source/blender/blenlib/intern/scanfill.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  * (uit traces) maart 95
  27  */
  28
  29 /** \file blender/blenlib/intern/scanfill.c
  30  *  \ingroup bli
  31  */
  32
  33 #include <stdio.h>
  34 #include <math.h>
  35 #include <stdlib.h>
  36 #include <string.h>
  37
  38 #include "MEM_guardedalloc.h"
  39
  40 #include "BLI_callbacks.h"
  41 #include "BLI_listbase.h"
  42 #include "BLI_math.h"
  43 #include "BLI_scanfill.h"
  44 #include "BLI_utildefines.h"
  45
  46 /* callbacks for errors and interrupts and some goo */
  47 static void (*BLI_localErrorCallBack)(const char *) = NULL;
  48 static int (*BLI_localInterruptCallBack)(void) = NULL;
  49
  50 void BLI_setErrorCallBack(void (*f)(const char *))
  51 {
  52         BLI_localErrorCallBack = f;
  53 }
  54
  55 void BLI_setInterruptCallBack(int (*f)(void))
  56 {
  57         BLI_localInterruptCallBack = f;
  58 }
  59
  60 /* just flush the error to /dev/null if the error handler is missing */
  61 void callLocalErrorCallBack(const char *msg)
  62 {
  63         if (BLI_localErrorCallBack) {
  64                 BLI_localErrorCallBack(msg);
  65         }
  66 }
  67
  68 #if 0
  69 /* ignore if the interrupt wasn't set */
  70 static int callLocalInterruptCallBack(void)
  71 {
  72         if (BLI_localInterruptCallBack) {
  73                 return BLI_localInterruptCallBack();
  74         }
  75         else {
  76                 return 0;
  77         }
  78 }
  79 #endif
  80
  81 /* local types */
  82 typedef struct PolyFill {
  83         int edges, verts;
  84         float min_xy[2], max_xy[2];
  85         short f, nr;
  86 } PolyFill;
  87
  88 typedef struct ScanFillVertLink {
  89         ScanFillVert *vert;
  90         ScanFillEdge *edge_first, *edge_last;
  91 } ScanFillVertLink;
  92
  93
  94 /* local funcs */
  95
  96 #define SF_EPSILON   0.00003f
  97
  98 #define SF_VERT_UNKNOWN  1    /* TODO, what is this for exactly? - need to document it! */
  99 #define SF_VERT_ZERO_LEN 255
 100
 101 /* Optionally set ScanFillEdge f to this to mark original boundary edges.
 102  * Only needed if there are internal diagonal edges passed to BLI_scanfill_calc. */
 103 #define SF_EDGE_BOUNDARY 1
 104 #define SF_EDGE_UNKNOWN  2    /* TODO, what is this for exactly? - need to document it! */
 105
 106
 107
 108 /* ****  FUNCTIONS FOR QSORT *************************** */
 109
 110
 111 static int vergscdata(const void *a1, const void *a2)
 112 {
 113         const ScanFillVertLink *x1 = a1, *x2 = a2;
 114
 115         if      (x1->vert->xy[1] < x2->vert->xy[1]) return  1;
 116         else if (x1->vert->xy[1] > x2->vert->xy[1]) return -1;
 117         else if (x1->vert->xy[0] > x2->vert->xy[0]) return  1;
 118         else if (x1->vert->xy[0] < x2->vert->xy[0]) return -1;
 119
 120         return 0;
 121 }
 122
 123 static int vergpoly(const void *a1, const void *a2)
 124 {
 125         const PolyFill *x1 = a1, *x2 = a2;
 126
 127         if      (x1->min_xy[0] > x2->min_xy[0]) return  1;
 128         else if (x1->min_xy[0] < x2->min_xy[0]) return -1;
 129         else if (x1->min_xy[1] > x2->min_xy[1]) return  1;
 130         else if (x1->min_xy[1] < x2->min_xy[1]) return -1;
 131
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 /* ************* MEMORY MANAGEMENT ************* */
 136
 137 /* memory management */
 138 struct mem_elements {
 139         struct mem_elements *next, *prev;
 140         char *data;
 141 };
 142
 143 static void *mem_element_new(ScanFillContext *sf_ctx, int size)
 144 {
 145         BLI_assert(!(size > 10000 || size == 0)); /* this is invalid use! */
 146
 147         size = (size + 3) & ~3;     /* allocate in units of 4 */
 148
 149         if (sf_ctx->melem__cur && (size + sf_ctx->melem__offs < MEM_ELEM_BLOCKSIZE)) {
 150                 void *adr = (void *) (sf_ctx->melem__cur->data + sf_ctx->melem__offs);
 151                 sf_ctx->melem__offs += size;
 152                 return adr;
 153         }
 154         else {
 155                 sf_ctx->melem__cur = MEM_callocN(sizeof(struct mem_elements), "newmem");
 156                 sf_ctx->melem__cur->data = MEM_callocN(MEM_ELEM_BLOCKSIZE, "newmem");
 157                 BLI_addtail(&sf_ctx->melem__lb, sf_ctx->melem__cur);
 158
 159                 sf_ctx->melem__offs = size;
 160                 return sf_ctx->melem__cur->data;
 161         }
 162 }
 163 static void mem_element_reset(ScanFillContext *sf_ctx, int keep_first)
 164 {
 165         struct mem_elements *first;
 166
 167         if ((first = sf_ctx->melem__lb.first)) { /* can be false if first fill fails */
 168                 if (keep_first) {
 169                         BLI_remlink(&sf_ctx->melem__lb, first);
 170                 }
 171
 172                 sf_ctx->melem__cur = sf_ctx->melem__lb.first;
 173                 while (sf_ctx->melem__cur) {
 174                         MEM_freeN(sf_ctx->melem__cur->data);
 175                         sf_ctx->melem__cur = sf_ctx->melem__cur->next;
 176                 }
 177                 BLI_freelistN(&sf_ctx->melem__lb);
 178
 179                 /*reset the block we're keeping*/
 180                 if (keep_first) {
 181                         BLI_addtail(&sf_ctx->melem__lb, first);
 182                         memset(first->data, 0, MEM_ELEM_BLOCKSIZE);
 183                 }
 184                 else {
 185                         first = NULL;
 186
