copying 2.5 over to trunk
[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_id_flush_update(&ob->id, 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                 mmd_sub.simple = simple;
473                 mrdm = multires_dm_create_from_derived(&mmd_sub, 1, orig, ob, 0, 0);
474                 totsubvert = mrdm->getNumVerts(mrdm);
475                 totsubedge = mrdm->getNumEdges(mrdm);
476                 totsubface = mrdm->getNumFaces(mrdm);
477                 orig->needsFree = 1;
478                 orig->release(orig);
479                 
480                 final = multires_subdisp_pre(mrdm, distance, simple);
481                 mrdm->needsFree = 1;
482                 mrdm->release(mrdm);
483         }
484
485         for(i = 0; i < me->totface; ++i) {
486                 const int totdisp = multires_quad_tot[mmd->totlvl - 1];
487                 float (*disps)[3] = MEM_callocN(sizeof(float) * 3 * totdisp, "multires disps");
488
489                 if(mdisps[i].disps)
490                         MEM_freeN(mdisps[i].disps);
491
492                 mdisps[i].disps = disps;
493                 mdisps[i].totdisp = totdisp;
494         }
495
496
497         if(final) {
498                 DerivedMesh *orig;
499
500                 orig = CDDM_from_mesh(me, NULL);
501
502                 multires_subdisp(orig, ob, final, mmd->lvl, mmd->totlvl, totsubvert, totsubedge, totsubface, 0);
503
504                 orig->needsFree = 1;
505                 orig->release(orig);
506         }
507
508         mmd->lvl = mmd->totlvl;
509 }
510
511 typedef struct DisplacerEdges {
512         /* DerivedMesh index at the start of each edge (using face x/y directions to define the start) */
513         int base[4];
514         /* 1 if edge moves in the positive x or y direction, -1 otherwise */
515         int dir[4];
516 } DisplacerEdges;
517
518 typedef struct DisplacerSpill {
519         /* Index of face (in base mesh), -1 for none */
520         int face;
521
522         /* Spill flag */
523         /* 1 = Negative variable axis */
524         /* 2 = Near fixed axis */
525         /* 4 = Flip axes */
526         int f;
527
528         /* Neighboring edges */
529         DisplacerEdges edges;
530 } DisplacerSpill;
531
532 typedef struct MultiresDisplacer {
533         Mesh *me;
534         MDisps *grid;
535         MFace *face;
536         
537         int dm_first_base_vert_index;
538
539         int spacing;
540         int sidetot, interior_st, disp_st;
541         int sidendx;
542         int type;
543         int invert;
544         MVert *subco;
545         int subco_index, face_index;
546         float weight;
547
548         /* Valence for each corner */
549         int valence[4];
550
551         /* Neighboring edges for current face */
552         DisplacerEdges edges_primary;
553
554         /* Neighboring faces */
555         DisplacerSpill spill_x, spill_y;
556
557         int *face_offsets;
558
559         int x, y, ax, ay;
560 } MultiresDisplacer;
561
562 static int mface_v(MFace *f, int v)
563 {
564         return v == 0 ? f->v1 : v == 1 ? f->v2 : v == 2 ? f->v3 : v == 3 ? f->v4 : -1;
565 }
566
567 /* Get the edges (and their directions) */
568 static void find_displacer_edges(MultiresDisplacer *d, DerivedMesh *dm, DisplacerEdges *de, MFace *f)
569 {
570         ListBase *emap = MultiresDM_get_vert_edge_map(dm);
571         IndexNode *n;
572         int i, end = f->v4 ? 4 : 3;
573         int offset = dm->getNumVerts(dm) - d->me->totvert - d->me->totedge * d->interior_st;
574
575         for(i = 0; i < end; ++i) {
576                 int vcur = mface_v(f, i);
577                 int vnext = mface_v(f, i == end - 1 ? 0 : i + 1);
578
579                 de->dir[i] = 1;
580                 
581                 for(n = emap[vcur].first; n; n = n->next) {
582                         MEdge *e = &d->me->medge[n->index];
583                         
584                         if(e->v1 == vnext || e->v2 == vnext) {
585                                 de->base[i] = n->index * d->interior_st;
586                                 if(((i == 0 || i == 1) && e->v1 == vnext) ||
587                                    ((i == 2 || i == 3) && e->v2 == vnext)) {
588                                         de->dir[i] = -1;
589                                         de->base[i] += d->interior_st - 1;
590                                 }
591                                 de->base[i] += offset;
592                                 break;
593                         }
594                 }
595         }
596 }
597
598 /* Returns in out the corners [0-3] that use v1 and v2 */
599 void find_face_corners(MFace *f, int v1, int v2, int out[2])
600 {
601         int i, end = f->v4 ? 4 : 3;
602
603         for(i = 0; i < end; ++i) {
604                 int corner = mface_v(f, i);
605                 if(corner == v1)
606                         out[0] = i;
607                 if(corner == v2)
608                         out[1] = i;
609         }
610 }
611
612 static void multires_displacer_get_spill_faces(MultiresDisplacer *d, DerivedMesh *dm, MFace *mface)
613 {
614         ListBase *map = MultiresDM_get_vert_face_map(dm);
615         IndexNode *n1, *n2;
616         int v4 = d->face->v4 ? d->face->v4 : d->face->v1;
617         int crn[2], lv;
618
619         memset(&d->spill_x, 0, sizeof(DisplacerSpill));
620         memset(&d->spill_y, 0, sizeof(DisplacerSpill));
621         d->spill_x.face = d->spill_y.face = -1;
622
623         for(n1 = map[d->face->v3].first; n1; n1 = n1->next) {
624                 if(n1->index == d->face_index)
625                         continue;
626
627                 for(n2 = map[d->face->v2].first; n2; n2 = n2->next) {
