Merge branch 'blender2.7'
[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   /* done mimicking barycentric_weights_v2() */
633
634   return (v1[2] * w_tmp[0]) + (v2[2] * w_tmp[1]) + (v3[2] * w_tmp[2]);
635 }
636
637 /* Return the top-most face index that the screen space coord 'pt' touches (or -1) */
638 static int project_paint_PickFace(const ProjPaintState *ps, const float pt[2], float w[3])
639 {
640   LinkNode *node;
641   float w_tmp[3];
642   int bucket_index;
643   int best_tri_index = -1;
644   float z_depth_best = FLT_MAX, z_depth;
645
646   bucket_index = project_bucket_offset_safe(ps, pt);
647   if (bucket_index == -1)
648     return -1;
649
650   /* we could return 0 for 1 face buckets, as long as this function assumes
651    * that the point its testing is only every originated from an existing face */
652
653   for (node = ps->bucketFaces[bucket_index]; node; node = node->next) {
654     const int tri_index = POINTER_AS_INT(node->link);
655     const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
656     const float *vtri_ss[3] = {
657         ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[0]].v],
658         ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[1]].v],
659         ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[2]].v],
660     };
661
662     if (isect_point_tri_v2(pt, UNPACK3(vtri_ss))) {
663       if (ps->is_ortho) {
664         z_depth = VecZDepthOrtho(pt, UNPACK3(vtri_ss), w_tmp);
665       }
666       else {
667         z_depth = VecZDepthPersp(pt, UNPACK3(vtri_ss), w_tmp);
668       }
669
670       if (z_depth < z_depth_best) {
671         best_tri_index = tri_index;
672         z_depth_best = z_depth;
673         copy_v3_v3(w, w_tmp);
674       }
675     }
676   }
677
678   /** will be -1 or a valid face. */
679   return best_tri_index;
680 }
681
682 /* Converts a uv coord into a pixel location wrapping if the uv is outside 0-1 range */
683 static void uvco_to_wrapped_pxco(const float uv[2], int ibuf_x, int ibuf_y, float *x, float *y)
684 {
685   /* use */
686   *x = fmodf(uv[0], 1.0f);
687   *y = fmodf(uv[1], 1.0f);
688
689   if (*x < 0.0f)
690     *x += 1.0f;
691   if (*y < 0.0f)
692     *y += 1.0f;
693
694   *x = *x * ibuf_x - 0.5f;
695   *y = *y * ibuf_y - 0.5f;
696 }
697
698 /* Set the top-most face color that the screen space coord 'pt' touches
699  * (or return 0 if none touch) */
700 static bool project_paint_PickColor(const ProjPaintState *ps,
701                                     const float pt[2],
702                                     float *rgba_fp,
703                                     unsigned char *rgba,
704                                     const bool interp)
705 {
706   const MLoopTri *lt;
707   const float *lt_tri_uv[3];
708   float w[3], uv[2];
709   int tri_index;
710   Image *ima;
711   ImBuf *ibuf;
712   int xi, yi;
713
714   tri_index = project_paint_PickFace(ps, pt, w);
715
716   if (tri_index == -1)
717     return 0;
718
719   lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
720   PS_LOOPTRI_ASSIGN_UV_3(lt_tri_uv, ps->poly_to_loop_uv, lt);
721
722   interp_v2_v2v2v2(uv, UNPACK3(lt_tri_uv), w);
723
724   ima = project_paint_face_paint_image(ps, tri_index);
725   /** we must have got the imbuf before getting here. */
726   ibuf = BKE_image_get_first_ibuf(ima);
727   if (!ibuf)
728     return 0;
729
730   if (interp) {
731     float x, y;
732     uvco_to_wrapped_pxco(uv, ibuf->x, ibuf->y, &x, &y);
733
734     if (ibuf->rect_float) {
735       if (rgba_fp) {
736         bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf, NULL, rgba_fp, x, y);
737       }
738       else {
739         float rgba_tmp_f[4];
740         bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf, NULL, rgba_tmp_f, x, y);
741         premul_float_to_straight_uchar(rgba, rgba_tmp_f);
742       }
743     }
744     else {
745       if (rgba) {
746         bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf, rgba, NULL, x, y);
747       }
748       else {
749         unsigned char rgba_tmp[4];
750         bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf, rgba_tmp, NULL, x, y);
751         straight_uchar_to_premul_float(rgba_fp, rgba_tmp);
752       }
753     }
754   }
755   else {
756     //xi = (int)((uv[0]*ibuf->x) + 0.5f);
757     //yi = (int)((uv[1]*ibuf->y) + 0.5f);
758     //if (xi < 0 || xi >= ibuf->x  ||  yi < 0 || yi >= ibuf->y) return 0;
759
760     /* wrap */
761     xi = mod_i((int)(uv[0] * ibuf->x), ibuf->x);
762     yi = mod_i((int)(uv[1] * ibuf->y), ibuf->y);
763
764     if (rgba) {
765       if (ibuf->rect_float) {
766         const float *rgba_tmp_fp = ibuf->rect_float + (xi + yi * ibuf->x * 4);
767         premul_float_to_straight_uchar(rgba, rgba_tmp_fp);
768       }
769       else {
770         *((unsigned int *)rgba) = *(unsigned int *)(((char *)ibuf->rect) +
771                                                     ((xi + yi * ibuf->x) * 4));
772       }
773     }
774
775     if (rgba_fp) {
776       if (ibuf->rect_float) {
777         copy_v4_v4(rgba_fp, (ibuf->rect_float + ((xi + yi * ibuf->x) * 4)));
778       }
779       else {
780         unsigned char *tmp_ch = ((unsigned char *)ibuf->rect) + ((xi + yi * ibuf->x) * 4);
781         straight_uchar_to_premul_float(rgba_fp, tmp_ch);
782       }
783     }
784   }
785   BKE_image_release_ibuf(ima, ibuf, NULL);
786   return 1;
787 }
788
789 /**
790  * Check if 'pt' is infront of the 3 verts on the Z axis (used for screenspace occlusion test)
791  * \return
792  * -  `0`:   no occlusion
793  * - `-1`: no occlusion but 2D intersection is true
794  * -  `1`: occluded
795  * -  `2`: occluded with `w[3]` weights set (need to know in some cases)
796  */
797 static int project_paint_occlude_ptv(const float pt[3],
798                                      const float v1[4],
799                                      const float v2[4],
800                                      const float v3[4],
801                                      float w[3],
802                                      const bool is_ortho)
803 {
804   /* if all are behind us, return false */
805   if (v1[2] > pt[2] && v2[2] > pt[2] && v3[2] > pt[2])
806     return 0;
807
808   /* do a 2D point in try intersection */
809   if (!isect_point_tri_v2(pt, v1, v2, v3))
810     return 0;
811
812   /* From here on we know there IS an intersection */
813   /* if ALL of the verts are infront of us then we know it intersects ? */
814   if (v1[2] < pt[2] && v2[2] < pt[2] && v3[2] < pt[2]) {
815     return 1;
816   }
817   else {
818     /* we intersect? - find the exact depth at the point of intersection */
819     /* Is this point is occluded by another face? */
820     if (is_ortho) {
821       if (VecZDepthOrtho(pt, v1, v2, v3, w) < pt[2])
822         return 2;
823     }
824     else {
825       if (VecZDepthPersp(pt, v1, v2, v3, w) < pt[2])
826         return 2;
827     }
828   }
829   return -1;
830 }
831
832 static int project_paint_occlude_ptv_clip(const float pt[3],
833                                           const float v1[4],
834                                           const float v2[4],
835                                           const float v3[4],
836                                           const float v1_3d[3],
837                                           const float v2_3d[3],
838                                           const float v3_3d[3],
839                                           float w[3],
840                                           const bool is_ortho,
841                                           RegionView3D *rv3d)
842 {
843   float wco[3];
844   int ret = project_paint_occlude_ptv(pt, v1, v2, v3, w, is_ortho);
845
846   if (ret <= 0)
847     return ret;
848
849   if (ret == 1) { /* weights not calculated */
850     if (is_ortho) {
851       barycentric_weights_v2(v1, v2, v3, pt, w);
852     }
853     else {
854       barycentric_weights_v2_persp(v1, v2, v3, pt, w);
855     }
856   }
857
858   /* Test if we're in the clipped area, */
859   interp_v3_v3v3v3(wco, v1_3d, v2_3d, v3_3d, w);
860
861   if (!ED_view3d_clipping_test(rv3d, wco, true)) {
862     return 1;
863   }
864
865   return -1;
866 }
867
868 /* Check if a screenspace location is occluded by any other faces
869  * check, pixelScreenCo must be in screenspace, its Z-Depth only needs to be used for comparison
870  * and doesn't need to be correct in relation to X and Y coords
871  * (this is the case in perspective view) */
872 static bool project_bucket_point_occluded(const ProjPaintState *ps,
873                                           LinkNode *bucketFace,
874                                           const int orig_face,
875                                           const float pixelScreenCo[4])
876 {
877   int isect_ret;
878   const bool do_clip = ps->rv3d ? (ps->rv3d->rflag & RV3D_CLIPPING) != 0 : 0;
879
880   /* we could return 0 for 1 face buckets, as long as this function assumes
881    * that the point its testing is only every originated from an existing face */
882
883   for (; bucketFace; bucketFace = bucketFace->next) {
884     const int tri_index = POINTER_AS_INT(bucketFace->link);
885
886     if (orig_face != tri_index) {
887       const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
888       const float *vtri_ss[3] = {
889           ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[0]].v],
890           ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[1]].v],
891           ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[2]].v],
892       };
893       float w[3];
894
895       if (do_clip) {
896         const float *vtri_co[3] = {
897             ps->mvert_eval[ps->mloop_eval[lt->tri[0]].v].co,
898             ps->mvert_eval[ps->mloop_eval[lt->tri[1]].v].co,
899             ps->mvert_eval[ps->mloop_eval[lt->tri[2]].v].co,
900         };
901         isect_ret = project_paint_occlude_ptv_clip(
902             pixelScreenCo, UNPACK3(vtri_ss), UNPACK3(vtri_co), w, ps->is_ortho, ps->rv3d);
903       }
904       else {
905         isect_ret = project_paint_occlude_ptv(pixelScreenCo, UNPACK3(vtri_ss), w, ps->is_ortho);
906       }
907
908       if (isect_ret >= 1) {
909         /* TODO - we may want to cache the first hit,
910          * it is not possible to swap the face order in the list anymore */
911         return true;
912       }
913     }
914   }
915   return false;
916 }
917
918 /* Basic line intersection, could move to math_geom.c, 2 points with a horizontal line
919  * 1 for an intersection, 2 if the first point is aligned, 3 if the second point is aligned. */
920 #define ISECT_TRUE 1
921 #define ISECT_TRUE_P1 2
922 #define ISECT_TRUE_P2 3
923 static int line_isect_y(const float p1[2], const float p2[2], const float y_level, float *x_isect)
924 {
925   float y_diff;
926
927   /* are we touching the first point? - no interpolation needed */
928   if (y_level == p1[1]) {
929     *x_isect = p1[0];
930     return ISECT_TRUE_P1;
931   }
932   /* are we touching the second point? - no interpolation needed */
933   if (y_level == p2[1]) {
934     *x_isect = p2[0];
935     return ISECT_TRUE_P2;
936   }
937
938   /** yuck, horizontal line, we cant do much here. */
939   y_diff = fabsf(p1[1] - p2[1]);
940
941   if (y_diff < 0.000001f) {
942     *x_isect = (p1[0] + p2[0]) * 0.5f;
943     return ISECT_TRUE;
944   }
945
946   if (p1[1] > y_level && p2[1] < y_level) {
947     /* (p1[1] - p2[1]); */
948     *x_isect = (p2[0] * (p1[1] - y_level) + p1[0] * (y_level - p2[1])) / y_diff;
949     return ISECT_TRUE;
950   }
951   else if (p1[1] < y_level && p2[1] > y_level) {
952     /* (p2[1] - p1[1]); */
953     *x_isect = (p2[0] * (y_level - p1[1]) + p1[0] * (p2[1] - y_level)) / y_diff;
954     return ISECT_TRUE;
955   }
956   else {
957     return 0;
958   }
959 }
960
961 static int line_isect_x(const float p1[2], const float p2[2], const float x_level, float *y_isect)
962 {
963   float x_diff;
964
965   if (x_level == p1[0]) { /* are we touching the first point? - no interpolation needed */
966     *y_isect = p1[1];
967     return ISECT_TRUE_P1;
968   }
969   if (x_level == p2[0]) { /* are we touching the second point? - no interpolation needed */
970     *y_isect = p2[1];
971     return ISECT_TRUE_P2;
972   }
973
974   /* yuck, horizontal line, we cant do much here */
975   x_diff = fabsf(p1[0] - p2[0]);
976
977   /* yuck, vertical line, we cant do much here */
978   if (x_diff < 0.000001f) {
979     *y_isect = (p1[0] + p2[0]) * 0.5f;
980     return ISECT_TRUE;
981   }
982
983   if (p1[0] > x_level && p2[0] < x_level) {
984     /* (p1[0] - p2[0]); */
985     *y_isect = (p2[1] * (p1[0] - x_level) + p1[1] * (x_level - p2[0])) / x_diff;
986     return ISECT_TRUE;
987   }
988   else if (p1[0] < x_level && p2[0] > x_level) {
989     /* (p2[0] - p1[0]); */
990     *y_isect = (p2[1] * (x_level - p1[0]) + p1[1] * (p2[0] - x_level)) / x_diff;
991     return ISECT_TRUE;
992   }
993   else {
994     return 0;
995   }
996 }
997
998 /* simple func use for comparing UV locations to check if there are seams.
999  * Its possible this gives incorrect results, when the UVs for 1 face go into the next
1000  * tile, but do not do this for the adjacent face, it could return a false positive.