 187                 }
 188         }
 189
 190         sf_ctx->melem__cur = first;
 191         sf_ctx->melem__offs = 0;
 192 }
 193
 194 void BLI_scanfill_end(ScanFillContext *sf_ctx)
 195 {
 196         mem_element_reset(sf_ctx, FALSE);
 197
 198         sf_ctx->fillvertbase.first = sf_ctx->fillvertbase.last = NULL;
 199         sf_ctx->filledgebase.first = sf_ctx->filledgebase.last = NULL;
 200         sf_ctx->fillfacebase.first = sf_ctx->fillfacebase.last = NULL;
 201 }
 202
 203 /* ****  FILL ROUTINES *************************** */
 204
 205 ScanFillVert *BLI_scanfill_vert_add(ScanFillContext *sf_ctx, const float vec[3])
 206 {
 207         ScanFillVert *eve;
 208
 209         eve = mem_element_new(sf_ctx, sizeof(ScanFillVert));
 210         BLI_addtail(&sf_ctx->fillvertbase, eve);
 211
 212         copy_v3_v3(eve->co, vec);
 213
 214         return eve;
 215 }
 216
 217 ScanFillEdge *BLI_scanfill_edge_add(ScanFillContext *sf_ctx, ScanFillVert *v1, ScanFillVert *v2)
 218 {
 219         ScanFillEdge *newed;
 220
 221         newed = mem_element_new(sf_ctx, sizeof(ScanFillEdge));
 222         BLI_addtail(&sf_ctx->filledgebase, newed);
 223
 224         newed->v1 = v1;
 225         newed->v2 = v2;
 226
 227         return newed;
 228 }
 229
 230 static void addfillface(ScanFillContext *sf_ctx, ScanFillVert *v1, ScanFillVert *v2, ScanFillVert *v3)
 231 {
 232         /* does not make edges */
 233         ScanFillFace *sf_tri;
 234
 235         sf_tri = mem_element_new(sf_ctx, sizeof(ScanFillFace));
 236         BLI_addtail(&sf_ctx->fillfacebase, sf_tri);
 237
 238         sf_tri->v1 = v1;
 239         sf_tri->v2 = v2;
 240         sf_tri->v3 = v3;
 241 }
 242
 243 static int boundisect(PolyFill *pf2, PolyFill *pf1)
 244 {
 245         /* has pf2 been touched (intersected) by pf1 ? with bounding box */
 246         /* test first if polys exist */
 247
 248         if (pf1->edges == 0 || pf2->edges == 0) return 0;
 249
 250         if (pf2->max_xy[0] < pf1->min_xy[0]) return 0;
 251         if (pf2->max_xy[1] < pf1->min_xy[1]) return 0;
 252
 253         if (pf2->min_xy[0] > pf1->max_xy[0]) return 0;
 254         if (pf2->min_xy[1] > pf1->max_xy[1]) return 0;
 255
 256         /* join */
 257         if (pf2->max_xy[0] < pf1->max_xy[0]) pf2->max_xy[0] = pf1->max_xy[0];
 258         if (pf2->max_xy[1] < pf1->max_xy[1]) pf2->max_xy[1] = pf1->max_xy[1];
 259
 260         if (pf2->min_xy[0] > pf1->min_xy[0]) pf2->min_xy[0] = pf1->min_xy[0];
 261         if (pf2->min_xy[1] > pf1->min_xy[1]) pf2->min_xy[1] = pf1->min_xy[1];
 262
 263         return 1;
 264 }
 265
 266
 267 static void mergepolysSimp(ScanFillContext *sf_ctx, PolyFill *pf1, PolyFill *pf2)    /* add pf2 to pf1 */
 268 {
 269         ScanFillVert *eve;
 270         ScanFillEdge *eed;
 271
 272         /* replace old poly numbers */
 273         eve = sf_ctx->fillvertbase.first;
 274         while (eve) {
 275                 if (eve->poly_nr == pf2->nr) eve->poly_nr = pf1->nr;
 276                 eve = eve->next;
 277         }
 278         eed = sf_ctx->filledgebase.first;
 279         while (eed) {
 280                 if (eed->poly_nr == pf2->nr) eed->poly_nr = pf1->nr;
 281                 eed = eed->next;
 282         }
 283
 284         pf1->verts += pf2->verts;
 285         pf1->edges += pf2->edges;
 286         pf2->verts = pf2->edges = 0;
 287         pf1->f = (pf1->f | pf2->f);
 288 }
 289
 290 static short testedgeside(const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2])
 291 /* is v3 to the right of v1-v2 ? With exception: v3==v1 || v3==v2 */
 292 {
 293         float inp;
 294
 295         inp = (v2[0] - v1[0]) * (v1[1] - v3[1]) +
 296               (v1[1] - v2[1]) * (v1[0] - v3[0]);
 297
 298         if (inp < 0.0f) {
 299                 return 0;
 300         }
 301         else if (inp == 0) {
 302                 if (v1[0] == v3[0] && v1[1] == v3[1]) return 0;
 303                 if (v2[0] == v3[0] && v2[1] == v3[1]) return 0;
 304         }
 305         return 1;
 306 }
 307
 308 static short addedgetoscanvert(ScanFillVertLink *sc, ScanFillEdge *eed)
 309 {
 310         /* find first edge to the right of eed, and insert eed before that */
 311         ScanFillEdge *ed;
 312         float fac, fac1, x, y;
 313
 314         if (sc->edge_first == NULL) {
 315                 sc->edge_first = sc->edge_last = eed;
 316                 eed->prev = eed->next = NULL;
 317                 return 1;
 318         }
 319
 320         x = eed->v1->xy[0];
 321         y = eed->v1->xy[1];
 322
 323         fac1 = eed->v2->xy[1] - y;
 324         if (fac1 == 0.0f) {
 325                 fac1 = 1.0e10f * (eed->v2->xy[0] - x);
 326
 327         }
 328         else fac1 = (x - eed->v2->xy[0]) / fac1;
 329
 330         for (ed = sc->edge_first; ed; ed = ed->next) {
 331
 332                 if (ed->v2 == eed->v2) {
 333                         return 0;
 334                 }
 335
 336                 fac = ed->v2->xy[1] - y;
 337                 if (fac == 0.0f) {
 338                         fac = 1.0e10f * (ed->v2->xy[0] - x);
 339                 }
 340                 else {
 341                         fac = (x - ed->v2->xy[0]) / fac;
 342                 }
 343
 344                 if (fac > fac1) {
 345                         break;
 346                 }
 347         }
 348         if (ed) BLI_insertlinkbefore((ListBase *)&(sc->edge_first), ed, eed);
 349         else BLI_addtail((ListBase *)&(sc->edge_first), eed);
