4f68ab823294f181da1957fb7ceade2d563de604
[blender.git] / source / blender / blenkernel / intern / anim.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) 2001-2002 by NaN Holding BV.
19  * All rights reserved.
20  *
21  * The Original Code is: all of this file.
22  *
23  * Contributor(s): none yet.
24  *
25  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
26  */
27
28 /** \file blender/blenkernel/intern/anim.c
29  *  \ingroup bke
30  */
31
32 #include <stdio.h>
33 #include <math.h>
34 #include <string.h>
35
36 #include "MEM_guardedalloc.h"
37
38 #include "BLI_blenlib.h"
39 #include "BLI_math.h"
40 #include "BLI_rand.h"
41 #include "BLI_utildefines.h"
42
43 #include "DNA_anim_types.h"
44 #include "DNA_armature_types.h"
45 #include "DNA_group_types.h"
46 #include "DNA_key_types.h"
47 #include "DNA_mesh_types.h"
48 #include "DNA_meshdata_types.h"
49 #include "DNA_scene_types.h"
50 #include "DNA_vfont_types.h"
51
52 #include "BKE_animsys.h"
53 #include "BKE_curve.h"
54 #include "BKE_DerivedMesh.h"
55 #include "BKE_depsgraph.h"
56 #include "BKE_font.h"
57 #include "BKE_group.h"
58 #include "BKE_global.h"
59 #include "BKE_key.h"
60 #include "BKE_lattice.h"
61 #include "BKE_main.h"
62 #include "BKE_mesh.h"
63 #include "BKE_object.h"
64 #include "BKE_particle.h"
65 #include "BKE_scene.h"
66 #include "BKE_tessmesh.h"
67 #include "BKE_depsgraph.h"
68 #include "BKE_anim.h"
69 #include "BKE_report.h"
70
71
72 // XXX bad level call...
73
74 /* --------------------- */
75 /* forward declarations */
76
77 static void object_duplilist_recursive(ID *id, Scene *scene, Object *ob, ListBase *duplilist, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated);
78
79 /* ******************************************************************** */
80 /* Animation Visualization */
81
82 /* Initialize the default settings for animation visualization */
83 void animviz_settings_init(bAnimVizSettings *avs)
84 {
85         /* sanity check */
86         if (avs == NULL)
87                 return;
88
89         /* ghosting settings */
90         avs->ghost_bc = avs->ghost_ac = 10;
91
92         avs->ghost_sf = 1; /* xxx - take from scene instead? */
93         avs->ghost_ef = 250; /* xxx - take from scene instead? */
94
95         avs->ghost_step = 1;
96
97
98         /* path settings */
99         avs->path_bc = avs->path_ac = 10;
100
101         avs->path_sf = 1; /* xxx - take from scene instead? */
102         avs->path_ef = 250; /* xxx - take from scene instead? */
103
104         avs->path_viewflag = (MOTIONPATH_VIEW_KFRAS | MOTIONPATH_VIEW_KFNOS);
105
106         avs->path_step = 1;
107 }
108
109 /* ------------------- */
110
111 /* Free the given motion path's cache */
112 void animviz_free_motionpath_cache(bMotionPath *mpath) 
113 {
114         /* sanity check */
115         if (mpath == NULL) 
116                 return;
117                 
118         /* free the path if necessary */
119         if (mpath->points)
120                 MEM_freeN(mpath->points);
121         
122         /* reset the relevant parameters */
123         mpath->points = NULL;
124         mpath->length = 0;
125 }
126
127 /* Free the given motion path instance and its data 
128  * NOTE: this frees the motion path given!
129  */
130 void animviz_free_motionpath(bMotionPath *mpath)
131 {
132         /* sanity check */
133         if (mpath == NULL)
134                 return;
135         
136         /* free the cache first */
137         animviz_free_motionpath_cache(mpath);
138         
139         /* now the instance itself */
140         MEM_freeN(mpath);
141 }
142
143 /* ------------------- */
144
145 /* Setup motion paths for the given data
146  * - Only used when explicitly calculating paths on bones which may/may not be consider already
147  *
148  * < scene: current scene (for frame ranges, etc.)
149  * < ob: object to add paths for (must be provided)
150  * < pchan: posechannel to add paths for (optional; if not provided, object-paths are assumed)
151  */
152 bMotionPath *animviz_verify_motionpaths(ReportList *reports, Scene *scene, Object *ob, bPoseChannel *pchan)
153 {
154         bAnimVizSettings *avs;
155         bMotionPath *mpath, **dst;
156         
157         /* sanity checks */
158         if (ELEM(NULL, scene, ob))
159                 return NULL;
160                 
161         /* get destination data */
162         if (pchan) {
163                 /* paths for posechannel - assume that posechannel belongs to the object */
164                 avs = &ob->pose->avs;
165                 dst = &pchan->mpath;
166         }
167         else {
168                 /* paths for object */
169                 avs = &ob->avs;
170                 dst = &ob->mpath;
171         }
172
173         /* avoid 0 size allocs */
174         if (avs->path_sf >= avs->path_ef) {
175                 BKE_reportf(reports, RPT_ERROR,
176                             "Motion Path frame extents invalid for %s (%d to %d).%s\n",
177                             (pchan) ? pchan->name : ob->id.name,
178                             avs->path_sf, avs->path_ef,
179                             (avs->path_sf == avs->path_ef) ? " Cannot have single-frame paths." : "");
180                 return NULL;
181         }
182
183         /* if there is already a motionpath, just return that,
184          * provided it's settings are ok (saves extra free+alloc)
185          */
186         if (*dst != NULL) {
187                 int expected_length = avs->path_ef - avs->path_sf;
188                 
189                 mpath = *dst;
190                 
191                 /* path is "valid" if length is valid, but must also be of the same length as is being requested */
192                 if ((mpath->start_frame != mpath->end_frame) && (mpath->length > 0)) {
193                         /* outer check ensures that we have some curve data for this path */
194                         if (mpath->length == expected_length) {
195                                 /* return/use this as it is already valid length */
196                                 return mpath;
197                         }
198                         else {
199                                 /* clear the existing path (as the range has changed), and reallocate below */
200                                 animviz_free_motionpath_cache(mpath);
201                         }
202                 }
203         }
204         else {
205                 /* create a new motionpath, and assign it */
206                 mpath = MEM_callocN(sizeof(bMotionPath), "bMotionPath");
207                 *dst = mpath;
208         }
209         
210         /* set settings from the viz settings */
211         mpath->start_frame = avs->path_sf;
212         mpath->end_frame = avs->path_ef;
213         
214         mpath->length = mpath->end_frame - mpath->start_frame;
215         
216         if (avs->path_bakeflag & MOTIONPATH_BAKE_HEADS)
217                 mpath->flag |= MOTIONPATH_FLAG_BHEAD;
218         else
219                 mpath->flag &= ~MOTIONPATH_FLAG_BHEAD;
220         
221         /* allocate a cache */
222         mpath->points = MEM_callocN(sizeof(bMotionPathVert) * mpath->length, "bMotionPathVerts");
223         
224         /* tag viz settings as currently having some path(s) which use it */
225         avs->path_bakeflag |= MOTIONPATH_BAKE_HAS_PATHS;
226         
227         /* return it */
228         return mpath;
229 }
230
231 /* ------------------- */
232
233 /* Motion path needing to be baked (mpt) */
234 typedef struct MPathTarget {
235         struct MPathTarget *next, *prev;
236         
237         bMotionPath *mpath;         /* motion path in question */
238         
239         Object *ob;                 /* source object */
240         bPoseChannel *pchan;        /* source posechannel (if applicable) */
241 } MPathTarget;
242
243 /* ........ */
244
245 /* get list of motion paths to be baked for the given object
246  *  - assumes the given list is ready to be used
247  */
248 /* TODO: it would be nice in future to be able to update objects dependent on these bones too? */
249 void animviz_get_object_motionpaths(Object *ob, ListBase *targets)
250 {
251         MPathTarget *mpt;
252         
253         /* object itself first */
254         if ((ob->avs.recalc & ANIMVIZ_RECALC_PATHS) && (ob->mpath)) {
255                 /* new target for object */
256                 mpt = MEM_callocN(sizeof(MPathTarget), "MPathTarget Ob");
257                 BLI_addtail(targets, mpt);
258                 
259                 mpt->mpath = ob->mpath;
260                 mpt->ob = ob;
261         }
262         
263         /* bones */
264         if ((ob->pose) && (ob->pose->avs.recalc & ANIMVIZ_RECALC_PATHS)) {
265                 bArmature *arm = ob->data;
266                 bPoseChannel *pchan;
267                 
268                 for (pchan = ob->pose->chanbase.first; pchan; pchan = pchan->next) {
