Fix T37618 Bevel mismatched offsets and bad profile plane.
[blender.git] / source / blender / bmesh / tools / bmesh_bevel.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  * Contributor(s):
19  *         Joseph Eagar,
20  *         Aleksandr Mokhov,
21  *         Howard Trickey,
22  *         Campbell Barton
23  *
24  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
25  */
26
27 /** \file blender/bmesh/tools/bmesh_bevel.c
28  *  \ingroup bmesh
29  *
30  * Main functions for beveling a BMesh (used by the tool and modifier)
31  */
32
33 #include "MEM_guardedalloc.h"
34
35 #include "DNA_object_types.h"
36 #include "DNA_meshdata_types.h"
37
38 #include "BLI_array.h"
39 #include "BLI_alloca.h"
40 #include "BLI_gsqueue.h"
41 #include "BLI_math.h"
42 #include "BLI_memarena.h"
43
44 #include "BKE_customdata.h"
45 #include "BKE_deform.h"
46
47 #include "bmesh.h"
48 #include "bmesh_bevel.h"  /* own include */
49
50 #include "./intern/bmesh_private.h"
51
52 #define BEVEL_EPSILON_D  1e-6
53 #define BEVEL_EPSILON    1e-6f
54 #define BEVEL_EPSILON_SQ 1e-12f
55
56 /* happens far too often, uncomment for development */
57 // #define BEVEL_ASSERT_PROJECT
58
59 /* for testing */
60 // #pragma GCC diagnostic error "-Wpadded"
61
62 /* Constructed vertex, sometimes later instantiated as BMVert */
63 typedef struct NewVert {
64         BMVert *v;
65         float co[3];
66 //      int _pad;
67 } NewVert;
68
69 struct BoundVert;
70
71 /* Data for one end of an edge involved in a bevel */
72 typedef struct EdgeHalf {
73         struct EdgeHalf *next, *prev;   /* in CCW order */
74         BMEdge *e;                  /* original mesh edge */
75         BMFace *fprev;              /* face between this edge and previous, if any */
76         BMFace *fnext;              /* face between this edge and next, if any */
77         struct BoundVert *leftv;    /* left boundary vert (looking along edge to end) */
78         struct BoundVert *rightv;   /* right boundary vert, if beveled */
79         int   seg;                  /* how many segments for the bevel */
80         float offset_l;             /* offset for this edge, on left side */
81         float offset_r;             /* offset for this edge, on right side */
82         float offset_l_spec;        /* user specification for offset_l */
83         float offset_r_spec;        /* user specification for offset_r */
84         bool is_bev;                /* is this edge beveled? */
85         bool is_rev;                /* is e->v2 the vertex at this end? */
86         bool is_seam;               /* is e a seam for custom loopdata (e.g., UVs)? */
87 //      int _pad;
88 } EdgeHalf;
89
90 /* Profile specification.
91  * Many interesting profiles are in family of superellipses:
92  *     (abs(x/a))^r + abs(y/b))^r = 1
93  * r==2 => ellipse; r==1 => line; r < 1 => concave; r > 1 => bulging out.
94  * Special cases: let r==0 mean straight-inward, and r==4 mean straight outward.
95  * The profile is an arc with control points coa, midco,
96  * projected onto a plane (plane_no is normal, plane_co is a point on it)
97  * via lines in a given direction (proj_dir).
98  * After the parameters are all set, the actual profile points are calculated
99  * and point in prof_co. We also may need profile points for a higher resolution
100  * number of segments, in order to make the vertex mesh pattern, and that goes
101  * in prof_co_2.
102  */
103 typedef struct Profile {
104         float super_r;       /* superellipse r parameter */
105         float coa[3];        /* start control point for profile */
106         float midco[3];      /* mid control point for profile */
107         float cob[3];        /* end control point for profile */
108         float plane_no[3];   /* normal of plane to project to */
109         float plane_co[3];   /* coordinate on plane to project to */
110         float proj_dir[3];   /* direction of projection line */
111         float *prof_co;      /* seg+1 profile coordinates (triples of floats) */
112         float *prof_co_2;    /* like prof_co, but for seg power of 2 >= seg */
113 } Profile;
114 #define PRO_SQUARE_R 4.0f
115 #define PRO_CIRCLE_R 2.0f
116 #define PRO_LINE_R 1.0f
117 #define PRO_SQUARE_IN_R 0.0f
118
119 /* Cache result of expensive calculation of u parameter values to
120  * get even spacing on superellipse for current BevelParams seg
121  * and pro_super_r. */
122 typedef struct ProfileSpacing {
123         float *uvals;       /* seg+1 u values */
124         float *uvals_2;     /* seg_2+1 u values, seg_2 = power of 2 >= seg */
125         int seg_2;          /* the seg_2 value */
126 } ProfileSpacing;
127
128 /* An element in a cyclic boundary of a Vertex Mesh (VMesh) */
129 typedef struct BoundVert {
130         struct BoundVert *next, *prev;  /* in CCW order */
131         NewVert nv;
132         EdgeHalf *efirst;   /* first of edges attached here: in CCW order */
133         EdgeHalf *elast;
134         EdgeHalf *ebev;     /* beveled edge whose left side is attached here, if any */
135         int index;          /* used for vmesh indexing */
136         Profile profile;    /* edge profile between this and next BoundVert */
137         bool any_seam;      /* are any of the edges attached here seams? */
138 //      int _pad;
139 } BoundVert;    
140
141 /* Mesh structure replacing a vertex */
142 typedef struct VMesh {
143         NewVert *mesh;           /* allocated array - size and structure depends on kind */
144         BoundVert *boundstart;   /* start of boundary double-linked list */
145         int count;               /* number of vertices in the boundary */
