Cycles: svn merge -r41225:41232 ^/trunk/blender
[blender.git] / source / blender / blenkernel / intern / mesh_validate.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) 2011 Blender Foundation.
19  * All rights reserved.
20  *
21  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
22  */
23
24 /** \file blender/blenkernel/intern/mesh_validate.c
25  *  \ingroup bke
26  */
27
28
29 #include <stdio.h>
30 #include <stdlib.h>
31 #include <string.h>
32 #include <limits.h>
33
34 #include "DNA_mesh_types.h"
35 #include "DNA_meshdata_types.h"
36
37 #include "BLO_sys_types.h"
38
39 #include "BLI_utildefines.h"
40 #include "BLI_edgehash.h"
41
42 #include "BKE_DerivedMesh.h"
43
44 #include "MEM_guardedalloc.h"
45
46 #include "BKE_mesh.h"
47
48 #define SELECT 1
49
50 typedef union {
51         uint32_t verts[2];
52         int64_t edval;
53 } EdgeUUID;
54
55 typedef struct SortFace {
56 //      unsigned int    v[4];
57         EdgeUUID                es[4];
58         unsigned int    index;
59 } SortFace;
60
61 static void edge_store_assign(uint32_t verts[2],  const uint32_t v1, const uint32_t v2)
62 {
63         if(v1 < v2) {
64                 verts[0]= v1;
65                 verts[1]= v2;
66         }
67         else {
68                 verts[0]= v2;
69                 verts[1]= v1;
70         }
71 }
72
73 static void edge_store_from_mface_quad(EdgeUUID es[4], MFace *mf)
74 {
75         edge_store_assign(es[0].verts, mf->v1, mf->v2);
76         edge_store_assign(es[1].verts, mf->v2, mf->v3);
77         edge_store_assign(es[2].verts, mf->v3, mf->v4);
78         edge_store_assign(es[3].verts, mf->v4, mf->v1);
79 }
80
81 static void edge_store_from_mface_tri(EdgeUUID es[4], MFace *mf)
82 {
83         edge_store_assign(es[0].verts, mf->v1, mf->v2);
84         edge_store_assign(es[1].verts, mf->v2, mf->v3);
85         edge_store_assign(es[2].verts, mf->v3, mf->v1);
86         es[3].verts[0] = es[3].verts[1] = UINT_MAX;
87 }
88
89 static int int64_cmp(const void *v1, const void *v2)
90 {
91         const int64_t x1= *(const int64_t *)v1;
92         const int64_t x2= *(const int64_t *)v2;
93
94         if( x1 > x2 ) return 1;
95         else if( x1 < x2 ) return -1;
96         return 0;
97 }
98
99 static int search_face_cmp(const void *v1, const void *v2)
100 {
101         const SortFace *sfa= v1, *sfb= v2;
102
103         if      (sfa->es[0].edval > sfb->es[0].edval) return 1;
104         else if (sfa->es[0].edval < sfb->es[0].edval) return -1;
105
106         else if (sfa->es[1].edval > sfb->es[1].edval) return 1;
107         else if (sfa->es[1].edval < sfb->es[1].edval) return -1;
108
109         else if (sfa->es[2].edval > sfb->es[2].edval) return 1;
110         else if (sfa->es[2].edval < sfb->es[2].edval) return -1;
111
112         else if (sfa->es[3].edval > sfb->es[3].edval) return 1;
113         else if (sfa->es[3].edval < sfb->es[3].edval) return -1;
114         else                                                                              return 0;
115
116 }
117
118 int BKE_mesh_validate_arrays(Mesh *me, MVert *UNUSED(mverts), unsigned int totvert, MEdge *medges, unsigned int totedge, MFace *mfaces, unsigned int totface, const short do_verbose, const short do_fixes)
119 {
120 #       define PRINT if(do_verbose) printf
121 #       define REMOVE_EDGE_TAG(_med) { _med->v2= _med->v1; do_edge_free= 1; }
122 #       define REMOVE_FACE_TAG(_mf) { _mf->v3=0; do_face_free= 1; }
123
124 //      MVert *mv;
125         MEdge *med;
126         MFace *mf;
127         MFace *mf_prev;
128         unsigned int i;
129
130         int do_face_free= FALSE;
131         int do_edge_free= FALSE;
132
133         int do_edge_recalc= FALSE;
134
135         EdgeHash *edge_hash = BLI_edgehash_new();
136
137         SortFace *sort_faces= MEM_callocN(sizeof(SortFace) * totface, "search faces");
138         SortFace *sf;
139         SortFace *sf_prev;
140         unsigned int totsortface= 0;
141
142         BLI_assert(!(do_fixes && me == NULL));
143
