svn merge ^/trunk/blender -r48095:48592
[blender.git] / source / blender / blenkernel / intern / anim.c
1 /*
2  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
6  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
7  * of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
16  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
17  *
18  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
19  * All rights reserved.
20  *
21  * The Original Code is: all of this file.
22  *
23  * Contributor(s): none yet.
24  *
25  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
26  */
27
28 /** \file blender/blenkernel/intern/anim.c
29  *  \ingroup bke
30  */
31
32 #include <stdio.h>
33 #include <math.h>
34 #include <string.h>
35
36 #include "MEM_guardedalloc.h"
37
38 #include "BLI_blenlib.h"
39 #include "BLI_math.h"
40 #include "BLI_rand.h"
41 #include "BLI_utildefines.h"
42
43 #include "DNA_anim_types.h"
44 #include "DNA_armature_types.h"
45 #include "DNA_group_types.h"
46 #include "DNA_key_types.h"
47 #include "DNA_mesh_types.h"
48 #include "DNA_meshdata_types.h"
49 #include "DNA_scene_types.h"
50 #include "DNA_vfont_types.h"
51
52 #include "BKE_animsys.h"
53 #include "BKE_curve.h"
54 #include "BKE_DerivedMesh.h"
55 #include "BKE_depsgraph.h"
56 #include "BKE_font.h"
57 #include "BKE_group.h"
58 #include "BKE_global.h"
59 #include "BKE_key.h"
60 #include "BKE_lattice.h"
61 #include "BKE_main.h"
62 #include "BKE_mesh.h"
63 #include "BKE_object.h"
64 #include "BKE_particle.h"
65 #include "BKE_scene.h"
66 #include "BKE_utildefines.h"
67 #include "BKE_tessmesh.h"
68 #include "BKE_depsgraph.h"
69 #include "BKE_anim.h"
70 #include "BKE_report.h"
71
72
73 // XXX bad level call...
74
75 /* --------------------- */
76 /* forward declarations */
77
78 static void object_duplilist_recursive(ID *id, Scene *scene, Object *ob, ListBase *duplilist, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated);
79
80 /* ******************************************************************** */
81 /* Animation Visualization */
82
83 /* Initialize the default settings for animation visualization */
84 void animviz_settings_init(bAnimVizSettings *avs)
85 {
86         /* sanity check */
87         if (avs == NULL)
88                 return;
89                 
90         /* ghosting settings */
91         avs->ghost_bc = avs->ghost_ac = 10;
92         
93         avs->ghost_sf = 1; // xxx - take from scene instead?
94         avs->ghost_ef = 250; // xxx - take from scene instead?
95         
96         avs->ghost_step = 1;
97         
98         
99         /* path settings */
100         avs->path_bc = avs->path_ac = 10;
101         
102         avs->path_sf = 1; // xxx - take from scene instead?
103         avs->path_ef = 250; // xxx - take from scene instead?
104         
105         avs->path_viewflag = (MOTIONPATH_VIEW_KFRAS | MOTIONPATH_VIEW_KFNOS);
106         
107         avs->path_step = 1;
108 }
109
110 /* ------------------- */
111
112 /* Free the given motion path's cache */
113 void animviz_free_motionpath_cache(bMotionPath *mpath) 
114 {
115         /* sanity check */
116         if (mpath == NULL) 
117                 return;
118                 
119         /* free the path if necessary */
120         if (mpath->points)
121                 MEM_freeN(mpath->points);
122         
123         /* reset the relevant parameters */
124         mpath->points = NULL;
125         mpath->length = 0;
126 }
127
128 /* Free the given motion path instance and its data 
129  * NOTE: this frees the motion path given!
130  */
131 void animviz_free_motionpath(bMotionPath *mpath)
132 {
133         /* sanity check */
134         if (mpath == NULL)
135                 return;
136         
137         /* free the cache first */
138         animviz_free_motionpath_cache(mpath);
139         
140         /* now the instance itself */
141         MEM_freeN(mpath);
142 }
143
144 /* ------------------- */
145
146 /* Setup motion paths for the given data
147  * - Only used when explicitly calculating paths on bones which may/may not be consider already
148  *
149  * < scene: current scene (for frame ranges, etc.)
150  * < ob: object to add paths for (must be provided)
151  * < pchan: posechannel to add paths for (optional; if not provided, object-paths are assumed)
152  */
153 bMotionPath *animviz_verify_motionpaths(ReportList *reports, Scene *scene, Object *ob, bPoseChannel *pchan)
154 {
155         bAnimVizSettings *avs;
156         bMotionPath *mpath, **dst;
157         
158         /* sanity checks */
159         if (ELEM(NULL, scene, ob))
160                 return NULL;
161                 
162         /* get destination data */
163         if (pchan) {
164                 /* paths for posechannel - assume that posechannel belongs to the object */
165                 avs = &ob->pose->avs;
166                 dst = &pchan->mpath;
167         }
168         else {
169                 /* paths for object */
170                 avs = &ob->avs;
171                 dst = &ob->mpath;
172         }
173
174         /* avoid 0 size allocs */
175         if (avs->path_sf >= avs->path_ef) {
176                 BKE_reportf(reports, RPT_ERROR,
177                             "Motion Path frame extents invalid for %s (%d to %d).%s\n",
178                             (pchan) ? pchan->name : ob->id.name,
179                             avs->path_sf, avs->path_ef,
180                             (avs->path_sf == avs->path_ef) ? " Cannot have single-frame paths." : "");
181                 return NULL;
182         }
183
184         /* if there is already a motionpath, just return that,
185          * provided it's settings are ok (saves extra free+alloc)
186          */
187         if (*dst != NULL) {
188                 int expected_length = avs->path_ef - avs->path_sf;
189                 
190                 mpath = *dst;
191                 
192                 /* path is "valid" if length is valid, but must also be of the same length as is being requested */
193                 if ((mpath->start_frame != mpath->end_frame) && (mpath->length > 0)) {
194                         /* outer check ensures that we have some curve data for this path */
195                         if (mpath->length == expected_length) {
196                                 /* return/use this as it is already valid length */
197                                 return mpath;
198                         }
199                         else {
200                                 /* clear the existing path (as the range has changed), and reallocate below */
201                                 animviz_free_motionpath_cache(mpath);
202                         }
203                 }
204         }
205         else {
206                 /* create a new motionpath, and assign it */
207                 mpath = MEM_callocN(sizeof(bMotionPath), "bMotionPath");
208                 *dst = mpath;
209         }
210         
211         /* set settings from the viz settings */
212         mpath->start_frame = avs->path_sf;
213         mpath->end_frame = avs->path_ef;
214         
215         mpath->length = mpath->end_frame - mpath->start_frame;
216         
217         if (avs->path_bakeflag & MOTIONPATH_BAKE_HEADS)
218                 mpath->flag |= MOTIONPATH_FLAG_BHEAD;
219         else
220                 mpath->flag &= ~MOTIONPATH_FLAG_BHEAD;
221         
222         /* allocate a cache */
223         mpath->points = MEM_callocN(sizeof(bMotionPathVert) * mpath->length, "bMotionPathVerts");
224         
225         /* tag viz settings as currently having some path(s) which use it */
226         avs->path_bakeflag |= MOTIONPATH_BAKE_HAS_PATHS;
227         
228         /* return it */
229         return mpath;
230 }
231
232 /* ------------------- */
233
234 /* Motion path needing to be baked (mpt) */
235 typedef struct MPathTarget {
236         struct MPathTarget *next, *prev;
237         
238         bMotionPath *mpath;         /* motion path in question */
239         
240         Object *ob;                 /* source object */
241         bPoseChannel *pchan;        /* source posechannel (if applicable) */
242 } MPathTarget;
243
244 /* ........ */
245
246 /* get list of motion paths to be baked for the given object
247  *  - assumes the given list is ready to be used
248  */
249 // TODO: it would be nice in future to be able to update objects dependent on these bones too?
