0f3ab5be16ed19b63358508361c0c452351789f9
[blender.git] / source / blender / blenkernel / intern / multires.c
1 /*
2  * $Id$
3  *
4  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
9  * of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software  Foundation,
18  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
19  *
20  * The Original Code is Copyright (C) 2007 by Nicholas Bishop
21  * All rights reserved.
22  *
23  * The Original Code is: all of this file.
24  *
25  * Contributor(s): none yet.
26  *
27  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
28  */
29
30 #include "MEM_guardedalloc.h"
31
32 #include "DNA_key_types.h"
33 #include "DNA_mesh_types.h"
34 #include "DNA_meshdata_types.h"
35 #include "DNA_modifier_types.h"
36 #include "DNA_object_types.h"
37 #include "DNA_scene_types.h"
38 #include "DNA_view3d_types.h"
39
40 #include "BLI_arithb.h"
41 #include "BLI_blenlib.h"
42
43 #include "BKE_cdderivedmesh.h"
44 #include "BKE_customdata.h"
45 #include "BKE_depsgraph.h"
46 #include "BKE_DerivedMesh.h"
47 #include "BKE_global.h"
48 #include "BKE_mesh.h"
49 #include "BKE_modifier.h"
50 #include "BKE_multires.h"
51 #include "BKE_object.h"
52 #include "BKE_subsurf.h"
53
54 #include <math.h>
55 #include <string.h>
56
57 /* MULTIRES MODIFIER */
58 static const int multires_max_levels = 13;
59 static const int multires_quad_tot[] = {4, 9, 25, 81, 289, 1089, 4225, 16641, 66049, 263169, 1050625, 4198401, 16785409};
60 static const int multires_side_tot[] = {2, 3, 5,  9,  17,  33,   65,   129,   257,   513,    1025,    2049,    4097};
61
62 MultiresModifierData *find_multires_modifier(Object *ob)
63 {
64         ModifierData *md;
65         MultiresModifierData *mmd = NULL;
66
67         for(md = ob->modifiers.first; md; md = md->next) {
68                 if(md->type == eModifierType_Multires) {
69                         mmd = (MultiresModifierData*)md;
70                         break;
71                 }
72         }
73
74         return mmd;
75
76 }
77
78 int multiresModifier_switch_level(Object *ob, const int distance)
79 {
80         MultiresModifierData *mmd = find_multires_modifier(ob);
81
82         if(mmd) {
83                 mmd->lvl += distance;
84                 if(mmd->lvl < 1) mmd->lvl = 1;
85                 else if(mmd->lvl > mmd->totlvl) mmd->lvl = mmd->totlvl;
86                 /* XXX: DAG_object_flush_update(G.scene, ob, OB_RECALC_DATA); 
87                    object_handle_update(ob);*/
88                 return 1;
89         }
90         else
91                 return 0;
92 }
93
94 /* XXX */
95 #if 0
96 void multiresModifier_join(Object *ob)
97 {
98         Base *base = NULL;
99         int highest_lvl = 0;
100
101         /* First find the highest level of subdivision */
102         base = FIRSTBASE;
103         while(base) {
104                 if(TESTBASELIB_BGMODE(v3d, base) && base->object->type==OB_MESH) {
105                         ModifierData *md;
106                         for(md = base->object->modifiers.first; md; md = md->next) {
107                                 if(md->type == eModifierType_Multires) {
108                                         int totlvl = ((MultiresModifierData*)md)->totlvl;
109                                         if(totlvl > highest_lvl)
110                                                 highest_lvl = totlvl;
111
112                                         /* Ensure that all updates are processed */
113                                         multires_force_update(base->object);
114                                 }
115                         }
116                 }
117                 base = base->next;
118         }
119
120         /* No multires meshes selected */
121         if(highest_lvl == 0)
122                 return;
123
124         /* Subdivide all the displacements to the highest level */
125         base = FIRSTBASE;
126         while(base) {
127                 if(TESTBASELIB_BGMODE(v3d, base) && base->object->type==OB_MESH) {
128                         ModifierData *md = NULL;
129                         MultiresModifierData *mmd = NULL;
130
131                         for(md = base->object->modifiers.first; md; md = md->next) {
132                                 if(md->type == eModifierType_Multires)
133                                         mmd = (MultiresModifierData*)md;
134                         }
135
136                         /* If the object didn't have multires enabled, give it a new modifier */
137                         if(!mmd) {
138                                 md = base->object->modifiers.first;
139                                 
140                                 while(md && modifierType_getInfo(md->type)->type == eModifierTypeType_OnlyDeform)
141                                         md = md->next;
142                                 
143                                 mmd = (MultiresModifierData*)modifier_new(eModifierType_Multires);
144                                 BLI_insertlinkbefore(&base->object->modifiers, md, mmd);
145                         }
146
147                         if(mmd)
148                                 multiresModifier_subdivide(mmd, base->object, highest_lvl - mmd->totlvl, 0, 0);
149                 }
150                 base = base->next;
151         }
152 }
153 #endif
154
155 /* Returns 0 on success, 1 if the src's totvert doesn't match */
156 int multiresModifier_reshape(MultiresModifierData *mmd, Object *dst, Object *src)
157 {
158         Mesh *src_me = get_mesh(src);
159         DerivedMesh *mrdm = dst->derivedFinal;
160
161         if(mrdm && mrdm->getNumVerts(mrdm) == src_me->totvert) {
162                 MVert *mvert = CDDM_get_verts(mrdm);
163                 int i;
164
165                 for(i = 0; i < src_me->totvert; ++i)
166                         VecCopyf(mvert[i].co, src_me->mvert[i].co);
167                 mrdm->needsFree = 1;
168                 MultiresDM_mark_as_modified(mrdm);
169                 mrdm->release(mrdm);
170                 dst->derivedFinal = NULL;
171
172                 return 0;
173         }
174
175         return 1;
176 }
177
178 static void Mat3FromColVecs(float mat[][3], float v1[3], float v2[3], float v3[3])
179 {
180         VecCopyf(mat[0], v1);
181         VecCopyf(mat[1], v2);
182         VecCopyf(mat[2], v3);
183 }
184
185 static DerivedMesh *multires_subdisp_pre(DerivedMesh *mrdm, int distance, int simple)
186 {
187         DerivedMesh *final;
188         SubsurfModifierData smd;
189
190         memset(&smd, 0, sizeof(SubsurfModifierData));
191         smd.levels = distance;
192         if(simple)
193                 smd.subdivType = ME_SIMPLE_SUBSURF;
194
195         final = subsurf_make_derived_from_derived_with_multires(mrdm, &smd, NULL, 0, NULL, 0, 0);
196
197         return final;
198 }
199
200 static void VecAddUf(float a[3], float b[3])
201 {
202         a[0] += b[0];
203         a[1] += b[1];
204         a[2] += b[2];
205 }
206
207 static void multires_subdisp(DerivedMesh *orig, Object *ob, DerivedMesh *final, int lvl, int totlvl,
208                              int totsubvert, int totsubedge, int totsubface, int addverts)
209 {
210         DerivedMesh *mrdm;
211         Mesh *me = ob->data;
212         MultiresModifierData mmd_sub;
213         MVert *mvs = CDDM_get_verts(final);
214         MVert *mvd, *mvd_f1, *mvs_f1, *mvd_f3, *mvd_f4;
215         MVert *mvd_f2, *mvs_f2, *mvs_e1, *mvd_e1, *mvs_e2;
216         int totvert;
217         int slo1 = multires_side_tot[lvl - 1];
218         int sll = slo1 / 2;
219         int slo2 = multires_side_tot[totlvl - 2];
220         int shi2 = multires_side_tot[totlvl - 1];
221         int skip = multires_side_tot[totlvl - lvl] - 1;
222         int i, j, k;
223
224         memset(&mmd_sub, 0, sizeof(MultiresModifierData));
225         mmd_sub.lvl = mmd_sub.totlvl = totlvl;
226         mrdm = multires_dm_create_from_derived(&mmd_sub, 1, orig, ob, 0, 0);
227                 
228         mvd = CDDM_get_verts(mrdm);
229         /* Need to map from ccg to mrdm */
230         totvert = mrdm->getNumVerts(mrdm);
231
232         if(!addverts) {
233                 for(i = 0; i < totvert; ++i) {
234                         float z[3] = {0,0,0};
235                         VecCopyf(mvd[i].co, z);
236                 }
237         }
238
239         /* Load base verts */
240         for(i = 0; i < me->totvert; ++i)
