source/blender/alembic/intern/abc_util.cc

   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): Esteban Tovagliari, Cedric Paille, Kevin Dietrich
  19  *
  20  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
  21  */
  22
  23 #include "abc_util.h"
  24
  25 #include "abc_camera.h"
  26 #include "abc_curves.h"
  27 #include "abc_mesh.h"
  28 #include "abc_nurbs.h"
  29 #include "abc_points.h"
  30 #include "abc_transform.h"
  31
  32 #include <Alembic/AbcMaterial/IMaterial.h>
  33
  34 #include <algorithm>
  35
  36 extern "C" {
  37 #include "DNA_object_types.h"
  38
  39 #include "BLI_math.h"
  40
  41 #include "PIL_time.h"
  42 }
  43
  44 std::string get_id_name(const Object * const ob)
  45 {
  46         if (!ob) {
  47                 return "";
  48         }
  49
  50         return get_id_name(&ob->id);
  51 }
  52
  53 std::string get_id_name(const ID * const id)
  54 {
  55         std::string name(id->name + 2);
  56         std::replace(name.begin(), name.end(), ' ', '_');
  57         std::replace(name.begin(), name.end(), '.', '_');
  58         std::replace(name.begin(), name.end(), ':', '_');
  59
  60         return name;
  61 }
  62
  63 std::string get_object_dag_path_name(const Object * const ob, Object *dupli_parent)
  64 {
  65         std::string name = get_id_name(ob);
  66
  67         Object *p = ob->parent;
  68
  69         while (p) {
  70                 name = get_id_name(p) + "/" + name;
  71                 p = p->parent;
  72         }
  73
  74         if (dupli_parent && (ob != dupli_parent)) {
  75                 name = get_id_name(dupli_parent) + "/" + name;
  76         }
  77
  78         return name;
  79 }
  80
  81 bool object_selected(Object *ob)
  82 {
  83         return ob->flag & SELECT;
  84 }
  85
  86 bool parent_selected(Object *ob)
  87 {
  88         if (object_selected(ob)) {
  89                 return true;
  90         }
  91
  92         bool do_export = false;
  93
  94         Object *parent = ob->parent;
  95
  96         while (parent != NULL) {
  97                 if (object_selected(parent)) {
  98                         do_export = true;
  99                         break;
 100                 }
 101
 102                 parent = parent->parent;
 103         }
 104
 105         return do_export;
 106 }
 107
 108 Imath::M44d convert_matrix(float mat[4][4])
 109 {
 110         Imath::M44d m;
 111
 112         for (int i = 0; i < 4; ++i) {
 113                 for (int j = 0; j < 4; ++j) {
 114                         m[i][j] = mat[i][j];
 115                 }
 116         }
 117
 118         return m;
 119 }
 120
 121 void split(const std::string &s, const char delim, std::vector<std::string> &tokens)
 122 {
 123         tokens.clear();
 124
 125         std::stringstream ss(s);
 126         std::string item;
 127
 128         while (std::getline(ss, item, delim)) {
 129                 if (!item.empty()) {
 130                         tokens.push_back(item);
 131                 }
 132         }
 133 }
 134
 135 /* Create a rotation matrix for each axis from euler angles.
 136  * Euler angles are swaped to change coordinate system. */
 137 static void create_rotation_matrix(
 138         float rot_x_mat[3][3], float rot_y_mat[3][3],
 139         float rot_z_mat[3][3], const float euler[3], const bool to_yup)
 140 {
 141         const float rx = euler[0];
 142         const float ry = (to_yup) ?  euler[2] : -euler[2];
 143         const float rz = (to_yup) ? -euler[1] :  euler[1];
 144
 145         unit_m3(rot_x_mat);
 146         unit_m3(rot_y_mat);
 147         unit_m3(rot_z_mat);
 148
 149         rot_x_mat[1][1] = cos(rx);
 150         rot_x_mat[2][1] = -sin(rx);
 151         rot_x_mat[1][2] = sin(rx);
 152         rot_x_mat[2][2] = cos(rx);
 153
 154         rot_y_mat[2][2] = cos(ry);
 155         rot_y_mat[0][2] = -sin(ry);
 156         rot_y_mat[2][0] = sin(ry);
 157         rot_y_mat[0][0] = cos(ry);
 158
 159         rot_z_mat[0][0] = cos(rz);
 160         rot_z_mat[1][0] = -sin(rz);
 161         rot_z_mat[0][1] = sin(rz);
 162         rot_z_mat[1][1] = cos(rz);
 163 }
 164
 165 /* Convert matrix from Z=up to Y=up or vice versa. Use yup_mat = zup_mat for in-place conversion. */
 166 void copy_m44_axis_swap(float dst_mat[4][4], float src_mat[4][4], AbcAxisSwapMode mode)
 167 {
 168         float dst_rot[3][3], src_rot[3][3], dst_scale_mat[4][4];
 169         float rot_x_mat[3][3], rot_y_mat[3][3], rot_z_mat[3][3];
