code cleanup: move file string defines into BLI_path_utils.h, BKE_utildefines is...
[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_tessmesh.h"
67 #include "BKE_depsgraph.h"
68 #include "BKE_anim.h"
69 #include "BKE_report.h"
70
71
72 // XXX bad level call...
73
74 /* --------------------- */
75 /* forward declarations */
76
77 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);
78
79 /* ******************************************************************** */
80 /* Animation Visualization */
81
82 /* Initialize the default settings for animation visualization */
83 void animviz_settings_init(bAnimVizSettings *avs)
84 {
85         /* sanity check */
86         if (avs == NULL)
87                 return;
88
89         /* ghosting settings */
90         avs->ghost_bc = avs->ghost_ac = 10;
91
92         avs->ghost_sf = 1; /* xxx - take from scene instead? */
93         avs->ghost_ef = 250; /* xxx - take from scene instead? */
94
95         avs->ghost_step = 1;
96
97
98         /* path settings */
99         avs->path_bc = avs->path_ac = 10;
100
101         avs->path_sf = 1; /* xxx - take from scene instead? */
102         avs->path_ef = 250; /* xxx - take from scene instead? */
103
104         avs->path_viewflag = (MOTIONPATH_VIEW_KFRAS | MOTIONPATH_VIEW_KFNOS);
105
106         avs->path_step = 1;
107 }
108
109 /* ------------------- */
110
111 /* Free the given motion path's cache */
112 void animviz_free_motionpath_cache(bMotionPath *mpath) 
113 {
114         /* sanity check */
115         if (mpath == NULL) 
116                 return;
117                 
118         /* free the path if necessary */
119         if (mpath->points)
120                 MEM_freeN(mpath->points);
121         
122         /* reset the relevant parameters */
123         mpath->points = NULL;
124         mpath->length = 0;
125 }
126
127 /* Free the given motion path instance and its data 
128  * NOTE: this frees the motion path given!
129  */
130 void animviz_free_motionpath(bMotionPath *mpath)
131 {
132         /* sanity check */
133         if (mpath == NULL)
134                 return;
135         
136         /* free the cache first */
137         animviz_free_motionpath_cache(mpath);
138         
139         /* now the instance itself */
140         MEM_freeN(mpath);
141 }
142
143 /* ------------------- */
144
145 /* Setup motion paths for the given data
146  * - Only used when explicitly calculating paths on bones which may/may not be consider already
147  *
148  * < scene: current scene (for frame ranges, etc.)
149  * < ob: object to add paths for (must be provided)
150  * < pchan: posechannel to add paths for (optional; if not provided, object-paths are assumed)
151  */
152 bMotionPath *animviz_verify_motionpaths(ReportList *reports, Scene *scene, Object *ob, bPoseChannel *pchan)
153 {
154         bAnimVizSettings *avs;
155         bMotionPath *mpath, **dst;
156         
157         /* sanity checks */
158         if (ELEM(NULL, scene, ob))
159                 return NULL;
160                 
161         /* get destination data */
162         if (pchan) {
163                 /* paths for posechannel - assume that posechannel belongs to the object */
164                 avs = &ob->pose->avs;
165                 dst = &pchan->mpath;
166         }
167         else {
168                 /* paths for object */
169                 avs = &ob->avs;
170                 dst = &ob->mpath;
171         }
172
173         /* avoid 0 size allocs */
174         if (avs->path_sf >= avs->path_ef) {
175                 BKE_reportf(reports, RPT_ERROR,
176                             "Motion Path frame extents invalid for %s (%d to %d).%s\n",
177                             (pchan) ? pchan->name : ob->id.name,
178                             avs->path_sf, avs->path_ef,
179                             (avs->path_sf == avs->path_ef) ? " Cannot have single-frame paths." : "");
180                 return NULL;
181         }
182
183         /* if there is already a motionpath, just return that,
184          * provided it's settings are ok (saves extra free+alloc)
185          */
186         if (*dst != NULL) {
187                 int expected_length = avs->path_ef - avs->path_sf;
188                 
189                 mpath = *dst;
190                 
191                 /* path is "valid" if length is valid, but must also be of the same length as is being requested */
192                 if ((mpath->start_frame != mpath->end_frame) && (mpath->length > 0)) {
193                         /* outer check ensures that we have some curve data for this path */
194                         if (mpath->length == expected_length) {
195                                 /* return/use this as it is already valid length */
196                                 return mpath;
197                         }
198                         else {
199                                 /* clear the existing path (as the range has changed), and reallocate below */
200                                 animviz_free_motionpath_cache(mpath);
201                         }
202                 }
203         }
204         else {
205                 /* create a new motionpath, and assign it */
206                 mpath = MEM_callocN(sizeof(bMotionPath), "bMotionPath");
207                 *dst = mpath;
208         }
209         
210         /* set settings from the viz settings */
211         mpath->start_frame = avs->path_sf;
212         mpath->end_frame = avs->path_ef;
213         
214         mpath->length = mpath->end_frame - mpath->start_frame;
215         
216         if (avs->path_bakeflag & MOTIONPATH_BAKE_HEADS)
217                 mpath->flag |= MOTIONPATH_FLAG_BHEAD;
218         else
219                 mpath->flag &= ~MOTIONPATH_FLAG_BHEAD;
220         
221         /* allocate a cache */
222         mpath->points = MEM_callocN(sizeof(bMotionPathVert) * mpath->length, "bMotionPathVerts");
223         
224         /* tag viz settings as currently having some path(s) which use it */
225         avs->path_bakeflag |= MOTIONPATH_BAKE_HAS_PATHS;
226         
227         /* return it */
228         return mpath;
229 }
230
231 /* ------------------- */
232
233 /* Motion path needing to be baked (mpt) */
234 typedef struct MPathTarget {
235         struct MPathTarget *next, *prev;
236         
237         bMotionPath *mpath;         /* motion path in question */
238         
239         Object *ob;                 /* source object */
240         bPoseChannel *pchan;        /* source posechannel (if applicable) */
241 } MPathTarget;
242
243 /* ........ */
244
245 /* get list of motion paths to be baked for the given object
246  *  - assumes the given list is ready to be used
247  */
248 /* TODO: it would be nice in future to be able to update objects dependent on these bones too? */
249 void animviz_get_object_motionpaths(Object *ob, ListBase *targets)
250 {
251         MPathTarget *mpt;
252         
253         /* object itself first */
254         if ((ob->avs.recalc & ANIMVIZ_RECALC_PATHS) && (ob->mpath)) {
255                 /* new target for object */
256                 mpt = MEM_callocN(sizeof(MPathTarget), "MPathTarget Ob");
257                 BLI_addtail(targets, mpt);
258                 
259                 mpt->mpath = ob->mpath;
260                 mpt->ob = ob;
261         }
262         
263         /* bones */
264         if ((ob->pose) && (ob->pose->avs.recalc & ANIMVIZ_RECALC_PATHS)) {
265                 bArmature *arm = ob->data;
266                 bPoseChannel *pchan;
267                 
268                 for (pchan = ob->pose->chanbase.first; pchan; pchan = pchan->next) {
269                         if ((pchan->bone) && (arm->layer & pchan->bone->layer) && (pchan->mpath)) {
270                                 /* new target for bone */
271                                 mpt = MEM_callocN(sizeof(MPathTarget), "MPathTarget PoseBone");
272                                 BLI_addtail(targets, mpt);
273                                 
274                                 mpt->mpath = pchan->mpath;
275                                 mpt->ob = ob;
276                                 mpt->pchan = pchan;
277                         }
278                 }
279         }
280 }
281
282 /* ........ */
283
284 /* Note on evaluation optimizations:
