Cleanup: style, use braces for editors
[blender.git] / source / blender / editors / sculpt_paint / paint_image_proj.c
1 /*
2  * This program is free software; you can redistribute it and/or
3  * modify it under the terms of the GNU General Public License
4  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
5  * of the License, or (at your option) any later version.
6  *
7  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
8  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
9  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
10  * GNU General Public License for more details.
11  *
12  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
13  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
14  *
15  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
16  * All rights reserved.
17  *
18  * The Original Code is: some of this file.
19  */
20
21 /** \file
22  * \ingroup edsculpt
23  * \brief Functions to paint images in 2D and 3D.
24  */
25
26 #include <float.h>
27 #include <string.h>
28 #include <stdio.h>
29 #include <math.h>
30
31 #include "MEM_guardedalloc.h"
32
33 #ifdef WIN32
34 #  include "BLI_winstuff.h"
35 #endif
36
37 #include "BLI_blenlib.h"
38 #include "BLI_linklist.h"
39 #include "BLI_math.h"
40 #include "BLI_math_bits.h"
41 #include "BLI_math_color_blend.h"
42 #include "BLI_memarena.h"
43 #include "BLI_threads.h"
44 #include "BLI_utildefines.h"
45
46 #include "BLT_translation.h"
47
48 #include "IMB_imbuf.h"
49 #include "IMB_imbuf_types.h"
50
51 #include "DNA_brush_types.h"
52 #include "DNA_material_types.h"
53 #include "DNA_mesh_types.h"
54 #include "DNA_meshdata_types.h"
55 #include "DNA_node_types.h"
56 #include "DNA_object_types.h"
57
58 #include "BKE_brush.h"
59 #include "BKE_camera.h"
60 #include "BKE_colorband.h"
61 #include "BKE_context.h"
62 #include "BKE_colortools.h"
63 #include "BKE_customdata.h"
64 #include "BKE_idprop.h"
65 #include "BKE_image.h"
66 #include "BKE_library.h"
67 #include "BKE_main.h"
68 #include "BKE_material.h"
69 #include "BKE_mesh.h"
70 #include "BKE_mesh_mapping.h"
71 #include "BKE_mesh_runtime.h"
72 #include "BKE_node.h"
73 #include "BKE_paint.h"
74 #include "BKE_report.h"
75 #include "BKE_scene.h"
76 #include "BKE_screen.h"
77 #include "BKE_texture.h"
78
79 #include "DEG_depsgraph.h"
80 #include "DEG_depsgraph_query.h"
81
82 #include "UI_interface.h"
83
84 #include "ED_object.h"
85 #include "ED_mesh.h"
86 #include "ED_node.h"
87 #include "ED_paint.h"
88 #include "ED_screen.h"
89 #include "ED_uvedit.h"
90 #include "ED_view3d.h"
91
92 #include "GPU_extensions.h"
93
94 #include "WM_api.h"
95 #include "WM_types.h"
96
97 #include "RNA_access.h"
98 #include "RNA_define.h"
99 #include "RNA_enum_types.h"
100
101 #include "GPU_draw.h"
102
103 #include "IMB_colormanagement.h"
104
105 #include "bmesh.h"
106 //#include "bmesh_tools.h"
107
108 #include "paint_intern.h"
109
110 static void partial_redraw_array_init(ImagePaintPartialRedraw *pr);
111
112 /* Defines and Structs */
113 /* unit_float_to_uchar_clamp as inline function */
114 BLI_INLINE unsigned char f_to_char(const float val)
115 {
116   return unit_float_to_uchar_clamp(val);
117 }
118
119 /* ProjectionPaint defines */
120
121 /* approx the number of buckets to have under the brush,
122  * used with the brush size to set the ps->buckets_x and ps->buckets_y value.
123  *
124  * When 3 - a brush should have ~9 buckets under it at once
125  * ...this helps for threading while painting as well as
126  * avoiding initializing pixels that wont touch the brush */
127 #define PROJ_BUCKET_BRUSH_DIV 4
128
129 #define PROJ_BUCKET_RECT_MIN 4
130 #define PROJ_BUCKET_RECT_MAX 256
131
132 #define PROJ_BOUNDBOX_DIV 8
133 #define PROJ_BOUNDBOX_SQUARED (PROJ_BOUNDBOX_DIV * PROJ_BOUNDBOX_DIV)
134
135 //#define PROJ_DEBUG_PAINT 1
136 //#define PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED 1
137 //#define PROJ_DEBUG_PRINT_CLIP 1
138 #define PROJ_DEBUG_WINCLIP 1
139
140 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
141 /* projectFaceSeamFlags options */
142 //#define PROJ_FACE_IGNORE  (1<<0)  /* When the face is hidden, backfacing or occluded */
143 //#define PROJ_FACE_INIT    (1<<1)  /* When we have initialized the faces data */
144
145 /* If this face has a seam on any of its edges. */
146 #  define PROJ_FACE_SEAM0 (1 << 0)
147 #  define PROJ_FACE_SEAM1 (1 << 1)
148 #  define PROJ_FACE_SEAM2 (1 << 2)
149
150 #  define PROJ_FACE_NOSEAM0 (1 << 4)
151 #  define PROJ_FACE_NOSEAM1 (1 << 5)
152 #  define PROJ_FACE_NOSEAM2 (1 << 6)
153
154 /* If the seam is completely initialized, including adjecent seams. */
155 #  define PROJ_FACE_SEAM_INIT0 (1 << 8)
156 #  define PROJ_FACE_SEAM_INIT1 (1 << 9)
157 #  define PROJ_FACE_SEAM_INIT2 (1 << 10)
158
159 #  define PROJ_FACE_DEGENERATE (1 << 12)
160
161 /* face winding */
162 #  define PROJ_FACE_WINDING_INIT 1
163 #  define PROJ_FACE_WINDING_CW 2
164
165 /* a slightly scaled down face is used to get fake 3D location for edge pixels in the seams
166  * as this number approaches  1.0f the likelihood increases of float precision errors where
167  * it is occluded by an adjacent face */
168 #  define PROJ_FACE_SCALE_SEAM 0.99f
169 #endif /* PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED */
170
171 #define PROJ_SRC_VIEW 1
172 #define PROJ_SRC_IMAGE_CAM 2
173 #define PROJ_SRC_IMAGE_VIEW 3
174 #define PROJ_SRC_VIEW_FILL 4
175
176 #define PROJ_VIEW_DATA_ID "view_data"
177 /* viewmat + winmat + clip_start + clip_end + is_ortho */
178 #define PROJ_VIEW_DATA_SIZE (4 * 4 + 4 * 4 + 3)
179
180 #define PROJ_BUCKET_NULL 0
181 #define PROJ_BUCKET_INIT (1 << 0)
182 // #define PROJ_BUCKET_CLONE_INIT   (1<<1)
183
184 /* used for testing doubles, if a point is on a line etc */
185 #define PROJ_GEOM_TOLERANCE 0.00075f
186 #define PROJ_PIXEL_TOLERANCE 0.01f
187
188 /* vert flags */
189 #define PROJ_VERT_CULL 1
190
191 /* to avoid locking in tile initialization */
192 #define TILE_PENDING POINTER_FROM_INT(-1)
193
194 /** This is mainly a convenience struct used so we can keep an array of images we use -
195  * their imbufs, etc, in 1 array, When using threads this array is copied for each thread
196  * because 'partRedrawRect' and 'touch' values would not be thread safe */
197 typedef struct ProjPaintImage {
198   Image *ima;
199   ImBuf *ibuf;
200   ImagePaintPartialRedraw *partRedrawRect;
201   /** Only used to build undo tiles during painting. */
202   volatile void **undoRect;
203   /** The mask accumulation must happen on canvas, not on space screen bucket.
204    * Here we store the mask rectangle. */
205   unsigned short **maskRect;
206   /** Store flag to enforce validation of undo rectangle. */
207   bool **valid;
208   bool touch;
209 } ProjPaintImage;
210
211 /**
212  * Handle for stroke (operator customdata)
213  */
214 typedef struct ProjStrokeHandle {
215   /* Support for painting from multiple views at once,
216    * currently used to implement symmetry painting,
217    * we can assume at least the first is set while painting. */
218   struct ProjPaintState *ps_views[8];
219   int ps_views_tot;
220   int symmetry_flags;
221
222   int orig_brush_size;
223
224   bool need_redraw;
225
226   /* trick to bypass regular paint and allow clone picking */
227   bool is_clone_cursor_pick;
228
229   /* In ProjPaintState, only here for convenience */
230   Scene *scene;
231   Brush *brush;
232 } ProjStrokeHandle;
233
234 typedef struct LoopSeamData {
235   float seam_uvs[2][2];
236   float seam_puvs[2][2];
237   float corner_dist_sq[2];
238 } LoopSeamData;
239
240 /* Main projection painting struct passed to all projection painting functions */
241 typedef struct ProjPaintState {
242   View3D *v3d;
243   RegionView3D *rv3d;
244   ARegion *ar;
245   Depsgraph *depsgraph;
246   Scene *scene;
247   /* PROJ_SRC_**** */
248   int source;
249
250   /* the paint color. It can change depending of inverted mode or not */
251   float paint_color[3];
252   float paint_color_linear[3];
253   float dither;
254
255   Brush *brush;
256   short tool, blend, mode;
257
258   float brush_size;
259   Object *ob;
260   /* for symmetry, we need to store modified object matrix */
261   float obmat[4][4];
262   float obmat_imat[4][4];
263   /* end similarities with ImagePaintState */
264
265   Image *stencil_ima;
266   Image *canvas_ima;
267   Image *clone_ima;
268   float stencil_value;
269
270   /* projection painting only */
271   /** for multithreading, the first item is sometimes used for non threaded cases too. */
272   MemArena *arena_mt[BLENDER_MAX_THREADS];
273   /** screen sized 2D array, each pixel has a linked list of ProjPixel's */
274   LinkNode **bucketRect;
275   /** bucketRect aligned array linkList of faces overlapping each bucket. */
276   LinkNode **bucketFaces;
277   /** store if the bucks have been initialized. */
278   unsigned char *bucketFlags;
279
280   /** store options per vert, now only store if the vert is pointing away from the view. */
281   char *vertFlags;
282   /** The size of the bucket grid, the grid span's screenMin/screenMax
283    * so you can paint outsize the screen or with 2 brushes at once. */
284   int buckets_x;
285   int buckets_y;
286
287   /** result of project_paint_pixel_sizeof(), constant per stroke. */
288   int pixel_sizeof;
289
290   /** size of projectImages array. */
291   int image_tot;
292
293   /** verts projected into floating point screen space. */
294   float (*screenCoords)[4];
295   /** 2D bounds for mesh verts on the screen's plane (screenspace). */
296   float screenMin[2];
297   float screenMax[2];
298   /** Calculated from screenMin & screenMax. */
299   float screen_width;
300   float screen_height;
301   /** from the carea or from the projection render. */
302   int winx, winy;
303
304   /* options for projection painting */
305   bool do_layer_clone;
306   bool do_layer_stencil;
307   bool do_layer_stencil_inv;
308   bool do_stencil_brush;
309   bool do_material_slots;
310
311   /** Use raytraced occlusion? - ortherwise will paint right through to the back. */
312   bool do_occlude;
313   /** ignore faces with normals pointing away,
314    * skips a lot of raycasts if your normals are correctly flipped. */
315   bool do_backfacecull;
316   /** mask out pixels based on their normals. */
317   bool do_mask_normal;
318   /** mask out pixels based on cavity. */
319   bool do_mask_cavity;
320   /** what angle to mask at. */
321   float normal_angle;
322   /** cos(normal_angle), faster to compare. */
323   float normal_angle__cos;
324   float normal_angle_inner;
325   float normal_angle_inner__cos;
326   /** difference between normal_angle and normal_angle_inner, for easy access. */
327   float normal_angle_range;
328
329   /** quick access to (me->editflag & ME_EDIT_PAINT_FACE_SEL) */
330   bool do_face_sel;
331   bool is_ortho;
332   /** the object is negative scaled. */
333   bool is_flip_object;
334   /** use masking during painting. Some operations such as airbrush may disable. */
335   bool do_masking;
336   /** only to avoid running. */
337   bool is_texbrush;
338   /** mask brush is applied before masking. */
339   bool is_maskbrush;
340 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
341   float seam_bleed_px;
342   float seam_bleed_px_sq;
343 #endif
344   /* clone vars */
345   float cloneOffset[2];
346
347   /** Projection matrix, use for getting screen coords. */
348   float projectMat[4][4];
349   /** inverse of projectMat. */
350   float projectMatInv[4][4];
351   /** View vector, use for do_backfacecull and for ray casting with an ortho viewport. */
352   float viewDir[3];
353   /** View location in object relative 3D space, so can compare to verts. */
354   float viewPos[3];
355   float clip_start, clip_end;
356
357   /* reproject vars */
358   Image *reproject_image;
359   ImBuf *reproject_ibuf;
360   bool reproject_ibuf_free_float;
361   bool reproject_ibuf_free_uchar;
362
363   /* threads */
364   int thread_tot;
365   int bucketMin[2];
366   int bucketMax[2];
367   /** must lock threads while accessing these. */
368   int context_bucket_x, context_bucket_y;
369
370   struct CurveMapping *cavity_curve;
371   BlurKernel *blurkernel;
372
373   /* -------------------------------------------------------------------- */
374   /* Vars shared between multiple views (keep last) */
375   /**
376    * This data is owned by ``ProjStrokeHandle.ps_views[0]``,
377    * all other views re-use the data.
378    */
379
380 #define PROJ_PAINT_STATE_SHARED_MEMCPY(ps_dst, ps_src) \
381   MEMCPY_STRUCT_AFTER(ps_dst, ps_src, is_shared_user)
382
383 #define PROJ_PAINT_STATE_SHARED_CLEAR(ps) MEMSET_STRUCT_AFTER(ps, 0, is_shared_user)
384
385   bool is_shared_user;
386
387   ProjPaintImage *projImages;
388   /** cavity amount for vertices. */
389   float *cavities;
390
391 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
392   /** store info about faces, if they are initialized etc*/
393   ushort *faceSeamFlags;
394   /** save the winding of the face in uv space,
395    * helps as an extra validation step for seam detection. */
396   char *faceWindingFlags;
397   /** expanded UVs for faces to use as seams. */
398   LoopSeamData *loopSeamData;
399   /** Only needed for when seam_bleed_px is enabled, use to find UV seams. */
400   LinkNode **vertFaces;
401   /** Seams per vert, to find adjacent seams. */
402   ListBase *vertSeams;
403 #endif
404
405   SpinLock *tile_lock;
406
407   Mesh *me_eval;
408   bool me_eval_free;
409   int totlooptri_eval;
410   int totloop_eval;
411   int totpoly_eval;
412   int totedge_eval;
413   int totvert_eval;
414
415   const MVert *mvert_eval;
416   const MEdge *medge_eval;
417   const MPoly *mpoly_eval;
418   const MLoop *mloop_eval;
419   const MLoopTri *mlooptri_eval;
420
421   const MLoopUV *mloopuv_stencil_eval;
422
423   /**
424    * \note These UV layers are aligned to \a mpoly_eval
425    * but each pointer references the start of the layer,
426    * so a loop indirection is needed as well.
427    */
428   const MLoopUV **poly_to_loop_uv;
429   /** other UV map, use for cloning between layers. */
430   const MLoopUV **poly_to_loop_uv_clone;
431
432   /* Actual material for each index, either from object or Mesh datablock... */
433   Material **mat_array;
434
435   bool use_colormanagement;
436 } ProjPaintState;
437
438 typedef union pixelPointer {
439   /** float buffer. */
440   float *f_pt;
441   /** 2 ways to access a char buffer. */
442   unsigned int *uint_pt;
443   unsigned char *ch_pt;
444 } PixelPointer;
445
446 typedef union pixelStore {
447   unsigned char ch[4];
448   unsigned int uint;
449   float f[4];
450 } PixelStore;
451
452 typedef struct ProjPixel {
453   /** the floating point screen projection of this pixel. */
454   float projCoSS[2];
455   float worldCoSS[3];
456
457   short x_px, y_px;
458
459   /** if anyone wants to paint onto more than 65535 images they can bite me. */
460   unsigned short image_index;
461   unsigned char bb_cell_index;
462
463   /* for various reasons we may want to mask out painting onto this pixel */
464   unsigned short mask;
465
466   /* Only used when the airbrush is disabled.