241                 VecAddUf(mvd[totvert - me->totvert + i].co, mvs[totvert - me->totvert + i].co);
242
243         mvd_f1 = mvd;
244         mvs_f1 = mvs;
245         mvd_f2 = mvd;
246         mvs_f2 = mvs + totvert - totsubvert;
247         mvs_e1 = mvs + totsubface * (skip-1) * (skip-1);
248
249         for(i = 0; i < me->totface; ++i) {
250                 const int end = me->mface[i].v4 ? 4 : 3;
251                 int x, y, x2, y2, mov= 0;
252
253                 mvd_f1 += 1 + end * (slo2-2); //center+edgecross
254                 mvd_f3 = mvd_f4 = mvd_f1;
255
256                 for(j = 0; j < end; ++j) {
257                         mvd_f1 += (skip/2 - 1) * (slo2 - 2) + (skip/2 - 1);
258                         /* Update sub faces */
259                         for(y = 0; y < sll; ++y) {
260                                 for(x = 0; x < sll; ++x) {
261                                         /* Face center */
262                                         VecAddUf(mvd_f1->co, mvs_f1->co);
263                                         mvs_f1 += 1;
264
265                                         /* Now we hold the center of the subface at mvd_f1
266                                            and offset it to the edge cross and face verts */
267
268                                         /* Edge cross */
269                                         for(k = 0; k < 4; ++k) {
270                                                 if(k == 0) mov = -1;
271                                                 else if(k == 1) mov = slo2 - 2;
272                                                 else if(k == 2) mov = 1;
273                                                 else if(k == 3) mov = -(slo2 - 2);
274
275                                                 for(x2 = 1; x2 < skip/2; ++x2) {
276                                                         VecAddUf((mvd_f1 + mov * x2)->co, mvs_f1->co);
277                                                         ++mvs_f1;
278                                                 }
279                                         }
280
281                                         /* Main face verts */
282                                         for(k = 0; k < 4; ++k) {
283                                                 int movx= 0, movy= 0;
284
285                                                 if(k == 0) { movx = -1; movy = -(slo2 - 2); }
286                                                 else if(k == 1) { movx = slo2 - 2; movy = -1; }
287                                                 else if(k == 2) { movx = 1; movy = slo2 - 2; }
288                                                 else if(k == 3) { movx = -(slo2 - 2); movy = 1; }
289
290                                                 for(y2 = 1; y2 < skip/2; ++y2) {
291                                                         for(x2 = 1; x2 < skip/2; ++x2) {
292                                                                 VecAddUf((mvd_f1 + movy * y2 + movx * x2)->co, mvs_f1->co);
293                                                                 ++mvs_f1;
294                                                         }
295                                                 }
296                                         }
297                                                         
298                                         mvd_f1 += skip;
299                                 }
300                                 mvd_f1 += (skip - 1) * (slo2 - 2) - 1;
301                         }
302                         mvd_f1 -= (skip - 1) * (slo2 - 2) - 1 + skip;
303                         mvd_f1 += (slo2 - 2) * (skip/2-1) + skip/2-1 + 1;
304                 }
305
306                 /* update face center verts */
307                 VecAddUf(mvd_f2->co, mvs_f2->co);
308
309                 mvd_f2 += 1;
310                 mvs_f2 += 1;
311
312                 /* update face edge verts */
313                 for(j = 0; j < end; ++j) {
314                         MVert *restore;
315
316                         /* Super-face edge cross */
317                         for(k = 0; k < skip-1; ++k) {
318                                 VecAddUf(mvd_f2->co, mvs_e1->co);
319                                 mvd_f2++;
320                                 mvs_e1++;
321                         }
322                         for(x = 1; x < sll; ++x) {
323                                 VecAddUf(mvd_f2->co, mvs_f2->co);
324                                 mvd_f2++;
325                                 mvs_f2++;
326
327                                 for(k = 0; k < skip-1; ++k) {
328                                         VecAddUf(mvd_f2->co, mvs_e1->co);
329                                         mvd_f2++;
330                                         mvs_e1++;
331                                 }
332                         }
333
334                         restore = mvs_e1;
335                         for(y = 0; y < sll - 1; ++y) {
336                                 for(x = 0; x < sll; ++x) {
337                                         for(k = 0; k < skip - 1; ++k) {
338                                                 VecAddUf(mvd_f3[(skip-1)+(y*skip) + (x*skip+k)*(slo2-2)].co,
339                                                          mvs_e1->co);
340                                                 ++mvs_e1;
341                                         }
342                                         mvs_e1 += skip-1;
343                                 }
344                         }
345                         
346                         mvs_e1 = restore + skip - 1;
347                         for(y = 0; y < sll - 1; ++y) {
348                                 for(x = 0; x < sll; ++x) {
349                                         for(k = 0; k < skip - 1; ++k) {
350                                                 VecAddUf(mvd_f3[(slo2-2)*(skip-1)+(x*skip)+k + y*skip*(slo2-2)].co,
351                                                          mvs_e1->co);
352                                                 ++mvs_e1;
353                                         }
354                                         mvs_e1 += skip - 1;
355                                 }
356                         }
357
358                         mvd_f3 += (slo2-2)*(slo2-2);
359                         mvs_e1 -= skip - 1;
360                 }
361
362                 /* update base (2) face verts */
363                 for(j = 0; j < end; ++j) {
364                         mvd_f2 += (slo2 - 1) * (skip - 1);
365                         for(y = 0; y < sll - 1; ++y) {
366                                 for(x = 0; x < sll - 1; ++x) {
367                                         VecAddUf(mvd_f2->co, mvs_f2->co);
368                                         mvd_f2 += skip;
369                                         ++mvs_f2;
370                                 }
371                                 mvd_f2 += (slo2 - 1) * (skip - 1);
372                         }
373                         mvd_f2 -= (skip - 1);
374                 }
375         }
376
377         /* edges */
378         mvd_e1 = mvd + totvert - me->totvert - me->totedge * (shi2-2);
379         mvs_e2 = mvs + totvert - me->totvert - me->totedge * (slo1-2);
380         for(i = 0; i < me->totedge; ++i) {
381                 for(j = 0; j < skip - 1; ++j) {
382                         VecAddUf(mvd_e1->co, mvs_e1->co);
383                         mvd_e1++;
384                         mvs_e1++;
385                 }
386                 for(j = 0; j < slo1 - 2; j++) {
387                         VecAddUf(mvd_e1->co, mvs_e2->co);
388                         mvd_e1++;
389                         mvs_e2++;
390                         
391                         for(k = 0; k < skip - 1; ++k) {
392                                 VecAddUf(mvd_e1->co, mvs_e1->co);
393                                 mvd_e1++;
394                                 mvs_e1++;
395                         }
396                 }
397         }
398
399         final->needsFree  = 1;
400         final->release(final);
401         mrdm->needsFree = 1;
402         MultiresDM_mark_as_modified(mrdm);
403         mrdm->release(mrdm);
404 }
405
406 /* direction=1 for delete higher, direction=0 for lower (not implemented yet) */
407 void multiresModifier_del_levels(struct MultiresModifierData *mmd, struct Object *ob, int direction)