250 void animviz_get_object_motionpaths(Object *ob, ListBase *targets)
251 {
252         MPathTarget *mpt;
253         
254         /* object itself first */
255         if ((ob->avs.recalc & ANIMVIZ_RECALC_PATHS) && (ob->mpath)) {
256                 /* new target for object */
257                 mpt = MEM_callocN(sizeof(MPathTarget), "MPathTarget Ob");
258                 BLI_addtail(targets, mpt);
259                 
260                 mpt->mpath = ob->mpath;
261                 mpt->ob = ob;
262         }
263         
264         /* bones */
265         if ((ob->pose) && (ob->pose->avs.recalc & ANIMVIZ_RECALC_PATHS)) {
266                 bArmature *arm = ob->data;
267                 bPoseChannel *pchan;
268                 
269                 for (pchan = ob->pose->chanbase.first; pchan; pchan = pchan->next) {
270                         if ((pchan->bone) && (arm->layer & pchan->bone->layer) && (pchan->mpath)) {
271                                 /* new target for bone */
272                                 mpt = MEM_callocN(sizeof(MPathTarget), "MPathTarget PoseBone");
273                                 BLI_addtail(targets, mpt);
274                                 
275                                 mpt->mpath = pchan->mpath;
276                                 mpt->ob = ob;
277                                 mpt->pchan = pchan;
278                         }
279                 }
280         }
281 }
282
283 /* ........ */
284
285 /* Note on evaluation optimisations:
286  * Optimisations currently used here play tricks with the depsgraph in order to try and 
287  * evaluate as few objects as strictly necessary to get nicer performance under standard
288  * production conditions. For those people who really need the accurate version, 
289  * disable the ifdef (i.e. 1 -> 0) and comment out the call to motionpaths_calc_optimise_depsgraph()
290  */
291
292 /* tweak the object ordering to trick depsgraph into making MotionPath calculations run faster */
293 static void motionpaths_calc_optimise_depsgraph(Scene *scene, ListBase *targets)
294 {
295         Base *base, *baseNext;
296         MPathTarget *mpt;
297         
298         /* make sure our temp-tag isn't already in use */
299         for (base = scene->base.first; base; base = base->next)
300                 base->object->flag &= ~BA_TEMP_TAG;
301         
302         /* for each target, dump its object to the start of the list if it wasn't moved already */
303         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
304                 for (base = scene->base.first; base; base = baseNext) {
305                         baseNext = base->next;
306                         
307                         if ((base->object == mpt->ob) && !(mpt->ob->flag & BA_TEMP_TAG)) {
308                                 BLI_remlink(&scene->base, base);
309                                 BLI_addhead(&scene->base, base);
310                                 
311                                 mpt->ob->flag |= BA_TEMP_TAG;
312                                 break; // we really don't need to continue anymore once this happens, but this line might really 'break'
313                         }
314                 }
315         }
316         
317         /* "brew me a list that's sorted a bit faster now depsy" */
318         DAG_scene_sort(G.main, scene);
319 }
320
321 /* update scene for current frame */
322 static void motionpaths_calc_update_scene(Scene *scene)
323 {
324 #if 1 // 'production' optimisations always on
325         Base *base, *last = NULL;
326         
327         /* only stuff that moves or needs display still */
328         DAG_scene_update_flags(G.main, scene, scene->lay, TRUE);
329         
330         /* find the last object with the tag 
331          *      - all those afterwards are assumed to not be relevant for our calculations
332          */
333         // optimize further by moving out...
334         for (base = scene->base.first; base; base = base->next) {
335                 if (base->object->flag & BA_TEMP_TAG)
336                         last = base;
337         }
338         
339         /* perform updates for tagged objects */
340         // XXX: this will break if rigs depend on scene or other data that 
341         // is animated but not attached to/updatable from objects
342         for (base = scene->base.first; base; base = base->next) {
343                 /* update this object */
344                 BKE_object_handle_update(scene, base->object);
345                 
346                 /* if this is the last one we need to update, let's stop to save some time */
347                 if (base == last)
348                         break;
349         }
350 #else // original, 'always correct' version
351           /* do all updates
352            *  - if this is too slow, resort to using a more efficient way
353            *    that doesn't force complete update, but for now, this is the
354            *    most accurate way!
355            */
356         BKE_scene_update_for_newframe(G.main, scene, scene->lay); // XXX this is the best way we can get anything moving
357 #endif
358 }
359
360 /* ........ */
361
362 /* perform baking for the targets on the current frame */
363 static void motionpaths_calc_bake_targets(Scene *scene, ListBase *targets)
364 {
365         MPathTarget *mpt;
366         
367         /* for each target, check if it can be baked on the current frame */
368         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
369                 bMotionPath *mpath = mpt->mpath;
370                 bMotionPathVert *mpv;
371                 
372                 /* current frame must be within the range the cache works for 
373                  *      - is inclusive of the first frame, but not the last otherwise we get buffer overruns
374                  */
375                 if ((CFRA < mpath->start_frame) || (CFRA >= mpath->end_frame))
376                         continue;
377                 
378                 /* get the relevant cache vert to write to */
379                 mpv = mpath->points + (CFRA - mpath->start_frame);
380                 
381                 /* pose-channel or object path baking? */
382                 if (mpt->pchan) {
383                         /* heads or tails */
384                         if (mpath->flag & MOTIONPATH_FLAG_BHEAD) {
385                                 copy_v3_v3(mpv->co, mpt->pchan->pose_head);
386                         }
387                         else {
388                                 copy_v3_v3(mpv->co, mpt->pchan->pose_tail);
389                         }
390                         
391                         /* result must be in worldspace */
392                         mul_m4_v3(mpt->ob->obmat, mpv->co);
393                 }
394                 else {
395                         /* worldspace object location */
396                         copy_v3_v3(mpv->co, mpt->ob->obmat[3]);
397                 }
398         }
399 }
400
401 /* Perform baking of the given object's and/or its bones' transforms to motion paths 
402  *      - scene: current scene
403  *      - ob: object whose flagged motionpaths should get calculated
404  *      - recalc: whether we need to 
405  */
406 // TODO: include reports pointer?
407 void animviz_calc_motionpaths(Scene *scene, ListBase *targets)
408 {
409         MPathTarget *mpt;
410         int sfra, efra;
411         int cfra;
412         
413         /* sanity check */
414         if (ELEM(NULL, targets, targets->first))
415                 return;
416         
417         /* set frame values */
418         cfra = CFRA;
419         sfra = efra = cfra;
420         
421         // TODO: this method could be improved...
422         //      1) max range for standard baking
423         //      2) minimum range for recalc baking (i.e. between keyframes, but how?)
424         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
425                 /* try to increase area to do (only as much as needed) */
426                 sfra = MIN2(sfra, mpt->mpath->start_frame);
427                 efra = MAX2(efra, mpt->mpath->end_frame);
428         }
429         if (efra <= sfra) return;
430         
431         /* optimize the depsgraph for faster updates */
432         // TODO: whether this is used should depend on some setting for the level of optimisations used
433         motionpaths_calc_optimise_depsgraph(scene, targets);
434         
435         /* calculate path over requested range */
436         for (CFRA = sfra; CFRA <= efra; CFRA++) {
437                 /* update relevant data for new frame */
438                 motionpaths_calc_update_scene(scene);
439                 
440                 /* perform baking for targets */
441                 motionpaths_calc_bake_targets(scene, targets);
442         }
443         
444         /* reset original environment */
445         CFRA = cfra;
446         motionpaths_calc_update_scene(scene);
447         
448         /* clear recalc flags from targets */
449         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
450                 bAnimVizSettings *avs;
451                 
452                 /* get pointer to animviz settings for each target */
453                 if (mpt->pchan)
454                         avs = &mpt->ob->pose->avs;
455                 else
456                         avs = &mpt->ob->avs;
457                 
458                 /* clear the flag requesting recalculation of targets */
459                 avs->recalc &= ~ANIMVIZ_RECALC_PATHS;
460         }
461 }
462
463 /* ******************************************************************** */
464 /* Curve Paths - for curve deforms and/or curve following */
465
466 /* free curve path data 
467  * NOTE: frees the path itself!