1001  * This is so unlikely that Id not worry about it. */
1002 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
1003 static bool cmp_uv(const float vec2a[2], const float vec2b[2])
1004 {
1005   /* if the UV's are not between 0.0 and 1.0 */
1006   float xa = fmodf(vec2a[0], 1.0f);
1007   float ya = fmodf(vec2a[1], 1.0f);
1008
1009   float xb = fmodf(vec2b[0], 1.0f);
1010   float yb = fmodf(vec2b[1], 1.0f);
1011
1012   if (xa < 0.0f)
1013     xa += 1.0f;
1014   if (ya < 0.0f)
1015     ya += 1.0f;
1016
1017   if (xb < 0.0f)
1018     xb += 1.0f;
1019   if (yb < 0.0f)
1020     yb += 1.0f;
1021
1022   return ((fabsf(xa - xb) < PROJ_GEOM_TOLERANCE) && (fabsf(ya - yb) < PROJ_GEOM_TOLERANCE)) ? 1 :
1023                                                                                               0;
1024 }
1025 #endif
1026
1027 /* set min_px and max_px to the image space bounds of the UV coords
1028  * return zero if there is no area in the returned rectangle */
1029 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
1030 static bool pixel_bounds_uv(const float uv_quad[4][2],
1031                             rcti *bounds_px,
1032                             const int ibuf_x,
1033                             const int ibuf_y)
1034 {
1035   /* UV bounds */
1036   float min_uv[2], max_uv[2];
1037
1038   INIT_MINMAX2(min_uv, max_uv);
1039
1040   minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, uv_quad[0]);
1041   minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, uv_quad[1]);
1042   minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, uv_quad[2]);
1043   minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, uv_quad[3]);
1044
1045   bounds_px->xmin = (int)(ibuf_x * min_uv[0]);
1046   bounds_px->ymin = (int)(ibuf_y * min_uv[1]);
1047
1048   bounds_px->xmax = (int)(ibuf_x * max_uv[0]) + 1;
1049   bounds_px->ymax = (int)(ibuf_y * max_uv[1]) + 1;
1050
1051   /*printf("%d %d %d %d\n", min_px[0], min_px[1], max_px[0], max_px[1]);*/
1052
1053   /* face uses no UV area when quantized to pixels? */
1054   return (bounds_px->xmin == bounds_px->xmax || bounds_px->ymin == bounds_px->ymax) ? 0 : 1;
1055 }
1056 #endif
1057
1058 static bool pixel_bounds_array(
1059     float (*uv)[2], rcti *bounds_px, const int ibuf_x, const int ibuf_y, int tot)
1060 {
1061   /* UV bounds */
1062   float min_uv[2], max_uv[2];
1063
1064   if (tot == 0) {
1065     return 0;
1066   }
1067
1068   INIT_MINMAX2(min_uv, max_uv);
1069
1070   while (tot--) {
1071     minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, (*uv));
1072     uv++;
1073   }
1074
1075   bounds_px->xmin = (int)(ibuf_x * min_uv[0]);
1076   bounds_px->ymin = (int)(ibuf_y * min_uv[1]);
1077
1078   bounds_px->xmax = (int)(ibuf_x * max_uv[0]) + 1;
1079   bounds_px->ymax = (int)(ibuf_y * max_uv[1]) + 1;
1080
1081   /*printf("%d %d %d %d\n", min_px[0], min_px[1], max_px[0], max_px[1]);*/
1082
1083   /* face uses no UV area when quantized to pixels? */
1084   return (bounds_px->xmin == bounds_px->xmax || bounds_px->ymin == bounds_px->ymax) ? 0 : 1;
1085 }
1086
1087 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
1088
1089 static void project_face_winding_init(const ProjPaintState *ps, const int tri_index)
1090 {
1091   /* detect the winding of faces in uv space */
1092   const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1093   const float *lt_tri_uv[3] = {PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt)};
1094   float winding = cross_tri_v2(lt_tri_uv[0], lt_tri_uv[1], lt_tri_uv[2]);
1095
1096   if (winding > 0)
1097     ps->faceWindingFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_WINDING_CW;
1098
1099   ps->faceWindingFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_WINDING_INIT;
1100 }
1101
1102 /* This function returns 1 if this face has a seam along the 2 face-vert indices
1103  * 'orig_i1_fidx' and 'orig_i2_fidx' */
1104 static bool check_seam(const ProjPaintState *ps,
1105                        const int orig_face,
1106                        const int orig_i1_fidx,
1107                        const int orig_i2_fidx,
1108                        int *other_face,
1109                        int *orig_fidx)
1110 {
1111   const MLoopTri *orig_lt = &ps->mlooptri_eval[orig_face];
1112   const float *orig_lt_tri_uv[3] = {PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, orig_lt)};
1113   /* vert indices from face vert order indices */
1114   const unsigned int i1 = ps->mloop_eval[orig_lt->tri[orig_i1_fidx]].v;
1115   const unsigned int i2 = ps->mloop_eval[orig_lt->tri[orig_i2_fidx]].v;
1116   LinkNode *node;
1117   /* index in face */
1118   int i1_fidx = -1, i2_fidx = -1;
1119
1120   for (node = ps->vertFaces[i1]; node; node = node->next) {
1121     const int tri_index = POINTER_AS_INT(node->link);
1122
1123     if (tri_index != orig_face) {
1124       const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1125       const int lt_vtri[3] = {PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt)};
1126       /* could check if the 2 faces images match here,
1127        * but then there wouldn't be a way to return the opposite face's info */
1128
1129       /* We need to know the order of the verts in the adjacent face
1130        * set the i1_fidx and i2_fidx to (0,1,2,3) */
1131       i1_fidx = BKE_MESH_TESSTRI_VINDEX_ORDER(lt_vtri, i1);
1132       i2_fidx = BKE_MESH_TESSTRI_VINDEX_ORDER(lt_vtri, i2);
1133
1134       /* Only need to check if 'i2_fidx' is valid because we know i1_fidx is the same vert on both faces */
1135       if (i2_fidx != -1) {
1136         const float *lt_tri_uv[3] = {PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt)};
1137         Image *tpage = project_paint_face_paint_image(ps, tri_index);
1138         Image *orig_tpage = project_paint_face_paint_image(ps, orig_face);
1139
1140         BLI_assert(i1_fidx != -1);
1141
1142         /* This IS an adjacent face!, now lets check if the UVs are ok */
1143
1144         /* set up the other face */
1145         *other_face = tri_index;
1146
1147         /* we check if difference is 1 here, else we might have a case of edge 2-0 for a tri */
1148         *orig_fidx = (i1_fidx < i2_fidx && (i2_fidx - i1_fidx == 1)) ? i1_fidx : i2_fidx;
1149
1150         /* initialize face winding if needed */
1151         if ((ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_INIT) == 0)
1152           project_face_winding_init(ps, tri_index);
1153
1154         /* first test if they have the same image */
1155         if ((orig_tpage == tpage) && cmp_uv(orig_lt_tri_uv[orig_i1_fidx], lt_tri_uv[i1_fidx]) &&
1156             cmp_uv(orig_lt_tri_uv[orig_i2_fidx], lt_tri_uv[i2_fidx])) {
1157           /* if faces don't have the same winding in uv space,
1158            * they are on the same side so edge is boundary */
1159           if ((ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_CW) !=
1160               (ps->faceWindingFlags[orig_face] & PROJ_FACE_WINDING_CW)) {
1161             return 1;
1162           }
1163
1164           // printf("SEAM (NONE)\n");
1165           return 0;
1166         }
1167         else {
1168           // printf("SEAM (UV GAP)\n");
1169           return 1;
1170         }
1171       }
1172     }
1173   }
1174   // printf("SEAM (NO FACE)\n");
1175   *other_face = -1;
1176   return 1;
1177 }
1178
1179 static VertSeam *find_adjacent_seam(const ProjPaintState *ps,
1180                                     uint loop_index,
1181                                     uint vert_index,
1182                                     VertSeam **r_seam)
1183 {
1184   ListBase *vert_seams = &ps->vertSeams[vert_index];
1185   VertSeam *seam = vert_seams->first;
1186   VertSeam *adjacent = NULL;
1187
1188   while (seam->loop != loop_index) {
1189     seam = seam->next;
1190   }
1191
1192   if (r_seam) {
1193     *r_seam = seam;
1194   }
1195
1196   /* Circulate through the (sorted) vert seam array, in the direction of the seam normal,
1197    * until we find the first opposing seam, matching in UV space. */
1198   if (seam->normal_cw) {
1199     LISTBASE_CIRCULAR_BACKWARD_BEGIN (vert_seams, adjacent, seam) {
1200       if ((adjacent->normal_cw != seam->normal_cw) && cmp_uv(adjacent->uv, seam->uv)) {
1201         break;
1202       }
1203     }
1204     LISTBASE_CIRCULAR_BACKWARD_END(vert_seams, adjacent, seam);
1205   }
1206   else {
1207     LISTBASE_CIRCULAR_FORWARD_BEGIN (vert_seams, adjacent, seam) {
1208       if ((adjacent->normal_cw != seam->normal_cw) && cmp_uv(adjacent->uv, seam->uv)) {
1209         break;
1210       }
1211     }
1212     LISTBASE_CIRCULAR_FORWARD_END(vert_seams, adjacent, seam);
1213   }
1214
1215   BLI_assert(adjacent);
1216
1217   return adjacent;
1218 }
1219
1220 /* Computes the normal of two seams at their intersection,
1221  * and returns the angle between the seam and its normal. */
1222 static float compute_seam_normal(VertSeam *seam, VertSeam *adj, float r_no[2])
1223 {
1224   const float PI_2 = M_PI * 2.0f;
1225   float angle[2];
1226   float angle_rel, angle_no;
1227
1228   if (seam->normal_cw) {
1229     angle[0] = adj->angle;
1230     angle[1] = seam->angle;
1231   }
1232   else {
1233     angle[0] = seam->angle;
1234     angle[1] = adj->angle;
1235   }
1236
1237   angle_rel = angle[1] - angle[0];
1238
1239   if (angle_rel < 0.0f) {
1240     angle_rel += PI_2;
1241   }
1242
1243   angle_rel *= 0.5f;
1244
1245   angle_no = angle_rel + angle[0];
1246
1247   if (angle_no > M_PI) {
1248     angle_no -= PI_2;
1249   }
1250
1251   r_no[0] = cosf(angle_no);
1252   r_no[1] = sinf(angle_no);
1253
1254   return angle_rel;
1255 }
1256
1257 /* Calculate outset UV's, this is not the same as simply scaling the UVs,
1258  * since the outset coords are a margin that keep an even distance from the original UV's,
1259  * note that the image aspect is taken into account */
1260 static void uv_image_outset(const ProjPaintState *ps,
1261                             float (*orig_uv)[2],
1262                             float (*puv)[2],
1263                             uint tri_index,
1264                             const int ibuf_x,
1265                             const int ibuf_y)
1266 {
1267   int fidx[2];
1268   uint loop_index;
1269   uint vert[2];
1270   const MLoopTri *ltri = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1271
1272   float ibuf_inv[2];
1273
1274   ibuf_inv[0] = 1.0f / (float)ibuf_x;
1275   ibuf_inv[1] = 1.0f / (float)ibuf_y;
1276
1277   for (fidx[0] = 0; fidx[0] < 3; fidx[0]++) {
1278     LoopSeamData *seam_data;
1279     float(*seam_uvs)[2];
1280     float ang[2];
1281
1282     if ((ps->faceSeamFlags[tri_index] & (PROJ_FACE_SEAM0 << fidx[0])) == 0) {
1283       continue;
1284     }
1285
1286     loop_index = ltri->tri[fidx[0]];
1287
1288     seam_data = &ps->loopSeamData[loop_index];
1289     seam_uvs = seam_data->seam_uvs;
1290
1291     if (seam_uvs[0][0] != FLT_MAX) {
1292       continue;
1293     }
1294
1295     fidx[1] = (fidx[0] == 2) ? 0 : fidx[0] + 1;
1296
1297     vert[0] = ps->mloop_eval[loop_index].v;
1298     vert[1] = ps->mloop_eval[ltri->tri[fidx[1]]].v;
1299
1300     for (uint i = 0; i < 2; i++) {
1301       VertSeam *seam;
1302       VertSeam *adj = find_adjacent_seam(ps, loop_index, vert[i], &seam);
1303       float no[2];
1304       float len_fact;
1305       float tri_ang;
1306
1307       ang[i] = compute_seam_normal(seam, adj, no);
1308       tri_ang = ang[i] - M_PI_2;
1309
1310       if (tri_ang > 0.0f) {
1311         const float dist = ps->seam_bleed_px * tanf(tri_ang);
1312         seam_data->corner_dist_sq[i] = SQUARE(dist);
1313       }
1314       else {
1315         seam_data->corner_dist_sq[i] = 0.0f;
1316       }
1317
1318       len_fact = cosf(tri_ang);
1319       len_fact = UNLIKELY(len_fact < FLT_EPSILON) ? FLT_MAX : (1.0f / len_fact);
1320
1321       /* Clamp the length factor, see: T62236. */
1322       len_fact = MIN2(len_fact, 10.0f);
1323
1324       mul_v2_fl(no, ps->seam_bleed_px * len_fact);
1325
1326       add_v2_v2v2(seam_data->seam_puvs[i], puv[fidx[i]], no);
1327
1328       mul_v2_v2v2(seam_uvs[i], seam_data->seam_puvs[i], ibuf_inv);
1329     }
1330
1331     /* Handle convergent normals (can self-intersect). */
1332     if ((ang[0] + ang[1]) < M_PI) {
1333       if (isect_seg_seg_v2_simple(orig_uv[fidx[0]], seam_uvs[0], orig_uv[fidx[1]], seam_uvs[1])) {
1334         float isect_co[2];
1335
1336         isect_seg_seg_v2_point(
1337             orig_uv[fidx[0]], seam_uvs[0], orig_uv[fidx[1]], seam_uvs[1], isect_co);
1338
1339         copy_v2_v2(seam_uvs[0], isect_co);
1340         copy_v2_v2(seam_uvs[1], isect_co);
1341       }
1342     }
1343   }
1344 }
1345
1346 static void insert_seam_vert_array(const ProjPaintState *ps,
1347                                    MemArena *arena,
1348                                    const int tri_index,
1349                                    const int fidx1,
1350                                    const int ibuf_x,
1351                                    const int ibuf_y)
1352 {
1353   const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1354   const float *lt_tri_uv[3] = {PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt)};
1355   const int fidx[2] = {fidx1, ((fidx1 + 1) % 3)};
1356   float vec[2];
1357
1358   VertSeam *vseam = BLI_memarena_alloc(arena, sizeof(VertSeam) * 2);
1359
1360   vseam->prev = NULL;
1361   vseam->next = NULL;
1362
1363   vseam->tri = tri_index;
1364   vseam->loop = lt->tri[fidx[0]];
1365
1366   sub_v2_v2v2(vec, lt_tri_uv[fidx[1]], lt_tri_uv[fidx[0]]);
1367   vec[0] *= ibuf_x;
1368   vec[1] *= ibuf_y;
1369   vseam->angle = atan2f(vec[1], vec[0]);
1370
1371   /* If face windings are not initialized, something must be wrong. */
1372   BLI_assert((ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_INIT) != 0);
1373   vseam->normal_cw = (ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_CW);
1374
1375   copy_v2_v2(vseam->uv, lt_tri_uv[fidx[0]]);
1376
1377   vseam[1] = vseam[0];
1378   vseam[1].angle += vseam[1].angle > 0.0f ? -M_PI : M_PI;
1379   vseam[1].normal_cw = !vseam[1].normal_cw;