269                         if ((pchan->bone) && (arm->layer & pchan->bone->layer) && (pchan->mpath)) {
270                                 /* new target for bone */
271                                 mpt = MEM_callocN(sizeof(MPathTarget), "MPathTarget PoseBone");
272                                 BLI_addtail(targets, mpt);
273                                 
274                                 mpt->mpath = pchan->mpath;
275                                 mpt->ob = ob;
276                                 mpt->pchan = pchan;
277                         }
278                 }
279         }
280 }
281
282 /* ........ */
283
284 /* Note on evaluation optimizations:
285  * Optimisations currently used here play tricks with the depsgraph in order to try and 
286  * evaluate as few objects as strictly necessary to get nicer performance under standard
287  * production conditions. For those people who really need the accurate version, 
288  * disable the ifdef (i.e. 1 -> 0) and comment out the call to motionpaths_calc_optimise_depsgraph()
289  */
290
291 /* tweak the object ordering to trick depsgraph into making MotionPath calculations run faster */
292 static void motionpaths_calc_optimise_depsgraph(Scene *scene, ListBase *targets)
293 {
294         Base *base, *baseNext;
295         MPathTarget *mpt;
296         
297         /* make sure our temp-tag isn't already in use */
298         for (base = scene->base.first; base; base = base->next)
299                 base->object->flag &= ~BA_TEMP_TAG;
300         
301         /* for each target, dump its object to the start of the list if it wasn't moved already */
302         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
303                 for (base = scene->base.first; base; base = baseNext) {
304                         baseNext = base->next;
305                         
306                         if ((base->object == mpt->ob) && !(mpt->ob->flag & BA_TEMP_TAG)) {
307                                 BLI_remlink(&scene->base, base);
308                                 BLI_addhead(&scene->base, base);
309                                 
310                                 mpt->ob->flag |= BA_TEMP_TAG;
311
312                                 /* we really don't need to continue anymore once this happens, but this line might really 'break' */
313                                 break;
314                         }
315                 }
316         }
317         
318         /* "brew me a list that's sorted a bit faster now depsy" */
319         DAG_scene_sort(G.main, scene);
320 }
321
322 /* update scene for current frame */
323 static void motionpaths_calc_update_scene(Scene *scene)
324 {
325 #if 1 // 'production' optimizations always on
326         Base *base, *last = NULL;
327         
328         /* only stuff that moves or needs display still */
329         DAG_scene_update_flags(G.main, scene, scene->lay, TRUE);
330         
331         /* find the last object with the tag 
332          * - all those afterwards are assumed to not be relevant for our calculations
333          */
334         /* optimize further by moving out... */
335         for (base = scene->base.first; base; base = base->next) {
336                 if (base->object->flag & BA_TEMP_TAG)
337                         last = base;
338         }
339         
340         /* perform updates for tagged objects */
341         /* XXX: this will break if rigs depend on scene or other data that
342          * is animated but not attached to/updatable from objects */
343         for (base = scene->base.first; base; base = base->next) {
344                 /* update this object */
345                 BKE_object_handle_update(scene, base->object);
346                 
347                 /* if this is the last one we need to update, let's stop to save some time */
348                 if (base == last)
349                         break;
350         }
351 #else // original, 'always correct' version
352           /* do all updates
353            *  - if this is too slow, resort to using a more efficient way
354            *    that doesn't force complete update, but for now, this is the
355            *    most accurate way!
356            */
357         BKE_scene_update_for_newframe(G.main, scene, scene->lay); /* XXX this is the best way we can get anything moving */
358 #endif
359 }
360
361 /* ........ */
362
363 /* perform baking for the targets on the current frame */
364 static void motionpaths_calc_bake_targets(Scene *scene, ListBase *targets)
365 {
366         MPathTarget *mpt;
367         
368         /* for each target, check if it can be baked on the current frame */
369         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
370                 bMotionPath *mpath = mpt->mpath;
371                 bMotionPathVert *mpv;
372                 
373                 /* current frame must be within the range the cache works for 
374                  *      - is inclusive of the first frame, but not the last otherwise we get buffer overruns
375                  */
376                 if ((CFRA < mpath->start_frame) || (CFRA >= mpath->end_frame))
377                         continue;
378                 
379                 /* get the relevant cache vert to write to */
380                 mpv = mpath->points + (CFRA - mpath->start_frame);
381                 
382                 /* pose-channel or object path baking? */
383                 if (mpt->pchan) {
384                         /* heads or tails */
385                         if (mpath->flag & MOTIONPATH_FLAG_BHEAD) {
386                                 copy_v3_v3(mpv->co, mpt->pchan->pose_head);
387                         }
388                         else {
389                                 copy_v3_v3(mpv->co, mpt->pchan->pose_tail);
390                         }
391                         
392                         /* result must be in worldspace */
393                         mul_m4_v3(mpt->ob->obmat, mpv->co);
394                 }
395                 else {
396                         /* worldspace object location */
397                         copy_v3_v3(mpv->co, mpt->ob->obmat[3]);
398                 }
399         }
400 }
401
402 /* Perform baking of the given object's and/or its bones' transforms to motion paths 
403  *      - scene: current scene
404  *      - ob: object whose flagged motionpaths should get calculated
405  *      - recalc: whether we need to
406  */
407 /* TODO: include reports pointer? */
408 void animviz_calc_motionpaths(Scene *scene, ListBase *targets)
409 {
410         MPathTarget *mpt;
411         int sfra, efra;
412         int cfra;
413         
414         /* sanity check */
415         if (ELEM(NULL, targets, targets->first))
416                 return;
417         
418         /* set frame values */
419         cfra = CFRA;
420         sfra = efra = cfra;
421         
422         /* TODO: this method could be improved...
423          * 1) max range for standard baking
424          * 2) minimum range for recalc baking (i.e. between keyframes, but how?) */
425         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
426                 /* try to increase area to do (only as much as needed) */
427                 sfra = MIN2(sfra, mpt->mpath->start_frame);
428                 efra = MAX2(efra, mpt->mpath->end_frame);
429         }
430         if (efra <= sfra) return;
431         
432         /* optimize the depsgraph for faster updates */
433         /* TODO: whether this is used should depend on some setting for the level of optimizations used */
434         motionpaths_calc_optimise_depsgraph(scene, targets);
435         
436         /* calculate path over requested range */
437         for (CFRA = sfra; CFRA <= efra; CFRA++) {
438                 /* update relevant data for new frame */
439                 motionpaths_calc_update_scene(scene);
440                 
441                 /* perform baking for targets */
442                 motionpaths_calc_bake_targets(scene, targets);
443         }
444         
445         /* reset original environment */
446         CFRA = cfra;
447         motionpaths_calc_update_scene(scene);
448         
449         /* clear recalc flags from targets */
450         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
451                 bAnimVizSettings *avs;
452                 
453                 /* get pointer to animviz settings for each target */
454                 if (mpt->pchan)
455                         avs = &mpt->ob->pose->avs;
456                 else
457                         avs = &mpt->ob->avs;
458                 
459                 /* clear the flag requesting recalculation of targets */
460                 avs->recalc &= ~ANIMVIZ_RECALC_PATHS;
461         }
462 }
463
464 /* ******************************************************************** */
465 /* Curve Paths - for curve deforms and/or curve following */
466
467 /* free curve path data 
468  * NOTE: frees the path itself!