467    * Store the max mask value to avoid painting over an area with a lower opacity
468    * with an advantage that we can avoid touching the pixel at all, if the
469    * new mask value is lower then mask_accum */
470   unsigned short *mask_accum;
471
472   /* horrible hack, store tile valid flag pointer here to re-validate tiles
473    * used for anchored and drag-dot strokes */
474   bool *valid;
475
476   PixelPointer origColor;
477   PixelStore newColor;
478   PixelPointer pixel;
479 } ProjPixel;
480
481 typedef struct ProjPixelClone {
482   struct ProjPixel __pp;
483   PixelStore clonepx;
484 } ProjPixelClone;
485
486 /* undo tile pushing */
487 typedef struct {
488   SpinLock *lock;
489   bool masked;
490   unsigned short tile_width;
491   ImBuf **tmpibuf;
492   ProjPaintImage *pjima;
493 } TileInfo;
494
495 typedef struct VertSeam {
496   struct VertSeam *next, *prev;
497   int tri;
498   uint loop;
499   float angle;
500   bool normal_cw;
501   float uv[2];
502 } VertSeam;
503
504 /* -------------------------------------------------------------------- */
505 /** \name MLoopTri accessor functions.
506  * \{ */
507
508 BLI_INLINE const MPoly *ps_tri_index_to_mpoly(const ProjPaintState *ps, int tri_index)
509 {
510   return &ps->mpoly_eval[ps->mlooptri_eval[tri_index].poly];
511 }
512
513 #define PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt) \
514   ps->mloop_eval[lt->tri[0]].v, ps->mloop_eval[lt->tri[1]].v, ps->mloop_eval[lt->tri[2]].v,
515
516 #define PS_LOOPTRI_AS_UV_3(uvlayer, lt) \
517   uvlayer[lt->poly][lt->tri[0]].uv, uvlayer[lt->poly][lt->tri[1]].uv, \
518       uvlayer[lt->poly][lt->tri[2]].uv,
519
520 #define PS_LOOPTRI_ASSIGN_UV_3(uv_tri, uvlayer, lt) \
521   { \
522     (uv_tri)[0] = uvlayer[lt->poly][lt->tri[0]].uv; \
523     (uv_tri)[1] = uvlayer[lt->poly][lt->tri[1]].uv; \
524     (uv_tri)[2] = uvlayer[lt->poly][lt->tri[2]].uv; \
525   } \
526   ((void)0)
527
528 /** \} */
529
530 /* Finish projection painting structs */
531
532 static TexPaintSlot *project_paint_face_paint_slot(const ProjPaintState *ps, int tri_index)
533 {
534   const MPoly *mp = ps_tri_index_to_mpoly(ps, tri_index);
535   Material *ma = ps->mat_array[mp->mat_nr];
536   return ma ? ma->texpaintslot + ma->paint_active_slot : NULL;
537 }
538
539 static Image *project_paint_face_paint_image(const ProjPaintState *ps, int tri_index)
540 {
541   if (ps->do_stencil_brush) {
542     return ps->stencil_ima;
543   }
544   else {
545     const MPoly *mp = ps_tri_index_to_mpoly(ps, tri_index);
546     Material *ma = ps->mat_array[mp->mat_nr];
547     TexPaintSlot *slot = ma ? ma->texpaintslot + ma->paint_active_slot : NULL;
548     return slot ? slot->ima : ps->canvas_ima;
549   }
550 }
551
552 static TexPaintSlot *project_paint_face_clone_slot(const ProjPaintState *ps, int tri_index)
553 {
554   const MPoly *mp = ps_tri_index_to_mpoly(ps, tri_index);
555   Material *ma = ps->mat_array[mp->mat_nr];
556   return ma ? ma->texpaintslot + ma->paint_clone_slot : NULL;
557 }
558
559 static Image *project_paint_face_clone_image(const ProjPaintState *ps, int tri_index)
560 {
561   const MPoly *mp = ps_tri_index_to_mpoly(ps, tri_index);
562   Material *ma = ps->mat_array[mp->mat_nr];
563   TexPaintSlot *slot = ma ? ma->texpaintslot + ma->paint_clone_slot : NULL;
564   return slot ? slot->ima : ps->clone_ima;
565 }
566
567 /* fast projection bucket array lookup, use the safe version for bound checking  */
568 static int project_bucket_offset(const ProjPaintState *ps, const float projCoSS[2])
569 {
570   /* If we were not dealing with screenspace 2D coords we could simple do...
571    * ps->bucketRect[x + (y*ps->buckets_y)] */
572
573   /* please explain?
574    * projCoSS[0] - ps->screenMin[0]   : zero origin
575    * ... / ps->screen_width           : range from 0.0 to 1.0
576    * ... * ps->buckets_x              : use as a bucket index
577    *
578    * Second multiplication does similar but for vertical offset
579    */
580   return ((int)(((projCoSS[0] - ps->screenMin[0]) / ps->screen_width) * ps->buckets_x)) +
581          (((int)(((projCoSS[1] - ps->screenMin[1]) / ps->screen_height) * ps->buckets_y)) *
582           ps->buckets_x);
583 }
584
585 static int project_bucket_offset_safe(const ProjPaintState *ps, const float projCoSS[2])
586 {
587   int bucket_index = project_bucket_offset(ps, projCoSS);
588
589   if (bucket_index < 0 || bucket_index >= ps->buckets_x * ps->buckets_y) {
590     return -1;
591   }
592   else {
593     return bucket_index;
594   }
595 }
596
597 static float VecZDepthOrtho(
598     const float pt[2], const float v1[3], const float v2[3], const float v3[3], float w[3])
599 {
600   barycentric_weights_v2(v1, v2, v3, pt, w);
601   return (v1[2] * w[0]) + (v2[2] * w[1]) + (v3[2] * w[2]);
602 }
603
604 static float VecZDepthPersp(
605     const float pt[2], const float v1[4], const float v2[4], const float v3[4], float w[3])
606 {
607   float wtot_inv, wtot;
608   float w_tmp[3];
609
610   barycentric_weights_v2_persp(v1, v2, v3, pt, w);
611   /* for the depth we need the weights to match what
612    * barycentric_weights_v2 would return, in this case its easiest just to
613    * undo the 4th axis division and make it unit-sum
614    *
615    * don't call barycentric_weights_v2() because our callers expect 'w'
616    * to be weighted from the perspective */
617   w_tmp[0] = w[0] * v1[3];
618   w_tmp[1] = w[1] * v2[3];
619   w_tmp[2] = w[2] * v3[3];
620
621   wtot = w_tmp[0] + w_tmp[1] + w_tmp[2];
622
623   if (wtot != 0.0f) {
624     wtot_inv = 1.0f / wtot;
625
626     w_tmp[0] = w_tmp[0] * wtot_inv;
627     w_tmp[1] = w_tmp[1] * wtot_inv;
628     w_tmp[2] = w_tmp[2] * wtot_inv;
629   }
630   else { /* dummy values for zero area face */
631     w_tmp[0] = w_tmp[1] = w_tmp[2] = 1.0f / 3.0f;
632   }
633   /* done mimicking barycentric_weights_v2() */
634
635   return (v1[2] * w_tmp[0]) + (v2[2] * w_tmp[1]) + (v3[2] * w_tmp[2]);
636 }
637
638 /* Return the top-most face index that the screen space coord 'pt' touches (or -1) */
639 static int project_paint_PickFace(const ProjPaintState *ps, const float pt[2], float w[3])
640 {
641   LinkNode *node;
642   float w_tmp[3];
643   int bucket_index;
644   int best_tri_index = -1;
645   float z_depth_best = FLT_MAX, z_depth;
646
647   bucket_index = project_bucket_offset_safe(ps, pt);
648   if (bucket_index == -1) {
649     return -1;
650   }
651
652   /* we could return 0 for 1 face buckets, as long as this function assumes
653    * that the point its testing is only every originated from an existing face */
654
655   for (node = ps->bucketFaces[bucket_index]; node; node = node->next) {
656     const int tri_index = POINTER_AS_INT(node->link);
657     const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
658     const float *vtri_ss[3] = {
659         ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[0]].v],
660         ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[1]].v],
661         ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[2]].v],
662     };
663
664     if (isect_point_tri_v2(pt, UNPACK3(vtri_ss))) {
665       if (ps->is_ortho) {
666         z_depth = VecZDepthOrtho(pt, UNPACK3(vtri_ss), w_tmp);
667       }
668       else {
669         z_depth = VecZDepthPersp(pt, UNPACK3(vtri_ss), w_tmp);
670       }
671
672       if (z_depth < z_depth_best) {
673         best_tri_index = tri_index;
674         z_depth_best = z_depth;
675         copy_v3_v3(w, w_tmp);
676       }
677     }
678   }
679
680   /** will be -1 or a valid face. */
681   return best_tri_index;
682 }
683
684 /* Converts a uv coord into a pixel location wrapping if the uv is outside 0-1 range */
685 static void uvco_to_wrapped_pxco(const float uv[2], int ibuf_x, int ibuf_y, float *x, float *y)
686 {
687   /* use */
688   *x = fmodf(uv[0], 1.0f);
689   *y = fmodf(uv[1], 1.0f);
690
691   if (*x < 0.0f) {
692     *x += 1.0f;
693   }
694   if (*y < 0.0f) {
695     *y += 1.0f;
696   }
697
698   *x = *x * ibuf_x - 0.5f;
699   *y = *y * ibuf_y - 0.5f;
700 }
701
702 /* Set the top-most face color that the screen space coord 'pt' touches
703  * (or return 0 if none touch) */
704 static bool project_paint_PickColor(const ProjPaintState *ps,
705                                     const float pt[2],
706                                     float *rgba_fp,
707                                     unsigned char *rgba,
708                                     const bool interp)
709 {
710   const MLoopTri *lt;
711   const float *lt_tri_uv[3];
712   float w[3], uv[2];
713   int tri_index;
714   Image *ima;
715   ImBuf *ibuf;
716   int xi, yi;
717
718   tri_index = project_paint_PickFace(ps, pt, w);
719
720   if (tri_index == -1) {
721     return 0;
722   }
723
724   lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
725   PS_LOOPTRI_ASSIGN_UV_3(lt_tri_uv, ps->poly_to_loop_uv, lt);
726
727   interp_v2_v2v2v2(uv, UNPACK3(lt_tri_uv), w);
728
729   ima = project_paint_face_paint_image(ps, tri_index);
730   /** we must have got the imbuf before getting here. */
731   ibuf = BKE_image_get_first_ibuf(ima);
732   if (!ibuf) {
733     return 0;
734   }
735
736   if (interp) {
737     float x, y;
738     uvco_to_wrapped_pxco(uv, ibuf->x, ibuf->y, &x, &y);
739
740     if (ibuf->rect_float) {
741       if (rgba_fp) {
742         bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf, NULL, rgba_fp, x, y);
743       }
744       else {
745         float rgba_tmp_f[4];
746         bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf, NULL, rgba_tmp_f, x, y);
747         premul_float_to_straight_uchar(rgba, rgba_tmp_f);
748       }
749     }
750     else {
751       if (rgba) {
752         bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf, rgba, NULL, x, y);
753       }
754       else {
755         unsigned char rgba_tmp[4];
756         bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf, rgba_tmp, NULL, x, y);
757         straight_uchar_to_premul_float(rgba_fp, rgba_tmp);
758       }
759     }
760   }
761   else {
762     //xi = (int)((uv[0]*ibuf->x) + 0.5f);
763     //yi = (int)((uv[1]*ibuf->y) + 0.5f);
764     //if (xi < 0 || xi >= ibuf->x  ||  yi < 0 || yi >= ibuf->y) return 0;
765
766     /* wrap */
767     xi = mod_i((int)(uv[0] * ibuf->x), ibuf->x);
768     yi = mod_i((int)(uv[1] * ibuf->y), ibuf->y);
769
770     if (rgba) {
771       if (ibuf->rect_float) {
772         const float *rgba_tmp_fp = ibuf->rect_float + (xi + yi * ibuf->x * 4);
773         premul_float_to_straight_uchar(rgba, rgba_tmp_fp);
774       }
775       else {
776         *((unsigned int *)rgba) = *(unsigned int *)(((char *)ibuf->rect) +
777                                                     ((xi + yi * ibuf->x) * 4));
778       }
779     }
780
781     if (rgba_fp) {
782       if (ibuf->rect_float) {
783         copy_v4_v4(rgba_fp, (ibuf->rect_float + ((xi + yi * ibuf->x) * 4)));
784       }
785       else {
786         unsigned char *tmp_ch = ((unsigned char *)ibuf->rect) + ((xi + yi * ibuf->x) * 4);
787         straight_uchar_to_premul_float(rgba_fp, tmp_ch);
788       }
789     }
790   }
791   BKE_image_release_ibuf(ima, ibuf, NULL);
792   return 1;
793 }
794
795 /**
796  * Check if 'pt' is infront of the 3 verts on the Z axis (used for screenspace occlusion test)
797  * \return
798  * -  `0`:   no occlusion
799  * - `-1`: no occlusion but 2D intersection is true
800  * -  `1`: occluded
801  * -  `2`: occluded with `w[3]` weights set (need to know in some cases)
802  */
803 static int project_paint_occlude_ptv(const float pt[3],
804                                      const float v1[4],
805                                      const float v2[4],
806                                      const float v3[4],
807                                      float w[3],
808                                      const bool is_ortho)
809 {
810   /* if all are behind us, return false */
811   if (v1[2] > pt[2] && v2[2] > pt[2] && v3[2] > pt[2]) {
812     return 0;
813   }
814
815   /* do a 2D point in try intersection */
816   if (!isect_point_tri_v2(pt, v1, v2, v3)) {
817     return 0;
818   }
819
820   /* From here on we know there IS an intersection */
821   /* if ALL of the verts are infront of us then we know it intersects ? */
822   if (v1[2] < pt[2] && v2[2] < pt[2] && v3[2] < pt[2]) {
823     return 1;
824   }
825   else {
826     /* we intersect? - find the exact depth at the point of intersection */
827     /* Is this point is occluded by another face? */
828     if (is_ortho) {
829       if (VecZDepthOrtho(pt, v1, v2, v3, w) < pt[2]) {
830         return 2;
831       }
832     }
833     else {
834       if (VecZDepthPersp(pt, v1, v2, v3, w) < pt[2]) {
835         return 2;
836       }
837     }
838   }
839   return -1;
840 }
841
842 static int project_paint_occlude_ptv_clip(const float pt[3],
843                                           const float v1[4],
844                                           const float v2[4],
845                                           const float v3[4],
846                                           const float v1_3d[3],
847                                           const float v2_3d[3],
848                                           const float v3_3d[3],
849                                           float w[3],
850                                           const bool is_ortho,
851                                           RegionView3D *rv3d)
852 {
853   float wco[3];
854   int ret = project_paint_occlude_ptv(pt, v1, v2, v3, w, is_ortho);
855
856   if (ret <= 0) {
857     return ret;
858   }
859
860   if (ret == 1) { /* weights not calculated */
861     if (is_ortho) {
862       barycentric_weights_v2(v1, v2, v3, pt, w);
863     }
864     else {
865       barycentric_weights_v2_persp(v1, v2, v3, pt, w);
866     }
867   }
868
869   /* Test if we're in the clipped area, */
870   interp_v3_v3v3v3(wco, v1_3d, v2_3d, v3_3d, w);
871
872   if (!ED_view3d_clipping_test(rv3d, wco, true)) {
873     return 1;
874   }
875
876   return -1;
877 }
878
879 /* Check if a screenspace location is occluded by any other faces
880  * check, pixelScreenCo must be in screenspace, its Z-Depth only needs to be used for comparison
881  * and doesn't need to be correct in relation to X and Y coords
882  * (this is the case in perspective view) */
883 static bool project_bucket_point_occluded(const ProjPaintState *ps,
884                                           LinkNode *bucketFace,
885                                           const int orig_face,
886                                           const float pixelScreenCo[4])
887 {
888   int isect_ret;
889   const bool do_clip = ps->rv3d ? (ps->rv3d->rflag & RV3D_CLIPPING) != 0 : 0;
890
891   /* we could return 0 for 1 face buckets, as long as this function assumes
892    * that the point its testing is only every originated from an existing face */
893
894   for (; bucketFace; bucketFace = bucketFace->next) {
895     const int tri_index = POINTER_AS_INT(bucketFace->link);
896
897     if (orig_face != tri_index) {
898       const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
899       const float *vtri_ss[3] = {
900           ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[0]].v],
901           ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[1]].v],
902           ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[2]].v],
903       };
904       float w[3];
905
906       if (do_clip) {
907         const float *vtri_co[3] = {
908             ps->mvert_eval[ps->mloop_eval[lt->tri[0]].v].co,
909             ps->mvert_eval[ps->mloop_eval[lt->tri[1]].v].co,
910             ps->mvert_eval[ps->mloop_eval[lt->tri[2]].v].co,
911         };
912         isect_ret = project_paint_occlude_ptv_clip(
913             pixelScreenCo, UNPACK3(vtri_ss), UNPACK3(vtri_co), w, ps->is_ortho, ps->rv3d);
914       }
915       else {
916         isect_ret = project_paint_occlude_ptv(pixelScreenCo, UNPACK3(vtri_ss), w, ps->is_ortho);
917       }
918
919       if (isect_ret >= 1) {
920         /* TODO - we may want to cache the first hit,
921          * it is not possible to swap the face order in the list anymore */
922         return true;
923       }
924     }
925   }
926   return false;
927 }
928
929 /* Basic line intersection, could move to math_geom.c, 2 points with a horizontal line
930  * 1 for an intersection, 2 if the first point is aligned, 3 if the second point is aligned. */
931 #define ISECT_TRUE 1
932 #define ISECT_TRUE_P1 2
933 #define ISECT_TRUE_P2 3
934 static int line_isect_y(const float p1[2], const float p2[2], const float y_level, float *x_isect)
935 {
936   float y_diff;
937
938   /* are we touching the first point? - no interpolation needed */
939   if (y_level == p1[1]) {
940     *x_isect = p1[0];
941     return ISECT_TRUE_P1;
942   }
943   /* are we touching the second point? - no interpolation needed */
944   if (y_level == p2[1]) {
945     *x_isect = p2[0];
946     return ISECT_TRUE_P2;
947   }
948
949   /** yuck, horizontal line, we cant do much here. */
950   y_diff = fabsf(p1[1] - p2[1]);
951
952   if (y_diff < 0.000001f) {
953     *x_isect = (p1[0] + p2[0]) * 0.5f;
954     return ISECT_TRUE;
955   }
956
957   if (p1[1] > y_level && p2[1] < y_level) {
958     /* (p1[1] - p2[1]); */
959     *x_isect = (p2[0] * (p1[1] - y_level) + p1[0] * (y_level - p2[1])) / y_diff;
960     return ISECT_TRUE;
961   }
962   else if (p1[1] < y_level && p2[1] > y_level) {
963     /* (p2[1] - p1[1]); */
964     *x_isect = (p2[0] * (y_level - p1[1]) + p1[0] * (p2[1] - y_level)) / y_diff;
965     return ISECT_TRUE;
966   }
967   else {
968     return 0;
969   }
970 }
971
972 static int line_isect_x(const float p1[2], const float p2[2], const float x_level, float *y_isect)
973 {
974   float x_diff;
975
976   if (x_level == p1[0]) { /* are we touching the first point? - no interpolation needed */
977     *y_isect = p1[1];
978     return ISECT_TRUE_P1;
979   }
980   if (x_level == p2[0]) { /* are we touching the second point? - no interpolation needed */
981     *y_isect = p2[1];
982     return ISECT_TRUE_P2;
983   }
984
985   /* yuck, horizontal line, we cant do much here */
986   x_diff = fabsf(p1[0] - p2[0]);
987
988   /* yuck, vertical line, we cant do much here */
989   if (x_diff < 0.000001f) {
990     *y_isect = (p1[0] + p2[0]) * 0.5f;
991     return ISECT_TRUE;
992   }
993
994   if (p1[0] > x_level && p2[0] < x_level) {
995     /* (p1[0] - p2[0]); */
996     *y_isect = (p2[1] * (p1[0] - x_level) + p1[1] * (x_level - p2[0])) / x_diff;
997     return ISECT_TRUE;
998   }
999   else if (p1[0] < x_level && p2[0] > x_level) {
1000     /* (p2[0] - p1[0]); */
1001     *y_isect = (p2[1] * (x_level - p1[0]) + p1[1] * (p2[0] - x_level)) / x_diff;
1002     return ISECT_TRUE;
1003   }
1004   else {
1005     return 0;
1006   }
1007 }
1008
1009 /* simple func use for comparing UV locations to check if there are seams.
