
1333
1334         if (scene->r.bake_mode == RE_BAKE_AO) {
1335                 /* If raytracing or AO is disabled, switch it on temporarily for baking. */
1336                 bkr->prev_wo_amb_occ = (scene->world->mode & WO_AMB_OCC) != 0;
1337                 scene->world->mode |= WO_AMB_OCC;
1338         }
1339         if (scene->r.bake_mode == RE_BAKE_AO || bkr->actob) {
1340                 bkr->prev_r_raytrace = (scene->r.mode & R_RAYTRACE) != 0;
1341                 scene->r.mode |= R_RAYTRACE;
1342         }
1343 }
1344
1345 static void finish_bake_internal(BakeRender *bkr)
1346 {
1347         RE_Database_Free(bkr->re);
1348
1349         /* restore raytrace and AO */
1350         if (bkr->scene->r.bake_mode == RE_BAKE_AO)
1351                 if (bkr->prev_wo_amb_occ == 0)
1352                         bkr->scene->world->mode &= ~WO_AMB_OCC;
1353
1354         if (bkr->scene->r.bake_mode == RE_BAKE_AO || bkr->actob)
1355                 if (bkr->prev_r_raytrace == 0)
1356                         bkr->scene->r.mode &= ~R_RAYTRACE;
1357
1358         if (bkr->result == BAKE_RESULT_OK) {
1359                 Image *ima;
1360                 /* force OpenGL reload and mipmap recalc */
1361                 for (ima = G.main->image.first; ima; ima = ima->id.next) {
1362                         if (ima->ok == IMA_OK_LOADED) {
1363                                 ImBuf *ibuf = BKE_image_get_ibuf(ima, NULL);
1364                                 if (ibuf) {
1365                                         if (ibuf->userflags & IB_BITMAPDIRTY) {
1366                                                 GPU_free_image(ima);
1367                                                 imb_freemipmapImBuf(ibuf);
1368                                         }
1369
1370                                         /* freed when baking is done, but if its canceled we need to free here */
1371                                         if (ibuf->userdata) {
1372                                                 MEM_freeN(ibuf->userdata);
1373                                                 ibuf->userdata = NULL;
1374                                         }
1375                                 }
1376                         }
1377                 }
1378         }
1379 }
1380
1381 static void *do_bake_render(void *bake_v)
1382 {
1383         BakeRender *bkr = bake_v;
1384
1385         bkr->result = RE_bake_shade_all_selected(bkr->re, bkr->scene->r.bake_mode, bkr->actob, NULL, bkr->progress);
1386         bkr->ready = 1;
1387
1388         return NULL;
1389 }
1390
1391 static void bake_startjob(void *bkv, short *stop, short *do_update, float *progress)
1392 {
1393         BakeRender *bkr = bkv;
1394         Scene *scene = bkr->scene;
1395         Main *bmain = bkr->main;
1396
1397         bkr->stop = stop;
1398         bkr->do_update = do_update;
1399         bkr->progress = progress;
1400
1401         RE_test_break_cb(bkr->re, NULL, thread_break);
1402         G.afbreek = 0;   /* blender_test_break uses this global */
1403
1404         RE_Database_Baking(bkr->re, bmain, scene, scene->lay, scene->r.bake_mode, bkr->actob);
1405
1406         /* baking itself is threaded, cannot use test_break in threads. we also update optional imagewindow */
1407         bkr->result = RE_bake_shade_all_selected(bkr->re, scene->r.bake_mode, bkr->actob, bkr->do_update, bkr->progress);
1408 }
1409
1410 static void bake_update(void *bkv)
1411 {
1412         BakeRender *bkr = bkv;
1413
1414         if (bkr->sa && bkr->sa->spacetype == SPACE_IMAGE) { /* in case the user changed while baking */
1415                 SpaceImage *sima = bkr->sa->spacedata.first;
1416                 if (sima)
1417                         sima->image = RE_bake_shade_get_image();
1418         }
1419 }
1420
1421 static void bake_freejob(void *bkv)
1422 {
1423         BakeRender *bkr = bkv;
1424         finish_bake_internal(bkr);
1425
1426         if (bkr->result == BAKE_RESULT_NO_OBJECTS)
1427                 BKE_report(bkr->reports, RPT_ERROR, "No objects or images found to bake to");
1428         else if (bkr->result == BAKE_RESULT_FEEDBACK_LOOP)
1429                 BKE_report(bkr->reports, RPT_WARNING, "Feedback loop detected");
1430
1431         MEM_freeN(bkr);
1432         G.rendering = 0;
1433 }
1434
1435 /* catch esc */
1436 static int objects_bake_render_modal(bContext *C, wmOperator *UNUSED(op), wmEvent *event)
1437 {
1438         /* no running blender, remove handler and pass through */
1439         if (0 == WM_jobs_test(CTX_wm_manager(C), CTX_data_scene(C)))
1440                 return OPERATOR_FINISHED | OPERATOR_PASS_THROUGH;
1441
1442         /* running render */
1443         switch (event->type) {
1444                 case ESCKEY:
1445                         return OPERATOR_RUNNING_MODAL;
1446                         break;
1447         }
1448         return OPERATOR_PASS_THROUGH;
1449 }
1450
1451 static int is_multires_bake(Scene *scene)
1452 {
1453         if (ELEM(scene->r.bake_mode, RE_BAKE_NORMALS, RE_BAKE_DISPLACEMENT))
1454                 return scene->r.bake_flag & R_BAKE_MULTIRES;
