svn merge ^/trunk/blender -r47398:47413
[blender.git] / source / blender / blenkernel / BKE_mesh.h
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): (mar-2001 nzc)
24  *
25  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
26  */
27 #ifndef __BKE_MESH_H__
28 #define __BKE_MESH_H__
29
30 /** \file BKE_mesh.h
31  *  \ingroup bke
32  */
33
34 /***/
35
36 struct ID;
37 struct BoundBox;
38 struct DispList;
39 struct ListBase;
40 struct BMEditMesh;
41 struct BMesh;
42 struct Mesh;
43 struct MPoly;
44 struct MLoop;
45 struct MFace;
46 struct MEdge;
47 struct MVert;
48 struct MDeformVert;
49 struct MCol;
50 struct Object;
51 struct MTFace;
52 struct VecNor;
53 struct CustomData;
54 struct DerivedMesh;
55 struct Scene;
56 struct MLoopUV;
57 struct UvVertMap;
58 struct UvMapVert;
59 struct UvElementMap;
60 struct UvElement;
61 #ifdef __cplusplus
62 extern "C" {
63 #endif
64
65 struct BMesh *BKE_mesh_to_bmesh(struct Mesh *me, struct Object *ob);
66
67 /*
68  * this function recreates a tessellation.
69  * returns number of tessellation faces.
70  *
71  * use_poly_origindex sets whether or not the tessellation faces' origindex
72  * layer should point to original poly indices or real poly indices.
73  *
74  * use_face_origindex sets the tessellation faces' origindex layer
75  * to point to the tessellation faces themselves, not the polys.
76  *
77  * if both of the above are 0, it'll use the indices of the mpolys of the MPoly
78  * data in pdata, and ignore the origindex layer altogether.
79  */
80 int BKE_mesh_recalc_tessellation(struct CustomData *fdata, struct CustomData *ldata, struct CustomData *pdata,
81                                  struct MVert *mvert,
82                                  int totface, int totloop, int totpoly,
83                                  const int do_face_normals);
84
85 /* for forwards compat only quad->tri polys to mface, skip ngons.
86  */
87 int BKE_mesh_mpoly_to_mface(struct CustomData *fdata, struct CustomData *ldata,
88                             struct CustomData *pdata, int totface, int totloop, int totpoly);
89
90 /*calculates a face normal.*/
91 void mesh_calc_poly_normal(struct MPoly *mpoly, struct MLoop *loopstart, 
92                            struct MVert *mvarray, float no[3]);
93
94 void BKE_mesh_calc_poly_normal_coords(struct MPoly *mpoly, struct MLoop *loopstart,
95                                       const float (*vertex_coords)[3], float no[3]);
96
97 void BKE_mesh_calc_poly_center(struct MPoly *mpoly, struct MLoop *loopstart,
98                                struct MVert *mvarray, float cent[3]);
99
100 float BKE_mesh_calc_poly_area(struct MPoly *mpoly, struct MLoop *loopstart,
101                               struct MVert *mvarray, float polynormal[3]);
102
103 /* Find the index of the loop in 'poly' which references vertex,
104  * returns -1 if not found */
105 int poly_find_loop_from_vert(const struct MPoly *poly,
106                              const struct MLoop *loopstart,
107                              unsigned vert);
108
109 /* Fill 'adj_r' with the loop indices in 'poly' adjacent to the
110  * vertex. Returns the index of the loop matching vertex, or -1 if the
111  * vertex is not in 'poly' */
112 int poly_get_adj_loops_from_vert(unsigned adj_r[3], const struct MPoly *poly,
113                                  const struct MLoop *mloop, unsigned vert);
114
115 /* Return the index of the edge vert that is not equal to 'v'. If
116  * neither edge vertex is equal to 'v', returns -1. */
117 int BKE_mesh_edge_other_vert(const struct MEdge *e, int v);
118
119 /* update the hide flag for edges and polys from the corresponding
120  * flag in verts */
121 void BKE_mesh_flush_hidden_from_verts(const struct MVert *mvert,
122                                       const struct MLoop *mloop,
123                                       struct MEdge *medge, int totedge,
124                                       struct MPoly *mpoly, int totpoly);
125
126 void BKE_mesh_unlink(struct Mesh *me);
127 void BKE_mesh_free(struct Mesh *me, int unlink);
128 struct Mesh *BKE_mesh_add(const char *name);
129 struct Mesh *BKE_mesh_copy(struct Mesh *me);
130 void mesh_update_customdata_pointers(struct Mesh *me, const short do_ensure_tess_cd);
131
132 void BKE_mesh_make_local(struct Mesh *me);
133 void BKE_mesh_boundbox_calc(struct Mesh *me, float *loc, float *size);
134 void BKE_mesh_texspace_calc(struct Mesh *me);
135 float *BKE_mesh_orco_verts_get(struct Object *ob);
136 void   BKE_mesh_orco_verts_transform(struct Mesh *me, float (*orco)[3], int totvert, int invert);
137 int test_index_face(struct MFace *mface, struct CustomData *mfdata, int mfindex, int nr);