468  * NOTE: this is increasingly inaccurate with non-uniform BevPoint subdivisions [#24633]
469  */
470 void free_path(Path *path)
471 {
472         if (path->data) MEM_freeN(path->data);
473         MEM_freeN(path);
474 }
475
476 /* calculate a curve-deform path for a curve 
477  *  - only called from displist.c -> do_makeDispListCurveTypes
478  */
479 void calc_curvepath(Object *ob)
480 {
481         BevList *bl;
482         BevPoint *bevp, *bevpn, *bevpfirst, *bevplast;
483         PathPoint *pp;
484         Curve *cu;
485         Nurb *nu;
486         Path *path;
487         float *fp, *dist, *maxdist, xyz[3];
488         float fac, d = 0, fac1, fac2;
489         int a, tot, cycl = 0;
490         ListBase *nurbs;
491         
492         /* in a path vertices are with equal differences: path->len = number of verts */
493         /* NOW WITH BEVELCURVE!!! */
494         
495         if (ob == NULL || ob->type != OB_CURVE) return;
496         cu = ob->data;
497
498         nurbs = BKE_curve_nurbs_get(cu);
499         nu = nurbs->first;
500
501         if (cu->path) free_path(cu->path);
502         cu->path = NULL;
503         
504         bl = cu->bev.first;
505         if (bl == NULL || !bl->nr) return;
506
507         cu->path = path = MEM_callocN(sizeof(Path), "calc_curvepath");
508         
509         /* if POLY: last vertice != first vertice */
510         cycl = (bl->poly != -1);
511         
512         if (cycl) tot = bl->nr;
513         else tot = bl->nr - 1;
514         
515         path->len = tot + 1;
516         /* exception: vector handle paths and polygon paths should be subdivided at least a factor resolu */
517         if (path->len < nu->resolu * SEGMENTSU(nu)) path->len = nu->resolu * SEGMENTSU(nu);
518         
519         dist = (float *)MEM_mallocN((tot + 1) * 4, "calcpathdist");
520
521         /* all lengths in *dist */
522         bevp = bevpfirst = (BevPoint *)(bl + 1);
523         fp = dist;
524         *fp = 0;
525         for (a = 0; a < tot; a++) {
526                 fp++;
527                 if (cycl && a == tot - 1)
528                         sub_v3_v3v3(xyz, bevpfirst->vec, bevp->vec);
529                 else
530                         sub_v3_v3v3(xyz, (bevp + 1)->vec, bevp->vec);
531                 
532                 *fp = *(fp - 1) + len_v3(xyz);
533                 bevp++;
534         }
535         
536         path->totdist = *fp;
537         
538         /* the path verts  in path->data */
539         /* now also with TILT value */
540         pp = path->data = (PathPoint *)MEM_callocN(sizeof(PathPoint) * path->len, "pathdata");
541
542         bevp = bevpfirst;
543         bevpn = bevp + 1;
544         bevplast = bevpfirst + (bl->nr - 1);
545         fp = dist + 1;
546         maxdist = dist + tot;
547         fac = 1.0f / ((float)path->len - 1.0f);
548         fac = fac * path->totdist;
549         
550         for (a = 0; a < path->len; a++) {
551                 
552                 d = ((float)a) * fac;
553                 
554                 /* we're looking for location (distance) 'd' in the array */
555                 while ((d >= *fp) && fp < maxdist) {
556                         fp++;
557                         if (bevp < bevplast) bevp++;
558                         bevpn = bevp + 1;
559                         if (bevpn > bevplast) {
560                                 if (cycl) bevpn = bevpfirst;
561                                 else bevpn = bevplast;
562                         }
563                 }
564                 
565                 fac1 = *(fp) - *(fp - 1);
566                 fac2 = *(fp) - d;
567                 fac1 = fac2 / fac1;
568                 fac2 = 1.0f - fac1;
569                 
570                 interp_v3_v3v3(pp->vec, bevp->vec, bevpn->vec, fac2);
571                 pp->vec[3] = fac1 * bevp->alfa + fac2 * bevpn->alfa;
572                 pp->radius = fac1 * bevp->radius + fac2 * bevpn->radius;
573                 pp->weight = fac1 * bevp->weight + fac2 * bevpn->weight;
574                 interp_qt_qtqt(pp->quat, bevp->quat, bevpn->quat, fac2);
575                 normalize_qt(pp->quat);
576                 
577                 pp++;
578         }
579         
580         MEM_freeN(dist);
581 }
582
583
584 /* is this only used internally?*/
585 int interval_test(int min, int max, int p1, int cycl)
586 {
587         if (cycl) {
588                 if (p1 < min) 
589                         p1 =  ((p1 - min) % (max - min + 1)) + max + 1;
590                 else if (p1 > max)
591                         p1 =  ((p1 - min) % (max - min + 1)) + min;
592         }
593         else {
594                 if (p1 < min) p1 = min;
595                 else if (p1 > max) p1 = max;
596         }
597         return p1;
598 }
599
600
601 /* calculate the deformation implied by the curve path at a given parametric position,
602  * and returns whether this operation succeeded.
603  *
604  * note: ctime is normalized range <0-1>
605  *
606  * returns OK: 1/0
607  */
608 int where_on_path(Object *ob, float ctime, float vec[4], float dir[3], float quat[4], float *radius, float *weight)
609 {
610         Curve *cu;
611         Nurb *nu;
612         BevList *bl;
613         Path *path;
614         PathPoint *pp, *p0, *p1, *p2, *p3;
615         float fac;
616         float data[4];
617         int cycl = 0, s0, s1, s2, s3;
618
619         if (ob == NULL || ob->type != OB_CURVE) return 0;
620         cu = ob->data;
621         if (cu->path == NULL || cu->path->data == NULL) {
622                 printf("no path!\n");
623                 return 0;
624         }
625         path = cu->path;
626         pp = path->data;
627         
628         /* test for cyclic */
629         bl = cu->bev.first;
630         if (!bl) return 0;
631         if (!bl->nr) return 0;
632         if (bl->poly > -1) cycl = 1;
633
634         ctime *= (path->len - 1);
635         
636         s1 = (int)floor(ctime);
637         fac = (float)(s1 + 1) - ctime;
638
639         /* path->len is corected for cyclic */
640         s0 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 - 1, cycl);
641         s1 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1, cycl);
642         s2 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 + 1, cycl);
643         s3 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 + 2, cycl);
644
645         p0 = pp + s0;
646         p1 = pp + s1;
647         p2 = pp + s2;
648         p3 = pp + s3;
649
650         /* note, commented out for follow constraint */
651         //if (cu->flag & CU_FOLLOW) {
652
653         key_curve_tangent_weights(1.0f - fac, data, KEY_BSPLINE);
654
655         interp_v3_v3v3v3v3(dir, p0->vec, p1->vec, p2->vec, p3->vec, data);
656
657         /* make compatible with vectoquat */
658         negate_v3(dir);
659         //}
660         
661         nu = cu->nurb.first;
662
663         /* make sure that first and last frame are included in the vectors here  */
664         if (nu->type == CU_POLY) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_LINEAR);
665         else if (nu->type == CU_BEZIER) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_LINEAR);
666         else if (s0 == s1 || p2 == p3) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_CARDINAL);
667         else key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_BSPLINE);
668
669         vec[0] = data[0] * p0->vec[0] + data[1] * p1->vec[0] + data[2] * p2->vec[0] + data[3] * p3->vec[0]; /* X */