408 {
409         Mesh *me = get_mesh(ob);
410         int distance = mmd->totlvl - mmd->lvl;
411         MDisps *mdisps = CustomData_get_layer(&me->fdata, CD_MDISPS);
412
413         multires_force_update(ob);
414
415         if(mdisps && distance > 0 && direction == 1) {
416                 int skip = multires_side_tot[distance] - 1;
417                 int st = multires_side_tot[mmd->totlvl - 1];
418                 int totdisp = multires_quad_tot[mmd->lvl - 1];
419                 int i, j, x, y;
420
421                 for(i = 0; i < me->totface; ++i) {
422                         float (*disps)[3] = MEM_callocN(sizeof(float) * 3 * totdisp, "multires del disps");
423                         
424                         for(j = 0, y = 0; y < st; y += skip) {
425                                 for(x = 0; x < st; x += skip) {
426                                         VecCopyf(disps[j], mdisps[i].disps[y * st + x]);
427                                         ++j;
428                                 }
429                         }
430
431                         MEM_freeN(mdisps[i].disps);
432                         mdisps[i].disps = disps;
433                         mdisps[i].totdisp = totdisp;
434                 }
435         }
436
437         mmd->totlvl = mmd->lvl;
438 }
439
440 void multiresModifier_subdivide(MultiresModifierData *mmd, Object *ob, int distance, int updateblock, int simple)
441 {
442         DerivedMesh *final = NULL;
443         int totsubvert = 0, totsubface = 0, totsubedge = 0;
444         Mesh *me = get_mesh(ob);
445         MDisps *mdisps;
446         int i;
447
448         if(distance == 0)
449                 return;
450
451         if(mmd->totlvl > multires_max_levels)
452                 mmd->totlvl = multires_max_levels;
453         if(mmd->lvl > multires_max_levels)
454                 mmd->lvl = multires_max_levels;
455
456         multires_force_update(ob);
457
458         mmd->lvl = mmd->totlvl;
459         mmd->totlvl += distance;
460
461         mdisps = CustomData_get_layer(&me->fdata, CD_MDISPS);
462         if(!mdisps)
463                 mdisps = CustomData_add_layer(&me->fdata, CD_MDISPS, CD_DEFAULT, NULL, me->totface);
464
465         if(mdisps->disps && !updateblock && mmd->totlvl > 2) {
466                 DerivedMesh *orig, *mrdm;
467                 MultiresModifierData mmd_sub;
468
469                 orig = CDDM_from_mesh(me, NULL);
470                 memset(&mmd_sub, 0, sizeof(MultiresModifierData));
471                 mmd_sub.lvl = mmd_sub.totlvl = mmd->lvl;
472                 mrdm = multires_dm_create_from_derived(&mmd_sub, 1, orig, ob, 0, 0);
473                 totsubvert = mrdm->getNumVerts(mrdm);
474                 totsubedge = mrdm->getNumEdges(mrdm);
475                 totsubface = mrdm->getNumFaces(mrdm);
476                 orig->needsFree = 1;
477                 orig->release(orig);
478                 
479                 final = multires_subdisp_pre(mrdm, distance, simple);
480                 mrdm->needsFree = 1;
481                 mrdm->release(mrdm);
482         }
483
484         for(i = 0; i < me->totface; ++i) {
485                 const int totdisp = multires_quad_tot[mmd->totlvl - 1];
486                 float (*disps)[3] = MEM_callocN(sizeof(float) * 3 * totdisp, "multires disps");
487
488                 if(mdisps[i].disps)
489                         MEM_freeN(mdisps[i].disps);
490
491                 mdisps[i].disps = disps;
492                 mdisps[i].totdisp = totdisp;
493         }
494
495
496         if(final) {
497                 DerivedMesh *orig;
498
499                 orig = CDDM_from_mesh(me, NULL);
500
501                 multires_subdisp(orig, ob, final, mmd->lvl, mmd->totlvl, totsubvert, totsubedge, totsubface, 0);
502
503                 orig->needsFree = 1;
504                 orig->release(orig);
505         }
506
507         mmd->lvl = mmd->totlvl;
508 }
509
510 typedef struct DisplacerEdges {
511         /* DerivedMesh index at the start of each edge (using face x/y directions to define the start) */
512         int base[4];
513         /* 1 if edge moves in the positive x or y direction, -1 otherwise */
514         int dir[4];
515 } DisplacerEdges;
516
517 typedef struct DisplacerSpill {
518         /* Index of face (in base mesh), -1 for none */
519         int face;
520
521         /* Spill flag */
522         /* 1 = Negative variable axis */
523         /* 2 = Near fixed axis */
524         /* 4 = Flip axes */
525         int f;
526
527         /* Neighboring edges */
528         DisplacerEdges edges;
529 } DisplacerSpill;
530
531 typedef struct MultiresDisplacer {
532         Mesh *me;
533         MDisps *grid;
534         MFace *face;
535         
536         int dm_first_base_vert_index;
537
538         int spacing;
539         int sidetot, interior_st, disp_st;
540         int sidendx;
541         int type;
542         int invert;
543         MVert *subco;
544         int subco_index, face_index;
545         float weight;
546
547         /* Valence for each corner */
548         int valence[4];
549
550         /* Neighboring edges for current face */
551         DisplacerEdges edges_primary;
552
553         /* Neighboring faces */
554         DisplacerSpill spill_x, spill_y;
555
556         int *face_offsets;
557
558         int x, y, ax, ay;
559 } MultiresDisplacer;
560
561 static int mface_v(MFace *f, int v)
562 {
563         return v == 0 ? f->v1 : v == 1 ? f->v2 : v == 2 ? f->v3 : v == 3 ? f->v4 : -1;
564 }
565
566 /* Get the edges (and their directions) */
567 static void find_displacer_edges(MultiresDisplacer *d, DerivedMesh *dm, DisplacerEdges *de, MFace *f)
568 {
569         ListBase *emap = MultiresDM_get_vert_edge_map(dm);
570         IndexNode *n;
571         int i, end = f->v4 ? 4 : 3;
572         int offset = dm->getNumVerts(dm) - d->me->totvert - d->me->totedge * d->interior_st;
573
574         for(i = 0; i < end; ++i) {
575                 int vcur = mface_v(f, i);
576                 int vnext = mface_v(f, i == end - 1 ? 0 : i + 1);
577
578                 de->dir[i] = 1;
579                 
580                 for(n = emap[vcur].first; n; n = n->next) {
581                         MEdge *e = &d->me->medge[n->index];
582                         
583                         if(e->v1 == vnext || e->v2 == vnext) {
584                                 de->base[i] = n->index * d->interior_st;
585                                 if(((i == 0 || i == 1) && e->v1 == vnext) ||
586                                    ((i == 2 || i == 3) && e->v2 == vnext)) {
587                                         de->dir[i] = -1;
588                                         de->base[i] += d->interior_st - 1;
589                                 }
590                                 de->base[i] += offset;
591                                 break;
592                         }
593                 }
594         }
595 }
596
597 /* Returns in out the corners [0-3] that use v1 and v2 */
598 void find_face_corners(MFace *f, int v1, int v2, int out[2])
599 {
600         int i, end = f->v4 ? 4 : 3;
601
602         for(i = 0; i < end; ++i) {
603                 int corner = mface_v(f, i);
604                 if(corner == v1)
605                         out[0] = i;
606                 if(corner == v2)
607                         out[1] = i;
608         }
609 }
610
611 static void multires_displacer_get_spill_faces(MultiresDisplacer *d, DerivedMesh *dm, MFace *mface)
612 {
613         ListBase *map = MultiresDM_get_vert_face_map(dm);
614         IndexNode *n1, *n2;
615         int v4 = d->face->v4 ? d->face->v4 : d->face->v1;
616         int crn[2], lv;
617
618         memset(&d->spill_x, 0, sizeof(DisplacerSpill));
619         memset(&d->spill_y, 0, sizeof(DisplacerSpill));
620         d->spill_x.face = d->spill_y.face = -1;
621
622         for(n1 = map[d->face->v3].first; n1; n1 = n1->next) {
623                 if(n1->index == d->face_index)
624                         continue;
625
626                 for(n2 = map[d->face->v2].first; n2; n2 = n2->next) {
627                         if(n1->index == n2->index)
628                                 d->spill_x.face = n1->index;
629                 }
630                 for(n2 = map[v4].first; n2; n2 = n2->next) {
631                         if(n1->index == n2->index)
632                                 d->spill_y.face = n1->index;