469  * NOTE: this is increasingly inaccurate with non-uniform BevPoint subdivisions [#24633]
470  */
471 void free_path(Path *path)
472 {
473         if (path->data) MEM_freeN(path->data);
474         MEM_freeN(path);
475 }
476
477 /* calculate a curve-deform path for a curve 
478  *  - only called from displist.c -> do_makeDispListCurveTypes
479  */
480 void calc_curvepath(Object *ob)
481 {
482         BevList *bl;
483         BevPoint *bevp, *bevpn, *bevpfirst, *bevplast;
484         PathPoint *pp;
485         Curve *cu;
486         Nurb *nu;
487         Path *path;
488         float *fp, *dist, *maxdist, xyz[3];
489         float fac, d = 0, fac1, fac2;
490         int a, tot, cycl = 0;
491         ListBase *nurbs;
492         
493         /* in a path vertices are with equal differences: path->len = number of verts */
494         /* NOW WITH BEVELCURVE!!! */
495         
496         if (ob == NULL || ob->type != OB_CURVE) {
497                 return;
498         }
499         cu = ob->data;
500
501         if (cu->path) free_path(cu->path);
502         cu->path = NULL;
503         
504         /* weak! can only use first curve */
505         bl = cu->bev.first;
506         if (bl == NULL || !bl->nr) {
507                 return;
508         }
509
510         nurbs = BKE_curve_nurbs_get(cu);
511         nu = nurbs->first;
512
513         cu->path = path = MEM_callocN(sizeof(Path), "calc_curvepath");
514         
515         /* if POLY: last vertice != first vertice */
516         cycl = (bl->poly != -1);
517         
518         tot = cycl ? bl->nr : bl->nr - 1;
519         
520         path->len = tot + 1;
521         /* exception: vector handle paths and polygon paths should be subdivided at least a factor resolu */
522         if (path->len < nu->resolu * SEGMENTSU(nu)) {
523                 path->len = nu->resolu * SEGMENTSU(nu);
524         }
525         
526         dist = (float *)MEM_mallocN((tot + 1) * 4, "calcpathdist");
527
528         /* all lengths in *dist */
529         bevp = bevpfirst = (BevPoint *)(bl + 1);
530         fp = dist;
531         *fp = 0.0f;
532         for (a = 0; a < tot; a++) {
533                 fp++;
534                 if (cycl && a == tot - 1)
535                         sub_v3_v3v3(xyz, bevpfirst->vec, bevp->vec);
536                 else
537                         sub_v3_v3v3(xyz, (bevp + 1)->vec, bevp->vec);
538                 
539                 *fp = *(fp - 1) + len_v3(xyz);
540                 bevp++;
541         }
542         
543         path->totdist = *fp;
544         
545         /* the path verts  in path->data */
546         /* now also with TILT value */
547         pp = path->data = (PathPoint *)MEM_callocN(sizeof(PathPoint) * path->len, "pathdata");
548
549         bevp = bevpfirst;
550         bevpn = bevp + 1;
551         bevplast = bevpfirst + (bl->nr - 1);
552         fp = dist + 1;
553         maxdist = dist + tot;
554         fac = 1.0f / ((float)path->len - 1.0f);
555         fac = fac * path->totdist;
556         
557         for (a = 0; a < path->len; a++) {
558                 
559                 d = ((float)a) * fac;
560                 
561                 /* we're looking for location (distance) 'd' in the array */
562                 while ((d >= *fp) && fp < maxdist) {
563                         fp++;
564                         if (bevp < bevplast) bevp++;
565                         bevpn = bevp + 1;
566                         if (UNLIKELY(bevpn > bevplast)) {
567                                 bevpn = cycl ? bevpfirst : bevplast;
568                         }
569                 }
570                 
571                 fac1 = (*(fp) - d) / (*(fp) - *(fp - 1));
572                 fac2 = 1.0f - fac1;
573
574                 interp_v3_v3v3(pp->vec, bevp->vec, bevpn->vec, fac2);
575                 pp->vec[3] = fac1 * bevp->alfa   + fac2 * bevpn->alfa;
576                 pp->radius = fac1 * bevp->radius + fac2 * bevpn->radius;
577                 pp->weight = fac1 * bevp->weight + fac2 * bevpn->weight;
578                 interp_qt_qtqt(pp->quat, bevp->quat, bevpn->quat, fac2);
579                 normalize_qt(pp->quat);
580                 
581                 pp++;
582         }
583         
584         MEM_freeN(dist);
585 }
586
587 static int interval_test(const int min, const int max, int p1, const int cycl)
588 {
589         if (cycl) {
590                 if      (p1 < min) p1 = ((p1 - min) % (max - min + 1)) + max + 1;
591                 else if (p1 > max) p1 = ((p1 - min) % (max - min + 1)) + min;
592         }
593         else {
594                 if      (p1 < min) p1 = min;
595                 else if (p1 > max) p1 = max;
596         }
597         return p1;
598 }
599
600
601 /* calculate the deformation implied by the curve path at a given parametric position,
602  * and returns whether this operation succeeded.
603  *
604  * note: ctime is normalized range <0-1>
605  *
606  * returns OK: 1/0
607  */
608 int where_on_path(Object *ob, float ctime, float vec[4], float dir[3], float quat[4], float *radius, float *weight)
609 {
610         Curve *cu;
611         Nurb *nu;
612         BevList *bl;
613         Path *path;
614         PathPoint *pp, *p0, *p1, *p2, *p3;
615         float fac;
616         float data[4];
617         int cycl = 0, s0, s1, s2, s3;
618
619         if (ob == NULL || ob->type != OB_CURVE) return 0;
620         cu = ob->data;
621         if (cu->path == NULL || cu->path->data == NULL) {
622                 printf("no path!\n");
623                 return 0;
624         }
625         path = cu->path;
626         pp = path->data;
627         
628         /* test for cyclic */
629         bl = cu->bev.first;
630         if (!bl) return 0;
631         if (!bl->nr) return 0;
632         if (bl->poly > -1) cycl = 1;
633
634         ctime *= (path->len - 1);
635         
636         s1 = (int)floor(ctime);
637         fac = (float)(s1 + 1) - ctime;
638
639         /* path->len is corected for cyclic */
640         s0 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 - 1, cycl);
641         s1 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1, cycl);
642         s2 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 + 1, cycl);
643         s3 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 + 2, cycl);
644
645         p0 = pp + s0;
646         p1 = pp + s1;
647         p2 = pp + s2;
648         p3 = pp + s3;
649
650         /* note, commented out for follow constraint */
651         //if (cu->flag & CU_FOLLOW) {
652
653         key_curve_tangent_weights(1.0f - fac, data, KEY_BSPLINE);
654
655         interp_v3_v3v3v3v3(dir, p0->vec, p1->vec, p2->vec, p3->vec, data);
656
657         /* make compatible with vectoquat */
658         negate_v3(dir);
659         //}
660         
661         nu = cu->nurb.first;
662
663         /* make sure that first and last frame are included in the vectors here  */
664         if (nu->type == CU_POLY) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_LINEAR);
665         else if (nu->type == CU_BEZIER) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_LINEAR);
666         else if (s0 == s1 || p2 == p3) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_CARDINAL);
667         else key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_BSPLINE);
668
669         vec[0] = data[0] * p0->vec[0] + data[1] * p1->vec[0] + data[2] * p2->vec[0] + data[3] * p3->vec[0]; /* X */
670         vec[1] = data[0] * p0->vec[1] + data[1] * p1->vec[1] + data[2] * p2->vec[1] + data[3] * p3->vec[1]; /* Y */
671         vec[2] = data[0] * p0->vec[2] + data[1] * p1->vec[2] + data[2] * p2->vec[2] + data[3] * p3->vec[2]; /* Z */
672         vec[3] = data[0] * p0->vec[3] + data[1] * p1->vec[3] + data[2] * p2->vec[3] + data[3] * p3->vec[3]; /* Tilt, should not be needed since we have quat still used */
673
674         if (quat) {
675                 float totfac, q1[4], q2[4];
676
677                 totfac = data[0] + data[3];
678                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(q1, p0->quat, p3->quat, data[3] / totfac);
679                 else copy_qt_qt(q1, p1->quat);
680
681                 totfac = data[1] + data[2];
682                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(q2, p1->quat, p2->quat, data[2] / totfac);
683                 else copy_qt_qt(q2, p3->quat);
684
685                 totfac = data[0] + data[1] + data[2] + data[3];
686                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(quat, q1, q2, (data[1] + data[2]) / totfac);
687                 else copy_qt_qt(quat, q2);
688         }
689
690         if (radius)
691                 *radius = data[0] * p0->radius + data[1] * p1->radius + data[2] * p2->radius + data[3] * p3->radius;
692
693         if (weight)
694                 *weight = data[0] * p0->weight + data[1] * p1->weight + data[2] * p2->weight + data[3] * p3->weight;
695
696         return 1;
697 }
698
699 /* ******************************************************************** */
700 /* Dupli-Geometry */
701
702 static DupliObject *new_dupli_object(ListBase *lb, Object *ob, float mat[][4], int lay, int index, int par_index, int type, int animated)
703 {
704         DupliObject *dob = MEM_callocN(sizeof(DupliObject), "dupliobject");
705         
706         BLI_addtail(lb, dob);
707         dob->ob = ob;
708         copy_m4_m4(dob->mat, mat);
709         copy_m4_m4(dob->omat, ob->obmat);
710         dob->origlay = ob->lay;
711         dob->index = index;
712         dob->particle_index = par_index;
713         dob->type = type;
714         dob->animated = (type == OB_DUPLIGROUP) && animated;
715         ob->lay = lay;
716         
717         return dob;
718 }
719
720 static void group_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *ob, int par_index, int level, int animated)
721 {
722         DupliObject *dob;
723         Group *group;
724         GroupObject *go;
725         float mat[4][4], tmat[4][4];
726         