670         vec[1] = data[0] * p0->vec[1] + data[1] * p1->vec[1] + data[2] * p2->vec[1] + data[3] * p3->vec[1]; /* Y */
671         vec[2] = data[0] * p0->vec[2] + data[1] * p1->vec[2] + data[2] * p2->vec[2] + data[3] * p3->vec[2]; /* Z */
672         vec[3] = data[0] * p0->vec[3] + data[1] * p1->vec[3] + data[2] * p2->vec[3] + data[3] * p3->vec[3]; /* Tilt, should not be needed since we have quat still used */
673
674         if (quat) {
675                 float totfac, q1[4], q2[4];
676
677                 totfac = data[0] + data[3];
678                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(q1, p0->quat, p3->quat, data[3] / totfac);
679                 else copy_qt_qt(q1, p1->quat);
680
681                 totfac = data[1] + data[2];
682                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(q2, p1->quat, p2->quat, data[2] / totfac);
683                 else copy_qt_qt(q2, p3->quat);
684
685                 totfac = data[0] + data[1] + data[2] + data[3];
686                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(quat, q1, q2, (data[1] + data[2]) / totfac);
687                 else copy_qt_qt(quat, q2);
688         }
689
690         if (radius)
691                 *radius = data[0] * p0->radius + data[1] * p1->radius + data[2] * p2->radius + data[3] * p3->radius;
692
693         if (weight)
694                 *weight = data[0] * p0->weight + data[1] * p1->weight + data[2] * p2->weight + data[3] * p3->weight;
695
696         return 1;
697 }
698
699 /* ******************************************************************** */
700 /* Dupli-Geometry */
701
702 static DupliObject *new_dupli_object(ListBase *lb, Object *ob, float mat[][4], int lay, int index, int par_index, int type, int animated)
703 {
704         DupliObject *dob = MEM_callocN(sizeof(DupliObject), "dupliobject");
705         
706         BLI_addtail(lb, dob);
707         dob->ob = ob;
708         copy_m4_m4(dob->mat, mat);
709         copy_m4_m4(dob->omat, ob->obmat);
710         dob->origlay = ob->lay;
711         dob->index = index;
712         dob->particle_index = par_index;
713         dob->type = type;
714         dob->animated = (type == OB_DUPLIGROUP) && animated;
715         ob->lay = lay;
716         
717         return dob;
718 }
719
720 static void group_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *ob, int par_index, int level, int animated)
721 {
722         DupliObject *dob;
723         Group *group;
724         GroupObject *go;
725         float mat[4][4], tmat[4][4];
726         
727         if (ob->dup_group == NULL) return;
728         group = ob->dup_group;
729         
730         /* simple preventing of too deep nested groups */
731         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
732         
733         /* handles animated groups, and */
734         /* we need to check update for objects that are not in scene... */
735         group_handle_recalc_and_update(scene, ob, group);
736         animated = animated || group_is_animated(ob, group);
737         
738         for (go = group->gobject.first; go; go = go->next) {
739                 /* note, if you check on layer here, render goes wrong... it still deforms verts and uses parent imat */
740                 if (go->ob != ob) {
741                         
742                         /* group dupli offset, should apply after everything else */
743                         if (!is_zero_v3(group->dupli_ofs)) {
744                                 copy_m4_m4(tmat, go->ob->obmat);
745                                 sub_v3_v3v3(tmat[3], tmat[3], group->dupli_ofs);
746                                 mult_m4_m4m4(mat, ob->obmat, tmat);
747                         }
748                         else {
749                                 mult_m4_m4m4(mat, ob->obmat, go->ob->obmat);
750                         }
751                         
752                         dob = new_dupli_object(lb, go->ob, mat, ob->lay, 0, par_index, OB_DUPLIGROUP, animated);
753
754                         /* check the group instance and object layers match, also that the object visible flags are ok. */
755                         if ((dob->origlay & group->layer) == 0 ||
756                             (G.rendering == 0 && dob->ob->restrictflag & OB_RESTRICT_VIEW) ||
757                             (G.rendering && dob->ob->restrictflag & OB_RESTRICT_RENDER))
758                         {
759                                 dob->no_draw = TRUE;
760                         }
761                         else {
762                                 dob->no_draw = FALSE;
763                         }
764
765                         if (go->ob->transflag & OB_DUPLI) {
766                                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->mat);
767                                 object_duplilist_recursive(&group->id, scene, go->ob, lb, ob->obmat, par_index, level + 1, animated);
768                                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->omat);
769                         }
770                 }
771         }
772 }
773
774 static void frames_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *ob, int par_index, int level, int animated)
775 {
776         extern int enable_cu_speed; /* object.c */
777         Object copyob;
778         int cfrao = scene->r.cfra;
779         int dupend = ob->dupend;
780         
781         /* simple prevention of too deep nested groups */
782         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
783         
784         /* if we don't have any data/settings which will lead to object movement,
785          * don't waste time trying, as it will all look the same...
786          */
787         if (ob->parent == NULL && ob->constraints.first == NULL && ob->adt == NULL)
788                 return;
789         
790         /* make a copy of the object's original data (before any dupli-data overwrites it) 
791          * as we'll need this to keep track of unkeyed data
792          *      - this doesn't take into account other data that can be reached from the object,
793          *        for example it's shapekeys or bones, hence the need for an update flush at the end
794          */
795         copyob = *ob;
796         
797         /* duplicate over the required range */
798         if (ob->transflag & OB_DUPLINOSPEED) enable_cu_speed = 0;
799         
800         for (scene->r.cfra = ob->dupsta; scene->r.cfra <= dupend; scene->r.cfra++) {
801                 short ok = 1;
802                 
803                 /* - dupoff = how often a frames within the range shouldn't be made into duplis
804                  * - dupon = the length of each "skipping" block in frames
805                  */
806                 if (ob->dupoff) {
807                         ok = scene->r.cfra - ob->dupsta;
808                         ok = ok % (ob->dupon + ob->dupoff);
809                         ok = (ok < ob->dupon);
810                 }
811                 
812                 if (ok) {       
813                         DupliObject *dob;
814                         
815                         /* WARNING: doing animation updates in this way is not terribly accurate, as the dependencies
816                          * and/or other objects which may affect this object's transforms are not updated either.
817                          * However, this has always been the way that this worked (i.e. pre 2.5), so I guess that it'll be fine!