 350
 351         return 1;
 352 }
 353
 354
 355 static ScanFillVertLink *addedgetoscanlist(ScanFillContext *sf_ctx, ScanFillEdge *eed, int len)
 356 {
 357         /* inserts edge at correct location in ScanFillVertLink list */
 358         /* returns sc when edge already exists */
 359         ScanFillVertLink *sc, scsearch;
 360         ScanFillVert *eve;
 361
 362         /* which vert is left-top? */
 363         if (eed->v1->xy[1] == eed->v2->xy[1]) {
 364                 if (eed->v1->xy[0] > eed->v2->xy[0]) {
 365                         eve = eed->v1;
 366                         eed->v1 = eed->v2;
 367                         eed->v2 = eve;
 368                 }
 369         }
 370         else if (eed->v1->xy[1] < eed->v2->xy[1]) {
 371                 eve = eed->v1;
 372                 eed->v1 = eed->v2;
 373                 eed->v2 = eve;
 374         }
 375         /* find location in list */
 376         scsearch.vert = eed->v1;
 377         sc = (ScanFillVertLink *)bsearch(&scsearch, sf_ctx->_scdata, len,
 378                                          sizeof(ScanFillVertLink), vergscdata);
 379
 380         if (sc == 0) printf("Error in search edge: %p\n", (void *)eed);
 381         else if (addedgetoscanvert(sc, eed) == 0) return sc;
 382
 383         return 0;
 384 }
 385
 386 static short boundinsideEV(ScanFillEdge *eed, ScanFillVert *eve)
 387 /* is eve inside boundbox eed */
 388 {
 389         float minx, maxx, miny, maxy;
 390
 391         if (eed->v1->xy[0] < eed->v2->xy[0]) {
 392                 minx = eed->v1->xy[0];
 393                 maxx = eed->v2->xy[0];
 394         }
 395         else {
 396                 minx = eed->v2->xy[0];
 397                 maxx = eed->v1->xy[0];
 398         }
 399         if (eve->xy[0] >= minx && eve->xy[0] <= maxx) {
 400                 if (eed->v1->xy[1] < eed->v2->xy[1]) {
 401                         miny = eed->v1->xy[1];
 402                         maxy = eed->v2->xy[1];
 403                 }
 404                 else {
 405                         miny = eed->v2->xy[1];
 406                         maxy = eed->v1->xy[1];
 407                 }
 408                 if (eve->xy[1] >= miny && eve->xy[1] <= maxy) {
 409                         return 1;
 410                 }
 411         }
 412         return 0;
 413 }
 414
 415
 416 static void testvertexnearedge(ScanFillContext *sf_ctx)
 417 {
 418         /* only vertices with ->h==1 are being tested for
 419          * being close to an edge, if true insert */
 420
 421         ScanFillVert *eve;
 422         ScanFillEdge *eed, *ed1;
 423
 424         for (eve = sf_ctx->fillvertbase.first; eve; eve = eve->next) {
 425                 if (eve->h == 1) {
 426                         /* find the edge which has vertex eve */
 427                         ed1 = sf_ctx->filledgebase.first;
 428                         while (ed1) {
 429                                 if (ed1->v1 == eve || ed1->v2 == eve) break;
 430                                 ed1 = ed1->next;
 431                         }
 432                         if (ed1->v1 == eve) {
 433                                 ed1->v1 = ed1->v2;
 434                                 ed1->v2 = eve;
 435                         }
 436
 437                         for (eed = sf_ctx->filledgebase.first; eed; eed = eed->next) {
 438                                 if (eve != eed->v1 && eve != eed->v2 && eve->poly_nr == eed->poly_nr) {
 439                                         if (compare_v3v3(eve->co, eed->v1->co, SF_EPSILON)) {
 440                                                 ed1->v2 = eed->v1;
 441                                                 eed->v1->h++;
 442                                                 eve->h = 0;
 443                                                 break;
 444                                         }
 445                                         else if (compare_v3v3(eve->co, eed->v2->co, SF_EPSILON)) {
 446                                                 ed1->v2 = eed->v2;
 447                                                 eed->v2->h++;
 448                                                 eve->h = 0;
 449                                                 break;
 450                                         }
 451                                         else {
 452                                                 if (boundinsideEV(eed, eve)) {
 453                                                         const float dist = dist_to_line_v2(eed->v1->xy, eed->v2->xy, eve->xy);
 454                                                         if (dist < SF_EPSILON) {
 455                                                                 /* new edge */
 456                                                                 ed1 = BLI_scanfill_edge_add(sf_ctx, eed->v1, eve);
 457
 458                                                                 /* printf("fill: vertex near edge %x\n",eve); */
 459                                                                 ed1->f = 0;
 460                                                                 ed1->poly_nr = eed->poly_nr;
 461                                                                 eed->v1 = eve;
 462                                                                 eve->h = 3;
 463                                                                 break;
 464                                                         }
