Movie Clip Node: skip putting frame to cache when rendering animation
[blender.git] / source / blender / blenkernel / intern / anim.c
1 /*
2  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
6  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
7  * of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
16  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
17  *
18  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
19  * All rights reserved.
20  *
21  * The Original Code is: all of this file.
22  *
23  * Contributor(s): none yet.
24  *
25  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
26  */
27
28 /** \file blender/blenkernel/intern/anim.c
29  *  \ingroup bke
30  */
31
32 #include <stdio.h>
33 #include <math.h>
34 #include <string.h>
35
36 #include "MEM_guardedalloc.h"
37
38 #include "BLI_blenlib.h"
39 #include "BLI_math.h"
40 #include "BLI_rand.h"
41 #include "BLI_utildefines.h"
42
43 #include "DNA_anim_types.h"
44 #include "DNA_armature_types.h"
45 #include "DNA_group_types.h"
46 #include "DNA_key_types.h"
47 #include "DNA_mesh_types.h"
48 #include "DNA_meshdata_types.h"
49 #include "DNA_scene_types.h"
50 #include "DNA_vfont_types.h"
51
52 #include "BKE_animsys.h"
53 #include "BKE_curve.h"
54 #include "BKE_DerivedMesh.h"
55 #include "BKE_depsgraph.h"
56 #include "BKE_font.h"
57 #include "BKE_group.h"
58 #include "BKE_global.h"
59 #include "BKE_key.h"
60 #include "BKE_lattice.h"
61 #include "BKE_main.h"
62 #include "BKE_mesh.h"
63 #include "BKE_object.h"
64 #include "BKE_particle.h"
65 #include "BKE_scene.h"
66 #include "BKE_utildefines.h"
67 #include "BKE_tessmesh.h"
68 #include "BKE_depsgraph.h"
69 #include "BKE_anim.h"
70 #include "BKE_report.h"
71
72
73 // XXX bad level call...
74
75 /* --------------------- */
76 /* forward declarations */
77
78 static void object_duplilist_recursive(ID *id, Scene *scene, Object *ob, ListBase *duplilist, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated);
79
80 /* ******************************************************************** */
81 /* Animation Visualization */
82
83 /* Initialize the default settings for animation visualization */
84 void animviz_settings_init(bAnimVizSettings *avs)
85 {
86         /* sanity check */
87         if (avs == NULL)
88                 return;
89
90         /* ghosting settings */
91         avs->ghost_bc = avs->ghost_ac = 10;
92
93         avs->ghost_sf = 1; /* xxx - take from scene instead? */
94         avs->ghost_ef = 250; /* xxx - take from scene instead? */
95
96         avs->ghost_step = 1;
97
98
99         /* path settings */
100         avs->path_bc = avs->path_ac = 10;
101
102         avs->path_sf = 1; /* xxx - take from scene instead? */
103         avs->path_ef = 250; /* xxx - take from scene instead? */
104
105         avs->path_viewflag = (MOTIONPATH_VIEW_KFRAS | MOTIONPATH_VIEW_KFNOS);
106
107         avs->path_step = 1;
108 }
109
110 /* ------------------- */
111
112 /* Free the given motion path's cache */
113 void animviz_free_motionpath_cache(bMotionPath *mpath) 
114 {
115         /* sanity check */
116         if (mpath == NULL) 
117                 return;
118                 
119         /* free the path if necessary */
120         if (mpath->points)
121                 MEM_freeN(mpath->points);
122         
123         /* reset the relevant parameters */
124         mpath->points = NULL;
125         mpath->length = 0;
126 }
127
128 /* Free the given motion path instance and its data 
129  * NOTE: this frees the motion path given!
130  */
131 void animviz_free_motionpath(bMotionPath *mpath)
132 {
133         /* sanity check */
134         if (mpath == NULL)
135                 return;
136         
137         /* free the cache first */
138         animviz_free_motionpath_cache(mpath);
139         
140         /* now the instance itself */
141         MEM_freeN(mpath);
142 }
143
144 /* ------------------- */
145
146 /* Setup motion paths for the given data
147  * - Only used when explicitly calculating paths on bones which may/may not be consider already
148  *
149  * < scene: current scene (for frame ranges, etc.)
150  * < ob: object to add paths for (must be provided)
151  * < pchan: posechannel to add paths for (optional; if not provided, object-paths are assumed)
152  */
153 bMotionPath *animviz_verify_motionpaths(ReportList *reports, Scene *scene, Object *ob, bPoseChannel *pchan)
154 {
155         bAnimVizSettings *avs;
156         bMotionPath *mpath, **dst;
157         
158         /* sanity checks */
159         if (ELEM(NULL, scene, ob))
160                 return NULL;
161                 
162         /* get destination data */
163         if (pchan) {
164                 /* paths for posechannel - assume that posechannel belongs to the object */
165                 avs = &ob->pose->avs;
166                 dst = &pchan->mpath;
167         }
168         else {
169                 /* paths for object */
170                 avs = &ob->avs;
171                 dst = &ob->mpath;
172         }
173
174         /* avoid 0 size allocs */
175         if (avs->path_sf >= avs->path_ef) {
176                 BKE_reportf(reports, RPT_ERROR,
177                             "Motion Path frame extents invalid for %s (%d to %d).%s\n",
178                             (pchan) ? pchan->name : ob->id.name,
179                             avs->path_sf, avs->path_ef,
180                             (avs->path_sf == avs->path_ef) ? " Cannot have single-frame paths." : "");
181                 return NULL;
182         }
183
184         /* if there is already a motionpath, just return that,
185          * provided it's settings are ok (saves extra free+alloc)
186          */
187         if (*dst != NULL) {
188                 int expected_length = avs->path_ef - avs->path_sf;
189                 
190                 mpath = *dst;
191                 
192                 /* path is "valid" if length is valid, but must also be of the same length as is being requested */
193                 if ((mpath->start_frame != mpath->end_frame) && (mpath->length > 0)) {
194                         /* outer check ensures that we have some curve data for this path */
195                         if (mpath->length == expected_length) {
196                                 /* return/use this as it is already valid length */
197                                 return mpath;
198                         }
199                         else {
200                                 /* clear the existing path (as the range has changed), and reallocate below */
201                                 animviz_free_motionpath_cache(mpath);
202                         }
203                 }
204         }
205         else {
206                 /* create a new motionpath, and assign it */
207                 mpath = MEM_callocN(sizeof(bMotionPath), "bMotionPath");
208                 *dst = mpath;
209         }
210         
211         /* set settings from the viz settings */
212         mpath->start_frame = avs->path_sf;
213         mpath->end_frame = avs->path_ef;
214         
215         mpath->length = mpath->end_frame - mpath->start_frame;
216         
217         if (avs->path_bakeflag & MOTIONPATH_BAKE_HEADS)
218                 mpath->flag |= MOTIONPATH_FLAG_BHEAD;
219         else
220                 mpath->flag &= ~MOTIONPATH_FLAG_BHEAD;
221         
222         /* allocate a cache */
223         mpath->points = MEM_callocN(sizeof(bMotionPathVert) * mpath->length, "bMotionPathVerts");
224         
225         /* tag viz settings as currently having some path(s) which use it */
226         avs->path_bakeflag |= MOTIONPATH_BAKE_HAS_PATHS;
227         
228         /* return it */
229         return mpath;
230 }
231
232 /* ------------------- */
233
234 /* Motion path needing to be baked (mpt) */
235 typedef struct MPathTarget {
236         struct MPathTarget *next, *prev;
237         
238         bMotionPath *mpath;         /* motion path in question */
239         
240         Object *ob;                 /* source object */
241         bPoseChannel *pchan;        /* source posechannel (if applicable) */
242 } MPathTarget;
243
244 /* ........ */
245
246 /* get list of motion paths to be baked for the given object
247  *  - assumes the given list is ready to be used
248  */
249 /* TODO: it would be nice in future to be able to update objects dependent on these bones too? */
250 void animviz_get_object_motionpaths(Object *ob, ListBase *targets)
251 {
252         MPathTarget *mpt;
253         
254         /* object itself first */
255         if ((ob->avs.recalc & ANIMVIZ_RECALC_PATHS) && (ob->mpath)) {
256                 /* new target for object */
257                 mpt = MEM_callocN(sizeof(MPathTarget), "MPathTarget Ob");
258                 BLI_addtail(targets, mpt);
259                 
260                 mpt->mpath = ob->mpath;
261                 mpt->ob = ob;
262         }
263         
264         /* bones */
265         if ((ob->pose) && (ob->pose->avs.recalc & ANIMVIZ_RECALC_PATHS)) {
266                 bArmature *arm = ob->data;
267                 bPoseChannel *pchan;