727         if (ob->dup_group == NULL) return;
728         group = ob->dup_group;
729         
730         /* simple preventing of too deep nested groups */
731         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
732         
733         /* handles animated groups, and */
734         /* we need to check update for objects that are not in scene... */
735         group_handle_recalc_and_update(scene, ob, group);
736         animated = animated || group_is_animated(ob, group);
737         
738         for (go = group->gobject.first; go; go = go->next) {
739                 /* note, if you check on layer here, render goes wrong... it still deforms verts and uses parent imat */
740                 if (go->ob != ob) {
741                         
742                         /* group dupli offset, should apply after everything else */
743                         if (!is_zero_v3(group->dupli_ofs)) {
744                                 copy_m4_m4(tmat, go->ob->obmat);
745                                 sub_v3_v3v3(tmat[3], tmat[3], group->dupli_ofs);
746                                 mult_m4_m4m4(mat, ob->obmat, tmat);
747                         }
748                         else {
749                                 mult_m4_m4m4(mat, ob->obmat, go->ob->obmat);
750                         }
751                         
752                         dob = new_dupli_object(lb, go->ob, mat, ob->lay, 0, par_index, OB_DUPLIGROUP, animated);
753
754                         /* check the group instance and object layers match, also that the object visible flags are ok. */
755                         if ((dob->origlay & group->layer) == 0 ||
756                             ((G.is_rendering == FALSE) && dob->ob->restrictflag & OB_RESTRICT_VIEW) ||
757                             ((G.is_rendering == TRUE)  && dob->ob->restrictflag & OB_RESTRICT_RENDER))
758                         {
759                                 dob->no_draw = TRUE;
760                         }
761                         else {
762                                 dob->no_draw = FALSE;
763                         }
764
765                         if (go->ob->transflag & OB_DUPLI) {
766                                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->mat);
767                                 object_duplilist_recursive(&group->id, scene, go->ob, lb, ob->obmat, par_index, level + 1, animated);
768                                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->omat);
769                         }
770                 }
771         }
772 }
773
774 static void frames_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *ob, int par_index, int level, int animated)
775 {
776         extern int enable_cu_speed; /* object.c */
777         Object copyob;
778         int cfrao = scene->r.cfra;
779         int dupend = ob->dupend;
780         
781         /* simple prevention of too deep nested groups */
782         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
783         
784         /* if we don't have any data/settings which will lead to object movement,
785          * don't waste time trying, as it will all look the same...
786          */
787         if (ob->parent == NULL && ob->constraints.first == NULL && ob->adt == NULL)
788                 return;
789         
790         /* make a copy of the object's original data (before any dupli-data overwrites it) 
791          * as we'll need this to keep track of unkeyed data
792          *      - this doesn't take into account other data that can be reached from the object,
793          *        for example it's shapekeys or bones, hence the need for an update flush at the end
794          */
795         copyob = *ob;
796         
797         /* duplicate over the required range */
798         if (ob->transflag & OB_DUPLINOSPEED) enable_cu_speed = 0;
799         
800         for (scene->r.cfra = ob->dupsta; scene->r.cfra <= dupend; scene->r.cfra++) {
801                 short ok = 1;
802                 
803                 /* - dupoff = how often a frames within the range shouldn't be made into duplis
804                  * - dupon = the length of each "skipping" block in frames
805                  */
806                 if (ob->dupoff) {
807                         ok = scene->r.cfra - ob->dupsta;
808                         ok = ok % (ob->dupon + ob->dupoff);
809                         ok = (ok < ob->dupon);
810                 }
811                 
812                 if (ok) {       
813                         DupliObject *dob;
814                         
815                         /* WARNING: doing animation updates in this way is not terribly accurate, as the dependencies
816                          * and/or other objects which may affect this object's transforms are not updated either.
817                          * However, this has always been the way that this worked (i.e. pre 2.5), so I guess that it'll be fine!
818                          */
819                         BKE_animsys_evaluate_animdata(scene, &ob->id, ob->adt, (float)scene->r.cfra, ADT_RECALC_ANIM); /* ob-eval will do drivers, so we don't need to do them */
820                         BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, (float)scene->r.cfra);
821                         
822                         dob = new_dupli_object(lb, ob, ob->obmat, ob->lay, scene->r.cfra, par_index, OB_DUPLIFRAMES, animated);
823                         copy_m4_m4(dob->omat, copyob.obmat);
824                 }
825         }
826
827         enable_cu_speed = 1;
828         
829         /* reset frame to original frame, then re-evaluate animation as above 
830          * as 2.5 animation data may have far-reaching consequences
831          */
832         scene->r.cfra = cfrao;
833         
834         BKE_animsys_evaluate_animdata(scene, &ob->id, ob->adt, (float)scene->r.cfra, ADT_RECALC_ANIM); /* ob-eval will do drivers, so we don't need to do them */
835         BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, (float)scene->r.cfra);
836         
837         /* but, to make sure unkeyed object transforms are still sane, 
838          * let's copy object's original data back over
839          */
840         *ob = copyob;
841 }
842
843 typedef struct VertexDupliData {
844         ID *id; /* scene or group, for recursive loops */
845         int level;
846         int animated;
847         ListBase *lb;
848         float pmat[4][4];
849         float obmat[4][4]; /* Only used for dupliverts inside dupligroups, where the ob->obmat is modified */
850         Scene *scene;
851         Object *ob, *par;
852         float (*orco)[3];
853         int par_index;
854 } VertexDupliData;
855
856 /* ------------- */
857
858 static void vertex_dupli__mapFunc(void *userData, int index, const float co[3],
859                                   const float no_f[3], const short no_s[3])
860 {
861         DupliObject *dob;
862         VertexDupliData *vdd = userData;
863         float vec[3], q2[4], mat[3][3], tmat[4][4], obmat[4][4];
864         int origlay;
865         
866         mul_v3_m4v3(vec, vdd->pmat, co);
867         sub_v3_v3(vec, vdd->pmat[3]);
868         add_v3_v3(vec, vdd->obmat[3]);
869         
870         copy_m4_m4(obmat, vdd->obmat);
871         copy_v3_v3(obmat[3], vec);
872         
873         if (vdd->par->transflag & OB_DUPLIROT) {
874                 if (no_f) {
875                         vec[0] = -no_f[0]; vec[1] = -no_f[1]; vec[2] = -no_f[2];
876                 }
877                 else if (no_s) {
878                         vec[0] = -no_s[0]; vec[1] = -no_s[1]; vec[2] = -no_s[2];
879                 }
880                 
881                 vec_to_quat(q2, vec, vdd->ob->trackflag, vdd->ob->upflag);
882                 
883                 quat_to_mat3(mat, q2);
884                 copy_m4_m4(tmat, obmat);
885                 mul_m4_m4m3(obmat, tmat, mat);
886         }
887
888         origlay = vdd->ob->lay;
889         
890         dob = new_dupli_object(vdd->lb, vdd->ob, obmat, vdd->par->lay, index, vdd->par_index, OB_DUPLIVERTS, vdd->animated);
891
892         /* restore the original layer so that each dupli will have proper dob->origlay */
893         vdd->ob->lay = origlay;
894
895         if (vdd->orco)
896                 copy_v3_v3(dob->orco, vdd->orco[index]);
897         
898         if (vdd->ob->transflag & OB_DUPLI) {
899                 float tmpmat[4][4];
900                 copy_m4_m4(tmpmat, vdd->ob->obmat);
901                 copy_m4_m4(vdd->ob->obmat, obmat); /* pretend we are really this mat */
902                 object_duplilist_recursive((ID *)vdd->id, vdd->scene, vdd->ob, vdd->lb, obmat, vdd->par_index, vdd->level + 1, vdd->animated);
903                 copy_m4_m4(vdd->ob->obmat, tmpmat);
904         }
905 }
906
907 static void vertex_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated)
908 {
909         Object *ob, *ob_iter;
910         Mesh *me = par->data;
911         Base *base = NULL;
912         DerivedMesh *dm;
913         VertexDupliData vdd;
914         Scene *sce = NULL;
915         Group *group = NULL;
916         GroupObject *go = NULL;
917         BMEditMesh *em;
918         float vec[3], no[3], pmat[4][4];
919         int totvert, a, oblay;
920         unsigned int lay;
921         
922         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
923         
924         /* simple preventing of too deep nested groups */
925         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
926         
927         em = BMEdit_FromObject(par);
928         
929         if (em) {
930                 dm = editbmesh_get_derived_cage(scene, par, em, CD_MASK_BAREMESH);
931         }
932         else
933                 dm = mesh_get_derived_deform(scene, par, CD_MASK_BAREMESH);
934         
935         if (G.is_rendering) {
936                 vdd.orco = (float(*)[3])BKE_mesh_orco_verts_get(par);
937                 BKE_mesh_orco_verts_transform(me, vdd.orco, me->totvert, 0);