818                          */
819                         BKE_animsys_evaluate_animdata(scene, &ob->id, ob->adt, (float)scene->r.cfra, ADT_RECALC_ANIM); /* ob-eval will do drivers, so we don't need to do them */
820                         BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, (float)scene->r.cfra);
821                         
822                         dob = new_dupli_object(lb, ob, ob->obmat, ob->lay, scene->r.cfra, par_index, OB_DUPLIFRAMES, animated);
823                         copy_m4_m4(dob->omat, copyob.obmat);
824                 }
825         }
826
827         enable_cu_speed = 1;
828         
829         /* reset frame to original frame, then re-evaluate animation as above 
830          * as 2.5 animation data may have far-reaching consequences
831          */
832         scene->r.cfra = cfrao;
833         
834         BKE_animsys_evaluate_animdata(scene, &ob->id, ob->adt, (float)scene->r.cfra, ADT_RECALC_ANIM); /* ob-eval will do drivers, so we don't need to do them */
835         BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, (float)scene->r.cfra);
836         
837         /* but, to make sure unkeyed object transforms are still sane, 
838          * let's copy object's original data back over
839          */
840         *ob = copyob;
841 }
842
843 typedef struct VertexDupliData {
844         ID *id; /* scene or group, for recursive loops */
845         int level;
846         int animated;
847         ListBase *lb;
848         float pmat[4][4];
849         float obmat[4][4]; /* Only used for dupliverts inside dupligroups, where the ob->obmat is modified */
850         Scene *scene;
851         Object *ob, *par;
852         float (*orco)[3];
853         int par_index;
854 } VertexDupliData;
855
856 /* ------------- */
857
858 static void vertex_dupli__mapFunc(void *userData, int index, const float co[3],
859                                   const float no_f[3], const short no_s[3])
860 {
861         DupliObject *dob;
862         VertexDupliData *vdd = userData;
863         float vec[3], q2[4], mat[3][3], tmat[4][4], obmat[4][4];
864         int origlay;
865         
866         mul_v3_m4v3(vec, vdd->pmat, co);
867         sub_v3_v3(vec, vdd->pmat[3]);
868         add_v3_v3(vec, vdd->obmat[3]);
869         
870         copy_m4_m4(obmat, vdd->obmat);
871         copy_v3_v3(obmat[3], vec);
872         
873         if (vdd->par->transflag & OB_DUPLIROT) {
874                 if (no_f) {
875                         vec[0] = -no_f[0]; vec[1] = -no_f[1]; vec[2] = -no_f[2];
876                 }
877                 else if (no_s) {
878                         vec[0] = -no_s[0]; vec[1] = -no_s[1]; vec[2] = -no_s[2];
879                 }
880                 
881                 vec_to_quat(q2, vec, vdd->ob->trackflag, vdd->ob->upflag);
882                 
883                 quat_to_mat3(mat, q2);
884                 copy_m4_m4(tmat, obmat);
885                 mul_m4_m4m3(obmat, tmat, mat);
886         }
887
888         origlay = vdd->ob->lay;
889         
890         dob = new_dupli_object(vdd->lb, vdd->ob, obmat, vdd->par->lay, index, vdd->par_index, OB_DUPLIVERTS, vdd->animated);
891
892         /* restore the original layer so that each dupli will have proper dob->origlay */
893         vdd->ob->lay = origlay;
894
895         if (vdd->orco)
896                 copy_v3_v3(dob->orco, vdd->orco[index]);
897         
898         if (vdd->ob->transflag & OB_DUPLI) {
899                 float tmpmat[4][4];
900                 copy_m4_m4(tmpmat, vdd->ob->obmat);
901                 copy_m4_m4(vdd->ob->obmat, obmat); /* pretend we are really this mat */
902                 object_duplilist_recursive((ID *)vdd->id, vdd->scene, vdd->ob, vdd->lb, obmat, vdd->par_index, vdd->level + 1, vdd->animated);
903                 copy_m4_m4(vdd->ob->obmat, tmpmat);
904         }
905 }
906
907 static void vertex_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated)
908 {
909         Object *ob, *ob_iter;
910         Mesh *me = par->data;
911         Base *base = NULL;
912         DerivedMesh *dm;
913         VertexDupliData vdd;
914         Scene *sce = NULL;
915         Group *group = NULL;
916         GroupObject *go = NULL;
917         BMEditMesh *em;
918         float vec[3], no[3], pmat[4][4];
919         int totvert, a, oblay;
920         unsigned int lay;
921         
922         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
923         
924         /* simple preventing of too deep nested groups */
925         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
926         
927         em = me->edit_btmesh;
928         
929         if (em) {
930                 dm = editbmesh_get_derived_cage(scene, par, em, CD_MASK_BAREMESH);
931         }
932         else
933                 dm = mesh_get_derived_deform(scene, par, CD_MASK_BAREMESH);
934         
935         if (G.rendering) {
936                 vdd.orco = (float(*)[3])BKE_mesh_orco_verts_get(par);
937                 BKE_mesh_orco_verts_transform(me, vdd.orco, me->totvert, 0);
938         }
939         else
940                 vdd.orco = NULL;
941         
942         totvert = dm->getNumVerts(dm);
943
944         /* having to loop on scene OR group objects is NOT FUN */
945         if (GS(id->name) == ID_SCE) {
946                 sce = (Scene *)id;
947                 lay = sce->lay;
948                 base = sce->base.first;
949         }
950         else {
951                 group = (Group *)id;
952                 lay = group->layer;
953                 go = group->gobject.first;
954         }
955         
956         /* Start looping on Scene OR Group objects */
957         while (base || go) { 
958                 if (sce) {
959                         ob_iter = base->object;
960                         oblay = base->lay;
961                 }
962                 else {
963                         ob_iter = go->ob;
964                         oblay = ob_iter->lay;
965                 }
966                 
967                 if (lay & oblay && scene->obedit != ob_iter) {
968                         ob = ob_iter->parent;
969                         while (ob) {
970                                 if (ob == par) {
971                                         ob = ob_iter;
972                                         /* End Scene/Group object loop, below is generic */
973                                         
974                                         
975                                         /* par_space_mat - only used for groups so we can modify the space dupli's are in
976                                          * when par_space_mat is NULL ob->obmat can be used instead of ob__obmat
977                                          */
978                                         if (par_space_mat)
979                                                 mult_m4_m4m4(vdd.obmat, par_space_mat, ob->obmat);
980                                         else
981                                                 copy_m4_m4(vdd.obmat, ob->obmat);
982
983                                         vdd.id = id;
984                                         vdd.level = level;
985                                         vdd.animated = animated;
986                                         vdd.lb = lb;
987                                         vdd.ob = ob;
988                                         vdd.scene = scene;
989                                         vdd.par = par;
990                                         copy_m4_m4(vdd.pmat, pmat);
991                                         vdd.par_index = par_index;
992                                         
993                                         /* mballs have a different dupli handling */
994                                         if (ob->type != OB_MBALL) ob->flag |= OB_DONE;  /* doesnt render */
995
996                                         if (me->edit_btmesh) {
997                                                 dm->foreachMappedVert(dm, vertex_dupli__mapFunc, (void *) &vdd);
998                                         }
999                                         else {
1000                                                 for (a = 0; a < totvert; a++) {
1001                                                         dm->getVertCo(dm, a, vec);
1002                                                         dm->getVertNo(dm, a, no);
1003                                                         
1004                                                         vertex_dupli__mapFunc(&vdd, a, vec, no, NULL);
1005                                                 }
1006                                         }
1007                                         if (sce) {
1008                                                 /* Set proper layer in case of scene looping,
1009                                                  * in case of groups the object layer will be
1010                                                  * changed when it's duplicated due to the
1011                                                  * group duplication.
1012                                                  */
1013                                                 ob->lay = vdd.par->lay;
1014                                         }
1015                                         
1016                                         break;
1017                                 }
1018                                 ob = ob->parent;
1019                         }
1020                 }
1021                 if (sce) base = base->next;     /* scene loop */
1022                 else go = go->next;             /* group loop */
1023         }
1024
1025         if (vdd.orco)
1026                 MEM_freeN(vdd.orco);
1027         dm->release(dm);
1028 }
1029
1030 static void face_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated)
1031 {
1032         Object *ob, *ob_iter;
1033         Base *base = NULL;
1034         DupliObject *dob;
1035         DerivedMesh *dm;
1036         Mesh *me = par->data;
1037         MLoopUV *mloopuv;
1038         MPoly *mpoly, *mp;
1039         MLoop *mloop;
1040         MVert *mvert;
1041         float pmat[4][4], imat[3][3], (*orco)[3] = NULL, w;
1042         int lay, oblay, totface, a;
1043         Scene *sce = NULL;
1044         Group *group = NULL;
1045         GroupObject *go = NULL;
1046         BMEditMesh *em;
1047         float ob__obmat[4][4]; /* needed for groups where the object matrix needs to be modified */
1048         
1049         /* simple preventing of too deep nested groups */
1050         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1051         
1052         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
1053         em = me->edit_btmesh;
1054
1055         if (em) {
1056                 dm = editbmesh_get_derived_cage(scene, par, em, CD_MASK_BAREMESH);
1057         }
1058         else {
1059                 dm = mesh_get_derived_deform(scene, par, CD_MASK_BAREMESH);
1060         }
1061
1062         totface = dm->getNumPolys(dm);
1063         mpoly = dm->getPolyArray(dm);
1064         mloop = dm->getLoopArray(dm);
1065         mvert = dm->getVertArray(dm);
1066
1067         if (G.rendering) {
1068
1069                 orco = (float(*)[3])BKE_mesh_orco_verts_get(par);