285  * Optimisations currently used here play tricks with the depsgraph in order to try and 
286  * evaluate as few objects as strictly necessary to get nicer performance under standard
287  * production conditions. For those people who really need the accurate version, 
288  * disable the ifdef (i.e. 1 -> 0) and comment out the call to motionpaths_calc_optimise_depsgraph()
289  */
290
291 /* tweak the object ordering to trick depsgraph into making MotionPath calculations run faster */
292 static void motionpaths_calc_optimise_depsgraph(Scene *scene, ListBase *targets)
293 {
294         Base *base, *baseNext;
295         MPathTarget *mpt;
296         
297         /* make sure our temp-tag isn't already in use */
298         for (base = scene->base.first; base; base = base->next)
299                 base->object->flag &= ~BA_TEMP_TAG;
300         
301         /* for each target, dump its object to the start of the list if it wasn't moved already */
302         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
303                 for (base = scene->base.first; base; base = baseNext) {
304                         baseNext = base->next;
305                         
306                         if ((base->object == mpt->ob) && !(mpt->ob->flag & BA_TEMP_TAG)) {
307                                 BLI_remlink(&scene->base, base);
308                                 BLI_addhead(&scene->base, base);
309                                 
310                                 mpt->ob->flag |= BA_TEMP_TAG;
311
312                                 /* we really don't need to continue anymore once this happens, but this line might really 'break' */
313                                 break;
314                         }
315                 }
316         }
317         
318         /* "brew me a list that's sorted a bit faster now depsy" */
319         DAG_scene_sort(G.main, scene);
320 }
321
322 /* update scene for current frame */
323 static void motionpaths_calc_update_scene(Scene *scene)
324 {
325 #if 1 // 'production' optimizations always on
326         Base *base, *last = NULL;
327         
328         /* only stuff that moves or needs display still */
329         DAG_scene_update_flags(G.main, scene, scene->lay, TRUE);
330         
331         /* find the last object with the tag 
332          * - all those afterwards are assumed to not be relevant for our calculations
333          */
334         /* optimize further by moving out... */
335         for (base = scene->base.first; base; base = base->next) {
336                 if (base->object->flag & BA_TEMP_TAG)
337                         last = base;
338         }
339         
340         /* perform updates for tagged objects */
341         /* XXX: this will break if rigs depend on scene or other data that
342          * is animated but not attached to/updatable from objects */
343         for (base = scene->base.first; base; base = base->next) {
344                 /* update this object */
345                 BKE_object_handle_update(scene, base->object);
346                 
347                 /* if this is the last one we need to update, let's stop to save some time */
348                 if (base == last)
349                         break;
350         }
351 #else // original, 'always correct' version
352           /* do all updates
353            *  - if this is too slow, resort to using a more efficient way
354            *    that doesn't force complete update, but for now, this is the
355            *    most accurate way!
356            */
357         BKE_scene_update_for_newframe(G.main, scene, scene->lay); /* XXX this is the best way we can get anything moving */
358 #endif
359 }
360
361 /* ........ */
362
363 /* perform baking for the targets on the current frame */
364 static void motionpaths_calc_bake_targets(Scene *scene, ListBase *targets)
365 {
366         MPathTarget *mpt;
367         
368         /* for each target, check if it can be baked on the current frame */
369         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
370                 bMotionPath *mpath = mpt->mpath;
371                 bMotionPathVert *mpv;
372                 
373                 /* current frame must be within the range the cache works for 
374                  *      - is inclusive of the first frame, but not the last otherwise we get buffer overruns
375                  */
376                 if ((CFRA < mpath->start_frame) || (CFRA >= mpath->end_frame))
377                         continue;
378                 
379                 /* get the relevant cache vert to write to */
380                 mpv = mpath->points + (CFRA - mpath->start_frame);
381                 
382                 /* pose-channel or object path baking? */
383                 if (mpt->pchan) {
384                         /* heads or tails */
385                         if (mpath->flag & MOTIONPATH_FLAG_BHEAD) {
386                                 copy_v3_v3(mpv->co, mpt->pchan->pose_head);
387                         }
388                         else {
389                                 copy_v3_v3(mpv->co, mpt->pchan->pose_tail);
390                         }
391                         
392                         /* result must be in worldspace */
393                         mul_m4_v3(mpt->ob->obmat, mpv->co);
394                 }
395                 else {
396                         /* worldspace object location */
397                         copy_v3_v3(mpv->co, mpt->ob->obmat[3]);
398                 }
399         }
400 }
401
402 /* Perform baking of the given object's and/or its bones' transforms to motion paths 
403  *      - scene: current scene
404  *      - ob: object whose flagged motionpaths should get calculated
405  *      - recalc: whether we need to
406  */
407 /* TODO: include reports pointer? */
408 void animviz_calc_motionpaths(Scene *scene, ListBase *targets)
409 {
410         MPathTarget *mpt;
411         int sfra, efra;
412         int cfra;
413         
414         /* sanity check */
415         if (ELEM(NULL, targets, targets->first))
416                 return;
417         
418         /* set frame values */
419         cfra = CFRA;
420         sfra = efra = cfra;
421         
422         /* TODO: this method could be improved...
423          * 1) max range for standard baking
424          * 2) minimum range for recalc baking (i.e. between keyframes, but how?) */
425         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
426                 /* try to increase area to do (only as much as needed) */
427                 sfra = MIN2(sfra, mpt->mpath->start_frame);
428                 efra = MAX2(efra, mpt->mpath->end_frame);
429         }
430         if (efra <= sfra) return;
431         
432         /* optimize the depsgraph for faster updates */
433         /* TODO: whether this is used should depend on some setting for the level of optimizations used */
434         motionpaths_calc_optimise_depsgraph(scene, targets);
435         
436         /* calculate path over requested range */
437         for (CFRA = sfra; CFRA <= efra; CFRA++) {
438                 /* update relevant data for new frame */
439                 motionpaths_calc_update_scene(scene);
440                 
441                 /* perform baking for targets */
442                 motionpaths_calc_bake_targets(scene, targets);
443         }
444         
445         /* reset original environment */
446         CFRA = cfra;
447         motionpaths_calc_update_scene(scene);
448         
449         /* clear recalc flags from targets */
450         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
451                 bAnimVizSettings *avs;
452                 
453                 /* get pointer to animviz settings for each target */
454                 if (mpt->pchan)
455                         avs = &mpt->ob->pose->avs;
456                 else
457                         avs = &mpt->ob->avs;
458                 
459                 /* clear the flag requesting recalculation of targets */
460                 avs->recalc &= ~ANIMVIZ_RECALC_PATHS;
461         }
462 }
463
464 /* ******************************************************************** */
465 /* Curve Paths - for curve deforms and/or curve following */
466
467 /* free curve path data 
468  * NOTE: frees the path itself!