146         int seg;                 /* common # of segments for segmented edges */
147         enum {
148                 M_NONE,         /* no polygon mesh needed */
149                 M_POLY,         /* a simple polygon */
150                 M_ADJ,          /* "adjacent edges" mesh pattern */
151                 M_TRI_FAN,      /* a simple polygon - fan filled */
152                 M_QUAD_STRIP,   /* a simple polygon - cut into parallel strips */
153         } mesh_kind;
154 //      int _pad;
155 } VMesh;
156
157 /* Data for a vertex involved in a bevel */
158 typedef struct BevVert {
159         BMVert *v;          /* original mesh vertex */
160         int edgecount;          /* total number of edges around the vertex (excluding wire edges if edge beveling) */
161         int selcount;           /* number of selected edges around the vertex */
162         int wirecount;                  /* count of wire edges */
163         float offset;           /* offset for this vertex, if vertex_only bevel */
164         bool any_seam;                  /* any seams on attached edges? */
165         bool visited;           /* used in graph traversal */
166         EdgeHalf *edges;        /* array of size edgecount; CCW order from vertex normal side */
167         BMEdge **wire_edges;    /* array of size wirecount of wire edges */
168         VMesh *vmesh;           /* mesh structure for replacing vertex */
169 } BevVert;
170
171 /* Bevel parameters and state */
172 typedef struct BevelParams {
173         /* hash of BevVert for each vertex involved in bevel
174          * GHash: (key=(BMVert *), value=(BevVert *)) */
175         GHash    *vert_hash;
176         MemArena *mem_arena;    /* use for all allocs while bevel runs, if we need to free we can switch to mempool */
177         ProfileSpacing pro_spacing; /* parameter values for evenly spaced profiles */
178
179         float offset;           /* blender units to offset each side of a beveled edge */
180         int offset_type;        /* how offset is measured; enum defined in bmesh_operators.h */
181         int seg;                /* number of segments in beveled edge profile */
182         float pro_super_r;      /* superellipse parameter for edge profile */
183         bool vertex_only;       /* bevel vertices only */
184         bool use_weights;       /* bevel amount affected by weights on edges or verts */
185         bool preserve_widths;   /* should bevel prefer widths over angles, if forced to choose? */
186         bool limit_offset;      /* should offsets be limited by collisions? */
187         const struct MDeformVert *dvert; /* vertex group array, maybe set if vertex_only */
188         int vertex_group;       /* vertex group index, maybe set if vertex_only */
189 } BevelParams;
190
191 // #pragma GCC diagnostic ignored "-Wpadded"
192
193 // #include "bevdebug.c"
194
195 /* Make a new BoundVert of the given kind, insert it at the end of the circular linked
196  * list with entry point bv->boundstart, and return it. */
197 static BoundVert *add_new_bound_vert(MemArena *mem_arena, VMesh *vm, const float co[3])
198 {
199         BoundVert *ans = (BoundVert *)BLI_memarena_alloc(mem_arena, sizeof(BoundVert));
200
201         copy_v3_v3(ans->nv.co, co);
202         if (!vm->boundstart) {
203                 ans->index = 0;
204                 vm->boundstart = ans;
205                 ans->next = ans->prev = ans;
206         }
207         else {
208                 BoundVert *tail = vm->boundstart->prev;
209                 ans->index = tail->index + 1;
210                 ans->prev = tail;
211                 ans->next = vm->boundstart;
212                 tail->next = ans;
213                 vm->boundstart->prev = ans;
214         }
215         ans->profile.super_r = PRO_LINE_R;
216         vm->count++;
217         return ans;
218 }
219
220 BLI_INLINE void adjust_bound_vert(BoundVert *bv, const float co[3])
221 {
222         copy_v3_v3(bv->nv.co, co);
223 }
224
225 /* Mesh verts are indexed (i, j, k) where
226  * i = boundvert index (0 <= i < nv)
227  * j = ring index (0 <= j <= ns2)
228  * k = segment index (0 <= k <= ns)
229  * Not all of these are used, and some will share BMVerts */
230 static NewVert *mesh_vert(VMesh *vm, int i, int j, int k)
231 {
232         int nj = (vm->seg / 2) + 1;
233         int nk = vm->seg + 1;
234
235         return &vm->mesh[i * nk * nj  + j * nk + k];
236 }
237
238 static void create_mesh_bmvert(BMesh *bm, VMesh *vm, int i, int j, int k, BMVert *eg)
239 {
240         NewVert *nv = mesh_vert(vm, i, j, k);
241         nv->v = BM_vert_create(bm, nv->co, eg, BM_CREATE_NOP);
242         BM_elem_flag_disable(nv->v, BM_ELEM_TAG);
243 }
244
245 static void copy_mesh_vert(VMesh *vm, int ito, int jto, int kto,
246                            int ifrom, int jfrom, int kfrom)
247 {
248         NewVert *nvto, *nvfrom;
249
250         nvto = mesh_vert(vm, ito, jto, kto);
251         nvfrom = mesh_vert(vm, ifrom, jfrom, kfrom);
252         nvto->v = nvfrom->v;
253         copy_v3_v3(nvto->co, nvfrom->co);
254 }
255
256 /* find the EdgeHalf in bv's array that has edge bme */
257 static EdgeHalf *find_edge_half(BevVert *bv, BMEdge *bme)
258 {
259         int i;
260
261         for (i = 0; i < bv->edgecount; i++) {
262                 if (bv->edges[i].e == bme)
263                         return &bv->edges[i];
264         }
265         return NULL;
266 }
267
268 /* find the BevVert corresponding to BMVert bmv */
269 static BevVert *find_bevvert(BevelParams *bp, BMVert *bmv)
270 {
271         return BLI_ghash_lookup(bp->vert_hash, bmv);
272 }
273
274 /* Find the EdgeHalf representing the other end of e->e.