938         }
939         else
940                 vdd.orco = NULL;
941         
942         totvert = dm->getNumVerts(dm);
943
944         /* having to loop on scene OR group objects is NOT FUN */
945         if (GS(id->name) == ID_SCE) {
946                 sce = (Scene *)id;
947                 lay = sce->lay;
948                 base = sce->base.first;
949         }
950         else {
951                 group = (Group *)id;
952                 lay = group->layer;
953                 go = group->gobject.first;
954         }
955         
956         /* Start looping on Scene OR Group objects */
957         while (base || go) { 
958                 if (sce) {
959                         ob_iter = base->object;
960                         oblay = base->lay;
961                 }
962                 else {
963                         ob_iter = go->ob;
964                         oblay = ob_iter->lay;
965                 }
966                 
967                 if (lay & oblay && scene->obedit != ob_iter) {
968                         ob = ob_iter->parent;
969                         while (ob) {
970                                 if (ob == par) {
971                                         ob = ob_iter;
972                                         /* End Scene/Group object loop, below is generic */
973                                         
974                                         
975                                         /* par_space_mat - only used for groups so we can modify the space dupli's are in
976                                          * when par_space_mat is NULL ob->obmat can be used instead of ob__obmat
977                                          */
978                                         if (par_space_mat)
979                                                 mult_m4_m4m4(vdd.obmat, par_space_mat, ob->obmat);
980                                         else
981                                                 copy_m4_m4(vdd.obmat, ob->obmat);
982
983                                         vdd.id = id;
984                                         vdd.level = level;
985                                         vdd.animated = animated;
986                                         vdd.lb = lb;
987                                         vdd.ob = ob;
988                                         vdd.scene = scene;
989                                         vdd.par = par;
990                                         copy_m4_m4(vdd.pmat, pmat);
991                                         vdd.par_index = par_index;
992                                         
993                                         /* mballs have a different dupli handling */
994                                         if (ob->type != OB_MBALL) ob->flag |= OB_DONE;  /* doesnt render */
995
996                                         if (me->edit_btmesh) {
997                                                 dm->foreachMappedVert(dm, vertex_dupli__mapFunc, (void *) &vdd);
998                                         }
999                                         else {
1000                                                 for (a = 0; a < totvert; a++) {
1001                                                         dm->getVertCo(dm, a, vec);
1002                                                         dm->getVertNo(dm, a, no);
1003                                                         
1004                                                         vertex_dupli__mapFunc(&vdd, a, vec, no, NULL);
1005                                                 }
1006                                         }
1007                                         if (sce) {
1008                                                 /* Set proper layer in case of scene looping,
1009                                                  * in case of groups the object layer will be
1010                                                  * changed when it's duplicated due to the
1011                                                  * group duplication.
1012                                                  */
1013                                                 ob->lay = vdd.par->lay;
1014                                         }
1015                                         
1016                                         break;
1017                                 }
1018                                 ob = ob->parent;
1019                         }
1020                 }
1021                 if (sce) base = base->next;     /* scene loop */
1022                 else go = go->next;             /* group loop */
1023         }
1024
1025         if (vdd.orco)
1026                 MEM_freeN(vdd.orco);
1027         dm->release(dm);
1028 }
1029
1030 static void face_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated)
1031 {
1032         Object *ob, *ob_iter;
1033         Base *base = NULL;
1034         DupliObject *dob;
1035         DerivedMesh *dm;
1036         Mesh *me = par->data;
1037         MLoopUV *mloopuv;
1038         MPoly *mpoly, *mp;
1039         MLoop *mloop;
1040         MVert *mvert;
1041         float pmat[4][4], imat[3][3], (*orco)[3] = NULL, w;
1042         int lay, oblay, totface, a;
1043         Scene *sce = NULL;
1044         Group *group = NULL;
1045         GroupObject *go = NULL;
1046         BMEditMesh *em;
1047         float ob__obmat[4][4]; /* needed for groups where the object matrix needs to be modified */
1048         
1049         /* simple preventing of too deep nested groups */
1050         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1051         
1052         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
1053         em = BMEdit_FromObject(par);
1054
1055         if (em) {
1056                 dm = editbmesh_get_derived_cage(scene, par, em, CD_MASK_BAREMESH);
1057         }
1058         else {
1059                 dm = mesh_get_derived_deform(scene, par, CD_MASK_BAREMESH);
1060         }
1061
1062         totface = dm->getNumPolys(dm);
1063         mpoly = dm->getPolyArray(dm);
1064         mloop = dm->getLoopArray(dm);
1065         mvert = dm->getVertArray(dm);
1066
1067         if (G.is_rendering) {
1068
1069                 orco = (float(*)[3])BKE_mesh_orco_verts_get(par);
1070                 BKE_mesh_orco_verts_transform(me, orco, me->totvert, 0);
1071                 mloopuv = me->mloopuv;
1072         }
1073         else {
1074                 orco = NULL;
1075                 mloopuv = NULL;
1076         }
1077         
1078         /* having to loop on scene OR group objects is NOT FUN */
1079         if (GS(id->name) == ID_SCE) {
1080                 sce = (Scene *)id;
1081                 lay = sce->lay;
1082                 base = sce->base.first;
1083         }
1084         else {
1085                 group = (Group *)id;
1086                 lay = group->layer;
1087                 go = group->gobject.first;
1088         }
1089         
1090         /* Start looping on Scene OR Group objects */
1091         while (base || go) { 
1092                 if (sce) {
1093                         ob_iter = base->object;
1094                         oblay = base->lay;
1095                 }
1096                 else {
1097                         ob_iter = go->ob;
1098                         oblay = ob_iter->lay;
1099                 }
1100                 
1101                 if (lay & oblay && scene->obedit != ob_iter) {
1102                         ob = ob_iter->parent;
1103                         while (ob) {
1104                                 if (ob == par) {
1105                                         ob = ob_iter;
1106                                         /* End Scene/Group object loop, below is generic */
1107                                         
1108                                         /* par_space_mat - only used for groups so we can modify the space dupli's are in
1109                                          * when par_space_mat is NULL ob->obmat can be used instead of ob__obmat
1110                                          */
1111                                         if (par_space_mat)
1112                                                 mult_m4_m4m4(ob__obmat, par_space_mat, ob->obmat);
1113                                         else
1114                                                 copy_m4_m4(ob__obmat, ob->obmat);
1115                                         
1116                                         copy_m3_m4(imat, ob->parentinv);
1117                                                 
1118                                         /* mballs have a different dupli handling */
1119                                         if (ob->type != OB_MBALL) ob->flag |= OB_DONE;  /* doesnt render */
1120
1121                                         for (a = 0, mp = mpoly; a < totface; a++, mp++) {
1122                                                 int mv1;
1123                                                 int mv2;
1124                                                 int mv3;
1125                                                 /* int mv4; */ /* UNUSED */
1126                                                 float *v1;
1127                                                 float *v2;
1128                                                 float *v3;
1129                                                 /* float *v4; */ /* UNUSED */
1130                                                 float cent[3], quat[4], mat[3][3], mat3[3][3], tmat[4][4], obmat[4][4];
1131                                                 MLoop *loopstart = mloop + mp->loopstart;
1132
1133                                                 if (mp->totloop < 3) {
1134                                                         /* highly unlikely but to be safe */
1135                                                         continue;
1136                                                 }
1137                                                 else {