469  * NOTE: this is increasingly inaccurate with non-uniform BevPoint subdivisions [#24633]
470  */
471 void free_path(Path *path)
472 {
473         if (path->data) MEM_freeN(path->data);
474         MEM_freeN(path);
475 }
476
477 /* calculate a curve-deform path for a curve 
478  *  - only called from displist.c -> do_makeDispListCurveTypes
479  */
480 void calc_curvepath(Object *ob)
481 {
482         BevList *bl;
483         BevPoint *bevp, *bevpn, *bevpfirst, *bevplast;
484         PathPoint *pp;
485         Curve *cu;
486         Nurb *nu;
487         Path *path;
488         float *fp, *dist, *maxdist, xyz[3];
489         float fac, d = 0, fac1, fac2;
490         int a, tot, cycl = 0;
491         ListBase *nurbs;
492         
493         /* in a path vertices are with equal differences: path->len = number of verts */
494         /* NOW WITH BEVELCURVE!!! */
495         
496         if (ob == NULL || ob->type != OB_CURVE) return;
497         cu = ob->data;
498
499         nurbs = BKE_curve_nurbs_get(cu);
500         nu = nurbs->first;
501
502         if (cu->path) free_path(cu->path);
503         cu->path = NULL;
504         
505         bl = cu->bev.first;
506         if (bl == NULL || !bl->nr) return;
507
508         cu->path = path = MEM_callocN(sizeof(Path), "calc_curvepath");
509         
510         /* if POLY: last vertice != first vertice */
511         cycl = (bl->poly != -1);
512         
513         if (cycl) tot = bl->nr;
514         else tot = bl->nr - 1;
515         
516         path->len = tot + 1;
517         /* exception: vector handle paths and polygon paths should be subdivided at least a factor resolu */
518         if (path->len < nu->resolu * SEGMENTSU(nu)) path->len = nu->resolu * SEGMENTSU(nu);
519         
520         dist = (float *)MEM_mallocN((tot + 1) * 4, "calcpathdist");
521
522         /* all lengths in *dist */
523         bevp = bevpfirst = (BevPoint *)(bl + 1);
524         fp = dist;
525         *fp = 0;
526         for (a = 0; a < tot; a++) {
527                 fp++;
528                 if (cycl && a == tot - 1)
529                         sub_v3_v3v3(xyz, bevpfirst->vec, bevp->vec);
530                 else
531                         sub_v3_v3v3(xyz, (bevp + 1)->vec, bevp->vec);
532                 
533                 *fp = *(fp - 1) + len_v3(xyz);
534                 bevp++;
535         }
536         
537         path->totdist = *fp;
538         
539         /* the path verts  in path->data */
540         /* now also with TILT value */
541         pp = path->data = (PathPoint *)MEM_callocN(sizeof(PathPoint) * path->len, "pathdata");
542
543         bevp = bevpfirst;
544         bevpn = bevp + 1;
545         bevplast = bevpfirst + (bl->nr - 1);
546         fp = dist + 1;
547         maxdist = dist + tot;
548         fac = 1.0f / ((float)path->len - 1.0f);
549         fac = fac * path->totdist;
550         
551         for (a = 0; a < path->len; a++) {
552                 
553                 d = ((float)a) * fac;
554                 
555                 /* we're looking for location (distance) 'd' in the array */
556                 while ((d >= *fp) && fp < maxdist) {
557                         fp++;
558                         if (bevp < bevplast) bevp++;
559                         bevpn = bevp + 1;
560                         if (bevpn > bevplast) {
561                                 if (cycl) bevpn = bevpfirst;
562                                 else bevpn = bevplast;
563                         }
564                 }
565                 
566                 fac1 = *(fp) - *(fp - 1);
567                 fac2 = *(fp) - d;
568                 fac1 = fac2 / fac1;
569                 fac2 = 1.0f - fac1;
570                 
571                 interp_v3_v3v3(pp->vec, bevp->vec, bevpn->vec, fac2);
572                 pp->vec[3] = fac1 * bevp->alfa + fac2 * bevpn->alfa;
573                 pp->radius = fac1 * bevp->radius + fac2 * bevpn->radius;
574                 pp->weight = fac1 * bevp->weight + fac2 * bevpn->weight;
575                 interp_qt_qtqt(pp->quat, bevp->quat, bevpn->quat, fac2);
576                 normalize_qt(pp->quat);
577                 
578                 pp++;
579         }
580         
581         MEM_freeN(dist);
582 }
583
584
585 /* is this only used internally?*/
586 int interval_test(int min, int max, int p1, int cycl)
587 {
588         if (cycl) {
589                 if (p1 < min) 
590                         p1 =  ((p1 - min) % (max - min + 1)) + max + 1;
591                 else if (p1 > max)
592                         p1 =  ((p1 - min) % (max - min + 1)) + min;
593         }
594         else {
595                 if (p1 < min) p1 = min;
596                 else if (p1 > max) p1 = max;
597         }
598         return p1;
599 }
600
601
602 /* calculate the deformation implied by the curve path at a given parametric position,
603  * and returns whether this operation succeeded.
604  *
605  * note: ctime is normalized range <0-1>
606  *
607  * returns OK: 1/0
608  */
609 int where_on_path(Object *ob, float ctime, float vec[4], float dir[3], float quat[4], float *radius, float *weight)
610 {
611         Curve *cu;
612         Nurb *nu;
613         BevList *bl;
614         Path *path;
615         PathPoint *pp, *p0, *p1, *p2, *p3;
616         float fac;
617         float data[4];
618         int cycl = 0, s0, s1, s2, s3;
619
620         if (ob == NULL || ob->type != OB_CURVE) return 0;
621         cu = ob->data;
622         if (cu->path == NULL || cu->path->data == NULL) {
623                 printf("no path!\n");
624                 return 0;
625         }
626         path = cu->path;
627         pp = path->data;
628         
629         /* test for cyclic */
630         bl = cu->bev.first;
631         if (!bl) return 0;
632         if (!bl->nr) return 0;
633         if (bl->poly > -1) cycl = 1;
634
635         ctime *= (path->len - 1);
636         
637         s1 = (int)floor(ctime);
638         fac = (float)(s1 + 1) - ctime;
639
640         /* path->len is corected for cyclic */
641         s0 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 - 1, cycl);
642         s1 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1, cycl);
643         s2 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 + 1, cycl);
644         s3 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 + 2, cycl);
645
646         p0 = pp + s0;
647         p1 = pp + s1;
648         p2 = pp + s2;
649         p3 = pp + s3;
650
651         /* note, commented out for follow constraint */
652         //if (cu->flag & CU_FOLLOW) {
653
654         key_curve_tangent_weights(1.0f - fac, data, KEY_BSPLINE);
655
656         interp_v3_v3v3v3v3(dir, p0->vec, p1->vec, p2->vec, p3->vec, data);
657
658         /* make compatible with vectoquat */
659         negate_v3(dir);
660         //}
661         
662         nu = cu->nurb.first;
663
664         /* make sure that first and last frame are included in the vectors here  */
665         if (nu->type == CU_POLY) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_LINEAR);
666         else if (nu->type == CU_BEZIER) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_LINEAR);
667         else if (s0 == s1 || p2 == p3) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_CARDINAL);
668         else key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_BSPLINE);
669
670         vec[0] = data[0] * p0->vec[0] + data[1] * p1->vec[0] + data[2] * p2->vec[0] + data[3] * p3->vec[0]; /* X */
671         vec[1] = data[0] * p0->vec[1] + data[1] * p1->vec[1] + data[2] * p2->vec[1] + data[3] * p3->vec[1]; /* Y */
672         vec[2] = data[0] * p0->vec[2] + data[1] * p1->vec[2] + data[2] * p2->vec[2] + data[3] * p3->vec[2]; /* Z */
673         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 */
674
675         if (quat) {
676                 float totfac, q1[4], q2[4];
677
678                 totfac = data[0] + data[3];
679                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(q1, p0->quat, p3->quat, data[3] / totfac);
680                 else copy_qt_qt(q1, p1->quat);
681
682                 totfac = data[1] + data[2];
683                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(q2, p1->quat, p2->quat, data[2] / totfac);
684                 else copy_qt_qt(q2, p3->quat);
685
686                 totfac = data[0] + data[1] + data[2] + data[3];
687                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(quat, q1, q2, (data[1] + data[2]) / totfac);
688                 else copy_qt_qt(quat, q2);
689         }
690
691         if (radius)
692                 *radius = data[0] * p0->radius + data[1] * p1->radius + data[2] * p2->radius + data[3] * p3->radius;
693
694         if (weight)
695                 *weight = data[0] * p0->weight + data[1] * p1->weight + data[2] * p2->weight + data[3] * p3->weight;
696
697         return 1;
698 }
699
700 /* ******************************************************************** */
701 /* Dupli-Geometry */
702
703 static DupliObject *new_dupli_object(ListBase *lb, Object *ob, float mat[][4], int lay, int index, int par_index, int type, int animated)
704 {
705         DupliObject *dob = MEM_callocN(sizeof(DupliObject), "dupliobject");
706         
707         BLI_addtail(lb, dob);
708         dob->ob = ob;
709         copy_m4_m4(dob->mat, mat);
710         copy_m4_m4(dob->omat, ob->obmat);
711         dob->origlay = ob->lay;
712         dob->index = index;
713         dob->particle_index = par_index;
714         dob->type = type;
715         dob->animated = (type == OB_DUPLIGROUP) && animated;
716         ob->lay = lay;
717         
718         return dob;
719 }
720
721 static void group_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *ob, int par_index, int level, int animated)
722 {
723         DupliObject *dob;
724         Group *group;
725         GroupObject *go;
726         float mat[4][4], tmat[4][4];
