code cleanup:
[blender.git] / 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 }