Fix #20857: shrinkwrap doesn't use vertex group, broken recently with
[blender.git] / source / blender / blenkernel / intern / simple_deform.c
1 /**
2  * deform_simple.c
3  *
4  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
9  * of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
18  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
19  *
20  * The Original Code is Copyright (C) Blender Foundation.
21  * All rights reserved.
22  *
23  * The Original Code is: all of this file.
24  *
25  * Contributor(s): AndrĂ© Pinto
26  *
27  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
28  */
29 #include "DNA_object_types.h"
30 #include "DNA_modifier_types.h"
31 #include "DNA_meshdata_types.h"
32
33 #include "BKE_simple_deform.h"
34 #include "BKE_DerivedMesh.h"
35 #include "BKE_lattice.h"
36 #include "BKE_deform.h"
37 #include "BKE_utildefines.h"
38 #include "BLI_math.h"
39 #include "BKE_shrinkwrap.h"
40
41 #include <string.h>
42 #include <math.h>
43
44
45 //Clamps/Limits the given coordinate to:  limits[0] <= co[axis] <= limits[1]
46 //The ammount of clamp is saved on dcut
47 static void axis_limit(int axis, const float limits[2], float co[3], float dcut[3])
48 {
49         float val = co[axis];
50         if(limits[0] > val) val = limits[0];
51         if(limits[1] < val) val = limits[1];
52
53         dcut[axis] = co[axis] - val;
54         co[axis] = val;
55 }
56
57 static void simpleDeform_taper(const float factor, const float dcut[3], float *co)
58 {
59         float x = co[0], y = co[1], z = co[2];
60         float scale = z*factor;
61
62         co[0] = x + x*scale;
63         co[1] = y + y*scale;
64         co[2] = z;
65
66         if(dcut)
67         {
68                 co[0] += dcut[0];
69                 co[1] += dcut[1];
70                 co[2] += dcut[2];
71         }
72 }
73
74 static void simpleDeform_stretch(const float factor, const float dcut[3], float *co)
75 {
76         float x = co[0], y = co[1], z = co[2];
77         float scale;
78
79         scale = (z*z*factor-factor + 1.0);
80
81         co[0] = x*scale;
82         co[1] = y*scale;
83         co[2] = z*(1.0+factor);
84
85
86         if(dcut)
87         {
88                 co[0] += dcut[0];
89                 co[1] += dcut[1];
90                 co[2] += dcut[2]; 
91         }
92 }
93
94 static void simpleDeform_twist(const float factor, const float *dcut, float *co)
95 {
96         float x = co[0], y = co[1], z = co[2];
97         float theta, sint, cost;
98
99         theta = z*factor;
100         sint  = sin(theta);
101         cost  = cos(theta);
102
103         co[0] = x*cost - y*sint;
104         co[1] = x*sint + y*cost;
105         co[2] = z;
106
107         if(dcut)
108         {
109                 co[0] += dcut[0];
110                 co[1] += dcut[1];
111                 co[2] += dcut[2];
112         }
113 }
114
115 static void simpleDeform_bend(const float factor, const float dcut[3], float *co)
116 {
117         float x = co[0], y = co[1], z = co[2];
118         float theta, sint, cost;
119
120         theta = x*factor;
121         sint = sin(theta);
122         cost = cos(theta);
123
124         if(fabs(factor) > 1e-7f)
125         {
126                 co[0] = -(y-1.0f/factor)*sint;
127                 co[1] =  (y-1.0f/factor)*cost + 1.0f/factor;
128                 co[2] = z;
129         }
130
131
132         if(dcut)
133         {
134                 co[0] += cost*dcut[0];
135                 co[1] += sint*dcut[0];
136                 co[2] += dcut[2]; 
137         }
138
139 }
140
141
142 /* simple deform modifier */
143 void SimpleDeformModifier_do(SimpleDeformModifierData *smd, struct Object *ob, struct DerivedMesh *dm, float (*vertexCos)[3], int numVerts)
144 {
145         static const float lock_axis[2] = {0.0f, 0.0f};
146
147         int i;
148         int limit_axis = 0;                     
149         float smd_limit[2], smd_factor;
150         SpaceTransform *transf = NULL, tmp_transf;
151         void (*simpleDeform_callback)(const float factor, const float dcut[3], float *co) = NULL;       //Mode callback
152         int vgroup = defgroup_name_index(ob, smd->vgroup_name);
153         MDeformVert *dvert = NULL;
154
155         //Safe-check