628                         if(n1->index == n2->index)
629                                 d->spill_x.face = n1->index;
630                 }
631                 for(n2 = map[v4].first; n2; n2 = n2->next) {
632                         if(n1->index == n2->index)
633                                 d->spill_y.face = n1->index;
634                 }
635         }
636
637         if(d->spill_x.face != -1) {
638                 /* Neighbor of v2/v3 found, find flip and orientation */
639                 find_face_corners(&mface[d->spill_x.face], d->face->v2, d->face->v3, crn);
640                 lv = mface[d->spill_x.face].v4 ? 3 : 2;
641
642                 if(crn[0] == 0 && crn[1] == lv)
643                         d->spill_x.f = 0+2+0;
644                 else if(crn[0] == lv && crn[1] == 0)
645                         d->spill_x.f = 1+2+0;
646                 else if(crn[0] == 1 && crn[1] == 0)
647                         d->spill_x.f = 1+2+4;
648                 else if(crn[0] == 0 && crn[1] == 1)
649                         d->spill_x.f = 0+2+4;
650                 else if(crn[0] == 2 && crn[1] == 1)
651                         d->spill_x.f = 1+0+0;
652                 else if(crn[0] == 1 && crn[1] == 2)
653                         d->spill_x.f = 0+0+0;
654                 else if(crn[0] == 3 && crn[1] == 2)
655                         d->spill_x.f = 0+0+4;
656                 else if(crn[0] == 2 && crn[1] == 3)
657                         d->spill_x.f = 1+0+4;
658
659                 find_displacer_edges(d, dm, &d->spill_x.edges, &mface[d->spill_x.face]);
660         }
661
662         if(d->spill_y.face != -1) {
663                 /* Neighbor of v3/v4 found, find flip and orientation */
664                 find_face_corners(&mface[d->spill_y.face], d->face->v3, v4, crn);
665                 lv = mface[d->spill_y.face].v4 ? 3 : 2;
666
667                 if(crn[0] == 1 && crn[1] == 0)
668                         d->spill_y.f = 1+2+0;
669                 else if(crn[0] == 0 && crn[1] == 1)
670                         d->spill_y.f = 0+2+0;
671                 else if(crn[0] == 2 && crn[1] == 1)
672                         d->spill_y.f = 1+0+4;
673                 else if(crn[0] == 1 && crn[1] == 2)
674                         d->spill_y.f = 0+0+4;
675                 else if(crn[0] == 3 && crn[1] == 2)
676                         d->spill_y.f = 0+0+0;
677                 else if(crn[0] == 2 && crn[1] == 3)
678                         d->spill_y.f = 1+0+0;
679                 else if(crn[0] == 0 && crn[1] == lv)
680                         d->spill_y.f = 0+2+4;
681                 else if(crn[0] == lv && crn[1] == 0)
682                         d->spill_y.f = 1+2+4;
683
684                 find_displacer_edges(d, dm, &d->spill_y.edges, &mface[d->spill_y.face]);
685         }
686 }
687
688 static void find_corner_valences(MultiresDisplacer *d, DerivedMesh *dm)
689 {
690         int i;
691
692         d->valence[3] = -1;
693
694         /* Set the vertex valence for the corners */
695         for(i = 0; i < (d->face->v4 ? 4 : 3); ++i)
696                 d->valence[i] = BLI_countlist(&MultiresDM_get_vert_edge_map(dm)[mface_v(d->face, i)]);
697 }
698
699 static void multires_displacer_init(MultiresDisplacer *d, DerivedMesh *dm,
700                              const int face_index, const int invert)
701 {
702         Mesh *me = MultiresDM_get_mesh(dm);
703
704         d->me = me;
705         d->face = me->mface + face_index;
706         d->face_index = face_index;
707         d->face_offsets = MultiresDM_get_face_offsets(dm);
708         /* Get the multires grid from customdata */
709         d->grid = CustomData_get_layer(&me->fdata, CD_MDISPS);
710         if(d->grid)
711                 d->grid += face_index;
712
713         d->spacing = pow(2, MultiresDM_get_totlvl(dm) - MultiresDM_get_lvl(dm));
714         d->sidetot = multires_side_tot[MultiresDM_get_lvl(dm) - 1];
715         d->interior_st = d->sidetot - 2;
716         d->disp_st = multires_side_tot[MultiresDM_get_totlvl(dm) - 1];
717         d->invert = invert;
718
719         multires_displacer_get_spill_faces(d, dm, me->mface);
720         find_displacer_edges(d, dm, &d->edges_primary, d->face);
721         find_corner_valences(d, dm);
722
723         d->dm_first_base_vert_index = dm->getNumVerts(dm) - me->totvert;
724 }
725
726 static void multires_displacer_weight(MultiresDisplacer *d, const float w)
727 {
728         d->weight = w;
729 }
730
731 static void multires_displacer_anchor(MultiresDisplacer *d, const int type, const int side_index)
732 {
733         d->sidendx = side_index;
734         d->x = d->y = d->sidetot / 2;
735         d->type = type;
736
737         if(type == 2) {
738                 if(side_index == 0)
739                         d->y -= 1;
740                 else if(side_index == 1)
741                         d->x += 1;
742                 else if(side_index == 2)
743                         d->y += 1;
744                 else if(side_index == 3)
745                         d->x -= 1;
746         }
747         else if(type == 3) {
748                 if(side_index == 0) {
749                         d->x -= 1;
750                         d->y -= 1;
751                 }
752                 else if(side_index == 1) {
753                         d->x += 1;
754                         d->y -= 1;
755                 }
756                 else if(side_index == 2) {
757                         d->x += 1;
758                         d->y += 1;
759                 }
760                 else if(side_index == 3) {
761                         d->x -= 1;
762                         d->y += 1;
763                 }
764         }
765