633                 }
634         }
635
636         if(d->spill_x.face != -1) {
637                 /* Neighbor of v2/v3 found, find flip and orientation */
638                 find_face_corners(&mface[d->spill_x.face], d->face->v2, d->face->v3, crn);
639                 lv = mface[d->spill_x.face].v4 ? 3 : 2;
640
641                 if(crn[0] == 0 && crn[1] == lv)
642                         d->spill_x.f = 0+2+0;
643                 else if(crn[0] == lv && crn[1] == 0)
644                         d->spill_x.f = 1+2+0;
645                 else if(crn[0] == 1 && crn[1] == 0)
646                         d->spill_x.f = 1+2+4;
647                 else if(crn[0] == 0 && crn[1] == 1)
648                         d->spill_x.f = 0+2+4;
649                 else if(crn[0] == 2 && crn[1] == 1)
650                         d->spill_x.f = 1+0+0;
651                 else if(crn[0] == 1 && crn[1] == 2)
652                         d->spill_x.f = 0+0+0;
653                 else if(crn[0] == 3 && crn[1] == 2)
654                         d->spill_x.f = 0+0+4;
655                 else if(crn[0] == 2 && crn[1] == 3)
656                         d->spill_x.f = 1+0+4;
657
658                 find_displacer_edges(d, dm, &d->spill_x.edges, &mface[d->spill_x.face]);
659         }
660
661         if(d->spill_y.face != -1) {
662                 /* Neighbor of v3/v4 found, find flip and orientation */
663                 find_face_corners(&mface[d->spill_y.face], d->face->v3, v4, crn);
664                 lv = mface[d->spill_y.face].v4 ? 3 : 2;
665
666                 if(crn[0] == 1 && crn[1] == 0)
667                         d->spill_y.f = 1+2+0;
668                 else if(crn[0] == 0 && crn[1] == 1)
669                         d->spill_y.f = 0+2+0;
670                 else if(crn[0] == 2 && crn[1] == 1)
671                         d->spill_y.f = 1+0+4;
672                 else if(crn[0] == 1 && crn[1] == 2)
673                         d->spill_y.f = 0+0+4;
674                 else if(crn[0] == 3 && crn[1] == 2)
675                         d->spill_y.f = 0+0+0;
676                 else if(crn[0] == 2 && crn[1] == 3)
677                         d->spill_y.f = 1+0+0;
678                 else if(crn[0] == 0 && crn[1] == lv)
679                         d->spill_y.f = 0+2+4;
680                 else if(crn[0] == lv && crn[1] == 0)
681                         d->spill_y.f = 1+2+4;
682
683                 find_displacer_edges(d, dm, &d->spill_y.edges, &mface[d->spill_y.face]);
684         }
685 }
686
687 static void find_corner_valences(MultiresDisplacer *d, DerivedMesh *dm)
688 {
689         int i;
690
691         d->valence[3] = -1;
692
693         /* Set the vertex valence for the corners */
694         for(i = 0; i < (d->face->v4 ? 4 : 3); ++i)
695                 d->valence[i] = BLI_countlist(&MultiresDM_get_vert_edge_map(dm)[mface_v(d->face, i)]);
696 }
697
698 static void multires_displacer_init(MultiresDisplacer *d, DerivedMesh *dm,
699                              const int face_index, const int invert)
700 {
701         Mesh *me = MultiresDM_get_mesh(dm);
702
703         d->me = me;
704         d->face = me->mface + face_index;
705         d->face_index = face_index;
706         d->face_offsets = MultiresDM_get_face_offsets(dm);
707         /* Get the multires grid from customdata */
708         d->grid = CustomData_get_layer(&me->fdata, CD_MDISPS);
709         if(d->grid)
710                 d->grid += face_index;
711
712         d->spacing = pow(2, MultiresDM_get_totlvl(dm) - MultiresDM_get_lvl(dm));
713         d->sidetot = multires_side_tot[MultiresDM_get_lvl(dm) - 1];
714         d->interior_st = d->sidetot - 2;
715         d->disp_st = multires_side_tot[MultiresDM_get_totlvl(dm) - 1];
716         d->invert = invert;
717
718         multires_displacer_get_spill_faces(d, dm, me->mface);
719         find_displacer_edges(d, dm, &d->edges_primary, d->face);
720         find_corner_valences(d, dm);
721
722         d->dm_first_base_vert_index = dm->getNumVerts(dm) - me->totvert;
723 }
724
725 static void multires_displacer_weight(MultiresDisplacer *d, const float w)
726 {
727         d->weight = w;
728 }
729
730 static void multires_displacer_anchor(MultiresDisplacer *d, const int type, const int side_index)
731 {
732         d->sidendx = side_index;
733         d->x = d->y = d->sidetot / 2;
734         d->type = type;
735
736         if(type == 2) {
737                 if(side_index == 0)
738                         d->y -= 1;
739                 else if(side_index == 1)
740                         d->x += 1;
741                 else if(side_index == 2)
742                         d->y += 1;
743                 else if(side_index == 3)
744                         d->x -= 1;
745         }
746         else if(type == 3) {
747                 if(side_index == 0) {
748                         d->x -= 1;
749                         d->y -= 1;
750                 }
751                 else if(side_index == 1) {
752                         d->x += 1;
753                         d->y -= 1;
754                 }
755                 else if(side_index == 2) {
756                         d->x += 1;
757                         d->y += 1;
758                 }
759                 else if(side_index == 3) {
760                         d->x -= 1;
761                         d->y += 1;
762                 }
763         }
764
765         d->ax = d->x;
766         d->ay = d->y;
767 }
768
769 static void multires_displacer_anchor_edge(MultiresDisplacer *d, int v1, int v2, int x)
770 {
771         d->type = 4;
772
773         if(v1 == d->face->v1) {
774                 d->x = 0;
775                 d->y = 0;
776                 if(v2 == d->face->v2)
777                         d->x += x;
778                 else if(v2 == d->face->v3) {
779                         if(x < d->sidetot / 2)
780                                 d->y = x;
781                         else {
782                                 d->x = x;
783                                 d->y = d->sidetot - 1;
784                         }
785                 }
786                 else
787                         d->y += x;
788         }
789         else if(v1 == d->face->v2) {
790                 d->x = d->sidetot - 1;
791                 d->y = 0;
792                 if(v2 == d->face->v1)
793                         d->x -= x;
794                 else
795                         d->y += x;
796         }
797         else if(v1 == d->face->v3) {
798                 d->x = d->sidetot - 1;
799                 d->y = d->sidetot - 1;
800                 if(v2 == d->face->v2)
801                         d->y -= x;
802                 else if(v2 == d->face->v1) {
803                         if(x < d->sidetot / 2)
804                                 d->x -= x;
805                         else {
806                                 d->x = 0;
807                                 d->y -= x;
808                         }
809                 }
810                 else
811                         d->x -= x;
812         }
813         else if(v1 == d->face->v4) {
814                 d->x = 0;
815                 d->y = d->sidetot - 1;
816                 if(v2 == d->face->v3)
817                         d->x += x;
818                 else
819                         d->y -= x;
820         }
821 }
822
823 static void multires_displacer_anchor_vert(MultiresDisplacer *d, const int v)
824 {
825         const int e = d->sidetot - 1;
826
827         d->type = 5;
828
829         d->x = d->y = 0;
830         if(v == d->face->v2)
831                 d->x = e;
832         else if(v == d->face->v3)
833                 d->x = d->y = e;
834         else if(v == d->face->v4)
835                 d->y = e;
836 }
837
838 static void multires_displacer_jump(MultiresDisplacer *d)
839 {
840         if(d->sidendx == 0) {
841                 d->x -= 1;
842                 d->y = d->ay;
843         }
844         else if(d->sidendx == 1) {
845                 d->x = d->ax;
846                 d->y -= 1;
847         }
848         else if(d->sidendx == 2) {
849                 d->x += 1;
850                 d->y = d->ay;
851         }
852         else if(d->sidendx == 3) {
853                 d->x = d->ax;
854                 d->y += 1;
855         }
856 }
857
858 /* Treating v1 as (0,0) and v3 as (st-1,st-1),
859    returns the index of the vertex at (x,y).