 465                                                 }
 466                                         }
 467                                 }
 468                         }
 469                 }
 470         }
 471 }
 472
 473 static void splitlist(ScanFillContext *sf_ctx, ListBase *tempve, ListBase *temped, short nr)
 474 {
 475         /* everything is in templist, write only poly nr to fillist */
 476         ScanFillVert *eve, *nextve;
 477         ScanFillEdge *eed, *nexted;
 478
 479         BLI_movelisttolist(tempve, &sf_ctx->fillvertbase);
 480         BLI_movelisttolist(temped, &sf_ctx->filledgebase);
 481
 482         eve = tempve->first;
 483         while (eve) {
 484                 nextve = eve->next;
 485                 if (eve->poly_nr == nr) {
 486                         BLI_remlink(tempve, eve);
 487                         BLI_addtail(&sf_ctx->fillvertbase, eve);
 488                 }
 489                 eve = nextve;
 490         }
 491         eed = temped->first;
 492         while (eed) {
 493                 nexted = eed->next;
 494                 if (eed->poly_nr == nr) {
 495                         BLI_remlink(temped, eed);
 496                         BLI_addtail(&sf_ctx->filledgebase, eed);
 497                 }
 498                 eed = nexted;
 499         }
 500 }
 501
 502
 503 static int scanfill(ScanFillContext *sf_ctx, PolyFill *pf)
 504 {
 505         ScanFillVertLink *sc = NULL, *sc1;
 506         ScanFillVert *eve, *v1, *v2, *v3;
 507         ScanFillEdge *eed, *nexted, *ed1, *ed2, *ed3;
 508         int a, b, verts, maxface, totface;
 509         short nr, test, twoconnected = 0;
 510
 511         nr = pf->nr;
 512
 513         /* PRINTS */
 514 #if 0
 515         verts = pf->verts;
 516         eve = sf_ctx->fillvertbase.first;
 517         while (eve) {
 518                 printf("vert: %x co: %f %f\n", eve, eve->xy[0], eve->xy[1]);
 519                 eve = eve->next;
 520         }
 521         eed = sf_ctx->filledgebase.first;
 522         while (eed) {
 523                 printf("edge: %x  verts: %x %x\n", eed, eed->v1, eed->v2);
 524                 eed = eed->next;
 525         }
 526 #endif
 527
 528         /* STEP 0: remove zero sized edges */
 529         eed = sf_ctx->filledgebase.first;
 530         while (eed) {
 531                 if (equals_v2v2(eed->v1->xy, eed->v2->xy)) {
 532                         if (eed->v1->f == SF_VERT_ZERO_LEN && eed->v2->f != SF_VERT_ZERO_LEN) {
 533                                 eed->v2->f = SF_VERT_ZERO_LEN;
 534                                 eed->v2->tmp.v = eed->v1->tmp.v;
 535                         }
 536                         else if (eed->v2->f == SF_VERT_ZERO_LEN && eed->v1->f != SF_VERT_ZERO_LEN) {
 537                                 eed->v1->f = SF_VERT_ZERO_LEN;
 538                                 eed->v1->tmp.v = eed->v2->tmp.v;
 539                         }
 540                         else if (eed->v2->f == SF_VERT_ZERO_LEN && eed->v1->f == SF_VERT_ZERO_LEN) {
 541                                 eed->v1->tmp.v = eed->v2->tmp.v;
 542                         }
 543                         else {
 544                                 eed->v2->f = SF_VERT_ZERO_LEN;
 545                                 eed->v2->tmp.v = eed->v1;
 546                         }
 547                 }
 548                 eed = eed->next;
 549         }
 550
 551         /* STEP 1: make using FillVert and FillEdge lists a sorted
 552          * ScanFillVertLink list
 553          */
 554         sc = sf_ctx->_scdata = (ScanFillVertLink *)MEM_callocN(pf->verts * sizeof(ScanFillVertLink), "Scanfill1");
 555         eve = sf_ctx->fillvertbase.first;
 556         verts = 0;
 557         while (eve) {
 558                 if (eve->poly_nr == nr) {
 559                         if (eve->f != SF_VERT_ZERO_LEN) {
 560                                 verts++;
 561                                 eve->f = 0;  /* flag for connectedges later on */
 562                                 sc->vert = eve;
 563                                 sc++;
 564                         }
 565                 }
 566                 eve = eve->next;
 567         }
 568
 569         qsort(sf_ctx->_scdata, verts, sizeof(ScanFillVertLink), vergscdata);
 570
 571         eed = sf_ctx->filledgebase.first;
 572         while (eed) {
 573                 nexted = eed->next;
 574                 BLI_remlink(&sf_ctx->filledgebase, eed);
 575                 /* This code is for handling zero-length edges that get
 576                  * collapsed in step 0. It was removed for some time to
 577                  * fix trunk bug #4544, so if that comes back, this code
 578                  * may need some work, or there will have to be a better
 579                  * fix to #4544. */
 580                 if (eed->v1->f == SF_VERT_ZERO_LEN) {
 581                         v1 = eed->v1;
 582                         while ((eed->v1->f == SF_VERT_ZERO_LEN) && (eed->v1->tmp.v != v1) && (eed->v1 != eed->v1->tmp.v))
 583                                 eed->v1 = eed->v1->tmp.v;
 584                 }
 585                 if (eed->v2->f == SF_VERT_ZERO_LEN) {
 586                         v2 = eed->v2;
 587                         while ((eed->v2->f == SF_VERT_ZERO_LEN) && (eed->v2->tmp.v != v2) && (eed->v2 != eed->v2->tmp.v))
 588                                 eed->v2 = eed->v2->tmp.v;
 589                 }