275  * Return other end's BevVert in *bvother, if r_bvother is provided.
276  * That may not have been constructed yet, in which case return NULL. */
277 static EdgeHalf *find_other_end_edge_half(BevelParams *bp, EdgeHalf *e, BevVert **r_bvother)
278 {
279         BevVert *bvo;
280         EdgeHalf *eother;
281
282         bvo = find_bevvert(bp, e->is_rev ? e->e->v1 : e->e->v2);
283         if (bvo) {
284                 if (r_bvother)
285                         *r_bvother = bvo;
286                 eother = find_edge_half(bvo, e->e);
287                 BLI_assert(eother != NULL);
288                 return eother;
289         }
290         else if (r_bvother) {
291                 *r_bvother = NULL;
292         }
293         return NULL;
294 }
295
296 static bool other_edge_half_visited(BevelParams *bp, EdgeHalf *e)
297 {
298         BevVert *bvo;
299
300         bvo = find_bevvert(bp, e->is_rev ? e->e->v1 : e->e->v2);
301         if (bvo)
302                 return bvo->visited;
303         else
304                 return false;
305 }
306
307 static bool edge_half_offset_changed(EdgeHalf *e)
308 {
309         return e->offset_l != e->offset_l_spec ||
310                e->offset_r != e->offset_r_spec;
311 }
312
313 static bool any_edge_half_offset_changed(BevVert *bv)
314 {
315         int i;
316
317         for (i = 0; i < bv->edgecount; i++) {
318                 if (edge_half_offset_changed(&bv->edges[i]))
319                         return true;
320         }
321         return false;
322 }
323
324 /* Return the next EdgeHalf after from_e that is beveled.
325  * If from_e is NULL, find the first beveled edge. */
326 static EdgeHalf *next_bev(BevVert *bv, EdgeHalf *from_e)
327 {
328         EdgeHalf *e;
329
330         if (from_e == NULL)
331                 from_e = &bv->edges[bv->edgecount - 1];
332         e = from_e;
333         do {
334                 if (e->is_bev) {
335                         return e;
336                 }
337         } while ((e = e->next) != from_e);
338         return NULL;
339 }
340
341 /* Return a good representative face (for materials, etc.) for faces
342  * created around/near BoundVert v */
343 static BMFace *boundvert_rep_face(BoundVert *v)
344 {
345         BLI_assert(v->efirst != NULL && v->elast != NULL);
346         if (v->efirst->fnext == v->elast->fprev)
347                 return v->efirst->fnext;
348         else if (v->efirst->fnext)
349                 return v->efirst->fnext;
350         else
351                 return v->elast->fprev;
352 }
353
354 /**
355  * Make ngon from verts alone.
356  * Make sure to properly copy face attributes and do custom data interpolation from
357  * corresponding elements of face_arr, if that is non-NULL, else from facerep.
358  *
359  * \note ALL face creation goes through this function, this is important to keep!
360  */
361 static BMFace *bev_create_ngon(BMesh *bm, BMVert **vert_arr, const int totv,
362                                BMFace **face_arr, BMFace *facerep, bool do_interp)
363 {
364         BMIter iter;
365         BMLoop *l;
366         BMFace *f, *interp_f;
367         int i;
368
369         f = BM_face_create_verts(bm, vert_arr, totv, facerep, BM_CREATE_NOP, true);
370
371         if ((facerep || (face_arr && face_arr[0])) && f) {
372                 BM_elem_attrs_copy(bm, bm, facerep ? facerep : face_arr[0], f);
373                 if (do_interp) {
374                         i = 0;
375                         BM_ITER_ELEM (l, &iter, f, BM_LOOPS_OF_FACE) {
376                                 if (face_arr) {
377                                         /* assume loops of created face are in same order as verts */
378                                         BLI_assert(l->v == vert_arr[i]);
379                                         interp_f = face_arr[i];
380                                 }
381                                 else {
382                                         interp_f = facerep;
383                                 }
384                                 if (interp_f)
385                                         BM_loop_interp_from_face(bm, l, interp_f, true, true);
386                                 i++;
387                         }
388                 }
389         }
390
391         /* not essential for bevels own internal logic,
392          * this is done so the operator can select newly created faces */
393         if (f) {
394                 BM_elem_flag_enable(f, BM_ELEM_TAG);
395         }
396
397         return f;
398 }
399
400 static BMFace *bev_create_quad_tri(BMesh *bm, BMVert *v1, BMVert *v2, BMVert *v3, BMVert *v4,
401                                    BMFace *facerep, bool do_interp)
402 {
403         BMVert *varr[4] = {v1, v2, v3, v4};
404         return bev_create_ngon(bm, varr, v4 ? 4 : 3, NULL, facerep, do_interp);
405 }
406
407 static BMFace *bev_create_quad_tri_ex(BMesh *bm, BMVert *v1, BMVert *v2, BMVert *v3, BMVert *v4,
408                                       BMFace *f1, BMFace *f2, BMFace *f3, BMFace *f4)
409 {
410         BMVert *varr[4] = {v1, v2, v3, v4};
411         BMFace *farr[4] = {f1, f2, f3, f4};
412         return bev_create_ngon(bm, varr, v4 ? 4 : 3, farr, f1, true);
413 }
414
415
416 /* Is Loop layer layer_index contiguous across shared vertex of l1 and l2? */
417 static bool contig_ldata_across_loops(BMesh *bm, BMLoop *l1, BMLoop *l2,