138 struct Mesh *BKE_mesh_from_object(struct Object *ob);
139 void set_mesh(struct Object *ob, struct Mesh *me);
140 void BKE_mesh_from_metaball(struct ListBase *lb, struct Mesh *me);
141 int  BKE_mesh_nurbs_to_mdata(struct Object *ob, struct MVert **allvert, int *totvert,
142                              struct MEdge **alledge, int *totedge, struct MLoop **allloop, struct MPoly **allpoly,
143                              int *totloop, int *totpoly);
144 int BKE_mesh_nurbs_to_mdata_customdb(struct Object *ob, struct ListBase *dispbase, struct MVert **allvert, int *_totvert,
145                                      struct MEdge **alledge, int *_totedge, struct MLoop **allloop, struct MPoly **allpoly,
146                                      int *_totloop, int *_totpoly);
147 void BKE_mesh_from_nurbs(struct Object *ob);
148 void BKE_mesh_from_curve(struct Scene *scene, struct Object *ob);
149 void free_dverts(struct MDeformVert *dvert, int totvert);
150 void copy_dverts(struct MDeformVert *dst, struct MDeformVert *src, int totvert); /* __NLA */
151 void BKE_mesh_delete_material_index(struct Mesh *me, short index);
152 void BKE_mesh_smooth_flag_set(struct Object *meshOb, int enableSmooth);
153 void BKE_mesh_convert_mfaces_to_mpolys(struct Mesh *mesh);
154 void BKE_mesh_convert_mfaces_to_mpolys_ex(struct ID *id,
155                                           struct CustomData *fdata, struct CustomData *ldata, struct CustomData *pdata,
156                                           int totedge_i, int totface_i, int totloop_i, int totpoly_i,
157                                           struct MEdge *medge, struct MFace *mface,
158                                                                                   int *totloop_r, int *totpoly_r,
159                                                                                   struct MLoop **mloop_r, struct MPoly **mpoly_r);
160
161 void BKE_mesh_calc_normals_tessface(struct MVert *mverts, int numVerts, struct MFace *mfaces, int numFaces, float (*faceNors_r)[3]);
162
163 /* used for unit testing; compares two meshes, checking only
164  * differences we care about.  should be usable with leaf's
165  * testing framework I get RNA work done, will use hackish
166  * testing code for now.*/
167 const char *BKE_mesh_cmp(struct Mesh *me1, struct Mesh *me2, float thresh);
168
169 struct BoundBox *BKE_mesh_boundbox_get(struct Object *ob);
170 void BKE_mesh_texspace_get(struct Mesh *me, float r_loc[3], float r_rot[3], float r_size[3]);
171
172 /* if old, it converts mface->edcode to edge drawflags */
173 void BKE_mesh_make_edges(struct Mesh *me, int old);
174
175 void BKE_mesh_strip_loose_faces(struct Mesh *me); /* Needed for compatibility (some old read code). */
176 void BKE_mesh_strip_loose_polysloops(struct Mesh *me);
177 void BKE_mesh_strip_loose_edges(struct Mesh *me);
178
179 /* Calculate vertex and face normals, face normals are returned in *faceNors_r if non-NULL
180  * and vertex normals are stored in actual mverts.
181  */
182 void BKE_mesh_calc_normals_mapping(
183         struct MVert *mverts, int numVerts,
184         struct MLoop *mloop, struct MPoly *mpolys, int numLoops, int numPolys, float (*polyNors_r)[3],
185         struct MFace *mfaces, int numFaces, int *origIndexFace, float (*faceNors_r)[3]);
186 /* extended version of 'BKE_mesh_calc_normals' with option not to calc vertex normals */
187 void BKE_mesh_calc_normals_mapping_ex(
188         struct MVert *mverts, int numVerts,
189         struct MLoop *mloop, struct MPoly *mpolys, int numLoops, int numPolys, float (*polyNors_r)[3],
190         struct MFace *mfaces, int numFaces, int *origIndexFace, float (*faceNors_r)[3],
191         const short only_face_normals);
192
193 void BKE_mesh_calc_normals(
194         struct MVert *mverts, int numVerts,
195         struct MLoop *mloop, struct MPoly *mpolys,
196         int numLoops, int numPolys, float (*polyNors_r)[3]);
197
198 /* Return a newly MEM_malloc'd array of all the mesh vertex locations
199  * (_numVerts_r_ may be NULL) */
200 float (*mesh_getVertexCos(struct Mesh *me, int *numVerts_r))[3];
201
202 /* map from uv vertex to face (for select linked, stitch, uv suburf) */
203
204 /* UvVertMap */
205
206 #define STD_UV_CONNECT_LIMIT  0.0001f
207
208 typedef struct UvVertMap {
209         struct UvMapVert **vert;
210         struct UvMapVert *buf;
211 } UvVertMap;
212
213 typedef struct UvMapVert {
214         struct UvMapVert *next;
215         unsigned int f;
216         unsigned char tfindex, separate, flag;
217 } UvMapVert;
218
219 /* UvElement stores per uv information so that we can quickly access information for a uv.
