Convert rigidbody conversion to looptri.
[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 struct ID;
35 struct BoundBox;
36 struct EdgeHash;
37 struct ListBase;
38 struct LinkNode;
39 struct BLI_Stack;
40 struct MemArena;
41 struct BMesh;
42 struct MLoopTri;
43 struct Main;
44 struct Mesh;
45 struct MPoly;
46 struct MLoop;
47 struct MFace;
48 struct MEdge;
49 struct MVert;
50 struct MDeformVert;
51 struct Object;
52 struct CustomData;
53 struct DerivedMesh;
54 struct Scene;
55 struct MLoopUV;
56 struct ReportList;
57
58 #ifdef __cplusplus
59 extern "C" {
60 #endif
61
62 /* setting zero so we can catch bugs in OpenMP/BMesh */
63 #ifdef DEBUG
64 #  define BKE_MESH_OMP_LIMIT 0
65 #else
66 #  define BKE_MESH_OMP_LIMIT 10000
67 #endif
68
69 /* *** mesh.c *** */
70
71 struct BMesh *BKE_mesh_to_bmesh(struct Mesh *me, struct Object *ob);
72
73 int poly_find_loop_from_vert(
74         const struct MPoly *poly,
75         const struct MLoop *loopstart, unsigned vert);
76 int poly_get_adj_loops_from_vert(
77         const struct MPoly *poly,
78         const struct MLoop *mloop, unsigned int vert,
79         unsigned int r_adj[2]);
80
81 int BKE_mesh_edge_other_vert(const struct MEdge *e, int v);
82
83 void BKE_mesh_unlink(struct Mesh *me);
84 void BKE_mesh_free(struct Mesh *me, int unlink);
85 struct Mesh *BKE_mesh_add(struct Main *bmain, const char *name);
86 struct Mesh *BKE_mesh_copy_ex(struct Main *bmain, struct Mesh *me);
87 struct Mesh *BKE_mesh_copy(struct Mesh *me);
88 void BKE_mesh_update_customdata_pointers(struct Mesh *me, const bool do_ensure_tess_cd);
89 void BKE_mesh_ensure_skin_customdata(struct Mesh *me);
90
91 void BKE_mesh_make_local(struct Mesh *me);
92 void BKE_mesh_boundbox_calc(struct Mesh *me, float r_loc[3], float r_size[3]);
93 void BKE_mesh_texspace_calc(struct Mesh *me);
94 float (*BKE_mesh_orco_verts_get(struct Object *ob))[3];
95 void   BKE_mesh_orco_verts_transform(struct Mesh *me, float (*orco)[3], int totvert, int invert);
96 int test_index_face(struct MFace *mface, struct CustomData *mfdata, int mfindex, int nr);
97 struct Mesh *BKE_mesh_from_object(struct Object *ob);
98 void BKE_mesh_assign_object(struct Object *ob, struct Mesh *me);
99 void BKE_mesh_from_metaball(struct ListBase *lb, struct Mesh *me);
100 int  BKE_mesh_nurbs_to_mdata(
101         struct Object *ob, struct MVert **r_allvert, int *r_totvert,
102         struct MEdge **r_alledge, int *r_totedge, struct MLoop **r_allloop, struct MPoly **r_allpoly,
103         int *r_totloop, int *r_totpoly);
104 int BKE_mesh_nurbs_displist_to_mdata(
105         struct Object *ob, const struct ListBase *dispbase,
106         struct MVert **r_allvert, int *r_totvert,
107         struct MEdge **r_alledge, int *r_totedge,
108         struct MLoop **r_allloop, struct MPoly **r_allpoly,
109         struct MLoopUV **r_alluv, int *r_totloop, int *r_totpoly);
110 void BKE_mesh_from_nurbs_displist(struct Object *ob, struct ListBase *dispbase, const bool use_orco_uv);
111 void BKE_mesh_from_nurbs(struct Object *ob);
112 void BKE_mesh_to_curve_nurblist(struct DerivedMesh *dm, struct ListBase *nurblist, const int edge_users_test);
113 void BKE_mesh_to_curve(struct Scene *scene, struct Object *ob);
114 void BKE_mesh_material_index_remove(struct Mesh *me, short index);
115 void BKE_mesh_material_index_clear(struct Mesh *me);
116 void BKE_mesh_material_remap(struct Mesh *me, const unsigned int *remap, unsigned int remap_len);
117 void BKE_mesh_smooth_flag_set(struct Object *meshOb, int enableSmooth);
118
119 const char *BKE_mesh_cmp(struct Mesh *me1, struct Mesh *me2, float thresh);
120
121 struct BoundBox *BKE_mesh_boundbox_get(struct Object *ob);
122 void BKE_mesh_texspace_get(struct Mesh *me, float r_loc[3], float r_rot[3], float r_size[3]);