1380   copy_v2_v2(vseam[1].uv, lt_tri_uv[fidx[1]]);
1381
1382   for (uint i = 0; i < 2; i++) {
1383     uint vert = ps->mloop_eval[lt->tri[fidx[i]]].v;
1384     ListBase *list = &ps->vertSeams[vert];
1385     VertSeam *item = list->first;
1386
1387     while (item && item->angle < vseam[i].angle) {
1388       item = item->next;
1389     }
1390
1391     BLI_insertlinkbefore(list, item, &vseam[i]);
1392   }
1393 }
1394
1395 /*
1396  * Be tricky with flags, first 4 bits are PROJ_FACE_SEAM0 to 4, last 4 bits are PROJ_FACE_NOSEAM0 to 4
1397  * 1<<i - where i is (0-3)
1398  *
1399  * If we're multithreadng, make sure threads are locked when this is called
1400  */
1401 static void project_face_seams_init(const ProjPaintState *ps,
1402                                     MemArena *arena,
1403                                     const int tri_index,
1404                                     const uint vert_index,
1405                                     bool init_all,
1406                                     const int ibuf_x,
1407                                     const int ibuf_y)
1408 {
1409   /* vars for the other face, we also set its flag */
1410   int other_face, other_fidx;
1411   /* next fidx in the face (0,1,2,3) -> (1,2,3,0) or (0,1,2) -> (1,2,0) for a tri */
1412   int fidx[2] = {2, 0};
1413   const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1414   LinkNode *node;
1415
1416   /* initialize face winding if needed */
1417   if ((ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_INIT) == 0)
1418     project_face_winding_init(ps, tri_index);
1419
1420   do {
1421     if (init_all || (ps->mloop_eval[lt->tri[fidx[0]]].v == vert_index) ||
1422         (ps->mloop_eval[lt->tri[fidx[1]]].v == vert_index)) {
1423       if ((ps->faceSeamFlags[tri_index] &
1424            (PROJ_FACE_SEAM0 << fidx[0] | PROJ_FACE_NOSEAM0 << fidx[0])) == 0) {
1425         if (check_seam(ps, tri_index, fidx[0], fidx[1], &other_face, &other_fidx)) {
1426           ps->faceSeamFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_SEAM0 << fidx[0];
1427           insert_seam_vert_array(ps, arena, tri_index, fidx[0], ibuf_x, ibuf_y);
1428
1429           if (other_face != -1) {
1430             /* Check if the other seam is already set. We don't want to insert it in the list twice. */
1431             if ((ps->faceSeamFlags[other_face] & (PROJ_FACE_SEAM0 << other_fidx)) == 0) {
1432               ps->faceSeamFlags[other_face] |= PROJ_FACE_SEAM0 << other_fidx;
1433               insert_seam_vert_array(ps, arena, other_face, other_fidx, ibuf_x, ibuf_y);
1434             }
1435           }
1436         }
1437         else {
1438           ps->faceSeamFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_NOSEAM0 << fidx[0];
1439           ps->faceSeamFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_SEAM_INIT0 << fidx[0];
1440
1441           if (other_face != -1) {
1442             /* second 4 bits for disabled */
1443             ps->faceSeamFlags[other_face] |= PROJ_FACE_NOSEAM0 << other_fidx;
1444             ps->faceSeamFlags[other_face] |= PROJ_FACE_SEAM_INIT0 << other_fidx;
1445           }
1446         }
1447       }
1448     }
1449
1450     fidx[1] = fidx[0];
1451   } while (fidx[0]--);
1452
1453   if (init_all) {
1454     char checked_verts = 0;
1455
1456     fidx[0] = 2;
1457     fidx[1] = 0;
1458
1459     do {
1460       if ((ps->faceSeamFlags[tri_index] & (PROJ_FACE_SEAM_INIT0 << fidx[0])) == 0) {
1461         for (uint i = 0; i < 2; i++) {
1462           uint vert;
1463
1464           if ((checked_verts & (1 << fidx[i])) != 0) {
1465             continue;
1466           }
1467
1468           vert = ps->mloop_eval[lt->tri[fidx[i]]].v;
1469
1470           for (node = ps->vertFaces[vert]; node; node = node->next) {
1471             const int tri = POINTER_AS_INT(node->link);
1472
1473             project_face_seams_init(ps, arena, tri, vert, false, ibuf_x, ibuf_y);
1474           }
1475
1476           checked_verts |= 1 << fidx[i];
1477         }
1478
1479         ps->faceSeamFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_SEAM_INIT0 << fidx[0];
1480       }
1481
1482       fidx[1] = fidx[0];
1483     } while (fidx[0]--);
1484   }
1485 }
1486 #endif  // PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
1487
1488 /* Converts a UV location to a 3D screenspace location
1489  * Takes a 'uv' and 3 UV coords, and sets the values of pixelScreenCo
1490  *
1491  * This is used for finding a pixels location in screenspace for painting */
1492 static void screen_px_from_ortho(const float uv[2],
1493                                  const float v1co[3],
1494                                  const float v2co[3],
1495                                  const float v3co[3], /* Screenspace coords */
1496                                  const float uv1co[2],
1497                                  const float uv2co[2],
1498                                  const float uv3co[2],
1499                                  float pixelScreenCo[4],
1500                                  float w[3])
1501 {
1502   barycentric_weights_v2(uv1co, uv2co, uv3co, uv, w);
1503   interp_v3_v3v3v3(pixelScreenCo, v1co, v2co, v3co, w);
1504 }
1505
1506 /* same as screen_px_from_ortho except we
1507  * do perspective correction on the pixel coordinate */
1508 static void screen_px_from_persp(const float uv[2],
1509                                  const float v1co[4],
1510                                  const float v2co[4],
1511                                  const float v3co[4], /* screenspace coords */
1512                                  const float uv1co[2],
1513                                  const float uv2co[2],
1514                                  const float uv3co[2],
1515                                  float pixelScreenCo[4],
1516                                  float w[3])
1517 {
1518   float w_int[3];
1519   float wtot_inv, wtot;
1520   barycentric_weights_v2(uv1co, uv2co, uv3co, uv, w);
1521
1522   /* re-weight from the 4th coord of each screen vert */
1523   w_int[0] = w[0] * v1co[3];
1524   w_int[1] = w[1] * v2co[3];
1525   w_int[2] = w[2] * v3co[3];
1526
1527   wtot = w_int[0] + w_int[1] + w_int[2];
1528
1529   if (wtot > 0.0f) {
1530     wtot_inv = 1.0f / wtot;
1531     w_int[0] *= wtot_inv;
1532     w_int[1] *= wtot_inv;
1533     w_int[2] *= wtot_inv;
1534   }
1535   else {
1536     w[0] = w[1] = w[2] =
1537         /* dummy values for zero area face */
1538         w_int[0] = w_int[1] = w_int[2] = 1.0f / 3.0f;
1539   }
1540   /* done re-weighting */
1541
1542   /* do interpolation based on projected weight */
1543   interp_v3_v3v3v3(pixelScreenCo, v1co, v2co, v3co, w_int);
1544 }
1545
1546 /**
1547  * Set a direction vector based on a screen location.
1548  * (use for perspective view, else we can simply use `ps->viewDir`)
1549  *
1550  * Similar functionality to #ED_view3d_win_to_vector
1551  *
1552  * \param r_dir: Resulting direction (length is undefined).
1553  */
1554 static void screen_px_to_vector_persp(int winx,
1555                                       int winy,
1556                                       const float projmat_inv[4][4],
1557                                       const float view_pos[3],
1558                                       const float co_px[2],
1559                                       float r_dir[3])
1560 {
1561   r_dir[0] = 2.0f * (co_px[0] / winx) - 1.0f;
1562   r_dir[1] = 2.0f * (co_px[1] / winy) - 1.0f;
1563   r_dir[2] = -0.5f;
1564   mul_project_m4_v3((float(*)[4])projmat_inv, r_dir);
1565   sub_v3_v3(r_dir, view_pos);
1566 }
1567
1568 /**
1569  * Special function to return the factor to a point along a line in pixel space.
1570  *
1571  * This is needed since we can't use #line_point_factor_v2 for perspective screen-space coords.
1572  *
1573  * \param p: 2D screen-space location.
1574  * \param v1, v2: 3D object-space locations.
1575  */
1576 static float screen_px_line_point_factor_v2_persp(const ProjPaintState *ps,
1577                                                   const float p[2],
1578                                                   const float v1[3],
1579                                                   const float v2[3])
1580 {
1581   const float zero[3] = {0};
1582   float v1_proj[3], v2_proj[3];
1583   float dir[3];
1584
1585   screen_px_to_vector_persp(ps->winx, ps->winy, ps->projectMatInv, ps->viewPos, p, dir);
1586
1587   sub_v3_v3v3(v1_proj, v1, ps->viewPos);
1588   sub_v3_v3v3(v2_proj, v2, ps->viewPos);
1589
1590   project_plane_v3_v3v3(v1_proj, v1_proj, dir);
1591   project_plane_v3_v3v3(v2_proj, v2_proj, dir);
1592
1593   return line_point_factor_v2(zero, v1_proj, v2_proj);
1594 }
1595
1596 static void project_face_pixel(const float *lt_tri_uv[3],
1597                                ImBuf *ibuf_other,
1598                                const float w[3],
1599                                unsigned char rgba_ub[4],
1600                                float rgba_f[4])
1601 {
1602   float uv_other[2], x, y;
1603
1604   interp_v2_v2v2v2(uv_other, UNPACK3(lt_tri_uv), w);
1605
1606   /* use */
1607   uvco_to_wrapped_pxco(uv_other, ibuf_other->x, ibuf_other->y, &x, &y);
1608
1609   if (ibuf_other->rect_float) { /* from float to float */
1610     bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf_other, NULL, rgba_f, x, y);
1611   }
1612   else { /* from char to float */
1613     bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf_other, rgba_ub, NULL, x, y);
1614   }
1615 }
1616
1617 /* run this outside project_paint_uvpixel_init since pixels with mask 0 don't need init */
1618 static float project_paint_uvpixel_mask(const ProjPaintState *ps,
1619                                         const int tri_index,
1620                                         const float w[3])
1621 {
1622   float mask;
1623
1624   /* Image Mask */
1625   if (ps->do_layer_stencil) {
1626     /* another UV maps image is masking this one's */
1627     ImBuf *ibuf_other;
1628     Image *other_tpage = ps->stencil_ima;
1629
1630     if (other_tpage && (ibuf_other = BKE_image_acquire_ibuf(other_tpage, NULL, NULL))) {
1631       const MLoopTri *lt_other = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1632       const float *lt_other_tri_uv[3] = {PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt_other)};
1633
1634       /* BKE_image_acquire_ibuf - TODO - this may be slow */
1635       unsigned char rgba_ub[4];
1636       float rgba_f[4];
1637
1638       project_face_pixel(lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, rgba_ub, rgba_f);
1639
1640       if (ibuf_other->rect_float) { /* from float to float */
1641         mask = ((rgba_f[0] + rgba_f[1] + rgba_f[2]) * (1.0f / 3.0f)) * rgba_f[3];
1642       }
1643       else { /* from char to float */
1644         mask = ((rgba_ub[0] + rgba_ub[1] + rgba_ub[2]) * (1.0f / (255.0f * 3.0f))) *
1645                (rgba_ub[3] * (1.0f / 255.0f));
1646       }
1647
1648       BKE_image_release_ibuf(other_tpage, ibuf_other, NULL);
1649
1650       if (!ps->do_layer_stencil_inv) {
1651         /* matching the gimps layer mask black/white rules, white==full opacity */
1652         mask = (1.0f - mask);
1653       }
1654
1655       if (mask == 0.0f) {
1656         return 0.0f;
1657       }
1658     }
1659     else {
1660       return 0.0f;
1661     }
1662   }
1663   else {
1664     mask = 1.0f;
1665   }
1666
1667   if (ps->do_mask_cavity) {
1668     const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1669     const int lt_vtri[3] = {PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt)};
1670     float ca1, ca2, ca3, ca_mask;
1671     ca1 = ps->cavities[lt_vtri[0]];
1672     ca2 = ps->cavities[lt_vtri[1]];
1673     ca3 = ps->cavities[lt_vtri[2]];
1674
1675     ca_mask = w[0] * ca1 + w[1] * ca2 + w[2] * ca3;
1676     ca_mask = curvemapping_evaluateF(ps->cavity_curve, 0, ca_mask);
1677     CLAMP(ca_mask, 0.0f, 1.0f);
1678     mask *= ca_mask;
1679   }
1680
1681   /* calculate mask */
1682   if (ps->do_mask_normal) {
1683     const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1684     const int lt_vtri[3] = {PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt)};
1685     const MPoly *mp = &ps->mpoly_eval[lt->poly];
1686     float no[3], angle_cos;
1687
1688     if (mp->flag & ME_SMOOTH) {
1689       const short *no1, *no2, *no3;
1690       no1 = ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].no;
1691       no2 = ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].no;
1692       no3 = ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].no;
1693
1694       no[0] = w[0] * no1[0] + w[1] * no2[0] + w[2] * no3[0];
1695       no[1] = w[0] * no1[1] + w[1] * no2[1] + w[2] * no3[1];
1696       no[2] = w[0] * no1[2] + w[1] * no2[2] + w[2] * no3[2];
1697       normalize_v3(no);
1698     }
1699     else {
1700       /* incase the */
1701 #if 1
1702       /* normalizing per pixel isn't optimal, we could cache or check ps->*/
1703       normal_tri_v3(no,
1704                     ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].co,
1705                     ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].co,
1706                     ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].co);
1707 #else
1708       /* don't use because some modifiers dont have normal data (subsurf for eg) */
1709       copy_v3_v3(no, (float *)ps->dm->getTessFaceData(ps->dm, tri_index, CD_NORMAL));
1710 #endif
1711     }
1712
1713     if (UNLIKELY(ps->is_flip_object)) {
1714       negate_v3(no);
1715     }
1716
1717     /* now we can use the normal as a mask */
1718     if (ps->is_ortho) {
1719       angle_cos = dot_v3v3(ps->viewDir, no);
1720     }
1721     else {
1722       /* Annoying but for the perspective view we need to get the pixels location in 3D space :/ */
1723       float viewDirPersp[3];
1724       const float *co1, *co2, *co3;
1725       co1 = ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].co;
1726       co2 = ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].co;
1727       co3 = ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].co;