418                                       int layer_index)
419 {
420         const int offset = bm->ldata.layers[layer_index].offset;
421         const int type = bm->ldata.layers[layer_index].type;
422
423         return CustomData_data_equals(type,
424                                       (char *)l1->head.data + offset,
425                                       (char *)l2->head.data + offset);
426 }
427
428 /* Are all loop layers with have math (e.g., UVs) contiguous from face f1 to face f2 across edge e? */
429 static bool contig_ldata_across_edge(BMesh *bm, BMEdge *e, BMFace *f1, BMFace *f2)
430 {
431         BMLoop *lef1, *lef2;
432         BMLoop *lv1f1, *lv1f2, *lv2f1, *lv2f2;
433         BMVert *v1, *v2;
434         int i;
435
436         if (bm->ldata.totlayer == 0)
437                 return true;
438
439         v1 = e->v1;
440         v2 = e->v2;
441         if (!BM_edge_loop_pair(e, &lef1, &lef2))
442                 return false;
443         if (lef1->f == f2) {
444                 SWAP(BMLoop *, lef1, lef2);
445         }
446
447         if (lef1->v == v1) {
448                 lv1f1 = lef1;
449                 lv2f1 = BM_face_other_edge_loop(f1, e, v2);
450         }
451         else {
452                 lv2f1 = lef1;
453                 lv1f1 = BM_face_other_edge_loop(f1, e, v1);
454         }
455
456         if (lef2->v == v1) {
457                 lv1f2 = lef2;
458                 lv2f2 = BM_face_other_edge_loop(f2, e, v2);
459         }
460         else {
461                 lv2f2 = lef2;
462                 lv1f2 = BM_face_other_edge_loop(f2, e, v1);
463         }
464
465         for (i = 0; i < bm->ldata.totlayer; i++) {
466                 if (CustomData_layer_has_math(&bm->ldata, i) &&
467                     (!contig_ldata_across_loops(bm, lv1f1, lv1f2, i) ||
468                      !contig_ldata_across_loops(bm, lv2f1, lv2f2, i)))
469                 {
470                         return false;
471                 }
472         }
473         return true;
474 }
475
476 /* Like bev_create_quad_tri, but when verts straddle an old edge.
477  *        e
478  *        |
479  *  v1+---|---+v4
480  *    |   |   |
481  *    |   |   |
482  *  v2+---|---+v3
483  *        |
484  *    f1  |  f2
485  *
486  * Most CustomData for loops can be interpolated in their respective
487  * faces' loops, but for UVs and other 'has_math_cd' layers, only
488  * do this if the UVs are continuous across the edge e, otherwise pick
489  * one side (f1, arbitrarily), and interpolate them all on that side.
490  * For face data, use f1 (arbitrarily) as face representative. */
491 static BMFace *bev_create_quad_straddle(BMesh *bm, BMVert *v1, BMVert *v2, BMVert *v3, BMVert *v4,
492         BMFace *f1, BMFace *f2, bool is_seam)
493 {
494         BMFace *f, *facerep;
495         BMLoop *l;
496         BMIter iter;
497
498         f = bev_create_quad_tri(bm, v1, v2, v3, v4, f1, false);
499
500         if (!f)
501                 return NULL;
502
503         BM_ITER_ELEM (l, &iter, f, BM_LOOPS_OF_FACE) {
504                 if (is_seam || l->v == v1 || l->v == v2)
505                         facerep = f1;
506                 else
507                         facerep = f2;
508                 if (facerep)
509                         BM_loop_interp_from_face(bm, l, facerep, true, true);
510         }
511         return f;
512 }
513
514 /* Merge (using average) all the UV values for loops of v's faces.
515  * Caller should ensure that no seams are violated by doing this. */
516 static void bev_merge_uvs(BMesh *bm, BMVert *v)
517 {
518         BMIter iter;
519         MLoopUV *luv;
520         BMLoop *l;
521         float uv[2];
522         int n;
523         int cd_loop_uv_offset = CustomData_get_offset(&bm->ldata, CD_MLOOPUV);
524
525         if (cd_loop_uv_offset == -1)
526                 return;
527
528         n = 0;
529         zero_v2(uv);
530         BM_ITER_ELEM (l, &iter, v, BM_LOOPS_OF_VERT) {
531                 luv = BM_ELEM_CD_GET_VOID_P(l, cd_loop_uv_offset);
532                 add_v2_v2(uv, luv->uv);
533                 n++;
534         }
535         if (n > 1) {
536                 mul_v2_fl(uv, 1.0f / (float)n);
537                 BM_ITER_ELEM (l, &iter, v, BM_LOOPS_OF_VERT) {
538                         luv = BM_ELEM_CD_GET_VOID_P(l, cd_loop_uv_offset);
539                         copy_v2_v2(luv->uv, uv);
540                 }
541         }
542 }
543
544 /* Calculate coordinates of a point a distance d from v on e->e and return it in slideco */
545 static void slide_dist(EdgeHalf *e, BMVert *v, float d, float slideco[3])
546 {
547         float dir[3], len;
548
549         sub_v3_v3v3(dir, v->co, BM_edge_other_vert(e->e, v)->co);
550         len = normalize_v3(dir);
551         if (d > len)
552                 d = len - (float)(50.0 * BEVEL_EPSILON_D);
553         copy_v3_v3(slideco, v->co);
554         madd_v3_v3fl(slideco, dir, -d);
555 }
556
557 /* Is co not on the edge e? */
558 static bool is_outside_edge(EdgeHalf *e, const float co[3])
559 {
560         float d_squared;
561
562         d_squared = dist_squared_to_line_segment_v3(co, e->e->v1->co, e->e->v2->co);
563         return d_squared > 10000.0f * BEVEL_EPSILON_SQ;
564 }
565
566 /*
567  * Calculate the meeting point between the offset edges for e1 and e2, putting answer in meetco.