268                 
269                 for (pchan = ob->pose->chanbase.first; pchan; pchan = pchan->next) {
270                         if ((pchan->bone) && (arm->layer & pchan->bone->layer) && (pchan->mpath)) {
271                                 /* new target for bone */
272                                 mpt = MEM_callocN(sizeof(MPathTarget), "MPathTarget PoseBone");
273                                 BLI_addtail(targets, mpt);
274                                 
275                                 mpt->mpath = pchan->mpath;
276                                 mpt->ob = ob;
277                                 mpt->pchan = pchan;
278                         }
279                 }
280         }
281 }
282
283 /* ........ */
284
285 /* Note on evaluation optimisations:
286  * Optimisations currently used here play tricks with the depsgraph in order to try and 
287  * evaluate as few objects as strictly necessary to get nicer performance under standard
288  * production conditions. For those people who really need the accurate version, 
289  * disable the ifdef (i.e. 1 -> 0) and comment out the call to motionpaths_calc_optimise_depsgraph()
290  */
291
292 /* tweak the object ordering to trick depsgraph into making MotionPath calculations run faster */
293 static void motionpaths_calc_optimise_depsgraph(Scene *scene, ListBase *targets)
294 {
295         Base *base, *baseNext;
296         MPathTarget *mpt;
297         
298         /* make sure our temp-tag isn't already in use */
299         for (base = scene->base.first; base; base = base->next)
300                 base->object->flag &= ~BA_TEMP_TAG;
301         
302         /* for each target, dump its object to the start of the list if it wasn't moved already */
303         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
304                 for (base = scene->base.first; base; base = baseNext) {
305                         baseNext = base->next;
306                         
307                         if ((base->object == mpt->ob) && !(mpt->ob->flag & BA_TEMP_TAG)) {
308                                 BLI_remlink(&scene->base, base);
309                                 BLI_addhead(&scene->base, base);
310                                 
311                                 mpt->ob->flag |= BA_TEMP_TAG;
312
313                                 /* we really don't need to continue anymore once this happens, but this line might really 'break' */
314                                 break;
315                         }
316                 }
317         }
318         
319         /* "brew me a list that's sorted a bit faster now depsy" */
320         DAG_scene_sort(G.main, scene);
321 }
322
323 /* update scene for current frame */
324 static void motionpaths_calc_update_scene(Scene *scene)
325 {
326 #if 1 // 'production' optimisations always on
327         Base *base, *last = NULL;
328         
329         /* only stuff that moves or needs display still */
330         DAG_scene_update_flags(G.main, scene, scene->lay, TRUE);
331         
332         /* find the last object with the tag 
333          * - all those afterwards are assumed to not be relevant for our calculations
334          */
335         /* optimize further by moving out... */
336         for (base = scene->base.first; base; base = base->next) {
337                 if (base->object->flag & BA_TEMP_TAG)
338                         last = base;
339         }
340         
341         /* perform updates for tagged objects */
342         /* XXX: this will break if rigs depend on scene or other data that
343          * is animated but not attached to/updatable from objects */
344         for (base = scene->base.first; base; base = base->next) {
345                 /* update this object */
346                 BKE_object_handle_update(scene, base->object);
347                 
348                 /* if this is the last one we need to update, let's stop to save some time */
349                 if (base == last)
350                         break;
351         }
352 #else // original, 'always correct' version
353           /* do all updates
354            *  - if this is too slow, resort to using a more efficient way
355            *    that doesn't force complete update, but for now, this is the
356            *    most accurate way!
357            */
358         BKE_scene_update_for_newframe(G.main, scene, scene->lay); /* XXX this is the best way we can get anything moving */
359 #endif
360 }
361
362 /* ........ */
363
364 /* perform baking for the targets on the current frame */
365 static void motionpaths_calc_bake_targets(Scene *scene, ListBase *targets)
366 {
367         MPathTarget *mpt;
368         
369         /* for each target, check if it can be baked on the current frame */
370         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
371                 bMotionPath *mpath = mpt->mpath;
372                 bMotionPathVert *mpv;
373                 
374                 /* current frame must be within the range the cache works for 
375                  *      - is inclusive of the first frame, but not the last otherwise we get buffer overruns
376                  */
377                 if ((CFRA < mpath->start_frame) || (CFRA >= mpath->end_frame))
378                         continue;
379                 
380                 /* get the relevant cache vert to write to */
381                 mpv = mpath->points + (CFRA - mpath->start_frame);
382                 
383                 /* pose-channel or object path baking? */
384                 if (mpt->pchan) {
385                         /* heads or tails */
386                         if (mpath->flag & MOTIONPATH_FLAG_BHEAD) {
387                                 copy_v3_v3(mpv->co, mpt->pchan->pose_head);
388                         }
389                         else {
390                                 copy_v3_v3(mpv->co, mpt->pchan->pose_tail);
391                         }
392                         
393                         /* result must be in worldspace */
394                         mul_m4_v3(mpt->ob->obmat, mpv->co);
395                 }
396                 else {
397                         /* worldspace object location */
398                         copy_v3_v3(mpv->co, mpt->ob->obmat[3]);
399                 }
400         }
401 }
402
403 /* Perform baking of the given object's and/or its bones' transforms to motion paths 
404  *      - scene: current scene
405  *      - ob: object whose flagged motionpaths should get calculated
406  *      - recalc: whether we need to
407  */
408 /* TODO: include reports pointer? */
409 void animviz_calc_motionpaths(Scene *scene, ListBase *targets)
410 {
411         MPathTarget *mpt;
412         int sfra, efra;
413         int cfra;
414         
415         /* sanity check */
416         if (ELEM(NULL, targets, targets->first))
417                 return;
418         
419         /* set frame values */
420         cfra = CFRA;
421         sfra = efra = cfra;
422         
423         /* TODO: this method could be improved...
424          * 1) max range for standard baking
425          * 2) minimum range for recalc baking (i.e. between keyframes, but how?) */
426         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
427                 /* try to increase area to do (only as much as needed) */
428                 sfra = MIN2(sfra, mpt->mpath->start_frame);
429                 efra = MAX2(efra, mpt->mpath->end_frame);
430         }
431         if (efra <= sfra) return;
432         
433         /* optimize the depsgraph for faster updates */
434         /* TODO: whether this is used should depend on some setting for the level of optimisations used */
435         motionpaths_calc_optimise_depsgraph(scene, targets);
436         
437         /* calculate path over requested range */
438         for (CFRA = sfra; CFRA <= efra; CFRA++) {
439                 /* update relevant data for new frame */
440                 motionpaths_calc_update_scene(scene);
441                 
442                 /* perform baking for targets */
443                 motionpaths_calc_bake_targets(scene, targets);
444         }
445         
446         /* reset original environment */
447         CFRA = cfra;
448         motionpaths_calc_update_scene(scene);
449         
450         /* clear recalc flags from targets */
451         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
452                 bAnimVizSettings *avs;
453                 
454                 /* get pointer to animviz settings for each target */
455                 if (mpt->pchan)
456                         avs = &mpt->ob->pose->avs;
457                 else
458                         avs = &mpt->ob->avs;
459                 
460                 /* clear the flag requesting recalculation of targets */
461                 avs->recalc &= ~ANIMVIZ_RECALC_PATHS;
462         }
463 }
464
465 /* ******************************************************************** */
466 /* Curve Paths - for curve deforms and/or curve following */
467
468 /* free curve path data 
469  * NOTE: frees the path itself!