144         PRINT("%s: verts(%u), edges(%u), faces(%u)\n", __func__, totvert, totedge, totface);
145
146         if(totedge == 0 && totface != 0) {
147                 PRINT("    locical error, %u faces and 0 edges\n", totface);
148                 do_edge_recalc= TRUE;
149         }
150
151         for(i=0, med= medges; i<totedge; i++, med++) {
152                 int remove= FALSE;
153                 if(med->v1 == med->v2) {
154                         PRINT("    edge %u: has matching verts, both %u\n", i, med->v1);
155                         remove= do_fixes;
156                 }
157                 if(med->v1 >= totvert) {
158                         PRINT("    edge %u: v1 index out of range, %u\n", i, med->v1);
159                         remove= do_fixes;
160                 }
161                 if(med->v2 >= totvert) {
162                         PRINT("    edge %u: v2 index out of range, %u\n", i, med->v2);
163                         remove= do_fixes;
164                 }
165
166                 if(BLI_edgehash_haskey(edge_hash, med->v1, med->v2)) {
167                         PRINT("    edge %u: is a duplicate of, %d\n", i, GET_INT_FROM_POINTER(BLI_edgehash_lookup(edge_hash, med->v1, med->v2)));
168                         remove= do_fixes;
169                 }
170
171                 if(remove == FALSE){
172                         BLI_edgehash_insert(edge_hash, med->v1, med->v2, SET_INT_IN_POINTER(i));
173                 }
174                 else {
175                         REMOVE_EDGE_TAG(med);
176                 }
177         }
178
179         for(i=0, mf=mfaces, sf=sort_faces; i<totface; i++, mf++) {
180                 int remove= FALSE;
181                 int fidx;
182                 unsigned int fv[4];
183
184                 fidx = mf->v4 ? 3:2;
185                 do {
186                         fv[fidx]= *(&(mf->v1) + fidx);
187                         if(fv[fidx] >= totvert) {
188                                 PRINT("    face %u: 'v%d' index out of range, %u\n", i, fidx + 1, fv[fidx]);
189                                 remove= do_fixes;
190                         }
191                 } while (fidx--);
192
193                 if(remove == FALSE) {
194                         if(mf->v4) {
195                                 if(mf->v1 == mf->v2) { PRINT("    face %u: verts invalid, v1/v2 both %u\n", i, mf->v1); remove= do_fixes; }
196                                 if(mf->v1 == mf->v3) { PRINT("    face %u: verts invalid, v1/v3 both %u\n", i, mf->v1); remove= do_fixes;  }
197                                 if(mf->v1 == mf->v4) { PRINT("    face %u: verts invalid, v1/v4 both %u\n", i, mf->v1); remove= do_fixes;  }
198
199                                 if(mf->v2 == mf->v3) { PRINT("    face %u: verts invalid, v2/v3 both %u\n", i, mf->v2); remove= do_fixes;  }
200                                 if(mf->v2 == mf->v4) { PRINT("    face %u: verts invalid, v2/v4 both %u\n", i, mf->v2); remove= do_fixes;  }
201
202                                 if(mf->v3 == mf->v4) { PRINT("    face %u: verts invalid, v3/v4 both %u\n", i, mf->v3); remove= do_fixes;  }
203                         }
204                         else {
205                                 if(mf->v1 == mf->v2) { PRINT("    faceT %u: verts invalid, v1/v2 both %u\n", i, mf->v1); remove= do_fixes; }
206                                 if(mf->v1 == mf->v3) { PRINT("    faceT %u: verts invalid, v1/v3 both %u\n", i, mf->v1); remove= do_fixes; }
207
208                                 if(mf->v2 == mf->v3) { PRINT("    faceT %u: verts invalid, v2/v3 both %u\n", i, mf->v2); remove= do_fixes; }
209                         }
210
211                         if(remove == FALSE) {
212                                 if(totedge) {
213                                         if(mf->v4) {
214                                                 if(!BLI_edgehash_haskey(edge_hash, mf->v1, mf->v2)) { PRINT("    face %u: edge v1/v2 (%u,%u) is missing egde data\n", i, mf->v1, mf->v2); do_edge_recalc= TRUE; }