1070                 BKE_mesh_orco_verts_transform(me, orco, me->totvert, 0);
1071                 mloopuv = me->mloopuv;
1072         }
1073         else {
1074                 orco = NULL;
1075                 mloopuv = NULL;
1076         }
1077         
1078         /* having to loop on scene OR group objects is NOT FUN */
1079         if (GS(id->name) == ID_SCE) {
1080                 sce = (Scene *)id;
1081                 lay = sce->lay;
1082                 base = sce->base.first;
1083         }
1084         else {
1085                 group = (Group *)id;
1086                 lay = group->layer;
1087                 go = group->gobject.first;
1088         }
1089         
1090         /* Start looping on Scene OR Group objects */
1091         while (base || go) { 
1092                 if (sce) {
1093                         ob_iter = base->object;
1094                         oblay = base->lay;
1095                 }
1096                 else {
1097                         ob_iter = go->ob;
1098                         oblay = ob_iter->lay;
1099                 }
1100                 
1101                 if (lay & oblay && scene->obedit != ob_iter) {
1102                         ob = ob_iter->parent;
1103                         while (ob) {
1104                                 if (ob == par) {
1105                                         ob = ob_iter;
1106                                         /* End Scene/Group object loop, below is generic */
1107                                         
1108                                         /* par_space_mat - only used for groups so we can modify the space dupli's are in
1109                                          * when par_space_mat is NULL ob->obmat can be used instead of ob__obmat
1110                                          */
1111                                         if (par_space_mat)
1112                                                 mult_m4_m4m4(ob__obmat, par_space_mat, ob->obmat);
1113                                         else
1114                                                 copy_m4_m4(ob__obmat, ob->obmat);
1115                                         
1116                                         copy_m3_m4(imat, ob->parentinv);
1117                                                 
1118                                         /* mballs have a different dupli handling */
1119                                         if (ob->type != OB_MBALL) ob->flag |= OB_DONE;  /* doesnt render */
1120
1121                                         for (a = 0, mp = mpoly; a < totface; a++, mp++) {
1122                                                 int mv1;
1123                                                 int mv2;
1124                                                 int mv3;
1125                                                 /* int mv4; */ /* UNUSED */
1126                                                 float *v1;
1127                                                 float *v2;
1128                                                 float *v3;
1129                                                 /* float *v4; */ /* UNUSED */
1130                                                 float cent[3], quat[4], mat[3][3], mat3[3][3], tmat[4][4], obmat[4][4];
1131                                                 MLoop *loopstart = mloop + mp->loopstart;
1132
1133                                                 if (mp->totloop < 3) {
1134                                                         /* highly unlikely but to be safe */
1135                                                         continue;
1136                                                 }
1137                                                 else {
1138                                                         v1 = mvert[(mv1 = loopstart[0].v)].co;
1139                                                         v2 = mvert[(mv2 = loopstart[1].v)].co;
1140                                                         v3 = mvert[(mv3 = loopstart[2].v)].co;
1141 #if 0
1142                                                         if (mp->totloop > 3) {
1143                                                                 v4 = mvert[(mv4 = loopstart[3].v)].co;
1144                                                         }
1145 #endif
1146                                                 }
1147
1148                                                 /* translation */
1149                                                 BKE_mesh_calc_poly_center(mp, loopstart, mvert, cent);
1150
1151                                                 mul_m4_v3(pmat, cent);
1152                                                 
1153                                                 sub_v3_v3v3(cent, cent, pmat[3]);
1154                                                 add_v3_v3(cent, ob__obmat[3]);
1155                                                 
1156                                                 copy_m4_m4(obmat, ob__obmat);
1157                                                 
1158                                                 copy_v3_v3(obmat[3], cent);
1159                                                 
1160                                                 /* rotation */
1161                                                 tri_to_quat(quat, v1, v2, v3);
1162                                                 quat_to_mat3(mat, quat);
1163                                                 
1164                                                 /* scale */
1165                                                 if (par->transflag & OB_DUPLIFACES_SCALE) {
1166                                                         float size = BKE_mesh_calc_poly_area(mp, loopstart, mvert, NULL);
1167                                                         size = sqrtf(size) * par->dupfacesca;
1168                                                         mul_m3_fl(mat, size);
1169                                                 }
1170                                                 
1171                                                 copy_m3_m3(mat3, mat);
1172                                                 mul_m3_m3m3(mat, imat, mat3);
1173                                                 
1174                                                 copy_m4_m4(tmat, obmat);
1175                                                 mul_m4_m4m3(obmat, tmat, mat);
1176                                                 
1177                                                 dob = new_dupli_object(lb, ob, obmat, par->lay, a, par_index, OB_DUPLIFACES, animated);
1178                                                 if (G.rendering) {
1179                                                         w = 1.0f / (float)mp->totloop;
1180
1181                                                         if (orco) {
1182                                                                 int j;
1183                                                                 for (j = 0; j < mpoly->totloop; j++) {
1184                                                                         madd_v3_v3fl(dob->orco, orco[loopstart[j].v], w);
1185                                                                 }
1186                                                         }
1187
1188                                                         if (mloopuv) {
1189                                                                 int j;
1190                                                                 for (j = 0; j < mpoly->totloop; j++) {
1191                                                                         madd_v2_v2fl(dob->orco, mloopuv[loopstart[j].v].uv, w);
1192                                                                 }
1193                                                         }
1194                                                 }
1195                                                 
1196                                                 if (ob->transflag & OB_DUPLI) {
1197                                                         float tmpmat[4][4];
1198                                                         copy_m4_m4(tmpmat, ob->obmat);
1199                                                         copy_m4_m4(ob->obmat, obmat); /* pretend we are really this mat */
1200                                                         object_duplilist_recursive((ID *)id, scene, ob, lb, ob->obmat, par_index, level + 1, animated);
1201                                                         copy_m4_m4(ob->obmat, tmpmat);
1202                                                 }
1203                                         }
1204                                         
1205                                         break;
1206                                 }
1207                                 ob = ob->parent;
1208                         }
1209                 }
1210                 if (sce) base = base->next;     /* scene loop */
1211                 else go = go->next;             /* group loop */
1212         }
1213
1214         if (orco)
1215                 MEM_freeN(orco);
1216         
1217         dm->release(dm);
1218 }
1219
1220 static void new_particle_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int UNUSED(par_index), ParticleSystem *psys, int level, int animated)
1221 {
1222         GroupObject *go;
1223         Object *ob = NULL, **oblist = NULL, obcopy, *obcopylist = NULL;
1224         DupliObject *dob;
1225         ParticleDupliWeight *dw;
1226         ParticleSettings *part;
1227         ParticleData *pa;
1228         ChildParticle *cpa = NULL;
1229         ParticleKey state;
1230         ParticleCacheKey *cache;
1231         float ctime, pa_time, scale = 1.0f;
1232         float tmat[4][4], mat[4][4], pamat[4][4], vec[3], size = 0.0;
1233         float (*obmat)[4], (*oldobmat)[4];
1234         int a, b, counter, index, hair = 0;
1235         int totpart, totchild, totgroup = 0 /*, pa_num */;
1236
1237         int no_draw_flag = PARS_UNEXIST;
1238
1239         if (psys == NULL) return;
1240         
1241         /* simple preventing of too deep nested groups */
1242         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1243         
1244         part = psys->part;
1245
1246         if (part == NULL)
1247                 return;
1248
1249         if (!psys_check_enabled(par, psys))
1250                 return;
1251
1252         if (G.rendering == 0)
1253                 no_draw_flag |= PARS_NO_DISP;
1254         
1255         ctime = BKE_scene_frame_get(scene); /* NOTE: in old animsys, used parent object's timeoffset... */
1256
1257         totpart = psys->totpart;
1258         totchild = psys->totchild;
1259
1260         BLI_srandom(31415926 + psys->seed);
1261
1262         if ((psys->renderdata || part->draw_as == PART_DRAW_REND) && ELEM(part->ren_as, PART_DRAW_OB, PART_DRAW_GR)) {
1263                 ParticleSimulationData sim = {NULL};
1264                 sim.scene = scene;
1265                 sim.ob = par;
1266                 sim.psys = psys;
1267                 sim.psmd = psys_get_modifier(par, psys);
1268                 /* make sure emitter imat is in global coordinates instead of render view coordinates */
1269                 invert_m4_m4(par->imat, par->obmat);
1270