727         
728         if (ob->dup_group == NULL) return;
729         group = ob->dup_group;
730         
731         /* simple preventing of too deep nested groups */
732         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
733         
734         /* handles animated groups, and */
735         /* we need to check update for objects that are not in scene... */
736         group_handle_recalc_and_update(scene, ob, group);
737         animated = animated || group_is_animated(ob, group);
738         
739         for (go = group->gobject.first; go; go = go->next) {
740                 /* note, if you check on layer here, render goes wrong... it still deforms verts and uses parent imat */
741                 if (go->ob != ob) {
742                         
743                         /* group dupli offset, should apply after everything else */
744                         if (!is_zero_v3(group->dupli_ofs)) {
745                                 copy_m4_m4(tmat, go->ob->obmat);
746                                 sub_v3_v3v3(tmat[3], tmat[3], group->dupli_ofs);
747                                 mult_m4_m4m4(mat, ob->obmat, tmat);
748                         }
749                         else {
750                                 mult_m4_m4m4(mat, ob->obmat, go->ob->obmat);
751                         }
752                         
753                         dob = new_dupli_object(lb, go->ob, mat, ob->lay, 0, par_index, OB_DUPLIGROUP, animated);
754
755                         /* check the group instance and object layers match, also that the object visible flags are ok. */
756                         if ((dob->origlay & group->layer) == 0 ||
757                             ((G.is_rendering == FALSE) && dob->ob->restrictflag & OB_RESTRICT_VIEW) ||
758                             ((G.is_rendering == TRUE)  && dob->ob->restrictflag & OB_RESTRICT_RENDER))
759                         {
760                                 dob->no_draw = TRUE;
761                         }
762                         else {
763                                 dob->no_draw = FALSE;
764                         }
765
766                         if (go->ob->transflag & OB_DUPLI) {
767                                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->mat);
768                                 object_duplilist_recursive(&group->id, scene, go->ob, lb, ob->obmat, par_index, level + 1, animated);
769                                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->omat);
770                         }
771                 }
772         }
773 }
774
775 static void frames_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *ob, int par_index, int level, int animated)
776 {
777         extern int enable_cu_speed; /* object.c */
778         Object copyob;
779         int cfrao = scene->r.cfra;
780         int dupend = ob->dupend;
781         
782         /* simple prevention of too deep nested groups */
783         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
784         
785         /* if we don't have any data/settings which will lead to object movement,
786          * don't waste time trying, as it will all look the same...
787          */
788         if (ob->parent == NULL && ob->constraints.first == NULL && ob->adt == NULL)
789                 return;
790         
791         /* make a copy of the object's original data (before any dupli-data overwrites it) 
792          * as we'll need this to keep track of unkeyed data
793          *      - this doesn't take into account other data that can be reached from the object,
794          *        for example it's shapekeys or bones, hence the need for an update flush at the end
795          */
796         copyob = *ob;
797         
798         /* duplicate over the required range */
799         if (ob->transflag & OB_DUPLINOSPEED) enable_cu_speed = 0;
800         
801         for (scene->r.cfra = ob->dupsta; scene->r.cfra <= dupend; scene->r.cfra++) {
802                 short ok = 1;
803                 
804                 /* - dupoff = how often a frames within the range shouldn't be made into duplis
805                  * - dupon = the length of each "skipping" block in frames
806                  */
807                 if (ob->dupoff) {
808                         ok = scene->r.cfra - ob->dupsta;
809                         ok = ok % (ob->dupon + ob->dupoff);
810                         ok = (ok < ob->dupon);
811                 }
812                 
813                 if (ok) {       
814                         DupliObject *dob;
815                         
816                         /* WARNING: doing animation updates in this way is not terribly accurate, as the dependencies
817                          * and/or other objects which may affect this object's transforms are not updated either.
818                          * However, this has always been the way that this worked (i.e. pre 2.5), so I guess that it'll be fine!
819                          */
820                         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 */
821                         BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, (float)scene->r.cfra);
822                         
823                         dob = new_dupli_object(lb, ob, ob->obmat, ob->lay, scene->r.cfra, par_index, OB_DUPLIFRAMES, animated);
824                         copy_m4_m4(dob->omat, copyob.obmat);
825                 }
826         }
827
828         enable_cu_speed = 1;
829         
830         /* reset frame to original frame, then re-evaluate animation as above 
831          * as 2.5 animation data may have far-reaching consequences
832          */
833         scene->r.cfra = cfrao;
834         
835         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 */
836         BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, (float)scene->r.cfra);
837         
838         /* but, to make sure unkeyed object transforms are still sane, 
839          * let's copy object's original data back over
840          */
841         *ob = copyob;
842 }
843
844 typedef struct VertexDupliData {
845         ID *id; /* scene or group, for recursive loops */
846         int level;
847         int animated;
848         ListBase *lb;
849         float pmat[4][4];
850         float obmat[4][4]; /* Only used for dupliverts inside dupligroups, where the ob->obmat is modified */
851         Scene *scene;
852         Object *ob, *par;
853         float (*orco)[3];
854         int par_index;
855 } VertexDupliData;
856
857 /* ------------- */
858
859 static void vertex_dupli__mapFunc(void *userData, int index, const float co[3],
860                                   const float no_f[3], const short no_s[3])
861 {
862         DupliObject *dob;
863         VertexDupliData *vdd = userData;
864         float vec[3], q2[4], mat[3][3], tmat[4][4], obmat[4][4];
865         int origlay;
866         
867         mul_v3_m4v3(vec, vdd->pmat, co);
868         sub_v3_v3(vec, vdd->pmat[3]);
869         add_v3_v3(vec, vdd->obmat[3]);
870         
871         copy_m4_m4(obmat, vdd->obmat);
872         copy_v3_v3(obmat[3], vec);
873         
874         if (vdd->par->transflag & OB_DUPLIROT) {
875                 if (no_f) {
876                         vec[0] = -no_f[0]; vec[1] = -no_f[1]; vec[2] = -no_f[2];
877                 }
878                 else if (no_s) {
879                         vec[0] = -no_s[0]; vec[1] = -no_s[1]; vec[2] = -no_s[2];
880                 }
881                 
882                 vec_to_quat(q2, vec, vdd->ob->trackflag, vdd->ob->upflag);
883                 
884                 quat_to_mat3(mat, q2);
885                 copy_m4_m4(tmat, obmat);
886                 mul_m4_m4m3(obmat, tmat, mat);
887         }
888
889         origlay = vdd->ob->lay;
890         
891         dob = new_dupli_object(vdd->lb, vdd->ob, obmat, vdd->par->lay, index, vdd->par_index, OB_DUPLIVERTS, vdd->animated);
892
893         /* restore the original layer so that each dupli will have proper dob->origlay */
894         vdd->ob->lay = origlay;
895
896         if (vdd->orco)
897                 copy_v3_v3(dob->orco, vdd->orco[index]);
898         
899         if (vdd->ob->transflag & OB_DUPLI) {
900                 float tmpmat[4][4];
901                 copy_m4_m4(tmpmat, vdd->ob->obmat);
902                 copy_m4_m4(vdd->ob->obmat, obmat); /* pretend we are really this mat */
903                 object_duplilist_recursive((ID *)vdd->id, vdd->scene, vdd->ob, vdd->lb, obmat, vdd->par_index, vdd->level + 1, vdd->animated);
904                 copy_m4_m4(vdd->ob->obmat, tmpmat);
905         }
906 }
907
908 static void vertex_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated)
909 {
910         Object *ob, *ob_iter;
911         Mesh *me = par->data;
912         Base *base = NULL;
913         DerivedMesh *dm;
914         VertexDupliData vdd;
915         Scene *sce = NULL;
916         Group *group = NULL;
917         GroupObject *go = NULL;
918         BMEditMesh *em;
919         float vec[3], no[3], pmat[4][4];
920         int totvert, a, oblay;
921         unsigned int lay;
922         
923         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
924         
925         /* simple preventing of too deep nested groups */
926         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
927         
928         em = me->edit_btmesh;
929         
930         if (em) {
931                 dm = editbmesh_get_derived_cage(scene, par, em, CD_MASK_BAREMESH);
932         }
933         else
934                 dm = mesh_get_derived_deform(scene, par, CD_MASK_BAREMESH);
935         
936         if (G.is_rendering) {
937                 vdd.orco = (float(*)[3])BKE_mesh_orco_verts_get(par);
938                 BKE_mesh_orco_verts_transform(me, vdd.orco, me->totvert, 0);
939         }
940         else
941                 vdd.orco = NULL;
942         