215                                                 if(!BLI_edgehash_haskey(edge_hash, mf->v2, mf->v3)) { PRINT("    face %u: edge v2/v3 (%u,%u) is missing egde data\n", i, mf->v2, mf->v3); do_edge_recalc= TRUE; }
216                                                 if(!BLI_edgehash_haskey(edge_hash, mf->v3, mf->v4)) { PRINT("    face %u: edge v3/v4 (%u,%u) is missing egde data\n", i, mf->v3, mf->v4); do_edge_recalc= TRUE; }
217                                                 if(!BLI_edgehash_haskey(edge_hash, mf->v4, mf->v1)) { PRINT("    face %u: edge v4/v1 (%u,%u) is missing egde data\n", i, mf->v4, mf->v1); do_edge_recalc= TRUE; }
218                                         }
219                                         else {
220                                                 if(!BLI_edgehash_haskey(edge_hash, mf->v1, mf->v2)) { PRINT("    face %u: edge v1/v2 (%u,%u) is missing egde data\n", i, mf->v1, mf->v2); do_edge_recalc= TRUE; }
221                                                 if(!BLI_edgehash_haskey(edge_hash, mf->v2, mf->v3)) { PRINT("    face %u: edge v2/v3 (%u,%u) is missing egde data\n", i, mf->v2, mf->v3); do_edge_recalc= TRUE; }
222                                                 if(!BLI_edgehash_haskey(edge_hash, mf->v3, mf->v1)) { PRINT("    face %u: edge v3/v1 (%u,%u) is missing egde data\n", i, mf->v3, mf->v1); do_edge_recalc= TRUE; }
223                                         }
224                                 }
225
226                                 sf->index = i;
227
228                                 if(mf->v4) {
229                                         edge_store_from_mface_quad(sf->es, mf);
230
231                                         qsort(sf->es, 4, sizeof(int64_t), int64_cmp);
232                                 }
233                                 else {
234                                         edge_store_from_mface_tri(sf->es, mf);
235                                         qsort(sf->es, 3, sizeof(int64_t), int64_cmp);
236                                 }
237
238                                 totsortface++;
239                                 sf++;
240                         }
241                 }
242                 if(remove) {
243                         REMOVE_FACE_TAG(mf);
244                 }
245         }
246
247         qsort(sort_faces, totsortface, sizeof(SortFace), search_face_cmp);
248
249         sf= sort_faces;
250         sf_prev= sf;
251         sf++;
252
253         for(i=1; i<totsortface; i++, sf++) {
254                 int remove= FALSE;
255                 /* on a valid mesh, code below will never run */
256                 if(memcmp(sf->es, sf_prev->es, sizeof(sf_prev->es)) == 0) {
257                         mf= mfaces + sf->index;
258
259                         if(do_verbose) {
260                                 mf_prev= mfaces + sf_prev->index;
261                                 if(mf->v4) {
262                                         PRINT("    face %u & %u: are duplicates (%u,%u,%u,%u) (%u,%u,%u,%u)\n", sf->index, sf_prev->index, mf->v1, mf->v2, mf->v3, mf->v4, mf_prev->v1, mf_prev->v2, mf_prev->v3, mf_prev->v4);
263                                 }
264                                 else {
265                                         PRINT("    face %u & %u: are duplicates (%u,%u,%u) (%u,%u,%u)\n", sf->index, sf_prev->index, mf->v1, mf->v2, mf->v3, mf_prev->v1, mf_prev->v2, mf_prev->v3);
266                                 }
267                         }
268
269                         remove= do_fixes;
270                 }
271                 else {
272                         sf_prev= sf;
273                 }
274
275                 if(remove) {
276                         REMOVE_FACE_TAG(mf);
277                 }
278         }
279
280         BLI_edgehash_free(edge_hash, NULL);
281         MEM_freeN(sort_faces);
282
283         PRINT("BKE_mesh_validate: finished\n\n");
284
285 #        undef PRINT
286 #        undef REMOVE_EDGE_TAG