1271                 /* first check for loops (particle system object used as dupli object) */
1272                 if (part->ren_as == PART_DRAW_OB) {
1273                         if (ELEM(part->dup_ob, NULL, par))
1274                                 return;
1275                 }
1276                 else { /*PART_DRAW_GR */
1277                         if (part->dup_group == NULL || part->dup_group->gobject.first == NULL)
1278                                 return;
1279
1280                         for (go = part->dup_group->gobject.first; go; go = go->next)
1281                                 if (go->ob == par)
1282                                         return;
1283                 }
1284
1285                 /* if we have a hair particle system, use the path cache */
1286                 if (part->type == PART_HAIR) {
1287                         if (psys->flag & PSYS_HAIR_DONE)
1288                                 hair = (totchild == 0 || psys->childcache) && psys->pathcache;
1289                         if (!hair)
1290                                 return;
1291                         
1292                         /* we use cache, update totchild according to cached data */
1293                         totchild = psys->totchildcache;
1294                         totpart = psys->totcached;
1295                 }
1296
1297                 psys_check_group_weights(part);
1298
1299                 psys->lattice = psys_get_lattice(&sim);
1300
1301                 /* gather list of objects or single object */
1302                 if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1303                         group_handle_recalc_and_update(scene, par, part->dup_group);
1304
1305                         if (part->draw & PART_DRAW_COUNT_GR) {
1306                                 for (dw = part->dupliweights.first; dw; dw = dw->next)
1307                                         totgroup += dw->count;
1308                         }
1309                         else {
1310                                 for (go = part->dup_group->gobject.first; go; go = go->next)
1311                                         totgroup++;
1312                         }
1313
1314                         /* we also copy the actual objects to restore afterwards, since
1315                          * BKE_object_where_is_calc_time will change the object which breaks transform */
1316                         oblist = MEM_callocN(totgroup * sizeof(Object *), "dupgroup object list");
1317                         obcopylist = MEM_callocN(totgroup * sizeof(Object), "dupgroup copy list");
1318
1319                         
1320                         if (part->draw & PART_DRAW_COUNT_GR && totgroup) {
1321                                 dw = part->dupliweights.first;
1322
1323                                 for (a = 0; a < totgroup; dw = dw->next) {
1324                                         for (b = 0; b < dw->count; b++, a++) {
1325                                                 oblist[a] = dw->ob;
1326                                                 obcopylist[a] = *dw->ob;
1327                                         }
1328                                 }
1329                         }
1330                         else {
1331                                 go = part->dup_group->gobject.first;
1332                                 for (a = 0; a < totgroup; a++, go = go->next) {
1333                                         oblist[a] = go->ob;
1334                                         obcopylist[a] = *go->ob;
1335                                 }
1336                         }
1337                 }
1338                 else {
1339                         ob = part->dup_ob;
1340                         obcopy = *ob;
1341                 }
1342
1343                 if (totchild == 0 || part->draw & PART_DRAW_PARENT)
1344                         a = 0;
1345                 else
1346                         a = totpart;
1347
1348                 index = 0;
1349                 for (pa = psys->particles, counter = 0; a < totpart + totchild; a++, pa++, counter++) {
1350                         if (a < totpart) {
1351                                 /* handle parent particle */
1352                                 if (pa->flag & no_draw_flag)
1353                                         continue;
1354
1355                                 /* pa_num = pa->num; */ /* UNUSED */
1356                                 pa_time = pa->time;
1357                                 size = pa->size;
1358                         }
1359                         else {
1360                                 /* handle child particle */
1361                                 cpa = &psys->child[a - totpart];
1362
1363                                 /* pa_num = a; */ /* UNUSED */
1364                                 pa_time = psys->particles[cpa->parent].time;
1365                                 size = psys_get_child_size(psys, cpa, ctime, NULL);
1366                         }
1367
1368                         /* some hair paths might be non-existent so they can't be used for duplication */
1369                         if (hair &&
1370                             ((a < totpart && psys->pathcache[a]->steps < 0) ||
1371                              (a >= totpart && psys->childcache[a - totpart]->steps < 0)))
1372                         {
1373                                 continue;
1374                         }
1375
1376                         if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1377                                 /* prevent divide by zero below [#28336] */
1378                                 if (totgroup == 0)
1379                                         continue;
1380
1381                                 /* for groups, pick the object based on settings */
1382                                 if (part->draw & PART_DRAW_RAND_GR)
1383                                         b = BLI_rand() % totgroup;
1384                                 else
1385                                         b = a % totgroup;
1386
1387                                 ob = oblist[b];
1388                                 obmat = oblist[b]->obmat;
1389                                 oldobmat = obcopylist[b].obmat;
1390                         }
1391                         else {
1392                                 obmat = ob->obmat;
1393                                 oldobmat = obcopy.obmat;
1394                         }
1395
1396                         if (hair) {
1397                                 /* hair we handle separate and compute transform based on hair keys */
1398                                 if (a < totpart) {
1399                                         cache = psys->pathcache[a];
1400                                         psys_get_dupli_path_transform(&sim, pa, NULL, cache, pamat, &scale);
1401                                 }
1402                                 else {
1403                                         cache = psys->childcache[a - totpart];
1404                                         psys_get_dupli_path_transform(&sim, NULL, cpa, cache, pamat, &scale);
1405                                 }
1406
1407                                 copy_v3_v3(pamat[3], cache->co);
1408                                 pamat[3][3] = 1.0f;
1409                                 
1410                         }
1411                         else {
1412                                 /* first key */
1413                                 state.time = ctime;
1414                                 if (psys_get_particle_state(&sim, a, &state, 0) == 0) {
1415                                         continue;
1416                                 }
1417                                 else {
1418                                         float tquat[4];
1419                                         normalize_qt_qt(tquat, state.rot);
1420                                         quat_to_mat4(pamat, tquat);
1421                                         copy_v3_v3(pamat[3], state.co);
1422                                         pamat[3][3] = 1.0f;
1423                                 }
1424                         }
1425
1426                         if (part->ren_as == PART_DRAW_GR && psys->part->draw & PART_DRAW_WHOLE_GR) {
1427                                 for (go = part->dup_group->gobject.first, b = 0; go; go = go->next, b++) {
1428
1429                                         copy_m4_m4(tmat, oblist[b]->obmat);
1430                                         /* apply particle scale */
1431                                         mul_mat3_m4_fl(tmat, size * scale);
1432                                         mul_v3_fl(tmat[3], size * scale);
1433                                         /* group dupli offset, should apply after everything else */
1434                                         if (!is_zero_v3(part->dup_group->dupli_ofs))
1435                                                 sub_v3_v3v3(tmat[3], tmat[3], part->dup_group->dupli_ofs);
1436                                         /* individual particle transform */
1437                                         mult_m4_m4m4(tmat, pamat, tmat);
1438
1439                                         if (par_space_mat)
1440                                                 mult_m4_m4m4(mat, par_space_mat, tmat);
1441                                         else
1442                                                 copy_m4_m4(mat, tmat);
1443
1444                                         dob = new_dupli_object(lb, go->ob, mat, par->lay, counter, index, OB_DUPLIPARTS, animated);
1445                                         copy_m4_m4(dob->omat, obcopylist[b].obmat);
1446                                         if (G.rendering)
1447                                                 psys_get_dupli_texture(psys, part, sim.psmd, pa, cpa, dob->uv, dob->orco);
1448                                 }
1449                         }
1450                         else {
1451                                 /* to give ipos in object correct offset */
1452                                 BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, ctime - pa_time);
1453
1454                                 copy_v3_v3(vec, obmat[3]);
1455                                 obmat[3][0] = obmat[3][1] = obmat[3][2] = 0.0f;
1456
1457                                 /* particle rotation uses x-axis as the aligned axis, so pre-rotate the object accordingly */
1458                                 if ((part->draw & PART_DRAW_ROTATE_OB) == 0) {
1459                                         float xvec[3], q[4];
1460                                         xvec[0] = -1.f;
1461                                         xvec[1] = xvec[2] = 0;
1462                                         vec_to_quat(q, xvec, ob->trackflag, ob->upflag);
1463                                         quat_to_mat4(obmat, q);
1464                                         obmat[3][3] = 1.0f;
1465                                 }
1466                                 
1467                                 /* Normal particles and cached hair live in global space so we need to
1468                                  * remove the real emitter's transformation before 2nd order duplication.