860    If x or y is >= st, wraps over to the adjacent face,
861    or if there is no adjacent face, returns -2. */
862 static int multires_index_at_loc(int face_index, int x, int y, MultiresDisplacer *d, DisplacerEdges *de)
863 {
864         int coord_edge = d->sidetot - 1; /* Max value of x/y at edge of grid */
865         int mid = d->sidetot / 2;
866         int lim = mid - 1;
867         int qtot = lim * lim;
868         int base = d->face_offsets[face_index];
869  
870         /* Edge spillover */
871         if(x == d->sidetot || y == d->sidetot) {
872                 int flags, v_axis, f_axis, lx, ly;
873
874                 if(x == d->sidetot && d->spill_x.face != -1) {
875                         flags = d->spill_x.f;
876
877                         /* Handle triangle seam between v1 and v3 */
878                         if(!d->me->mface[d->spill_x.face].v4 &&
879                            ((flags == 2 && y >= mid) || (flags == 3 && y < mid)))
880                                 flags += 2;
881
882                         v_axis = (flags & 1) ? d->sidetot - 1 - y : y;
883                         f_axis = (flags & 2) ? 1 : d->sidetot - 2;
884                         lx = f_axis, ly = v_axis;
885
886                         if(flags & 4) {
887                                 lx = v_axis;
888                                 ly = f_axis;
889                         }
890
891                         return multires_index_at_loc(d->spill_x.face, lx, ly, d, &d->spill_x.edges);
892                 }
893                 else if(y == d->sidetot && d->spill_y.face != -1) {
894                         flags = d->spill_y.f;
895
896                         /* Handle triangle seam between v1 and v3 */
897                         if(!d->me->mface[d->spill_y.face].v4 &&
898                            ((flags == 6 && x >= mid) || (flags == 7 && x < mid)))
899                                 flags = ~flags;
900
901                         v_axis = (flags & 1) ? x : d->sidetot - 1 - x;
902                         f_axis = (flags & 2) ? 1 : d->sidetot - 2;
903                         lx = v_axis, ly = f_axis;
904
905                         if(flags & 4) {
906                                 lx = f_axis;
907                                 ly = v_axis;
908                         }
909                         
910                         return multires_index_at_loc(d->spill_y.face, lx, ly, d, &d->spill_y.edges);
911                 }
912                 else
913                         return -2;
914         }
915         /* Corners */
916         else if(x == 0 && y == 0)
917                 return d->dm_first_base_vert_index + d->face->v1;
918         else if(x == coord_edge && y == 0)
919                 return d->dm_first_base_vert_index + d->face->v2;
920         else if(x == coord_edge && y == coord_edge)
921                 return d->dm_first_base_vert_index + d->face->v3;
922         else if(x == 0 && y == coord_edge)
923                 return d->dm_first_base_vert_index + d->face->v4;
924         /* Edges */
925         else if(x == 0) {
926                 if(d->face->v4)
927                         return de->base[3] + de->dir[3] * (y - 1);
928                 else
929                         return de->base[2] + de->dir[2] * (y - 1);
930         }
931         else if(y == 0)
932                 return de->base[0] + de->dir[0] * (x - 1);
933         else if(x == d->sidetot - 1)
934                 return de->base[1] + de->dir[1] * (y - 1);
935         else if(y == d->sidetot - 1)
936                 return de->base[2] + de->dir[2] * (x - 1);
937         /* Face center */
938         else if(x == mid && y == mid)
939                 return base;
940         /* Cross */
941         else if(x == mid && y < mid)
942                 return base + (mid - y);
943         else if(y == mid && x > mid)
944                 return base + lim + (x - mid);
945         else if(x == mid && y > mid)
946                 return base + lim*2 + (y - mid);
947         else if(y == mid && x < mid) {
948                 if(d->face->v4)
949                         return base + lim*3 + (mid - x);
950                 else
951                         return base + lim*2 + (mid - x);
952         }
953         /* Quarters */
954         else {
955                 int offset = base + lim * (d->face->v4 ? 4 : 3);
956                 if(x < mid && y < mid)
957                         return offset + ((mid - x - 1)*lim + (mid - y));
958                 else if(x > mid && y < mid)
959                         return offset + qtot + ((mid - y - 1)*lim + (x - mid));
960                 else if(x > mid && y > mid)
961                         return offset + qtot*2 + ((x - mid - 1)*lim + (y - mid));
962                 else if(x < mid && y > mid)
963                         return offset + qtot*3 + ((y - mid - 1)*lim + (mid - x));
964         }
965                 
966         return -1;
967 }
968
969 /* Calculate the TS matrix used for applying displacements.
970    Uses the undisplaced subdivided mesh's curvature to find a
971    smoothly normal and tangents. */
972 static void calc_disp_mat(MultiresDisplacer *d, float mat[3][3])
973 {
974         int u = multires_index_at_loc(d->face_index, d->x + 1, d->y, d, &d->edges_primary);
975         int v = multires_index_at_loc(d->face_index, d->x, d->y + 1, d, &d->edges_primary);
976         float norm[3], t1[3], t2[3], inv[3][3];
977         MVert *base = d->subco + d->subco_index;
978
979         //printf("f=%d, x=%d, y=%d, i=%d, u=%d, v=%d ", d->face_index, d->x, d->y, d->subco_index, u, v);
980         
981         norm[0] = base->no[0] / 32767.0f;
982         norm[1] = base->no[1] / 32767.0f;
983         norm[2] = base->no[2] / 32767.0f;
984
985         /* Special handling for vertices of valence 3 */
986         if(d->valence[1] == 3 && d->x == d->sidetot - 1 && d->y == 0)
987                 u = -1;
988         else if(d->valence[2] == 3 && d->x == d->sidetot - 1 && d->y == d->sidetot - 1)
989                 u = v = -1;
990         else if(d->valence[3] == 3 && d->x == 0 && d->y == d->sidetot - 1)
991                 v = -1;
992
993         /* If either u or v is -2, it's on a boundary. In this
994            case, back up by one row/column and use the same
995            vector as the preceeding sub-edge. */
996
997         if(u < 0) {
998                 u = multires_index_at_loc(d->face_index, d->x - 1, d->y, d, &d->edges_primary);
999                 VecSubf(t1, base->co, d->subco[u].co);
1000         }
1001         else
1002                 VecSubf(t1, d->subco[u].co, base->co);
1003
1004         if(v < 0) {
1005                 v = multires_index_at_loc(d->face_index, d->x, d->y - 1, d, &d->edges_primary);
1006                 VecSubf(t2, base->co, d->subco[v].co);
1007         }
1008         else
1009                 VecSubf(t2, d->subco[v].co, base->co);
1010
1011         //printf("uu=%d, vv=%d\n", u, v);
1012
1013         Normalize(t1);
1014         Normalize(t2);
1015         Mat3FromColVecs(mat, t1, t2, norm);
1016
1017         if(d->invert) {
1018                 Mat3Inv(inv, mat);
1019                 Mat3CpyMat3(mat, inv);
1020         }
1021 }
1022
1023 static void multires_displace(MultiresDisplacer *d, float co[3])
1024 {
1025         float disp[3], mat[3][3];
1026         float *data;
1027         MVert *subco = &d->subco[d->subco_index];
1028
1029         if(!d->grid || !d->grid->disps) return;
1030
1031         data = d->grid->disps[(d->y * d->spacing) * d->disp_st + (d->x * d->spacing)];
1032
1033         if(d->invert)
1034                 VecSubf(disp, co, subco->co);
1035         else
1036                 VecCopyf(disp, data);
1037
1038
1039         /* Apply ts matrix to displacement */
1040         calc_disp_mat(d, mat);
1041         Mat3MulVecfl(mat, disp);
1042