 170         float src_trans[3], dst_scale[3], src_scale[3], euler[3];
 171
 172         zero_v3(src_trans);
 173         zero_v3(dst_scale);
 174         zero_v3(src_scale);
 175         zero_v3(euler);
 176         unit_m3(src_rot);
 177         unit_m3(dst_rot);
 178         unit_m4(dst_scale_mat);
 179
 180         /* We assume there is no sheer component and no homogeneous scaling component. */
 181         BLI_assert(fabs(src_mat[0][3]) < 2 * FLT_EPSILON);
 182         BLI_assert(fabs(src_mat[1][3]) < 2 * FLT_EPSILON);
 183         BLI_assert(fabs(src_mat[2][3]) < 2 * FLT_EPSILON);
 184         BLI_assert(fabs(src_mat[3][3] - 1.0f) < 2 * FLT_EPSILON);
 185
 186         /* Extract translation, rotation, and scale form matrix. */
 187         mat4_to_loc_rot_size(src_trans, src_rot, src_scale, src_mat);
 188
 189         /* Get euler angles from rotation matrix. */
 190         mat3_to_eulO(euler, ROT_MODE_XYZ, src_rot);
 191
 192         /* Create X, Y, Z rotation matrices from euler angles. */
 193         create_rotation_matrix(rot_x_mat, rot_y_mat, rot_z_mat, euler,
 194                                mode == ABC_YUP_FROM_ZUP);
 195
 196         /* Concatenate rotation matrices. */
 197         mul_m3_m3m3(dst_rot, dst_rot, rot_y_mat);
 198         mul_m3_m3m3(dst_rot, dst_rot, rot_z_mat);
 199         mul_m3_m3m3(dst_rot, dst_rot, rot_x_mat);
 200
 201         mat3_to_eulO(euler, ROT_MODE_XYZ, dst_rot);
 202
 203         /* Start construction of dst_mat from rotation matrix */
 204         unit_m4(dst_mat);
 205         copy_m4_m3(dst_mat, dst_rot);
 206
 207         /* Apply translation */
 208         switch(mode) {
 209                 case ABC_ZUP_FROM_YUP:
 210                         copy_zup_from_yup(dst_mat[3], src_trans);
 211                         break;
 212                 case ABC_YUP_FROM_ZUP:
 213                         copy_yup_from_zup(dst_mat[3], src_trans);
 214                         break;
 215                 default:
 216                         BLI_assert(false);
 217         }
 218
 219         /* Apply scale matrix. Swaps y and z, but does not
 220          * negate like translation does. */
 221         dst_scale[0] = src_scale[0];
 222         dst_scale[1] = src_scale[2];
 223         dst_scale[2] = src_scale[1];
 224
 225         size_to_mat4(dst_scale_mat, dst_scale);
 226         mul_m4_m4m4(dst_mat, dst_mat, dst_scale_mat);
 227 }
 228
 229 void convert_matrix(const Imath::M44d &xform, Object *ob, float r_mat[4][4])
 230 {
 231         for (int i = 0; i < 4; ++i) {
 232                 for (int j = 0; j < 4; ++j) {
 233                         r_mat[i][j] = static_cast<float>(xform[i][j]);
 234                 }
 235         }
 236
 237         if (ob->type == OB_CAMERA) {
 238                 float cam_to_yup[4][4];
 239                 axis_angle_to_mat4_single(cam_to_yup, 'X', M_PI_2);
 240                 mul_m4_m4m4(r_mat, r_mat, cam_to_yup);
 241         }
 242
 243         copy_m44_axis_swap(r_mat, r_mat, ABC_ZUP_FROM_YUP);
 244 }
 245
 246 /* Recompute transform matrix of object in new coordinate system
 247  * (from Z-Up to Y-Up). */
 248 void create_transform_matrix(Object *obj, float r_yup_mat[4][4])
 249 {
 250         float zup_mat[4][4];
 251
 252         /* get local matrix. */
 253         /* TODO Sybren: when we're exporting as "flat", i.e. non-hierarchial,
 254          * we should export the world matrix even when the object has a parent
 255          * Blender Object. */
 256         if (obj->parent) {
 257                 /* Note that this produces another matrix than the local matrix, due to
 258                  * constraints and modifiers as well as the obj->parentinv matrix. */
 259                 invert_m4_m4(obj->parent->imat, obj->parent->obmat);
 260                 mul_m4_m4m4(zup_mat, obj->parent->imat, obj->obmat);
 261                 copy_m44_axis_swap(r_yup_mat, zup_mat, ABC_YUP_FROM_ZUP);
 262         }
 263         else {
 264                 copy_m44_axis_swap(r_yup_mat, obj->obmat, ABC_YUP_FROM_ZUP);
 265         }
 266 }
 267
 268 bool has_property(const Alembic::Abc::ICompoundProperty &prop, const std::string &name)
 269 {
 270         if (!prop.valid()) {
 271                 return false;
 272         }
 273
 274         return prop.getPropertyHeader(name) != NULL;
 275 }
 276
 277 typedef std::pair<Alembic::AbcCoreAbstract::index_t, float> index_time_pair_t;
 278
 279 float get_weight_and_index(float time,
 280                            const Alembic::AbcCoreAbstract::TimeSamplingPtr &time_sampling,