123 void BKE_mesh_texspace_copy_from_object(struct Mesh *me, struct Object *ob);
124
125 bool BKE_mesh_uv_cdlayer_rename_index(struct Mesh *me, const int poly_index, const int loop_index, const int face_index,
126                                       const char *new_name, const bool do_tessface);
127 bool BKE_mesh_uv_cdlayer_rename(struct Mesh *me, const char *old_name, const char *new_name, bool do_tessface);
128
129 float (*BKE_mesh_vertexCos_get(const struct Mesh *me, int *r_numVerts))[3];
130
131 void BKE_mesh_calc_normals_split(struct Mesh *mesh);
132 void BKE_mesh_split_faces(struct Mesh *mesh);
133
134 struct Mesh *BKE_mesh_new_from_object(struct Main *bmain, struct Scene *sce, struct Object *ob,
135                                       int apply_modifiers, int settings, int calc_tessface, int calc_undeformed);
136
137 /* vertex level transformations & checks (no derived mesh) */
138
139 bool BKE_mesh_minmax(const struct Mesh *me, float r_min[3], float r_max[3]);
140 void BKE_mesh_transform(struct Mesh *me, float mat[4][4], bool do_keys);
141 void BKE_mesh_translate(struct Mesh *me, const float offset[3], const bool do_keys);
142
143 void BKE_mesh_ensure_navmesh(struct Mesh *me);
144
145 void BKE_mesh_tessface_calc(struct Mesh *mesh);
146 void BKE_mesh_tessface_ensure(struct Mesh *mesh);
147 void BKE_mesh_tessface_clear(struct Mesh *mesh);
148
149 void BKE_mesh_do_versions_cd_flag_init(struct Mesh *mesh);
150
151
152 void BKE_mesh_mselect_clear(struct Mesh *me);
153 void BKE_mesh_mselect_validate(struct Mesh *me);
154 int  BKE_mesh_mselect_find(struct Mesh *me, int index, int type);
155 int  BKE_mesh_mselect_active_get(struct Mesh *me, int type);
156 void BKE_mesh_mselect_active_set(struct Mesh *me, int index, int type);
157
158
159
160 /* *** mesh_evaluate.c *** */
161
162 void BKE_mesh_calc_normals_mapping(
163         struct MVert *mverts, int numVerts,
164         const struct MLoop *mloop, const struct MPoly *mpolys, int numLoops, int numPolys, float (*r_polyNors)[3],
165         const struct MFace *mfaces, int numFaces, const int *origIndexFace, float (*r_faceNors)[3]);
166 void BKE_mesh_calc_normals_mapping_ex(
167         struct MVert *mverts, int numVerts,
168         const struct MLoop *mloop, const struct MPoly *mpolys,
169         int numLoops, int numPolys, float (*r_polyNors)[3],
170         const struct MFace *mfaces, int numFaces, const int *origIndexFace, float (*r_faceNors)[3],
171         const bool only_face_normals);
172 void BKE_mesh_calc_normals_poly(
173         struct MVert *mverts, int numVerts,
174         const struct MLoop *mloop, const struct MPoly *mpolys,
175         int numLoops, int numPolys, float (*r_polyNors)[3],
176         const bool only_face_normals);
177 void BKE_mesh_calc_normals(struct Mesh *me);
178 void BKE_mesh_calc_normals_tessface(
179         struct MVert *mverts, int numVerts,
180         const struct MFace *mfaces, int numFaces,
181         float (*r_faceNors)[3]);
182 void BKE_mesh_calc_normals_looptri(
183         struct MVert *mverts, int numVerts,
184         const struct MLoop *mloop,
185         const struct MLoopTri *looptri, int looptri_num,
186         float (*r_tri_nors)[3]);
187 void BKE_mesh_loop_tangents_ex(
188         const struct MVert *mverts, const int numVerts, const struct MLoop *mloops,
189         float (*r_looptangent)[4], float (*loopnors)[3], const struct MLoopUV *loopuv,
190         const int numLoops, const struct MPoly *mpolys, const int numPolys,
191         struct ReportList *reports);
192 void BKE_mesh_loop_tangents(
193         struct Mesh *mesh, const char *uvmap, float (*r_looptangents)[4], struct ReportList *reports);
194
195 /**
196  * References a contiguous loop-fan with normal offset vars.