1043         if(d->invert) {
1044                 VecCopyf(data, disp);
1045                 
1046         }
1047         else {
1048                 if(d->type == 4 || d->type == 5)
1049                         VecMulf(disp, d->weight);
1050                 VecAddf(co, co, disp);
1051         }
1052
1053         if(d->type == 2) {
1054                 if(d->sidendx == 0)
1055                         d->y -= 1;
1056                 else if(d->sidendx == 1)
1057                         d->x += 1;
1058                 else if(d->sidendx == 2)
1059                         d->y += 1;
1060                 else if(d->sidendx == 3)
1061                         d->x -= 1;
1062         }
1063         else if(d->type == 3) {
1064                 if(d->sidendx == 0)
1065                         d->y -= 1;
1066                 else if(d->sidendx == 1)
1067                         d->x += 1;
1068                 else if(d->sidendx == 2)
1069                         d->y += 1;
1070                 else if(d->sidendx == 3)
1071                         d->x -= 1;
1072         }
1073 }
1074
1075 static void multiresModifier_disp_run(DerivedMesh *dm, MVert *subco, int invert)
1076 {
1077         const int lvl = MultiresDM_get_lvl(dm);
1078         const int gridFaces = multires_side_tot[lvl - 2] - 1;
1079         const int edgeSize = multires_side_tot[lvl - 1] - 1;
1080         MVert *mvert = CDDM_get_verts(dm);
1081         MEdge *medge = MultiresDM_get_mesh(dm)->medge;
1082         MFace *mface = MultiresDM_get_mesh(dm)->mface;
1083         ListBase *map = MultiresDM_get_vert_face_map(dm);
1084         Mesh *me = MultiresDM_get_mesh(dm);
1085         MultiresDisplacer d;
1086         int i, S, x, y;
1087
1088         d.subco = subco;
1089         d.subco_index = 0;
1090
1091         for(i = 0; i < me->totface; ++i) {
1092                 const int numVerts = mface[i].v4 ? 4 : 3;
1093                 
1094                 /* Center */
1095                 multires_displacer_init(&d, dm, i, invert);
1096                 multires_displacer_anchor(&d, 1, 0);
1097                 multires_displace(&d, mvert->co);
1098                 ++mvert;
1099                 ++d.subco_index;
1100
1101                 /* Cross */
1102                 for(S = 0; S < numVerts; ++S) {
1103                         multires_displacer_anchor(&d, 2, S);
1104                         for(x = 1; x < gridFaces; ++x) {
1105                                 multires_displace(&d, mvert->co);
1106                                 ++mvert;
1107                                 ++d.subco_index;
1108                         }
1109                 }
1110
1111                 /* Quarters */
1112                 for(S = 0; S < numVerts; S++) {
1113                         multires_displacer_anchor(&d, 3, S);
1114                         for(y = 1; y < gridFaces; y++) {
1115                                 for(x = 1; x < gridFaces; x++) {
1116                                         multires_displace(&d, mvert->co);
1117                                         ++mvert;
1118                                         ++d.subco_index;
1119                                 }
1120                                 multires_displacer_jump(&d);
1121                         }
1122                 }
1123         }
1124
1125         for(i = 0; i < me->totedge; ++i) {
1126                 const MEdge *e = &medge[i];
1127                 for(x = 1; x < edgeSize; ++x) {
1128                         IndexNode *n1, *n2;
1129                         int numFaces = 0;
1130                         for(n1 = map[e->v1].first; n1; n1 = n1->next) {
1131                                 for(n2 = map[e->v2].first; n2; n2 = n2->next) {
1132                                         if(n1->index == n2->index)
1133                                                 ++numFaces;
1134                                 }
1135                         }
1136                         multires_displacer_weight(&d, 1.0f / numFaces);
1137                         /* TODO: Better to have these loops outside the x loop */
1138                         for(n1 = map[e->v1].first; n1; n1 = n1->next) {
1139                                 for(n2 = map[e->v2].first; n2; n2 = n2->next) {
1140                                         if(n1->index == n2->index) {
1141                                                 multires_displacer_init(&d, dm, n1->index, invert);
1142                                                 multires_displacer_anchor_edge(&d, e->v1, e->v2, x);
1143                                                 multires_displace(&d, mvert->co);
1144                                         }
1145                                 }
1146                         }
1147                         ++mvert;
1148                         ++d.subco_index;
1149                 }
1150         }
1151                 
1152         for(i = 0; i < me->totvert; ++i) {
1153                 IndexNode *n;
1154                 multires_displacer_weight(&d, 1.0f / BLI_countlist(&map[i]));
1155                 for(n = map[i].first; n; n = n->next) {
1156                         multires_displacer_init(&d, dm, n->index, invert);
1157                         multires_displacer_anchor_vert(&d, i);
1158                         multires_displace(&d, mvert->co);
1159                 }
1160                 ++mvert;
1161                 ++d.subco_index;
1162         }
1163
1164         if(!invert)
1165                 CDDM_calc_normals(dm);
1166 }
1167
1168 static void multiresModifier_update(DerivedMesh *dm)
1169 {
1170         Object *ob;
1171         Mesh *me;
1172         MDisps *mdisps;
1173
1174         ob = MultiresDM_get_object(dm);
1175         me = MultiresDM_get_mesh(dm);
1176         mdisps = CustomData_get_layer(&me->fdata, CD_MDISPS);
1177
1178         if(mdisps) {
1179                 const int lvl = MultiresDM_get_lvl(dm);
1180                 const int totlvl = MultiresDM_get_totlvl(dm);
1181                 
1182                 if(lvl < totlvl) {
1183                         /* Propagate disps upwards */
1184                         DerivedMesh *final, *subco_dm, *orig;
1185                         MVert *verts_new = NULL, *cur_lvl_orig_verts = NULL;
1186                         MultiresModifierData mmd;
1187                         int i;
1188
1189                         orig = CDDM_from_mesh(me, NULL);
1190                         
1191                         /* Regenerate the current level's vertex coordinates
1192                            (includes older displacements but not new sculpts) */
1193                         mmd.totlvl = totlvl;
1194                         mmd.lvl = lvl;
1195                         subco_dm = multires_dm_create_from_derived(&mmd, 1, orig, ob, 0, 0);
1196                         cur_lvl_orig_verts = CDDM_get_verts(subco_dm);
1197
1198                         /* Subtract the original vertex cos from the new vertex cos */
1199                         verts_new = CDDM_get_verts(dm);
1200                         for(i = 0; i < dm->getNumVerts(dm); ++i)
1201                                 VecSubf(verts_new[i].co, verts_new[i].co, cur_lvl_orig_verts[i].co);
1202
1203                         final = multires_subdisp_pre(dm, totlvl - lvl, 0);
1204
1205                         multires_subdisp(orig, ob, final, lvl, totlvl, dm->getNumVerts(dm), dm->getNumEdges(dm),
1206                                          dm->getNumFaces(dm), 1);
1207
1208                         subco_dm->release(subco_dm);
1209                         orig->release(orig);
1210                 }
1211                 else
1212                         multiresModifier_disp_run(dm, MultiresDM_get_subco(dm), 1);
1213         }
1214 }
1215
1216 void multires_mark_as_modified(struct Object *ob)
1217 {
1218         if(ob && ob->derivedFinal) {