1010  * Its possible this gives incorrect results, when the UVs for 1 face go into the next
1011  * tile, but do not do this for the adjacent face, it could return a false positive.
1012  * This is so unlikely that Id not worry about it. */
1013 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
1014 static bool cmp_uv(const float vec2a[2], const float vec2b[2])
1015 {
1016   /* if the UV's are not between 0.0 and 1.0 */
1017   float xa = fmodf(vec2a[0], 1.0f);
1018   float ya = fmodf(vec2a[1], 1.0f);
1019
1020   float xb = fmodf(vec2b[0], 1.0f);
1021   float yb = fmodf(vec2b[1], 1.0f);
1022
1023   if (xa < 0.0f) {
1024     xa += 1.0f;
1025   }
1026   if (ya < 0.0f) {
1027     ya += 1.0f;
1028   }
1029
1030   if (xb < 0.0f) {
1031     xb += 1.0f;
1032   }
1033   if (yb < 0.0f) {
1034     yb += 1.0f;
1035   }
1036
1037   return ((fabsf(xa - xb) < PROJ_GEOM_TOLERANCE) && (fabsf(ya - yb) < PROJ_GEOM_TOLERANCE)) ? 1 :
1038                                                                                               0;
1039 }
1040 #endif
1041
1042 /* set min_px and max_px to the image space bounds of the UV coords
1043  * return zero if there is no area in the returned rectangle */
1044 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
1045 static bool pixel_bounds_uv(const float uv_quad[4][2],
1046                             rcti *bounds_px,
1047                             const int ibuf_x,
1048                             const int ibuf_y)
1049 {
1050   /* UV bounds */
1051   float min_uv[2], max_uv[2];
1052
1053   INIT_MINMAX2(min_uv, max_uv);
1054
1055   minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, uv_quad[0]);
1056   minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, uv_quad[1]);
1057   minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, uv_quad[2]);
1058   minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, uv_quad[3]);
1059
1060   bounds_px->xmin = (int)(ibuf_x * min_uv[0]);
1061   bounds_px->ymin = (int)(ibuf_y * min_uv[1]);
1062
1063   bounds_px->xmax = (int)(ibuf_x * max_uv[0]) + 1;
1064   bounds_px->ymax = (int)(ibuf_y * max_uv[1]) + 1;
1065
1066   /*printf("%d %d %d %d\n", min_px[0], min_px[1], max_px[0], max_px[1]);*/
1067
1068   /* face uses no UV area when quantized to pixels? */
1069   return (bounds_px->xmin == bounds_px->xmax || bounds_px->ymin == bounds_px->ymax) ? 0 : 1;
1070 }
1071 #endif
1072
1073 static bool pixel_bounds_array(
1074     float (*uv)[2], rcti *bounds_px, const int ibuf_x, const int ibuf_y, int tot)
1075 {
1076   /* UV bounds */
1077   float min_uv[2], max_uv[2];
1078
1079   if (tot == 0) {
1080     return 0;
1081   }
1082
1083   INIT_MINMAX2(min_uv, max_uv);
1084
1085   while (tot--) {
1086     minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, (*uv));
1087     uv++;
1088   }
1089
1090   bounds_px->xmin = (int)(ibuf_x * min_uv[0]);
1091   bounds_px->ymin = (int)(ibuf_y * min_uv[1]);
1092
1093   bounds_px->xmax = (int)(ibuf_x * max_uv[0]) + 1;
1094   bounds_px->ymax = (int)(ibuf_y * max_uv[1]) + 1;
1095
1096   /*printf("%d %d %d %d\n", min_px[0], min_px[1], max_px[0], max_px[1]);*/
1097
1098   /* face uses no UV area when quantized to pixels? */
1099   return (bounds_px->xmin == bounds_px->xmax || bounds_px->ymin == bounds_px->ymax) ? 0 : 1;
1100 }
1101
1102 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
1103
1104 static void project_face_winding_init(const ProjPaintState *ps, const int tri_index)
1105 {
1106   /* detect the winding of faces in uv space */
1107   const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1108   const float *lt_tri_uv[3] = {PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt)};
1109   float winding = cross_tri_v2(lt_tri_uv[0], lt_tri_uv[1], lt_tri_uv[2]);
1110
1111   if (winding > 0) {
1112     ps->faceWindingFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_WINDING_CW;
1113   }
1114
1115   ps->faceWindingFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_WINDING_INIT;
1116 }
1117
1118 /* This function returns 1 if this face has a seam along the 2 face-vert indices
1119  * 'orig_i1_fidx' and 'orig_i2_fidx' */
1120 static bool check_seam(const ProjPaintState *ps,
1121                        const int orig_face,
1122                        const int orig_i1_fidx,
1123                        const int orig_i2_fidx,
1124                        int *other_face,
1125                        int *orig_fidx)
1126 {
1127   const MLoopTri *orig_lt = &ps->mlooptri_eval[orig_face];
1128   const float *orig_lt_tri_uv[3] = {PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, orig_lt)};
1129   /* vert indices from face vert order indices */
1130   const unsigned int i1 = ps->mloop_eval[orig_lt->tri[orig_i1_fidx]].v;
1131   const unsigned int i2 = ps->mloop_eval[orig_lt->tri[orig_i2_fidx]].v;
1132   LinkNode *node;
1133   /* index in face */
1134   int i1_fidx = -1, i2_fidx = -1;
1135
1136   for (node = ps->vertFaces[i1]; node; node = node->next) {
1137     const int tri_index = POINTER_AS_INT(node->link);
1138
1139     if (tri_index != orig_face) {
1140       const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1141       const int lt_vtri[3] = {PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt)};
1142       /* could check if the 2 faces images match here,
1143        * but then there wouldn't be a way to return the opposite face's info */
1144
1145       /* We need to know the order of the verts in the adjacent face
1146        * set the i1_fidx and i2_fidx to (0,1,2,3) */
1147       i1_fidx = BKE_MESH_TESSTRI_VINDEX_ORDER(lt_vtri, i1);
1148       i2_fidx = BKE_MESH_TESSTRI_VINDEX_ORDER(lt_vtri, i2);
1149
1150       /* Only need to check if 'i2_fidx' is valid because
1151        * we know i1_fidx is the same vert on both faces. */
1152       if (i2_fidx != -1) {
1153         const float *lt_tri_uv[3] = {PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt)};
1154         Image *tpage = project_paint_face_paint_image(ps, tri_index);
1155         Image *orig_tpage = project_paint_face_paint_image(ps, orig_face);
1156
1157         BLI_assert(i1_fidx != -1);
1158
1159         /* This IS an adjacent face!, now lets check if the UVs are ok */
1160
1161         /* set up the other face */
1162         *other_face = tri_index;
1163
1164         /* we check if difference is 1 here, else we might have a case of edge 2-0 for a tri */
1165         *orig_fidx = (i1_fidx < i2_fidx && (i2_fidx - i1_fidx == 1)) ? i1_fidx : i2_fidx;
1166
1167         /* initialize face winding if needed */
1168         if ((ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_INIT) == 0) {
1169           project_face_winding_init(ps, tri_index);
1170         }
1171
1172         /* first test if they have the same image */
1173         if ((orig_tpage == tpage) && cmp_uv(orig_lt_tri_uv[orig_i1_fidx], lt_tri_uv[i1_fidx]) &&
1174             cmp_uv(orig_lt_tri_uv[orig_i2_fidx], lt_tri_uv[i2_fidx])) {
1175           /* if faces don't have the same winding in uv space,
1176            * they are on the same side so edge is boundary */
1177           if ((ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_CW) !=
1178               (ps->faceWindingFlags[orig_face] & PROJ_FACE_WINDING_CW)) {
1179             return 1;
1180           }
1181
1182           // printf("SEAM (NONE)\n");
1183           return 0;
1184         }
1185         else {
1186           // printf("SEAM (UV GAP)\n");
1187           return 1;
1188         }
1189       }
1190     }
1191   }
1192   // printf("SEAM (NO FACE)\n");
1193   *other_face = -1;
1194   return 1;
1195 }
1196
1197 static VertSeam *find_adjacent_seam(const ProjPaintState *ps,
1198                                     uint loop_index,
1199                                     uint vert_index,
1200                                     VertSeam **r_seam)
1201 {
1202   ListBase *vert_seams = &ps->vertSeams[vert_index];
1203   VertSeam *seam = vert_seams->first;
1204   VertSeam *adjacent = NULL;
1205
1206   while (seam->loop != loop_index) {
1207     seam = seam->next;
1208   }
1209
1210   if (r_seam) {
1211     *r_seam = seam;
1212   }
1213
1214   /* Circulate through the (sorted) vert seam array, in the direction of the seam normal,
1215    * until we find the first opposing seam, matching in UV space. */
1216   if (seam->normal_cw) {
1217     LISTBASE_CIRCULAR_BACKWARD_BEGIN (vert_seams, adjacent, seam) {
1218       if ((adjacent->normal_cw != seam->normal_cw) && cmp_uv(adjacent->uv, seam->uv)) {
1219         break;
1220       }
1221     }
1222     LISTBASE_CIRCULAR_BACKWARD_END(vert_seams, adjacent, seam);
1223   }
1224   else {
1225     LISTBASE_CIRCULAR_FORWARD_BEGIN (vert_seams, adjacent, seam) {
1226       if ((adjacent->normal_cw != seam->normal_cw) && cmp_uv(adjacent->uv, seam->uv)) {
1227         break;
1228       }
1229     }
1230     LISTBASE_CIRCULAR_FORWARD_END(vert_seams, adjacent, seam);
1231   }
1232
1233   BLI_assert(adjacent);
1234
1235   return adjacent;
1236 }
1237
1238 /* Computes the normal of two seams at their intersection,
1239  * and returns the angle between the seam and its normal. */
1240 static float compute_seam_normal(VertSeam *seam, VertSeam *adj, float r_no[2])
1241 {
1242   const float PI_2 = M_PI * 2.0f;
1243   float angle[2];
1244   float angle_rel, angle_no;
1245
1246   if (seam->normal_cw) {
1247     angle[0] = adj->angle;
1248     angle[1] = seam->angle;
1249   }
1250   else {
1251     angle[0] = seam->angle;
1252     angle[1] = adj->angle;
1253   }
1254
1255   angle_rel = angle[1] - angle[0];
1256
1257   if (angle_rel < 0.0f) {
1258     angle_rel += PI_2;
1259   }
1260
1261   angle_rel *= 0.5f;
1262
1263   angle_no = angle_rel + angle[0];
1264
1265   if (angle_no > M_PI) {
1266     angle_no -= PI_2;
1267   }
1268
1269   r_no[0] = cosf(angle_no);
1270   r_no[1] = sinf(angle_no);
1271
1272   return angle_rel;
1273 }
1274
1275 /* Calculate outset UV's, this is not the same as simply scaling the UVs,
1276  * since the outset coords are a margin that keep an even distance from the original UV's,
1277  * note that the image aspect is taken into account */
1278 static void uv_image_outset(const ProjPaintState *ps,
1279                             float (*orig_uv)[2],
1280                             float (*puv)[2],
1281                             uint tri_index,
1282                             const int ibuf_x,
1283                             const int ibuf_y)
1284 {
1285   int fidx[2];
1286   uint loop_index;
1287   uint vert[2];
1288   const MLoopTri *ltri = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1289
1290   float ibuf_inv[2];
1291
1292   ibuf_inv[0] = 1.0f / (float)ibuf_x;
1293   ibuf_inv[1] = 1.0f / (float)ibuf_y;
1294
1295   for (fidx[0] = 0; fidx[0] < 3; fidx[0]++) {
1296     LoopSeamData *seam_data;
1297     float(*seam_uvs)[2];
1298     float ang[2];
1299
1300     if ((ps->faceSeamFlags[tri_index] & (PROJ_FACE_SEAM0 << fidx[0])) == 0) {
1301       continue;
1302     }
1303
1304     loop_index = ltri->tri[fidx[0]];
1305
1306     seam_data = &ps->loopSeamData[loop_index];
1307     seam_uvs = seam_data->seam_uvs;
1308
1309     if (seam_uvs[0][0] != FLT_MAX) {
1310       continue;
1311     }
1312
1313     fidx[1] = (fidx[0] == 2) ? 0 : fidx[0] + 1;
1314
1315     vert[0] = ps->mloop_eval[loop_index].v;
1316     vert[1] = ps->mloop_eval[ltri->tri[fidx[1]]].v;
1317
1318     for (uint i = 0; i < 2; i++) {
1319       VertSeam *seam;
1320       VertSeam *adj = find_adjacent_seam(ps, loop_index, vert[i], &seam);
1321       float no[2];
1322       float len_fact;
1323       float tri_ang;
1324
1325       ang[i] = compute_seam_normal(seam, adj, no);
1326       tri_ang = ang[i] - M_PI_2;
1327
1328       if (tri_ang > 0.0f) {
1329         const float dist = ps->seam_bleed_px * tanf(tri_ang);
1330         seam_data->corner_dist_sq[i] = SQUARE(dist);
1331       }
1332       else {
1333         seam_data->corner_dist_sq[i] = 0.0f;
1334       }
1335
1336       len_fact = cosf(tri_ang);
1337       len_fact = UNLIKELY(len_fact < FLT_EPSILON) ? FLT_MAX : (1.0f / len_fact);
1338
1339       /* Clamp the length factor, see: T62236. */
1340       len_fact = MIN2(len_fact, 10.0f);
1341
1342       mul_v2_fl(no, ps->seam_bleed_px * len_fact);
1343
1344       add_v2_v2v2(seam_data->seam_puvs[i], puv[fidx[i]], no);
1345
1346       mul_v2_v2v2(seam_uvs[i], seam_data->seam_puvs[i], ibuf_inv);
1347     }
1348
1349     /* Handle convergent normals (can self-intersect). */
1350     if ((ang[0] + ang[1]) < M_PI) {
1351       if (isect_seg_seg_v2_simple(orig_uv[fidx[0]], seam_uvs[0], orig_uv[fidx[1]], seam_uvs[1])) {
1352         float isect_co[2];
1353
1354         isect_seg_seg_v2_point(
1355             orig_uv[fidx[0]], seam_uvs[0], orig_uv[fidx[1]], seam_uvs[1], isect_co);
1356
1357         copy_v2_v2(seam_uvs[0], isect_co);
1358         copy_v2_v2(seam_uvs[1], isect_co);
1359       }
1360     }
1361   }
1362 }
1363
1364 static void insert_seam_vert_array(const ProjPaintState *ps,
1365                                    MemArena *arena,
1366                                    const int tri_index,
1367                                    const int fidx1,
1368                                    const int ibuf_x,
1369                                    const int ibuf_y)
1370 {
1371   const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1372   const float *lt_tri_uv[3] = {PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt)};
1373   const int fidx[2] = {fidx1, ((fidx1 + 1) % 3)};
1374   float vec[2];
1375
1376   VertSeam *vseam = BLI_memarena_alloc(arena, sizeof(VertSeam) * 2);
1377
1378   vseam->prev = NULL;
1379   vseam->next = NULL;
1380
1381   vseam->tri = tri_index;
1382   vseam->loop = lt->tri[fidx[0]];
1383
1384   sub_v2_v2v2(vec, lt_tri_uv[fidx[1]], lt_tri_uv[fidx[0]]);
1385   vec[0] *= ibuf_x;
1386   vec[1] *= ibuf_y;
1387   vseam->angle = atan2f(vec[1], vec[0]);
1388
1389   /* If face windings are not initialized, something must be wrong. */
1390   BLI_assert((ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_INIT) != 0);
1391   vseam->normal_cw = (ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_CW);
1392
1393   copy_v2_v2(vseam->uv, lt_tri_uv[fidx[0]]);
1394
1395   vseam[1] = vseam[0];
1396   vseam[1].angle += vseam[1].angle > 0.0f ? -M_PI : M_PI;
1397   vseam[1].normal_cw = !vseam[1].normal_cw;
1398   copy_v2_v2(vseam[1].uv, lt_tri_uv[fidx[1]]);
1399
1400   for (uint i = 0; i < 2; i++) {
1401     uint vert = ps->mloop_eval[lt->tri[fidx[i]]].v;
1402     ListBase *list = &ps->vertSeams[vert];
1403     VertSeam *item = list->first;
1404
1405     while (item && item->angle < vseam[i].angle) {
1406       item = item->next;
1407     }
1408
1409     BLI_insertlinkbefore(list, item, &vseam[i]);
1410   }
1411 }
1412
1413 /**
1414  * Be tricky with flags, first 4 bits are #PROJ_FACE_SEAM0 to 4,
1415  * last 4 bits are #PROJ_FACE_NOSEAM0 to 4. `1 << i` - where i is `(0..3)`.