 590                 if (eed->v1 != eed->v2) addedgetoscanlist(sf_ctx, eed, verts);
 591
 592                 eed = nexted;
 593         }
 594 #if 0
 595         sc = scdata;
 596         for (a = 0; a < verts; a++) {
 597                 printf("\nscvert: %x\n", sc->v1);
 598                 eed = sc->first;
 599                 while (eed) {
 600                         printf(" ed %x %x %x\n", eed, eed->v1, eed->v2);
 601                         eed = eed->next;
 602                 }
 603                 sc++;
 604         }
 605 #endif
 606
 607
 608         /* STEP 2: FILL LOOP */
 609
 610         if (pf->f == 0) twoconnected = 1;
 611
 612         /* (temporal) security: never much more faces than vertices */
 613         totface = 0;
 614         maxface = 2 * verts;       /* 2*verts: based at a filled circle within a triangle */
 615
 616         sc = sf_ctx->_scdata;
 617         for (a = 0; a < verts; a++) {
 618                 /* printf("VERTEX %d %x\n",a,sc->v1); */
 619                 ed1 = sc->edge_first;
 620                 while (ed1) {   /* set connectflags  */
 621                         nexted = ed1->next;
 622                         if (ed1->v1->h == 1 || ed1->v2->h == 1) {
 623                                 BLI_remlink((ListBase *)&(sc->edge_first), ed1);
 624                                 BLI_addtail(&sf_ctx->filledgebase, ed1);
 625                                 if (ed1->v1->h > 1) ed1->v1->h--;
 626                                 if (ed1->v2->h > 1) ed1->v2->h--;
 627                         }
 628                         else ed1->v2->f = SF_VERT_UNKNOWN;
 629
 630                         ed1 = nexted;
 631                 }
 632                 while (sc->edge_first) { /* for as long there are edges */
 633                         ed1 = sc->edge_first;
 634                         ed2 = ed1->next;
 635
 636                         /* commented out... the ESC here delivers corrupted memory (and doesnt work during grab) */
 637                         /* if (callLocalInterruptCallBack()) break; */
 638                         if (totface > maxface) {
 639                                 /* printf("Fill error: endless loop. Escaped at vert %d,  tot: %d.\n", a, verts); */
 640                                 a = verts;
 641                                 break;
 642                         }
 643                         if (ed2 == 0) {
 644                                 sc->edge_first = sc->edge_last = NULL;
 645                                 /* printf("just 1 edge to vert\n"); */
 646                                 BLI_addtail(&sf_ctx->filledgebase, ed1);
 647                                 ed1->v2->f = 0;
 648                                 ed1->v1->h--;
 649                                 ed1->v2->h--;
 650                         }
 651                         else {
 652                                 /* test rest of vertices */
 653                                 float miny;
 654                                 v1 = ed1->v2;
 655                                 v2 = ed1->v1;
 656                                 v3 = ed2->v2;
 657                                 /* this happens with a serial of overlapping edges */
 658                                 if (v1 == v2 || v2 == v3) break;
 659                                 /* printf("test verts %x %x %x\n",v1,v2,v3); */
 660                                 miny = minf(v1->xy[1], v3->xy[1]);
 661                                 /*  miny= MIN2(v1->xy[1],v3->xy[1]); */
 662                                 sc1 = sc + 1;
 663                                 test = 0;
 664
 665                                 for (b = a + 1; b < verts; b++) {
 666                                         if (sc1->vert->f == 0) {
 667                                                 if (sc1->vert->xy[1] <= miny) break;
 668
 669                                                 if (testedgeside(v1->xy, v2->xy, sc1->vert->xy))
 670                                                         if (testedgeside(v2->xy, v3->xy, sc1->vert->xy))
 671                                                                 if (testedgeside(v3->xy, v1->xy, sc1->vert->xy)) {
 672                                                                         /* point in triangle */
 673
 674                                                                         test = 1;
 675                                                                         break;
 676                                                                 }
 677                                         }
 678                                         sc1++;
 679                                 }
 680                                 if (test) {
 681                                         /* make new edge, and start over */
 682                                         /* printf("add new edge %x %x and start again\n",v2,sc1->vert); */
 683
 684                                         ed3 = BLI_scanfill_edge_add(sf_ctx, v2, sc1->vert);
 685                                         BLI_remlink(&sf_ctx->filledgebase, ed3);
 686                                         BLI_insertlinkbefore((ListBase *)&(sc->edge_first), ed2, ed3);
 687                                         ed3->v2->f = SF_VERT_UNKNOWN;
 688                                         ed3->f = SF_EDGE_UNKNOWN;
 689                                         ed3->v1->h++;
 690                                         ed3->v2->h++;