470  * NOTE: this is increasingly inaccurate with non-uniform BevPoint subdivisions [#24633]
471  */
472 void free_path(Path *path)
473 {
474         if (path->data) MEM_freeN(path->data);
475         MEM_freeN(path);
476 }
477
478 /* calculate a curve-deform path for a curve 
479  *  - only called from displist.c -> do_makeDispListCurveTypes
480  */
481 void calc_curvepath(Object *ob)
482 {
483         BevList *bl;
484         BevPoint *bevp, *bevpn, *bevpfirst, *bevplast;
485         PathPoint *pp;
486         Curve *cu;
487         Nurb *nu;
488         Path *path;
489         float *fp, *dist, *maxdist, xyz[3];
490         float fac, d = 0, fac1, fac2;
491         int a, tot, cycl = 0;
492         ListBase *nurbs;
493         
494         /* in a path vertices are with equal differences: path->len = number of verts */
495         /* NOW WITH BEVELCURVE!!! */
496         
497         if (ob == NULL || ob->type != OB_CURVE) return;
498         cu = ob->data;
499
500         nurbs = BKE_curve_nurbs_get(cu);
501         nu = nurbs->first;
502
503         if (cu->path) free_path(cu->path);
504         cu->path = NULL;
505         
506         bl = cu->bev.first;
507         if (bl == NULL || !bl->nr) return;
508
509         cu->path = path = MEM_callocN(sizeof(Path), "calc_curvepath");
510         
511         /* if POLY: last vertice != first vertice */
512         cycl = (bl->poly != -1);
513         
514         if (cycl) tot = bl->nr;
515         else tot = bl->nr - 1;
516         
517         path->len = tot + 1;
518         /* exception: vector handle paths and polygon paths should be subdivided at least a factor resolu */
519         if (path->len < nu->resolu * SEGMENTSU(nu)) path->len = nu->resolu * SEGMENTSU(nu);
520         
521         dist = (float *)MEM_mallocN((tot + 1) * 4, "calcpathdist");
522
523         /* all lengths in *dist */
524         bevp = bevpfirst = (BevPoint *)(bl + 1);
525         fp = dist;
526         *fp = 0;
527         for (a = 0; a < tot; a++) {
528                 fp++;
529                 if (cycl && a == tot - 1)
530                         sub_v3_v3v3(xyz, bevpfirst->vec, bevp->vec);
531                 else
532                         sub_v3_v3v3(xyz, (bevp + 1)->vec, bevp->vec);
533                 
534                 *fp = *(fp - 1) + len_v3(xyz);
535                 bevp++;
536         }
537         
538         path->totdist = *fp;
539         
540         /* the path verts  in path->data */
541         /* now also with TILT value */
542         pp = path->data = (PathPoint *)MEM_callocN(sizeof(PathPoint) * path->len, "pathdata");
543
544         bevp = bevpfirst;
545         bevpn = bevp + 1;
546         bevplast = bevpfirst + (bl->nr - 1);
547         fp = dist + 1;
548         maxdist = dist + tot;
549         fac = 1.0f / ((float)path->len - 1.0f);
550         fac = fac * path->totdist;
551         
552         for (a = 0; a < path->len; a++) {
553                 
554                 d = ((float)a) * fac;
555                 
556                 /* we're looking for location (distance) 'd' in the array */
557                 while ((d >= *fp) && fp < maxdist) {
558                         fp++;
559                         if (bevp < bevplast) bevp++;
560                         bevpn = bevp + 1;
561                         if (bevpn > bevplast) {
562                                 if (cycl) bevpn = bevpfirst;
563                                 else bevpn = bevplast;
564                         }
565                 }
566                 
567                 fac1 = *(fp) - *(fp - 1);
568                 fac2 = *(fp) - d;
569                 fac1 = fac2 / fac1;
570                 fac2 = 1.0f - fac1;
571                 
572                 interp_v3_v3v3(pp->vec, bevp->vec, bevpn->vec, fac2);
573                 pp->vec[3] = fac1 * bevp->alfa + fac2 * bevpn->alfa;
574                 pp->radius = fac1 * bevp->radius + fac2 * bevpn->radius;
575                 pp->weight = fac1 * bevp->weight + fac2 * bevpn->weight;
576                 interp_qt_qtqt(pp->quat, bevp->quat, bevpn->quat, fac2);
577                 normalize_qt(pp->quat);
578                 
579                 pp++;
580         }
581         
582         MEM_freeN(dist);
583 }
584
585
586 /* is this only used internally?*/
587 int interval_test(int min, int max, int p1, int cycl)
588 {
589         if (cycl) {
590                 if (p1 < min) 
591                         p1 =  ((p1 - min) % (max - min + 1)) + max + 1;
592                 else if (p1 > max)
593                         p1 =  ((p1 - min) % (max - min + 1)) + min;
594         }
595         else {
596                 if (p1 < min) p1 = min;
597                 else if (p1 > max) p1 = max;
598         }
599         return p1;
600 }
601
602
603 /* calculate the deformation implied by the curve path at a given parametric position,
604  * and returns whether this operation succeeded.
605  *
606  * note: ctime is normalized range <0-1>
607  *
608  * returns OK: 1/0
609  */
610 int where_on_path(Object *ob, float ctime, float vec[4], float dir[3], float quat[4], float *radius, float *weight)
611 {
612         Curve *cu;
613         Nurb *nu;
614         BevList *bl;
615         Path *path;
616         PathPoint *pp, *p0, *p1, *p2, *p3;
617         float fac;
618         float data[4];
619         int cycl = 0, s0, s1, s2, s3;
620
621         if (ob == NULL || ob->type != OB_CURVE) return 0;
622         cu = ob->data;
623         if (cu->path == NULL || cu->path->data == NULL) {
624                 printf("no path!\n");
625                 return 0;
626         }
627         path = cu->path;
628         pp = path->data;
629         
630         /* test for cyclic */
631         bl = cu->bev.first;
632         if (!bl) return 0;
633         if (!bl->nr) return 0;
634         if (bl->poly > -1) cycl = 1;
635
636         ctime *= (path->len - 1);
637         
638         s1 = (int)floor(ctime);
639         fac = (float)(s1 + 1) - ctime;
640
641         /* path->len is corected for cyclic */
642         s0 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 - 1, cycl);
643         s1 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1, cycl);
644         s2 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 + 1, cycl);
645         s3 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 + 2, cycl);
646
647         p0 = pp + s0;
648         p1 = pp + s1;
649         p2 = pp + s2;
650         p3 = pp + s3;
651
652         /* note, commented out for follow constraint */
653         //if (cu->flag & CU_FOLLOW) {
654
655         key_curve_tangent_weights(1.0f - fac, data, KEY_BSPLINE);
656
657         interp_v3_v3v3v3v3(dir, p0->vec, p1->vec, p2->vec, p3->vec, data);
658
659         /* make compatible with vectoquat */
660         negate_v3(dir);
661         //}
662         
663         nu = cu->nurb.first;
664
665         /* make sure that first and last frame are included in the vectors here  */
666         if (nu->type == CU_POLY) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_LINEAR);
667         else if (nu->type == CU_BEZIER) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_LINEAR);
668         else if (s0 == s1 || p2 == p3) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_CARDINAL);
669         else key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_BSPLINE);
670
671         vec[0] = data[0] * p0->vec[0] + data[1] * p1->vec[0] + data[2] * p2->vec[0] + data[3] * p3->vec[0]; /* X */