943         totvert = dm->getNumVerts(dm);
944
945         /* having to loop on scene OR group objects is NOT FUN */
946         if (GS(id->name) == ID_SCE) {
947                 sce = (Scene *)id;
948                 lay = sce->lay;
949                 base = sce->base.first;
950         }
951         else {
952                 group = (Group *)id;
953                 lay = group->layer;
954                 go = group->gobject.first;
955         }
956         
957         /* Start looping on Scene OR Group objects */
958         while (base || go) { 
959                 if (sce) {
960                         ob_iter = base->object;
961                         oblay = base->lay;
962                 }
963                 else {
964                         ob_iter = go->ob;
965                         oblay = ob_iter->lay;
966                 }
967                 
968                 if (lay & oblay && scene->obedit != ob_iter) {
969                         ob = ob_iter->parent;
970                         while (ob) {
971                                 if (ob == par) {
972                                         ob = ob_iter;
973                                         /* End Scene/Group object loop, below is generic */
974                                         
975                                         
976                                         /* par_space_mat - only used for groups so we can modify the space dupli's are in
977                                          * when par_space_mat is NULL ob->obmat can be used instead of ob__obmat
978                                          */
979                                         if (par_space_mat)
980                                                 mult_m4_m4m4(vdd.obmat, par_space_mat, ob->obmat);
981                                         else
982                                                 copy_m4_m4(vdd.obmat, ob->obmat);
983
984                                         vdd.id = id;
985                                         vdd.level = level;
986                                         vdd.animated = animated;
987                                         vdd.lb = lb;
988                                         vdd.ob = ob;
989                                         vdd.scene = scene;
990                                         vdd.par = par;
991                                         copy_m4_m4(vdd.pmat, pmat);
992                                         vdd.par_index = par_index;
993                                         
994                                         /* mballs have a different dupli handling */
995                                         if (ob->type != OB_MBALL) ob->flag |= OB_DONE;  /* doesnt render */
996
997                                         if (me->edit_btmesh) {
998                                                 dm->foreachMappedVert(dm, vertex_dupli__mapFunc, (void *) &vdd);
999                                         }
1000                                         else {
1001                                                 for (a = 0; a < totvert; a++) {
1002                                                         dm->getVertCo(dm, a, vec);
1003                                                         dm->getVertNo(dm, a, no);
1004                                                         
1005                                                         vertex_dupli__mapFunc(&vdd, a, vec, no, NULL);
1006                                                 }
1007                                         }
1008                                         if (sce) {
1009                                                 /* Set proper layer in case of scene looping,
1010                                                  * in case of groups the object layer will be
1011                                                  * changed when it's duplicated due to the
1012                                                  * group duplication.
1013                                                  */
1014                                                 ob->lay = vdd.par->lay;
1015                                         }
1016                                         
1017                                         break;
1018                                 }
1019                                 ob = ob->parent;
1020                         }
1021                 }
1022                 if (sce) base = base->next;     /* scene loop */
1023                 else go = go->next;             /* group loop */
1024         }
1025
1026         if (vdd.orco)
1027                 MEM_freeN(vdd.orco);
1028         dm->release(dm);
1029 }
1030
1031 static void face_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated)
1032 {
1033         Object *ob, *ob_iter;
1034         Base *base = NULL;
1035         DupliObject *dob;
1036         DerivedMesh *dm;
1037         Mesh *me = par->data;
1038         MLoopUV *mloopuv;
1039         MPoly *mpoly, *mp;
1040         MLoop *mloop;
1041         MVert *mvert;
1042         float pmat[4][4], imat[3][3], (*orco)[3] = NULL, w;
1043         int lay, oblay, totface, a;
1044         Scene *sce = NULL;
1045         Group *group = NULL;
1046         GroupObject *go = NULL;
1047         BMEditMesh *em;
1048         float ob__obmat[4][4]; /* needed for groups where the object matrix needs to be modified */
1049         
1050         /* simple preventing of too deep nested groups */
1051         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1052         
1053         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
1054         em = me->edit_btmesh;
1055
1056         if (em) {
1057                 dm = editbmesh_get_derived_cage(scene, par, em, CD_MASK_BAREMESH);
1058         }
1059         else {
1060                 dm = mesh_get_derived_deform(scene, par, CD_MASK_BAREMESH);
1061         }
1062
1063         totface = dm->getNumPolys(dm);
1064         mpoly = dm->getPolyArray(dm);
1065         mloop = dm->getLoopArray(dm);
1066         mvert = dm->getVertArray(dm);
1067
1068         if (G.is_rendering) {
1069
1070                 orco = (float(*)[3])BKE_mesh_orco_verts_get(par);
1071                 BKE_mesh_orco_verts_transform(me, orco, me->totvert, 0);
1072                 mloopuv = me->mloopuv;
1073         }
1074         else {
1075                 orco = NULL;
1076                 mloopuv = NULL;
1077         }
1078         
1079         /* having to loop on scene OR group objects is NOT FUN */
1080         if (GS(id->name) == ID_SCE) {
1081                 sce = (Scene *)id;
1082                 lay = sce->lay;
1083                 base = sce->base.first;
1084         }
1085         else {
1086                 group = (Group *)id;
1087                 lay = group->layer;
1088                 go = group->gobject.first;
1089         }
1090         
1091         /* Start looping on Scene OR Group objects */
1092         while (base || go) { 
1093                 if (sce) {
1094                         ob_iter = base->object;
1095                         oblay = base->lay;
1096                 }
1097                 else {
1098                         ob_iter = go->ob;
1099                         oblay = ob_iter->lay;
1100                 }
1101                 
1102                 if (lay & oblay && scene->obedit != ob_iter) {
1103                         ob = ob_iter->parent;
1104                         while (ob) {
1105                                 if (ob == par) {
1106                                         ob = ob_iter;
1107                                         /* End Scene/Group object loop, below is generic */
1108                                         
1109                                         /* par_space_mat - only used for groups so we can modify the space dupli's are in
1110                                          * when par_space_mat is NULL ob->obmat can be used instead of ob__obmat
1111                                          */
1112                                         if (par_space_mat)
1113                                                 mult_m4_m4m4(ob__obmat, par_space_mat, ob->obmat);
1114                                         else
1115                                                 copy_m4_m4(ob__obmat, ob->obmat);
1116                                         
1117                                         copy_m3_m4(imat, ob->parentinv);
1118                                                 
1119                                         /* mballs have a different dupli handling */
1120                                         if (ob->type != OB_MBALL) ob->flag |= OB_DONE;  /* doesnt render */
1121
1122                                         for (a = 0, mp = mpoly; a < totface; a++, mp++) {
1123                                                 int mv1;
1124                                                 int mv2;
1125                                                 int mv3;
1126                                                 /* int mv4; */ /* UNUSED */
1127                                                 float *v1;
1128                                                 float *v2;
1129                                                 float *v3;
1130                                                 /* float *v4; */ /* UNUSED */
1131                                                 float cent[3], quat[4], mat[3][3], mat3[3][3], tmat[4][4], obmat[4][4];
1132                                                 MLoop *loopstart = mloop + mp->loopstart;
1133
1134                                                 if (mp->totloop < 3) {
1135                                                         /* highly unlikely but to be safe */
1136                                                         continue;
1137                                                 }
1138                                                 else {