1728
1729       /* Get the direction from the viewPoint to the pixel and normalize */
1730       viewDirPersp[0] = (ps->viewPos[0] - (w[0] * co1[0] + w[1] * co2[0] + w[2] * co3[0]));
1731       viewDirPersp[1] = (ps->viewPos[1] - (w[0] * co1[1] + w[1] * co2[1] + w[2] * co3[1]));
1732       viewDirPersp[2] = (ps->viewPos[2] - (w[0] * co1[2] + w[1] * co2[2] + w[2] * co3[2]));
1733       normalize_v3(viewDirPersp);
1734       if (UNLIKELY(ps->is_flip_object)) {
1735         negate_v3(viewDirPersp);
1736       }
1737
1738       angle_cos = dot_v3v3(viewDirPersp, no);
1739     }
1740
1741     /* If backface culling is disabled, allow painting on back faces. */
1742     if (!ps->do_backfacecull) {
1743       angle_cos = fabsf(angle_cos);
1744     }
1745
1746     if (angle_cos <= ps->normal_angle__cos) {
1747       /* outsize the normal limit*/
1748       return 0.0f;
1749     }
1750     else if (angle_cos < ps->normal_angle_inner__cos) {
1751       mask *= (ps->normal_angle - acosf(angle_cos)) / ps->normal_angle_range;
1752     } /* otherwise no mask normal is needed, were within the limit */
1753   }
1754
1755   /* This only works when the opacity doesn't change while painting, stylus pressure messes with this
1756    * so don't use it. */
1757   // if (ps->is_airbrush == 0) mask *= BKE_brush_alpha_get(ps->brush);
1758
1759   return mask;
1760 }
1761
1762 static int project_paint_pixel_sizeof(const short tool)
1763 {
1764   if ((tool == PAINT_TOOL_CLONE) || (tool == PAINT_TOOL_SMEAR)) {
1765     return sizeof(ProjPixelClone);
1766   }
1767   else {
1768     return sizeof(ProjPixel);
1769   }
1770 }
1771
1772 static int project_paint_undo_subtiles(const TileInfo *tinf, int tx, int ty)
1773 {
1774   ProjPaintImage *pjIma = tinf->pjima;
1775   int tile_index = tx + ty * tinf->tile_width;
1776   bool generate_tile = false;
1777
1778   /* double check lock to avoid locking */
1779   if (UNLIKELY(!pjIma->undoRect[tile_index])) {
1780     if (tinf->lock)
1781       BLI_spin_lock(tinf->lock);
1782     if (LIKELY(!pjIma->undoRect[tile_index])) {
1783       pjIma->undoRect[tile_index] = TILE_PENDING;
1784       generate_tile = true;
1785     }
1786     if (tinf->lock)
1787       BLI_spin_unlock(tinf->lock);
1788   }
1789
1790   if (generate_tile) {
1791     ListBase *undo_tiles = ED_image_undo_get_tiles();
1792     volatile void *undorect;
1793     if (tinf->masked) {
1794       undorect = image_undo_push_tile(undo_tiles,
1795                                       pjIma->ima,
1796                                       pjIma->ibuf,
1797                                       tinf->tmpibuf,
1798                                       tx,
1799                                       ty,
1800                                       &pjIma->maskRect[tile_index],
1801                                       &pjIma->valid[tile_index],
1802                                       true,
1803                                       false);
1804     }
1805     else {
1806       undorect = image_undo_push_tile(undo_tiles,
1807                                       pjIma->ima,
1808                                       pjIma->ibuf,
1809                                       tinf->tmpibuf,
1810                                       tx,
1811                                       ty,
1812                                       NULL,
1813                                       &pjIma->valid[tile_index],
1814                                       true,
1815                                       false);
1816     }
1817
1818     pjIma->ibuf->userflags |= IB_BITMAPDIRTY;
1819     /* tile ready, publish */
1820     if (tinf->lock)
1821       BLI_spin_lock(tinf->lock);
1822     pjIma->undoRect[tile_index] = undorect;
1823     if (tinf->lock)
1824       BLI_spin_unlock(tinf->lock);
1825   }
1826
1827   return tile_index;
1828 }
1829
1830 /* run this function when we know a bucket's, face's pixel can be initialized,
1831  * return the ProjPixel which is added to 'ps->bucketRect[bucket_index]' */
1832 static ProjPixel *project_paint_uvpixel_init(const ProjPaintState *ps,
1833                                              MemArena *arena,
1834                                              const TileInfo *tinf,
1835                                              int x_px,
1836                                              int y_px,
1837                                              const float mask,
1838                                              const int tri_index,
1839                                              const float pixelScreenCo[4],
1840                                              const float world_spaceCo[3],
1841                                              const float w[3])
1842 {
1843   ProjPixel *projPixel;
1844   int x_tile, y_tile;
1845   int x_round, y_round;
1846   int tile_offset;
1847   /* volatile is important here to ensure pending check is not optimized away by compiler*/
1848   volatile int tile_index;
1849
1850   ProjPaintImage *projima = tinf->pjima;
1851   ImBuf *ibuf = projima->ibuf;
1852   /* wrap pixel location */
1853
1854   x_px = mod_i(x_px, ibuf->x);
1855   y_px = mod_i(y_px, ibuf->y);
1856
1857   BLI_assert(ps->pixel_sizeof == project_paint_pixel_sizeof(ps->tool));
1858   projPixel = BLI_memarena_alloc(arena, ps->pixel_sizeof);
1859
1860   /* calculate the undo tile offset of the pixel, used to store the original
1861    * pixel color and accumulated mask if any */
1862   x_tile = x_px >> IMAPAINT_TILE_BITS;
1863   y_tile = y_px >> IMAPAINT_TILE_BITS;
1864
1865   x_round = x_tile * IMAPAINT_TILE_SIZE;
1866   y_round = y_tile * IMAPAINT_TILE_SIZE;
1867   //memset(projPixel, 0, size);
1868
1869   tile_offset = (x_px - x_round) + (y_px - y_round) * IMAPAINT_TILE_SIZE;
1870   tile_index = project_paint_undo_subtiles(tinf, x_tile, y_tile);
1871
1872   /* other thread may be initializing the tile so wait here */
1873   while (projima->undoRect[tile_index] == TILE_PENDING)
1874     ;
1875
1876   BLI_assert(tile_index < (IMAPAINT_TILE_NUMBER(ibuf->x) * IMAPAINT_TILE_NUMBER(ibuf->y)));
1877   BLI_assert(tile_offset < (IMAPAINT_TILE_SIZE * IMAPAINT_TILE_SIZE));
1878
1879   projPixel->valid = projima->valid[tile_index];
1880
1881   if (ibuf->rect_float) {
1882     projPixel->pixel.f_pt = ibuf->rect_float + ((x_px + y_px * ibuf->x) * 4);
1883     projPixel->origColor.f_pt = (float *)projima->undoRect[tile_index] + 4 * tile_offset;
1884     zero_v4(projPixel->newColor.f);
1885   }
1886   else {
1887     projPixel->pixel.ch_pt = (unsigned char *)(ibuf->rect + (x_px + y_px * ibuf->x));
1888     projPixel->origColor.uint_pt = (unsigned int *)projima->undoRect[tile_index] + tile_offset;
1889     projPixel->newColor.uint = 0;
1890   }
1891
1892   /* screenspace unclamped, we could keep its z and w values but don't need them at the moment */
1893   if (ps->brush->mtex.brush_map_mode == MTEX_MAP_MODE_3D) {
1894     copy_v3_v3(projPixel->worldCoSS, world_spaceCo);
1895   }
1896
1897   copy_v2_v2(projPixel->projCoSS, pixelScreenCo);
1898
1899   projPixel->x_px = x_px;
1900   projPixel->y_px = y_px;
1901
1902   projPixel->mask = (unsigned short)(mask * 65535);
1903   if (ps->do_masking)
1904     projPixel->mask_accum = projima->maskRect[tile_index] + tile_offset;
1905   else
1906     projPixel->mask_accum = NULL;
1907
1908   /* which bounding box cell are we in?, needed for undo */
1909   projPixel->bb_cell_index = ((int)(((float)x_px / (float)ibuf->x) * PROJ_BOUNDBOX_DIV)) +
1910                              ((int)(((float)y_px / (float)ibuf->y) * PROJ_BOUNDBOX_DIV)) *
1911                                  PROJ_BOUNDBOX_DIV;
1912
1913   /* done with view3d_project_float inline */
1914   if (ps->tool == PAINT_TOOL_CLONE) {
1915     if (ps->poly_to_loop_uv_clone) {
1916       ImBuf *ibuf_other;
1917       Image *other_tpage = project_paint_face_clone_image(ps, tri_index);
1918
1919       if (other_tpage && (ibuf_other = BKE_image_acquire_ibuf(other_tpage, NULL, NULL))) {
1920         const MLoopTri *lt_other = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1921         const float *lt_other_tri_uv[3] = {
1922             PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv_clone, lt_other)};
1923
1924         /* BKE_image_acquire_ibuf - TODO - this may be slow */
1925
1926         if (ibuf->rect_float) {
1927           if (ibuf_other->rect_float) { /* from float to float */
1928             project_face_pixel(
1929                 lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, NULL, ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f);
1930           }
1931           else { /* from char to float */
1932             unsigned char rgba_ub[4];
1933             float rgba[4];
1934             project_face_pixel(lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, rgba_ub, NULL);
1935             if (ps->use_colormanagement) {
1936               srgb_to_linearrgb_uchar4(rgba, rgba_ub);
1937             }
1938             else {
1939               rgba_uchar_to_float(rgba, rgba_ub);
1940             }
1941             straight_to_premul_v4_v4(((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f, rgba);
1942           }
1943         }
1944         else {
1945           if (ibuf_other->rect_float) { /* float to char */
1946             float rgba[4];
1947             project_face_pixel(lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, NULL, rgba);
1948             premul_to_straight_v4(rgba);
1949             if (ps->use_colormanagement) {
1950               linearrgb_to_srgb_uchar3(((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch, rgba);
1951             }
1952             else {
1953               rgb_float_to_uchar(((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch, rgba);
1954             }
1955             ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch[3] = rgba[3] * 255;
1956           }
1957           else { /* char to char */
1958             project_face_pixel(
1959                 lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch, NULL);
1960           }
1961         }
1962
1963         BKE_image_release_ibuf(other_tpage, ibuf_other, NULL);
1964       }
1965       else {
1966         if (ibuf->rect_float) {
1967           ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f[3] = 0;
1968         }
1969         else {
1970           ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch[3] = 0;
1971         }
1972       }
1973     }
1974     else {
1975       float co[2];
1976       sub_v2_v2v2(co, projPixel->projCoSS, ps->cloneOffset);
1977
1978       /* no need to initialize the bucket, we're only checking buckets faces and for this
1979        * the faces are already initialized in project_paint_delayed_face_init(...) */
1980       if (ibuf->rect_float) {
1981         if (!project_paint_PickColor(ps, co, ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f, NULL, 1)) {
1982           /* zero alpha - ignore */
1983           ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f[3] = 0;
1984         }
1985       }
1986       else {
1987         if (!project_paint_PickColor(ps, co, NULL, ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch, 1)) {
1988           /* zero alpha - ignore */
1989           ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch[3] = 0;
1990         }
1991       }
1992     }
1993   }
1994
1995 #ifdef PROJ_DEBUG_PAINT
1996   if (ibuf->rect_float)
1997     projPixel->pixel.f_pt[0] = 0;
1998   else
1999     projPixel->pixel.ch_pt[0] = 0;
2000 #endif
2001   /* pointer arithmetic */
2002   projPixel->image_index = projima - ps->projImages;
2003
2004   return projPixel;
2005 }
2006
2007 static bool line_clip_rect2f(const rctf *cliprect,
2008                              const rctf *rect,
2009                              const float l1[2],
2010                              const float l2[2],
2011                              float l1_clip[2],
2012                              float l2_clip[2])
2013 {
2014   /* first account for horizontal, then vertical lines */
2015   /* horiz */
2016   if (fabsf(l1[1] - l2[1]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2017     /* is the line out of range on its Y axis? */
2018     if (l1[1] < rect->ymin || l1[1] > rect->ymax) {
2019       return 0;
2020     }
2021     /* line is out of range on its X axis */
2022     if ((l1[0] < rect->xmin && l2[0] < rect->xmin) || (l1[0] > rect->xmax && l2[0] > rect->xmax)) {
2023       return 0;
2024     }
2025
2026     /* this is a single point  (or close to)*/
2027     if (fabsf(l1[0] - l2[0]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2028       if (BLI_rctf_isect_pt_v(rect, l1)) {
2029         copy_v2_v2(l1_clip, l1);
2030         copy_v2_v2(l2_clip, l2);
2031         return 1;
2032       }
2033       else {
2034         return 0;
2035       }
2036     }
2037
2038     copy_v2_v2(l1_clip, l1);
2039     copy_v2_v2(l2_clip, l2);
2040     CLAMP(l1_clip[0], rect->xmin, rect->xmax);
2041     CLAMP(l2_clip[0], rect->xmin, rect->xmax);
2042     return 1;
2043   }
2044   else if (fabsf(l1[0] - l2[0]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2045     /* is the line out of range on its X axis? */
2046     if (l1[0] < rect->xmin || l1[0] > rect->xmax) {
2047       return 0;
2048     }
2049
2050     /* line is out of range on its Y axis */
2051     if ((l1[1] < rect->ymin && l2[1] < rect->ymin) || (l1[1] > rect->ymax && l2[1] > rect->ymax)) {
2052       return 0;
2053     }
2054
2055     /* this is a single point  (or close to)*/
2056     if (fabsf(l1[1] - l2[1]) < 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[1], rect->ymin, rect->ymax);
2070     CLAMP(l2_clip[1], rect->ymin, rect->ymax);
2071     return 1;
2072   }
2073   else {
2074     float isect;
2075     short ok1 = 0;
2076     short ok2 = 0;
2077
2078     /* Done with vertical lines */
2079
2080     /* are either of the points inside the rectangle ? */
2081     if (BLI_rctf_isect_pt_v(rect, l1)) {
2082       copy_v2_v2(l1_clip, l1);
2083       ok1 = 1;
2084     }
2085
2086     if (BLI_rctf_isect_pt_v(rect, l2)) {