1416  *
1417  * If we're multithreadng, make sure threads are locked when this is called.
1418  */
1419 static void project_face_seams_init(const ProjPaintState *ps,
1420                                     MemArena *arena,
1421                                     const int tri_index,
1422                                     const uint vert_index,
1423                                     bool init_all,
1424                                     const int ibuf_x,
1425                                     const int ibuf_y)
1426 {
1427   /* vars for the other face, we also set its flag */
1428   int other_face, other_fidx;
1429   /* next fidx in the face (0,1,2,3) -> (1,2,3,0) or (0,1,2) -> (1,2,0) for a tri */
1430   int fidx[2] = {2, 0};
1431   const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1432   LinkNode *node;
1433
1434   /* initialize face winding if needed */
1435   if ((ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_INIT) == 0) {
1436     project_face_winding_init(ps, tri_index);
1437   }
1438
1439   do {
1440     if (init_all || (ps->mloop_eval[lt->tri[fidx[0]]].v == vert_index) ||
1441         (ps->mloop_eval[lt->tri[fidx[1]]].v == vert_index)) {
1442       if ((ps->faceSeamFlags[tri_index] &
1443            (PROJ_FACE_SEAM0 << fidx[0] | PROJ_FACE_NOSEAM0 << fidx[0])) == 0) {
1444         if (check_seam(ps, tri_index, fidx[0], fidx[1], &other_face, &other_fidx)) {
1445           ps->faceSeamFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_SEAM0 << fidx[0];
1446           insert_seam_vert_array(ps, arena, tri_index, fidx[0], ibuf_x, ibuf_y);
1447
1448           if (other_face != -1) {
1449             /* Check if the other seam is already set.
1450              * We don't want to insert it in the list twice. */
1451             if ((ps->faceSeamFlags[other_face] & (PROJ_FACE_SEAM0 << other_fidx)) == 0) {
1452               ps->faceSeamFlags[other_face] |= PROJ_FACE_SEAM0 << other_fidx;
1453               insert_seam_vert_array(ps, arena, other_face, other_fidx, ibuf_x, ibuf_y);
1454             }
1455           }
1456         }
1457         else {
1458           ps->faceSeamFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_NOSEAM0 << fidx[0];
1459           ps->faceSeamFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_SEAM_INIT0 << fidx[0];
1460
1461           if (other_face != -1) {
1462             /* second 4 bits for disabled */
1463             ps->faceSeamFlags[other_face] |= PROJ_FACE_NOSEAM0 << other_fidx;
1464             ps->faceSeamFlags[other_face] |= PROJ_FACE_SEAM_INIT0 << other_fidx;
1465           }
1466         }
1467       }
1468     }
1469
1470     fidx[1] = fidx[0];
1471   } while (fidx[0]--);
1472
1473   if (init_all) {
1474     char checked_verts = 0;
1475
1476     fidx[0] = 2;
1477     fidx[1] = 0;
1478
1479     do {
1480       if ((ps->faceSeamFlags[tri_index] & (PROJ_FACE_SEAM_INIT0 << fidx[0])) == 0) {
1481         for (uint i = 0; i < 2; i++) {
1482           uint vert;
1483
1484           if ((checked_verts & (1 << fidx[i])) != 0) {
1485             continue;
1486           }
1487
1488           vert = ps->mloop_eval[lt->tri[fidx[i]]].v;
1489
1490           for (node = ps->vertFaces[vert]; node; node = node->next) {
1491             const int tri = POINTER_AS_INT(node->link);
1492
1493             project_face_seams_init(ps, arena, tri, vert, false, ibuf_x, ibuf_y);
1494           }
1495
1496           checked_verts |= 1 << fidx[i];
1497         }
1498
1499         ps->faceSeamFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_SEAM_INIT0 << fidx[0];
1500       }
1501
1502       fidx[1] = fidx[0];
1503     } while (fidx[0]--);
1504   }
1505 }
1506 #endif  // PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
1507
1508 /* Converts a UV location to a 3D screenspace location
1509  * Takes a 'uv' and 3 UV coords, and sets the values of pixelScreenCo
1510  *
1511  * This is used for finding a pixels location in screenspace for painting */
1512 static void screen_px_from_ortho(const float uv[2],
1513                                  const float v1co[3],
1514                                  const float v2co[3],
1515                                  const float v3co[3], /* Screenspace coords */
1516                                  const float uv1co[2],
1517                                  const float uv2co[2],
1518                                  const float uv3co[2],
1519                                  float pixelScreenCo[4],
1520                                  float w[3])
1521 {
1522   barycentric_weights_v2(uv1co, uv2co, uv3co, uv, w);
1523   interp_v3_v3v3v3(pixelScreenCo, v1co, v2co, v3co, w);
1524 }
1525
1526 /* same as screen_px_from_ortho except we
1527  * do perspective correction on the pixel coordinate */
1528 static void screen_px_from_persp(const float uv[2],
1529                                  const float v1co[4],
1530                                  const float v2co[4],
1531                                  const float v3co[4], /* screenspace coords */
1532                                  const float uv1co[2],
1533                                  const float uv2co[2],
1534                                  const float uv3co[2],
1535                                  float pixelScreenCo[4],
1536                                  float w[3])
1537 {
1538   float w_int[3];
1539   float wtot_inv, wtot;
1540   barycentric_weights_v2(uv1co, uv2co, uv3co, uv, w);
1541
1542   /* re-weight from the 4th coord of each screen vert */
1543   w_int[0] = w[0] * v1co[3];
1544   w_int[1] = w[1] * v2co[3];
1545   w_int[2] = w[2] * v3co[3];
1546
1547   wtot = w_int[0] + w_int[1] + w_int[2];
1548
1549   if (wtot > 0.0f) {
1550     wtot_inv = 1.0f / wtot;
1551     w_int[0] *= wtot_inv;
1552     w_int[1] *= wtot_inv;
1553     w_int[2] *= wtot_inv;
1554   }
1555   else {
1556     w[0] = w[1] = w[2] =
1557         /* dummy values for zero area face */
1558         w_int[0] = w_int[1] = w_int[2] = 1.0f / 3.0f;
1559   }
1560   /* done re-weighting */
1561
1562   /* do interpolation based on projected weight */
1563   interp_v3_v3v3v3(pixelScreenCo, v1co, v2co, v3co, w_int);
1564 }
1565
1566 /**
1567  * Set a direction vector based on a screen location.
1568  * (use for perspective view, else we can simply use `ps->viewDir`)
1569  *
1570  * Similar functionality to #ED_view3d_win_to_vector
1571  *
1572  * \param r_dir: Resulting direction (length is undefined).
1573  */
1574 static void screen_px_to_vector_persp(int winx,
1575                                       int winy,
1576                                       const float projmat_inv[4][4],
1577                                       const float view_pos[3],
1578                                       const float co_px[2],
1579                                       float r_dir[3])
1580 {
1581   r_dir[0] = 2.0f * (co_px[0] / winx) - 1.0f;
1582   r_dir[1] = 2.0f * (co_px[1] / winy) - 1.0f;
1583   r_dir[2] = -0.5f;
1584   mul_project_m4_v3((float(*)[4])projmat_inv, r_dir);
1585   sub_v3_v3(r_dir, view_pos);
1586 }
1587
1588 /**
1589  * Special function to return the factor to a point along a line in pixel space.
1590  *
1591  * This is needed since we can't use #line_point_factor_v2 for perspective screen-space coords.
1592  *
1593  * \param p: 2D screen-space location.
1594  * \param v1, v2: 3D object-space locations.
1595  */
1596 static float screen_px_line_point_factor_v2_persp(const ProjPaintState *ps,
1597                                                   const float p[2],
1598                                                   const float v1[3],
1599                                                   const float v2[3])
1600 {
1601   const float zero[3] = {0};
1602   float v1_proj[3], v2_proj[3];
1603   float dir[3];
1604
1605   screen_px_to_vector_persp(ps->winx, ps->winy, ps->projectMatInv, ps->viewPos, p, dir);
1606
1607   sub_v3_v3v3(v1_proj, v1, ps->viewPos);
1608   sub_v3_v3v3(v2_proj, v2, ps->viewPos);
1609
1610   project_plane_v3_v3v3(v1_proj, v1_proj, dir);
1611   project_plane_v3_v3v3(v2_proj, v2_proj, dir);
1612
1613   return line_point_factor_v2(zero, v1_proj, v2_proj);
1614 }
1615
1616 static void project_face_pixel(const float *lt_tri_uv[3],
1617                                ImBuf *ibuf_other,
1618                                const float w[3],
1619                                unsigned char rgba_ub[4],
1620                                float rgba_f[4])
1621 {
1622   float uv_other[2], x, y;
1623
1624   interp_v2_v2v2v2(uv_other, UNPACK3(lt_tri_uv), w);
1625
1626   /* use */
1627   uvco_to_wrapped_pxco(uv_other, ibuf_other->x, ibuf_other->y, &x, &y);
1628
1629   if (ibuf_other->rect_float) { /* from float to float */
1630     bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf_other, NULL, rgba_f, x, y);
1631   }
1632   else { /* from char to float */
1633     bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf_other, rgba_ub, NULL, x, y);
1634   }
1635 }
1636
1637 /* run this outside project_paint_uvpixel_init since pixels with mask 0 don't need init */
1638 static float project_paint_uvpixel_mask(const ProjPaintState *ps,
1639                                         const int tri_index,
1640                                         const float w[3])
1641 {
1642   float mask;
1643
1644   /* Image Mask */
1645   if (ps->do_layer_stencil) {
1646     /* another UV maps image is masking this one's */
1647     ImBuf *ibuf_other;
1648     Image *other_tpage = ps->stencil_ima;
1649
1650     if (other_tpage && (ibuf_other = BKE_image_acquire_ibuf(other_tpage, NULL, NULL))) {
1651       const MLoopTri *lt_other = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1652       const float *lt_other_tri_uv[3] = {PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt_other)};
1653
1654       /* BKE_image_acquire_ibuf - TODO - this may be slow */
1655       unsigned char rgba_ub[4];
1656       float rgba_f[4];
1657
1658       project_face_pixel(lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, rgba_ub, rgba_f);
1659
1660       if (ibuf_other->rect_float) { /* from float to float */
1661         mask = ((rgba_f[0] + rgba_f[1] + rgba_f[2]) * (1.0f / 3.0f)) * rgba_f[3];
1662       }
1663       else { /* from char to float */
1664         mask = ((rgba_ub[0] + rgba_ub[1] + rgba_ub[2]) * (1.0f / (255.0f * 3.0f))) *
1665                (rgba_ub[3] * (1.0f / 255.0f));
1666       }
1667
1668       BKE_image_release_ibuf(other_tpage, ibuf_other, NULL);
1669
1670       if (!ps->do_layer_stencil_inv) {
1671         /* matching the gimps layer mask black/white rules, white==full opacity */
1672         mask = (1.0f - mask);
1673       }
1674
1675       if (mask == 0.0f) {
1676         return 0.0f;
1677       }
1678     }
1679     else {
1680       return 0.0f;
1681     }
1682   }
1683   else {
1684     mask = 1.0f;
1685   }
1686
1687   if (ps->do_mask_cavity) {
1688     const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1689     const int lt_vtri[3] = {PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt)};
1690     float ca1, ca2, ca3, ca_mask;
1691     ca1 = ps->cavities[lt_vtri[0]];
1692     ca2 = ps->cavities[lt_vtri[1]];
1693     ca3 = ps->cavities[lt_vtri[2]];
1694
1695     ca_mask = w[0] * ca1 + w[1] * ca2 + w[2] * ca3;
1696     ca_mask = curvemapping_evaluateF(ps->cavity_curve, 0, ca_mask);
1697     CLAMP(ca_mask, 0.0f, 1.0f);
1698     mask *= ca_mask;
1699   }
1700
1701   /* calculate mask */
1702   if (ps->do_mask_normal) {
1703     const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1704     const int lt_vtri[3] = {PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt)};
1705     const MPoly *mp = &ps->mpoly_eval[lt->poly];
1706     float no[3], angle_cos;
1707
1708     if (mp->flag & ME_SMOOTH) {
1709       const short *no1, *no2, *no3;
1710       no1 = ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].no;
1711       no2 = ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].no;
1712       no3 = ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].no;
1713
1714       no[0] = w[0] * no1[0] + w[1] * no2[0] + w[2] * no3[0];
1715       no[1] = w[0] * no1[1] + w[1] * no2[1] + w[2] * no3[1];
1716       no[2] = w[0] * no1[2] + w[1] * no2[2] + w[2] * no3[2];
1717       normalize_v3(no);
1718     }
1719     else {
1720       /* incase the */
1721 #if 1
1722       /* normalizing per pixel isn't optimal, we could cache or check ps->*/
1723       normal_tri_v3(no,
1724                     ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].co,
1725                     ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].co,
1726                     ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].co);
1727 #else
1728       /* don't use because some modifiers dont have normal data (subsurf for eg) */
1729       copy_v3_v3(no, (float *)ps->dm->getTessFaceData(ps->dm, tri_index, CD_NORMAL));
1730 #endif
1731     }
1732
1733     if (UNLIKELY(ps->is_flip_object)) {
1734       negate_v3(no);
1735     }
1736
1737     /* now we can use the normal as a mask */
1738     if (ps->is_ortho) {
1739       angle_cos = dot_v3v3(ps->viewDir, no);
1740     }
1741     else {
1742       /* Annoying but for the perspective view we need to get the pixels location in 3D space :/ */
1743       float viewDirPersp[3];
1744       const float *co1, *co2, *co3;
1745       co1 = ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].co;
1746       co2 = ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].co;
1747       co3 = ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].co;
1748
1749       /* Get the direction from the viewPoint to the pixel and normalize */
1750       viewDirPersp[0] = (ps->viewPos[0] - (w[0] * co1[0] + w[1] * co2[0] + w[2] * co3[0]));
1751       viewDirPersp[1] = (ps->viewPos[1] - (w[0] * co1[1] + w[1] * co2[1] + w[2] * co3[1]));
1752       viewDirPersp[2] = (ps->viewPos[2] - (w[0] * co1[2] + w[1] * co2[2] + w[2] * co3[2]));
1753       normalize_v3(viewDirPersp);
1754       if (UNLIKELY(ps->is_flip_object)) {
1755         negate_v3(viewDirPersp);
1756       }
1757
1758       angle_cos = dot_v3v3(viewDirPersp, no);
1759     }
1760
1761     /* If backface culling is disabled, allow painting on back faces. */
1762     if (!ps->do_backfacecull) {
1763       angle_cos = fabsf(angle_cos);
1764     }
1765
1766     if (angle_cos <= ps->normal_angle__cos) {
1767       /* outsize the normal limit*/
1768       return 0.0f;
1769     }
1770     else if (angle_cos < ps->normal_angle_inner__cos) {
1771       mask *= (ps->normal_angle - acosf(angle_cos)) / ps->normal_angle_range;
1772     } /* otherwise no mask normal is needed, were within the limit */
1773   }
1774
1775   /* This only works when the opacity doesn't change while painting, stylus pressure messes with this
1776    * so don't use it. */
1777   // if (ps->is_airbrush == 0) mask *= BKE_brush_alpha_get(ps->brush);
1778
1779   return mask;
1780 }
1781
1782 static int project_paint_pixel_sizeof(const short tool)
1783 {
1784   if ((tool == PAINT_TOOL_CLONE) || (tool == PAINT_TOOL_SMEAR)) {
1785     return sizeof(ProjPixelClone);
1786   }
1787   else {
1788     return sizeof(ProjPixel);
1789   }
1790 }
1791
1792 static int project_paint_undo_subtiles(const TileInfo *tinf, int tx, int ty)
1793 {
1794   ProjPaintImage *pjIma = tinf->pjima;
1795   int tile_index = tx + ty * tinf->tile_width;
1796   bool generate_tile = false;
1797
1798   /* double check lock to avoid locking */
1799   if (UNLIKELY(!pjIma->undoRect[tile_index])) {
1800     if (tinf->lock) {
1801       BLI_spin_lock(tinf->lock);
1802     }
1803     if (LIKELY(!pjIma->undoRect[tile_index])) {
1804       pjIma->undoRect[tile_index] = TILE_PENDING;
1805       generate_tile = true;
1806     }
1807     if (tinf->lock) {
1808       BLI_spin_unlock(tinf->lock);
1809     }
1810   }
1811
1812   if (generate_tile) {
1813     ListBase *undo_tiles = ED_image_undo_get_tiles();