568  * e1 and e2 share vertex v and face f (may be NULL) and viewed from the normal side of
569  * the bevel vertex,  e1 precedes e2 in CCW order.
570  * Offset edge is on right of both edges, where e1 enters v and e2 leave it.
571  * When offsets are equal, the new point is on the edge bisector, with length offset/sin(angle/2),
572  * but if the offsets are not equal (allowing for this, as bevel modifier has edge weights that may
573  * lead to different offsets) then meeting point can be found be intersecting offset lines.
574  * If making the meeting point significantly changes the left or right offset from the user spec,
575  * record the change in offset_l (or offset_r); later we can tell that a change has happened because
576  * the offset will differ from its original value in offset_l_spec (or offset_r_spec).
577  */
578 static void offset_meet(EdgeHalf *e1, EdgeHalf *e2, BMVert *v, BMFace *f, float meetco[3])
579 {
580         float dir1[3], dir2[3], norm_v[3], norm_perp1[3], norm_perp2[3],
581               off1a[3], off1b[3], off2a[3], off2b[3], isect2[3], ang, d;
582
583         /* get direction vectors for two offset lines */
584         sub_v3_v3v3(dir1, v->co, BM_edge_other_vert(e1->e, v)->co);
585         sub_v3_v3v3(dir2, BM_edge_other_vert(e2->e, v)->co, v->co);
586
587         ang = angle_v3v3(dir1, dir2);
588         if (ang < 100.0f * BEVEL_EPSILON) {
589                 /* special case: e1 and e2 are parallel; put offset point perp to both, from v.
590                  * need to find a suitable plane.
591                  * if offsets are different, we're out of luck:
592                  * use the max of the two (so get consistent looking results if the same situation
593                  * arises elsewhere in the object but with opposite roles for e1 and e2 */
594                 if (f)
595                         copy_v3_v3(norm_v, f->no);
596                 else
597                         copy_v3_v3(norm_v, v->no);
598                 cross_v3_v3v3(norm_perp1, dir1, norm_v);
599                 normalize_v3(norm_perp1);
600                 copy_v3_v3(off1a, v->co);
601                 d = max_ff(e1->offset_r, e2->offset_l);
602                 madd_v3_v3fl(off1a, norm_perp1, d);
603                 if (e1->offset_r != d)
604                         e1->offset_r = d;
605                 else if (e2->offset_l != d)
606                         e2->offset_l = d;
607                 copy_v3_v3(meetco, off1a);
608         }
609         else if (fabsf(ang - (float)M_PI) < 100.0f * BEVEL_EPSILON) {
610                 /* special case e1 and e2 are antiparallel, so bevel is into
611                  * a zero-area face.  Just make the offset point on the
612                  * common line, at offset distance from v. */
613                 d = max_ff(e1->offset_r, e2->offset_l);
614                 slide_dist(e2, v, d, meetco);
615                 if (e1->offset_r != d)
616                         e1->offset_r = d;
617                 else if (e2->offset_l != d)
618                         e2->offset_l = d;
619         }
620         else {
621                 /* Get normal to plane where meet point should be,
622                  * using cross product instead of f->no in case f is non-planar.
623                  * If e1-v-e2 is a reflex angle (viewed from vertex normal side), need to flip.
624                  * Use f->no to figure out which side to look at angle from, as even if
625                  * f is non-planar, will be more accurate than vertex normal */
626                 cross_v3_v3v3(norm_v, dir2, dir1);
627                 normalize_v3(norm_v);
628                 if (dot_v3v3(norm_v, f ? f->no : v->no) < 0.0f)
629                         negate_v3(norm_v);
630
631                 /* get vectors perp to each edge, perp to norm_v, and pointing into face */
632                 cross_v3_v3v3(norm_perp1, dir1, norm_v);
633                 cross_v3_v3v3(norm_perp2, dir2, norm_v);
634                 normalize_v3(norm_perp1);
635                 normalize_v3(norm_perp2);
636
637                 /* get points that are offset distances from each line, then another point on each line */
638                 copy_v3_v3(off1a, v->co);
639                 madd_v3_v3fl(off1a, norm_perp1, e1->offset_r);
640                 add_v3_v3v3(off1b, off1a, dir1);
641                 copy_v3_v3(off2a, v->co);
642                 madd_v3_v3fl(off2a, norm_perp2, e2->offset_l);
643                 add_v3_v3v3(off2b, off2a, dir2);
644
645                 /* intersect the lines; by construction they should be on the same plane and not parallel */
646                 if (!isect_line_line_v3(off1a, off1b, off2a, off2b, meetco, isect2)) {
647 #ifdef BEVEL_ASSERT_PROJECT
648                         BLI_assert(!"offset_meet failure");
649 #endif
650                         copy_v3_v3(meetco, off1a);  /* just to do something */
651                         d = dist_to_line_v3(meetco, v->co, BM_edge_other_vert(e2->e, v)->co);
652                         if (fabsf(d - e2->offset_l) > BEVEL_EPSILON)
653                                 e2->offset_l = d;
654                 }
655                 else {
656                         /* The lines intersect, but is it at a reasonable place?