766         d->ax = d->x;
767         d->ay = d->y;
768 }
769
770 static void multires_displacer_anchor_edge(MultiresDisplacer *d, int v1, int v2, int x)
771 {
772         d->type = 4;
773
774         if(v1 == d->face->v1) {
775                 d->x = 0;
776                 d->y = 0;
777                 if(v2 == d->face->v2)
778                         d->x += x;
779                 else if(v2 == d->face->v3) {
780                         if(x < d->sidetot / 2)
781                                 d->y = x;
782                         else {
783                                 d->x = x;
784                                 d->y = d->sidetot - 1;
785                         }
786                 }
787                 else
788                         d->y += x;
789         }
790         else if(v1 == d->face->v2) {
791                 d->x = d->sidetot - 1;
792                 d->y = 0;
793                 if(v2 == d->face->v1)
794                         d->x -= x;
795                 else
796                         d->y += x;
797         }
798         else if(v1 == d->face->v3) {
799                 d->x = d->sidetot - 1;
800                 d->y = d->sidetot - 1;
801                 if(v2 == d->face->v2)
802                         d->y -= x;
803                 else if(v2 == d->face->v1) {
804                         if(x < d->sidetot / 2)
805                                 d->x -= x;
806                         else {
807                                 d->x = 0;
808                                 d->y -= x;
809                         }
810                 }
811                 else
812                         d->x -= x;
813         }
814         else if(v1 == d->face->v4) {
815                 d->x = 0;
816                 d->y = d->sidetot - 1;
817                 if(v2 == d->face->v3)
818                         d->x += x;
819                 else
820                         d->y -= x;
821         }
822 }
823
824 static void multires_displacer_anchor_vert(MultiresDisplacer *d, const int v)
825 {
826         const int e = d->sidetot - 1;
827
828         d->type = 5;
829
830         d->x = d->y = 0;
831         if(v == d->face->v2)
832                 d->x = e;
833         else if(v == d->face->v3)
834                 d->x = d->y = e;
835         else if(v == d->face->v4)
836                 d->y = e;
837 }
838
839 static void multires_displacer_jump(MultiresDisplacer *d)
840 {
841         if(d->sidendx == 0) {
842                 d->x -= 1;
843                 d->y = d->ay;
844         }
845         else if(d->sidendx == 1) {
846                 d->x = d->ax;
847                 d->y -= 1;
848         }
849         else if(d->sidendx == 2) {
850                 d->x += 1;
851                 d->y = d->ay;
852         }
853         else if(d->sidendx == 3) {
854                 d->x = d->ax;
855                 d->y += 1;
856         }
857 }
858
859 /* Treating v1 as (0,0) and v3 as (st-1,st-1),
860    returns the index of the vertex at (x,y).
861    If x or y is >= st, wraps over to the adjacent face,
862    or if there is no adjacent face, returns -2. */
863 static int multires_index_at_loc(int face_index, int x, int y, MultiresDisplacer *d, DisplacerEdges *de)
864 {
865         int coord_edge = d->sidetot - 1; /* Max value of x/y at edge of grid */
866         int mid = d->sidetot / 2;
867         int lim = mid - 1;
868         int qtot = lim * lim;
869         int base = d->face_offsets[face_index];
870  
871         /* Edge spillover */
872         if(x == d->sidetot || y == d->sidetot) {
873                 int flags, v_axis, f_axis, lx, ly;
874
875                 if(x == d->sidetot && d->spill_x.face != -1) {
876                         flags = d->spill_x.f;
877
878                         /* Handle triangle seam between v1 and v3 */
879                         if(!d->me->mface[d->spill_x.face].v4 &&
880                            ((flags == 2 && y >= mid) || (flags == 3 && y < mid)))
881                                 flags += 2;
882
883                         v_axis = (flags & 1) ? d->sidetot - 1 - y : y;
884                         f_axis = (flags & 2) ? 1 : d->sidetot - 2;
885                         lx = f_axis, ly = v_axis;
886
887                         if(flags & 4) {
888                                 lx = v_axis;
889                                 ly = f_axis;
890                         }
891
892                         return multires_index_at_loc(d->spill_x.face, lx, ly, d, &d->spill_x.edges);
893                 }
894                 else if(y == d->sidetot && d->spill_y.face != -1) {
895                         flags = d->spill_y.f;
896
897                         /* Handle triangle seam between v1 and v3 */
898                         if(!d->me->mface[d->spill_y.face].v4 &&
899                            ((flags == 6 && x >= mid) || (flags == 7 && x < mid)))
900                                 flags = ~flags;
901
902                         v_axis = (flags & 1) ? x : d->sidetot - 1 - x;
903                         f_axis = (flags & 2) ? 1 : d->sidetot - 2;
904                         lx = v_axis, ly = f_axis;
905
906                         if(flags & 4) {
907                                 lx = f_axis;
908                                 ly = v_axis;
909                         }
910                         
911                         return multires_index_at_loc(d->spill_y.face, lx, ly, d, &d->spill_y.edges);
912                 }
913                 else
914                         return -2;
915         }
916         /* Corners */
917         else if(x == 0 && y == 0)
918                 return d->dm_first_base_vert_index + d->face->v1;
919         else if(x == coord_edge && y == 0)
