BLI_math_rotation: properly name the quaternion power function.
[blender.git] / source / blender / blenlib / intern / uvproject.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  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
19  */
20
21 /** \file blender/blenlib/intern/uvproject.c
22  *  \ingroup bli
23  */
24
25 #include <math.h>
26
27 #include "MEM_guardedalloc.h"
28
29 #include "DNA_camera_types.h"
30 #include "DNA_object_types.h"
31
32 #include "BLI_math.h"
33 #include "BLI_uvproject.h"
34
35 typedef struct ProjCameraInfo {
36         float camangle;
37         float camsize;
38         float xasp, yasp;
39         float shiftx, shifty;
40         float rotmat[4][4];
41         float caminv[4][4];
42         bool do_persp, do_pano, do_rotmat;
43 } ProjCameraInfo;
44
45 void BLI_uvproject_from_camera(float target[2], float source[3], ProjCameraInfo *uci)
46 {
47         float pv4[4];
48
49         copy_v3_v3(pv4, source);
50         pv4[3] = 1.0;
51
52         /* rotmat is the object matrix in this case */
53         if (uci->do_rotmat)
54                 mul_m4_v4(uci->rotmat, pv4);
55
56         /* caminv is the inverse camera matrix */
57         mul_m4_v4(uci->caminv, pv4);
58
59         if (uci->do_pano) {
60                 float angle = atan2f(pv4[0], -pv4[2]) / ((float)M_PI * 2.0f); /* angle around the camera */
61                 if (uci->do_persp == false) {
62                         target[0] = angle; /* no correct method here, just map to  0-1 */
63                         target[1] = pv4[1] / uci->camsize;
64                 }
65                 else {
66                         float vec2d[2]; /* 2D position from the camera */
67                         vec2d[0] = pv4[0];
68                         vec2d[1] = pv4[2];
69                         target[0] = angle * ((float)M_PI / uci->camangle);
70                         target[1] = pv4[1] / (len_v2(vec2d) * (uci->camsize * 2.0f));
71                 }
72         }
73         else {
74                 if (pv4[2] == 0.0f)
75                         pv4[2] = 0.00001f;  /* don't allow div by 0 */
76
77                 if (uci->do_persp == false) {
78                         target[0] = (pv4[0] / uci->camsize);
79                         target[1] = (pv4[1] / uci->camsize);
80                 }
81                 else {
82                         target[0] = (-pv4[0] * ((1.0f / uci->camsize) / pv4[2])) / 2.0f;
83                         target[1] = (-pv4[1] * ((1.0f / uci->camsize) / pv4[2])) / 2.0f;
84                 }
85         }
86
87         target[0] *= uci->xasp;
88         target[1] *= uci->yasp;
89
90         /* adds camera shift + 0.5 */
91         target[0] += uci->shiftx;
92         target[1] += uci->shifty;
93 }
94
95 /* could rv3d->persmat */
96 void BLI_uvproject_from_view(float target[2], float source[3], float persmat[4][4], float rotmat[4][4], float winx, float winy)
97 {
98         float pv4[4], x = 0.0, y = 0.0;
99
100         copy_v3_v3(pv4, source);
101         pv4[3] = 1.0;
102
103         /* rotmat is the object matrix in this case */
104         mul_m4_v4(rotmat, pv4);
105
106         /* almost ED_view3d_project_short */
107         mul_m4_v4(persmat, pv4);
108         if (fabsf(pv4[3]) > 0.00001f) { /* avoid division by zero */
109                 target[0] = winx / 2.0f + (winx / 2.0f) * pv4[0] / pv4[3];
110                 target[1] = winy / 2.0f + (winy / 2.0f) * pv4[1] / pv4[3];
111         }
112         else {
113                 /* scaling is lost but give a valid result */
114                 target[0] = winx / 2.0f + (winx / 2.0f) * pv4[0];
115                 target[1] = winy / 2.0f + (winy / 2.0f) * pv4[1];
116         }
117
118         /* v3d->persmat seems to do this funky scaling */
119         if (winx > winy) {
120                 y = (winx - winy) / 2.0f;
121                 winy = winx;
122         }
123         else {
124                 x = (winy - winx) / 2.0f;
125                 winx = winy;
126         }
127
128         target[0] = (x + target[0]) / winx;
129         target[1] = (y + target[1]) / winy;
130 }
131
132 /* 'rotmat' can be obedit->obmat when uv project is used.
133  * 'winx' and 'winy' can be from scene->r.xsch/ysch */
134 ProjCameraInfo *BLI_uvproject_camera_info(Object *ob, float(*rotmat)[4], float winx, float winy)
135 {
136         ProjCameraInfo uci;
137         Camera *camera = ob->data;
138
139         uci.do_pano = (camera->type == CAM_PANO);
140         uci.do_persp = (camera->type == CAM_PERSP);
141
142         uci.camangle = focallength_to_fov(camera->lens, camera->sensor_x) / 2.0f;
143         uci.camsize = uci.do_persp ? tanf(uci.camangle) : camera->ortho_scale;
144
145         /* account for scaled cameras */
146         copy_m4_m4(uci.caminv, ob->obmat);
147         normalize_m4(uci.caminv);
148
149         if (invert_m4(uci.caminv)) {
150                 ProjCameraInfo *uci_pt;
151
152                 /* normal projection */
153                 if (rotmat) {
154                         copy_m4_m4(uci.rotmat, rotmat);
155                         uci.do_rotmat = true;
156                 }
157                 else {
158                         uci.do_rotmat = false;
159                 }
160
161                 /* also make aspect ratio adjustment factors */
162                 if (winx > winy) {
163                         uci.xasp = 1.0f;
164                         uci.yasp = winx / winy;
165                 }
166                 else {
167                         uci.xasp = winy / winx;
168                         uci.yasp = 1.0f;
169                 }
170
171                 /* include 0.5f here to move the UVs into the center */
172                 uci.shiftx = 0.5f - (camera->shiftx * uci.xasp);
173                 uci.shifty = 0.5f - (camera->shifty * uci.yasp);
174
175                 uci_pt = MEM_mallocN(sizeof(ProjCameraInfo), "ProjCameraInfo");
176                 *uci_pt = uci;
177                 return uci_pt;
178         }
179
180         return NULL;
181 }
182
183 void BLI_uvproject_from_view_ortho(float target[2], float source[3], float rotmat[4][4])
184 {
185         float pv[3];
186
187         mul_v3_m4v3(pv, rotmat, source);
188
189         /* ortho projection */
190         target[0] = -pv[0];
191         target[1] = pv[2];
192 }
193
194 void BLI_uvproject_camera_info_scale(ProjCameraInfo *uci, float scale_x, float scale_y)
195 {
196         uci->xasp *= scale_x;
197         uci->yasp *= scale_y;
198 }