287 #        undef REMOVE_FACE_TAG
288
289         if(me) {
290                 if(do_face_free) {
291                         mesh_strip_loose_faces(me);
292                 }
293
294                 if (do_edge_free) {
295                         mesh_strip_loose_edges(me);
296                 }
297
298                 if(do_fixes && do_edge_recalc) {
299                         BKE_mesh_calc_edges(me, TRUE);
300                 }
301         }
302
303         return (do_face_free || do_edge_free || do_edge_recalc);
304 }
305
306 int BKE_mesh_validate(Mesh *me, int do_verbose)
307 {
308         if(do_verbose) {
309                 printf("MESH: %s\n", me->id.name+2);
310         }
311         return BKE_mesh_validate_arrays(me, me->mvert, me->totvert, me->medge, me->totedge, me->mface, me->totface, do_verbose, TRUE);
312 }
313
314 int BKE_mesh_validate_dm(DerivedMesh *dm)
315 {
316         return BKE_mesh_validate_arrays(NULL, dm->getVertArray(dm), dm->getNumVerts(dm), dm->getEdgeArray(dm), dm->getNumEdges(dm), dm->getFaceArray(dm), dm->getNumFaces(dm), TRUE, FALSE);
317 }
318
319 void BKE_mesh_calc_edges(Mesh *mesh, int update)
320 {
321         CustomData edata;
322         EdgeHashIterator *ehi;
323         MFace *mf = mesh->mface;
324         MEdge *med, *med_orig;
325         EdgeHash *eh = BLI_edgehash_new();
326         int i, totedge, totface = mesh->totface;
327
328         if(mesh->totedge==0)
329                 update= 0;
330
331         if(update) {
332                 /* assume existing edges are valid
333                  * useful when adding more faces and generating edges from them */
334                 med= mesh->medge;
335                 for(i= 0; i<mesh->totedge; i++, med++)
336                         BLI_edgehash_insert(eh, med->v1, med->v2, med);
337         }
338
339         for (i = 0; i < totface; i++, mf++) {
340                 if (!BLI_edgehash_haskey(eh, mf->v1, mf->v2))
341                         BLI_edgehash_insert(eh, mf->v1, mf->v2, NULL);
342                 if (!BLI_edgehash_haskey(eh, mf->v2, mf->v3))
343                         BLI_edgehash_insert(eh, mf->v2, mf->v3, NULL);
344
345                 if (mf->v4) {
346                         if (!BLI_edgehash_haskey(eh, mf->v3, mf->v4))
347                                 BLI_edgehash_insert(eh, mf->v3, mf->v4, NULL);
348                         if (!BLI_edgehash_haskey(eh, mf->v4, mf->v1))
349                                 BLI_edgehash_insert(eh, mf->v4, mf->v1, NULL);
350                 } else {
351                         if (!BLI_edgehash_haskey(eh, mf->v3, mf->v1))
352                                 BLI_edgehash_insert(eh, mf->v3, mf->v1, NULL);
353                 }
354         }
355
356         totedge = BLI_edgehash_size(eh);
357
358         /* write new edges into a temporary CustomData */
359         memset(&edata, 0, sizeof(edata));
360         CustomData_add_layer(&edata, CD_MEDGE, CD_CALLOC, NULL, totedge);
361
362         ehi = BLI_edgehashIterator_new(eh);
363         med = CustomData_get_layer(&edata, CD_MEDGE);
364         for(i = 0; !BLI_edgehashIterator_isDone(ehi);
365                 BLI_edgehashIterator_step(ehi), ++i, ++med) {
366
367                 if(update && (med_orig=BLI_edgehashIterator_getValue(ehi))) {
368                         *med= *med_orig; /* copy from the original */
369                 } else {
370                         BLI_edgehashIterator_getKey(ehi, (int*)&med->v1, (int*)&med->v2);
371                         med->flag = ME_EDGEDRAW|ME_EDGERENDER|SELECT; /* select for newly created meshes which are selected [#25595] */
372                 }
373         }
374         BLI_edgehashIterator_free(ehi);
375
376         /* free old CustomData and assign new one */
377         CustomData_free(&mesh->edata, mesh->totedge);
378         mesh->edata = edata;
379         mesh->totedge = totedge;
380
381         mesh->medge = CustomData_get_layer(&mesh->edata, CD_MEDGE);
382
383         BLI_edgehash_free(eh, NULL);
384 }