920                 return d->dm_first_base_vert_index + d->face->v2;
921         else if(x == coord_edge && y == coord_edge)
922                 return d->dm_first_base_vert_index + d->face->v3;
923         else if(x == 0 && y == coord_edge)
924                 return d->dm_first_base_vert_index + d->face->v4;
925         /* Edges */
926         else if(x == 0) {
927                 if(d->face->v4)
928                         return de->base[3] + de->dir[3] * (y - 1);
929                 else
930                         return de->base[2] + de->dir[2] * (y - 1);
931         }
932         else if(y == 0)
933                 return de->base[0] + de->dir[0] * (x - 1);
934         else if(x == d->sidetot - 1)
935                 return de->base[1] + de->dir[1] * (y - 1);
936         else if(y == d->sidetot - 1)
937                 return de->base[2] + de->dir[2] * (x - 1);
938         /* Face center */
939         else if(x == mid && y == mid)
940                 return base;
941         /* Cross */
942         else if(x == mid && y < mid)
943                 return base + (mid - y);
944         else if(y == mid && x > mid)
945                 return base + lim + (x - mid);
946         else if(x == mid && y > mid)
947                 return base + lim*2 + (y - mid);
948         else if(y == mid && x < mid) {
949                 if(d->face->v4)
950                         return base + lim*3 + (mid - x);
951                 else
952                         return base + lim*2 + (mid - x);
953         }
954         /* Quarters */
955         else {
956                 int offset = base + lim * (d->face->v4 ? 4 : 3);
957                 if(x < mid && y < mid)
958                         return offset + ((mid - x - 1)*lim + (mid - y));
959                 else if(x > mid && y < mid)
960                         return offset + qtot + ((mid - y - 1)*lim + (x - mid));
961                 else if(x > mid && y > mid)
962                         return offset + qtot*2 + ((x - mid - 1)*lim + (y - mid));
963                 else if(x < mid && y > mid)
964                         return offset + qtot*3 + ((y - mid - 1)*lim + (mid - x));
965         }
966                 
967         return -1;
968 }
969
970 /* Calculate the TS matrix used for applying displacements.
971    Uses the undisplaced subdivided mesh's curvature to find a
972    smoothly normal and tangents. */
973 static void calc_disp_mat(MultiresDisplacer *d, float mat[3][3])
974 {
975         int u = multires_index_at_loc(d->face_index, d->x + 1, d->y, d, &d->edges_primary);
976         int v = multires_index_at_loc(d->face_index, d->x, d->y + 1, d, &d->edges_primary);
977         float norm[3], t1[3], t2[3], inv[3][3];
978         MVert *base = d->subco + d->subco_index;
979
980         //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);
981         
982         norm[0] = base->no[0] / 32767.0f;
983         norm[1] = base->no[1] / 32767.0f;
984         norm[2] = base->no[2] / 32767.0f;
985
986         /* Special handling for vertices of valence 3 */
987         if(d->valence[1] == 3 && d->x == d->sidetot - 1 && d->y == 0)
988                 u = -1;
989         else if(d->valence[2] == 3 && d->x == d->sidetot - 1 && d->y == d->sidetot - 1)
990                 u = v = -1;
991         else if(d->valence[3] == 3 && d->x == 0 && d->y == d->sidetot - 1)
992                 v = -1;
993
994         /* If either u or v is -2, it's on a boundary. In this
995            case, back up by one row/column and use the same
996            vector as the preceeding sub-edge. */
997
998         if(u < 0) {
999                 u = multires_index_at_loc(d->face_index, d->x - 1, d->y, d, &d->edges_primary);
1000                 VecSubf(t1, base->co, d->subco[u].co);
1001         }
1002         else
1003                 VecSubf(t1, d->subco[u].co, base->co);
1004
1005         if(v < 0) {
1006                 v = multires_index_at_loc(d->face_index, d->x, d->y - 1, d, &d->edges_primary);
1007                 VecSubf(t2, base->co, d->subco[v].co);
1008         }
1009         else
1010                 VecSubf(t2, d->subco[v].co, base->co);
1011
1012         //printf("uu=%d, vv=%d\n", u, v);
1013
1014         Normalize(t1);
1015         Normalize(t2);
1016         Mat3FromColVecs(mat, t1, t2, norm);
1017
1018         if(d->invert) {
1019                 Mat3Inv(inv, mat);
1020                 Mat3CpyMat3(mat, inv);
1021         }
1022 }
1023
1024 static void multires_displace(MultiresDisplacer *d, float co[3])
1025 {
1026         float disp[3], mat[3][3];
1027         float *data;
1028         MVert *subco = &d->subco[d->subco_index];
1029
1030         if(!d->grid || !d->grid->disps) return;
1031
1032         data = d->grid->disps[(d->y * d->spacing) * d->disp_st + (d->x * d->spacing)];
1033
1034         if(d->invert)
1035                 VecSubf(disp, co, subco->co);
1036         else
1037                 VecCopyf(disp, data);
1038
1039
1040         /* Apply ts matrix to displacement */
1041         calc_disp_mat(d, mat);
1042         Mat3MulVecfl(mat, disp);
1043
1044         if(d->invert) {
1045                 VecCopyf(data, disp);
1046                 
1047         }
1048         else {
1049                 if(d->type == 4 || d->type == 5)
1050                         VecMulf(disp, d->weight);
1051                 VecAddf(co, co, disp);
1052         }
1053
1054         if(d->type == 2) {
1055                 if(d->sidendx == 0)
1056                         d->y -= 1;
1057                 else if(d->sidendx == 1)
1058                         d->x += 1;
1059                 else if(d->sidendx == 2)
1060                         d->y += 1;
1061                 else if(d->sidendx == 3)
