207c692071c1a81232eb11dd98e38b7f14c28e12
[blender.git] / source / blender / modifiers / intern / MOD_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  * The Original Code is Copyright (C) 2005 by the Blender Foundation.
19  * All rights reserved.
20  *
21  * Contributor(s): Daniel Dunbar
22  *                 Ton Roosendaal,
23  *                 Ben Batt,
24  *                 Brecht Van Lommel,
25  *                 Campbell Barton
26  *
27  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
28  *
29  */
30
31 /** \file blender/modifiers/intern/MOD_uvproject.c
32  *  \ingroup modifiers
33  */
34
35
36 /* UV Project modifier: Generates UVs projected from an object */
37
38 #include "DNA_mesh_types.h"
39 #include "DNA_meshdata_types.h"
40 #include "DNA_camera_types.h"
41 #include "DNA_object_types.h"
42
43 #include "BLI_math.h"
44 #include "BLI_uvproject.h"
45 #include "BLI_utildefines.h"
46
47
48 #include "BKE_camera.h"
49 #include "BKE_library.h"
50 #include "BKE_library_query.h"
51 #include "BKE_material.h"
52 #include "BKE_mesh.h"
53
54 #include "MOD_modifiertypes.h"
55
56 #include "MEM_guardedalloc.h"
57
58 #include "DEG_depsgraph_build.h"
59
60 static void initData(ModifierData *md)
61 {
62         UVProjectModifierData *umd = (UVProjectModifierData *) md;
63
64
65         umd->num_projectors = 1;
66         umd->aspectx = umd->aspecty = 1.0f;
67         umd->scalex = umd->scaley = 1.0f;
68 }
69
70 static CustomDataMask requiredDataMask(Object *UNUSED(ob), ModifierData *UNUSED(md))
71 {
72         CustomDataMask dataMask = 0;
73
74         /* ask for UV coordinates */
75         dataMask |= CD_MLOOPUV;
76
77         return dataMask;
78 }
79
80 static void foreachObjectLink(
81         ModifierData *md, Object *ob,
82         ObjectWalkFunc walk, void *userData)
83 {
84         UVProjectModifierData *umd = (UVProjectModifierData *) md;
85         int i;
86
87         for (i = 0; i < MOD_UVPROJECT_MAXPROJECTORS; ++i)
88                 walk(userData, ob, &umd->projectors[i], IDWALK_CB_NOP);
89 }
90
91 static void foreachIDLink(
92         ModifierData *md, Object *ob,
93         IDWalkFunc walk, void *userData)
94 {
95 #if 0
96         UVProjectModifierData *umd = (UVProjectModifierData *) md;
97 #endif
98
99         foreachObjectLink(md, ob, (ObjectWalkFunc)walk, userData);
100 }
101
102 static void updateDepsgraph(ModifierData *md, const ModifierUpdateDepsgraphContext *ctx)
103 {
104         UVProjectModifierData *umd = (UVProjectModifierData *)md;
105         int i;
106         for (i = 0; i < umd->num_projectors; ++i) {
107                 if (umd->projectors[i] != NULL) {
108                         DEG_add_object_relation(ctx->node, umd->projectors[i], DEG_OB_COMP_TRANSFORM, "UV Project Modifier");
109                 }
110         }
111 }
112
113 typedef struct Projector {
114         Object *ob;             /* object this projector is derived from */
115         float projmat[4][4];    /* projection matrix */
116         float normal[3];        /* projector normal in world space */
117         void *uci;              /* optional uv-project info (panorama projection) */
118 } Projector;
119
120 static Mesh *uvprojectModifier_do(
121         UVProjectModifierData *umd,
122         Object *ob, Mesh *mesh)
123 {
124         float (*coords)[3], (*co)[3];
125         MLoopUV *mloop_uv;
126         int i, numVerts, numPolys, numLoops;
127         MPoly *mpoly, *mp;
128         MLoop *mloop;
129         Projector projectors[MOD_UVPROJECT_MAXPROJECTORS];
130         int num_projectors = 0;
131         char uvname[MAX_CUSTOMDATA_LAYER_NAME];
132         float aspx = umd->aspectx ? umd->aspectx : 1.0f;
133         float aspy = umd->aspecty ? umd->aspecty : 1.0f;
134         float scax = umd->scalex ? umd->scalex : 1.0f;
135         float scay = umd->scaley ? umd->scaley : 1.0f;
136         int free_uci = 0;
137
138         for (i = 0; i < umd->num_projectors; ++i)
139                 if (umd->projectors[i])
140                         projectors[num_projectors++].ob = umd->projectors[i];
141
142         if (num_projectors == 0) return mesh;
143
144         /* make sure there are UV Maps available */
145
146         if (!CustomData_has_layer(&mesh->ldata, CD_MLOOPUV)) return mesh;
147
148         /* make sure we're using an existing layer */
149         CustomData_validate_layer_name(&mesh->ldata, CD_MLOOPUV, umd->uvlayer_name, uvname);
150
151         /* calculate a projection matrix and normal for each projector */
152         for (i = 0; i < num_projectors; ++i) {
153                 float tmpmat[4][4];
154                 float offsetmat[4][4];
155                 Camera *cam = NULL;
156                 /* calculate projection matrix */
