Merging r58475 through r58700 from trunk into soc-2013-depsgraph_mt
[blender.git] / source / blender / bmesh / operators / bmo_normals.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  * Contributor(s): Joseph Eagar, Campbell Barton
19  *
20  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
21  */
22
23 /** \file blender/bmesh/operators/bmo_normals.c
24  *  \ingroup bmesh
25  *
26  * normal recalculation.
27  */
28
29 #include "MEM_guardedalloc.h"
30
31 #include "BLI_math.h"
32
33 #include "bmesh.h"
34
35 #include "intern/bmesh_operators_private.h" /* own include */
36
37 /********* righthand faces implementation ****** */
38
39 #define FACE_FLAG       (1 << 0)
40 #define FACE_FLIP       (1 << 1)
41 #define FACE_TEMP       (1 << 2)
42
43 static bool bmo_recalc_normal_edge_filter_cb(BMElem *ele, void *UNUSED(user_data))
44 {
45         return BM_edge_is_manifold((BMEdge *)ele);
46 }
47
48 /**
49  * Given an array of faces, recalcualte their normals.
50  * this functions assumes all faces in the array are connected by edges.
51  *
52  * \param bm
53  * \param faces  Array of connected faces.
54  * \param faces_len  Length of \a faces
55  * \param oflag  Flag to check before doing the actual face flipping.
56  */
57 static void bmo_recalc_face_normals_array(BMesh *bm, BMFace **faces, const int faces_len, const short oflag)
58 {
59         float cent[3], tvec[3];
60         float (*faces_center)[3] = MEM_mallocN(sizeof(*faces_center) * faces_len, __func__);
61         const float cent_fac = 1.0f / (float)faces_len;
62         int i, f_start_index;
63         const short oflag_flip = oflag | FACE_FLIP;
64
65         float f_len_best;
66         BMFace *f;
67
68         BMFace **fstack = MEM_mallocN(sizeof(*fstack) * faces_len, __func__);
69         STACK_DECLARE(fstack);
70
71         zero_v3(cent);
72
73         /* first calculate the center */
74         for (i = 0; i < faces_len; i++) {
75                 float *f_cent = faces_center[i];
76                 BM_face_calc_center_mean_weighted(faces[i], f_cent);
77                 madd_v3_v3fl(cent, f_cent, cent_fac);
78
79                 BLI_assert(BMO_elem_flag_test(bm, faces[i], FACE_TEMP) == 0);
80         }
81
82         f_len_best = -FLT_MAX;
83
84         for (i = 0; i < faces_len; i++) {
85                 float f_len_test;
86
87                 if ((f_len_test = len_squared_v3v3(faces_center[i], cent)) > f_len_best) {
88                         f_len_best = f_len_test;
89                         f_start_index = i;
90                 }
91         }
92
93         /* make sure the starting face has the correct winding */
94         sub_v3_v3v3(tvec, faces_center[f_start_index], cent);
95         if (dot_v3v3(tvec, faces[f_start_index]->no) < 0.0f) {
96                 BMO_elem_flag_enable(bm, faces[f_start_index], FACE_FLIP);
97         }
98
99         MEM_freeN(faces_center);
100
101         /* now that we've found our starting face, make all connected faces
102          * have the same winding.  this is done recursively, using a manual
103          * stack (if we use simple function recursion, we'd end up overloading
104          * the stack on large meshes). */
105         STACK_INIT(fstack);
106
107         STACK_PUSH(fstack, faces[f_start_index]);
108         BMO_elem_flag_enable(bm, faces[f_start_index], FACE_TEMP);
109
110         while ((f = STACK_POP(fstack))) {
111                 const bool flip_state = BMO_elem_flag_test_bool(bm, f, FACE_FLIP);
112                 BMLoop *l_iter, *l_first;
113
114                 l_iter = l_first = BM_FACE_FIRST_LOOP(f);
115                 do {
116                         BMLoop *l_other = l_iter->radial_next;
117
118                         if ((l_other != l_iter) && bmo_recalc_normal_edge_filter_cb((BMElem *)l_iter->e, NULL)) {
119                                 if (!BMO_elem_flag_test(bm, l_other->f, FACE_TEMP)) {
120                                         BMO_elem_flag_enable(bm, l_other->f, FACE_TEMP);
121                                         BMO_elem_flag_set(bm, l_other->f, FACE_FLIP, (l_other->v == l_iter->v) != flip_state);
122                                         STACK_PUSH(fstack, l_other->f);
123                                 }
124                         }
125                 } while ((l_iter = l_iter->next) != l_first);
126         }
127
128         MEM_freeN(fstack);
129
130         /* apply flipping to oflag'd faces */
131         for (i = 0; i < faces_len; i++) {
132                 if (BMO_elem_flag_test(bm, faces[i], oflag_flip) == oflag_flip) {
133                         BM_face_normal_flip(bm, faces[i]);
134                 }
135                 BMO_elem_flag_disable(bm, faces[i], FACE_TEMP);
136         }
137 }
138
139 /*
140  * put normal to the outside, and set the first direction flags in edges
141  *
142  * then check the object, and set directions / direction-flags: but only for edges with 1 or 2 faces
143  * this is in fact the 'select connected'
144  *
145  * in case all faces were not done: start over with 'find the ultimate ...' */
146
147 void bmo_recalc_face_normals_exec(BMesh *bm, BMOperator *op)
148 {
149         int *groups_array = MEM_mallocN(sizeof(*groups_array) * bm->totface, __func__);
150         int faces_len;
151         BMFace **faces_arr = BM_iter_as_arrayN(bm, BM_FACES_OF_MESH, NULL, &faces_len, NULL, 0);
152         BMFace **faces_grp = MEM_mallocN(sizeof(*faces_grp) * bm->totface, __func__);
153
154         int (*group_index)[2];
155         const int group_tot = BM_mesh_calc_face_groups(bm, groups_array, &group_index,
156                                                        bmo_recalc_normal_edge_filter_cb, NULL,
157                                                        0, BM_EDGE);
158         int i;
159
160
161         BMO_slot_buffer_flag_enable(bm, op->slots_in, "faces", BM_FACE, FACE_FLAG);
162
163         for (i = 0; i < group_tot; i++) {
164                 const int fg_sta = group_index[i][0];
165                 const int fg_len = group_index[i][1];
166                 int j;
167                 bool is_calc = false;
168
169                 for (j = 0; j < fg_len; j++) {
170                         faces_grp[j] = faces_arr[groups_array[fg_sta + j]];
171
172                         if (is_calc == false) {
173                                 is_calc = BMO_elem_flag_test_bool(bm, faces_grp[j], FACE_FLAG);
174                         }
175                 }
176
177                 if (is_calc) {
178                         bmo_recalc_face_normals_array(bm, faces_grp, fg_len, FACE_FLAG);
179                 }
180         }
181
182
183         if (faces_arr) MEM_freeN(faces_arr);
184         MEM_freeN(faces_grp);
185
186         MEM_freeN(groups_array);
187         MEM_freeN(group_index);
188 }