672         vec[1] = data[0] * p0->vec[1] + data[1] * p1->vec[1] + data[2] * p2->vec[1] + data[3] * p3->vec[1]; /* Y */
673         vec[2] = data[0] * p0->vec[2] + data[1] * p1->vec[2] + data[2] * p2->vec[2] + data[3] * p3->vec[2]; /* Z */
674         vec[3] = data[0] * p0->vec[3] + data[1] * p1->vec[3] + data[2] * p2->vec[3] + data[3] * p3->vec[3]; /* Tilt, should not be needed since we have quat still used */
675
676         if (quat) {
677                 float totfac, q1[4], q2[4];
678
679                 totfac = data[0] + data[3];
680                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(q1, p0->quat, p3->quat, data[3] / totfac);
681                 else copy_qt_qt(q1, p1->quat);
682
683                 totfac = data[1] + data[2];
684                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(q2, p1->quat, p2->quat, data[2] / totfac);
685                 else copy_qt_qt(q2, p3->quat);
686
687                 totfac = data[0] + data[1] + data[2] + data[3];
688                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(quat, q1, q2, (data[1] + data[2]) / totfac);
689                 else copy_qt_qt(quat, q2);
690         }
691
692         if (radius)
693                 *radius = data[0] * p0->radius + data[1] * p1->radius + data[2] * p2->radius + data[3] * p3->radius;
694
695         if (weight)
696                 *weight = data[0] * p0->weight + data[1] * p1->weight + data[2] * p2->weight + data[3] * p3->weight;
697
698         return 1;
699 }
700
701 /* ******************************************************************** */
702 /* Dupli-Geometry */
703
704 static DupliObject *new_dupli_object(ListBase *lb, Object *ob, float mat[][4], int lay, int index, int par_index, int type, int animated)
705 {
706         DupliObject *dob = MEM_callocN(sizeof(DupliObject), "dupliobject");
707         
708         BLI_addtail(lb, dob);
709         dob->ob = ob;
710         copy_m4_m4(dob->mat, mat);
711         copy_m4_m4(dob->omat, ob->obmat);
712         dob->origlay = ob->lay;
713         dob->index = index;
714         dob->particle_index = par_index;
715         dob->type = type;
716         dob->animated = (type == OB_DUPLIGROUP) && animated;
717         ob->lay = lay;
718         
719         return dob;
720 }
721
722 static void group_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *ob, int par_index, int level, int animated)
723 {
724         DupliObject *dob;
725         Group *group;
726         GroupObject *go;
727         float mat[4][4], tmat[4][4];
728         
729         if (ob->dup_group == NULL) return;
730         group = ob->dup_group;
731         
732         /* simple preventing of too deep nested groups */
733         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
734         
735         /* handles animated groups, and */
736         /* we need to check update for objects that are not in scene... */
737         group_handle_recalc_and_update(scene, ob, group);
738         animated = animated || group_is_animated(ob, group);
739         
740         for (go = group->gobject.first; go; go = go->next) {
741                 /* note, if you check on layer here, render goes wrong... it still deforms verts and uses parent imat */
742                 if (go->ob != ob) {
743                         
744                         /* group dupli offset, should apply after everything else */
745                         if (!is_zero_v3(group->dupli_ofs)) {
746                                 copy_m4_m4(tmat, go->ob->obmat);
747                                 sub_v3_v3v3(tmat[3], tmat[3], group->dupli_ofs);
748                                 mult_m4_m4m4(mat, ob->obmat, tmat);
749                         }
750                         else {
751                                 mult_m4_m4m4(mat, ob->obmat, go->ob->obmat);
752                         }
753                         
754                         dob = new_dupli_object(lb, go->ob, mat, ob->lay, 0, par_index, OB_DUPLIGROUP, animated);
755
756                         /* check the group instance and object layers match, also that the object visible flags are ok. */
757                         if ((dob->origlay & group->layer) == 0 ||
758                             (G.rendering == 0 && dob->ob->restrictflag & OB_RESTRICT_VIEW) ||
759                             (G.rendering && dob->ob->restrictflag & OB_RESTRICT_RENDER))
760                         {
761                                 dob->no_draw = TRUE;
762                         }
763                         else {
764                                 dob->no_draw = FALSE;
765                         }
766
767                         if (go->ob->transflag & OB_DUPLI) {
768                                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->mat);
769                                 object_duplilist_recursive(&group->id, scene, go->ob, lb, ob->obmat, par_index, level + 1, animated);
770                                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->omat);
771                         }
772                 }
773         }
774 }
775
776 static void frames_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *ob, int par_index, int level, int animated)
777 {
778         extern int enable_cu_speed; /* object.c */
779         Object copyob;
780         int cfrao = scene->r.cfra;
781         int dupend = ob->dupend;
782         
783         /* simple prevention of too deep nested groups */
784         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
785         
786         /* if we don't have any data/settings which will lead to object movement,
787          * don't waste time trying, as it will all look the same...
788          */
789         if (ob->parent == NULL && ob->constraints.first == NULL && ob->adt == NULL)
790                 return;
791         
792         /* make a copy of the object's original data (before any dupli-data overwrites it) 
793          * as we'll need this to keep track of unkeyed data
794          *      - this doesn't take into account other data that can be reached from the object,
795          *        for example it's shapekeys or bones, hence the need for an update flush at the end
796          */
797         copyob = *ob;
798         
799         /* duplicate over the required range */
800         if (ob->transflag & OB_DUPLINOSPEED) enable_cu_speed = 0;
801         
802         for (scene->r.cfra = ob->dupsta; scene->r.cfra <= dupend; scene->r.cfra++) {
803                 short ok = 1;
804                 
805                 /* - dupoff = how often a frames within the range shouldn't be made into duplis
806                  * - dupon = the length of each "skipping" block in frames
807                  */
808                 if (ob->dupoff) {
809                         ok = scene->r.cfra - ob->dupsta;
810                         ok = ok % (ob->dupon + ob->dupoff);
811                         ok = (ok < ob->dupon);
812                 }
813                 
814                 if (ok) {       
815                         DupliObject *dob;
816                         
817                         /* WARNING: doing animation updates in this way is not terribly accurate, as the dependencies
818                          * and/or other objects which may affect this object's transforms are not updated either.
819                          * However, this has always been the way that this worked (i.e. pre 2.5), so I guess that it'll be fine!