197  */
198 typedef struct MLoopNorSpace {
199         float vec_lnor[3];      /* Automatically computed loop normal. */
200         float vec_ref[3];       /* Reference vector, orthogonal to vec_lnor. */
201         float vec_ortho[3];     /* Third vector, orthogonal to vec_lnor and vec_ref. */
202         float ref_alpha;        /* Reference angle, around vec_ortho, in ]0, pi] range (0.0 marks that space as invalid). */
203         float ref_beta;         /* Reference angle, around vec_lnor, in ]0, 2pi] range (0.0 marks that space as invalid). */
204         struct LinkNode *loops; /* All indices (uint_in_ptr) of loops using this lnor space (i.e. smooth fan of loops). */
205 } MLoopNorSpace;
206 /**
207  * Collection of #MLoopNorSpace basic storage & pre-allocation.
208  */
209 typedef struct MLoopNorSpaceArray {
210         MLoopNorSpace **lspacearr;    /* MLoop aligned array */
211         struct LinkNode *loops_pool;  /* Allocated once, avoids to call BLI_linklist_prepend_arena() for each loop! */
212         struct MemArena *mem;
213 } MLoopNorSpaceArray;
214 void BKE_lnor_spacearr_init(MLoopNorSpaceArray *lnors_spacearr, const int numLoops);
215 void BKE_lnor_spacearr_clear(MLoopNorSpaceArray *lnors_spacearr);
216 void BKE_lnor_spacearr_free(MLoopNorSpaceArray *lnors_spacearr);
217 MLoopNorSpace *BKE_lnor_space_create(MLoopNorSpaceArray *lnors_spacearr);
218 void BKE_lnor_space_define(
219         MLoopNorSpace *lnor_space, const float lnor[3], float vec_ref[3], float vec_other[3],
220         struct BLI_Stack *edge_vectors);
221 void BKE_lnor_space_add_loop(
222         MLoopNorSpaceArray *lnors_spacearr, MLoopNorSpace *lnor_space, const int ml_index, const bool add_to_list);
223 void BKE_lnor_space_custom_data_to_normal(MLoopNorSpace *lnor_space, const short clnor_data[2], float r_custom_lnor[3]);
224 void BKE_lnor_space_custom_normal_to_data(MLoopNorSpace *lnor_space, const float custom_lnor[3], short r_clnor_data[2]);
225
226 bool BKE_mesh_has_custom_loop_normals(struct Mesh *me);
227
228 void BKE_mesh_normals_loop_split(
229         const struct MVert *mverts, const int numVerts, struct MEdge *medges, const int numEdges,
230         struct MLoop *mloops, float (*r_loopnors)[3], const int numLoops,
231         struct MPoly *mpolys, const float (*polynors)[3], const int numPolys,
232         const bool use_split_normals, float split_angle,
233         MLoopNorSpaceArray *r_lnors_spacearr, short (*clnors_data)[2], int *r_loop_to_poly);
234
235 void BKE_mesh_normals_loop_custom_set(
236         const struct MVert *mverts, const int numVerts, struct MEdge *medges, const int numEdges,
237         struct MLoop *mloops, float (*custom_loopnors)[3], const int numLoops,
238         struct MPoly *mpolys, const float (*polynors)[3], const int numPolys,
239         short (*r_clnors_data)[2]);
240 void BKE_mesh_normals_loop_custom_from_vertices_set(
241         const struct MVert *mverts, float (*custom_vertnors)[3], const int numVerts,
242         struct MEdge *medges, const int numEdges, struct MLoop *mloops, const int numLoops,
243         struct MPoly *mpolys, const float (*polynors)[3], const int numPolys,
244         short (*r_clnors_data)[2]);
245
246 void BKE_mesh_calc_poly_normal(