1814     volatile void *undorect;
1815     if (tinf->masked) {
1816       undorect = image_undo_push_tile(undo_tiles,
1817                                       pjIma->ima,
1818                                       pjIma->ibuf,
1819                                       tinf->tmpibuf,
1820                                       tx,
1821                                       ty,
1822                                       &pjIma->maskRect[tile_index],
1823                                       &pjIma->valid[tile_index],
1824                                       true,
1825                                       false);
1826     }
1827     else {
1828       undorect = image_undo_push_tile(undo_tiles,
1829                                       pjIma->ima,
1830                                       pjIma->ibuf,
1831                                       tinf->tmpibuf,
1832                                       tx,
1833                                       ty,
1834                                       NULL,
1835                                       &pjIma->valid[tile_index],
1836                                       true,
1837                                       false);
1838     }
1839
1840     pjIma->ibuf->userflags |= IB_BITMAPDIRTY;
1841     /* tile ready, publish */
1842     if (tinf->lock) {
1843       BLI_spin_lock(tinf->lock);
1844     }
1845     pjIma->undoRect[tile_index] = undorect;
1846     if (tinf->lock) {
1847       BLI_spin_unlock(tinf->lock);
1848     }
1849   }
1850
1851   return tile_index;
1852 }
1853
1854 /* run this function when we know a bucket's, face's pixel can be initialized,
1855  * return the ProjPixel which is added to 'ps->bucketRect[bucket_index]' */
1856 static ProjPixel *project_paint_uvpixel_init(const ProjPaintState *ps,
1857                                              MemArena *arena,
1858                                              const TileInfo *tinf,
1859                                              int x_px,
1860                                              int y_px,
1861                                              const float mask,
1862                                              const int tri_index,
1863                                              const float pixelScreenCo[4],
1864                                              const float world_spaceCo[3],
1865                                              const float w[3])
1866 {
1867   ProjPixel *projPixel;
1868   int x_tile, y_tile;
1869   int x_round, y_round;
1870   int tile_offset;
1871   /* volatile is important here to ensure pending check is not optimized away by compiler*/
1872   volatile int tile_index;
1873
1874   ProjPaintImage *projima = tinf->pjima;
1875   ImBuf *ibuf = projima->ibuf;
1876   /* wrap pixel location */
1877
1878   x_px = mod_i(x_px, ibuf->x);
1879   y_px = mod_i(y_px, ibuf->y);
1880
1881   BLI_assert(ps->pixel_sizeof == project_paint_pixel_sizeof(ps->tool));
1882   projPixel = BLI_memarena_alloc(arena, ps->pixel_sizeof);
1883
1884   /* calculate the undo tile offset of the pixel, used to store the original
1885    * pixel color and accumulated mask if any */
1886   x_tile = x_px >> IMAPAINT_TILE_BITS;
1887   y_tile = y_px >> IMAPAINT_TILE_BITS;
1888
1889   x_round = x_tile * IMAPAINT_TILE_SIZE;
1890   y_round = y_tile * IMAPAINT_TILE_SIZE;
1891   //memset(projPixel, 0, size);
1892
1893   tile_offset = (x_px - x_round) + (y_px - y_round) * IMAPAINT_TILE_SIZE;
1894   tile_index = project_paint_undo_subtiles(tinf, x_tile, y_tile);
1895
1896   /* other thread may be initializing the tile so wait here */
1897   while (projima->undoRect[tile_index] == TILE_PENDING) {
1898     ;
1899   }
1900
1901   BLI_assert(tile_index < (IMAPAINT_TILE_NUMBER(ibuf->x) * IMAPAINT_TILE_NUMBER(ibuf->y)));
1902   BLI_assert(tile_offset < (IMAPAINT_TILE_SIZE * IMAPAINT_TILE_SIZE));
1903
1904   projPixel->valid = projima->valid[tile_index];
1905
1906   if (ibuf->rect_float) {
1907     projPixel->pixel.f_pt = ibuf->rect_float + ((x_px + y_px * ibuf->x) * 4);
1908     projPixel->origColor.f_pt = (float *)projima->undoRect[tile_index] + 4 * tile_offset;
1909     zero_v4(projPixel->newColor.f);
1910   }
1911   else {
1912     projPixel->pixel.ch_pt = (unsigned char *)(ibuf->rect + (x_px + y_px * ibuf->x));
1913     projPixel->origColor.uint_pt = (unsigned int *)projima->undoRect[tile_index] + tile_offset;
1914     projPixel->newColor.uint = 0;
1915   }
1916
1917   /* screenspace unclamped, we could keep its z and w values but don't need them at the moment */
1918   if (ps->brush->mtex.brush_map_mode == MTEX_MAP_MODE_3D) {
1919     copy_v3_v3(projPixel->worldCoSS, world_spaceCo);
1920   }
1921
1922   copy_v2_v2(projPixel->projCoSS, pixelScreenCo);
1923
1924   projPixel->x_px = x_px;
1925   projPixel->y_px = y_px;
1926
1927   projPixel->mask = (unsigned short)(mask * 65535);
1928   if (ps->do_masking) {
1929     projPixel->mask_accum = projima->maskRect[tile_index] + tile_offset;
1930   }
1931   else {
1932     projPixel->mask_accum = NULL;
1933   }
1934
1935   /* which bounding box cell are we in?, needed for undo */
1936   projPixel->bb_cell_index = ((int)(((float)x_px / (float)ibuf->x) * PROJ_BOUNDBOX_DIV)) +
1937                              ((int)(((float)y_px / (float)ibuf->y) * PROJ_BOUNDBOX_DIV)) *
1938                                  PROJ_BOUNDBOX_DIV;
1939
1940   /* done with view3d_project_float inline */
1941   if (ps->tool == PAINT_TOOL_CLONE) {
1942     if (ps->poly_to_loop_uv_clone) {
1943       ImBuf *ibuf_other;
1944       Image *other_tpage = project_paint_face_clone_image(ps, tri_index);
1945
1946       if (other_tpage && (ibuf_other = BKE_image_acquire_ibuf(other_tpage, NULL, NULL))) {
1947         const MLoopTri *lt_other = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1948         const float *lt_other_tri_uv[3] = {
1949             PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv_clone, lt_other)};
1950
1951         /* BKE_image_acquire_ibuf - TODO - this may be slow */
1952
1953         if (ibuf->rect_float) {
1954           if (ibuf_other->rect_float) { /* from float to float */
1955             project_face_pixel(
1956                 lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, NULL, ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f);
1957           }
1958           else { /* from char to float */
1959             unsigned char rgba_ub[4];
1960             float rgba[4];
1961             project_face_pixel(lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, rgba_ub, NULL);
1962             if (ps->use_colormanagement) {
1963               srgb_to_linearrgb_uchar4(rgba, rgba_ub);
1964             }
1965             else {
1966               rgba_uchar_to_float(rgba, rgba_ub);
1967             }
1968             straight_to_premul_v4_v4(((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f, rgba);
1969           }
1970         }
1971         else {
1972           if (ibuf_other->rect_float) { /* float to char */
1973             float rgba[4];
1974             project_face_pixel(lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, NULL, rgba);
1975             premul_to_straight_v4(rgba);
1976             if (ps->use_colormanagement) {
1977               linearrgb_to_srgb_uchar3(((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch, rgba);
1978             }
1979             else {
1980               rgb_float_to_uchar(((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch, rgba);
1981             }
1982             ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch[3] = rgba[3] * 255;
1983           }
1984           else { /* char to char */
1985             project_face_pixel(
1986                 lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch, NULL);
1987           }
1988         }
1989
1990         BKE_image_release_ibuf(other_tpage, ibuf_other, NULL);
1991       }
1992       else {
1993         if (ibuf->rect_float) {
1994           ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f[3] = 0;
1995         }
1996         else {
1997           ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch[3] = 0;
1998         }
1999       }
2000     }
2001     else {
2002       float co[2];
2003       sub_v2_v2v2(co, projPixel->projCoSS, ps->cloneOffset);
2004
2005       /* no need to initialize the bucket, we're only checking buckets faces and for this
2006        * the faces are already initialized in project_paint_delayed_face_init(...) */
2007       if (ibuf->rect_float) {
2008         if (!project_paint_PickColor(ps, co, ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f, NULL, 1)) {
2009           /* zero alpha - ignore */
2010           ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f[3] = 0;
2011         }
2012       }
2013       else {
2014         if (!project_paint_PickColor(ps, co, NULL, ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch, 1)) {
2015           /* zero alpha - ignore */
2016           ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch[3] = 0;
2017         }
2018       }
2019     }
2020   }
2021
2022 #ifdef PROJ_DEBUG_PAINT
2023   if (ibuf->rect_float) {
2024     projPixel->pixel.f_pt[0] = 0;
2025   }
2026   else {
2027     projPixel->pixel.ch_pt[0] = 0;
2028   }
2029 #endif
2030   /* pointer arithmetic */
2031   projPixel->image_index = projima - ps->projImages;
2032
2033   return projPixel;
2034 }
2035
2036 static bool line_clip_rect2f(const rctf *cliprect,
2037                              const rctf *rect,
2038                              const float l1[2],
2039                              const float l2[2],
2040                              float l1_clip[2],
2041                              float l2_clip[2])
2042 {
2043   /* first account for horizontal, then vertical lines */
2044   /* horiz */
2045   if (fabsf(l1[1] - l2[1]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2046     /* is the line out of range on its Y axis? */
2047     if (l1[1] < rect->ymin || l1[1] > rect->ymax) {
2048       return 0;
2049     }
2050     /* line is out of range on its X axis */
2051     if ((l1[0] < rect->xmin && l2[0] < rect->xmin) || (l1[0] > rect->xmax && l2[0] > rect->xmax)) {
2052       return 0;
2053     }
2054
2055     /* this is a single point  (or close to)*/
2056     if (fabsf(l1[0] - l2[0]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2057       if (BLI_rctf_isect_pt_v(rect, l1)) {
2058         copy_v2_v2(l1_clip, l1);
2059         copy_v2_v2(l2_clip, l2);
2060         return 1;
2061       }
2062       else {
2063         return 0;
2064       }
2065     }
2066
2067     copy_v2_v2(l1_clip, l1);
2068     copy_v2_v2(l2_clip, l2);
2069     CLAMP(l1_clip[0], rect->xmin, rect->xmax);
2070     CLAMP(l2_clip[0], rect->xmin, rect->xmax);
2071     return 1;
2072   }
2073   else if (fabsf(l1[0] - l2[0]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2074     /* is the line out of range on its X axis? */
2075     if (l1[0] < rect->xmin || l1[0] > rect->xmax) {
2076       return 0;
2077     }
2078
2079     /* line is out of range on its Y axis */
2080     if ((l1[1] < rect->ymin && l2[1] < rect->ymin) || (l1[1] > rect->ymax && l2[1] > rect->ymax)) {
2081       return 0;
2082     }
2083
2084     /* this is a single point  (or close to)*/
2085     if (fabsf(l1[1] - l2[1]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2086       if (BLI_rctf_isect_pt_v(rect, l1)) {
2087         copy_v2_v2(l1_clip, l1);
2088         copy_v2_v2(l2_clip, l2);
2089         return 1;
2090       }
2091       else {
2092         return 0;
2093       }
2094     }
2095
2096     copy_v2_v2(l1_clip, l1);
2097     copy_v2_v2(l2_clip, l2);
2098     CLAMP(l1_clip[1], rect->ymin, rect->ymax);
2099     CLAMP(l2_clip[1], rect->ymin, rect->ymax);
2100     return 1;
2101   }
2102   else {
2103     float isect;
2104     short ok1 = 0;
2105     short ok2 = 0;
2106
2107     /* Done with vertical lines */
2108
2109     /* are either of the points inside the rectangle ? */
2110     if (BLI_rctf_isect_pt_v(rect, l1)) {
2111       copy_v2_v2(l1_clip, l1);
2112       ok1 = 1;
2113     }
2114
2115     if (BLI_rctf_isect_pt_v(rect, l2)) {
2116       copy_v2_v2(l2_clip, l2);
2117       ok2 = 1;
2118     }
2119
2120     /* line inside rect */
2121     if (ok1 && ok2) {
2122       return 1;
2123     }
2124
2125     /* top/bottom */
2126     if (line_isect_y(l1, l2, rect->ymin, &isect) && (isect >= cliprect->xmin) &&
2127         (isect <= cliprect->xmax)) {
2128       if (l1[1] < l2[1]) { /* line 1 is outside */
2129         l1_clip[0] = isect;
2130         l1_clip[1] = rect->ymin;
2131         ok1 = 1;
2132       }
2133       else {
2134         l2_clip[0] = isect;
2135         l2_clip[1] = rect->ymin;
2136         ok2 = 2;
2137       }
2138     }
2139
2140     if (ok1 && ok2) {
2141       return 1;
2142     }
2143
2144     if (line_isect_y(l1, l2, rect->ymax, &isect) && (isect >= cliprect->xmin) &&
2145         (isect <= cliprect->xmax)) {
2146       if (l1[1] > l2[1]) { /* line 1 is outside */
2147         l1_clip[0] = isect;
2148         l1_clip[1] = rect->ymax;
2149         ok1 = 1;
2150       }
2151       else {
2152         l2_clip[0] = isect;
2153         l2_clip[1] = rect->ymax;
2154         ok2 = 2;
2155       }
2156     }
2157
2158     if (ok1 && ok2) {
2159       return 1;
2160     }
2161
2162     /* left/right */
2163     if (line_isect_x(l1, l2, rect->xmin, &isect) && (isect >= cliprect->ymin) &&
2164         (isect <= cliprect->ymax)) {
2165       if (l1[0] < l2[0]) { /* line 1 is outside */
2166         l1_clip[0] = rect->xmin;
2167         l1_clip[1] = isect;
2168         ok1 = 1;
2169       }
2170       else {
2171         l2_clip[0] = rect->xmin;
2172         l2_clip[1] = isect;
2173         ok2 = 2;
2174       }
2175     }
2176
2177     if (ok1 && ok2) {
2178       return 1;
2179     }
2180
2181     if (line_isect_x(l1, l2, rect->xmax, &isect) && (isect >= cliprect->ymin) &&
2182         (isect <= cliprect->ymax)) {
2183       if (l1[0] > l2[0]) { /* line 1 is outside */
2184         l1_clip[0] = rect->xmax;
2185         l1_clip[1] = isect;
2186         ok1 = 1;
2187       }
2188       else {
2189         l2_clip[0] = rect->xmax;
2190         l2_clip[1] = isect;
2191         ok2 = 2;
2192       }
2193     }
2194
2195     if (ok1 && ok2) {
2196       return 1;
2197     }
2198     else {
2199       return 0;
2200     }
2201   }
2202 }
2203
2204 /**
2205  * Scale the tri about its center
2206  * scaling by #PROJ_FACE_SCALE_SEAM (0.99x) is used for getting fake UV pixel coords that are on the
2207  * edge of the face but slightly inside it occlusion tests don't return hits on adjacent faces
2208  */
2209 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
2210
2211 static void scale_tri(float insetCos[3][3], const float *origCos[4], const float inset)
2212 {
2213   float cent[3];
2214   cent[0] = (origCos[0][0] + origCos[1][0] + origCos[2][0]) * (1.0f / 3.0f);
2215   cent[1] = (origCos[0][1] + origCos[1][1] + origCos[2][1]) * (1.0f / 3.0f);
2216   cent[2] = (origCos[0][2] + origCos[1][2] + origCos[2][2]) * (1.0f / 3.0f);
2217
2218   sub_v3_v3v3(insetCos[0], origCos[0], cent);
2219   sub_v3_v3v3(insetCos[1], origCos[1], cent);
2220   sub_v3_v3v3(insetCos[2], origCos[2], cent);
2221
2222   mul_v3_fl(insetCos[0], inset);
2223   mul_v3_fl(insetCos[1], inset);
2224   mul_v3_fl(insetCos[2], inset);
2225
2226   add_v3_v3(insetCos[0], cent);
2227   add_v3_v3(insetCos[1], cent);
2228   add_v3_v3(insetCos[2], cent);
2229 }
2230 #endif  //PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
2231
2232 static float len_squared_v2v2_alt(const float v1[2], const float v2_1, const float v2_2)
2233 {
2234   float x, y;
2235
2236   x = v1[0] - v2_1;
2237   y = v1[1] - v2_2;
2238   return x * x + y * y;
2239 }
2240
2241 /**
2242  * \note Use a squared value so we can use #len_squared_v2v2
2243  * be sure that you have done a bounds check first or this may fail.