156         if(smd->origin == ob) smd->origin = NULL;                                       //No self references
157
158         if(smd->limit[0] < 0.0) smd->limit[0] = 0.0f;
159         if(smd->limit[0] > 1.0) smd->limit[0] = 1.0f;
160
161         smd->limit[0] = MIN2(smd->limit[0], smd->limit[1]);                     //Upper limit >= than lower limit
162
163         //Calculate matrixs do convert between coordinate spaces
164         if(smd->origin)
165         {
166                 transf = &tmp_transf;
167                 
168                 if(smd->originOpts & MOD_SIMPLEDEFORM_ORIGIN_LOCAL)
169                 {
170                         space_transform_from_matrixs(transf, ob->obmat, smd->origin->obmat);
171                 }
172                 else
173                 {
174                         copy_m4_m4(transf->local2target, smd->origin->obmat);
175                         invert_m4_m4(transf->target2local, transf->local2target);
176                 }
177         }
178
179         //Setup vars
180         limit_axis  = (smd->mode == MOD_SIMPLEDEFORM_MODE_BEND) ? 0 : 2; //Bend limits on X.. all other modes limit on Z
181
182         //Update limits if needed
183         {
184                 float lower =  FLT_MAX;
185                 float upper = -FLT_MAX;
186
187                 for(i=0; i<numVerts; i++)
188                 {
189                         float tmp[3];
190                         VECCOPY(tmp, vertexCos[i]);
191
192                         if(transf) space_transform_apply(transf, tmp);
193
194                         lower = MIN2(lower, tmp[limit_axis]);
195                         upper = MAX2(upper, tmp[limit_axis]);
196                 }
197
198
199                 //SMD values are normalized to the BV, calculate the absolut values
200                 smd_limit[1] = lower + (upper-lower)*smd->limit[1];
201                 smd_limit[0] = lower + (upper-lower)*smd->limit[0];
202
203                 smd_factor   = smd->factor / MAX2(FLT_EPSILON, smd_limit[1]-smd_limit[0]);
204         }
205
206
207         if(dm)
208         {
209                 dvert = dm->getVertDataArray(dm, CD_MDEFORMVERT);
210         }
211         else if(ob->type == OB_LATTICE)
212         {
213                 dvert = lattice_get_deform_verts(ob);
214         }
215
216
217
218         switch(smd->mode)
219         {
220                 case MOD_SIMPLEDEFORM_MODE_TWIST:       simpleDeform_callback = simpleDeform_twist;             break;
221                 case MOD_SIMPLEDEFORM_MODE_BEND:        simpleDeform_callback = simpleDeform_bend;              break;
222                 case MOD_SIMPLEDEFORM_MODE_TAPER:       simpleDeform_callback = simpleDeform_taper;             break;
223                 case MOD_SIMPLEDEFORM_MODE_STRETCH:     simpleDeform_callback = simpleDeform_stretch;   break;
224                 default:
225                         return; //No simpledeform mode?
226         }
227
228         for(i=0; i<numVerts; i++)
229         {
230                 float weight = defvert_array_find_weight_safe(dvert, i, vgroup);
231
232                 if(weight != 0.0f)
233                 {
234                         float co[3], dcut[3] = {0.0f, 0.0f, 0.0f};
235
236                         if(transf) space_transform_apply(transf, vertexCos[i]);
237
238                         VECCOPY(co, vertexCos[i]);
239
240                         //Apply axis limits
241                         if(smd->mode != MOD_SIMPLEDEFORM_MODE_BEND) //Bend mode shoulnt have any lock axis
242                         {
243                                 if(smd->axis & MOD_SIMPLEDEFORM_LOCK_AXIS_X) axis_limit(0, lock_axis, co, dcut);
244                                 if(smd->axis & MOD_SIMPLEDEFORM_LOCK_AXIS_Y) axis_limit(1, lock_axis, co, dcut);
245                         }
246                         axis_limit(limit_axis, smd_limit, co, dcut);
247
248                         simpleDeform_callback(smd_factor, dcut, co);            //Apply deform
249                         interp_v3_v3v3(vertexCos[i], vertexCos[i], co, weight); //Use vertex weight has coef of linear interpolation
250         
251                         if(transf) space_transform_invert(transf, vertexCos[i]);
252                 }
253         }
254 }
255
256