247         const struct MPoly *mpoly, const struct MLoop *loopstart,
248         const struct MVert *mvarray, float r_no[3]);
249 void BKE_mesh_calc_poly_normal_coords(
250         const struct MPoly *mpoly, const struct MLoop *loopstart,
251         const float (*vertex_coords)[3], float r_no[3]);
252 void BKE_mesh_calc_poly_center(
253         const struct MPoly *mpoly, const struct MLoop *loopstart,
254         const struct MVert *mvarray, float r_cent[3]);
255 float BKE_mesh_calc_poly_area(
256         const struct MPoly *mpoly, const struct MLoop *loopstart,
257         const struct MVert *mvarray);
258 void BKE_mesh_calc_poly_angles(
259         const struct MPoly *mpoly, const struct MLoop *loopstart,
260         const struct MVert *mvarray, float angles[]);
261
262 void BKE_mesh_poly_edgehash_insert(
263         struct EdgeHash *ehash,
264         const struct MPoly *mp, const struct MLoop *mloop);
265 void BKE_mesh_poly_edgebitmap_insert(
266         unsigned int *edge_bitmap,
267         const struct MPoly *mp, const struct MLoop *mloop);
268
269
270 bool BKE_mesh_center_median(const struct Mesh *me, float r_cent[3]);
271 bool BKE_mesh_center_bounds(const struct Mesh *me, float r_cent[3]);
272 bool BKE_mesh_center_centroid(const struct Mesh *me, float r_cent[3]);
273
274 void BKE_mesh_calc_volume(
275         const struct MVert *mverts, const int numVerts,
276         const struct MLoopTri *mlooptri, const int numTris,
277         const struct MLoop *mloop, float *r_vol, float *r_com);
278
279 /* tessface */
280 void BKE_mesh_loops_to_mface_corners(
281         struct CustomData *fdata, struct CustomData *ldata,
282         struct CustomData *pdata, unsigned int lindex[4], int findex,
283         const int polyindex, const int mf_len,
284         const int numTex, const int numCol,
285         const bool hasPCol, const bool hasOrigSpace, const bool hasLNor);
286 void BKE_mesh_loops_to_tessdata(
287         struct CustomData *fdata, struct CustomData *ldata, struct CustomData *pdata, struct MFace *mface,
288         int *polyindices, unsigned int (*loopindices)[4], const int num_faces);
289 int BKE_mesh_recalc_tessellation(
290         struct CustomData *fdata, struct CustomData *ldata, struct CustomData *pdata,
291         struct MVert *mvert,
292         int totface, int totloop, int totpoly,
293         const bool do_face_nor_copy);
294 void BKE_mesh_recalc_looptri(
295         const struct MLoop *mloop, const struct MPoly *mpoly,
296         const struct MVert *mvert,
297         int totloop, int totpoly,
298         struct MLoopTri *mlooptri);
299 int BKE_mesh_mpoly_to_mface(
300         struct CustomData *fdata, struct CustomData *ldata,
301         struct CustomData *pdata, int totface, int totloop, int totpoly);
302 void BKE_mesh_convert_mfaces_to_mpolys(struct Mesh *mesh);
303 void BKE_mesh_do_versions_convert_mfaces_to_mpolys(struct Mesh *mesh);
304 void BKE_mesh_convert_mfaces_to_mpolys_ex(
305         struct ID *id,
306         struct CustomData *fdata, struct CustomData *ldata, struct CustomData *pdata,
307         int totedge_i, int totface_i, int totloop_i, int totpoly_i,
308         struct MEdge *medge, struct MFace *mface,
309         int *r_totloop, int *r_totpoly,
310         struct MLoop **r_mloop, struct MPoly **r_mpoly);
311