2244  *
2245  * Only give \a bucket_bounds as an arg because we need it elsewhere.
2246  */
2247 static bool project_bucket_isect_circle(const float cent[2],
2248                                         const float radius_squared,
2249                                         const rctf *bucket_bounds)
2250 {
2251
2252   /* Would normally to a simple intersection test,
2253    * however we know the bounds of these 2 already intersect so we only need to test
2254    * if the center is inside the vertical or horizontal bounds on either axis,
2255    * this is even less work then an intersection test.
2256    */
2257 #if 0
2258   if (BLI_rctf_isect_pt_v(bucket_bounds, cent))
2259     return 1;
2260 #endif
2261
2262   if ((bucket_bounds->xmin <= cent[0] && bucket_bounds->xmax >= cent[0]) ||
2263       (bucket_bounds->ymin <= cent[1] && bucket_bounds->ymax >= cent[1])) {
2264     return 1;
2265   }
2266
2267   /* out of bounds left */
2268   if (cent[0] < bucket_bounds->xmin) {
2269     /* lower left out of radius test */
2270     if (cent[1] < bucket_bounds->ymin) {
2271       return (len_squared_v2v2_alt(cent, bucket_bounds->xmin, bucket_bounds->ymin) <
2272               radius_squared) ?
2273                  1 :
2274                  0;
2275     }
2276     /* top left test */
2277     else if (cent[1] > bucket_bounds->ymax) {
2278       return (len_squared_v2v2_alt(cent, bucket_bounds->xmin, bucket_bounds->ymax) <
2279               radius_squared) ?
2280                  1 :
2281                  0;
2282     }
2283   }
2284   else if (cent[0] > bucket_bounds->xmax) {
2285     /* lower right out of radius test */
2286     if (cent[1] < bucket_bounds->ymin) {
2287       return (len_squared_v2v2_alt(cent, bucket_bounds->xmax, bucket_bounds->ymin) <
2288               radius_squared) ?
2289                  1 :
2290                  0;
2291     }
2292     /* top right test */
2293     else if (cent[1] > bucket_bounds->ymax) {
2294       return (len_squared_v2v2_alt(cent, bucket_bounds->xmax, bucket_bounds->ymax) <
2295               radius_squared) ?
2296                  1 :
2297                  0;
2298     }
2299   }
2300
2301   return 0;
2302 }
2303
2304 /* Note for rect_to_uvspace_ortho() and rect_to_uvspace_persp()
2305  * in ortho view this function gives good results when bucket_bounds are outside the triangle
2306  * however in some cases, perspective view will mess up with faces that have minimal screenspace area
2307  * (viewed from the side)
2308  *
2309  * for this reason its not reliable in this case so we'll use the Simple Barycentric'
2310  * funcs that only account for points inside the triangle.
2311  * however switching back to this for ortho is always an option */
2312
2313 static void rect_to_uvspace_ortho(const rctf *bucket_bounds,
2314                                   const float *v1coSS,
2315                                   const float *v2coSS,
2316                                   const float *v3coSS,
2317                                   const float *uv1co,
2318                                   const float *uv2co,
2319                                   const float *uv3co,
2320                                   float bucket_bounds_uv[4][2],
2321                                   const int flip)
2322 {
2323   float uv[2];
2324   float w[3];
2325
2326   /* get the UV space bounding box */
2327   uv[0] = bucket_bounds->xmax;
2328   uv[1] = bucket_bounds->ymin;
2329   barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2330   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 3 : 0], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2331
2332   //uv[0] = bucket_bounds->xmax; // set above
2333   uv[1] = bucket_bounds->ymax;
2334   barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2335   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 2 : 1], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2336
2337   uv[0] = bucket_bounds->xmin;
2338   //uv[1] = bucket_bounds->ymax; // set above
2339   barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2340   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 1 : 2], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2341
2342   //uv[0] = bucket_bounds->xmin; // set above
2343   uv[1] = bucket_bounds->ymin;
2344   barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2345   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 0 : 3], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2346 }
2347
2348 /* same as above but use barycentric_weights_v2_persp */
2349 static void rect_to_uvspace_persp(const rctf *bucket_bounds,
2350                                   const float *v1coSS,
2351                                   const float *v2coSS,
2352                                   const float *v3coSS,
2353                                   const float *uv1co,
2354                                   const float *uv2co,
2355                                   const float *uv3co,
2356                                   float bucket_bounds_uv[4][2],
2357                                   const int flip)
2358 {
2359   float uv[2];
2360   float w[3];
2361
2362   /* get the UV space bounding box */
2363   uv[0] = bucket_bounds->xmax;
2364   uv[1] = bucket_bounds->ymin;
2365   barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2366   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 3 : 0], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2367
2368   //uv[0] = bucket_bounds->xmax; // set above
2369   uv[1] = bucket_bounds->ymax;
2370   barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2371   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 2 : 1], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2372
2373   uv[0] = bucket_bounds->xmin;
2374   //uv[1] = bucket_bounds->ymax; // set above
2375   barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2376   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 1 : 2], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2377
2378   //uv[0] = bucket_bounds->xmin; // set above
2379   uv[1] = bucket_bounds->ymin;
2380   barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2381   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 0 : 3], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2382 }
2383
2384 /* This works as we need it to but we can save a few steps and not use it */
2385
2386 #if 0
2387 static float angle_2d_clockwise(const float p1[2], const float p2[2], const float p3[2])
2388 {
2389   float v1[2], v2[2];
2390
2391   v1[0] = p1[0] - p2[0];
2392   v1[1] = p1[1] - p2[1];
2393   v2[0] = p3[0] - p2[0];
2394   v2[1] = p3[1] - p2[1];
2395
2396   return -atan2f(v1[0] * v2[1] - v1[1] * v2[0], v1[0] * v2[0] + v1[1] * v2[1]);
2397 }
2398 #endif
2399
2400 #define ISECT_1 (1)
2401 #define ISECT_2 (1 << 1)
2402 #define ISECT_3 (1 << 2)
2403 #define ISECT_4 (1 << 3)
2404 #define ISECT_ALL3 ((1 << 3) - 1)
2405 #define ISECT_ALL4 ((1 << 4) - 1)
2406
2407 /* limit must be a fraction over 1.0f */
2408 static bool IsectPT2Df_limit(
2409     const float pt[2], const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2], const float limit)
2410 {
2411   return ((area_tri_v2(pt, v1, v2) + area_tri_v2(pt, v2, v3) + area_tri_v2(pt, v3, v1)) /
2412           (area_tri_v2(v1, v2, v3))) < limit;
2413 }
2414
2415 /* Clip the face by a bucket and set the uv-space bucket_bounds_uv
2416  * so we have the clipped UV's to do pixel intersection tests with
2417  * */
2418 static int float_z_sort_flip(const void *p1, const void *p2)
2419 {
2420   return (((float *)p1)[2] < ((float *)p2)[2] ? 1 : -1);
2421 }
2422
2423 static int float_z_sort(const void *p1, const void *p2)
2424 {
2425   return (((float *)p1)[2] < ((float *)p2)[2] ? -1 : 1);
2426 }
2427
2428 /* assumes one point is within the rectangle */
2429 static bool line_rect_clip(const rctf *rect,
2430                            const float l1[4],
2431                            const float l2[4],
2432                            const float uv1[2],
2433                            const float uv2[2],
2434                            float uv[2],
2435                            bool is_ortho)
2436 {
2437   float min = FLT_MAX, tmp;
2438   float xlen = l2[0] - l1[0];
2439   float ylen = l2[1] - l1[1];
2440
2441   /* 0.1 might seem too much, but remember, this is pixels! */
2442   if (xlen > 0.1f) {
2443     if ((l1[0] - rect->xmin) * (l2[0] - rect->xmin) <= 0) {
2444       tmp = rect->xmin;
2445       min = min_ff((tmp - l1[0]) / xlen, min);
2446     }
2447     else if ((l1[0] - rect->xmax) * (l2[0] - rect->xmax) < 0) {
2448       tmp = rect->xmax;
2449       min = min_ff((tmp - l1[0]) / xlen, min);
2450     }
2451   }
2452
2453   if (ylen > 0.1f) {
2454     if ((l1[1] - rect->ymin) * (l2[1] - rect->ymin) <= 0) {
2455       tmp = rect->ymin;
2456       min = min_ff((tmp - l1[1]) / ylen, min);
2457     }
2458     else if ((l1[1] - rect->ymax) * (l2[1] - rect->ymax) < 0) {
2459       tmp = rect->ymax;
2460       min = min_ff((tmp - l1[1]) / ylen, min);
2461     }
2462   }
2463
2464   if (min == FLT_MAX) {
2465     return false;
2466   }
2467
2468   tmp = (is_ortho) ? 1.0f : (l1[3] + min * (l2[3] - l1[3]));
2469
2470   uv[0] = (uv1[0] + min / tmp * (uv2[0] - uv1[0]));
2471   uv[1] = (uv1[1] + min / tmp * (uv2[1] - uv1[1]));
2472
2473   return true;
2474 }
2475
2476 static void project_bucket_clip_face(const bool is_ortho,
2477                                      const bool is_flip_object,
2478                                      const rctf *cliprect,
2479                                      const rctf *bucket_bounds,
2480                                      const float *v1coSS,
2481                                      const float *v2coSS,
2482                                      const float *v3coSS,
2483                                      const float *uv1co,
2484                                      const float *uv2co,
2485                                      const float *uv3co,
2486                                      float bucket_bounds_uv[8][2],
2487                                      int *tot,
2488                                      bool cull)
2489 {
2490   int inside_bucket_flag = 0;
2491   int inside_face_flag = 0;
2492   int flip;
2493   bool collinear = false;
2494
2495   float bucket_bounds_ss[4][2];
2496
2497   /* detect pathological case where face the three vertices are almost collinear in screen space.
2498    * mostly those will be culled but when flood filling or with
2499    * smooth shading it's a possibility */
2500   if (min_fff(dist_squared_to_line_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS),
2501               dist_squared_to_line_v2(v2coSS, v3coSS, v1coSS),
2502               dist_squared_to_line_v2(v3coSS, v1coSS, v2coSS)) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2503     collinear = true;
2504   }
2505
2506   /* get the UV space bounding box */
2507   inside_bucket_flag |= BLI_rctf_isect_pt_v(bucket_bounds, v1coSS);
2508   inside_bucket_flag |= BLI_rctf_isect_pt_v(bucket_bounds, v2coSS) << 1;
2509   inside_bucket_flag |= BLI_rctf_isect_pt_v(bucket_bounds, v3coSS) << 2;
2510
2511   if (inside_bucket_flag == ISECT_ALL3) {
2512     /* is_flip_object is used here because we use the face winding */
2513     flip = (((line_point_side_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS) > 0.0f) != is_flip_object) !=
2514             (line_point_side_v2(uv1co, uv2co, uv3co) > 0.0f));
2515
2516     /* all screenspace points are inside the bucket bounding box,
2517      * this means we don't need to clip and can simply return the UVs */
2518     if (flip) { /* facing the back? */
2519       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[0], uv3co);
2520       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[1], uv2co);
2521       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[2], uv1co);
2522     }
2523     else {
2524       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[0], uv1co);
2525       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[1], uv2co);
2526       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[2], uv3co);
2527     }
2528
2529     *tot = 3;
2530     return;
2531   }
2532   /* Handle pathological case here,
2533    * no need for further intersections below since triangle area is almost zero. */
2534   if (collinear) {
2535     int flag;
2536
2537     (*tot) = 0;
2538
2539     if (cull) {
2540       return;
2541     }
2542
2543     if (inside_bucket_flag & ISECT_1) {
2544       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv1co);
2545       (*tot)++;
2546     }
2547
2548     flag = inside_bucket_flag & (ISECT_1 | ISECT_2);
2549     if (flag && flag != (ISECT_1 | ISECT_2)) {
2550       if (line_rect_clip(
2551               bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, uv1co, uv2co, bucket_bounds_uv[*tot], is_ortho)) {
2552         (*tot)++;
2553       }
2554     }
2555
2556     if (inside_bucket_flag & ISECT_2) {
2557       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv2co);
2558       (*tot)++;
2559     }
2560
2561     flag = inside_bucket_flag & (ISECT_2 | ISECT_3);
2562     if (flag && flag != (ISECT_2 | ISECT_3)) {
2563       if (line_rect_clip(
2564               bucket_bounds, v2coSS, v3coSS, uv2co, uv3co, bucket_bounds_uv[*tot], is_ortho)) {
2565         (*tot)++;
2566       }
2567     }
2568
2569     if (inside_bucket_flag & ISECT_3) {
2570       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv3co);
2571       (*tot)++;
2572     }
2573
2574     flag = inside_bucket_flag & (ISECT_3 | ISECT_1);
2575     if (flag && flag != (ISECT_3 | ISECT_1)) {
2576       if (line_rect_clip(
2577               bucket_bounds, v3coSS, v1coSS, uv3co, uv1co, bucket_bounds_uv[*tot], is_ortho)) {
2578         (*tot)++;
2579       }
2580     }
2581
2582     if ((*tot) < 3) {
2583       /* no intersections to speak of, but more probable is that all face is just outside the
2584        * rectangle and culled due to float precision issues. Since above tests have failed,
2585        * just dump triangle as is for painting */
2586       *tot = 0;
2587       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv1co);
2588       (*tot)++;
2589       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv2co);
2590       (*tot)++;
2591       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv3co);
2592       (*tot)++;
2593       return;
2594     }
2595
2596     return;
2597   }
2598
2599   /* get the UV space bounding box */
2600   /* use IsectPT2Df_limit here so we catch points are are touching the tri edge
2601    * (or a small fraction over) */
2602   bucket_bounds_ss[0][0] = bucket_bounds->xmax;
2603   bucket_bounds_ss[0][1] = bucket_bounds->ymin;
2604   inside_face_flag |= (IsectPT2Df_limit(
2605                            bucket_bounds_ss[0], v1coSS, v2coSS, v3coSS, 1 + PROJ_GEOM_TOLERANCE) ?
2606                            ISECT_1 :
2607                            0);
2608
2609   bucket_bounds_ss[1][0] = bucket_bounds->xmax;
2610   bucket_bounds_ss[1][1] = bucket_bounds->ymax;
2611   inside_face_flag |= (IsectPT2Df_limit(
2612                            bucket_bounds_ss[1], v1coSS, v2coSS, v3coSS, 1 + PROJ_GEOM_TOLERANCE) ?
2613                            ISECT_2 :
2614                            0);
2615
2616   bucket_bounds_ss[2][0] = bucket_bounds->xmin;
2617   bucket_bounds_ss[2][1] = bucket_bounds->ymax;
2618   inside_face_flag |= (IsectPT2Df_limit(
2619                            bucket_bounds_ss[2], v1coSS, v2coSS, v3coSS, 1 + PROJ_GEOM_TOLERANCE) ?