1219                 MultiresDM_mark_as_modified(ob->derivedFinal);
1220         }
1221 }
1222
1223 void multires_force_update(Object *ob)
1224 {
1225         if(ob && ob->derivedFinal) {
1226                 ob->derivedFinal->needsFree =1;
1227                 ob->derivedFinal->release(ob->derivedFinal);
1228                 ob->derivedFinal = NULL;
1229         }
1230 }
1231
1232 struct DerivedMesh *multires_dm_create_from_derived(MultiresModifierData *mmd, int local_mmd, DerivedMesh *dm, Object *ob,
1233                                                     int useRenderParams, int isFinalCalc)
1234 {
1235         SubsurfModifierData smd;
1236         MultiresSubsurf ms;
1237         DerivedMesh *result;
1238         int i;
1239
1240         ms.mmd = mmd;
1241         ms.ob = ob;
1242         ms.local_mmd = local_mmd;
1243
1244         memset(&smd, 0, sizeof(SubsurfModifierData));
1245         smd.levels = smd.renderLevels = mmd->lvl - 1;
1246         smd.flags |= eSubsurfModifierFlag_SubsurfUv;
1247
1248         result = subsurf_make_derived_from_derived_with_multires(dm, &smd, &ms, useRenderParams, NULL, isFinalCalc, 0);
1249         for(i = 0; i < result->getNumVerts(result); ++i)
1250                 MultiresDM_get_subco(result)[i] = CDDM_get_verts(result)[i];
1251         multiresModifier_disp_run(result, MultiresDM_get_subco(result), 0);
1252         MultiresDM_set_update(result, multiresModifier_update);
1253
1254         return result;
1255 }
1256
1257 /**** Old Multires code ****
1258 ***************************/
1259
1260 /* Does not actually free lvl itself */
1261 void multires_free_level(MultiresLevel *lvl)
1262 {
1263         if(lvl) {
1264                 if(lvl->faces) MEM_freeN(lvl->faces);
1265                 if(lvl->edges) MEM_freeN(lvl->edges);
1266                 if(lvl->colfaces) MEM_freeN(lvl->colfaces);
1267         }
1268 }
1269
1270 void multires_free(Multires *mr)
1271 {
1272         if(mr) {
1273                 MultiresLevel* lvl= mr->levels.first;
1274
1275                 /* Free the first-level data */
1276                 if(lvl) {
1277                         CustomData_free(&mr->vdata, lvl->totvert);
1278                         CustomData_free(&mr->fdata, lvl->totface);
1279                         if(mr->edge_flags)
1280                                 MEM_freeN(mr->edge_flags);
1281                         if(mr->edge_creases)
1282                                 MEM_freeN(mr->edge_creases);
1283                 }
1284
1285                 while(lvl) {
1286                         multires_free_level(lvl);                       
1287                         lvl= lvl->next;
1288                 }
1289
1290                 MEM_freeN(mr->verts);
1291
1292                 BLI_freelistN(&mr->levels);
1293
1294                 MEM_freeN(mr);
1295         }
1296 }
1297
1298 static void create_old_vert_face_map(ListBase **map, IndexNode **mem, const MultiresFace *mface,
1299                                      const int totvert, const int totface)
1300 {
1301         int i,j;
1302         IndexNode *node = NULL;
1303         
1304         (*map) = MEM_callocN(sizeof(ListBase) * totvert, "vert face map");
1305         (*mem) = MEM_callocN(sizeof(IndexNode) * totface*4, "vert face map mem");
1306         node = *mem;
1307         
1308         /* Find the users */
1309         for(i = 0; i < totface; ++i){
1310                 for(j = 0; j < (mface[i].v[3]?4:3); ++j, ++node) {
1311                         node->index = i;
1312                         BLI_addtail(&(*map)[mface[i].v[j]], node);
1313                 }
1314         }
1315 }
1316
1317 static void create_old_vert_edge_map(ListBase **map, IndexNode **mem, const MultiresEdge *medge,
1318                                      const int totvert, const int totedge)
1319 {
1320         int i,j;
1321         IndexNode *node = NULL;
1322         
1323         (*map) = MEM_callocN(sizeof(ListBase) * totvert, "vert edge map");
1324         (*mem) = MEM_callocN(sizeof(IndexNode) * totedge*2, "vert edge map mem");
1325         node = *mem;
1326         
1327         /* Find the users */
1328         for(i = 0; i < totedge; ++i){
1329                 for(j = 0; j < 2; ++j, ++node) {
1330                         node->index = i;
1331                         BLI_addtail(&(*map)[medge[i].v[j]], node);
1332                 }
1333         }
1334 }
1335
1336 static MultiresFace *find_old_face(ListBase *map, MultiresFace *faces, int v1, int v2, int v3, int v4)
1337 {
1338         IndexNode *n1;
1339         int v[4] = {v1, v2, v3, v4}, i, j;
1340
1341         for(n1 = map[v1].first; n1; n1 = n1->next) {
1342                 int fnd[4] = {0, 0, 0, 0};
1343
1344                 for(i = 0; i < 4; ++i) {
1345                         for(j = 0; j < 4; ++j) {
1346                                 if(v[i] == faces[n1->index].v[j])
1347                                         fnd[i] = 1;
1348                         }
1349                 }
1350
1351                 if(fnd[0] && fnd[1] && fnd[2] && fnd[3])
1352                         return &faces[n1->index];
1353         }
1354
1355         return NULL;
1356 }
1357
1358 static MultiresEdge *find_old_edge(ListBase *map, MultiresEdge *edges, int v1, int v2)
1359 {
1360         IndexNode *n1, *n2;
1361
1362         for(n1 = map[v1].first; n1; n1 = n1->next) {
1363                 for(n2 = map[v2].first; n2; n2 = n2->next) {
1364                         if(n1->index == n2->index)
1365                                 return &edges[n1->index];
1366                 }
1367         }
1368
1369         return NULL;
1370 }
1371
1372 static void multires_load_old_edges(ListBase **emap, MultiresLevel *lvl, int *vvmap, int dst, int v1, int v2, int mov)
1373 {
1374         int emid = find_old_edge(emap[2], lvl->edges, v1, v2)->mid;
1375         vvmap[dst + mov] = emid;
1376
1377         if(lvl->next->next) {
1378                 multires_load_old_edges(emap + 1, lvl->next, vvmap, dst + mov, v1, emid, mov / 2);
1379                 multires_load_old_edges(emap + 1, lvl->next, vvmap, dst + mov, v2, emid, -mov / 2);
1380         }
1381 }
1382
1383 static void multires_load_old_faces(ListBase **fmap, ListBase **emap, MultiresLevel *lvl, int *vvmap, int dst,
1384                                     int v1, int v2, int v3, int v4, int st2, int st3)
1385 {
1386         int fmid;
1387         int emid13, emid14, emid23, emid24;
1388
1389         if(lvl && lvl->next) {
1390                 fmid = find_old_face(fmap[1], lvl->faces, v1, v2, v3, v4)->mid;
1391                 vvmap[dst] = fmid;
1392
1393                 emid13 = find_old_edge(emap[1], lvl->edges, v1, v3)->mid;
1394                 emid14 = find_old_edge(emap[1], lvl->edges, v1, v4)->mid;
1395                 emid23 = find_old_edge(emap[1], lvl->edges, v2, v3)->mid;
1396                 emid24 = find_old_edge(emap[1], lvl->edges, v2, v4)->mid;
1397
1398
1399                 multires_load_old_faces(fmap + 1, emap + 1, lvl->next, vvmap, dst + st2 * st3 + st3,
1400                                         fmid, v2, emid23, emid24, st2, st3 / 2);
1401
1402                 multires_load_old_faces(fmap + 1, emap + 1, lvl->next, vvmap, dst - st2 * st3 + st3,
1403                                         emid14, emid24, fmid, v4, st2, st3 / 2);
1404
1405                 multires_load_old_faces(fmap + 1, emap + 1, lvl->next, vvmap, dst + st2 * st3 - st3,
1406                                         emid13, emid23, v3, fmid, st2, st3 / 2);
1407
1408                 multires_load_old_faces(fmap + 1, emap + 1, lvl->next, vvmap, dst - st2 * st3 - st3,
1409                                         v1, fmid, emid13, emid14, st2, st3 / 2);
1410
1411                 if(lvl->next->next) {
1412                         multires_load_old_edges(emap, lvl->next, vvmap, dst, emid24, fmid, st3);