 281                            int samples_number,
 282                            Alembic::AbcGeom::index_t &i0,
 283                            Alembic::AbcGeom::index_t &i1)
 284 {
 285         samples_number = std::max(samples_number, 1);
 286
 287         index_time_pair_t t0 = time_sampling->getFloorIndex(time, samples_number);
 288         i0 = i1 = t0.first;
 289
 290         if (samples_number == 1 || (fabs(time - t0.second) < 0.0001f)) {
 291                 return 0.0f;
 292         }
 293
 294         index_time_pair_t t1 = time_sampling->getCeilIndex(time, samples_number);
 295         i1 = t1.first;
 296
 297         if (i0 == i1) {
 298                 return 0.0f;
 299         }
 300
 301         const float bias = (time - t0.second) / (t1.second - t0.second);
 302
 303         if (fabs(1.0f - bias) < 0.0001f) {
 304                 i0 = i1;
 305                 return 0.0f;
 306         }
 307
 308         return bias;
 309 }
 310
 311 //#define USE_NURBS
 312
 313 AbcObjectReader *create_reader(const Alembic::AbcGeom::IObject &object, ImportSettings &settings)
 314 {
 315         AbcObjectReader *reader = NULL;
 316
 317         const Alembic::AbcGeom::MetaData &md = object.getMetaData();
 318
 319         if (Alembic::AbcGeom::IXform::matches(md)) {
 320                 reader = new AbcEmptyReader(object, settings);
 321         }
 322         else if (Alembic::AbcGeom::IPolyMesh::matches(md)) {
 323                 reader = new AbcMeshReader(object, settings);
 324         }
 325         else if (Alembic::AbcGeom::ISubD::matches(md)) {
 326                 reader = new AbcSubDReader(object, settings);
 327         }
 328         else if (Alembic::AbcGeom::INuPatch::matches(md)) {
 329 #ifdef USE_NURBS
 330                 /* TODO(kevin): importing cyclic NURBS from other software crashes
 331                  * at the moment. This is due to the fact that NURBS in other
 332                  * software have duplicated points which causes buffer overflows in
 333                  * Blender. Need to figure out exactly how these points are
 334                  * duplicated, in all cases (cyclic U, cyclic V, and cyclic UV).
 335                  * Until this is fixed, disabling NURBS reading. */
 336                 reader = new AbcNurbsReader(child, settings);
 337 #endif
 338         }
 339         else if (Alembic::AbcGeom::ICamera::matches(md)) {
 340                 reader = new AbcCameraReader(object, settings);
 341         }
 342         else if (Alembic::AbcGeom::IPoints::matches(md)) {
 343                 reader = new AbcPointsReader(object, settings);
 344         }
 345         else if (Alembic::AbcMaterial::IMaterial::matches(md)) {
 346                 /* Pass for now. */
 347         }
 348         else if (Alembic::AbcGeom::ILight::matches(md)) {
 349                 /* Pass for now. */
 350         }
 351         else if (Alembic::AbcGeom::IFaceSet::matches(md)) {
 352                 /* Pass, those are handled in the mesh reader. */
 353         }
 354         else if (Alembic::AbcGeom::ICurves::matches(md)) {
 355                 reader = new AbcCurveReader(object, settings);
 356         }
 357         else {
 358                 std::cerr << "Alembic: unknown how to handle objects of schema "
 359                           << md.get("schemaObjTitle")
 360                           << ", skipping object "
 361                           << object.getFullName() << std::endl;
 362         }
 363
 364         return reader;
 365 }
 366
 367 /* ********************** */
 368
 369 ScopeTimer::ScopeTimer(const char *message)
 370         : m_message(message)
 371         , m_start(PIL_check_seconds_timer())
 372 {}
 373
 374 ScopeTimer::~ScopeTimer()
 375 {
 376         fprintf(stderr, "%s: %fs\n", m_message, PIL_check_seconds_timer() - m_start);
 377 }
 378
 379 /* ********************** */
 380
 381 bool SimpleLogger::empty()
 382 {
 383         return ((size_t)m_stream.tellp()) == 0ul;
 384 }
 385
 386 std::string SimpleLogger::str() const
 387 {
 388         return m_stream.str();
 389 }
 390
 391 void SimpleLogger::clear()
 392 {
 393         m_stream.clear();
 394         m_stream.str("");
 395 }
 396
 397 std::ostringstream &SimpleLogger::stream()
 398 {
 399         return m_stream;
 400 }
 401
 402 std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const SimpleLogger &logger)
 403 {
 404         os << logger.str();
 405         return os;
 406 }