1138                                                         v1 = mvert[(mv1 = loopstart[0].v)].co;
1139                                                         v2 = mvert[(mv2 = loopstart[1].v)].co;
1140                                                         v3 = mvert[(mv3 = loopstart[2].v)].co;
1141 #if 0
1142                                                         if (mp->totloop > 3) {
1143                                                                 v4 = mvert[(mv4 = loopstart[3].v)].co;
1144                                                         }
1145 #endif
1146                                                 }
1147
1148                                                 /* translation */
1149                                                 BKE_mesh_calc_poly_center(mp, loopstart, mvert, cent);
1150
1151                                                 mul_m4_v3(pmat, cent);
1152                                                 
1153                                                 sub_v3_v3v3(cent, cent, pmat[3]);
1154                                                 add_v3_v3(cent, ob__obmat[3]);
1155                                                 
1156                                                 copy_m4_m4(obmat, ob__obmat);
1157                                                 
1158                                                 copy_v3_v3(obmat[3], cent);
1159                                                 
1160                                                 /* rotation */
1161                                                 tri_to_quat(quat, v1, v2, v3);
1162                                                 quat_to_mat3(mat, quat);
1163                                                 
1164                                                 /* scale */
1165                                                 if (par->transflag & OB_DUPLIFACES_SCALE) {
1166                                                         float size = BKE_mesh_calc_poly_area(mp, loopstart, mvert, NULL);
1167                                                         size = sqrtf(size) * par->dupfacesca;
1168                                                         mul_m3_fl(mat, size);
1169                                                 }
1170                                                 
1171                                                 copy_m3_m3(mat3, mat);
1172                                                 mul_m3_m3m3(mat, imat, mat3);
1173                                                 
1174                                                 copy_m4_m4(tmat, obmat);
1175                                                 mul_m4_m4m3(obmat, tmat, mat);
1176                                                 
1177                                                 dob = new_dupli_object(lb, ob, obmat, par->lay, a, par_index, OB_DUPLIFACES, animated);
1178                                                 if (G.is_rendering) {
1179                                                         w = 1.0f / (float)mp->totloop;
1180
1181                                                         if (orco) {
1182                                                                 int j;
1183                                                                 for (j = 0; j < mpoly->totloop; j++) {
1184                                                                         madd_v3_v3fl(dob->orco, orco[loopstart[j].v], w);
1185                                                                 }
1186                                                         }
1187
1188                                                         if (mloopuv) {
1189                                                                 int j;
1190                                                                 for (j = 0; j < mpoly->totloop; j++) {
1191                                                                         madd_v2_v2fl(dob->orco, mloopuv[loopstart[j].v].uv, w);
1192                                                                 }
1193                                                         }
1194                                                 }
1195                                                 
1196                                                 if (ob->transflag & OB_DUPLI) {
1197                                                         float tmpmat[4][4];
1198                                                         copy_m4_m4(tmpmat, ob->obmat);
1199                                                         copy_m4_m4(ob->obmat, obmat); /* pretend we are really this mat */
1200                                                         object_duplilist_recursive((ID *)id, scene, ob, lb, ob->obmat, par_index, level + 1, animated);
1201                                                         copy_m4_m4(ob->obmat, tmpmat);
1202                                                 }
1203                                         }
1204                                         
1205                                         break;
1206                                 }
1207                                 ob = ob->parent;
1208                         }
1209                 }
1210                 if (sce) base = base->next;     /* scene loop */
1211                 else go = go->next;             /* group loop */
1212         }
1213
1214         if (orco)
1215                 MEM_freeN(orco);
1216         
1217         dm->release(dm);
1218 }
1219
1220 static void new_particle_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int UNUSED(par_index), ParticleSystem *psys, int level, int animated)
1221 {
1222         GroupObject *go;
1223         Object *ob = NULL, **oblist = NULL, obcopy, *obcopylist = NULL;
1224         DupliObject *dob;
1225         ParticleDupliWeight *dw;
1226         ParticleSettings *part;
1227         ParticleData *pa;
1228         ChildParticle *cpa = NULL;
1229         ParticleKey state;
1230         ParticleCacheKey *cache;
1231         float ctime, pa_time, scale = 1.0f;
1232         float tmat[4][4], mat[4][4], pamat[4][4], vec[3], size = 0.0;
1233         float (*obmat)[4], (*oldobmat)[4];
1234         int a, b, counter, index, hair = 0;
1235         int totpart, totchild, totgroup = 0 /*, pa_num */;
1236
1237         int no_draw_flag = PARS_UNEXIST;
1238
1239         if (psys == NULL) return;
1240         
1241         /* simple preventing of too deep nested groups */
1242         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1243         
1244         part = psys->part;
1245
1246         if (part == NULL)
1247                 return;
1248
1249         if (!psys_check_enabled(par, psys))
1250                 return;
1251
1252         if (G.is_rendering == FALSE)
1253                 no_draw_flag |= PARS_NO_DISP;
1254         
1255         ctime = BKE_scene_frame_get(scene); /* NOTE: in old animsys, used parent object's timeoffset... */
1256
1257         totpart = psys->totpart;
1258         totchild = psys->totchild;
1259
1260         BLI_srandom(31415926 + psys->seed);
1261
1262         if ((psys->renderdata || part->draw_as == PART_DRAW_REND) && ELEM(part->ren_as, PART_DRAW_OB, PART_DRAW_GR)) {
1263                 ParticleSimulationData sim = {NULL};
1264                 sim.scene = scene;
1265                 sim.ob = par;
1266                 sim.psys = psys;
1267                 sim.psmd = psys_get_modifier(par, psys);
1268                 /* make sure emitter imat is in global coordinates instead of render view coordinates */
1269                 invert_m4_m4(par->imat, par->obmat);
1270
1271                 /* first check for loops (particle system object used as dupli object) */
1272                 if (part->ren_as == PART_DRAW_OB) {
1273                         if (ELEM(part->dup_ob, NULL, par))
1274                                 return;
1275                 }
1276                 else { /*PART_DRAW_GR */
1277                         if (part->dup_group == NULL || part->dup_group->gobject.first == NULL)
1278                                 return;
1279
1280                         if (BLI_findptr(&part->dup_group->gobject, par, offsetof(GroupObject, ob))) {
1281                                 return;
1282                         }
1283                 }
1284
1285                 /* if we have a hair particle system, use the path cache */
1286                 if (part->type == PART_HAIR) {
1287                         if (psys->flag & PSYS_HAIR_DONE)
1288                                 hair = (totchild == 0 || psys->childcache) && psys->pathcache;
1289                         if (!hair)
1290                                 return;
1291                         
1292                         /* we use cache, update totchild according to cached data */
1293                         totchild = psys->totchildcache;
1294                         totpart = psys->totcached;
1295                 }
1296
1297                 psys_check_group_weights(part);
1298
1299                 psys->lattice = psys_get_lattice(&sim);
1300
1301                 /* gather list of objects or single object */
1302                 if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1303                         group_handle_recalc_and_update(scene, par, part->dup_group);
1304
1305                         if (part->draw & PART_DRAW_COUNT_GR) {
1306                                 for (dw = part->dupliweights.first; dw; dw = dw->next)
1307                                         totgroup += dw->count;
1308                         }
1309                         else {
1310                                 for (go = part->dup_group->gobject.first; go; go = go->next)
1311                                         totgroup++;
1312                         }
1313
1314                         /* we also copy the actual objects to restore afterwards, since
1315                          * BKE_object_where_is_calc_time will change the object which breaks transform */