1062                         d->x -= 1;
1063         }
1064         else if(d->type == 3) {
1065                 if(d->sidendx == 0)
1066                         d->y -= 1;
1067                 else if(d->sidendx == 1)
1068                         d->x += 1;
1069                 else if(d->sidendx == 2)
1070                         d->y += 1;
1071                 else if(d->sidendx == 3)
1072                         d->x -= 1;
1073         }
1074 }
1075
1076 static void multiresModifier_disp_run(DerivedMesh *dm, MVert *subco, int invert)
1077 {
1078         const int lvl = MultiresDM_get_lvl(dm);
1079         const int gridFaces = multires_side_tot[lvl - 2] - 1;
1080         const int edgeSize = multires_side_tot[lvl - 1] - 1;
1081         MVert *mvert = CDDM_get_verts(dm);
1082         MEdge *medge = MultiresDM_get_mesh(dm)->medge;
1083         MFace *mface = MultiresDM_get_mesh(dm)->mface;
1084         ListBase *map = MultiresDM_get_vert_face_map(dm);
1085         Mesh *me = MultiresDM_get_mesh(dm);
1086         MultiresDisplacer d;
1087         int i, S, x, y;
1088
1089         d.subco = subco;
1090         d.subco_index = 0;
1091
1092         for(i = 0; i < me->totface; ++i) {
1093                 const int numVerts = mface[i].v4 ? 4 : 3;
1094                 
1095                 /* Center */
1096                 multires_displacer_init(&d, dm, i, invert);
1097                 multires_displacer_anchor(&d, 1, 0);
1098                 multires_displace(&d, mvert->co);
1099                 ++mvert;
1100                 ++d.subco_index;
1101
1102                 /* Cross */
1103                 for(S = 0; S < numVerts; ++S) {
1104                         multires_displacer_anchor(&d, 2, S);
1105                         for(x = 1; x < gridFaces; ++x) {
1106                                 multires_displace(&d, mvert->co);
1107                                 ++mvert;
1108                                 ++d.subco_index;
1109                         }
1110                 }
1111
1112                 /* Quarters */
1113                 for(S = 0; S < numVerts; S++) {
1114                         multires_displacer_anchor(&d, 3, S);
1115                         for(y = 1; y < gridFaces; y++) {
1116                                 for(x = 1; x < gridFaces; x++) {
1117                                         multires_displace(&d, mvert->co);
1118                                         ++mvert;
1119                                         ++d.subco_index;
1120                                 }
1121                                 multires_displacer_jump(&d);
1122                         }
1123                 }
1124         }
1125
1126         for(i = 0; i < me->totedge; ++i) {
1127                 const MEdge *e = &medge[i];
1128                 for(x = 1; x < edgeSize; ++x) {
1129                         IndexNode *n1, *n2;
1130                         int numFaces = 0;
1131                         for(n1 = map[e->v1].first; n1; n1 = n1->next) {
1132                                 for(n2 = map[e->v2].first; n2; n2 = n2->next) {
1133                                         if(n1->index == n2->index)
1134                                                 ++numFaces;
1135                                 }
1136                         }
1137                         multires_displacer_weight(&d, 1.0f / numFaces);
1138                         /* TODO: Better to have these loops outside the x loop */
1139                         for(n1 = map[e->v1].first; n1; n1 = n1->next) {
1140                                 for(n2 = map[e->v2].first; n2; n2 = n2->next) {
1141                                         if(n1->index == n2->index) {
1142                                                 multires_displacer_init(&d, dm, n1->index, invert);
1143                                                 multires_displacer_anchor_edge(&d, e->v1, e->v2, x);
1144                                                 multires_displace(&d, mvert->co);
1145                                         }
1146                                 }
1147                         }
1148                         ++mvert;
1149                         ++d.subco_index;
1150                 }
1151         }
1152                 
1153         for(i = 0; i < me->totvert; ++i) {
1154                 IndexNode *n;
1155                 multires_displacer_weight(&d, 1.0f / BLI_countlist(&map[i]));
1156                 for(n = map[i].first; n; n = n->next) {
1157                         multires_displacer_init(&d, dm, n->index, invert);
1158                         multires_displacer_anchor_vert(&d, i);
1159                         multires_displace(&d, mvert->co);
1160                 }
1161                 ++mvert;
1162                 ++d.subco_index;
1163         }
1164
1165         if(!invert)
1166                 CDDM_calc_normals(dm);
1167 }
1168
1169 static void multiresModifier_update(DerivedMesh *dm)
1170 {
1171         Object *ob;
1172         Mesh *me;
1173         MDisps *mdisps;
1174
1175         ob = MultiresDM_get_object(dm);
1176         me = MultiresDM_get_mesh(dm);
1177         mdisps = CustomData_get_layer(&me->fdata, CD_MDISPS);
1178
1179         if(mdisps) {
1180                 const int lvl = MultiresDM_get_lvl(dm);
1181                 const int totlvl = MultiresDM_get_totlvl(dm);
1182                 
1183                 if(lvl < totlvl) {
1184                         /* Propagate disps upwards */
1185                         DerivedMesh *final, *subco_dm, *orig;
1186                         MVert *verts_new = NULL, *cur_lvl_orig_verts = NULL;
1187                         MultiresModifierData mmd;
1188                         int i;
1189
1190                         orig = CDDM_from_mesh(me, NULL);