2620                            ISECT_3 :
2621                            0);
2622
2623   bucket_bounds_ss[3][0] = bucket_bounds->xmin;
2624   bucket_bounds_ss[3][1] = bucket_bounds->ymin;
2625   inside_face_flag |= (IsectPT2Df_limit(
2626                            bucket_bounds_ss[3], v1coSS, v2coSS, v3coSS, 1 + PROJ_GEOM_TOLERANCE) ?
2627                            ISECT_4 :
2628                            0);
2629
2630   flip = ((line_point_side_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS) > 0.0f) !=
2631           (line_point_side_v2(uv1co, uv2co, uv3co) > 0.0f));
2632
2633   if (inside_face_flag == ISECT_ALL4) {
2634     /* bucket is totally inside the screenspace face, we can safely use weights */
2635
2636     if (is_ortho) {
2637       rect_to_uvspace_ortho(
2638           bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, bucket_bounds_uv, flip);
2639     }
2640     else {
2641       rect_to_uvspace_persp(
2642           bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, bucket_bounds_uv, flip);
2643     }
2644
2645     *tot = 4;
2646     return;
2647   }
2648   else {
2649     /* The Complicated Case!
2650      *
2651      * The 2 cases above are where the face is inside the bucket
2652      * or the bucket is inside the face.
2653      *
2654      * we need to make a convex polyline from the intersection between the screenspace face
2655      * and the bucket bounds.
2656      *
2657      * There are a number of ways this could be done, currently it just collects all
2658      * intersecting verts, and line intersections, then sorts them clockwise, this is
2659      * a lot easier then evaluating the geometry to do a correct clipping on both shapes.
2660      */
2661
2662     /* Add a bunch of points, we know must make up the convex hull
2663      * which is the clipped rect and triangle */
2664
2665     /* Maximum possible 6 intersections when using a rectangle and triangle */
2666
2667     /* The 3rd float is used to store angle for qsort(), NOT as a Z location */
2668     float isectVCosSS[8][3];
2669     float v1_clipSS[2], v2_clipSS[2];
2670     float w[3];
2671
2672     /* calc center */
2673     float cent[2] = {0.0f, 0.0f};
2674     /*float up[2] = {0.0f, 1.0f};*/
2675     int i;
2676     bool doubles;
2677
2678     (*tot) = 0;
2679
2680     if (inside_face_flag & ISECT_1) {
2681       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], bucket_bounds_ss[0]);
2682       (*tot)++;
2683     }
2684     if (inside_face_flag & ISECT_2) {
2685       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], bucket_bounds_ss[1]);
2686       (*tot)++;
2687     }
2688     if (inside_face_flag & ISECT_3) {
2689       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], bucket_bounds_ss[2]);
2690       (*tot)++;
2691     }
2692     if (inside_face_flag & ISECT_4) {
2693       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], bucket_bounds_ss[3]);
2694       (*tot)++;
2695     }
2696
2697     if (inside_bucket_flag & ISECT_1) {
2698       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v1coSS);
2699       (*tot)++;
2700     }
2701     if (inside_bucket_flag & ISECT_2) {
2702       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v2coSS);
2703       (*tot)++;
2704     }
2705     if (inside_bucket_flag & ISECT_3) {
2706       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v3coSS);
2707       (*tot)++;
2708     }
2709
2710     if ((inside_bucket_flag & (ISECT_1 | ISECT_2)) != (ISECT_1 | ISECT_2)) {
2711       if (line_clip_rect2f(cliprect, bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v1_clipSS, v2_clipSS)) {
2712         if ((inside_bucket_flag & ISECT_1) == 0) {
2713           copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v1_clipSS);
2714           (*tot)++;
2715         }
2716         if ((inside_bucket_flag & ISECT_2) == 0) {
2717           copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v2_clipSS);
2718           (*tot)++;
2719         }
2720       }
2721     }
2722
2723     if ((inside_bucket_flag & (ISECT_2 | ISECT_3)) != (ISECT_2 | ISECT_3)) {
2724       if (line_clip_rect2f(cliprect, bucket_bounds, v2coSS, v3coSS, v1_clipSS, v2_clipSS)) {
2725         if ((inside_bucket_flag & ISECT_2) == 0) {
2726           copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v1_clipSS);
2727           (*tot)++;
2728         }
2729         if ((inside_bucket_flag & ISECT_3) == 0) {
2730           copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v2_clipSS);
2731           (*tot)++;
2732         }
2733       }
2734     }
2735
2736     if ((inside_bucket_flag & (ISECT_3 | ISECT_1)) != (ISECT_3 | ISECT_1)) {
2737       if (line_clip_rect2f(cliprect, bucket_bounds, v3coSS, v1coSS, v1_clipSS, v2_clipSS)) {
2738         if ((inside_bucket_flag & ISECT_3) == 0) {
2739           copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v1_clipSS);
2740           (*tot)++;
2741         }
2742         if ((inside_bucket_flag & ISECT_1) == 0) {
2743           copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v2_clipSS);
2744           (*tot)++;
2745         }
2746       }
2747     }
2748
2749     if ((*tot) < 3) { /* no intersections to speak of */
2750       *tot = 0;
2751       return;
2752     }
2753
2754     /* now we have all points we need, collect their angles and sort them clockwise */
2755
2756     for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2757       cent[0] += isectVCosSS[i][0];
2758       cent[1] += isectVCosSS[i][1];
2759     }
2760     cent[0] = cent[0] / (float)(*tot);
2761     cent[1] = cent[1] / (float)(*tot);
2762
2763     /* Collect angles for every point around the center point */
2764
2765 #if 0 /* uses a few more cycles then the above loop */
2766     for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2767       isectVCosSS[i][2] = angle_2d_clockwise(up, cent, isectVCosSS[i]);
2768     }
2769 #endif
2770
2771     /* Abuse this var for the loop below */
2772     v1_clipSS[0] = cent[0];
2773     v1_clipSS[1] = cent[1] + 1.0f;
2774
2775     for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2776       v2_clipSS[0] = isectVCosSS[i][0] - cent[0];
2777       v2_clipSS[1] = isectVCosSS[i][1] - cent[1];
2778       isectVCosSS[i][2] = atan2f(v1_clipSS[0] * v2_clipSS[1] - v1_clipSS[1] * v2_clipSS[0],
2779                                  v1_clipSS[0] * v2_clipSS[0] + v1_clipSS[1] * v2_clipSS[1]);
2780     }
2781
2782     if (flip) {
2783       qsort(isectVCosSS, *tot, sizeof(float) * 3, float_z_sort_flip);
2784     }
2785     else {
2786       qsort(isectVCosSS, *tot, sizeof(float) * 3, float_z_sort);
2787     }
2788
2789     doubles = true;
2790     while (doubles == true) {
2791       doubles = false;
2792
2793       for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2794         if (fabsf(isectVCosSS[(i + 1) % *tot][0] - isectVCosSS[i][0]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE &&
2795             fabsf(isectVCosSS[(i + 1) % *tot][1] - isectVCosSS[i][1]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2796           int j;
2797           for (j = i; j < (*tot) - 1; j++) {
2798             isectVCosSS[j][0] = isectVCosSS[j + 1][0];
2799             isectVCosSS[j][1] = isectVCosSS[j + 1][1];
2800           }
2801           /* keep looking for more doubles */
2802           doubles = true;
2803           (*tot)--;
2804         }
2805       }
2806
2807       /* its possible there is only a few left after remove doubles */
2808       if ((*tot) < 3) {
2809         // printf("removed too many doubles B\n");
2810         *tot = 0;
2811         return;
2812       }
2813     }
2814
2815     if (is_ortho) {
2816       for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2817         barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, isectVCosSS[i], w);
2818         interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[i], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2819       }
2820     }
2821     else {
2822       for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2823         barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, isectVCosSS[i], w);
2824         interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[i], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2825       }
2826     }
2827   }
2828
2829 #ifdef PROJ_DEBUG_PRINT_CLIP
2830   /* include this at the bottom of the above function to debug the output */
2831
2832   {
2833     /* If there are ever any problems, */
2834     float test_uv[4][2];
2835     int i;
2836     if (is_ortho) {
2837       rect_to_uvspace_ortho(
2838           bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, test_uv, flip);
2839     }
2840     else {
2841       rect_to_uvspace_persp(
2842           bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, test_uv, flip);
2843     }
2844     printf("(  [(%f,%f), (%f,%f), (%f,%f), (%f,%f)], ",
2845            test_uv[0][0],
2846            test_uv[0][1],
2847            test_uv[1][0],
2848            test_uv[1][1],
2849            test_uv[2][0],
2850            test_uv[2][1],
2851            test_uv[3][0],
2852            test_uv[3][1]);
2853
2854     printf("  [(%f,%f), (%f,%f), (%f,%f)], ",
2855            uv1co[0],
2856            uv1co[1],
2857            uv2co[0],
2858            uv2co[1],
2859            uv3co[0],
2860            uv3co[1]);
2861
2862     printf("[");
2863     for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2864       printf("(%f, %f),", bucket_bounds_uv[i][0], bucket_bounds_uv[i][1]);
2865     }
2866     printf("]),\\\n");
2867   }
2868 #endif
2869 }
2870
2871 /*
2872  * # This script creates faces in a blender scene from printed data above.
2873  *
2874  * project_ls = [
2875  * ...(output from above block)...
2876  * ]
2877  *
2878  * from Blender import Scene, Mesh, Window, sys, Mathutils
2879  *
2880  * import bpy
2881  *
2882  * V = Mathutils.Vector
2883  *
2884  * def main():
2885  *     sce = bpy.data.scenes.active
2886  *
2887  *     for item in project_ls:
2888  *         bb = item[0]
2889  *         uv = item[1]
2890  *         poly = item[2]
2891  *
2892  *         me = bpy.data.meshes.new()
2893  *         ob = sce.objects.new(me)
2894  *
2895  *         me.verts.extend([V(bb[0]).xyz, V(bb[1]).xyz, V(bb[2]).xyz, V(bb[3]).xyz])
2896  *         me.faces.extend([(0,1,2,3),])
2897  *         me.verts.extend([V(uv[0]).xyz, V(uv[1]).xyz, V(uv[2]).xyz])
2898  *         me.faces.extend([(4,5,6),])
2899  *
2900  *         vs = [V(p).xyz for p in poly]
2901  *         print len(vs)
2902  *         l = len(me.verts)
2903  *         me.verts.extend(vs)
2904  *
2905  *         i = l
2906  *         while i < len(me.verts):
2907  *             ii = i + 1
2908  *             if ii == len(me.verts):
2909  *                 ii = l
2910  *             me.edges.extend([i, ii])
2911  *             i += 1
2912  *
2913  * if __name__ == '__main__':
2914  *     main()
2915  */
2916
2917 #undef ISECT_1
2918 #undef ISECT_2
2919 #undef ISECT_3
2920 #undef ISECT_4
2921 #undef ISECT_ALL3
2922 #undef ISECT_ALL4
2923
2924 /* checks if pt is inside a convex 2D polyline, the polyline must be ordered rotating clockwise
2925  * otherwise it would have to test for mixed (line_point_side_v2 > 0.0f) cases */
2926 static bool IsectPoly2Df(const float pt[2], float uv[][2], const int tot)
2927 {
2928   int i;
2929   if (line_point_side_v2(uv[tot - 1], uv[0], pt) < 0.0f) {
2930     return 0;
2931   }
2932
2933   for (i = 1; i < tot; i++) {
2934     if (line_point_side_v2(uv[i - 1], uv[i], pt) < 0.0f) {
2935       return 0;
2936     }
2937   }
2938
2939   return 1;
2940 }
2941 static bool IsectPoly2Df_twoside(const float pt[2], float uv[][2], const int tot)
2942 {
2943   int i;
2944   bool side = (line_point_side_v2(uv[tot - 1], uv[0], pt) > 0.0f);
2945
2946   for (i = 1; i < tot; i++) {
2947     if ((line_point_side_v2(uv[i - 1], uv[i], pt) > 0.0f) != side) {
2948       return 0;
2949     }
2950   }
2951
2952   return 1;
2953 }
2954
2955 /* One of the most important function for projection painting,
2956  * since it selects the pixels to be added into each bucket.
2957  *
2958  * initialize pixels from this face where it intersects with the bucket_index,
2959  * optionally initialize pixels for removing seams */
2960 static void project_paint_face_init(const ProjPaintState *ps,
2961                                     const int thread_index,
2962                                     const int bucket_index,
2963                                     const int tri_index,
2964                                     const int image_index,
2965                                     const rctf *clip_rect,
2966                                     const rctf *bucket_bounds,
2967                                     ImBuf *ibuf,
2968                                     ImBuf **tmpibuf)
2969 {
2970   /* Projection vars, to get the 3D locations into screen space  */
2971   MemArena *arena = ps->arena_mt[thread_index];
2972   LinkNode **bucketPixelNodes = ps->bucketRect + bucket_index;
2973   LinkNode *bucketFaceNodes = ps->bucketFaces[bucket_index];
2974   bool threaded = (ps->thread_tot > 1);
2975
2976   TileInfo tinf = {
2977       ps->tile_lock,
2978       ps->do_masking,
2979       IMAPAINT_TILE_NUMBER(ibuf->x),
2980       tmpibuf,
2981       ps->projImages + image_index,
2982   };
2983
2984   const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
2985   const int lt_vtri[3] = {PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt)};
2986   const float *lt_tri_uv[3] = {PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt)};
2987
2988   /* UV/pixel seeking data */
2989   /* Image X/Y-Pixel */
2990   int x, y;
2991   float mask;
2992   /* Image floating point UV - same as x, y but from 0.0-1.0 */
2993   float uv[2];
2994
2995   /* vert co screen-space, these will be assigned to lt_vtri[0-2] */
2996   const float *v1coSS, *v2coSS, *v3coSS;
2997
2998   /* vertex screenspace coords */
2999   const float *vCo[3];
3000
3001   float w[3], wco[3];
3002
3003   /* for convenience only, these will be assigned to lt_tri_uv[0],1,2 or lt_tri_uv[0],2,3 */
3004   float *uv1co, *uv2co, *uv3co;
3005   float pixelScreenCo[4];
3006   bool do_3d_mapping = ps->brush->mtex.brush_map_mode == MTEX_MAP_MODE_3D;
3007
3008   /* ispace bounds */
3009   rcti bounds_px;
3010   /* vars for getting uvspace bounds */
3011
3012   /* bucket bounds in UV space so we can init pixels only for this face,  */
3013   float lt_uv_pxoffset[3][2];
3014   float xhalfpx, yhalfpx;
3015   const float ibuf_xf = (float)ibuf->x, ibuf_yf = (float)ibuf->y;
3016
3017   /* for early loop exit */
3018   int has_x_isect = 0, has_isect = 0;
3019
3020   float uv_clip[8][2];
3021   int uv_clip_tot;
3022   const bool is_ortho = ps->is_ortho;
3023   const bool is_flip_object = ps->is_flip_object;
3024   const bool do_backfacecull = ps->do_backfacecull;
3025   const bool do_clip = ps->rv3d ? ps->rv3d->rflag & RV3D_CLIPPING : 0;
3026
3027   vCo[0] = ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].co;
3028   vCo[1] = ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].co;
3029   vCo[2] = ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].co;
3030
3031   /* Use lt_uv_pxoffset instead of lt_tri_uv so we can offset the UV half a pixel
3032    * this is done so we can avoid offsetting all the pixels by 0.5 which causes
3033    * problems when wrapping negative coords */
3034   xhalfpx = (0.5f + (PROJ_PIXEL_TOLERANCE * (1.0f / 3.0f))) / ibuf_xf;
3035   yhalfpx = (0.5f + (PROJ_PIXEL_TOLERANCE * (1.0f / 4.0f))) / ibuf_yf;
3036
3037   /* Note about (PROJ_GEOM_TOLERANCE/x) above...
3038    * Needed to add this offset since UV coords are often quads aligned to pixels.
3039    * In this case pixels can be exactly between 2 triangles causing nasty
3040    * artifacts.
3041    *
3042    * This workaround can be removed and painting will still work on most cases
3043    * but since the first thing most people try is painting onto a quad- better make it work.