 691                                 }
 692                                 else {
 693                                         /* new triangle */
 694                                         /* printf("add face %x %x %x\n",v1,v2,v3); */
 695                                         addfillface(sf_ctx, v1, v2, v3);
 696                                         totface++;
 697                                         BLI_remlink((ListBase *)&(sc->edge_first), ed1);
 698                                         BLI_addtail(&sf_ctx->filledgebase, ed1);
 699                                         ed1->v2->f = 0;
 700                                         ed1->v1->h--;
 701                                         ed1->v2->h--;
 702                                         /* ed2 can be removed when it's a boundary edge */
 703                                         if ((ed2->f == 0 && twoconnected) || (ed2->f == SF_EDGE_BOUNDARY)) {
 704                                                 BLI_remlink((ListBase *)&(sc->edge_first), ed2);
 705                                                 BLI_addtail(&sf_ctx->filledgebase, ed2);
 706                                                 ed2->v2->f = 0;
 707                                                 ed2->v1->h--;
 708                                                 ed2->v2->h--;
 709                                         }
 710
 711                                         /* new edge */
 712                                         ed3 = BLI_scanfill_edge_add(sf_ctx, v1, v3);
 713                                         BLI_remlink(&sf_ctx->filledgebase, ed3);
 714                                         ed3->f = SF_EDGE_UNKNOWN;
 715                                         ed3->v1->h++;
 716                                         ed3->v2->h++;
 717
 718                                         /* printf("add new edge %x %x\n",v1,v3); */
 719                                         sc1 = addedgetoscanlist(sf_ctx, ed3, verts);
 720
 721                                         if (sc1) {  /* ed3 already exists: remove if a boundary */
 722                                                 /* printf("Edge exists\n"); */
 723                                                 ed3->v1->h--;
 724                                                 ed3->v2->h--;
 725
 726                                                 ed3 = sc1->edge_first;
 727                                                 while (ed3) {
 728                                                         if ( (ed3->v1 == v1 && ed3->v2 == v3) || (ed3->v1 == v3 && ed3->v2 == v1) ) {
 729                                                                 if (twoconnected || ed3->f == SF_EDGE_BOUNDARY) {
 730                                                                         BLI_remlink((ListBase *)&(sc1->edge_first), ed3);
 731                                                                         BLI_addtail(&sf_ctx->filledgebase, ed3);
 732                                                                         ed3->v1->h--;
 733                                                                         ed3->v2->h--;
 734                                                                 }
 735                                                                 break;
 736                                                         }
 737                                                         ed3 = ed3->next;
 738                                                 }
 739                                         }
 740
 741                                 }
 742                         }
 743                         /* test for loose edges */
 744                         ed1 = sc->edge_first;
 745                         while (ed1) {
 746                                 nexted = ed1->next;
 747                                 if (ed1->v1->h < 2 || ed1->v2->h < 2) {
 748                                         BLI_remlink((ListBase *)&(sc->edge_first), ed1);
 749                                         BLI_addtail(&sf_ctx->filledgebase, ed1);
 750                                         if (ed1->v1->h > 1) ed1->v1->h--;
 751                                         if (ed1->v2->h > 1) ed1->v2->h--;
 752                                 }
 753
 754                                 ed1 = nexted;
 755                         }
 756                 }
 757                 sc++;
 758         }
 759
 760         MEM_freeN(sf_ctx->_scdata);
 761         sf_ctx->_scdata = NULL;
 762
 763         return totface;
 764 }
 765
 766
 767 int BLI_scanfill_begin(ScanFillContext *sf_ctx)
 768 {
 769         memset(sf_ctx, 0, sizeof(*sf_ctx));
 770
 771         return 1;
 772 }
 773
 774 int BLI_scanfill_calc(ScanFillContext *sf_ctx, const short do_quad_tri_speedup)
 775 {
 776         return BLI_scanfill_calc_ex(sf_ctx, do_quad_tri_speedup, NULL);
 777 }
 778
 779 int BLI_scanfill_calc_ex(ScanFillContext *sf_ctx, const short do_quad_tri_speedup, const float nor_proj[3])
 780 {
 781         /*
 782          * - fill works with its own lists, so create that first (no faces!)
 783          * - for vertices, put in ->tmp.v the old pointer
 784          * - struct elements xs en ys are not used here: don't hide stuff in it
 785          * - edge flag ->f becomes 2 when it's a new edge
 786          * - mode: & 1 is check for crossings, then create edges (TO DO )
 787          * - returns number of triangle faces added.