1139                                                         v1 = mvert[(mv1 = loopstart[0].v)].co;
1140                                                         v2 = mvert[(mv2 = loopstart[1].v)].co;
1141                                                         v3 = mvert[(mv3 = loopstart[2].v)].co;
1142 #if 0
1143                                                         if (mp->totloop > 3) {
1144                                                                 v4 = mvert[(mv4 = loopstart[3].v)].co;
1145                                                         }
1146 #endif
1147                                                 }
1148
1149                                                 /* translation */
1150                                                 BKE_mesh_calc_poly_center(mp, loopstart, mvert, cent);
1151
1152                                                 mul_m4_v3(pmat, cent);
1153                                                 
1154                                                 sub_v3_v3v3(cent, cent, pmat[3]);
1155                                                 add_v3_v3(cent, ob__obmat[3]);
1156                                                 
1157                                                 copy_m4_m4(obmat, ob__obmat);
1158                                                 
1159                                                 copy_v3_v3(obmat[3], cent);
1160                                                 
1161                                                 /* rotation */
1162                                                 tri_to_quat(quat, v1, v2, v3);
1163                                                 quat_to_mat3(mat, quat);
1164                                                 
1165                                                 /* scale */
1166                                                 if (par->transflag & OB_DUPLIFACES_SCALE) {
1167                                                         float size = BKE_mesh_calc_poly_area(mp, loopstart, mvert, NULL);
1168                                                         size = sqrtf(size) * par->dupfacesca;
1169                                                         mul_m3_fl(mat, size);
1170                                                 }
1171                                                 
1172                                                 copy_m3_m3(mat3, mat);
1173                                                 mul_m3_m3m3(mat, imat, mat3);
1174                                                 
1175                                                 copy_m4_m4(tmat, obmat);
1176                                                 mul_m4_m4m3(obmat, tmat, mat);
1177                                                 
1178                                                 dob = new_dupli_object(lb, ob, obmat, par->lay, a, par_index, OB_DUPLIFACES, animated);
1179                                                 if (G.is_rendering) {
1180                                                         w = 1.0f / (float)mp->totloop;
1181
1182                                                         if (orco) {
1183                                                                 int j;
1184                                                                 for (j = 0; j < mpoly->totloop; j++) {
1185                                                                         madd_v3_v3fl(dob->orco, orco[loopstart[j].v], w);
1186                                                                 }
1187                                                         }
1188
1189                                                         if (mloopuv) {
1190                                                                 int j;
1191                                                                 for (j = 0; j < mpoly->totloop; j++) {
1192                                                                         madd_v2_v2fl(dob->orco, mloopuv[loopstart[j].v].uv, w);
1193                                                                 }
1194                                                         }
1195                                                 }
1196                                                 
1197                                                 if (ob->transflag & OB_DUPLI) {
1198                                                         float tmpmat[4][4];
1199                                                         copy_m4_m4(tmpmat, ob->obmat);
1200                                                         copy_m4_m4(ob->obmat, obmat); /* pretend we are really this mat */
1201                                                         object_duplilist_recursive((ID *)id, scene, ob, lb, ob->obmat, par_index, level + 1, animated);
1202                                                         copy_m4_m4(ob->obmat, tmpmat);
1203                                                 }
1204                                         }
1205                                         
1206                                         break;
1207                                 }
1208                                 ob = ob->parent;
1209                         }
1210                 }
1211                 if (sce) base = base->next;     /* scene loop */
1212                 else go = go->next;             /* group loop */
1213         }
1214
1215         if (orco)
1216                 MEM_freeN(orco);
1217         
1218         dm->release(dm);
1219 }
1220
1221 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)
1222 {
1223         GroupObject *go;
1224         Object *ob = NULL, **oblist = NULL, obcopy, *obcopylist = NULL;
1225         DupliObject *dob;
1226         ParticleDupliWeight *dw;
1227         ParticleSettings *part;
1228         ParticleData *pa;
1229         ChildParticle *cpa = NULL;
1230         ParticleKey state;
1231         ParticleCacheKey *cache;
1232         float ctime, pa_time, scale = 1.0f;
1233         float tmat[4][4], mat[4][4], pamat[4][4], vec[3], size = 0.0;
1234         float (*obmat)[4], (*oldobmat)[4];
1235         int a, b, counter, index, hair = 0;
1236         int totpart, totchild, totgroup = 0 /*, pa_num */;
1237
1238         int no_draw_flag = PARS_UNEXIST;
1239
1240         if (psys == NULL) return;
1241         
1242         /* simple preventing of too deep nested groups */
1243         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1244         
1245         part = psys->part;
1246
1247         if (part == NULL)
1248                 return;
1249
1250         if (!psys_check_enabled(par, psys))
1251                 return;
1252
1253         if (G.is_rendering == FALSE)
1254                 no_draw_flag |= PARS_NO_DISP;
1255         
1256         ctime = BKE_scene_frame_get(scene); /* NOTE: in old animsys, used parent object's timeoffset... */
1257
1258         totpart = psys->totpart;
1259         totchild = psys->totchild;
1260
1261         BLI_srandom(31415926 + psys->seed);
1262
1263         if ((psys->renderdata || part->draw_as == PART_DRAW_REND) && ELEM(part->ren_as, PART_DRAW_OB, PART_DRAW_GR)) {
1264                 ParticleSimulationData sim = {NULL};
1265                 sim.scene = scene;
1266                 sim.ob = par;
1267                 sim.psys = psys;
1268                 sim.psmd = psys_get_modifier(par, psys);
1269                 /* make sure emitter imat is in global coordinates instead of render view coordinates */
1270                 invert_m4_m4(par->imat, par->obmat);
1271
1272                 /* first check for loops (particle system object used as dupli object) */
1273                 if (part->ren_as == PART_DRAW_OB) {
1274                         if (ELEM(part->dup_ob, NULL, par))
1275                                 return;
1276                 }
1277                 else { /*PART_DRAW_GR */
1278                         if (part->dup_group == NULL || part->dup_group->gobject.first == NULL)
1279                                 return;
1280
1281                         if (BLI_findptr(&part->dup_group->gobject, par, offsetof(GroupObject, ob))) {
1282                                 return;
1283                         }
1284                 }
1285
1286                 /* if we have a hair particle system, use the path cache */
1287                 if (part->type == PART_HAIR) {
1288                         if (psys->flag & PSYS_HAIR_DONE)
1289                                 hair = (totchild == 0 || psys->childcache) && psys->pathcache;
1290                         if (!hair)
1291                                 return;
1292                         
1293                         /* we use cache, update totchild according to cached data */
1294                         totchild = psys->totchildcache;
1295                         totpart = psys->totcached;
1296                 }
1297
1298                 psys_check_group_weights(part);
1299
1300                 psys->lattice = psys_get_lattice(&sim);
1301
1302                 /* gather list of objects or single object */
1303                 if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1304                         group_handle_recalc_and_update(scene, par, part->dup_group);
1305
1306                         if (part->draw & PART_DRAW_COUNT_GR) {
1307                                 for (dw = part->dupliweights.first; dw; dw = dw->next)
1308                                         totgroup += dw->count;
1309                         }
1310                         else {
1311                                 for (go = part->dup_group->gobject.first; go; go = go->next)
1312                                         totgroup++;
1313                         }
1314
1315                         /* we also copy the actual objects to restore afterwards, since
1316                          * BKE_object_where_is_calc_time will change the object which breaks transform */
1317                         oblist = MEM_callocN(totgroup * sizeof(Object *), "dupgroup object list");