312 /* flush flags */
313 void BKE_mesh_flush_hidden_from_verts_ex(
314         const struct MVert *mvert,
315         const struct MLoop *mloop,
316         struct MEdge *medge, const int totedge,
317         struct MPoly *mpoly, const int totpoly);
318 void BKE_mesh_flush_hidden_from_verts(struct Mesh *me);
319 void BKE_mesh_flush_hidden_from_polys_ex(
320         struct MVert *mvert,
321         const struct MLoop *mloop,
322         struct MEdge *medge, const int totedge,
323         const struct MPoly *mpoly, const int totpoly);
324 void BKE_mesh_flush_hidden_from_polys(struct Mesh *me);
325 void BKE_mesh_flush_select_from_polys_ex(
326         struct MVert *mvert,       const int totvert,
327         const struct MLoop *mloop,
328         struct MEdge *medge,       const int totedge,
329         const struct MPoly *mpoly, const int totpoly);
330 void BKE_mesh_flush_select_from_polys(struct Mesh *me);
331 void BKE_mesh_flush_select_from_verts_ex(
332         const struct MVert *mvert, const int totvert,
333         const struct MLoop *mloop,
334         struct MEdge *medge,       const int totedge,
335         struct MPoly *mpoly,       const int totpoly);
336 void BKE_mesh_flush_select_from_verts(struct Mesh *me);
337
338 /* spatial evaluation */
339 void BKE_mesh_calc_relative_deform(
340         const struct MPoly *mpoly, const int totpoly,
341         const struct MLoop *mloop, const int totvert,
342
343         const float (*vert_cos_src)[3],
344         const float (*vert_cos_dst)[3],
345
346         const float (*vert_cos_org)[3],
347               float (*vert_cos_new)[3]);
348
349
350
351 /* *** mesh_validate.c *** */
352
353 int BKE_mesh_validate(struct Mesh *me, const int do_verbose, const int cddata_check_mask);
354 void BKE_mesh_cd_validate(struct Mesh *me);
355 int BKE_mesh_validate_material_indices(struct Mesh *me);
356
357 bool BKE_mesh_validate_arrays(
358         struct Mesh *me,
359         struct MVert *mverts, unsigned int totvert,
360         struct MEdge *medges, unsigned int totedge,
361         struct MFace *mfaces, unsigned int totface,
362         struct MLoop *mloops, unsigned int totloop,
363         struct MPoly *mpolys, unsigned int totpoly,
364         struct MDeformVert *dverts, /* assume totvert length */
365         const bool do_verbose, const bool do_fixes,
366         bool *r_change);
367
368 bool BKE_mesh_validate_all_customdata(
369         struct CustomData *vdata, struct CustomData *edata,
370         struct CustomData *ldata, struct CustomData *pdata,
371         const bool check_meshmask,
372         const bool do_verbose, const bool do_fixes,
373         bool *r_change);
374
375 void BKE_mesh_strip_loose_faces(struct Mesh *me);
376 void BKE_mesh_strip_loose_polysloops(struct Mesh *me);
377 void BKE_mesh_strip_loose_edges(struct Mesh *me);
378
379 void BKE_mesh_calc_edges_legacy(struct Mesh *me, const bool use_old);
380 void BKE_mesh_calc_edges(struct Mesh *mesh, bool update, const bool select);
381
382 /* **** Depsgraph evaluation **** */
383
384 struct EvaluationContext;
385
386 void BKE_mesh_eval_geometry(struct EvaluationContext *eval_ctx,
387                             struct Mesh *mesh);
388
389 #ifdef __cplusplus
390 }
391 #endif
392
393 #endif /* __BKE_MESH_H__ */