1191                         
1192                         /* Regenerate the current level's vertex coordinates
1193                            (includes older displacements but not new sculpts) */
1194                         mmd.totlvl = totlvl;
1195                         mmd.lvl = lvl;
1196                         subco_dm = multires_dm_create_from_derived(&mmd, 1, orig, ob, 0, 0);
1197                         cur_lvl_orig_verts = CDDM_get_verts(subco_dm);
1198
1199                         /* Subtract the original vertex cos from the new vertex cos */
1200                         verts_new = CDDM_get_verts(dm);
1201                         for(i = 0; i < dm->getNumVerts(dm); ++i)
1202                                 VecSubf(verts_new[i].co, verts_new[i].co, cur_lvl_orig_verts[i].co);
1203
1204                         final = multires_subdisp_pre(dm, totlvl - lvl, 0);
1205
1206                         multires_subdisp(orig, ob, final, lvl, totlvl, dm->getNumVerts(dm), dm->getNumEdges(dm),
1207                                          dm->getNumFaces(dm), 1);
1208
1209                         subco_dm->release(subco_dm);
1210                         orig->release(orig);
1211                 }
1212                 else
1213                         multiresModifier_disp_run(dm, MultiresDM_get_subco(dm), 1);
1214         }
1215 }
1216
1217 void multires_mark_as_modified(struct Object *ob)
1218 {
1219         if(ob && ob->derivedFinal) {
1220                 MultiresDM_mark_as_modified(ob->derivedFinal);
1221         }
1222 }
1223
1224 void multires_force_update(Object *ob)
1225 {
1226         if(ob && ob->derivedFinal) {
1227                 ob->derivedFinal->needsFree =1;
1228                 ob->derivedFinal->release(ob->derivedFinal);
1229                 ob->derivedFinal = NULL;
1230         }
1231 }
1232
1233 struct DerivedMesh *multires_dm_create_from_derived(MultiresModifierData *mmd, int local_mmd, DerivedMesh *dm, Object *ob,
1234                                                     int useRenderParams, int isFinalCalc)
1235 {
1236         SubsurfModifierData smd;
1237         MultiresSubsurf ms;
1238         DerivedMesh *result;
1239         int i;
1240
1241         ms.mmd = mmd;
1242         ms.ob = ob;
1243         ms.local_mmd = local_mmd;
1244
1245         memset(&smd, 0, sizeof(SubsurfModifierData));
1246         smd.levels = smd.renderLevels = mmd->lvl - 1;
1247         smd.flags |= eSubsurfModifierFlag_SubsurfUv;
1248
1249         result = subsurf_make_derived_from_derived_with_multires(dm, &smd, &ms, useRenderParams, NULL, isFinalCalc, 0);
1250         for(i = 0; i < result->getNumVerts(result); ++i)
1251                 MultiresDM_get_subco(result)[i] = CDDM_get_verts(result)[i];
1252         multiresModifier_disp_run(result, MultiresDM_get_subco(result), 0);
1253         MultiresDM_set_update(result, multiresModifier_update);
1254
1255         return result;
1256 }
1257
1258 /**** Old Multires code ****
1259 ***************************/
1260
1261 /* Does not actually free lvl itself */
1262 void multires_free_level(MultiresLevel *lvl)
1263 {
1264         if(lvl) {
1265                 if(lvl->faces) MEM_freeN(lvl->faces);
1266                 if(lvl->edges) MEM_freeN(lvl->edges);
1267                 if(lvl->colfaces) MEM_freeN(lvl->colfaces);
1268         }
1269 }
1270
1271 void multires_free(Multires *mr)
1272 {
1273         if(mr) {
1274                 MultiresLevel* lvl= mr->levels.first;
1275
1276                 /* Free the first-level data */
1277                 if(lvl) {
1278                         CustomData_free(&mr->vdata, lvl->totvert);
1279                         CustomData_free(&mr->fdata, lvl->totface);
1280                         if(mr->edge_flags)
1281                                 MEM_freeN(mr->edge_flags);
1282                         if(mr->edge_creases)
1283                                 MEM_freeN(mr->edge_creases);
1284                 }
1285
1286                 while(lvl) {
1287                         multires_free_level(lvl);                       
1288                         lvl= lvl->next;
1289                 }
1290
1291                 MEM_freeN(mr->verts);
1292
1293                 BLI_freelistN(&mr->levels);
1294
1295                 MEM_freeN(mr);
1296         }
1297 }
1298
1299 static void create_old_vert_face_map(ListBase **map, IndexNode **mem, const MultiresFace *mface,
1300                                      const int totvert, const int totface)
1301 {
1302         int i,j;
1303         IndexNode *node = NULL;
1304         
1305         (*map) = MEM_callocN(sizeof(ListBase) * totvert, "vert face map");
1306         (*mem) = MEM_callocN(sizeof(IndexNode) * totface*4, "vert face map mem");
1307         node = *mem;
1308         
1309         /* Find the users */
1310         for(i = 0; i < totface; ++i){
1311                 for(j = 0; j < (mface[i].v[3]?4:3); ++j, ++node) {
1312                         node->index = i;
1313                         BLI_addtail(&(*map)[mface[i].v[j]], node);
1314                 }
1315         }
1316 }
1317
1318 static void create_old_vert_edge_map(ListBase **map, IndexNode **mem, const MultiresEdge *medge,
1319                                      const int totvert, const int totedge)
1320 {
1321         int i,j;
1322         IndexNode *node = NULL;
1323         
1324         (*map) = MEM_callocN(sizeof(ListBase) * totvert, "vert edge map");
1325         (*mem) = MEM_callocN(sizeof(IndexNode) * totedge*2, "vert edge map mem");
1326         node = *mem;
1327         
1328         /* Find the users */
1329         for(i = 0; i < totedge; ++i){
1330                 for(j = 0; j < 2; ++j, ++node) {