820                          */
821                         BKE_animsys_evaluate_animdata(scene, &ob->id, ob->adt, (float)scene->r.cfra, ADT_RECALC_ANIM); /* ob-eval will do drivers, so we don't need to do them */
822                         BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, (float)scene->r.cfra);
823                         
824                         dob = new_dupli_object(lb, ob, ob->obmat, ob->lay, scene->r.cfra, par_index, OB_DUPLIFRAMES, animated);
825                         copy_m4_m4(dob->omat, copyob.obmat);
826                 }
827         }
828
829         enable_cu_speed = 1;
830         
831         /* reset frame to original frame, then re-evaluate animation as above 
832          * as 2.5 animation data may have far-reaching consequences
833          */
834         scene->r.cfra = cfrao;
835         
836         BKE_animsys_evaluate_animdata(scene, &ob->id, ob->adt, (float)scene->r.cfra, ADT_RECALC_ANIM); /* ob-eval will do drivers, so we don't need to do them */
837         BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, (float)scene->r.cfra);
838         
839         /* but, to make sure unkeyed object transforms are still sane, 
840          * let's copy object's original data back over
841          */
842         *ob = copyob;
843 }
844
845 typedef struct VertexDupliData {
846         ID *id; /* scene or group, for recursive loops */
847         int level;
848         int animated;
849         ListBase *lb;
850         float pmat[4][4];
851         float obmat[4][4]; /* Only used for dupliverts inside dupligroups, where the ob->obmat is modified */
852         Scene *scene;
853         Object *ob, *par;
854         float (*orco)[3];
855         int par_index;
856 } VertexDupliData;
857
858 /* ------------- */
859
860 static void vertex_dupli__mapFunc(void *userData, int index, const float co[3],
861                                   const float no_f[3], const short no_s[3])
862 {
863         DupliObject *dob;
864         VertexDupliData *vdd = userData;
865         float vec[3], q2[4], mat[3][3], tmat[4][4], obmat[4][4];
866         int origlay;
867         
868         mul_v3_m4v3(vec, vdd->pmat, co);
869         sub_v3_v3(vec, vdd->pmat[3]);
870         add_v3_v3(vec, vdd->obmat[3]);
871         
872         copy_m4_m4(obmat, vdd->obmat);
873         copy_v3_v3(obmat[3], vec);
874         
875         if (vdd->par->transflag & OB_DUPLIROT) {
876                 if (no_f) {
877                         vec[0] = -no_f[0]; vec[1] = -no_f[1]; vec[2] = -no_f[2];
878                 }
879                 else if (no_s) {
880                         vec[0] = -no_s[0]; vec[1] = -no_s[1]; vec[2] = -no_s[2];
881                 }
882                 
883                 vec_to_quat(q2, vec, vdd->ob->trackflag, vdd->ob->upflag);
884                 
885                 quat_to_mat3(mat, q2);
886                 copy_m4_m4(tmat, obmat);
887                 mul_m4_m4m3(obmat, tmat, mat);
888         }
889
890         origlay = vdd->ob->lay;
891         
892         dob = new_dupli_object(vdd->lb, vdd->ob, obmat, vdd->par->lay, index, vdd->par_index, OB_DUPLIVERTS, vdd->animated);
893
894         /* restore the original layer so that each dupli will have proper dob->origlay */
895         vdd->ob->lay = origlay;
896
897         if (vdd->orco)
898                 copy_v3_v3(dob->orco, vdd->orco[index]);
899         
900         if (vdd->ob->transflag & OB_DUPLI) {
901                 float tmpmat[4][4];
902                 copy_m4_m4(tmpmat, vdd->ob->obmat);
903                 copy_m4_m4(vdd->ob->obmat, obmat); /* pretend we are really this mat */
904                 object_duplilist_recursive((ID *)vdd->id, vdd->scene, vdd->ob, vdd->lb, obmat, vdd->par_index, vdd->level + 1, vdd->animated);
905                 copy_m4_m4(vdd->ob->obmat, tmpmat);
906         }
907 }
908
909 static void vertex_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated)
910 {
911         Object *ob, *ob_iter;
912         Mesh *me = par->data;
913         Base *base = NULL;
914         DerivedMesh *dm;
915         VertexDupliData vdd;
916         Scene *sce = NULL;
917         Group *group = NULL;
918         GroupObject *go = NULL;
919         BMEditMesh *em;
920         float vec[3], no[3], pmat[4][4];
921         int totvert, a, oblay;
922         unsigned int lay;
923         
924         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
925         
926         /* simple preventing of too deep nested groups */
927         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
928         
929         em = me->edit_btmesh;
930         
931         if (em) {
932                 dm = editbmesh_get_derived_cage(scene, par, em, CD_MASK_BAREMESH);
933         }
934         else
935                 dm = mesh_get_derived_deform(scene, par, CD_MASK_BAREMESH);
936         
937         if (G.rendering) {
938                 vdd.orco = (float(*)[3])BKE_mesh_orco_verts_get(par);
939                 BKE_mesh_orco_verts_transform(me, vdd.orco, me->totvert, 0);
940         }
941         else
942                 vdd.orco = NULL;
943         
944         totvert = dm->getNumVerts(dm);
945
946         /* having to loop on scene OR group objects is NOT FUN */
947         if (GS(id->name) == ID_SCE) {
948                 sce = (Scene *)id;
949                 lay = sce->lay;
950                 base = sce->base.first;
951         }
952         else {
953                 group = (Group *)id;
954                 lay = group->layer;
955                 go = group->gobject.first;
956         }
957         
958         /* Start looping on Scene OR Group objects */
959         while (base || go) { 
960                 if (sce) {
961                         ob_iter = base->object;
962                         oblay = base->lay;
963                 }
964                 else {
965                         ob_iter = go->ob;
966                         oblay = ob_iter->lay;
967                 }
968                 
969                 if (lay & oblay && scene->obedit != ob_iter) {
970                         ob = ob_iter->parent;
971                         while (ob) {
972                                 if (ob == par) {
973                                         ob = ob_iter;
974                                         /* End Scene/Group object loop, below is generic */
975                                         
976                                         
977                                         /* par_space_mat - only used for groups so we can modify the space dupli's are in
978                                          * when par_space_mat is NULL ob->obmat can be used instead of ob__obmat
979                                          */
980                                         if (par_space_mat)
981                                                 mult_m4_m4m4(vdd.obmat, par_space_mat, ob->obmat);
982                                         else
983                                                 copy_m4_m4(vdd.obmat, ob->obmat);
984
985                                         vdd.id = id;
986                                         vdd.level = level;
987                                         vdd.animated = animated;
988                                         vdd.lb = lb;
989                                         vdd.ob = ob;
990                                         vdd.scene = scene;
991                                         vdd.par = par;
992                                         copy_m4_m4(vdd.pmat, pmat);
993                                         vdd.par_index = par_index;
994                                         
995                                         /* mballs have a different dupli handling */
996                                         if (ob->type != OB_MBALL) ob->flag |= OB_DONE;  /* doesnt render */
997
998                                         if (me->edit_btmesh) {
999                                                 dm->foreachMappedVert(dm, vertex_dupli__mapFunc, (void *) &vdd);
1000                                         }
1001                                         else {
1002                                                 for (a = 0; a < totvert; a++) {
1003                                                         dm->getVertCo(dm, a, vec);
1004                                                         dm->getVertNo(dm, a, no);
1005                                                         
1006                                                         vertex_dupli__mapFunc(&vdd, a, vec, no, NULL);
1007                                                 }
1008                                         }
1009                                         if (sce) {
1010                                                 /* Set proper layer in case of scene looping,
1011                                                  * in case of groups the object layer will be
1012                                                  * changed when it's duplicated due to the
1013                                                  * group duplication.
1014                                                  */
1015                                                 ob->lay = vdd.par->lay;
1016                                         }
1017                                         
1018                                         break;
1019                                 }
1020                                 ob = ob->parent;
1021                         }
1022                 }
1023                 if (sce) base = base->next;     /* scene loop */
1024                 else go = go->next;             /* group loop */
1025         }
1026
1027         if (vdd.orco)
1028                 MEM_freeN(vdd.orco);
1029         dm->release(dm);
1030 }
1031
1032 static void face_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated)
1033 {
1034         Object *ob, *ob_iter;
1035         Base *base = NULL;
1036         DupliObject *dob;
1037         DerivedMesh *dm;
1038         Mesh *me = par->data;
1039         MLoopUV *mloopuv;
1040         MPoly *mpoly, *mp;
1041         MLoop *mloop;
1042         MVert *mvert;
1043         float pmat[4][4], imat[3][3], (*orco)[3] = NULL, w;
1044         int lay, oblay, totface, a;
1045         Scene *sce = NULL;
1046         Group *group = NULL;
1047         GroupObject *go = NULL;
1048         BMEditMesh *em;
1049         float ob__obmat[4][4]; /* needed for groups where the object matrix needs to be modified */
1050         
1051         /* simple preventing of too deep nested groups */
1052         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1053         
1054         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
1055         em = me->edit_btmesh;
1056
1057         if (em) {
1058                 dm = editbmesh_get_derived_cage(scene, par, em, CD_MASK_BAREMESH);
1059         }
1060         else {
1061                 dm = mesh_get_derived_deform(scene, par, CD_MASK_BAREMESH);
1062         }
1063
1064         totface = dm->getNumPolys(dm);
1065         mpoly = dm->getPolyArray(dm);
1066         mloop = dm->getLoopArray(dm);
1067         mvert = dm->getVertArray(dm);
1068
1069         if (G.rendering) {
1070
1071                 orco = (float(*)[3])BKE_mesh_orco_verts_get(par);