1413                         multires_load_old_edges(emap, lvl->next, vvmap, dst, emid13, fmid, -st3);
1414                         multires_load_old_edges(emap, lvl->next, vvmap, dst, emid14, fmid, -st2 * st3);
1415                         multires_load_old_edges(emap, lvl->next, vvmap, dst, emid23, fmid, st2 * st3);
1416                 }
1417         }
1418 }
1419
1420 /* Loads a multires object stored in the old Multires struct into the new format */
1421 void multires_load_old(DerivedMesh *dm, Multires *mr)
1422 {
1423         MultiresLevel *lvl, *lvl1;
1424         MVert *vsrc, *vdst;
1425         int src, dst;
1426         int totlvl = MultiresDM_get_totlvl(dm);
1427         int st = multires_side_tot[totlvl - 2] - 1;
1428         int extedgelen = multires_side_tot[totlvl - 1] - 2;
1429         int *vvmap; // inorder for dst, map to src
1430         int crossedgelen;
1431         int i, j, s, x, totvert, tottri, totquad;
1432
1433         src = 0;
1434         dst = 0;
1435         vsrc = mr->verts;
1436         vdst = CDDM_get_verts(dm);
1437         totvert = dm->getNumVerts(dm);
1438         vvmap = MEM_callocN(sizeof(int) * totvert, "multires vvmap");
1439
1440         lvl1 = mr->levels.first;
1441         /* Load base verts */
1442         for(i = 0; i < lvl1->totvert; ++i) {
1443                 vvmap[totvert - lvl1->totvert + i] = src;
1444                 ++src;
1445         }
1446
1447         /* Original edges */
1448         dst = totvert - lvl1->totvert - extedgelen * lvl1->totedge;
1449         for(i = 0; i < lvl1->totedge; ++i) {
1450                 int ldst = dst + extedgelen * i;
1451                 int lsrc = src;
1452                 lvl = lvl1->next;
1453
1454                 for(j = 2; j <= mr->level_count; ++j) {
1455                         int base = multires_side_tot[totlvl - j] - 2;
1456                         int skip = multires_side_tot[totlvl - j + 1] - 1;
1457                         int st = multires_side_tot[j - 2] - 1;
1458
1459                         for(x = 0; x < st; ++x)
1460                                 vvmap[ldst + base + x * skip] = lsrc + st * i + x;
1461
1462                         lsrc += lvl->totvert - lvl->prev->totvert;
1463                         lvl = lvl->next;
1464                 }
1465         }
1466
1467         /* Center points */
1468         dst = 0;
1469         for(i = 0; i < lvl1->totface; ++i) {
1470                 int sides = lvl1->faces[i].v[3] ? 4 : 3;
1471
1472                 vvmap[dst] = src + lvl1->totedge + i;
1473                 dst += 1 + sides * (st - 1) * st;
1474         }
1475
1476
1477         /* The rest is only for level 3 and up */
1478         if(lvl1->next && lvl1->next->next) {
1479                 ListBase **fmap, **emap;
1480                 IndexNode **fmem, **emem;
1481
1482                 /* Face edge cross */
1483                 tottri = totquad = 0;
1484                 crossedgelen = multires_side_tot[totlvl - 2] - 2;
1485                 dst = 0;
1486                 for(i = 0; i < lvl1->totface; ++i) {
1487                         int sides = lvl1->faces[i].v[3] ? 4 : 3;
1488
1489                         lvl = lvl1->next->next;
1490                         ++dst;
1491
1492                         for(j = 3; j <= mr->level_count; ++j) {
1493                                 int base = multires_side_tot[totlvl - j] - 2;
1494                                 int skip = multires_side_tot[totlvl - j + 1] - 1;
1495                                 int st = pow(2, j - 2);
1496                                 int st2 = pow(2, j - 3);
1497                                 int lsrc = lvl->prev->totvert;
1498
1499                                 /* Skip exterior edge verts */
1500                                 lsrc += lvl1->totedge * st;
1501
1502                                 /* Skip earlier face edge crosses */
1503                                 lsrc += st2 * (tottri * 3 + totquad * 4);
1504
1505                                 for(s = 0; s < sides; ++s) {
1506                                         for(x = 0; x < st2; ++x) {
1507                                                 vvmap[dst + crossedgelen * (s + 1) - base - x * skip - 1] = lsrc;
1508                                                 ++lsrc;
1509                                         }
1510                                 }
1511
1512                                 lvl = lvl->next;
1513                         }
1514
1515                         dst += sides * (st - 1) * st;
1516
1517                         if(sides == 4) ++totquad;
1518                         else ++tottri;
1519
1520                 }
1521
1522                 /* calculate vert to edge/face maps for each level (except the last) */
1523                 fmap = MEM_callocN(sizeof(ListBase*) * (mr->level_count-1), "multires fmap");
1524                 emap = MEM_callocN(sizeof(ListBase*) * (mr->level_count-1), "multires emap");
1525                 fmem = MEM_callocN(sizeof(IndexNode*) * (mr->level_count-1), "multires fmem");
1526                 emem = MEM_callocN(sizeof(IndexNode*) * (mr->level_count-1), "multires emem");
1527                 lvl = lvl1;
1528                 for(i = 0; i < mr->level_count - 1; ++i) {
1529                         create_old_vert_face_map(fmap + i, fmem + i, lvl->faces, lvl->totvert, lvl->totface);
1530                         create_old_vert_edge_map(emap + i, emem + i, lvl->edges, lvl->totvert, lvl->totedge);
1531                         lvl = lvl->next;
1532                 }
1533
1534                 /* Interior face verts */
1535                 lvl = lvl1->next->next;
1536                 dst = 0;
1537                 for(j = 0; j < lvl1->totface; ++j) {
1538                         int sides = lvl1->faces[j].v[3] ? 4 : 3;
1539                         int ldst = dst + 1 + sides * (st - 1);
1540
1541                         for(s = 0; s < sides; ++s) {
1542                                 int st2 = multires_side_tot[totlvl - 2] - 2;
1543                                 int st3 = multires_side_tot[totlvl - 3] - 2;
1544                                 int st4 = st3 == 0 ? 1 : (st3 + 1) / 2;
1545                                 int mid = ldst + st2 * st3 + st3;
1546                                 int cv = lvl1->faces[j].v[s];
1547                                 int nv = lvl1->faces[j].v[s == sides - 1 ? 0 : s + 1];
1548                                 int pv = lvl1->faces[j].v[s == 0 ? sides - 1 : s - 1];
1549
1550                                 multires_load_old_faces(fmap, emap, lvl1->next, vvmap, mid,
1551                                                         vvmap[dst], cv,
1552                                                         find_old_edge(emap[0], lvl1->edges, pv, cv)->mid,
1553                                                         find_old_edge(emap[0], lvl1->edges, cv, nv)->mid,
1554                                                         st2, st4);
1555
1556                                 ldst += (st - 1) * (st - 1);
1557                         }
1558
1559
1560                         dst = ldst;
1561                 }
1562
1563                 lvl = lvl->next;
1564
1565                 for(i = 0; i < mr->level_count - 1; ++i) {
1566                         MEM_freeN(fmap[i]);
1567                         MEM_freeN(fmem[i]);
1568                         MEM_freeN(emap[i]);
1569                         MEM_freeN(emem[i]);
1570                 }
1571
1572                 MEM_freeN(fmap);
1573                 MEM_freeN(emap);
1574                 MEM_freeN(fmem);
1575                 MEM_freeN(emem);
1576         }
1577
1578         /* Transfer verts */
1579         for(i = 0; i < totvert; ++i)
1580                 VecCopyf(vdst[i].co, vsrc[vvmap[i]].co);
1581
1582         MEM_freeN(vvmap);
1583 }