Panorama camera support for UV project modifier
[blender.git] / source / blender / blenlib / intern / uvproject.c
1 /**
2  * $Id$
3  *
4  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
9  * of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
18  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
19  *
20  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
21  */
22
23 #include <math.h>
24
25 #include "MEM_guardedalloc.h"
26
27 #include "DNA_camera_types.h"
28 #include "DNA_object_types.h"
29
30 #include "BLI_math.h"
31
32 typedef struct UvCameraInfo {
33         float camangle;
34         float camsize;
35         float xasp, yasp;
36         float shiftx, shifty;
37         float rotmat[4][4];
38         float caminv[4][4];
39         short do_persp, do_pano, do_rotmat;
40 } UvCameraInfo;
41
42 void project_from_camera(float target[2], float source[3], UvCameraInfo *uci)
43 {
44         float pv4[4];
45
46         copy_v3_v3(pv4, source);
47         pv4[3]= 1.0;
48
49         /* rotmat is the object matrix in this case */
50         if(uci->do_rotmat)
51                 mul_m4_v4(uci->rotmat, pv4);
52
53         /* caminv is the inverse camera matrix */
54         mul_m4_v4(uci->caminv, pv4);
55
56         if(uci->do_pano) {
57                 float angle= atan2f(pv4[0], -pv4[2]) / (M_PI * 2.0); /* angle around the camera */
58                 if (uci->do_persp==0) {
59                         target[0] = angle; /* no correct method here, just map to  0-1 */
60                         target[1] = pv4[1] / uci->camsize;
61                 }
62                 else {
63                         float vec2d[2]= {pv4[0], pv4[2]}; /* 2D position from the camera */
64                         target[0] = angle * (M_PI / uci->camangle);
65                         target[1] = pv4[1] / (len_v2(vec2d) * uci->camsize);
66                 }
67         }
68         else {
69                 if (pv4[2]==0.0f) pv4[2]= 0.00001f; /* don't allow div by 0 */
70
71                 if (uci->do_persp==0) {
72                         target[0]=(pv4[0]/uci->camsize) * uci->xasp;
73                         target[1]=(pv4[1]/uci->camsize) * uci->yasp;
74                 }
75                 else {
76                         target[0]=(-pv4[0]*((1.0f/uci->camsize)/pv4[2])*uci->xasp) / 2.0f;
77                         target[1]=(-pv4[1]*((1.0f/uci->camsize)/pv4[2])*uci->yasp) / 2.0f;
78                 }
79         }
80
81         /* adds camera shift + 0.5 */
82         target[0] += uci->shiftx;
83         target[1] += uci->shifty;
84 }
85
86 /* could rv3d->persmat */
87 void project_from_view(float target[2], float source[3], float persmat[4][4], float rotmat[4][4], float winx, float winy)
88 {
89         float pv[3], pv4[4], x= 0.0, y= 0.0;
90
91         mul_v3_m4v3(pv, rotmat, source);
92
93         copy_v3_v3(pv4, source);
94         pv4[3]= 1.0;
95
96         /* rotmat is the object matrix in this case */
97         mul_m4_v4(rotmat, pv4); 
98
99         /* almost project_short */
100         mul_m4_v4(persmat, pv4);
101         if(fabs(pv4[3]) > 0.00001) { /* avoid division by zero */
102                 target[0] = winx/2.0 + (winx/2.0) * pv4[0] / pv4[3];
103                 target[1] = winy/2.0 + (winy/2.0) * pv4[1] / pv4[3];
104         }
105         else {
106                 /* scaling is lost but give a valid result */
107                 target[0] = winx/2.0 + (winx/2.0) * pv4[0];
108                 target[1] = winy/2.0 + (winy/2.0) * pv4[1];
109         }
110
111         /* v3d->persmat seems to do this funky scaling */ 
112         if(winx > winy) {
113                 y= (winx - winy)/2.0;
114                 winy = winx;
115         }
116         else {
117                 x= (winy - winx)/2.0;
118                 winx = winy;
119         }
120
121         target[0]= (x + target[0]) / winx;
122         target[1]= (y + target[1]) / winy;
123 }
124
125 /* 'rotmat' can be obedit->obmat when uv project is used.
126  * 'winx' and 'winy' can be from scene->r.xsch/ysch */ 
127 UvCameraInfo *project_camera_info(Object *ob, float (*rotmat)[4], float winx, float winy)
128 {
129         UvCameraInfo uci;
130         Camera *camera= ob->data;
131
132         uci.do_pano = (camera->flag & CAM_PANORAMA);
133         uci.do_persp = (camera->type==CAM_PERSP);
134
135         uci.camangle= DEG2RAD(camera->angle)/2.0f;
136         uci.camsize=  uci.do_persp ?  uci.camsize= tanf(uci.camangle) : camera->ortho_scale;
137
138         if (invert_m4_m4(uci.caminv, ob->obmat)) {
139                 UvCameraInfo *uci_pt;
140
141                 /* normal projection */
142                 if(rotmat) {
143                         copy_m4_m4(uci.rotmat, rotmat);
144                         uci.do_rotmat= 1;
145                 }
146                 else {
147                         uci.do_rotmat= 0;
148                 }
149
150                 /* also make aspect ratio adjustment factors */
151                 if (winx > winy) {
152                         uci.xasp= 1.0f;
153                         uci.yasp= winx / winy;
154                 }
155                 else {
156                         uci.xasp= winy / winx;
157                         uci.yasp= 1.0f;
158                 }
159                 
160                 /* include 0.5f here to move the UVs into the center */
161                 uci.shiftx = 0.5f - camera->shiftx;
162                 uci.shifty = 0.5f - camera->shifty;
163                 
164                 uci_pt= MEM_mallocN(sizeof(UvCameraInfo), "UvCameraInfo");
165                 *uci_pt= uci;
166                 return uci_pt;
167         }
168
169         return NULL;
170 }
171
172 void project_from_view_ortho(float target[2], float source[3], float rotmat[4][4])
173 {
174         float pv[3];
175
176         mul_v3_m4v3(pv, rotmat, source);
177
178         /* ortho projection */
179         target[0] = -pv[0];
180         target[1] = pv[2];
181 }