1072                 BKE_mesh_orco_verts_transform(me, orco, me->totvert, 0);
1073                 mloopuv = me->mloopuv;
1074         }
1075         else {
1076                 orco = NULL;
1077                 mloopuv = NULL;
1078         }
1079         
1080         /* having to loop on scene OR group objects is NOT FUN */
1081         if (GS(id->name) == ID_SCE) {
1082                 sce = (Scene *)id;
1083                 lay = sce->lay;
1084                 base = sce->base.first;
1085         }
1086         else {
1087                 group = (Group *)id;
1088                 lay = group->layer;
1089                 go = group->gobject.first;
1090         }
1091         
1092         /* Start looping on Scene OR Group objects */
1093         while (base || go) { 
1094                 if (sce) {
1095                         ob_iter = base->object;
1096                         oblay = base->lay;
1097                 }
1098                 else {
1099                         ob_iter = go->ob;
1100                         oblay = ob_iter->lay;
1101                 }
1102                 
1103                 if (lay & oblay && scene->obedit != ob_iter) {
1104                         ob = ob_iter->parent;
1105                         while (ob) {
1106                                 if (ob == par) {
1107                                         ob = ob_iter;
1108                                         /* End Scene/Group object loop, below is generic */
1109                                         
1110                                         /* par_space_mat - only used for groups so we can modify the space dupli's are in
1111                                          * when par_space_mat is NULL ob->obmat can be used instead of ob__obmat
1112                                          */
1113                                         if (par_space_mat)
1114                                                 mult_m4_m4m4(ob__obmat, par_space_mat, ob->obmat);
1115                                         else
1116                                                 copy_m4_m4(ob__obmat, ob->obmat);
1117                                         
1118                                         copy_m3_m4(imat, ob->parentinv);
1119                                                 
1120                                         /* mballs have a different dupli handling */
1121                                         if (ob->type != OB_MBALL) ob->flag |= OB_DONE;  /* doesnt render */
1122
1123                                         for (a = 0, mp = mpoly; a < totface; a++, mp++) {
1124                                                 int mv1;
1125                                                 int mv2;
1126                                                 int mv3;
1127                                                 /* int mv4; */ /* UNUSED */
1128                                                 float *v1;
1129                                                 float *v2;
1130                                                 float *v3;
1131                                                 /* float *v4; */ /* UNUSED */
1132                                                 float cent[3], quat[4], mat[3][3], mat3[3][3], tmat[4][4], obmat[4][4];
1133                                                 MLoop *loopstart = mloop + mp->loopstart;
1134
1135                                                 if (mp->totloop < 3) {
1136                                                         /* highly unlikely but to be safe */
1137                                                         continue;
1138                                                 }
1139                                                 else {
1140                                                         v1 = mvert[(mv1 = loopstart[0].v)].co;
1141                                                         v2 = mvert[(mv2 = loopstart[1].v)].co;
1142                                                         v3 = mvert[(mv3 = loopstart[2].v)].co;
1143 #if 0
1144                                                         if (mp->totloop > 3) {
1145                                                                 v4 = mvert[(mv4 = loopstart[3].v)].co;
1146                                                         }
1147 #endif
1148                                                 }
1149
1150                                                 /* translation */
1151                                                 BKE_mesh_calc_poly_center(mp, loopstart, mvert, cent);
1152
1153                                                 mul_m4_v3(pmat, cent);
1154                                                 
1155                                                 sub_v3_v3v3(cent, cent, pmat[3]);
1156                                                 add_v3_v3(cent, ob__obmat[3]);
1157                                                 
1158                                                 copy_m4_m4(obmat, ob__obmat);
1159                                                 
1160                                                 copy_v3_v3(obmat[3], cent);
1161                                                 
1162                                                 /* rotation */
1163                                                 tri_to_quat(quat, v1, v2, v3);
1164                                                 quat_to_mat3(mat, quat);
1165                                                 
1166                                                 /* scale */
1167                                                 if (par->transflag & OB_DUPLIFACES_SCALE) {
1168                                                         float size = BKE_mesh_calc_poly_area(mp, loopstart, mvert, NULL);
1169                                                         size = sqrtf(size) * par->dupfacesca;
1170                                                         mul_m3_fl(mat, size);
1171                                                 }
1172                                                 
1173                                                 copy_m3_m3(mat3, mat);
1174                                                 mul_m3_m3m3(mat, imat, mat3);
1175                                                 
1176                                                 copy_m4_m4(tmat, obmat);
1177                                                 mul_m4_m4m3(obmat, tmat, mat);
1178                                                 
1179                                                 dob = new_dupli_object(lb, ob, obmat, par->lay, a, par_index, OB_DUPLIFACES, animated);
1180                                                 if (G.rendering) {
1181                                                         w = 1.0f / (float)mp->totloop;
1182
1183                                                         if (orco) {
1184                                                                 int j;
1185                                                                 for (j = 0; j < mpoly->totloop; j++) {
1186                                                                         madd_v3_v3fl(dob->orco, orco[loopstart[j].v], w);
1187                                                                 }
1188                                                         }
1189
1190                                                         if (mloopuv) {
1191                                                                 int j;
1192                                                                 for (j = 0; j < mpoly->totloop; j++) {
1193                                                                         madd_v2_v2fl(dob->orco, mloopuv[loopstart[j].v].uv, w);
1194                                                                 }
1195                                                         }
1196                                                 }
1197                                                 
1198                                                 if (ob->transflag & OB_DUPLI) {
1199                                                         float tmpmat[4][4];
1200                                                         copy_m4_m4(tmpmat, ob->obmat);
1201                                                         copy_m4_m4(ob->obmat, obmat); /* pretend we are really this mat */
1202                                                         object_duplilist_recursive((ID *)id, scene, ob, lb, ob->obmat, par_index, level + 1, animated);
1203                                                         copy_m4_m4(ob->obmat, tmpmat);
1204                                                 }
1205                                         }
1206                                         
1207                                         break;
1208                                 }
1209                                 ob = ob->parent;
1210                         }
1211                 }
1212                 if (sce) base = base->next;     /* scene loop */
1213                 else go = go->next;             /* group loop */
1214         }
1215
1216         if (orco)
1217                 MEM_freeN(orco);
1218         
1219         dm->release(dm);
1220 }
1221
1222 static void new_particle_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int UNUSED(par_index), ParticleSystem *psys, int level, int animated)
1223 {
1224         GroupObject *go;
1225         Object *ob = NULL, **oblist = NULL, obcopy, *obcopylist = NULL;
1226         DupliObject *dob;
1227         ParticleDupliWeight *dw;
1228         ParticleSettings *part;
1229         ParticleData *pa;
1230         ChildParticle *cpa = NULL;
1231         ParticleKey state;
1232         ParticleCacheKey *cache;
1233         float ctime, pa_time, scale = 1.0f;
1234         float tmat[4][4], mat[4][4], pamat[4][4], vec[3], size = 0.0;
1235         float (*obmat)[4], (*oldobmat)[4];
1236         int a, b, counter, index, hair = 0;
1237         int totpart, totchild, totgroup = 0 /*, pa_num */;
1238
1239         int no_draw_flag = PARS_UNEXIST;
1240
1241         if (psys == NULL) return;
1242         
1243         /* simple preventing of too deep nested groups */
1244         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1245         
1246         part = psys->part;
1247
1248         if (part == NULL)
1249                 return;
1250
1251         if (!psys_check_enabled(par, psys))
1252                 return;
1253
1254         if (G.rendering == 0)
1255                 no_draw_flag |= PARS_NO_DISP;
1256         
1257         ctime = BKE_scene_frame_get(scene); /* NOTE: in old animsys, used parent object's timeoffset... */
1258
1259         totpart = psys->totpart;
1260         totchild = psys->totchild;
1261
1262         BLI_srandom(31415926 + psys->seed);
1263
1264         if ((psys->renderdata || part->draw_as == PART_DRAW_REND) && ELEM(part->ren_as, PART_DRAW_OB, PART_DRAW_GR)) {
1265                 ParticleSimulationData sim = {NULL};
1266                 sim.scene = scene;
1267                 sim.ob = par;
1268                 sim.psys = psys;
1269                 sim.psmd = psys_get_modifier(par, psys);
1270                 /* make sure emitter imat is in global coordinates instead of render view coordinates */
1271                 invert_m4_m4(par->imat, par->obmat);
1272