1318                         obcopylist = MEM_callocN(totgroup * sizeof(Object), "dupgroup copy list");
1319
1320                         
1321                         if (part->draw & PART_DRAW_COUNT_GR && totgroup) {
1322                                 dw = part->dupliweights.first;
1323
1324                                 for (a = 0; a < totgroup; dw = dw->next) {
1325                                         for (b = 0; b < dw->count; b++, a++) {
1326                                                 oblist[a] = dw->ob;
1327                                                 obcopylist[a] = *dw->ob;
1328                                         }
1329                                 }
1330                         }
1331                         else {
1332                                 go = part->dup_group->gobject.first;
1333                                 for (a = 0; a < totgroup; a++, go = go->next) {
1334                                         oblist[a] = go->ob;
1335                                         obcopylist[a] = *go->ob;
1336                                 }
1337                         }
1338                 }
1339                 else {
1340                         ob = part->dup_ob;
1341                         obcopy = *ob;
1342                 }
1343
1344                 if (totchild == 0 || part->draw & PART_DRAW_PARENT)
1345                         a = 0;
1346                 else
1347                         a = totpart;
1348
1349                 index = 0;
1350                 for (pa = psys->particles, counter = 0; a < totpart + totchild; a++, pa++, counter++) {
1351                         if (a < totpart) {
1352                                 /* handle parent particle */
1353                                 if (pa->flag & no_draw_flag)
1354                                         continue;
1355
1356                                 /* pa_num = pa->num; */ /* UNUSED */
1357                                 pa_time = pa->time;
1358                                 size = pa->size;
1359                         }
1360                         else {
1361                                 /* handle child particle */
1362                                 cpa = &psys->child[a - totpart];
1363
1364                                 /* pa_num = a; */ /* UNUSED */
1365                                 pa_time = psys->particles[cpa->parent].time;
1366                                 size = psys_get_child_size(psys, cpa, ctime, NULL);
1367                         }
1368
1369                         /* some hair paths might be non-existent so they can't be used for duplication */
1370                         if (hair &&
1371                             ((a < totpart && psys->pathcache[a]->steps < 0) ||
1372                              (a >= totpart && psys->childcache[a - totpart]->steps < 0)))
1373                         {
1374                                 continue;
1375                         }
1376
1377                         if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1378                                 /* prevent divide by zero below [#28336] */
1379                                 if (totgroup == 0)
1380                                         continue;
1381
1382                                 /* for groups, pick the object based on settings */
1383                                 if (part->draw & PART_DRAW_RAND_GR)
1384                                         b = BLI_rand() % totgroup;
1385                                 else
1386                                         b = a % totgroup;
1387
1388                                 ob = oblist[b];
1389                                 obmat = oblist[b]->obmat;
1390                                 oldobmat = obcopylist[b].obmat;
1391                         }
1392                         else {
1393                                 obmat = ob->obmat;
1394                                 oldobmat = obcopy.obmat;
1395                         }
1396
1397                         if (hair) {
1398                                 /* hair we handle separate and compute transform based on hair keys */
1399                                 if (a < totpart) {
1400                                         cache = psys->pathcache[a];
1401                                         psys_get_dupli_path_transform(&sim, pa, NULL, cache, pamat, &scale);
1402                                 }
1403                                 else {
1404                                         cache = psys->childcache[a - totpart];
1405                                         psys_get_dupli_path_transform(&sim, NULL, cpa, cache, pamat, &scale);
1406                                 }
1407
1408                                 copy_v3_v3(pamat[3], cache->co);
1409                                 pamat[3][3] = 1.0f;
1410                                 
1411                         }
1412                         else {
1413                                 /* first key */
1414                                 state.time = ctime;
1415                                 if (psys_get_particle_state(&sim, a, &state, 0) == 0) {
1416                                         continue;
1417                                 }
1418                                 else {
1419                                         float tquat[4];
1420                                         normalize_qt_qt(tquat, state.rot);
1421                                         quat_to_mat4(pamat, tquat);
1422                                         copy_v3_v3(pamat[3], state.co);
1423                                         pamat[3][3] = 1.0f;
1424                                 }
1425                         }
1426
1427                         if (part->ren_as == PART_DRAW_GR && psys->part->draw & PART_DRAW_WHOLE_GR) {
1428                                 for (go = part->dup_group->gobject.first, b = 0; go; go = go->next, b++) {
1429
1430                                         copy_m4_m4(tmat, oblist[b]->obmat);
1431                                         /* apply particle scale */
1432                                         mul_mat3_m4_fl(tmat, size * scale);
1433                                         mul_v3_fl(tmat[3], size * scale);
1434                                         /* group dupli offset, should apply after everything else */
1435                                         if (!is_zero_v3(part->dup_group->dupli_ofs))
1436                                                 sub_v3_v3v3(tmat[3], tmat[3], part->dup_group->dupli_ofs);
1437                                         /* individual particle transform */
1438                                         mult_m4_m4m4(tmat, pamat, tmat);
1439
1440                                         if (par_space_mat)
1441                                                 mult_m4_m4m4(mat, par_space_mat, tmat);
1442                                         else
1443                                                 copy_m4_m4(mat, tmat);
1444
1445                                         dob = new_dupli_object(lb, go->ob, mat, par->lay, counter, index, OB_DUPLIPARTS, animated);
1446                                         copy_m4_m4(dob->omat, obcopylist[b].obmat);
1447                                         if (G.is_rendering)
1448                                                 psys_get_dupli_texture(psys, part, sim.psmd, pa, cpa, dob->uv, dob->orco);
1449                                 }
1450                         }
1451                         else {
1452                                 /* to give ipos in object correct offset */
1453                                 BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, ctime - pa_time);
1454
1455                                 copy_v3_v3(vec, obmat[3]);
1456                                 obmat[3][0] = obmat[3][1] = obmat[3][2] = 0.0f;
1457
1458                                 /* particle rotation uses x-axis as the aligned axis, so pre-rotate the object accordingly */
1459                                 if ((part->draw & PART_DRAW_ROTATE_OB) == 0) {
1460                                         float xvec[3], q[4], size_mat[4][4], original_size[3];
1461
1462                                         mat4_to_size(original_size, obmat);
1463                                         size_to_mat4(size_mat, original_size);
1464
1465                                         xvec[0] = -1.f;
1466                                         xvec[1] = xvec[2] = 0;
1467                                         vec_to_quat(q, xvec, ob->trackflag, ob->upflag);
1468                                         quat_to_mat4(obmat, q);
1469                                         obmat[3][3] = 1.0f;
1470                                         
1471                                         /* add scaling if requested */
1472                                         if ((part->draw & PART_DRAW_NO_SCALE_OB) == 0)
1473                                                 mult_m4_m4m4(obmat, obmat, size_mat);
1474                                 }
1475                                 else if (part->draw & PART_DRAW_NO_SCALE_OB) {
1476                                         /* remove scaling */
1477                                         float size_mat[4][4], original_size[3];
1478
1479                                         mat4_to_size(original_size, obmat);
1480                                         size_to_mat4(size_mat, original_size);
1481                                         invert_m4(size_mat);
1482
1483                                         mult_m4_m4m4(obmat, obmat, size_mat);
1484                                 }
1485                                 
1486                                 /* Normal particles and cached hair live in global space so we need to
1487                                  * remove the real emitter's transformation before 2nd order duplication.