 788          */
 789         ListBase tempve, temped;
 790         ScanFillVert *eve;
 791         ScanFillEdge *eed, *nexted;
 792         PolyFill *pflist, *pf;
 793         float *min_xy_p, *max_xy_p;
 794         short a, c, poly = 0, ok = 0, toggle = 0;
 795         int totfaces = 0; /* total faces added */
 796         int co_x, co_y;
 797
 798         /* reset variables */
 799         eve = sf_ctx->fillvertbase.first;
 800         a = 0;
 801         while (eve) {
 802                 eve->f = 0;
 803                 eve->poly_nr = 0;
 804                 eve->h = 0;
 805                 eve = eve->next;
 806                 a += 1;
 807         }
 808
 809         if (do_quad_tri_speedup && (a == 3)) {
 810                 eve = sf_ctx->fillvertbase.first;
 811
 812                 addfillface(sf_ctx, eve, eve->next, eve->next->next);
 813                 return 1;
 814         }
 815         else if (do_quad_tri_speedup && (a == 4)) {
 816                 float vec1[3], vec2[3];
 817
 818                 eve = sf_ctx->fillvertbase.first;
 819                 /* no need to check 'eve->next->next->next' is valid, already counted */
 820                 /* use shortest diagonal for quad */
 821                 sub_v3_v3v3(vec1, eve->co, eve->next->next->co);
 822                 sub_v3_v3v3(vec2, eve->next->co, eve->next->next->next->co);
 823
 824                 if (dot_v3v3(vec1, vec1) < dot_v3v3(vec2, vec2)) {
 825                         addfillface(sf_ctx, eve, eve->next, eve->next->next);
 826                         addfillface(sf_ctx, eve->next->next, eve->next->next->next, eve);
 827                 }
 828                 else {
 829                         addfillface(sf_ctx, eve->next, eve->next->next, eve->next->next->next);
 830                         addfillface(sf_ctx, eve->next->next->next, eve, eve->next);
 831                 }
 832                 return 2;
 833         }
 834
 835         /* first test vertices if they are in edges */
 836         /* including resetting of flags */
 837         eed = sf_ctx->filledgebase.first;
 838         while (eed) {
 839                 eed->poly_nr = 0;
 840                 eed->v1->f = SF_VERT_UNKNOWN;
 841                 eed->v2->f = SF_VERT_UNKNOWN;
 842
 843                 eed = eed->next;
 844         }
 845
 846         eve = sf_ctx->fillvertbase.first;
 847         while (eve) {
 848                 if (eve->f & SF_VERT_UNKNOWN) {
 849                         ok = 1;
 850                         break;
 851                 }
 852                 eve = eve->next;
 853         }
 854
 855         if (ok == 0) {
 856                 return 0;
 857         }
 858         else {
 859                 float n[3];
 860
 861                 if (nor_proj) {
 862                         copy_v3_v3(n, nor_proj);
 863                 }
 864                 else {
 865                         /* define projection: with 'best' normal */
 866                         /* Newell's Method */
 867                         /* Similar code used elsewhere, but this checks for double ups
 868                          * which historically this function supports so better not change */
 869                         float *v_prev;
 870
 871                         zero_v3(n);
 872                         eve = sf_ctx->fillvertbase.last;
 873                         v_prev = eve->co;
 874
 875                         for (eve = sf_ctx->fillvertbase.first; eve; eve = eve->next) {
 876                                 if (LIKELY(!compare_v3v3(v_prev, eve->co, SF_EPSILON))) {
 877                                         add_newell_cross_v3_v3v3(n, v_prev, eve->co);
 878                                         v_prev = eve->co;
 879                                 }
 880                         }
 881                 }
 882
 883                 if (UNLIKELY(normalize_v3(n) == 0.0f)) {
 884                         return 0;
 885                 }
 886
 887                 axis_dominant_v3(&co_x, &co_y, n);
 888         }
 889
 890
 891         /* STEP 1: COUNT POLYS */
 892         eve = sf_ctx->fillvertbase.first;
 893         while (eve) {
 894                 eve->xy[0] = eve->co[co_x];
 895                 eve->xy[1] = eve->co[co_y];
 896
 897                 /* get first vertex with no poly number */
 898                 if (eve->poly_nr == 0) {
 899                         poly++;
 900                         /* now a sort of select connected */
 901                         ok = 1;
 902                         eve->poly_nr = poly;
 903
 904                         while (ok) {
 905
 906                                 ok = 0;
 907                                 toggle++;
 908                                 if (toggle & 1) eed = sf_ctx->filledgebase.first;
 909                                 else eed = sf_ctx->filledgebase.last;
 910
 911                                 while (eed) {
 912                                         if (eed->v1->poly_nr == 0 && eed->v2->poly_nr == poly) {
 913                                                 eed->v1->poly_nr = poly;
 914                                                 eed->poly_nr = poly;
 915                                                 ok = 1;
 916                                         }
 917                                         else if (eed->v2->poly_nr == 0 && eed->v1->poly_nr == poly) {
 918                                                 eed->v2->poly_nr = poly;
 919                                                 eed->poly_nr = poly;
 920                                                 ok = 1;
 921                                         }
 922                                         else if (eed->poly_nr == 0) {
 923                                                 if (eed->v1->poly_nr == poly && eed->v2->poly_nr == poly) {
 924                                                         eed->poly_nr = poly;
 925                                                         ok = 1;
 926                                                 }
 927                                         }
 928                                         if (toggle & 1) eed = eed->next;
 929                                         else eed = eed->prev;
 930                                 }
 931                         }
 932                 }
 933                 eve = eve->next;
 934         }
 935         /* printf("amount of poly's: %d\n",poly); */
 936
 937         /* STEP 2: remove loose edges and strings of edges */
 938         eed = sf_ctx->filledgebase.first;
 939         while (eed) {
 940                 if (eed->v1->h++ > 250) break;
 941                 if (eed->v2->h++ > 250) break;