1455
1456         return 0;
1457 }
1458
1459 static int objects_bake_render_invoke(bContext *C, wmOperator *op, wmEvent *UNUSED(_event))
1460 {
1461         Scene *scene = CTX_data_scene(C);
1462         int result = OPERATOR_CANCELLED;
1463
1464         if (is_multires_bake(scene)) {
1465                 result = multiresbake_image_exec(C, op);
1466         }
1467         else {
1468                 /* only one render job at a time */
1469                 if (WM_jobs_test(CTX_wm_manager(C), scene))
1470                         return OPERATOR_CANCELLED;
1471
1472                 if (test_bake_internal(C, op->reports) == 0) {
1473                         return OPERATOR_CANCELLED;
1474                 }
1475                 else {
1476                         BakeRender *bkr = MEM_callocN(sizeof(BakeRender), "render bake");
1477                         wmJob *steve;
1478
1479                         init_bake_internal(bkr, C);
1480                         bkr->reports = op->reports;
1481
1482                         /* setup job */
1483                         steve = WM_jobs_get(CTX_wm_manager(C), CTX_wm_window(C), scene, "Texture Bake", WM_JOB_EXCL_RENDER | WM_JOB_PRIORITY | WM_JOB_PROGRESS);
1484                         WM_jobs_customdata(steve, bkr, bake_freejob);
1485                         WM_jobs_timer(steve, 0.2, NC_IMAGE, 0); /* TODO - only draw bake image, can we enforce this */
1486                         WM_jobs_callbacks(steve, bake_startjob, NULL, bake_update, NULL);
1487
1488                         G.afbreek = 0;
1489                         G.rendering = 1;
1490
1491                         WM_jobs_start(CTX_wm_manager(C), steve);
1492
1493                         WM_cursor_wait(0);
1494
1495                         /* add modal handler for ESC */
1496                         WM_event_add_modal_handler(C, op);
1497                 }
1498
1499                 result = OPERATOR_RUNNING_MODAL;
1500         }
1501
1502         WM_event_add_notifier(C, NC_SCENE | ND_RENDER_RESULT, scene);
1503
1504         return result;
1505 }
1506
1507
1508 static int bake_image_exec(bContext *C, wmOperator *op)
1509 {
1510         Main *bmain = CTX_data_main(C);
1511         Scene *scene = CTX_data_scene(C);
1512         int result = OPERATOR_CANCELLED;
1513
1514         if (is_multires_bake(scene)) {
1515                 result = multiresbake_image_exec_locked(C, op);
1516         }
1517         else {
1518                 if (test_bake_internal(C, op->reports) == 0) {
1519                         return OPERATOR_CANCELLED;
1520                 }
1521                 else {
1522                         ListBase threads;
1523                         BakeRender bkr = {NULL};
1524
1525                         init_bake_internal(&bkr, C);
1526                         bkr.reports = op->reports;
1527
1528                         RE_test_break_cb(bkr.re, NULL, thread_break);
1529                         G.afbreek = 0;   /* blender_test_break uses this global */
1530
1531                         RE_Database_Baking(bkr.re, bmain, scene, scene->lay, scene->r.bake_mode, (scene->r.bake_flag & R_BAKE_TO_ACTIVE) ? OBACT : NULL);
1532
1533                         /* baking itself is threaded, cannot use test_break in threads  */
1534                         BLI_init_threads(&threads, do_bake_render, 1);
1535                         bkr.ready = 0;
1536                         BLI_insert_thread(&threads, &bkr);
1537
1538                         while (bkr.ready == 0) {
1539                                 PIL_sleep_ms(50);
1540                                 if (bkr.ready)
1541                                         break;
1542
1543                                 /* used to redraw in 2.4x but this is just for exec in 2.5 */
1544                                 if (!G.background)
1545                                         blender_test_break();
1546                         }
1547                         BLI_end_threads(&threads);
1548
1549                         if (bkr.result == BAKE_RESULT_NO_OBJECTS)
1550                                 BKE_report(op->reports, RPT_ERROR, "No valid images found to bake to");
1551                         else if (bkr.result == BAKE_RESULT_FEEDBACK_LOOP)
1552                                 BKE_report(op->reports, RPT_ERROR, "Feedback loop detected");
1553
1554                         finish_bake_internal(&bkr);
1555
1556                         result = OPERATOR_FINISHED;
1557                 }
1558         }
1559
1560         WM_event_add_notifier(C, NC_SCENE | ND_RENDER_RESULT, scene);
1561
1562         return result;
1563 }
1564
1565 void OBJECT_OT_bake_image(wmOperatorType *ot)
1566 {
1567         /* identifiers */
1568         ot->name = "Bake";
1569         ot->description = "Bake image textures of selected objects";
1570         ot->idname = "OBJECT_OT_bake_image";
1571
1572         /* api callbacks */
1573         ot->exec = bake_image_exec;
1574         ot->invoke = objects_bake_render_invoke;
1575         ot->modal = objects_bake_render_modal;
1576 }