1488                                  */
1489                                 if (par_space_mat && GS(id->name) != ID_GR)
1490                                         mult_m4_m4m4(mat, psys->imat, pamat);
1491                                 else
1492                                         copy_m4_m4(mat, pamat);
1493
1494                                 mult_m4_m4m4(tmat, mat, obmat);
1495                                 mul_mat3_m4_fl(tmat, size * scale);
1496
1497                                 if (par_space_mat)
1498                                         mult_m4_m4m4(mat, par_space_mat, tmat);
1499                                 else
1500                                         copy_m4_m4(mat, tmat);
1501
1502                                 if (part->draw & PART_DRAW_GLOBAL_OB)
1503                                         add_v3_v3v3(mat[3], mat[3], vec);
1504
1505                                 dob = new_dupli_object(lb, ob, mat, ob->lay, counter, index, GS(id->name) == ID_GR ? OB_DUPLIGROUP : OB_DUPLIPARTS, animated);
1506                                 copy_m4_m4(dob->omat, oldobmat);
1507                                 if (G.is_rendering)
1508                                         psys_get_dupli_texture(psys, part, sim.psmd, pa, cpa, dob->uv, dob->orco);
1509                         }
1510
1511                         /* only counts visible particles */
1512                         index++;
1513                 }
1514
1515                 /* restore objects since they were changed in BKE_object_where_is_calc_time */
1516                 if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1517                         for (a = 0; a < totgroup; a++)
1518                                 *(oblist[a]) = obcopylist[a];
1519                 }
1520                 else
1521                         *ob = obcopy;
1522         }
1523
1524         /* clean up */
1525         if (oblist)
1526                 MEM_freeN(oblist);
1527         if (obcopylist)
1528                 MEM_freeN(obcopylist);
1529
1530         if (psys->lattice) {
1531                 end_latt_deform(psys->lattice);
1532                 psys->lattice = NULL;
1533         }
1534 }
1535
1536 static Object *find_family_object(Object **obar, char *family, char ch)
1537 {
1538         Object *ob;
1539         int flen;
1540         
1541         if (obar[(int)ch]) return obar[(int)ch];
1542         
1543         flen = strlen(family);
1544         
1545         ob = G.main->object.first;
1546         while (ob) {
1547                 if (ob->id.name[flen + 2] == ch) {
1548                         if (strncmp(ob->id.name + 2, family, flen) == 0) break;
1549                 }
1550                 ob = ob->id.next;
1551         }
1552         
1553         obar[(int)ch] = ob;
1554         
1555         return ob;
1556 }
1557
1558
1559 static void font_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *par, int par_index, int level, int animated)
1560 {
1561         Object *ob, *obar[256] = {NULL};
1562         Curve *cu;
1563         struct CharTrans *ct, *chartransdata;
1564         float vec[3], obmat[4][4], pmat[4][4], fsize, xof, yof;
1565         int slen, a;
1566         
1567         /* simple preventing of too deep nested groups */
1568         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1569         
1570         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
1571         
1572         /* in par the family name is stored, use this to find the other objects */
1573         
1574         chartransdata = BKE_vfont_to_curve(G.main, scene, par, FO_DUPLI);
1575         if (chartransdata == NULL) return;
1576
1577         cu = par->data;
1578         slen = strlen(cu->str);
1579         fsize = cu->fsize;
1580         xof = cu->xof;
1581         yof = cu->yof;
1582         
1583         ct = chartransdata;
1584         
1585         for (a = 0; a < slen; a++, ct++) {
1586                 
1587                 ob = find_family_object(obar, cu->family, cu->str[a]);
1588                 if (ob) {
1589                         vec[0] = fsize * (ct->xof - xof);
1590                         vec[1] = fsize * (ct->yof - yof);
1591                         vec[2] = 0.0;
1592                         
1593                         mul_m4_v3(pmat, vec);
1594                         
1595                         copy_m4_m4(obmat, par->obmat);
1596                         copy_v3_v3(obmat[3], vec);
1597                         
1598                         new_dupli_object(lb, ob, obmat, par->lay, a, par_index, OB_DUPLIVERTS, animated);
1599                 }
1600         }
1601         
1602         MEM_freeN(chartransdata);
1603 }
1604
1605 /* ------------- */
1606
1607 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)
1608 {       
1609         if ((ob->transflag & OB_DUPLI) == 0)
1610                 return;
1611         
1612         /* Should the dupli's be generated for this object? - Respect restrict flags */
1613         if (G.is_rendering) {
1614                 if (ob->restrictflag & OB_RESTRICT_RENDER) {
1615                         return;
1616                 }
1617         }
1618         else {
1619                 if (ob->restrictflag & OB_RESTRICT_VIEW) {
1620                         return;
1621                 }
1622         }
1623
1624         if (ob->transflag & OB_DUPLIPARTS) {
1625                 ParticleSystem *psys = ob->particlesystem.first;
1626                 for (; psys; psys = psys->next)
1627                         new_particle_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, psys, level + 1, animated);
1628         }
1629         else if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1630                 if (ob->type == OB_MESH) {
1631                         vertex_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, level + 1, animated);
1632                 }
1633                 else if (ob->type == OB_FONT) {
1634                         if (GS(id->name) == ID_SCE) { /* TODO - support dupligroups */
1635                                 font_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated);
1636                         }
1637                 }
1638         }
1639         else if (ob->transflag & OB_DUPLIFACES) {
1640                 if (ob->type == OB_MESH)
1641                         face_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, level + 1, animated);
1642         }
1643         else if (ob->transflag & OB_DUPLIFRAMES) {
1644                 if (GS(id->name) == ID_SCE) { /* TODO - support dupligroups */
1645                         frames_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated);
1646                 }
1647         }
1648         else if (ob->transflag & OB_DUPLIGROUP) {
1649                 DupliObject *dob;
1650                 
1651                 group_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated); /* now recursive */
1652
1653                 if (level == 0) {
1654                         for (dob = duplilist->first; dob; dob = dob->next)
1655                                 if (dob->type == OB_DUPLIGROUP)
1656                                         copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->mat);
1657                 }
1658         }
1659 }
1660
1661 /* Returns a list of DupliObject
1662  * note; group dupli's already set transform matrix. see note in group_duplilist() */
1663 ListBase *object_duplilist(Scene *sce, Object *ob)
1664 {
1665         ListBase *duplilist = MEM_mallocN(sizeof(ListBase), "duplilist");
1666         duplilist->first = duplilist->last = NULL;
1667         object_duplilist_recursive((ID *)sce, sce, ob, duplilist, NULL, 0, 0, 0);
1668         return duplilist;
1669 }
1670
1671 void free_object_duplilist(ListBase *lb)
1672 {
1673         DupliObject *dob;
1674         
1675         /* loop in reverse order, if object is instanced multiple times
1676          * the original layer may not really be original otherwise, proper
1677          * solution is more complicated */
1678         for (dob = lb->last; dob; dob = dob->prev) {
1679                 dob->ob->lay = dob->origlay;
1680                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->omat);
1681         }
1682         
1683         BLI_freelistN(lb);
1684         MEM_freeN(lb);
1685 }
1686
1687 int count_duplilist(Object *ob)
1688 {
1689         if (ob->transflag & OB_DUPLI) {
1690                 if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1691                         if (ob->type == OB_MESH) {
1692                                 if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1693                                         ParticleSystem *psys = ob->particlesystem.first;
1694                                         int pdup = 0;
1695
1696                                         for (; psys; psys = psys->next)
1697                                                 pdup += psys->totpart;
1698
1699                                         if (pdup == 0) {
1700                                                 Mesh *me = ob->data;
1701                                                 return me->totvert;
1702                                         }
1703                                         else
1704                                                 return pdup;
1705                                 }
1706                         }
1707                 }
1708                 else if (ob->transflag & OB_DUPLIFRAMES) {
1709                         int tot = ob->dupend - ob->dupsta;
1710                         tot /= (ob->dupon + ob->dupoff);
1711                         return tot * ob->dupon;
1712                 }
1713         }
1714         return 1;
1715 }