657                          * One problem to check: if one of the offsets is 0, then don't
658                          * want an intersection that is outside that edge itself.
659                          * This can happen if angle between them is > 180 degrees. */
660                         if (e1->offset_r == 0.0f && is_outside_edge(e1, meetco)) {
661                                 copy_v3_v3(meetco, v->co);
662                                 e2->offset_l = 0.0f;
663                         }
664                         if (e2->offset_l == 0.0f && is_outside_edge(e2, meetco)) {
665                                 copy_v3_v3(meetco, v->co);
666                                 e1->offset_r = 0.0f;
667                         }
668                 }
669         }
670 }
671
672 /* Calculate the meeting point between e1 and e2 (one of which should have zero offsets),
673  * where e1 precedes e2 in CCW order around their common vertex v (viewed from normal side).
674  * If r_angle is provided, return the angle between e and emeet in *r_angle.
675  * If the angle is 0, or it is 180 degrees or larger, there will be no meeting point;
676  * return false in that case, else true */
677 static bool offset_meet_edge(EdgeHalf *e1, EdgeHalf *e2, BMVert *v,  float meetco[3], float *r_angle)
678 {
679         float dir1[3], dir2[3], fno[3], ang, sinang;
680
681         sub_v3_v3v3(dir1, BM_edge_other_vert(e1->e, v)->co, v->co);
682         sub_v3_v3v3(dir2, BM_edge_other_vert(e2->e, v)->co, v->co);
683         normalize_v3(dir1);
684         normalize_v3(dir2);
685
686         /* find angle from dir1 to dir2 as viewed from vertex normal side */
687         ang = angle_normalized_v3v3(dir1, dir2);
688         if (ang < BEVEL_EPSILON) {
689                 if (r_angle)
690                         *r_angle = 0.0f;
691                 return false;
692         }
693         cross_v3_v3v3(fno, dir1, dir2);
694         if (dot_v3v3(fno, v->no) < 0.0f)
695                 ang = 2.0f * (float)M_PI - ang;  /* angle is reflex */
696         if (r_angle)
697                 *r_angle = ang;
698
699         if (ang - (float)M_PI > BEVEL_EPSILON)
700                 return false;
701
702         sinang = sinf(ang);
703         copy_v3_v3(meetco, v->co);
704         if (e1->offset_r == 0.0f)
705                 madd_v3_v3fl(meetco, dir1, e2->offset_l / sinang);
706         else
707                 madd_v3_v3fl(meetco, dir2, e1->offset_r / sinang);
708         return true;
709 }
710
711 /* Calculate the best place for a meeting point for the offsets from edges e1 and e2
712  * on the in-between edge emid.  Viewed from the vertex normal side, the CCW
713  * order of these edges is e1, emid, e2.
714  * The offsets probably do not meet at a common point on emid, so need to pick
715  * one that causes the least problems. If the other end of one of e1 or e2 has been visited
716  * already, prefer to keep the offset the same on this end.
717  * Otherwise, pick a point between the two intersection points on emid that minimizes
718  * the sum of squares of errors from desired offset. */
719 static void offset_on_edge_between(BevelParams *bp, EdgeHalf *e1, EdgeHalf *e2, EdgeHalf *emid,
720                                    BMVert *v, float meetco[3])
721 {
722         float d, ang1, ang2, sina1, sina2, lambda;
723         float meet1[3], meet2[3];
724         bool visited1, visited2, ok1, ok2;
725
726         BLI_assert(e1->is_bev && e2->is_bev && !emid->is_bev);
727
728         visited1 = other_edge_half_visited(bp, e1);
729         visited2 = other_edge_half_visited(bp, e2);
730
731         ok1 = offset_meet_edge(e1, emid, v, meet1, &ang1);
732         ok2 = offset_meet_edge(emid, e2, v, meet2, &ang2);
733         if (ok1 && ok2) {
734                 if (visited1 && !visited2) {
735                         copy_v3_v3(meetco, meet1);
736                 }
737                 else if (!visited1 && visited2) {
738                         copy_v3_v3(meetco, meet2);
739                 }
740                 else {
741                         /* find best compromise meet point */
742                         sina1 = sinf(ang1);
743                         sina2 = sinf(ang2);
744                         lambda = sina2 * sina2 / (sina1 * sina1 + sina2 * sina2);
745                         interp_v3_v3v3(meetco, meet1, meet2, lambda);
746                 }
747         }
748         else if (ok1 && !ok2) {
749                 copy_v3_v3(meetco, meet1);
750         }
751         else if (!ok1 && ok2) {
752                 copy_v3_v3(meetco, meet2);
753         }
754         else {
755                 /* Neither offset line met emid.