1469                                  */
1470                                 if (par_space_mat && GS(id->name) != ID_GR)
1471                                         mult_m4_m4m4(mat, psys->imat, pamat);
1472                                 else
1473                                         copy_m4_m4(mat, pamat);
1474
1475                                 mult_m4_m4m4(tmat, mat, obmat);
1476                                 mul_mat3_m4_fl(tmat, size * scale);
1477
1478                                 if (par_space_mat)
1479                                         mult_m4_m4m4(mat, par_space_mat, tmat);
1480                                 else
1481                                         copy_m4_m4(mat, tmat);
1482
1483                                 if (part->draw & PART_DRAW_GLOBAL_OB)
1484                                         add_v3_v3v3(mat[3], mat[3], vec);
1485
1486                                 dob = new_dupli_object(lb, ob, mat, ob->lay, counter, index, GS(id->name) == ID_GR ? OB_DUPLIGROUP : OB_DUPLIPARTS, animated);
1487                                 copy_m4_m4(dob->omat, oldobmat);
1488                                 if (G.rendering)
1489                                         psys_get_dupli_texture(psys, part, sim.psmd, pa, cpa, dob->uv, dob->orco);
1490                         }
1491
1492                         /* only counts visible particles */
1493                         index++;
1494                 }
1495
1496                 /* restore objects since they were changed in BKE_object_where_is_calc_time */
1497                 if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1498                         for (a = 0; a < totgroup; a++)
1499                                 *(oblist[a]) = obcopylist[a];
1500                 }
1501                 else
1502                         *ob = obcopy;
1503         }
1504
1505         /* clean up */
1506         if (oblist)
1507                 MEM_freeN(oblist);
1508         if (obcopylist)
1509                 MEM_freeN(obcopylist);
1510
1511         if (psys->lattice) {
1512                 end_latt_deform(psys->lattice);
1513                 psys->lattice = NULL;
1514         }
1515 }
1516
1517 static Object *find_family_object(Object **obar, char *family, char ch)
1518 {
1519         Object *ob;
1520         int flen;
1521         
1522         if (obar[(int)ch]) return obar[(int)ch];
1523         
1524         flen = strlen(family);
1525         
1526         ob = G.main->object.first;
1527         while (ob) {
1528                 if (ob->id.name[flen + 2] == ch) {
1529                         if (strncmp(ob->id.name + 2, family, flen) == 0) break;
1530                 }
1531                 ob = ob->id.next;
1532         }
1533         
1534         obar[(int)ch] = ob;
1535         
1536         return ob;
1537 }
1538
1539
1540 static void font_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *par, int par_index, int level, int animated)
1541 {
1542         Object *ob, *obar[256] = {NULL};
1543         Curve *cu;
1544         struct chartrans *ct, *chartransdata;
1545         float vec[3], obmat[4][4], pmat[4][4], fsize, xof, yof;
1546         int slen, a;
1547         
1548         /* simple preventing of too deep nested groups */
1549         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1550         
1551         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
1552         
1553         /* in par the family name is stored, use this to find the other objects */
1554         
1555         chartransdata = BKE_vfont_to_curve(G.main, scene, par, FO_DUPLI);
1556         if (chartransdata == NULL) return;
1557
1558         cu = par->data;
1559         slen = strlen(cu->str);
1560         fsize = cu->fsize;
1561         xof = cu->xof;
1562         yof = cu->yof;
1563         
1564         ct = chartransdata;
1565         
1566         for (a = 0; a < slen; a++, ct++) {
1567                 
1568                 ob = find_family_object(obar, cu->family, cu->str[a]);
1569                 if (ob) {
1570                         vec[0] = fsize * (ct->xof - xof);
1571                         vec[1] = fsize * (ct->yof - yof);
1572                         vec[2] = 0.0;
1573                         
1574                         mul_m4_v3(pmat, vec);
1575                         
1576                         copy_m4_m4(obmat, par->obmat);
1577                         copy_v3_v3(obmat[3], vec);
1578                         
1579                         new_dupli_object(lb, ob, obmat, par->lay, a, par_index, OB_DUPLIVERTS, animated);
1580                 }
1581         }
1582         
1583         MEM_freeN(chartransdata);
1584 }
1585
1586 /* ------------- */
1587
1588 static void object_duplilist_recursive(ID *id, Scene *scene, Object *ob, ListBase *duplilist, float par_space_mat[][4], int par_index, int level, int animated)
1589 {       
1590         if ((ob->transflag & OB_DUPLI) == 0)
1591                 return;
1592         
1593         /* Should the dupli's be generated for this object? - Respect restrict flags */
1594         if (G.rendering) {
1595                 if (ob->restrictflag & OB_RESTRICT_RENDER) {
1596                         return;
1597                 }
1598         }
1599         else {
1600                 if (ob->restrictflag & OB_RESTRICT_VIEW) {
1601                         return;
1602                 }
1603         }
1604
1605         if (ob->transflag & OB_DUPLIPARTS) {
1606                 ParticleSystem *psys = ob->particlesystem.first;
1607                 for (; psys; psys = psys->next)
1608                         new_particle_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, psys, level + 1, animated);
1609         }
1610         else if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1611                 if (ob->type == OB_MESH) {
1612                         vertex_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, level + 1, animated);
1613                 }
1614                 else if (ob->type == OB_FONT) {
1615                         if (GS(id->name) == ID_SCE) { /* TODO - support dupligroups */
1616                                 font_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated);
1617                         }
1618                 }
1619         }
1620         else if (ob->transflag & OB_DUPLIFACES) {
1621                 if (ob->type == OB_MESH)
1622                         face_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, level + 1, animated);
1623         }
1624         else if (ob->transflag & OB_DUPLIFRAMES) {
1625                 if (GS(id->name) == ID_SCE) { /* TODO - support dupligroups */
1626                         frames_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated);
1627                 }
1628         }
1629         else if (ob->transflag & OB_DUPLIGROUP) {
1630                 DupliObject *dob;
1631                 
1632                 group_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated); /* now recursive */
1633
1634                 if (level == 0) {
1635                         for (dob = duplilist->first; dob; dob = dob->next)
1636                                 if (dob->type == OB_DUPLIGROUP)
1637                                         copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->mat);
1638                 }
1639         }
1640 }
1641
1642 /* Returns a list of DupliObject
1643  * note; group dupli's already set transform matrix. see note in group_duplilist() */
1644 ListBase *object_duplilist(Scene *sce, Object *ob)
1645 {
1646         ListBase *duplilist = MEM_mallocN(sizeof(ListBase), "duplilist");
1647         duplilist->first = duplilist->last = NULL;
1648         object_duplilist_recursive((ID *)sce, sce, ob, duplilist, NULL, 0, 0, 0);
1649         return duplilist;
1650 }
1651
1652 void free_object_duplilist(ListBase *lb)
1653 {
1654         DupliObject *dob;
1655         
1656         /* loop in reverse order, if object is instanced multiple times
1657          * the original layer may not really be original otherwise, proper
1658          * solution is more complicated */
1659         for (dob = lb->last; dob; dob = dob->prev) {
1660                 dob->ob->lay = dob->origlay;
1661                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->omat);
1662         }
1663         
1664         BLI_freelistN(lb);
1665         MEM_freeN(lb);
1666 }
1667
1668 int count_duplilist(Object *ob)
1669 {
1670         if (ob->transflag & OB_DUPLI) {
1671                 if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1672                         if (ob->type == OB_MESH) {
1673                                 if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1674                                         ParticleSystem *psys = ob->particlesystem.first;
1675                                         int pdup = 0;
1676
1677                                         for (; psys; psys = psys->next)
1678                                                 pdup += psys->totpart;
1679
1680                                         if (pdup == 0) {
1681                                                 Mesh *me = ob->data;
1682                                                 return me->totvert;
1683                                         }
1684                                         else
1685                                                 return pdup;
1686                                 }
1687                         }
1688                 }
1689                 else if (ob->transflag & OB_DUPLIFRAMES) {
1690                         int tot = ob->dupend - ob->dupsta;
1691                         tot /= (ob->dupon + ob->dupoff);
1692                         return tot * ob->dupon;
1693                 }
1694         }
1695         return 1;
1696 }