3044    */
3045
3046   lt_uv_pxoffset[0][0] = lt_tri_uv[0][0] - xhalfpx;
3047   lt_uv_pxoffset[0][1] = lt_tri_uv[0][1] - yhalfpx;
3048
3049   lt_uv_pxoffset[1][0] = lt_tri_uv[1][0] - xhalfpx;
3050   lt_uv_pxoffset[1][1] = lt_tri_uv[1][1] - yhalfpx;
3051
3052   lt_uv_pxoffset[2][0] = lt_tri_uv[2][0] - xhalfpx;
3053   lt_uv_pxoffset[2][1] = lt_tri_uv[2][1] - yhalfpx;
3054
3055   {
3056     uv1co = lt_uv_pxoffset[0];  // was lt_tri_uv[i1];
3057     uv2co = lt_uv_pxoffset[1];  // was lt_tri_uv[i2];
3058     uv3co = lt_uv_pxoffset[2];  // was lt_tri_uv[i3];
3059
3060     v1coSS = ps->screenCoords[lt_vtri[0]];
3061     v2coSS = ps->screenCoords[lt_vtri[1]];
3062     v3coSS = ps->screenCoords[lt_vtri[2]];
3063
3064     /* This function gives is a concave polyline in UV space from the clipped tri*/
3065     project_bucket_clip_face(is_ortho,
3066                              is_flip_object,
3067                              clip_rect,
3068                              bucket_bounds,
3069                              v1coSS,
3070                              v2coSS,
3071                              v3coSS,
3072                              uv1co,
3073                              uv2co,
3074                              uv3co,
3075                              uv_clip,
3076                              &uv_clip_tot,
3077                              do_backfacecull || ps->do_occlude);
3078
3079     /* Sometimes this happens, better just allow for 8 intersections
3080      * even though there should be max 6 */
3081 #if 0
3082     if (uv_clip_tot > 6) {
3083       printf("this should never happen! %d\n", uv_clip_tot);
3084     }
3085 #endif
3086
3087     if (pixel_bounds_array(uv_clip, &bounds_px, ibuf->x, ibuf->y, uv_clip_tot)) {
3088 #if 0
3089       project_paint_undo_tiles_init(
3090           &bounds_px, ps->projImages + image_index, tmpibuf, tile_width, threaded, ps->do_masking);
3091 #endif
3092       /* clip face and */
3093
3094       has_isect = 0;
3095       for (y = bounds_px.ymin; y < bounds_px.ymax; y++) {
3096         //uv[1] = (((float)y) + 0.5f) / (float)ibuf->y;
3097         /* use pixel offset UV coords instead */
3098         uv[1] = (float)y / ibuf_yf;
3099
3100         has_x_isect = 0;
3101         for (x = bounds_px.xmin; x < bounds_px.xmax; x++) {
3102           //uv[0] = (((float)x) + 0.5f) / ibuf->x;
3103           /* use pixel offset UV coords instead */
3104           uv[0] = (float)x / ibuf_xf;
3105
3106           /* Note about IsectPoly2Df_twoside, checking the face or uv flipping doesn't work,
3107            * could check the poly direction but better to do this */
3108           if ((do_backfacecull == true && IsectPoly2Df(uv, uv_clip, uv_clip_tot)) ||
3109               (do_backfacecull == false && IsectPoly2Df_twoside(uv, uv_clip, uv_clip_tot))) {
3110
3111             has_x_isect = has_isect = 1;
3112
3113             if (is_ortho) {
3114               screen_px_from_ortho(
3115                   uv, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, pixelScreenCo, w);
3116             }
3117             else {
3118               screen_px_from_persp(
3119                   uv, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, pixelScreenCo, w);
3120             }
3121
3122             /* a pity we need to get the worldspace pixel location here */
3123             if (do_clip || do_3d_mapping) {
3124               interp_v3_v3v3v3(wco,
3125                                ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].co,
3126                                ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].co,
3127                                ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].co,
3128                                w);
3129               if (do_clip && ED_view3d_clipping_test(ps->rv3d, wco, true)) {
3130                 /* Watch out that no code below this needs to run */
3131                 continue;
3132               }
3133             }
3134
3135             /* Is this UV visible from the view? - raytrace */
3136             /* project_paint_PickFace is less complex, use for testing */
3137             //if (project_paint_PickFace(ps, pixelScreenCo, w, &side) == tri_index) {
3138             if ((ps->do_occlude == false) ||
3139                 !project_bucket_point_occluded(ps, bucketFaceNodes, tri_index, pixelScreenCo)) {
3140               mask = project_paint_uvpixel_mask(ps, tri_index, w);
3141
3142               if (mask > 0.0f) {
3143                 BLI_linklist_prepend_arena(
3144                     bucketPixelNodes,
3145                     project_paint_uvpixel_init(
3146                         ps, arena, &tinf, x, y, mask, tri_index, pixelScreenCo, wco, w),
3147                     arena);
3148               }
3149             }
3150           }
3151           //#if 0
3152           else if (has_x_isect) {
3153             /* assuming the face is not a bow-tie - we know we cant intersect again on the X */
3154             break;
3155           }
3156           //#endif
3157         }
3158
3159 #if 0 /* TODO - investigate why this dosnt work sometimes! it should! */
3160         /* no intersection for this entire row,
3161          * after some intersection above means we can quit now */
3162         if (has_x_isect == 0 && has_isect) {
3163           break;
3164         }
3165 #endif
3166       }
3167     }
3168   }
3169
3170 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
3171   if (ps->seam_bleed_px > 0.0f && !(ps->faceSeamFlags[tri_index] & PROJ_FACE_DEGENERATE)) {
3172     int face_seam_flag;
3173
3174     if (threaded) {
3175       /* Other threads could be modifying these vars. */
3176       BLI_thread_lock(LOCK_CUSTOM1);
3177     }
3178
3179     face_seam_flag = ps->faceSeamFlags[tri_index];
3180
3181     /* are any of our edges un-initialized? */
3182     if ((face_seam_flag & PROJ_FACE_SEAM_INIT0) == 0 ||
3183         (face_seam_flag & PROJ_FACE_SEAM_INIT1) == 0 ||
3184         (face_seam_flag & PROJ_FACE_SEAM_INIT2) == 0) {
3185       project_face_seams_init(ps, arena, tri_index, 0, true, ibuf->x, ibuf->y);
3186       face_seam_flag = ps->faceSeamFlags[tri_index];
3187 #  if 0
3188       printf("seams - %d %d %d %d\n",
3189              flag & PROJ_FACE_SEAM0,
3190              flag & PROJ_FACE_SEAM1,
3191              flag & PROJ_FACE_SEAM2);
3192 #  endif
3193     }
3194
3195     if ((face_seam_flag & (PROJ_FACE_SEAM0 | PROJ_FACE_SEAM1 | PROJ_FACE_SEAM2)) == 0) {
3196
3197       if (threaded) {
3198         /* Other threads could be modifying these vars. */
3199         BLI_thread_unlock(LOCK_CUSTOM1);
3200       }
3201     }
3202     else {
3203       /* we have a seam - deal with it! */
3204
3205       /* inset face coords.  NOTE!!! ScreenSace for ortho, Worldspace in perspective view */
3206       float insetCos[3][3];
3207
3208       /* vertex screenspace coords */
3209       const float *vCoSS[3];
3210
3211       /* Store the screenspace coords of the face,
3212        * clipped by the bucket's screen aligned rectangle. */
3213       float bucket_clip_edges[2][2];
3214       float edge_verts_inset_clip[2][3];
3215       /* face edge pairs - loop throuh these:
3216        * ((0,1), (1,2), (2,3), (3,0)) or ((0,1), (1,2), (2,0)) for a tri */
3217       int fidx1, fidx2;
3218
3219       float seam_subsection[4][2];
3220       float fac1, fac2;
3221
3222       /* Pixelspace UVs. */
3223       float lt_puv[3][2];
3224
3225       lt_puv[0][0] = lt_uv_pxoffset[0][0] * ibuf->x;
3226       lt_puv[0][1] = lt_uv_pxoffset[0][1] * ibuf->y;
3227
3228       lt_puv[1][0] = lt_uv_pxoffset[1][0] * ibuf->x;
3229       lt_puv[1][1] = lt_uv_pxoffset[1][1] * ibuf->y;
3230
3231       lt_puv[2][0] = lt_uv_pxoffset[2][0] * ibuf->x;
3232       lt_puv[2][1] = lt_uv_pxoffset[2][1] * ibuf->y;
3233
3234       if ((ps->faceSeamFlags[tri_index] & PROJ_FACE_SEAM0) ||
3235           (ps->faceSeamFlags[tri_index] & PROJ_FACE_SEAM1) ||
3236           (ps->faceSeamFlags[tri_index] & PROJ_FACE_SEAM2)) {
3237         uv_image_outset(ps, lt_uv_pxoffset, lt_puv, tri_index, ibuf->x, ibuf->y);
3238       }
3239
3240       /* ps->loopSeamUVs cant be modified when threading, now this is done we can unlock. */
3241       if (threaded) {
3242         /* Other threads could be modifying these vars */
3243         BLI_thread_unlock(LOCK_CUSTOM1);
3244       }
3245
3246       vCoSS[0] = ps->screenCoords[lt_vtri[0]];
3247       vCoSS[1] = ps->screenCoords[lt_vtri[1]];
3248       vCoSS[2] = ps->screenCoords[lt_vtri[2]];
3249
3250       /* PROJ_FACE_SCALE_SEAM must be slightly less then 1.0f */
3251       if (is_ortho) {
3252         scale_tri(insetCos, vCoSS, PROJ_FACE_SCALE_SEAM);
3253       }
3254       else {
3255         scale_tri(insetCos, vCo, PROJ_FACE_SCALE_SEAM);
3256       }
3257
3258       for (fidx1 = 0; fidx1 < 3; fidx1++) {
3259         /* next fidx in the face (0,1,2) -> (1,2,0) */
3260         fidx2 = (fidx1 == 2) ? 0 : fidx1 + 1;
3261
3262         if ((face_seam_flag & (1 << fidx1)) && /* 1<<fidx1 -> PROJ_FACE_SEAM# */
3263             line_clip_rect2f(clip_rect,
3264                              bucket_bounds,
3265                              vCoSS[fidx1],
3266                              vCoSS[fidx2],
3267                              bucket_clip_edges[0],
3268                              bucket_clip_edges[1])) {
3269           /* Avoid div by zero. */
3270           if (len_squared_v2v2(vCoSS[fidx1], vCoSS[fidx2]) > FLT_EPSILON) {
3271             uint loop_idx = ps->mlooptri_eval[tri_index].tri[fidx1];
3272             LoopSeamData *seam_data = &ps->loopSeamData[loop_idx];
3273             float(*seam_uvs)[2] = seam_data->seam_uvs;
3274
3275             if (is_ortho) {
3276               fac1 = line_point_factor_v2(bucket_clip_edges[0], vCoSS[fidx1], vCoSS[fidx2]);
3277               fac2 = line_point_factor_v2(bucket_clip_edges[1], vCoSS[fidx1], vCoSS[fidx2]);
3278             }
3279             else {
3280               fac1 = screen_px_line_point_factor_v2_persp(
3281                   ps, bucket_clip_edges[0], vCo[fidx1], vCo[fidx2]);
3282               fac2 = screen_px_line_point_factor_v2_persp(
3283                   ps, bucket_clip_edges[1], vCo[fidx1], vCo[fidx2]);
3284             }
3285
3286             interp_v2_v2v2(seam_subsection[0], lt_uv_pxoffset[fidx1], lt_uv_pxoffset[fidx2], fac1);
3287             interp_v2_v2v2(seam_subsection[1], lt_uv_pxoffset[fidx1], lt_uv_pxoffset[fidx2], fac2);
3288
3289             interp_v2_v2v2(seam_subsection[2], seam_uvs[0], seam_uvs[1], fac2);
3290             interp_v2_v2v2(seam_subsection[3], seam_uvs[0], seam_uvs[1], fac1);
3291
3292             /* if the bucket_clip_edges values Z values was kept we could avoid this
3293              * Inset needs to be added so occlusion tests wont hit adjacent faces */
3294             interp_v3_v3v3(edge_verts_inset_clip[0], insetCos[fidx1], insetCos[fidx2], fac1);
3295             interp_v3_v3v3(edge_verts_inset_clip[1], insetCos[fidx1], insetCos[fidx2], fac2);
3296
3297             if (pixel_bounds_uv(seam_subsection, &bounds_px, ibuf->x, ibuf->y)) {
3298               /* bounds between the seam rect and the uvspace bucket pixels */
3299
3300               has_isect = 0;
3301               for (y = bounds_px.ymin; y < bounds_px.ymax; y++) {
3302                 // uv[1] = (((float)y) + 0.5f) / (float)ibuf->y;
3303                 /* use offset uvs instead */
3304                 uv[1] = (float)y / ibuf_yf;
3305
3306                 has_x_isect = 0;
3307                 for (x = bounds_px.xmin; x < bounds_px.xmax; x++) {
3308                   float puv[2] = {(float)x, (float)y};
3309                   bool in_bounds;
3310                   //uv[0] = (((float)x) + 0.5f) / (float)ibuf->x;
3311                   /* use offset uvs instead */
3312                   uv[0] = (float)x / ibuf_xf;
3313
3314                   /* test we're inside uvspace bucket and triangle bounds */
3315                   if (equals_v2v2(seam_uvs[0], seam_uvs[1])) {
3316                     in_bounds = isect_point_tri_v2(uv, UNPACK3(seam_subsection));
3317                   }
3318                   else {
3319                     in_bounds = isect_point_quad_v2(uv, UNPACK4(seam_subsection));
3320                   }
3321
3322                   if (in_bounds) {
3323                     if ((seam_data->corner_dist_sq[0] > 0.0f) &&
3324                         (len_squared_v2v2(puv, seam_data->seam_puvs[0]) <
3325                          seam_data->corner_dist_sq[0]) &&
3326                         (len_squared_v2v2(puv, lt_puv[fidx1]) > ps->seam_bleed_px_sq)) {
3327                       in_bounds = false;
3328                     }
3329                     else if ((seam_data->corner_dist_sq[1] > 0.0f) &&
3330                              (len_squared_v2v2(puv, seam_data->seam_puvs[1]) <
3331                               seam_data->corner_dist_sq[1]) &&
3332                              (len_squared_v2v2(puv, lt_puv[fidx2]) > ps->seam_bleed_px_sq)) {
3333                       in_bounds = false;
3334                     }
3335                   }
3336
3337                   if (in_bounds) {
3338                     float pixel_on_edge[4];
3339                     float fac;
3340
3341                     if (is_ortho) {
3342                       screen_px_from_ortho(
3343                           uv, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, pixelScreenCo, w);
3344                     }
3345                     else {
3346                       screen_px_from_persp(
3347                           uv, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, pixelScreenCo, w);
3348                     }
3349
3350                     /* We need the coord of the pixel on the edge, for the occlusion query. */
3351                     fac = resolve_quad_u_v2(uv, UNPACK4(seam_subsection));
3352                     interp_v3_v3v3(
3353                         pixel_on_edge, edge_verts_inset_clip[0], edge_verts_inset_clip[1], fac);
3354
3355                     if (!is_ortho) {
3356                       pixel_on_edge[3] = 1.0f;
3357                       /* cast because of const */
3358                       mul_m4_v4((float(*)[4])ps->projectMat, pixel_on_edge);
3359                       pixel_on_edge[0] = (float)(ps->winx * 0.5f) +
3360                                          (ps->winx * 0.5f) * pixel_on_edge[0] / pixel_on_edge[3];
3361                       pixel_on_edge[1] = (float)(ps->winy * 0.5f) +
3362                                          (ps->winy * 0.5f) * pixel_on_edge[1] / pixel_on_edge[3];
3363                       /* Use the depth for bucket point occlusion */
3364                       pixel_on_edge[2] = pixel_on_edge[2] / pixel_on_edge[3];
3365                     }
3366
3367                     if ((ps->do_occlude == false) ||
3368                         !project_bucket_point_occluded(
3369                             ps, bucketFaceNodes, tri_index, pixel_on_edge)) {
3370                       /* a pity we need to get the worldspace
3371                        * pixel location here */
3372                       if (do_clip || do_3d_mapping) {
3373                         interp_v3_v3v3v3(wco, vCo[0], vCo[1], vCo[2], w);
3374
3375                         if (do_clip && ED_view3d_clipping_test(ps->rv3d, wco, true)) {
3376                           /* Watch out that no code below
3377                            * this needs to run */
3378                           continue;
3379                         }
3380                       }
3381
3382                       mask = project_paint_uvpixel_mask(ps, tri_index, w);
3383
3384                       if (mask > 0.0f) {
3385                         BLI_linklist_prepend_arena(
3386                             bucketPixelNodes,
3387                             project_paint_uvpixel_init(
3388                                 ps, arena, &tinf, x, y, mask, tri_index, pixelScreenCo, wco, w),
3389                             arena);
3390                       }
3391                     }
3392                   }
3393                   else if (has_x_isect) {
3394                     /* assuming the face is not a bow-tie - we know
3395                      * we cant intersect again on the X */
3396                     break;
3397                   }
3398                 }
3399
3400 #  if 0 /* TODO - investigate why this dosnt work sometimes! it should! */
3401                 /* no intersection for this entire row,
3402                  * after some intersection above means we can quit now */
3403                 if (has_x_isect == 0 && has_isect) {
3404                   break;
3405                 }
3406 #  endif
3407               }
3408             }
3409           }
3410         }
3411       }
3412     }
3413   }
3414 #else
3415   UNUSED_VARS(vCo, threaded);
3416 #endif  // PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
3417 }
3418
3419 /**
3420  * Takes floating point screenspace min/max and
3421  * returns int&nbs