157                 invert_m4_m4(projectors[i].projmat, projectors[i].ob->obmat);
158
159                 projectors[i].uci = NULL;
160
161                 if (projectors[i].ob->type == OB_CAMERA) {
162                         
163                         cam = (Camera *)projectors[i].ob->data;
164                         if (cam->type == CAM_PANO) {
165                                 projectors[i].uci = BLI_uvproject_camera_info(projectors[i].ob, NULL, aspx, aspy);
166                                 BLI_uvproject_camera_info_scale(projectors[i].uci, scax, scay);
167                                 free_uci = 1;
168                         }
169                         else {
170                                 CameraParams params;
171
172                                 /* setup parameters */
173                                 BKE_camera_params_init(&params);
174                                 BKE_camera_params_from_object(&params, projectors[i].ob);
175
176                                 /* compute matrix, viewplane, .. */
177                                 BKE_camera_params_compute_viewplane(&params, 1, 1, aspx, aspy);
178
179                                 /* scale the view-plane */
180                                 params.viewplane.xmin *= scax;
181                                 params.viewplane.xmax *= scax;
182                                 params.viewplane.ymin *= scay;
183                                 params.viewplane.ymax *= scay;
184
185                                 BKE_camera_params_compute_matrix(&params);
186                                 mul_m4_m4m4(tmpmat, params.winmat, projectors[i].projmat);
187                         }
188                 }
189                 else {
190                         copy_m4_m4(tmpmat, projectors[i].projmat);
191                 }
192
193                 unit_m4(offsetmat);
194                 mul_mat3_m4_fl(offsetmat, 0.5);
195                 offsetmat[3][0] = offsetmat[3][1] = offsetmat[3][2] = 0.5;
196
197                 mul_m4_m4m4(projectors[i].projmat, offsetmat, tmpmat);
198
199                 /* calculate worldspace projector normal (for best projector test) */
200                 projectors[i].normal[0] = 0;
201                 projectors[i].normal[1] = 0;
202                 projectors[i].normal[2] = 1;
203                 mul_mat3_m4_v3(projectors[i].ob->obmat, projectors[i].normal);
204         }
205
206         numPolys = mesh->totpoly;
207         numLoops = mesh->totloop;
208
209         /* make sure we are not modifying the original UV map */
210         mloop_uv = CustomData_duplicate_referenced_layer_named(&mesh->ldata,
211                                                                CD_MLOOPUV, uvname, numLoops);
212
213         coords = BKE_mesh_vertexCos_get(mesh, &numVerts);
214
215         /* convert coords to world space */
216         for (i = 0, co = coords; i < numVerts; ++i, ++co)
217                 mul_m4_v3(ob->obmat, *co);
218         
219         /* if only one projector, project coords to UVs */
220         if (num_projectors == 1 && projectors[0].uci == NULL)
221                 for (i = 0, co = coords; i < numVerts; ++i, ++co)
222                         mul_project_m4_v3(projectors[0].projmat, *co);
223
224         mpoly = mesh->mpoly;
225         mloop = mesh->mloop;
226
227         /* apply coords as UVs */
228         for (i = 0, mp = mpoly; i < numPolys; ++i, ++mp) {
229                 if (num_projectors == 1) {
230                         if (projectors[0].uci) {
231                                 unsigned int fidx = mp->totloop - 1;
232                                 do {
233                                         unsigned int lidx = mp->loopstart + fidx;
234                                         unsigned int vidx = mloop[lidx].v;
235                                         BLI_uvproject_from_camera(mloop_uv[lidx].uv, coords[vidx], projectors[0].uci);
236                                 } while (fidx--);
237                         }
238                         else {
239                                 /* apply transformed coords as UVs */
240                                 unsigned int fidx = mp->totloop - 1;
241                                 do {
242                                         unsigned int lidx = mp->loopstart + fidx;
243                                         unsigned int vidx = mloop[lidx].v;
244                                         copy_v2_v2(mloop_uv[lidx].uv, coords[vidx]);
245                                 } while (fidx--);
246                         }
247                 }
248                 else {
249                         /* multiple projectors, select the closest to face normal direction */