1316                         oblist = MEM_callocN(totgroup * sizeof(Object *), "dupgroup object list");
1317                         obcopylist = MEM_callocN(totgroup * sizeof(Object), "dupgroup copy list");
1318
1319                         
1320                         if (part->draw & PART_DRAW_COUNT_GR && totgroup) {
1321                                 dw = part->dupliweights.first;
1322
1323                                 for (a = 0; a < totgroup; dw = dw->next) {
1324                                         for (b = 0; b < dw->count; b++, a++) {
1325                                                 oblist[a] = dw->ob;
1326                                                 obcopylist[a] = *dw->ob;
1327                                         }
1328                                 }
1329                         }
1330                         else {
1331                                 go = part->dup_group->gobject.first;
1332                                 for (a = 0; a < totgroup; a++, go = go->next) {
1333                                         oblist[a] = go->ob;
1334                                         obcopylist[a] = *go->ob;
1335                                 }
1336                         }
1337                 }
1338                 else {
1339                         ob = part->dup_ob;
1340                         obcopy = *ob;
1341                 }
1342
1343                 if (totchild == 0 || part->draw & PART_DRAW_PARENT)
1344                         a = 0;
1345                 else
1346                         a = totpart;
1347
1348                 index = 0;
1349                 for (pa = psys->particles, counter = 0; a < totpart + totchild; a++, pa++, counter++) {
1350                         if (a < totpart) {
1351                                 /* handle parent particle */
1352                                 if (pa->flag & no_draw_flag)
1353                                         continue;
1354
1355                                 /* pa_num = pa->num; */ /* UNUSED */
1356                                 pa_time = pa->time;
1357                                 size = pa->size;
1358                         }
1359                         else {
1360                                 /* handle child particle */
1361                                 cpa = &psys->child[a - totpart];
1362
1363                                 /* pa_num = a; */ /* UNUSED */
1364                                 pa_time = psys->particles[cpa->parent].time;
1365                                 size = psys_get_child_size(psys, cpa, ctime, NULL);
1366                         }
1367
1368                         /* some hair paths might be non-existent so they can't be used for duplication */
1369                         if (hair &&
1370                             ((a < totpart && psys->pathcache[a]->steps < 0) ||
1371                              (a >= totpart && psys->childcache[a - totpart]->steps < 0)))
1372                         {
1373                                 continue;
1374                         }
1375
1376                         if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1377                                 /* prevent divide by zero below [#28336] */
1378                                 if (totgroup == 0)
1379                                         continue;
1380
1381                                 /* for groups, pick the object based on settings */
1382                                 if (part->draw & PART_DRAW_RAND_GR)
1383                                         b = BLI_rand() % totgroup;
1384                                 else
1385                                         b = a % totgroup;
1386
1387                                 ob = oblist[b];
1388                                 obmat = oblist[b]->obmat;
1389                                 oldobmat = obcopylist[b].obmat;
1390                         }
1391                         else {
1392                                 obmat = ob->obmat;
1393                                 oldobmat = obcopy.obmat;
1394                         }
1395
1396                         if (hair) {
1397                                 /* hair we handle separate and compute transform based on hair keys */
1398                                 if (a < totpart) {
1399                                         cache = psys->pathcache[a];
1400                                         psys_get_dupli_path_transform(&sim, pa, NULL, cache, pamat, &scale);
1401                                 }
1402                                 else {
1403                                         cache = psys->childcache[a - totpart];
1404                                         psys_get_dupli_path_transform(&sim, NULL, cpa, cache, pamat, &scale);
1405                                 }
1406
1407                                 copy_v3_v3(pamat[3], cache->co);
1408                                 pamat[3][3] = 1.0f;
1409                                 
1410                         }
1411                         else {
1412                                 /* first key */
1413                                 state.time = ctime;
1414                                 if (psys_get_particle_state(&sim, a, &state, 0) == 0) {
1415                                         continue;
1416                                 }
1417                                 else {
1418                                         float tquat[4];
1419                                         normalize_qt_qt(tquat, state.rot);
1420                                         quat_to_mat4(pamat, tquat);
1421                                         copy_v3_v3(pamat[3], state.co);
1422                                         pamat[3][3] = 1.0f;
1423                                 }
1424                         }
1425
1426                         if (part->ren_as == PART_DRAW_GR && psys->part->draw & PART_DRAW_WHOLE_GR) {
1427                                 for (go = part->dup_group->gobject.first, b = 0; go; go = go->next, b++) {
1428
1429                                         copy_m4_m4(tmat, oblist[b]->obmat);
1430                                         /* apply particle scale */
1431                                         mul_mat3_m4_fl(tmat, size * scale);
1432                                         mul_v3_fl(tmat[3], size * scale);
1433                                         /* group dupli offset, should apply after everything else */
1434                                         if (!is_zero_v3(part->dup_group->dupli_ofs))
1435                                                 sub_v3_v3v3(tmat[3], tmat[3], part->dup_group->dupli_ofs);
1436                                         /* individual particle transform */
1437                                         mult_m4_m4m4(tmat, pamat, tmat);
1438
1439                                         if (par_space_mat)
1440                                                 mult_m4_m4m4(mat, par_space_mat, tmat);
1441                                         else
1442                                                 copy_m4_m4(mat, tmat);
1443
1444                                         dob = new_dupli_object(lb, go->ob, mat, par->lay, counter, index, OB_DUPLIPARTS, animated);
1445                                         copy_m4_m4(dob->omat, obcopylist[b].obmat);
1446                                         if (G.is_rendering)
1447                                                 psys_get_dupli_texture(psys, part, sim.psmd, pa, cpa, dob->uv, dob->orco);
1448                                 }
1449                         }
1450                         else {
1451                                 /* to give ipos in object correct offset */
1452                                 BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, ctime - pa_time);
1453
1454                                 copy_v3_v3(vec, obmat[3]);
1455                                 obmat[3][0] = obmat[3][1] = obmat[3][2] = 0.0f;
1456
1457                                 /* particle rotation uses x-axis as the aligned axis, so pre-rotate the object accordingly */
1458                                 if ((part->draw & PART_DRAW_ROTATE_OB) == 0) {
1459                                         float xvec[3], q[4], size_mat[4][4], original_size[3];
1460
1461                                         mat4_to_size(original_size, obmat);
1462                                         size_to_mat4(size_mat, original_size);
1463
1464                                         xvec[0] = -1.f;
1465                                         xvec[1] = xvec[2] = 0;
1466                                         vec_to_quat(q, xvec, ob->trackflag, ob->upflag);
1467                                         quat_to_mat4(obmat, q);
1468                                         obmat[3][3] = 1.0f;
1469                                         
1470                                         /* add scaling if requested */
1471                                         if ((part->draw & PART_DRAW_NO_SCALE_OB) == 0)
1472                                                 mult_m4_m4m4(obmat, obmat, size_mat);
1473                                 }
1474                                 else if (part->draw & PART_DRAW_NO_SCALE_OB) {
1475                                         /* remove scaling */
1476                                         float size_mat[4][4], original_size[3];
1477
1478                                         mat4_to_size(original_size, obmat);
1479                                         size_to_mat4(size_mat, original_size);
1480                                         invert_m4(size_mat);
1481
1482                                         mult_m4_m4m4(obmat, obmat, size_mat);
1483                                 }
1484                                 
1485                                 /* Normal particles and cached hair live in global space so we need to
1486                                  * remove the real emitter's transformation before 2nd order duplication.