1331                         node->index = i;
1332                         BLI_addtail(&(*map)[medge[i].v[j]], node);
1333                 }
1334         }
1335 }
1336
1337 static MultiresFace *find_old_face(ListBase *map, MultiresFace *faces, int v1, int v2, int v3, int v4)
1338 {
1339         IndexNode *n1;
1340         int v[4] = {v1, v2, v3, v4}, i, j;
1341
1342         for(n1 = map[v1].first; n1; n1 = n1->next) {
1343                 int fnd[4] = {0, 0, 0, 0};
1344
1345                 for(i = 0; i < 4; ++i) {
1346                         for(j = 0; j < 4; ++j) {
1347                                 if(v[i] == faces[n1->index].v[j])
1348                                         fnd[i] = 1;
1349                         }
1350                 }
1351
1352                 if(fnd[0] && fnd[1] && fnd[2] && fnd[3])
1353                         return &faces[n1->index];
1354         }
1355
1356         return NULL;
1357 }
1358
1359 static MultiresEdge *find_old_edge(ListBase *map, MultiresEdge *edges, int v1, int v2)
1360 {
1361         IndexNode *n1, *n2;
1362
1363         for(n1 = map[v1].first; n1; n1 = n1->next) {
1364                 for(n2 = map[v2].first; n2; n2 = n2->next) {
1365                         if(n1->index == n2->index)
1366                                 return &edges[n1->index];
1367                 }
1368         }
1369
1370         return NULL;
1371 }
1372
1373 static void multires_load_old_edges(ListBase **emap, MultiresLevel *lvl, int *vvmap, int dst, int v1, int v2, int mov)
1374 {
1375         int emid = find_old_edge(emap[2], lvl->edges, v1, v2)->mid;
1376         vvmap[dst + mov] = emid;
1377
1378         if(lvl->next->next) {
1379                 multires_load_old_edges(emap + 1, lvl->next, vvmap, dst + mov, v1, emid, mov / 2);
1380                 multires_load_old_edges(emap + 1, lvl->next, vvmap, dst + mov, v2, emid, -mov / 2);
1381         }
1382 }
1383
1384 static void multires_load_old_faces(ListBase **fmap, ListBase **emap, MultiresLevel *lvl, int *vvmap, int dst,
1385                                     int v1, int v2, int v3, int v4, int st2, int st3)
1386 {
1387         int fmid;
1388         int emid13, emid14, emid23, emid24;
1389
1390         if(lvl && lvl->next) {
1391                 fmid = find_old_face(fmap[1], lvl->faces, v1, v2, v3, v4)->mid;
1392                 vvmap[dst] = fmid;
1393
1394                 emid13 = find_old_edge(emap[1], lvl->edges, v1, v3)->mid;
1395                 emid14 = find_old_edge(emap[1], lvl->edges, v1, v4)->mid;
1396                 emid23 = find_old_edge(emap[1], lvl->edges, v2, v3)->mid;
1397                 emid24 = find_old_edge(emap[1], lvl->edges, v2, v4)->mid;
1398
1399
1400                 multires_load_old_faces(fmap + 1, emap + 1, lvl->next, vvmap, dst + st2 * st3 + st3,
1401                                         fmid, v2, emid23, emid24, st2, st3 / 2);
1402
1403                 multires_load_old_faces(fmap + 1, emap + 1, lvl->next, vvmap, dst - st2 * st3 + st3,
1404                                         emid14, emid24, fmid, v4, st2, st3 / 2);
1405
1406                 multires_load_old_faces(fmap + 1, emap + 1, lvl->next, vvmap, dst + st2 * st3 - st3,
1407                                         emid13, emid23, v3, fmid, st2, st3 / 2);
1408
1409                 multires_load_old_faces(fmap + 1, emap + 1, lvl->next, vvmap, dst - st2 * st3 - st3,
1410                                         v1, fmid, emid13, emid14, st2, st3 / 2);
1411
1412                 if(lvl->next->next) {
1413                         multires_load_old_edges(emap, lvl->next, vvmap, dst, emid24, fmid, st3);
1414                         multires_load_old_edges(emap, lvl->next, vvmap, dst, emid13, fmid, -st3);
1415                         multires_load_old_edges(emap, lvl->next, vvmap, dst, emid14, fmid, -st2 * st3);
1416                         multires_load_old_edges(emap, lvl->next, vvmap, dst, emid23, fmid, st2 * st3);
1417                 }
1418         }
1419 }
1420
1421 /* Loads a multires object stored in the old Multires struct into the new format */
1422 void multires_load_old(DerivedMesh *dm, Multires *mr)
1423 {
1424         MultiresLevel *lvl, *lvl1;
1425         MVert *vsrc, *vdst;
1426         int src, dst;
1427         int totlvl = MultiresDM_get_totlvl(dm);
1428         int st = multires_side_tot[totlvl - 2] - 1;
1429         int extedgelen = multires_side_tot[totlvl - 1] - 2;
1430         int *vvmap; // inorder for dst, map to src
1431         int crossedgelen;
1432         int i, j, s, x, totvert, tottri, totquad;
1433
1434         src = 0;
1435         dst = 0;
1436         vsrc = mr->verts;
1437         vdst = CDDM_get_verts(dm);
1438         totvert = dm->getNumVerts(dm);
1439         vvmap = MEM_callocN(sizeof(int) * totvert, "multires vvmap");
1440
1441         lvl1 = mr->levels.first;
1442         /* Load base verts */
1443         for(i = 0; i < lvl1->totvert; ++i) {
1444                 vvmap[totvert - lvl1->totvert + i] = src;
1445                 ++src;
1446         }
1447
1448         /* Original edges */
1449         dst = totvert - lvl1->totvert - extedgelen * lvl1->totedge;
1450         for(i = 0; i < lvl1->totedge; ++i) {
1451                 int ldst = dst + extedgelen * i;
1452                 int lsrc = src;
1453                 lvl = lvl1->next;
1454
1455                 for(j = 2; j <= mr->level_count; ++j) {
1456                         int base = multires_side_tot[totlvl - j] - 2;
1457                         int skip = multires_side_tot[totlvl - j + 1] - 1;
1458                         int st = multires_side_tot[j - 2] - 1;
1459
1460                         for(x = 0; x < st; ++x)
1461                                 vvmap[ldst + base + x * skip] = lsrc + st * i + x;