756                  * This should only happen if all three lines are on top of each other */
757                 slide_dist(emid, v, e1->offset_r, meetco);
758         }
759
760         /* offsets may have changed now */
761         d = dist_to_line_v3(meetco, v->co, BM_edge_other_vert(e1->e, v)->co);
762         if (fabsf(d - e1->offset_r) > BEVEL_EPSILON)
763                 e1->offset_r = d;
764         d = dist_to_line_v3(meetco, v->co, BM_edge_other_vert(e2->e, v)->co);
765         if (fabsf(d - e2->offset_l) > BEVEL_EPSILON)
766                 e2->offset_l = d;
767 }
768
769 /* Calculate the best place for a meeting point for the offsets from edges e1 and e2
770  * when there is an in-between edge emid, and we prefer to have a point that may not
771  * be on emid if that does a better job of keeping offsets at the user spec.
772  * Viewed from the vertex normal side, the CCW order of the edges is e1, emid, e2.
773  * The offset lines may not meet exactly: the lines may be angled so that they can't meet.
774  * In that case, pick  the the offset_on_edge_between. */
775 static void offset_in_two_planes(BevelParams *bp, EdgeHalf *e1, EdgeHalf *e2, EdgeHalf *emid,
776                                  BMVert *v,  float meetco[3])
777 {
778         float dir1[3], dir2[3], dirmid[3], norm_perp1[3], norm_perp2[3],
779               off1a[3], off1b[3], off2a[3], off2b[3], isect2[3],
780               f1no[3], f2no[3], ang, d;
781         int iret;
782
783         /* get direction vectors for two offset lines */
784         sub_v3_v3v3(dir1, v->co, BM_edge_other_vert(e1->e, v)->co);
785         sub_v3_v3v3(dir2, BM_edge_other_vert(e2->e, v)->co, v->co);
786         sub_v3_v3v3(dirmid, BM_edge_other_vert(emid->e, v)->co, v->co);
787
788         /* get directions into offset planes */
789         /* calculate face normals at corner in case faces are nonplanar */
790         cross_v3_v3v3(f1no, dirmid, dir1);
791         cross_v3_v3v3(f2no, dirmid, dir2);
792
793         /* if e1-v-emid or emid-v-e2 are reflex angles, need to flip corner normals */
794         if (dot_v3v3(f1no, v->no) < 0.0f)
795                 negate_v3(f1no);
796         if (dot_v3v3(f2no, v->no) < 0.0f)
797                 negate_v3(f2no);
798
799         /* get vectors perpendicular to e1 and e2, pointing into the proper faces */
800         cross_v3_v3v3(norm_perp1, dir1, f1no);
801         normalize_v3(norm_perp1);
802         cross_v3_v3v3(norm_perp2, dir2, f2no);
803         normalize_v3(norm_perp2);
804
805         /* get points that are offset distances from each line, then another point on each line */
806         copy_v3_v3(off1a, v->co);
807         madd_v3_v3fl(off1a, norm_perp1, e1->offset_r);
808         sub_v3_v3v3(off1b, off1a, dir1);
809         copy_v3_v3(off2a, v->co);
810         madd_v3_v3fl(off2a, norm_perp2, e2->offset_l);
811         add_v3_v3v3(off2b, off2a, dir2);
812
813         ang = angle_v3v3(dir1, dir2);
814         if (ang < 100.0f * BEVEL_EPSILON) {
815                 /* lines are parallel; put intersection on emid */
816                 offset_on_edge_between(bp, e1, e2, emid, v, meetco);
817         }
818         else if (fabsf(ang - (float)M_PI) < 100.0f * BEVEL_EPSILON) {
819                 slide_dist(e2, v, e2->offset_l, meetco);
820                 d = dist_to_line_v3(meetco, v->co, BM_edge_other_vert(e1->e, v)->co);
821                 if (fabsf(d - e1->offset_r) > BEVEL_EPSILON)
822                         e1->offset_r = d;
823         }
824         else {
825                 iret = isect_line_line_v3(off1a, off1b, off2a, off2b, meetco, isect2);
826                 if (iret == 0) {
827                         /* lines colinear: another test says they are parallel. so shouldn't happen */
828                         copy_v3_v3(meetco, off1a);
829                         d = dist_to_line_v3(meetco, v->co, BM_edge_other_vert(e2->e, v)->co);
830                         if (fabsf(d - e2->offset_l) > BEVEL_EPSILON)
831                                 e2->offset_l = d;
832                 }
833                 else if (iret == 2) {
834                         /* lines are not coplanar and don't meet; meetco and isect2 are nearest to first and second lines */
835                         if (len_squared_v3v3(meetco, isect2) > 100.0f * BEVEL_EPSILON_SQ) {
836                                 /* offset lines don't meet so can't preserve widths */
837                                 offset_on_edge_between(bp, e1, e2, emid, v, meetco);
838                         }
839                 }
840                 /* else iret == 1 and the lines are coplanar so meetco has the intersection */
841         }
842 }
843
844 /* Offset by e->offset in plane with normal plane_no, on left if left==true,
845  * else on right.  If no is NULL, choose an arbitrary plane different
846  * from eh's direction. */
847 static void offset_in_plane(EdgeHalf *e, const float plane_no[3], bool left, float r[3])
848 {
849         float dir[3], no[3], fdir[3];
850         BMVert *v;
851
852         v = e->is_rev ? e->e->v2 : e->e->v1;
853
854         sub_v3_v3v3(dir, BM_edge_other_vert(e->e, v)->co, v->co);
855         normalize_v3(dir);
856         if (plane_no) {
857                 copy_v3_v3(no, plane_no);
858         }
859         else {
860                 zero_v3(no);
861                 if (fabsf(dir[0]) < fabsf(dir[1]))
862                         no[0] = 1.0f;
863                 else
864                         no[1] = 1.0f;
865         }
866         if (left)
867                 cross_v3_v3v3(fdir, dir, no);
868         else
869                 cross_v3_v3v3(fdir, no, dir);
870         normalize_v3(fdir);
871         copy_v3_v3(r, v->co);
872         madd_v3_v3fl(r, fdir, left ? e->offset_l : e->offset_r);
873 }
874
875 /* Calculate the point on e where line (co_a, co_b) comes closest to and return it in projco */
876 static void project_to_edge(BMEdge *e, const float co_a[3], const float co_b[3], float projco[3])
877 {
878         float otherco[3];
879
880         if (!isect_line_line_v3(e->v1->co, e->v2->co, co_a, co_b, projco, otherco)) {
881 #ifdef BEVEL_ASSERT_PROJECT
882                 BLI_assert(!"project meet failure");
883 #endif
884                 copy_v3_v3(projco, e->v1->co);
885         }
886 }
887
888 /* If there is a bndv->ebev edge, find the mid control point if necessary.