250                         float face_no[3];
251                         int j;
252                         Projector *best_projector;
253                         float best_dot;
254
255                         /* get the untransformed face normal */
256                         BKE_mesh_calc_poly_normal_coords(mp, mloop + mp->loopstart, (const float (*)[3])coords, face_no);
257
258                         /* find the projector which the face points at most directly
259                          * (projector normal with largest dot product is best)
260                          */
261                         best_dot = dot_v3v3(projectors[0].normal, face_no);
262                         best_projector = &projectors[0];
263
264                         for (j = 1; j < num_projectors; ++j) {
265                                 float tmp_dot = dot_v3v3(projectors[j].normal, face_no);
266                                 if (tmp_dot > best_dot) {
267                                         best_dot = tmp_dot;
268                                         best_projector = &projectors[j];
269                                 }
270                         }
271
272                         if (best_projector->uci) {
273                                 unsigned int fidx = mp->totloop - 1;
274                                 do {
275                                         unsigned int lidx = mp->loopstart + fidx;
276                                         unsigned int vidx = mloop[lidx].v;
277                                         BLI_uvproject_from_camera(mloop_uv[lidx].uv, coords[vidx], best_projector->uci);
278                                 } while (fidx--);
279                         }
280                         else {
281                                 unsigned int fidx = mp->totloop - 1;
282                                 do {
283                                         unsigned int lidx = mp->loopstart + fidx;
284                                         unsigned int vidx = mloop[lidx].v;
285                                         mul_v2_project_m4_v3(mloop_uv[lidx].uv, best_projector->projmat, coords[vidx]);
286                                 } while (fidx--);
287                         }
288                 }
289         }
290
291         MEM_freeN(coords);
292
293         if (free_uci) {
294                 int j;
295                 for (j = 0; j < num_projectors; ++j) {
296                         if (projectors[j].uci) {
297                                 MEM_freeN(projectors[j].uci);
298                         }
299                 }
300         }
301
302         /* Mark tessellated CD layers as dirty. */
303         mesh->runtime.cd_dirty_vert |= CD_MASK_TESSLOOPNORMAL;
304
305         return mesh;
306 }
307
308 static Mesh *applyModifier(
309         ModifierData *md, const ModifierEvalContext *ctx,
310         Mesh *mesh)
311 {
312         Mesh *result;
313         UVProjectModifierData *umd = (UVProjectModifierData *) md;
314
315         result = uvprojectModifier_do(umd, ctx->object, mesh);
316
317         return result;
318 }
319
320
321 ModifierTypeInfo modifierType_UVProject = {
322         /* name */              "UVProject",
323         /* structName */        "UVProjectModifierData",
324         /* structSize */        sizeof(UVProjectModifierData),
325         /* type */              eModifierTypeType_NonGeometrical,
326         /* flags */             eModifierTypeFlag_AcceptsMesh |
327                                 eModifierTypeFlag_SupportsMapping |
328                                 eModifierTypeFlag_SupportsEditmode |
329                                 eModifierTypeFlag_EnableInEditmode,
330
331         /* copyData */          modifier_copyData_generic,
332
333         /* deformVerts_DM */    NULL,
334         /* deformMatrices_DM */ NULL,
335         /* deformVertsEM_DM */  NULL,
336         /* deformMatricesEM_DM*/NULL,
337         /* applyModifier_DM */  NULL,
338         /* applyModifierEM_DM */NULL,
339
340         /* deformVerts */       NULL,
341         /* deformMatrices */    NULL,
342         /* deformVertsEM */     NULL,
343         /* deformMatricesEM */  NULL,
344         /* applyModifier */     applyModifier,
345         /* applyModifierEM */   NULL,
346
347         /* initData */          initData,
348         /* requiredDataMask */  requiredDataMask,
349         /* freeData */          NULL,
350         /* isDisabled */        NULL,
351         /* updateDepsgraph */   updateDepsgraph,
352         /* dependsOnTime */     NULL,
353         /* dependsOnNormals */  NULL,
354         /* foreachObjectLink */ foreachObjectLink,
355         /* foreachIDLink */     foreachIDLink,
356         /* foreachTexLink */    NULL,
357 };