2087       copy_v2_v2(l2_clip, l2);
2088       ok2 = 1;
2089     }
2090
2091     /* line inside rect */
2092     if (ok1 && ok2)
2093       return 1;
2094
2095     /* top/bottom */
2096     if (line_isect_y(l1, l2, rect->ymin, &isect) && (isect >= cliprect->xmin) &&
2097         (isect <= cliprect->xmax)) {
2098       if (l1[1] < l2[1]) { /* line 1 is outside */
2099         l1_clip[0] = isect;
2100         l1_clip[1] = rect->ymin;
2101         ok1 = 1;
2102       }
2103       else {
2104         l2_clip[0] = isect;
2105         l2_clip[1] = rect->ymin;
2106         ok2 = 2;
2107       }
2108     }
2109
2110     if (ok1 && ok2)
2111       return 1;
2112
2113     if (line_isect_y(l1, l2, rect->ymax, &isect) && (isect >= cliprect->xmin) &&
2114         (isect <= cliprect->xmax)) {
2115       if (l1[1] > l2[1]) { /* line 1 is outside */
2116         l1_clip[0] = isect;
2117         l1_clip[1] = rect->ymax;
2118         ok1 = 1;
2119       }
2120       else {
2121         l2_clip[0] = isect;
2122         l2_clip[1] = rect->ymax;
2123         ok2 = 2;
2124       }
2125     }
2126
2127     if (ok1 && ok2)
2128       return 1;
2129
2130     /* left/right */
2131     if (line_isect_x(l1, l2, rect->xmin, &isect) && (isect >= cliprect->ymin) &&
2132         (isect <= cliprect->ymax)) {
2133       if (l1[0] < l2[0]) { /* line 1 is outside */
2134         l1_clip[0] = rect->xmin;
2135         l1_clip[1] = isect;
2136         ok1 = 1;
2137       }
2138       else {
2139         l2_clip[0] = rect->xmin;
2140         l2_clip[1] = isect;
2141         ok2 = 2;
2142       }
2143     }
2144
2145     if (ok1 && ok2)
2146       return 1;
2147
2148     if (line_isect_x(l1, l2, rect->xmax, &isect) && (isect >= cliprect->ymin) &&
2149         (isect <= cliprect->ymax)) {
2150       if (l1[0] > l2[0]) { /* line 1 is outside */
2151         l1_clip[0] = rect->xmax;
2152         l1_clip[1] = isect;
2153         ok1 = 1;
2154       }
2155       else {
2156         l2_clip[0] = rect->xmax;
2157         l2_clip[1] = isect;
2158         ok2 = 2;
2159       }
2160     }
2161
2162     if (ok1 && ok2) {
2163       return 1;
2164     }
2165     else {
2166       return 0;
2167     }
2168   }
2169 }
2170
2171 /**
2172  * Scale the tri about its center
2173  * scaling by #PROJ_FACE_SCALE_SEAM (0.99x) is used for getting fake UV pixel coords that are on the
2174  * edge of the face but slightly inside it occlusion tests don't return hits on adjacent faces
2175  */
2176 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
2177
2178 static void scale_tri(float insetCos[3][3], const float *origCos[4], const float inset)
2179 {
2180   float cent[3];
2181   cent[0] = (origCos[0][0] + origCos[1][0] + origCos[2][0]) * (1.0f / 3.0f);
2182   cent[1] = (origCos[0][1] + origCos[1][1] + origCos[2][1]) * (1.0f / 3.0f);
2183   cent[2] = (origCos[0][2] + origCos[1][2] + origCos[2][2]) * (1.0f / 3.0f);
2184
2185   sub_v3_v3v3(insetCos[0], origCos[0], cent);
2186   sub_v3_v3v3(insetCos[1], origCos[1], cent);
2187   sub_v3_v3v3(insetCos[2], origCos[2], cent);
2188
2189   mul_v3_fl(insetCos[0], inset);
2190   mul_v3_fl(insetCos[1], inset);
2191   mul_v3_fl(insetCos[2], inset);
2192
2193   add_v3_v3(insetCos[0], cent);
2194   add_v3_v3(insetCos[1], cent);
2195   add_v3_v3(insetCos[2], cent);
2196 }
2197 #endif  //PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
2198
2199 static float len_squared_v2v2_alt(const float v1[2], const float v2_1, const float v2_2)
2200 {
2201   float x, y;
2202
2203   x = v1[0] - v2_1;
2204   y = v1[1] - v2_2;
2205   return x * x + y * y;
2206 }
2207
2208 /* note, use a squared value so we can use len_squared_v2v2
2209  * be sure that you have done a bounds check first or this may fail */
2210 /* only give bucket_bounds as an arg because we need it elsewhere */
2211 static bool project_bucket_isect_circle(const float cent[2],
2212                                         const float radius_squared,
2213                                         const rctf *bucket_bounds)
2214 {
2215
2216   /* Would normally to a simple intersection test, however we know the bounds of these 2 already intersect
2217    * so we only need to test if the center is inside the vertical or horizontal bounds on either axis,
2218    * this is even less work then an intersection test
2219    */
2220 #if 0
2221   if (BLI_rctf_isect_pt_v(bucket_bounds, cent))
2222     return 1;
2223 #endif
2224
2225   if ((bucket_bounds->xmin <= cent[0] && bucket_bounds->xmax >= cent[0]) ||
2226       (bucket_bounds->ymin <= cent[1] && bucket_bounds->ymax >= cent[1])) {
2227     return 1;
2228   }
2229
2230   /* out of bounds left */
2231   if (cent[0] < bucket_bounds->xmin) {
2232     /* lower left out of radius test */
2233     if (cent[1] < bucket_bounds->ymin) {
2234       return (len_squared_v2v2_alt(cent, bucket_bounds->xmin, bucket_bounds->ymin) <
2235               radius_squared) ?
2236                  1 :
2237                  0;
2238     }
2239     /* top left test */
2240     else if (cent[1] > bucket_bounds->ymax) {
2241       return (len_squared_v2v2_alt(cent, bucket_bounds->xmin, bucket_bounds->ymax) <
2242               radius_squared) ?
2243                  1 :
2244                  0;
2245     }
2246   }
2247   else if (cent[0] > bucket_bounds->xmax) {
2248     /* lower right out of radius test */
2249     if (cent[1] < bucket_bounds->ymin) {
2250       return (len_squared_v2v2_alt(cent, bucket_bounds->xmax, bucket_bounds->ymin) <
2251               radius_squared) ?
2252                  1 :
2253                  0;
2254     }
2255     /* top right test */
2256     else if (cent[1] > bucket_bounds->ymax) {
2257       return (len_squared_v2v2_alt(cent, bucket_bounds->xmax, bucket_bounds->ymax) <
2258               radius_squared) ?
2259                  1 :
2260                  0;
2261     }
2262   }
2263
2264   return 0;
2265 }
2266
2267 /* Note for rect_to_uvspace_ortho() and rect_to_uvspace_persp()
2268  * in ortho view this function gives good results when bucket_bounds are outside the triangle
2269  * however in some cases, perspective view will mess up with faces that have minimal screenspace area
2270  * (viewed from the side)
2271  *
2272  * for this reason its not reliable in this case so we'll use the Simple Barycentric'
2273  * funcs that only account for points inside the triangle.
2274  * however switching back to this for ortho is always an option */
2275
2276 static void rect_to_uvspace_ortho(const rctf *bucket_bounds,
2277                                   const float *v1coSS,
2278                                   const float *v2coSS,
2279                                   const float *v3coSS,
2280                                   const float *uv1co,
2281                                   const float *uv2co,
2282                                   const float *uv3co,
2283                                   float bucket_bounds_uv[4][2],
2284                                   const int flip)
2285 {
2286   float uv[2];
2287   float w[3];
2288
2289   /* get the UV space bounding box */
2290   uv[0] = bucket_bounds->xmax;
2291   uv[1] = bucket_bounds->ymin;
2292   barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2293   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 3 : 0], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2294
2295   //uv[0] = bucket_bounds->xmax; // set above
2296   uv[1] = bucket_bounds->ymax;
2297   barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2298   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 2 : 1], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2299
2300   uv[0] = bucket_bounds->xmin;
2301   //uv[1] = bucket_bounds->ymax; // set above
2302   barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2303   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 1 : 2], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2304
2305   //uv[0] = bucket_bounds->xmin; // set above
2306   uv[1] = bucket_bounds->ymin;
2307   barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2308   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 0 : 3], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2309 }
2310
2311 /* same as above but use barycentric_weights_v2_persp */
2312 static void rect_to_uvspace_persp(const rctf *bucket_bounds,
2313                                   const float *v1coSS,
2314                                   const float *v2coSS,
2315                                   const float *v3coSS,
2316                                   const float *uv1co,
2317                                   const float *uv2co,
2318                                   const float *uv3co,
2319                                   float bucket_bounds_uv[4][2],
2320                                   const int flip)
2321 {
2322   float uv[2];
2323   float w[3];
2324
2325   /* get the UV space bounding box */
2326   uv[0] = bucket_bounds->xmax;
2327   uv[1] = bucket_bounds->ymin;
2328   barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2329   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 3 : 0], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2330
2331   //uv[0] = bucket_bounds->xmax; // set above
2332   uv[1] = bucket_bounds->ymax;
2333   barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2334   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 2 : 1], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2335
2336   uv[0] = bucket_bounds->xmin;
2337   //uv[1] = bucket_bounds->ymax; // set above
2338   barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2339   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 1 : 2], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2340
2341   //uv[0] = bucket_bounds->xmin; // set above
2342   uv[1] = bucket_bounds->ymin;
2343   barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2344   interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 0 : 3], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2345 }
2346
2347 /* This works as we need it to but we can save a few steps and not use it */
2348
2349 #if 0
2350 static float angle_2d_clockwise(const float p1[2], const float p2[2], const float p3[2])
2351 {
2352   float v1[2], v2[2];
2353
2354   v1[0] = p1[0] - p2[0];
2355   v1[1] = p1[1] - p2[1];
2356   v2[0] = p3[0] - p2[0];
2357   v2[1] = p3[1] - p2[1];
2358
2359   return -atan2f(v1[0] * v2[1] - v1[1] * v2[0], v1[0] * v2[0] + v1[1] * v2[1]);
2360 }
2361 #endif
2362
2363 #define ISECT_1 (1)
2364 #define ISECT_2 (1 << 1)
2365 #define ISECT_3 (1 << 2)
2366 #define ISECT_4 (1 << 3)
2367 #define ISECT_ALL3 ((1 << 3) - 1)
2368 #define ISECT_ALL4 ((1 << 4) - 1)
2369
2370 /* limit must be a fraction over 1.0f */
2371 static bool IsectPT2Df_limit(
2372     const float pt[2], const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2], const float limit)
2373 {
2374   return ((area_tri_v2(pt, v1, v2) + area_tri_v2(pt, v2, v3) + area_tri_v2(pt, v3, v1)) /
2375           (area_tri_v2(v1, v2, v3))) < limit;
2376 }
2377
2378 /* Clip the face by a bucket and set the uv-space bucket_bounds_uv
2379  * so we have the clipped UV's to do pixel intersection tests with
2380  * */
2381 static int float_z_sort_flip(const void *p1, const void *p2)
2382 {
2383   return (((float *)p1)[2] < ((float *)p2)[2] ? 1 : -1);
2384 }
2385
2386 static int float_z_sort(const void *p1, const void *p2)
2387 {
2388   return (((float *)p1)[2] < ((float *)p2)[2] ? -1 : 1);
2389 }
2390
2391 /* assumes one point is within the rectangle */
2392 static bool line_rect_clip(const rctf *rect,
2393                            const float l1[4],
2394                            const float l2[4],
2395                            const float uv1[2],
2396                            const float uv2[2],
2397                            float uv[2],
2398                            bool is_ortho)
2399 {
2400   float min = FLT_MAX, tmp;
2401   float xlen = l2[0] - l1[0];
2402   float ylen = l2[1] - l1[1];
2403
2404   /* 0.1 might seem too much, but remember, this is pixels! */
2405   if (xlen > 0.1f) {
2406     if ((l1[0] - rect->xmin) * (l2[0] - rect->xmin) <= 0) {
2407       tmp = rect->xmin;
2408       min = min_ff((tmp - l1[0]) / xlen, min);
2409     }
2410     else if ((l1[0] - rect->xmax) * (l2[0] - rect->xmax) < 0) {
2411       tmp = rect->xmax;
2412       min = min_ff((tmp - l1[0]) / xlen, min);
2413     }
2414   }
2415
2416   if (ylen > 0.1f) {
2417     if ((l1[1] - rect->ymin) * (l2[1] - rect->ymin) <= 0) {
2418       tmp = rect->ymin;
2419       min = min_ff((tmp - l1[1]) / ylen, min);
2420     }
2421     else if ((l1[1] - rect->ymax) * (l2[1] - rect->ymax) < 0) {
2422       tmp = rect->ymax;
2423       min = min_ff((tmp - l1[1]) / ylen, min);
2424     }
2425   }
2426
2427   if (min == FLT_MAX)
2428     return false;
2429
2430   tmp = (is_ortho) ? 1.0f : (l1[3] + min * (l2[3] - l1[3]));
2431
2432   uv[0] = (uv1[0] + min / tmp * (uv2[0] - uv1[0]));
2433   uv[1] = (uv1[1] + min / tmp * (uv2[1] - uv1[1]));
2434
2435   return true;
2436 }
2437
2438 static void project_bucket_clip_face(const bool is_ortho,
2439                                      const bool is_flip_object,
2440                                      const rctf *cliprect,
2441                                      const rctf *bucket_bounds,
2442                                      const float *v1coSS,
2443                                      const float *v2coSS,
2444                                      const float *v3coSS,
2445                                      const float *uv1co,
2446                                      const float *uv2co,
2447                                      const float *uv3co,
2448                                      float bucket_bounds_uv[8][2],
2449                                      int *tot,
2450                                      bool cull)
2451 {
2452   int inside_bucket_flag = 0;
2453   int inside_face_flag = 0;
2454   int flip;
2455   bool collinear = false;
2456
2457   float bucket_bounds_ss[4][2];
2458
2459   /* detect pathological case where face the three vertices are almost collinear in screen space.