 942                 eed = eed->next;
 943         }
 944         if (eed) {
 945                 /* otherwise it's impossible to be sure you can clear vertices */
 946                 callLocalErrorCallBack("No vertices with 250 edges allowed!");
 947                 return 0;
 948         }
 949
 950         /* does it only for vertices with ->h==1 */
 951         testvertexnearedge(sf_ctx);
 952
 953         ok = 1;
 954         while (ok) {
 955                 ok = 0;
 956                 toggle++;
 957                 if (toggle & 1) eed = sf_ctx->filledgebase.first;
 958                 else eed = sf_ctx->filledgebase.last;
 959                 while (eed) {
 960                         if (toggle & 1) nexted = eed->next;
 961                         else nexted = eed->prev;
 962                         if (eed->v1->h == 1) {
 963                                 eed->v2->h--;
 964                                 BLI_remlink(&sf_ctx->fillvertbase, eed->v1);
 965                                 BLI_remlink(&sf_ctx->filledgebase, eed);
 966                                 ok = 1;
 967                         }
 968                         else if (eed->v2->h == 1) {
 969                                 eed->v1->h--;
 970                                 BLI_remlink(&sf_ctx->fillvertbase, eed->v2);
 971                                 BLI_remlink(&sf_ctx->filledgebase, eed);
 972                                 ok = 1;
 973                         }
 974                         eed = nexted;
 975                 }
 976         }
 977         if (sf_ctx->filledgebase.first == 0) {
 978                 /* printf("All edges removed\n"); */
 979                 return 0;
 980         }
 981
 982
 983         /* CURRENT STATUS:
 984          * - eve->f       :1= availalble in edges
 985          * - eve->xs      :polynumber
 986          * - eve->h       :amount of edges connected to vertex
 987          * - eve->tmp.v   :store! original vertex number
 988          *
 989          * - eed->f       :1= boundary edge (optionally set by caller)
 990          * - eed->poly_nr :poly number
 991          */
 992
 993
 994         /* STEP 3: MAKE POLYFILL STRUCT */
 995         pflist = (PolyFill *)MEM_callocN(poly * sizeof(PolyFill), "edgefill");
 996         pf = pflist;
 997         for (a = 1; a <= poly; a++) {
 998                 pf->nr = a;
 999                 pf->min_xy[0] = pf->min_xy[1] =  1.0e20;
1000                 pf->max_xy[0] = pf->max_xy[1] = -1.0e20;
1001                 pf++;
1002         }
1003         eed = sf_ctx->filledgebase.first;
1004         while (eed) {
1005                 pflist[eed->poly_nr - 1].edges++;
1006                 eed = eed->next;
1007         }
1008
1009         eve = sf_ctx->fillvertbase.first;
1010         while (eve) {
1011                 pflist[eve->poly_nr - 1].verts++;
1012                 min_xy_p = pflist[eve->poly_nr - 1].min_xy;
1013                 max_xy_p = pflist[eve->poly_nr - 1].max_xy;
1014
1015                 min_xy_p[0] = (min_xy_p[0]) < (eve->xy[0]) ? (min_xy_p[0]) : (eve->xy[0]);
1016                 min_xy_p[1] = (min_xy_p[1]) < (eve->xy[1]) ? (min_xy_p[1]) : (eve->xy[1]);
1017                 max_xy_p[0] = (max_xy_p[0]) > (eve->xy[0]) ? (max_xy_p[0]) : (eve->xy[0]);
1018                 max_xy_p[1] = (max_xy_p[1]) > (eve->xy[1]) ? (max_xy_p[1]) : (eve->xy[1]);
1019                 if (eve->h > 2) pflist[eve->poly_nr - 1].f = 1;
1020
1021                 eve = eve->next;
1022         }
1023
1024         /* STEP 4: FIND HOLES OR BOUNDS, JOIN THEM
1025          *  ( bounds just to divide it in pieces for optimization,
1026          *    the edgefill itself has good auto-hole detection)
1027          * WATCH IT: ONLY WORKS WITH SORTED POLYS!!! */
1028
1029         if (poly > 1) {
1030                 short *polycache, *pc;
1031
1032                 /* so, sort first */
1033                 qsort(pflist, poly, sizeof(PolyFill), vergpoly);
1034
1035 #if 0
1036                 pf = pflist;
1037                 for (a = 1; a <= poly; a++) {
1038                         printf("poly:%d edges:%d verts:%d flag: %d\n", a, pf->edges, pf->verts, pf->f);
1039                         PRINT2(f, f, pf->min[0], pf->min[1]);
1040                         pf++;
1041                 }
1042 #endif
1043
1044                 polycache = pc = MEM_callocN(sizeof(short) * poly, "polycache");
1045                 pf = pflist;
1046                 for (a = 0; a < poly; a++, pf++) {
1047                         for (c = a + 1; c < poly; c++) {
1048
1049                                 /* if 'a' inside 'c': join (bbox too)
1050                                  * Careful: 'a' can also be inside another poly.
1051                                  */
1052                                 if (boundisect(pf, pflist + c)) {
1053                                         *pc = c;
1054                                         pc++;
1055                                 }
1056                                 /* only for optimize! */
1057                                 /* else if (pf->max_xy[0] < (pflist+c)->min[cox]) break; */
1058
1059                         }
1060                         while (pc != polycache) {
1061                                 pc--;
1062                                 mergepolysSimp(sf_ctx, pf, pflist + *pc);
1063                         }
1064                 }
1065                 MEM_freeN(polycache);
1066         }
1067
1068 #if 0
1069         printf("after merge\n");
1070         pf = pflist;
1071         for (a = 1; a <= poly; a++) {
1072                 printf("poly:%d edges:%d verts:%d flag: %d\n", a, pf->edges, pf->verts, pf->f);
1073                 pf++;
1074         }
1075 #endif
1076
1077         /* STEP 5: MAKE TRIANGLES */
1078
1079         tempve.first = sf_ctx->fillvertbase.first;
1080         tempve.last = sf_ctx->fillvertbase.last;
1081         temped.first = sf_ctx->filledgebase.first;
1082         temped.last = sf_ctx->filledgebase.last;
1083         sf_ctx->fillvertbase.first = sf_ctx->fillvertbase.last = NULL;
1084         sf_ctx->filledgebase.first = sf_ctx->filledgebase.last = NULL;
1085
1086         pf = pflist;
1087         for (a = 0; a < poly; a++) {
1088                 if (pf->edges > 1) {
1089                         splitlist(sf_ctx, &tempve, &temped, pf->nr);
1090                         totfaces += scanfill(sf_ctx, pf);
1091                 }
1092                 pf++;
1093         }
1094         BLI_movelisttolist(&sf_ctx->fillvertbase, &tempve);
1095         BLI_movelisttolist(&sf_ctx->filledgebase, &temped);
1096
1097         /* FREE */
1098
1099         MEM_freeN(pflist);
1100
1101         return totfaces;
1102 }