220  * it is actually an improved UvMapVert, including an island and a direct pointer to the face
221  * to avoid initializing face arrays */
222 typedef struct UvElement {
223         /* Next UvElement corresponding to same vertex */
224         struct UvElement *next;
225         /* Face the element belongs to */
226         struct BMFace *face;
227         /* Index in the editFace of the uv */
228         struct BMLoop *l;
229         /* index in loop. */
230         unsigned short tfindex;
231         /* Whether this element is the first of coincident elements */
232         unsigned char separate;
233         /* general use flag */
234         unsigned char flag;
235         /* If generating element map with island sorting, this stores the island index */
236         unsigned short island;
237 } UvElement;
238
239
240 /* UvElementMap is a container for UvElements of a mesh. It stores some UvElements belonging to the
241  * same uv island in sequence and the number of uvs per island so it is possible to access all uvs
242  * belonging to an island directly by iterating through the buffer.
243  */
244 typedef struct UvElementMap {
245         /* address UvElements by their vertex */
246         struct UvElement **vert;
247         /* UvElement Store */
248         struct UvElement *buf;
249         /* Total number of UVs in the layer. Useful to know */
250         int totalUVs;
251         /* Number of Islands in the mesh */
252         int totalIslands;
253         /* Stores the starting index in buf where each island begins */
254         int *islandIndices;
255 } UvElementMap;
256
257 /* invalid island index is max short. If any one has the patience
258  * to make that many islands, he can bite me :p */
259 #define INVALID_ISLAND 0xFFFF
260
261 UvVertMap *BKE_mesh_uv_vert_map_make(struct MPoly *mpoly, struct MLoop *mloop, struct MLoopUV *mloopuv,
262                                      unsigned int totpoly, unsigned int totvert, int selected, float *limit);
263 UvMapVert *BKE_mesh_uv_vert_map_get_vert(UvVertMap *vmap, unsigned int v);
264 void       BKE_mesh_uv_vert_map_free(UvVertMap *vmap);
265
266 /* Connectivity data */
267 typedef struct MeshElemMap {
268         int *indices;
269         int count;
270 } MeshElemMap;
271         
272 typedef struct IndexNode {
273         struct IndexNode *next, *prev;
274         int index;
275 } IndexNode;
276
277 void create_vert_poly_map(MeshElemMap **map, int **mem,
278                           const struct MPoly *mface, const struct MLoop *mloop,
279                           int totvert, int totface, int totloop);
280         
281 void create_vert_edge_map(MeshElemMap **map, int **mem,
282                                                   const struct MEdge *medge, int totvert, int totedge);
283
284 /* vertex level transformations & checks (no derived mesh) */
285
286 int BKE_mesh_minmax(struct Mesh *me, float r_min[3], float r_max[3]);
287 int BKE_mesh_center_median(struct Mesh *me, float cent[3]);
288 int BKE_mesh_center_bounds(struct Mesh *me, float cent[3]);
289 void BKE_mesh_translate(struct Mesh *me, float offset[3], int do_keys);
290
291 /* mesh_validate.c */
292 /* XXX Loop v/e are unsigned, so using max uint_32 value as invalid marker... */
293 #define INVALID_LOOP_EDGE_MARKER 4294967295u
294 int BKE_mesh_validate_arrays(
295         struct Mesh *me,
296         struct MVert *mverts, unsigned int totvert,
297         struct MEdge *medges, unsigned int totedge,
298         struct MLoop *mloops, unsigned int totloop,
299         struct MPoly *mpolys, unsigned int totpoly,
300         struct MDeformVert *dverts, /* assume totvert length */
301         const short do_verbose, const short do_fixes);
302 int BKE_mesh_validate(struct Mesh *me, int do_verbose);
303 int BKE_mesh_validate_dm(struct DerivedMesh *dm);
304
305 void BKE_mesh_calc_edges(struct Mesh *mesh, int update);
306
307 void BKE_mesh_ensure_navmesh(struct Mesh *me);
308
309 void BKE_mesh_tessface_calc(struct Mesh *mesh);
310 void BKE_mesh_tessface_ensure(struct Mesh *mesh);
311 void BKE_mesh_tessface_clear(struct Mesh *mesh);
312
313 /* Convert a triangle or quadrangle of loop/poly data to tessface data */
314 void BKE_mesh_loops_to_mface_corners(struct CustomData *fdata, struct CustomData *ldata,
315                                      struct CustomData *pdata, int lindex[4], int findex,
316                                      const int polyindex, const int mf_len,
317                                      const int numTex, const int numCol, const int hasPCol, const int hasOrigSpace);
318
319 void BKE_mesh_poly_calc_angles(struct MVert *mvert, struct MLoop *mloop,
320                                struct MPoly *mp, float angles[]);
321
322 #ifdef __cplusplus
323 }
324 #endif
325
326 #endif /* __BKE_MESH_H__ */