move uv project functions into their own files to be more re-usable.
[blender.git] / source / blender / blenlib / intern / uvproject.c
1 /**
2  * $Id:
3  *
4  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
9  * of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
18  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
19  *
20  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
21  */
22
23 #include <math.h>
24
25 #include "MEM_guardedalloc.h"
26
27 #include "DNA_camera_types.h"
28 #include "DNA_object_types.h"
29
30 #include "BLI_math.h"
31
32 typedef struct UvCameraInfo {
33         float camangle;
34         float camsize;
35         float xasp, yasp;
36         float shiftx, shifty;
37         float rotmat[4][4];
38         float caminv[4][4];
39         short do_persp, do_pano;
40 } UvCameraInfo;
41
42 void project_from_camera(float target[2], float source[3], UvCameraInfo *uci)
43 {
44         float pv4[4];
45
46         copy_v3_v3(pv4, source);
47         pv4[3]= 1.0;
48
49         /* rotmat is the object matrix in this case */
50         mul_m4_v4(uci->rotmat, pv4);
51
52         /* caminv is the inverse camera matrix */
53         mul_m4_v4(uci->caminv, pv4);
54
55         if(uci->do_pano) {
56                 float angle= atan2f(pv4[0], -pv4[2]) / (M_PI * 2.0); /* angle around the camera */
57                 if (uci->do_persp==0) {
58                         target[0] = angle; /* no correct method here, just map to  0-1 */
59                         target[1] = pv4[1] / uci->camsize;
60                 }
61                 else {
62                         float vec2d[2]= {pv4[0], pv4[2]}; /* 2D position from the camera */
63                         target[0] = angle * (M_PI / uci->camangle);
64                         target[1] = pv4[1] / (len_v2(vec2d) * uci->camsize);
65                 }
66         }
67         else {
68                 if (pv4[2]==0.0f) pv4[2]= 0.00001f; /* don't allow div by 0 */
69
70                 if (uci->do_persp==0) {
71                         target[0]=(pv4[0]/uci->camsize) * uci->xasp;
72                         target[1]=(pv4[1]/uci->camsize) * uci->yasp;
73                 }
74                 else {
75                         target[0]=(-pv4[0]*((1.0f/uci->camsize)/pv4[2])*uci->xasp) / 2.0f;
76                         target[1]=(-pv4[1]*((1.0f/uci->camsize)/pv4[2])*uci->yasp) / 2.0f;
77                 }
78         }
79
80         /* adds camera shift + 0.5 */
81         target[0] += uci->shiftx;
82         target[1] += uci->shifty;
83 }
84
85 /* could rv3d->persmat */
86 void project_from_view(float target[2], float source[3], float persmat[4][4], float rotmat[4][4], float winx, float winy)
87 {
88         float pv[3], pv4[4], x= 0.0, y= 0.0;
89
90         mul_m4_v3(rotmat, pv);
91
92         copy_v3_v3(pv4, source);
93         pv4[3]= 1.0;
94
95         /* rotmat is the object matrix in this case */
96         mul_m4_v4(rotmat, pv4); 
97
98         /* almost project_short */
99         mul_m4_v4(persmat, pv4);
100         if(fabs(pv4[3]) > 0.00001) { /* avoid division by zero */
101                 target[0] = winx/2.0 + (winx/2.0) * pv4[0] / pv4[3];
102                 target[1] = winy/2.0 + (winy/2.0) * pv4[1] / pv4[3];
103         }
104         else {
105                 /* scaling is lost but give a valid result */
106                 target[0] = winx/2.0 + (winx/2.0) * pv4[0];
107                 target[1] = winy/2.0 + (winy/2.0) * pv4[1];
108         }
109
110         /* v3d->persmat seems to do this funky scaling */ 
111         if(winx > winy) {
112                 y= (winx - winy)/2.0;
113                 winy = winx;
114         }
115         else {
116                 x= (winy - winx)/2.0;
117                 winx = winy;
118         }
119
120         target[0]= (x + target[0]) / winx;
121         target[1]= (y + target[1]) / winy;
122 }
123
124 /* 'rotmat' can be obedit->obmat when uv project is used.
125  * 'winx' and 'winy' can be from scene->r.xsch/ysch */ 
126 UvCameraInfo *project_camera_info(Object *ob, float rotmat[4][4], float winx, float winy)
127 {
128         UvCameraInfo uci;
129         Camera *camera= ob->data;
130
131         uci.do_pano = (camera->flag & CAM_PANORAMA);
132         uci.do_persp = (camera->type==CAM_PERSP);
133
134         uci.camangle= DEG2RAD(camera->angle)/2.0f;
135         uci.camsize=  uci.do_persp ?  uci.camsize= tanf(uci.camangle) : camera->ortho_scale;
136
137         if (invert_m4_m4(uci.caminv, ob->obmat)) {
138                 UvCameraInfo *uci_pt;
139
140                 /* normal projection */
141                 copy_m4_m4(uci.rotmat, rotmat);
142
143                 /* also make aspect ratio adjustment factors */
144                 if (winx > winy) {
145                         uci.xasp= 1.0f;
146                         uci.yasp= winx / winy;
147                 }
148                 else {
149                         uci.xasp= winy / winx;
150                         uci.yasp= 1.0f;
151                 }
152                 
153                 /* include 0.5f here to move the UVs into the center */
154                 uci.shiftx = 0.5f - camera->shiftx;
155                 uci.shifty = 0.5f - camera->shifty;
156                 
157                 uci_pt= MEM_mallocN(sizeof(UvCameraInfo), "UvCameraInfo");
158                 *uci_pt= uci;
159                 return uci_pt;
160         }
161
162         return NULL;
163 }
164
165 void project_from_view_ortho(float target[2], float source[3], float rotmat[4][4])
166 {
167         float pv[3];
168
169         mul_m4_v3(rotmat, pv);
170
171         /* ortho projection */
172         target[0] = -pv[0];
173         target[1] = pv[2];
174 }