1273                 /* first check for loops (particle system object used as dupli object) */
1274                 if (part->ren_as == PART_DRAW_OB) {
1275                         if (ELEM(part->dup_ob, NULL, par))
1276                                 return;
1277                 }
1278                 else { /*PART_DRAW_GR */
1279                         if (part->dup_group == NULL || part->dup_group->gobject.first == NULL)
1280                                 return;
1281
1282                         for (go = part->dup_group->gobject.first; go; go = go->next)
1283                                 if (go->ob == par)
1284                                         return;
1285                 }
1286
1287                 /* if we have a hair particle system, use the path cache */
1288                 if (part->type == PART_HAIR) {
1289                         if (psys->flag & PSYS_HAIR_DONE)
1290                                 hair = (totchild == 0 || psys->childcache) && psys->pathcache;
1291                         if (!hair)
1292                                 return;
1293                         
1294                         /* we use cache, update totchild according to cached data */
1295                         totchild = psys->totchildcache;
1296                         totpart = psys->totcached;
1297                 }
1298
1299                 psys_check_group_weights(part);
1300
1301                 psys->lattice = psys_get_lattice(&sim);
1302
1303                 /* gather list of objects or single object */
1304                 if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1305                         group_handle_recalc_and_update(scene, par, part->dup_group);
1306
1307                         if (part->draw & PART_DRAW_COUNT_GR) {
1308                                 for (dw = part->dupliweights.first; dw; dw = dw->next)
1309                                         totgroup += dw->count;
1310                         }
1311                         else {
1312                                 for (go = part->dup_group->gobject.first; go; go = go->next)
1313                                         totgroup++;
1314                         }
1315
1316                         /* we also copy the actual objects to restore afterwards, since
1317                          * BKE_object_where_is_calc_time will change the object which breaks transform */
1318                         oblist = MEM_callocN(totgroup * sizeof(Object *), "dupgroup object list");
1319                         obcopylist = MEM_callocN(totgroup * sizeof(Object), "dupgroup copy list");
1320
1321                         
1322                         if (part->draw & PART_DRAW_COUNT_GR && totgroup) {
1323                                 dw = part->dupliweights.first;
1324
1325                                 for (a = 0; a < totgroup; dw = dw->next) {
1326                                         for (b = 0; b < dw->count; b++, a++) {
1327                                                 oblist[a] = dw->ob;
1328                                                 obcopylist[a] = *dw->ob;
1329                                         }
1330                                 }
1331                         }
1332                         else {
1333                                 go = part->dup_group->gobject.first;
1334                                 for (a = 0; a < totgroup; a++, go = go->next) {
1335                                         oblist[a] = go->ob;
1336                                         obcopylist[a] = *go->ob;
1337                                 }
1338                         }
1339                 }
1340                 else {
1341                         ob = part->dup_ob;
1342                         obcopy = *ob;
1343                 }
1344
1345                 if (totchild == 0 || part->draw & PART_DRAW_PARENT)
1346                         a = 0;
1347                 else
1348                         a = totpart;
1349
1350                 index = 0;
1351                 for (pa = psys->particles, counter = 0; a < totpart + totchild; a++, pa++, counter++) {
1352                         if (a < totpart) {
1353                                 /* handle parent particle */
1354                                 if (pa->flag & no_draw_flag)
1355                                         continue;
1356
1357                                 /* pa_num = pa->num; */ /* UNUSED */
1358                                 pa_time = pa->time;
1359                                 size = pa->size;
1360                         }
1361                         else {
1362                                 /* handle child particle */
1363                                 cpa = &psys->child[a - totpart];
1364
1365                                 /* pa_num = a; */ /* UNUSED */
1366                                 pa_time = psys->particles[cpa->parent].time;
1367                                 size = psys_get_child_size(psys, cpa, ctime, NULL);
1368                         }
1369
1370                         /* some hair paths might be non-existent so they can't be used for duplication */
1371                         if (hair &&
1372                             ((a < totpart && psys->pathcache[a]->steps < 0) ||
1373                              (a >= totpart && psys->childcache[a - totpart]->steps < 0)))
1374                         {
1375                                 continue;
1376                         }
1377
1378                         if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1379                                 /* prevent divide by zero below [#28336] */
1380                                 if (totgroup == 0)
1381                                         continue;
1382
1383                                 /* for groups, pick the object based on settings */
1384                                 if (part->draw & PART_DRAW_RAND_GR)
1385                                         b = BLI_rand() % totgroup;
1386                                 else
1387                                         b = a % totgroup;
1388
1389                                 ob = oblist[b];
1390                                 obmat = oblist[b]->obmat;
1391                                 oldobmat = obcopylist[b].obmat;
1392                         }
1393                         else {
1394                                 obmat = ob->obmat;
1395                                 oldobmat = obcopy.obmat;
1396                         }
1397
1398                         if (hair) {
1399                                 /* hair we handle separate and compute transform based on hair keys */
1400                                 if (a < totpart) {
1401                                         cache = psys->pathcache[a];
1402                                         psys_get_dupli_path_transform(&sim, pa, NULL, cache, pamat, &scale);
1403                                 }
1404                                 else {
1405                                         cache = psys->childcache[a - totpart];
1406                                         psys_get_dupli_path_transform(&sim, NULL, cpa, cache, pamat, &scale);
1407                                 }
1408
1409                                 copy_v3_v3(pamat[3], cache->co);
1410                                 pamat[3][3] = 1.0f;
1411                                 
1412                         }
1413                         else {
1414                                 /* first key */
1415                                 state.time = ctime;
1416                                 if (psys_get_particle_state(&sim, a, &state, 0) == 0) {
1417                                         continue;
1418                                 }
1419                                 else {
1420                                         float tquat[4];
1421                                         normalize_qt_qt(tquat, state.rot);
1422                                         quat_to_mat4(pamat, tquat);
1423                                         copy_v3_v3(pamat[3], state.co);
1424                                         pamat[3][3] = 1.0f;
1425                                 }
1426                         }
1427
1428                         if (part->ren_as == PART_DRAW_GR && psys->part->draw & PART_DRAW_WHOLE_GR) {
1429                                 for (go = part->dup_group->gobject.first, b = 0; go; go = go->next, b++) {
1430
1431                                         copy_m4_m4(tmat, oblist[b]->obmat);
1432                                         /* apply particle scale */
1433                                         mul_mat3_m4_fl(tmat, size * scale);
1434                                         mul_v3_fl(tmat[3], size * scale);
1435                                         /* group dupli offset, should apply after everything else */
1436                                         if (!is_zero_v3(part->dup_group->dupli_ofs))
1437                                                 sub_v3_v3v3(tmat[3], tmat[3], part->dup_group->dupli_ofs);
1438                                         /* individual particle transform */
1439                                         mult_m4_m4m4(tmat, pamat, tmat);
1440
1441                                         if (par_space_mat)
1442                                                 mult_m4_m4m4(mat, par_space_mat, tmat);
1443                                         else
1444                                                 copy_m4_m4(mat, tmat);
1445
1446                                         dob = new_dupli_object(lb, go->ob, mat, par->lay, counter, index, OB_DUPLIPARTS, animated);
1447                                         copy_m4_m4(dob->omat, obcopylist[b].obmat);
1448                                         if (G.rendering)
1449                                                 psys_get_dupli_texture(psys, part, sim.psmd, pa, cpa, dob->uv, dob->orco);
1450                                 }
1451                         }
1452                         else {
1453                                 /* to give ipos in object correct offset */
1454                                 BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, ctime - pa_time);
1455
1456                                 copy_v3_v3(vec, obmat[3]);
1457                                 obmat[3][0] = obmat[3][1] = obmat[3][2] = 0.0f;
1458
1459                                 /* particle rotation uses x-axis as the aligned axis, so pre-rotate the object accordingly */
1460                                 if ((part->draw & PART_DRAW_ROTATE_OB) == 0) {
1461                                         float xvec[3], q[4];
1462                                         xvec[0] = -1.f;
1463                                         xvec[1] = xvec[2] = 0;
1464                                         vec_to_quat(q, xvec, ob->trackflag, ob->upflag);
1465                                         quat_to_mat4(obmat, q);
1466                                         obmat[3][3] = 1.0f;
1467                                 }
1468                                 
1469                                 /* Normal particles and cached hair live in global space so we need to
1470                                  * remove the real emitter's transformation before 2nd order duplication.