2460    * mostly those will be culled but when flood filling or with
2461    * smooth shading it's a possibility */
2462   if (min_fff(dist_squared_to_line_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS),
2463               dist_squared_to_line_v2(v2coSS, v3coSS, v1coSS),
2464               dist_squared_to_line_v2(v3coSS, v1coSS, v2coSS)) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2465     collinear = true;
2466   }
2467
2468   /* get the UV space bounding box */
2469   inside_bucket_flag |= BLI_rctf_isect_pt_v(bucket_bounds, v1coSS);
2470   inside_bucket_flag |= BLI_rctf_isect_pt_v(bucket_bounds, v2coSS) << 1;
2471   inside_bucket_flag |= BLI_rctf_isect_pt_v(bucket_bounds, v3coSS) << 2;
2472
2473   if (inside_bucket_flag == ISECT_ALL3) {
2474     /* is_flip_object is used here because we use the face winding */
2475     flip = (((line_point_side_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS) > 0.0f) != is_flip_object) !=
2476             (line_point_side_v2(uv1co, uv2co, uv3co) > 0.0f));
2477
2478     /* all screenspace points are inside the bucket bounding box,
2479      * this means we don't need to clip and can simply return the UVs */
2480     if (flip) { /* facing the back? */
2481       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[0], uv3co);
2482       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[1], uv2co);
2483       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[2], uv1co);
2484     }
2485     else {
2486       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[0], uv1co);
2487       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[1], uv2co);
2488       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[2], uv3co);
2489     }
2490
2491     *tot = 3;
2492     return;
2493   }
2494   /* Handle pathological case here,
2495    * no need for further intersections below since triangle area is almost zero. */
2496   if (collinear) {
2497     int flag;
2498
2499     (*tot) = 0;
2500
2501     if (cull)
2502       return;
2503
2504     if (inside_bucket_flag & ISECT_1) {
2505       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv1co);
2506       (*tot)++;
2507     }
2508
2509     flag = inside_bucket_flag & (ISECT_1 | ISECT_2);
2510     if (flag && flag != (ISECT_1 | ISECT_2)) {
2511       if (line_rect_clip(
2512               bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, uv1co, uv2co, bucket_bounds_uv[*tot], is_ortho))
2513         (*tot)++;
2514     }
2515
2516     if (inside_bucket_flag & ISECT_2) {
2517       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv2co);
2518       (*tot)++;
2519     }
2520
2521     flag = inside_bucket_flag & (ISECT_2 | ISECT_3);
2522     if (flag && flag != (ISECT_2 | ISECT_3)) {
2523       if (line_rect_clip(
2524               bucket_bounds, v2coSS, v3coSS, uv2co, uv3co, bucket_bounds_uv[*tot], is_ortho))
2525         (*tot)++;
2526     }
2527
2528     if (inside_bucket_flag & ISECT_3) {
2529       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv3co);
2530       (*tot)++;
2531     }
2532
2533     flag = inside_bucket_flag & (ISECT_3 | ISECT_1);
2534     if (flag && flag != (ISECT_3 | ISECT_1)) {
2535       if (line_rect_clip(
2536               bucket_bounds, v3coSS, v1coSS, uv3co, uv1co, bucket_bounds_uv[*tot], is_ortho))
2537         (*tot)++;
2538     }
2539
2540     if ((*tot) < 3) {
2541       /* no intersections to speak of, but more probable is that all face is just outside the
2542        * rectangle and culled due to float precision issues. Since above tests have failed,
2543        * just dump triangle as is for painting */
2544       *tot = 0;
2545       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv1co);
2546       (*tot)++;
2547       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv2co);
2548       (*tot)++;
2549       copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv3co);
2550       (*tot)++;
2551       return;
2552     }
2553
2554     return;
2555   }
2556
2557   /* get the UV space bounding box */
2558   /* use IsectPT2Df_limit here so we catch points are are touching the tri edge
2559    * (or a small fraction over) */
2560   bucket_bounds_ss[0][0] = bucket_bounds->xmax;
2561   bucket_bounds_ss[0][1] = bucket_bounds->ymin;
2562   inside_face_flag |= (IsectPT2Df_limit(
2563                            bucket_bounds_ss[0], v1coSS, v2coSS, v3coSS, 1 + PROJ_GEOM_TOLERANCE) ?
2564                            ISECT_1 :
2565                            0);
2566
2567   bucket_bounds_ss[1][0] = bucket_bounds->xmax;
2568   bucket_bounds_ss[1][1] = bucket_bounds->ymax;
2569   inside_face_flag |= (IsectPT2Df_limit(
2570                            bucket_bounds_ss[1], v1coSS, v2coSS, v3coSS, 1 + PROJ_GEOM_TOLERANCE) ?
2571                            ISECT_2 :
2572                            0);
2573
2574   bucket_bounds_ss[2][0] = bucket_bounds->xmin;
2575   bucket_bounds_ss[2][1] = bucket_bounds->ymax;
2576   inside_face_flag |= (IsectPT2Df_limit(
2577                            bucket_bounds_ss[2], v1coSS, v2coSS, v3coSS, 1 + PROJ_GEOM_TOLERANCE) ?
2578                            ISECT_3 :
2579                            0);
2580
2581   bucket_bounds_ss[3][0] = bucket_bounds->xmin;
2582   bucket_bounds_ss[3][1] = bucket_bounds->ymin;
2583   inside_face_flag |= (IsectPT2Df_limit(
2584                            bucket_bounds_ss[3], v1coSS, v2coSS, v3coSS, 1 + PROJ_GEOM_TOLERANCE) ?
2585                            ISECT_4 :
2586                            0);
2587
2588   flip = ((line_point_side_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS) > 0.0f) !=
2589           (line_point_side_v2(uv1co, uv2co, uv3co) > 0.0f));
2590
2591   if (inside_face_flag == ISECT_ALL4) {
2592     /* bucket is totally inside the screenspace face, we can safely use weights */
2593
2594     if (is_ortho) {
2595       rect_to_uvspace_ortho(
2596           bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, bucket_bounds_uv, flip);
2597     }
2598     else {
2599       rect_to_uvspace_persp(
2600           bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, bucket_bounds_uv, flip);
2601     }
2602
2603     *tot = 4;
2604     return;
2605   }
2606   else {
2607     /* The Complicated Case!
2608      *
2609      * The 2 cases above are where the face is inside the bucket
2610      * or the bucket is inside the face.
2611      *
2612      * we need to make a convex polyline from the intersection between the screenspace face
2613      * and the bucket bounds.
2614      *
2615      * There are a number of ways this could be done, currently it just collects all
2616      * intersecting verts, and line intersections, then sorts them clockwise, this is
2617      * a lot easier then evaluating the geometry to do a correct clipping on both shapes.
2618      */
2619
2620     /* Add a bunch of points, we know must make up the convex hull
2621      * which is the clipped rect and triangle */
2622
2623     /* Maximum possible 6 intersections when using a rectangle and triangle */
2624
2625     /* The 3rd float is used to store angle for qsort(), NOT as a Z location */
2626     float isectVCosSS[8][3];
2627     float v1_clipSS[2], v2_clipSS[2];
2628     float w[3];
2629
2630     /* calc center */
2631     float cent[2] = {0.0f, 0.0f};
2632     /*float up[2] = {0.0f, 1.0f};*/
2633     int i;
2634     bool doubles;
2635
2636     (*tot) = 0;
2637
2638     if (inside_face_flag & ISECT_1) {
2639       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], bucket_bounds_ss[0]);
2640       (*tot)++;
2641     }
2642     if (inside_face_flag & ISECT_2) {
2643       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], bucket_bounds_ss[1]);
2644       (*tot)++;
2645     }
2646     if (inside_face_flag & ISECT_3) {
2647       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], bucket_bounds_ss[2]);
2648       (*tot)++;
2649     }
2650     if (inside_face_flag & ISECT_4) {
2651       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], bucket_bounds_ss[3]);
2652       (*tot)++;
2653     }
2654
2655     if (inside_bucket_flag & ISECT_1) {
2656       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v1coSS);
2657       (*tot)++;
2658     }
2659     if (inside_bucket_flag & ISECT_2) {
2660       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v2coSS);
2661       (*tot)++;
2662     }
2663     if (inside_bucket_flag & ISECT_3) {
2664       copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v3coSS);
2665       (*tot)++;
2666     }
2667
2668     if ((inside_bucket_flag & (ISECT_1 | ISECT_2)) != (ISECT_1 | ISECT_2)) {
2669       if (line_clip_rect2f(cliprect, bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v1_clipSS, v2_clipSS)) {
2670         if ((inside_bucket_flag & ISECT_1) == 0) {
2671           copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v1_clipSS);
2672           (*tot)++;
2673         }
2674         if ((inside_bucket_flag & ISECT_2) == 0) {
2675           copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v2_clipSS);
2676           (*tot)++;
2677         }
2678       }
2679     }
2680
2681     if ((inside_bucket_flag & (ISECT_2 | ISECT_3)) != (ISECT_2 | ISECT_3)) {
2682       if (line_clip_rect2f(cliprect, bucket_bounds, v2coSS, v3coSS, v1_clipSS, v2_clipSS)) {
2683         if ((inside_bucket_flag & ISECT_2) == 0) {
2684           copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v1_clipSS);
2685           (*tot)++;
2686         }
2687         if ((inside_bucket_flag & ISECT_3) == 0) {
2688           copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v2_clipSS);
2689           (*tot)++;
2690         }
2691       }
2692     }
2693
2694     if ((inside_bucket_flag & (ISECT_3 | ISECT_1)) != (ISECT_3 | ISECT_1)) {
2695       if (line_clip_rect2f(cliprect, bucket_bounds, v3coSS, v1coSS, v1_clipSS, v2_clipSS)) {
2696         if ((inside_bucket_flag & ISECT_3) == 0) {
2697           copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v1_clipSS);
2698           (*tot)++;
2699         }
2700         if ((inside_bucket_flag & ISECT_1) == 0) {
2701           copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v2_clipSS);
2702           (*tot)++;
2703         }
2704       }
2705     }
2706
2707     if ((*tot) < 3) { /* no intersections to speak of */
2708       *tot = 0;
2709       return;
2710     }
2711
2712     /* now we have all points we need, collect their angles and sort them clockwise */
2713
2714     for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2715       cent[0] += isectVCosSS[i][0];
2716       cent[1] += isectVCosSS[i][1];
2717     }
2718     cent[0] = cent[0] / (float)(*tot);
2719     cent[1] = cent[1] / (float)(*tot);
2720
2721     /* Collect angles for every point around the center point */
2722
2723 #if 0 /* uses a few more cycles then the above loop */
2724     for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2725       isectVCosSS[i][2] = angle_2d_clockwise(up, cent, isectVCosSS[i]);
2726     }
2727 #endif
2728
2729     /* Abuse this var for the loop below */
2730     v1_clipSS[0] = cent[0];
2731     v1_clipSS[1] = cent[1] + 1.0f;
2732
2733     for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2734       v2_clipSS[0] = isectVCosSS[i][0] - cent[0];
2735       v2_clipSS[1] = isectVCosSS[i][1] - cent[1];
2736       isectVCosSS[i][2] = atan2f(v1_clipSS[0] * v2_clipSS[1] - v1_clipSS[1] * v2_clipSS[0],
2737                                  v1_clipSS[0] * v2_clipSS[0] + v1_clipSS[1] * v2_clipSS[1]);
2738     }
2739
2740     if (flip)
2741       qsort(isectVCosSS, *tot, sizeof(float) * 3, float_z_sort_flip);
2742     else
2743       qsort(isectVCosSS, *tot, sizeof(float) * 3, float_z_sort);
2744
2745     doubles = true;
2746     while (doubles == true) {
2747       doubles = false;
2748
2749       for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2750         if (fabsf(isectVCosSS[(i + 1) % *tot][0] - isectVCosSS[i][0]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE &&
2751             fabsf(isectVCosSS[(i + 1) % *tot][1] - isectVCosSS[i][1]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2752           int j;
2753           for (j = i; j < (*tot) - 1; j++) {
2754             isectVCosSS[j][0] = isectVCosSS[j + 1][0];
2755             isectVCosSS[j][1] = isectVCosSS[j + 1][1];
2756           }
2757           /* keep looking for more doubles */
2758           doubles = true;
2759           (*tot)--;
2760         }
2761       }
2762
2763       /* its possible there is only a few left after remove doubles */
2764       if ((*tot) < 3) {
2765         // printf("removed too many doubles B\n");
2766         *tot = 0;
2767         return;
2768       }
2769     }
2770
2771     if (is_ortho) {
2772       for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2773         barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, isectVCosSS[i], w);
2774         interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[i], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2775       }
2776     }
2777     else {
2778       for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2779         barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, isectVCosSS[i], w);
2780         interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[i], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2781       }
2782     }
2783   }
2784
2785 #ifdef PROJ_DEBUG_PRINT_CLIP
2786   /* include this at the bottom of the above function to debug the output */
2787
2788   {
2789     /* If there are ever any problems, */
2790     float test_uv[4][2];
2791     int i;
2792     if (is_ortho)
2793       rect_to_uvspace_ortho(
2794           bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, test_uv, flip);
2795     else
2796       rect_to_uvspace_persp(
2797           bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, test_uv, flip);
2798     printf("(  [(%f,%f), (%f,%f), (%f,%f), (%f,%f)], ",
2799            test_uv[0][0],
2800            test_uv[0][1],
2801            test_uv[1][0],
2802            test_uv[1][1],
2803            test_uv[2][0],
2804            test_uv[2][1],
2805            test_uv[3][0],
2806            test_uv[3][1]);
2807
2808     printf("  [(%f,%f), (%f,%f), (%f,%f)], ",
2809            uv1co[0],
2810            uv1co[1],
2811            uv2co[0],
2812            uv2co[1],
2813            uv3co[0],
2814            uv3co[1]);
2815
2816     printf("[");
2817     for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2818       printf("(%f, %f),", bucket_bounds_uv[i][0], bucket_bounds_uv[i][1]);
2819     }
2820     printf("]),\\\n");
2821   }
2822 #endif
2823 }
2824
2825 /*
2826  * # This script creates faces in a blender scene from printed data above.