1487                                  */
1488                                 if (par_space_mat && GS(id->name) != ID_GR)
1489                                         mult_m4_m4m4(mat, psys->imat, pamat);
1490                                 else
1491                                         copy_m4_m4(mat, pamat);
1492
1493                                 mult_m4_m4m4(tmat, mat, obmat);
1494                                 mul_mat3_m4_fl(tmat, size * scale);
1495
1496                                 if (par_space_mat)
1497                                         mult_m4_m4m4(mat, par_space_mat, tmat);
1498                                 else
1499                                         copy_m4_m4(mat, tmat);
1500
1501                                 if (part->draw & PART_DRAW_GLOBAL_OB)
1502                                         add_v3_v3v3(mat[3], mat[3], vec);
1503
1504                                 dob = new_dupli_object(lb, ob, mat, ob->lay, counter, index, GS(id->name) == ID_GR ? OB_DUPLIGROUP : OB_DUPLIPARTS, animated);
1505                                 copy_m4_m4(dob->omat, oldobmat);
1506                                 if (G.is_rendering)
1507                                         psys_get_dupli_texture(psys, part, sim.psmd, pa, cpa, dob->uv, dob->orco);
1508                         }
1509
1510                         /* only counts visible particles */
1511                         index++;
1512                 }
1513
1514                 /* restore objects since they were changed in BKE_object_where_is_calc_time */
1515                 if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1516                         for (a = 0; a < totgroup; a++)
1517                                 *(oblist[a]) = obcopylist[a];
1518                 }
1519                 else
1520                         *ob = obcopy;
1521         }
1522
1523         /* clean up */
1524         if (oblist)
1525                 MEM_freeN(oblist);
1526         if (obcopylist)
1527                 MEM_freeN(obcopylist);
1528
1529         if (psys->lattice) {
1530                 end_latt_deform(psys->lattice);
1531                 psys->lattice = NULL;
1532         }
1533 }
1534
1535 static Object *find_family_object(Object **obar, char *family, char ch)
1536 {
1537         Object *ob;
1538         int flen;
1539         
1540         if (obar[(int)ch]) return obar[(int)ch];
1541         
1542         flen = strlen(family);
1543         
1544         ob = G.main->object.first;
1545         while (ob) {
1546                 if (ob->id.name[flen + 2] == ch) {
1547                         if (strncmp(ob->id.name + 2, family, flen) == 0) break;
1548                 }
1549                 ob = ob->id.next;
1550         }
1551         
1552         obar[(int)ch] = ob;
1553         
1554         return ob;
1555 }
1556
1557
1558 static void font_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *par, int par_index, int level, int animated)
1559 {
1560         Object *ob, *obar[256] = {NULL};
1561         Curve *cu;
1562         struct CharTrans *ct, *chartransdata;
1563         float vec[3], obmat[4][4], pmat[4][4], fsize, xof, yof;
1564         int slen, a;
1565         
1566         /* simple preventing of too deep nested groups */
1567         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1568         
1569         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
1570         
1571         /* in par the family name is stored, use this to find the other objects */
1572         
1573         chartransdata = BKE_vfont_to_curve(G.main, scene, par, FO_DUPLI);
1574         if (chartransdata == NULL) return;
1575
1576         cu = par->data;
1577         slen = strlen(cu->str);
1578         fsize = cu->fsize;
1579         xof = cu->xof;
1580         yof = cu->yof;
1581         
1582         ct = chartransdata;
1583         
1584         for (a = 0; a < slen; a++, ct++) {
1585                 
1586                 ob = find_family_object(obar, cu->family, cu->str[a]);
1587                 if (ob) {
1588                         vec[0] = fsize * (ct->xof - xof);
1589                         vec[1] = fsize * (ct->yof - yof);
1590                         vec[2] = 0.0;
1591                         
1592                         mul_m4_v3(pmat, vec);
1593                         
1594                         copy_m4_m4(obmat, par->obmat);
1595                         copy_v3_v3(obmat[3], vec);
1596                         
1597                         new_dupli_object(lb, ob, obmat, par->lay, a, par_index, OB_DUPLIVERTS, animated);
1598                 }
1599         }
1600         
1601         MEM_freeN(chartransdata);
1602 }
1603
1604 /* ------------- */
1605
1606 static void object_duplilist_recursive(ID *id, Scene *scene, Object *ob, ListBase *duplilist, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated)
1607 {       
1608         if ((ob->transflag & OB_DUPLI) == 0)
1609                 return;
1610         
1611         /* Should the dupli's be generated for this object? - Respect restrict flags */
1612         if (G.is_rendering) {
1613                 if (ob->restrictflag & OB_RESTRICT_RENDER) {
1614                         return;
1615                 }
1616         }
1617         else {
1618                 if (ob->restrictflag & OB_RESTRICT_VIEW) {
1619                         return;
1620                 }
1621         }
1622
1623         if (ob->transflag & OB_DUPLIPARTS) {
1624                 ParticleSystem *psys = ob->particlesystem.first;
1625                 for (; psys; psys = psys->next)
1626                         new_particle_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, psys, level + 1, animated);
1627         }
1628         else if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1629                 if (ob->type == OB_MESH) {
1630                         vertex_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, level + 1, animated);
1631                 }
1632                 else if (ob->type == OB_FONT) {
1633                         if (GS(id->name) == ID_SCE) { /* TODO - support dupligroups */
1634                                 font_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated);
1635                         }
1636                 }
1637         }
1638         else if (ob->transflag & OB_DUPLIFACES) {
1639                 if (ob->type == OB_MESH)
1640                         face_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, level + 1, animated);
1641         }
1642         else if (ob->transflag & OB_DUPLIFRAMES) {
1643                 if (GS(id->name) == ID_SCE) { /* TODO - support dupligroups */
1644                         frames_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated);
1645                 }
1646         }
1647         else if (ob->transflag & OB_DUPLIGROUP) {
1648                 DupliObject *dob;
1649                 
1650                 group_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated); /* now recursive */
1651
1652                 if (level == 0) {
1653                         for (dob = duplilist->first; dob; dob = dob->next)
1654                                 if (dob->type == OB_DUPLIGROUP)
1655                                         copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->mat);
1656                 }
1657         }
1658 }
1659
1660 /* Returns a list of DupliObject
1661  * note; group dupli's already set transform matrix. see note in group_duplilist() */
1662 ListBase *object_duplilist(Scene *sce, Object *ob)
1663 {
1664         ListBase *duplilist = MEM_mallocN(sizeof(ListBase), "duplilist");
1665         duplilist->first = duplilist->last = NULL;
1666         object_duplilist_recursive((ID *)sce, sce, ob, duplilist, NULL, 0, 0, 0);
1667         return duplilist;
1668 }
1669
1670 void free_object_duplilist(ListBase *lb)
1671 {
1672         DupliObject *dob;
1673         
1674         /* loop in reverse order, if object is instanced multiple times
1675          * the original layer may not really be original otherwise, proper
1676          * solution is more complicated */
1677         for (dob = lb->last; dob; dob = dob->prev) {
1678                 dob->ob->lay = dob->origlay;
1679                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->omat);
1680         }
1681         
1682         BLI_freelistN(lb);
1683         MEM_freeN(lb);
1684 }
1685
1686 int count_duplilist(Object *ob)
1687 {
1688         if (ob->transflag & OB_DUPLI) {
1689                 if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1690                         if (ob->type == OB_MESH) {
1691                                 if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1692                                         ParticleSystem *psys = ob->particlesystem.first;
1693                                         int pdup = 0;
1694
1695                                         for (; psys; psys = psys->next)
1696                                                 pdup += psys->totpart;
1697
1698                                         if (pdup == 0) {
1699                                                 Mesh *me = ob->data;
1700                                                 return me->totvert;
1701                                         }
1702                                         else
1703                                                 return pdup;
1704                                 }
1705                         }
1706                 }
1707                 else if (ob->transflag & OB_DUPLIFRAMES) {
1708                         int tot = ob->dupend - ob->dupsta;
1709                         tot /= (ob->dupon + ob->dupoff);
1710                         return tot * ob->dupon;
1711                 }
1712         }
1713         return 1;
1714 }