1462
1463                         lsrc += lvl->totvert - lvl->prev->totvert;
1464                         lvl = lvl->next;
1465                 }
1466         }
1467
1468         /* Center points */
1469         dst = 0;
1470         for(i = 0; i < lvl1->totface; ++i) {
1471                 int sides = lvl1->faces[i].v[3] ? 4 : 3;
1472
1473                 vvmap[dst] = src + lvl1->totedge + i;
1474                 dst += 1 + sides * (st - 1) * st;
1475         }
1476
1477
1478         /* The rest is only for level 3 and up */
1479         if(lvl1->next && lvl1->next->next) {
1480                 ListBase **fmap, **emap;
1481                 IndexNode **fmem, **emem;
1482
1483                 /* Face edge cross */
1484                 tottri = totquad = 0;
1485                 crossedgelen = multires_side_tot[totlvl - 2] - 2;
1486                 dst = 0;
1487                 for(i = 0; i < lvl1->totface; ++i) {
1488                         int sides = lvl1->faces[i].v[3] ? 4 : 3;
1489
1490                         lvl = lvl1->next->next;
1491                         ++dst;
1492
1493                         for(j = 3; j <= mr->level_count; ++j) {
1494                                 int base = multires_side_tot[totlvl - j] - 2;
1495                                 int skip = multires_side_tot[totlvl - j + 1] - 1;
1496                                 int st = pow(2, j - 2);
1497                                 int st2 = pow(2, j - 3);
1498                                 int lsrc = lvl->prev->totvert;
1499
1500                                 /* Skip exterior edge verts */
1501                                 lsrc += lvl1->totedge * st;
1502
1503                                 /* Skip earlier face edge crosses */
1504                                 lsrc += st2 * (tottri * 3 + totquad * 4);
1505
1506                                 for(s = 0; s < sides; ++s) {
1507                                         for(x = 0; x < st2; ++x) {
1508                                                 vvmap[dst + crossedgelen * (s + 1) - base - x * skip - 1] = lsrc;
1509                                                 ++lsrc;
1510                                         }
1511                                 }
1512
1513                                 lvl = lvl->next;
1514                         }
1515
1516                         dst += sides * (st - 1) * st;
1517
1518                         if(sides == 4) ++totquad;
1519                         else ++tottri;
1520
1521                 }
1522
1523                 /* calculate vert to edge/face maps for each level (except the last) */
1524                 fmap = MEM_callocN(sizeof(ListBase*) * (mr->level_count-1), "multires fmap");
1525                 emap = MEM_callocN(sizeof(ListBase*) * (mr->level_count-1), "multires emap");
1526                 fmem = MEM_callocN(sizeof(IndexNode*) * (mr->level_count-1), "multires fmem");
1527                 emem = MEM_callocN(sizeof(IndexNode*) * (mr->level_count-1), "multires emem");
1528                 lvl = lvl1;
1529                 for(i = 0; i < mr->level_count - 1; ++i) {
1530                         create_old_vert_face_map(fmap + i, fmem + i, lvl->faces, lvl->totvert, lvl->totface);
1531                         create_old_vert_edge_map(emap + i, emem + i, lvl->edges, lvl->totvert, lvl->totedge);
1532                         lvl = lvl->next;
1533                 }
1534
1535                 /* Interior face verts */
1536                 lvl = lvl1->next->next;
1537                 dst = 0;
1538                 for(j = 0; j < lvl1->totface; ++j) {
1539                         int sides = lvl1->faces[j].v[3] ? 4 : 3;
1540                         int ldst = dst + 1 + sides * (st - 1);
1541
1542                         for(s = 0; s < sides; ++s) {
1543                                 int st2 = multires_side_tot[totlvl - 2] - 2;
1544                                 int st3 = multires_side_tot[totlvl - 3] - 2;
1545                                 int st4 = st3 == 0 ? 1 : (st3 + 1) / 2;
1546                                 int mid = ldst + st2 * st3 + st3;
1547                                 int cv = lvl1->faces[j].v[s];
1548                                 int nv = lvl1->faces[j].v[s == sides - 1 ? 0 : s + 1];
1549                                 int pv = lvl1->faces[j].v[s == 0 ? sides - 1 : s - 1];
1550
1551                                 multires_load_old_faces(fmap, emap, lvl1->next, vvmap, mid,
1552                                                         vvmap[dst], cv,
1553                                                         find_old_edge(emap[0], lvl1->edges, pv, cv)->mid,
1554                                                         find_old_edge(emap[0], lvl1->edges, cv, nv)->mid,
1555                                                         st2, st4);
1556
1557                                 ldst += (st - 1) * (st - 1);
1558                         }
1559
1560
1561                         dst = ldst;
1562                 }
1563
1564                 lvl = lvl->next;
1565
1566                 for(i = 0; i < mr->level_count - 1; ++i) {
1567                         MEM_freeN(fmap[i]);
1568                         MEM_freeN(fmem[i]);
1569                         MEM_freeN(emap[i]);
1570                         MEM_freeN(emem[i]);
1571                 }
1572
1573                 MEM_freeN(fmap);
1574                 MEM_freeN(emap);
1575                 MEM_freeN(fmem);
1576                 MEM_freeN(emem);
1577         }
1578
1579         /* Transfer verts */
1580         for(i = 0; i < totvert; ++i)
1581                 VecCopyf(vdst[i].co, vsrc[vvmap[i]].co);
1582
1583         MEM_freeN(vvmap);
1584 }