2827  *
2828  * project_ls = [
2829  * ...(output from above block)...
2830  * ]
2831  *
2832  * from Blender import Scene, Mesh, Window, sys, Mathutils
2833  *
2834  * import bpy
2835  *
2836  * V = Mathutils.Vector
2837  *
2838  * def main():
2839  *     sce = bpy.data.scenes.active
2840  *
2841  *     for item in project_ls:
2842  *         bb = item[0]
2843  *         uv = item[1]
2844  *         poly = item[2]
2845  *
2846  *         me = bpy.data.meshes.new()
2847  *         ob = sce.objects.new(me)
2848  *
2849  *         me.verts.extend([V(bb[0]).xyz, V(bb[1]).xyz, V(bb[2]).xyz, V(bb[3]).xyz])
2850  *         me.faces.extend([(0,1,2,3),])
2851  *         me.verts.extend([V(uv[0]).xyz, V(uv[1]).xyz, V(uv[2]).xyz])
2852  *         me.faces.extend([(4,5,6),])
2853  *
2854  *         vs = [V(p).xyz for p in poly]
2855  *         print len(vs)
2856  *         l = len(me.verts)
2857  *         me.verts.extend(vs)
2858  *
2859  *         i = l
2860  *         while i < len(me.verts):
2861  *             ii = i + 1
2862  *             if ii == len(me.verts):
2863  *                 ii = l
2864  *             me.edges.extend([i, ii])
2865  *             i += 1
2866  *
2867  * if __name__ == '__main__':
2868  *     main()
2869  */
2870
2871 #undef ISECT_1
2872 #undef ISECT_2
2873 #undef ISECT_3
2874 #undef ISECT_4
2875 #undef ISECT_ALL3
2876 #undef ISECT_ALL4
2877
2878 /* checks if pt is inside a convex 2D polyline, the polyline must be ordered rotating clockwise
2879  * otherwise it would have to test for mixed (line_point_side_v2 > 0.0f) cases */
2880 static bool IsectPoly2Df(const float pt[2], float uv[][2], const int tot)
2881 {
2882   int i;
2883   if (line_point_side_v2(uv[tot - 1], uv[0], pt) < 0.0f)
2884     return 0;
2885
2886   for (i = 1; i < tot; i++) {
2887     if (line_point_side_v2(uv[i - 1], uv[i], pt) < 0.0f)
2888       return 0;
2889   }
2890
2891   return 1;
2892 }
2893 static bool IsectPoly2Df_twoside(const float pt[2], float uv[][2], const int tot)
2894 {
2895   int i;
2896   bool side = (line_point_side_v2(uv[tot - 1], uv[0], pt) > 0.0f);
2897
2898   for (i = 1; i < tot; i++) {
2899     if ((line_point_side_v2(uv[i - 1], uv[i], pt) > 0.0f) != side)
2900       return 0;
2901   }
2902
2903   return 1;
2904 }
2905
2906 /* One of the most important function for projection painting,
2907  * since it selects the pixels to be added into each bucket.
2908  *
2909  * initialize pixels from this face where it intersects with the bucket_index,
2910  * optionally initialize pixels for removing seams */
2911 static void project_paint_face_init(const ProjPaintState *ps,
2912                                     const int thread_index,
2913                                     const int bucket_index,
2914                                     const int tri_index,
2915                                     const int image_index,
2916                                     const rctf *clip_rect,
2917                                     const rctf *bucket_bounds,
2918                                     ImBuf *ibuf,
2919                                     ImBuf **tmpibuf)
2920 {
2921   /* Projection vars, to get the 3D locations into screen space  */
2922   MemArena *arena = ps->arena_mt[thread_index];
2923   LinkNode **bucketPixelNodes = ps->bucketRect + bucket_index;
2924   LinkNode *bucketFaceNodes = ps->bucketFaces[bucket_index];
2925   bool threaded = (ps->thread_tot > 1);
2926
2927   TileInfo tinf = {
2928       ps->tile_lock,
2929       ps->do_masking,
2930       IMAPAINT_TILE_NUMBER(ibuf->x),
2931       tmpibuf,
2932       ps->projImages + image_index,
2933   };
2934
2935   const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
2936   const int lt_vtri[3] = {PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt)};
2937   const float *lt_tri_uv[3] = {PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt)};
2938
2939   /* UV/pixel seeking data */
2940   /* Image X/Y-Pixel */
2941   int x, y;
2942   float mask;
2943   /* Image floating point UV - same as x, y but from 0.0-1.0 */
2944   float uv[2];
2945
2946   /* vert co screen-space, these will be assigned to lt_vtri[0-2] */
2947   const float *v1coSS, *v2coSS, *v3coSS;
2948
2949   /* vertex screenspace coords */
2950   const float *vCo[3];
2951
2952   float w[3], wco[3];
2953
2954   /* for convenience only, these will be assigned to lt_tri_uv[0],1,2 or lt_tri_uv[0],2,3 */
2955   float *uv1co, *uv2co, *uv3co;
2956   float pixelScreenCo[4];
2957   bool do_3d_mapping = ps->brush->mtex.brush_map_mode == MTEX_MAP_MODE_3D;
2958
2959   /* ispace bounds */
2960   rcti bounds_px;
2961   /* vars for getting uvspace bounds */
2962
2963   /* bucket bounds in UV space so we can init pixels only for this face,  */
2964   float lt_uv_pxoffset[3][2];
2965   float xhalfpx, yhalfpx;
2966   const float ibuf_xf = (float)ibuf->x, ibuf_yf = (float)ibuf->y;
2967
2968   /* for early loop exit */
2969   int has_x_isect = 0, has_isect = 0;
2970
2971   float uv_clip[8][2];
2972   int uv_clip_tot;
2973   const bool is_ortho = ps->is_ortho;
2974   const bool is_flip_object = ps->is_flip_object;
2975   const bool do_backfacecull = ps->do_backfacecull;
2976   const bool do_clip = ps->rv3d ? ps->rv3d->rflag & RV3D_CLIPPING : 0;
2977
2978   vCo[0] = ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].co;
2979   vCo[1] = ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].co;
2980   vCo[2] = ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].co;
2981
2982   /* Use lt_uv_pxoffset instead of lt_tri_uv so we can offset the UV half a pixel
2983    * this is done so we can avoid offsetting all the pixels by 0.5 which causes
2984    * problems when wrapping negative coords */
2985   xhalfpx = (0.5f + (PROJ_PIXEL_TOLERANCE * (1.0f / 3.0f))) / ibuf_xf;
2986   yhalfpx = (0.5f + (PROJ_PIXEL_TOLERANCE * (1.0f / 4.0f))) / ibuf_yf;
2987
2988   /* Note about (PROJ_GEOM_TOLERANCE/x) above...
2989    * Needed to add this offset since UV coords are often quads aligned to pixels.
2990    * In this case pixels can be exactly between 2 triangles causing nasty
2991    * artifacts.
2992    *
2993    * This workaround can be removed and painting will still work on most cases
2994    * but since the first thing most people try is painting onto a quad- better make it work.
2995    */
2996
2997   lt_uv_pxoffset[0][0] = lt_tri_uv[0][0] - xhalfpx;
2998   lt_uv_pxoffset[0][1] = lt_tri_uv[0][1] - yhalfpx;
2999
3000   lt_uv_pxoffset[1][0] = lt_tri_uv[1][0] - xhalfpx;
3001   lt_uv_pxoffset[1][1] = lt_tri_uv[1][1] - yhalfpx;
3002
3003   lt_uv_pxoffset[2][0] = lt_tri_uv[2][0] - xhalfpx;
3004   lt_uv_pxoffset[2][1] = lt_tri_uv[2][1] - yhalfpx;
3005
3006   {
3007     uv1co = lt_uv_pxoffset[0];  // was lt_tri_uv[i1];
3008     uv2co = lt_uv_pxoffset[1];  // was lt_tri_uv[i2];
3009     uv3co = lt_uv_pxoffset[2];  // was lt_tri_uv[i3];
3010
3011     v1coSS = ps->screenCoords[lt_vtri[0]];
3012     v2coSS = ps->screenCoords[lt_vtri[1]];
3013     v3coSS = ps->screenCoords[lt_vtri[2]];
3014
3015     /* This function gives is a concave polyline in UV space from the clipped tri*/
3016     project_bucket_clip_face(is_ortho,
3017                              is_flip_object,
3018                              clip_rect,
3019                              bucket_bounds,
3020                              v1coSS,
3021                              v2coSS,
3022                              v3coSS,
3023                              uv1co,
3024                              uv2co,
3025                              uv3co,
3026                              uv_clip,
3027                              &uv_clip_tot,
3028                              do_backfacecull || ps->do_occlude);
3029
3030     /* sometimes this happens, better just allow for 8 intersectiosn even though there should be max 6 */
3031 #if 0
3032     if (uv_clip_tot > 6) {
3033       printf("this should never happen! %d\n", uv_clip_tot);
3034     }
3035 #endif
3036
3037     if (pixel_bounds_array(uv_clip, &bounds_px, ibuf->x, ibuf->y, uv_clip_tot)) {
3038 #if 0
3039       project_paint_undo_tiles_init(
3040           &bounds_px, ps->projImages + image_index, tmpibuf, tile_width, threaded, ps->do_masking);
3041 #endif
3042       /* clip face and */
3043
3044       has_isect = 0;
3045       for (y = bounds_px.ymin; y < bounds_px.ymax; y++) {
3046         //uv[1] = (((float)y) + 0.5f) / (float)ibuf->y;
3047         /* use pixel offset UV coords instead */
3048         uv[1] = (float)y / ibuf_yf;
3049
3050         has_x_isect = 0;
3051         for (x = bounds_px.xmin; x < bounds_px.xmax; x++) {
3052           //uv[0] = (((float)x) + 0.5f) / ibuf->x;
3053           /* use pixel offset UV coords instead */
3054           uv[0] = (float)x / ibuf_xf;
3055
3056           /* Note about IsectPoly2Df_twoside, checking the face or uv flipping doesn't work,
3057            * could check the poly direction but better to do this */
3058           if ((do_backfacecull == true && IsectPoly2Df(uv, uv_clip, uv_clip_tot)) ||
3059               (do_backfacecull == false && IsectPoly2Df_twoside(uv, uv_clip, uv_clip_tot))) {
3060
3061             has_x_isect = has_isect = 1;
3062
3063             if (is_ortho)
3064               screen_px_from_ortho(
3065                   uv, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, pixelScreenCo, w);
3066             else
3067               screen_px_from_persp(
3068                   uv, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, pixelScreenCo, w);
3069
3070             /* a pity we need to get the worldspace pixel location here */
3071             if (do_clip || do_3d_mapping) {
3072               interp_v3_v3v3v3(wco,
3073                                ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].co,
3074                                ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].co,
3075                                ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].co,
3076                                w);
3077               if (do_clip && ED_view3d_clipping_test(ps->rv3d, wco, true)) {
3078                 /* Watch out that no code below this needs to run */
3079                 continue;
3080               }
3081             }
3082
3083             /* Is this UV visible from the view? - raytrace */
3084             /* project_paint_PickFace is less complex, use for testing */
3085             //if (project_paint_PickFace(ps, pixelScreenCo, w, &side) == tri_index) {
3086             if ((ps->do_occlude == false) ||
3087                 !project_bucket_point_occluded(ps, bucketFaceNodes, tri_index, pixelScreenCo)) {
3088               mask = project_paint_uvpixel_mask(ps, tri_index, w);
3089
3090               if (mask > 0.0f) {
3091                 BLI_linklist_prepend_arena(
3092                     bucketPixelNodes,
3093                     project_paint_uvpixel_init(
3094                         ps, arena, &tinf, x, y, mask, tri_index, pixelScreenCo, wco, w),
3095                     arena);
3096               }
3097             }
3098           }
3099           //#if 0
3100           else if (has_x_isect) {
3101             /* assuming the face is not a bow-tie - we know we cant intersect again on the X */
3102             break;
3103           }
3104           //#endif
3105         }
3106
3107 #if 0 /* TODO - investigate why this dosnt work sometimes! it should! */
3108         /* no intersection for this entire row,
3109          * after some intersection above means we can quit now */
3110         if (has_x_isect == 0 && has_isect) {
3111           break;
3112         }
3113 #endif
3114       }
3115     }
3116   }
3117
3118 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
3119   if (ps->seam_bleed_px > 0.0f && !(ps->faceSeamFlags[tri_index] & PROJ_FACE_DEGENERATE)) {
3120     int face_seam_flag;
3121
3122     if (threaded) {
3123       /* Other threads could be modifying these vars. */
3124       BLI_thread_lock(LOCK_CUSTOM1);
3125     }
3126
3127     face_seam_flag = ps->faceSeamFlags[tri_index];
3128
3129     /* are any of our edges un-initialized? */
3130     if ((face_seam_flag & PROJ_FACE_SEAM_INIT0) == 0 ||
3131         (face_seam_flag & PROJ_FACE_SEAM_INIT1) == 0 ||
3132         (face_seam_flag & PROJ_FACE_SEAM_INIT2) == 0) {
3133       project_face_seams_init(ps, arena, tri_index, 0, true, ibuf->x, ibuf->y);
3134       face_seam_flag = ps->faceSeamFlags[tri_index];
3135       //printf("seams - %d %d %d %d\n", flag&PROJ_FACE_SEAM0, flag&PROJ_FACE_SEAM1, flag&PROJ_FACE_SEAM2);
3136     }
3137
3138     if ((face_seam_flag & (PROJ_FACE_SEAM0 | PROJ_FACE_SEAM1 | PROJ_FACE_SEAM2)) == 0) {
3139
3140       if (threaded) {