1471                                  */
1472                                 if (par_space_mat && GS(id->name) != ID_GR)
1473                                         mult_m4_m4m4(mat, psys->imat, pamat);
1474                                 else
1475                                         copy_m4_m4(mat, pamat);
1476
1477                                 mult_m4_m4m4(tmat, mat, obmat);
1478                                 mul_mat3_m4_fl(tmat, size * scale);
1479
1480                                 if (par_space_mat)
1481                                         mult_m4_m4m4(mat, par_space_mat, tmat);
1482                                 else
1483                                         copy_m4_m4(mat, tmat);
1484
1485                                 if (part->draw & PART_DRAW_GLOBAL_OB)
1486                                         add_v3_v3v3(mat[3], mat[3], vec);
1487
1488                                 dob = new_dupli_object(lb, ob, mat, ob->lay, counter, index, GS(id->name) == ID_GR ? OB_DUPLIGROUP : OB_DUPLIPARTS, animated);
1489                                 copy_m4_m4(dob->omat, oldobmat);
1490                                 if (G.rendering)
1491                                         psys_get_dupli_texture(psys, part, sim.psmd, pa, cpa, dob->uv, dob->orco);
1492                         }
1493
1494                         /* only counts visible particles */
1495                         index++;
1496                 }
1497
1498                 /* restore objects since they were changed in BKE_object_where_is_calc_time */
1499                 if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1500                         for (a = 0; a < totgroup; a++)
1501                                 *(oblist[a]) = obcopylist[a];
1502                 }
1503                 else
1504                         *ob = obcopy;
1505         }
1506
1507         /* clean up */
1508         if (oblist)
1509                 MEM_freeN(oblist);
1510         if (obcopylist)
1511                 MEM_freeN(obcopylist);
1512
1513         if (psys->lattice) {
1514                 end_latt_deform(psys->lattice);
1515                 psys->lattice = NULL;
1516         }
1517 }
1518
1519 static Object *find_family_object(Object **obar, char *family, char ch)
1520 {
1521         Object *ob;
1522         int flen;
1523         
1524         if (obar[(int)ch]) return obar[(int)ch];
1525         
1526         flen = strlen(family);
1527         
1528         ob = G.main->object.first;
1529         while (ob) {
1530                 if (ob->id.name[flen + 2] == ch) {
1531                         if (strncmp(ob->id.name + 2, family, flen) == 0) break;
1532                 }
1533                 ob = ob->id.next;
1534         }
1535         
1536         obar[(int)ch] = ob;
1537         
1538         return ob;
1539 }
1540
1541
1542 static void font_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *par, int par_index, int level, int animated)
1543 {
1544         Object *ob, *obar[256] = {NULL};
1545         Curve *cu;
1546         struct chartrans *ct, *chartransdata;
1547         float vec[3], obmat[4][4], pmat[4][4], fsize, xof, yof;
1548         int slen, a;
1549         
1550         /* simple preventing of too deep nested groups */
1551         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1552         
1553         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
1554         
1555         /* in par the family name is stored, use this to find the other objects */
1556         
1557         chartransdata = BKE_vfont_to_curve(G.main, scene, par, FO_DUPLI);
1558         if (chartransdata == NULL) return;
1559
1560         cu = par->data;
1561         slen = strlen(cu->str);
1562         fsize = cu->fsize;
1563         xof = cu->xof;
1564         yof = cu->yof;
1565         
1566         ct = chartransdata;
1567         
1568         for (a = 0; a < slen; a++, ct++) {
1569                 
1570                 ob = find_family_object(obar, cu->family, cu->str[a]);
1571                 if (ob) {
1572                         vec[0] = fsize * (ct->xof - xof);
1573                         vec[1] = fsize * (ct->yof - yof);
1574                         vec[2] = 0.0;
1575                         
1576                         mul_m4_v3(pmat, vec);
1577                         
1578                         copy_m4_m4(obmat, par->obmat);
1579                         copy_v3_v3(obmat[3], vec);
1580                         
1581                         new_dupli_object(lb, ob, obmat, par->lay, a, par_index, OB_DUPLIVERTS, animated);
1582                 }
1583         }
1584         
1585         MEM_freeN(chartransdata);
1586 }
1587
1588 /* ------------- */
1589
1590 static void object_duplilist_recursive(ID *id, Scene *scene, Object *ob, ListBase *duplilist, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated)
1591 {       
1592         if ((ob->transflag & OB_DUPLI) == 0)
1593                 return;
1594         
1595         /* Should the dupli's be generated for this object? - Respect restrict flags */
1596         if (G.rendering) {
1597                 if (ob->restrictflag & OB_RESTRICT_RENDER) {
1598                         return;
1599                 }
1600         }
1601         else {
1602                 if (ob->restrictflag & OB_RESTRICT_VIEW) {
1603                         return;
1604                 }
1605         }
1606
1607         if (ob->transflag & OB_DUPLIPARTS) {
1608                 ParticleSystem *psys = ob->particlesystem.first;
1609                 for (; psys; psys = psys->next)
1610                         new_particle_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, psys, level + 1, animated);
1611         }
1612         else if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1613                 if (ob->type == OB_MESH) {
1614                         vertex_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, level + 1, animated);
1615                 }
1616                 else if (ob->type == OB_FONT) {
1617                         if (GS(id->name) == ID_SCE) { /* TODO - support dupligroups */
1618                                 font_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated);
1619                         }
1620                 }
1621         }
1622         else if (ob->transflag & OB_DUPLIFACES) {
1623                 if (ob->type == OB_MESH)
1624                         face_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, level + 1, animated);
1625         }
1626         else if (ob->transflag & OB_DUPLIFRAMES) {
1627                 if (GS(id->name) == ID_SCE) { /* TODO - support dupligroups */
1628                         frames_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated);
1629                 }
1630         }
1631         else if (ob->transflag & OB_DUPLIGROUP) {
1632                 DupliObject *dob;
1633                 
1634                 group_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated); /* now recursive */
1635
1636                 if (level == 0) {
1637                         for (dob = duplilist->first; dob; dob = dob->next)
1638                                 if (dob->type == OB_DUPLIGROUP)
1639                                         copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->mat);
1640                 }
1641         }
1642 }
1643
1644 /* Returns a list of DupliObject
1645  * note; group dupli's already set transform matrix. see note in group_duplilist() */
1646 ListBase *object_duplilist(Scene *sce, Object *ob)
1647 {
1648         ListBase *duplilist = MEM_mallocN(sizeof(ListBase), "duplilist");
1649         duplilist->first = duplilist->last = NULL;
1650         object_duplilist_recursive((ID *)sce, sce, ob, duplilist, NULL, 0, 0, 0);
1651         return duplilist;
1652 }
1653
1654 void free_object_duplilist(ListBase *lb)
1655 {
1656         DupliObject *dob;
1657         
1658         /* loop in reverse order, if object is instanced multiple times
1659          * the original layer may not really be original otherwise, proper
1660          * solution is more complicated */
1661         for (dob = lb->last; dob; dob = dob->prev) {
1662                 dob->ob->lay = dob->origlay;
1663                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->omat);
1664         }
1665         
1666         BLI_freelistN(lb);
1667         MEM_freeN(lb);
1668 }
1669
1670 int count_duplilist(Object *ob)
1671 {
1672         if (ob->transflag & OB_DUPLI) {
1673                 if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1674                         if (ob->type == OB_MESH) {
1675                                 if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1676                                         ParticleSystem *psys = ob->particlesystem.first;
1677                                         int pdup = 0;
1678
1679                                         for (; psys; psys = psys->next)
1680                                                 pdup += psys->totpart;
1681
1682                                         if (pdup == 0) {
1683                                                 Mesh *me = ob->data;
1684                                                 return me->totvert;
1685                                         }
1686                                         else
1687                                                 return pdup;
1688                                 }
1689                         }
1690                 }
1691                 else if (ob->transflag & OB_DUPLIFRAMES) {
1692                         int tot = ob->dupend - ob->dupsta;
1693                         tot /= (ob->dupon + ob->dupoff);
1694                         return tot * ob->dupon;
1695                 }
1696         }
1697         return 1;
1698 }