3141         /* Other threads could be modifying these vars. */
3142         BLI_thread_unlock(LOCK_CUSTOM1);
3143       }
3144     }
3145     else {
3146       /* we have a seam - deal with it! */
3147
3148       /* inset face coords.  NOTE!!! ScreenSace for ortho, Worldspace in perspective view */
3149       float insetCos[3][3];
3150
3151       /* vertex screenspace coords */
3152       const float *vCoSS[3];
3153
3154       /* Store the screenspace coords of the face,
3155        * clipped by the bucket's screen aligned rectangle. */
3156       float bucket_clip_edges[2][2];
3157       float edge_verts_inset_clip[2][3];
3158       /* face edge pairs - loop throuh these:
3159        * ((0,1), (1,2), (2,3), (3,0)) or ((0,1), (1,2), (2,0)) for a tri */
3160       int fidx1, fidx2;
3161
3162       float seam_subsection[4][2];
3163       float fac1, fac2;
3164
3165       /* Pixelspace UVs. */
3166       float lt_puv[3][2];
3167
3168       lt_puv[0][0] = lt_uv_pxoffset[0][0] * ibuf->x;
3169       lt_puv[0][1] = lt_uv_pxoffset[0][1] * ibuf->y;
3170
3171       lt_puv[1][0] = lt_uv_pxoffset[1][0] * ibuf->x;
3172       lt_puv[1][1] = lt_uv_pxoffset[1][1] * ibuf->y;
3173
3174       lt_puv[2][0] = lt_uv_pxoffset[2][0] * ibuf->x;
3175       lt_puv[2][1] = lt_uv_pxoffset[2][1] * ibuf->y;
3176
3177       if ((ps->faceSeamFlags[tri_index] & PROJ_FACE_SEAM0) ||
3178           (ps->faceSeamFlags[tri_index] & PROJ_FACE_SEAM1) ||
3179           (ps->faceSeamFlags[tri_index] & PROJ_FACE_SEAM2)) {
3180         uv_image_outset(ps, lt_uv_pxoffset, lt_puv, tri_index, ibuf->x, ibuf->y);
3181       }
3182
3183       /* ps->loopSeamUVs cant be modified when threading, now this is done we can unlock. */
3184       if (threaded) {
3185         /* Other threads could be modifying these vars */
3186         BLI_thread_unlock(LOCK_CUSTOM1);
3187       }
3188
3189       vCoSS[0] = ps->screenCoords[lt_vtri[0]];
3190       vCoSS[1] = ps->screenCoords[lt_vtri[1]];
3191       vCoSS[2] = ps->screenCoords[lt_vtri[2]];
3192
3193       /* PROJ_FACE_SCALE_SEAM must be slightly less then 1.0f */
3194       if (is_ortho) {
3195         scale_tri(insetCos, vCoSS, PROJ_FACE_SCALE_SEAM);
3196       }
3197       else {
3198         scale_tri(insetCos, vCo, PROJ_FACE_SCALE_SEAM);
3199       }
3200
3201       for (fidx1 = 0; fidx1 < 3; fidx1++) {
3202         /* next fidx in the face (0,1,2) -> (1,2,0) */
3203         fidx2 = (fidx1 == 2) ? 0 : fidx1 + 1;
3204
3205         if ((face_seam_flag & (1 << fidx1)) && /* 1<<fidx1 -> PROJ_FACE_SEAM# */
3206             line_clip_rect2f(clip_rect,
3207                              bucket_bounds,
3208                              vCoSS[fidx1],
3209                              vCoSS[fidx2],
3210                              bucket_clip_edges[0],
3211                              bucket_clip_edges[1])) {
3212           /* Avoid div by zero. */
3213           if (len_squared_v2v2(vCoSS[fidx1], vCoSS[fidx2]) > FLT_EPSILON) {
3214             uint loop_idx = ps->mlooptri_eval[tri_index].tri[fidx1];
3215             LoopSeamData *seam_data = &ps->loopSeamData[loop_idx];
3216             float(*seam_uvs)[2] = seam_data->seam_uvs;
3217
3218             if (is_ortho) {
3219               fac1 = line_point_factor_v2(bucket_clip_edges[0], vCoSS[fidx1], vCoSS[fidx2]);
3220               fac2 = line_point_factor_v2(bucket_clip_edges[1], vCoSS[fidx1], vCoSS[fidx2]);
3221             }
3222             else {
3223               fac1 = screen_px_line_point_factor_v2_persp(
3224                   ps, bucket_clip_edges[0], vCo[fidx1], vCo[fidx2]);
3225               fac2 = screen_px_line_point_factor_v2_persp(
3226                   ps, bucket_clip_edges[1], vCo[fidx1], vCo[fidx2]);
3227             }
3228
3229             interp_v2_v2v2(seam_subsection[0], lt_uv_pxoffset[fidx1], lt_uv_pxoffset[fidx2], fac1);
3230             interp_v2_v2v2(seam_subsection[1], lt_uv_pxoffset[fidx1], lt_uv_pxoffset[fidx2], fac2);
3231
3232             interp_v2_v2v2(seam_subsection[2], seam_uvs[0], seam_uvs[1], fac2);
3233             interp_v2_v2v2(seam_subsection[3], seam_uvs[0], seam_uvs[1], fac1);
3234
3235             /* if the bucket_clip_edges values Z values was kept we could avoid this
3236              * Inset needs to be added so occlusion tests wont hit adjacent faces */
3237             interp_v3_v3v3(edge_verts_inset_clip[0], insetCos[fidx1], insetCos[fidx2], fac1);
3238             interp_v3_v3v3(edge_verts_inset_clip[1], insetCos[fidx1], insetCos[fidx2], fac2);
3239
3240             if (pixel_bounds_uv(seam_subsection, &bounds_px, ibuf->x, ibuf->y)) {
3241               /* bounds between the seam rect and the uvspace bucket pixels */
3242
3243               has_isect = 0;
3244               for (y = bounds_px.ymin; y < bounds_px.ymax; y++) {
3245                 // uv[1] = (((float)y) + 0.5f) / (float)ibuf->y;
3246                 /* use offset uvs instead */
3247                 uv[1] = (float)y / ibuf_yf;
3248
3249                 has_x_isect = 0;
3250                 for (x = bounds_px.xmin; x < bounds_px.xmax; x++) {
3251                   float puv[2] = {(float)x, (float)y};
3252                   bool in_bounds;
3253                   //uv[0] = (((float)x) + 0.5f) / (float)ibuf->x;
3254                   /* use offset uvs instead */
3255                   uv[0] = (float)x / ibuf_xf;
3256
3257                   /* test we're inside uvspace bucket and triangle bounds */
3258                   if (equals_v2v2(seam_uvs[0], seam_uvs[1])) {
3259                     in_bounds = isect_point_tri_v2(uv, UNPACK3(seam_subsection));
3260                   }
3261                   else {
3262                     in_bounds = isect_point_quad_v2(uv, UNPACK4(seam_subsection));
3263                   }
3264
3265                   if (in_bounds) {
3266                     if ((seam_data->corner_dist_sq[0] > 0.0f) &&
3267                         (len_squared_v2v2(puv, seam_data->seam_puvs[0]) <
3268                          seam_data->corner_dist_sq[0]) &&
3269                         (len_squared_v2v2(puv, lt_puv[fidx1]) > ps->seam_bleed_px_sq)) {
3270                       in_bounds = false;
3271                     }
3272                     else if ((seam_data->corner_dist_sq[1] > 0.0f) &&
3273                              (len_squared_v2v2(puv, seam_data->seam_puvs[1]) <
3274                               seam_data->corner_dist_sq[1]) &&
3275                              (len_squared_v2v2(puv, lt_puv[fidx2]) > ps->seam_bleed_px_sq)) {
3276                       in_bounds = false;
3277                     }
3278                   }
3279
3280                   if (in_bounds) {
3281                     float pixel_on_edge[4];
3282                     float fac;
3283
3284                     if (is_ortho) {
3285                       screen_px_from_ortho(
3286                           uv, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, pixelScreenCo, w);
3287                     }
3288                     else {
3289                       screen_px_from_persp(
3290                           uv, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, pixelScreenCo, w);
3291                     }
3292
3293                     /* We need the coord of the pixel on the edge, for the occlusion query. */
3294                     fac = resolve_quad_u_v2(uv, UNPACK4(seam_subsection));
3295                     interp_v3_v3v3(
3296                         pixel_on_edge, edge_verts_inset_clip[0], edge_verts_inset_clip[1], fac);
3297
3298                     if (!is_ortho) {
3299                       pixel_on_edge[3] = 1.0f;
3300                       /* cast because of const */
3301                       mul_m4_v4((float(*)[4])ps->projectMat, pixel_on_edge);
3302                       pixel_on_edge[0] = (float)(ps->winx * 0.5f) +
3303                                          (ps->winx * 0.5f) * pixel_on_edge[0] / pixel_on_edge[3];
3304                       pixel_on_edge[1] = (float)(ps->winy * 0.5f) +
3305                                          (ps->winy * 0.5f) * pixel_on_edge[1] / pixel_on_edge[3];
3306                       /* Use the depth for bucket point occlusion */
3307                       pixel_on_edge[2] = pixel_on_edge[2] / pixel_on_edge[3];
3308                     }
3309
3310                     if ((ps->do_occlude == false) ||
3311                         !project_bucket_point_occluded(
3312                             ps, bucketFaceNodes, tri_index, pixel_on_edge)) {
3313                       /* a pity we need to get the worldspace
3314                        * pixel location here */
3315                       if (do_clip || do_3d_mapping) {
3316                         interp_v3_v3v3v3(wco, vCo[0], vCo[1], vCo[2], w);
3317
3318                         if (do_clip && ED_view3d_clipping_test(ps->rv3d, wco, true)) {
3319                           /* Watch out that no code below
3320                            * this needs to run */
3321                           continue;
3322                         }
3323                       }
3324
3325                       mask = project_paint_uvpixel_mask(ps, tri_index, w);
3326
3327                       if (mask > 0.0f) {
3328                         BLI_linklist_prepend_arena(
3329                             bucketPixelNodes,
3330                             project_paint_uvpixel_init(
3331                                 ps, arena, &tinf, x, y, mask, tri_index, pixelScreenCo, wco, w),
3332                             arena);
3333                       }
3334                     }
3335                   }
3336                   else if (has_x_isect) {
3337                     /* assuming the face is not a bow-tie - we know
3338                      * we cant intersect again on the X */
3339                     break;
3340                   }
3341                 }
3342
3343 #  if 0 /* TODO - investigate why this dosnt work sometimes! it should! */
3344                 /* no intersection for this entire row,
3345                  * after some intersection above means we can quit now */
3346                 if (has_x_isect == 0 && has_isect) {
3347                   break;
3348                 }
3349 #  endif
3350               }
3351             }
3352           }
3353         }
3354       }
3355     }
3356   }
3357 #else
3358   UNUSED_VARS(vCo, threaded);
3359 #endif  // PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
3360 }
3361
3362 /**
3363  * Takes floating point screenspace min/max and
3364  * returns int min/max to be used as indices for ps->bucketRect, ps->bucketFlags
3365  */
3366 static void project_paint_bucket_bounds(const ProjPaintState *ps,
3367                                         const float min[2],
3368                                         const float max[2],
3369                                         int bucketMin[2],
3370                                         int bucketMax[2])
3371 {
3372   /* divide by bucketWidth & bucketHeight so the bounds are offset in bucket grid units */
3373
3374   /* XXX: the offset of 0.5 is always truncated to zero and the offset of 1.5f
3375    * is always truncated to 1, is this really correct?? - jwilkins */
3376
3377   /* these offsets of 0.5 and 1.5 seem odd but they are correct */
3378   bucketMin[0] =
3379       (int)((int)(((float)(min[0] - ps->screenMin[0]) / ps->screen_width) * ps->buckets_x) + 0.5f);
3380   bucketMin[1] = (int)((int)(((float)(min[1] - ps->screenMin[1]) / ps->screen_height) *
3381                              ps->buckets_y) +
3382                        0.5f);
3383
3384   bucketMax[0] =
3385       (int)((int)(((float)(max[0] - ps->screenMin[0]) / ps->screen_width) * ps->buckets_x) + 1.5f);
3386   bucketMax[1] = (int)((int)(((float)(max[1] - ps->screenMin[1]) / ps->screen_height) *
3387                              ps->buckets_y) +
3388                        1.5f);
3389
3390   /* in case the rect is outside the mesh 2d bounds */
3391   CLAMP(bucketMin[0], 0, ps->buckets_x);
3392   CLAMP(bucketMin[1], 0, ps->buckets_y);
3393
3394   CLAMP(bucketMax[0], 0, ps->buckets_x);
3395   CLAMP(bucketMax[1], 0, ps->buckets_y);
3396 }
3397
3398 /* set bucket_bounds to a screen space-aligned floating point bound-box */
3399 static void project_bucket_bounds(const ProjPaintState *ps,
3400                                   const int bucket_x,
3401                                   const int bucket_y,
3402                                   rctf *bucket_bounds)
3403 {
3404   /* left */
3405   bucket_bounds->xmin = (ps->screenMin[0] + ((bucket_x) * (ps->screen_width / ps->buckets_x)));
3406   /* right */
3407   bucket_bounds->xmax = (ps->screenMin[0] + ((bucket_x + 1) * (ps->screen_width / ps->buckets_x)));