889  * It is the closest point on the beveled edge to the line segment between
890  * bndv and bndv->next.  */
891 static void set_profile_params(BevelParams *bp, BoundVert *bndv)
892 {
893         EdgeHalf *e;
894         Profile *pro;
895         float co1[3], co2[3], co3[3], d1[3], d2[3];
896         bool do_linear_interp;
897
898         copy_v3_v3(co1, bndv->nv.co);
899         copy_v3_v3(co2, bndv->next->nv.co);
900         pro = &bndv->profile;
901         e = bndv->ebev;
902         do_linear_interp = true;
903         if (e) {
904                 do_linear_interp = false;
905                 pro->super_r = bp->pro_super_r;
906                 /* projection direction is direction of the edge */
907                 sub_v3_v3v3(pro->proj_dir, e->e->v1->co, e->e->v2->co);
908                 project_to_edge(e->e, co1, co2, pro->midco);
909                 /* put arc endpoints on plane with normal proj_dir, containing midco */
910                 add_v3_v3v3(co3, co1, pro->proj_dir);
911                 if (!isect_line_plane_v3(pro->coa, co1, co3, pro->midco, pro->proj_dir)) {
912                         /* shouldn't happen */
913                         copy_v3_v3(pro->coa, co1);
914                 }
915                 add_v3_v3v3(co3, co2, pro->proj_dir);
916                 if (!isect_line_plane_v3(pro->cob, co2, co3, pro->midco, pro->proj_dir)) {
917                         /* shouldn't happen */
918                         copy_v3_v3(pro->cob, co2);
919                 }
920                 /* default plane to project onto is the one with triangle co1 - midco - co2 in it */
921                 sub_v3_v3v3(d1, pro->midco, co1);
922                 sub_v3_v3v3(d2, pro->midco, co2);
923                 cross_v3_v3v3(pro->plane_no, d1, d2);
924                 if (normalize_v3(pro->plane_no) < BEVEL_EPSILON) {
925                         /* co1 - midco -co2 are collinear - project onto that plane */
926                         cross_v3_v3v3(co3, d1, pro->proj_dir);
927                         cross_v3_v3v3(pro->plane_no, d1, co3);
928                         if (normalize_v3(pro->plane_no) < BEVEL_EPSILON) {
929                                 /* whole profile is collinear with edge: just interpolate */
930                                 do_linear_interp = true;
931                         }
932                         /* signal to weld that this is linear */
933                         pro->super_r = PRO_LINE_R;
934                 }
935                 copy_v3_v3(pro->plane_co, co1);
936         }
937         if (do_linear_interp) {
938                 pro->super_r = PRO_LINE_R;
939                 copy_v3_v3(pro->coa, co1);
940                 copy_v3_v3(pro->cob, co2);
941                 mid_v3_v3v3(pro->midco, co1, co2);
942                 /* won't use projection for this line profile */
943                 zero_v3(pro->plane_co);
944                 zero_v3(pro->plane_no);
945                 zero_v3(pro->proj_dir);
946         }
947 }
948
949 /* Move the profile plane for bndv to the plane containing e1 and e2, which share a vert */
950 static void move_profile_plane(BoundVert *bndv, EdgeHalf *e1, EdgeHalf *e2)
951 {
952         float d1[3], d2[3], no[3], no2[3], dot;
953
954         /* only do this if projecting, and e1, e2, and proj_dir are not coplanar */
955         if (is_zero_v3(bndv->profile.proj_dir))
956                 return;
957         sub_v3_v3v3(d1, e1->e->v1->co, e1->e->v2->co);
958         sub_v3_v3v3(d2, e2->e->v1->co, e2->e->v2->co);
959         cross_v3_v3v3(no, d1, d2);
960         cross_v3_v3v3(no2, d1, bndv->profile.proj_dir);
961         if (normalize_v3(no) > BEVEL_EPSILON && normalize_v3(no2) > BEVEL_EPSILON) {
962                 dot = fabsf(dot_v3v3(no, no2));
963                 if (fabsf(dot - 1.0f) > BEVEL_EPSILON)
964                         copy_v3_v3(bndv->profile.plane_no, no);
965         }
966 }
967
968 /* Move the profile plane for the two BoundVerts involved in a weld.
969  * We want the plane that is most likely to have the intersections of the
970  * two edges' profile projections on it. bndv1 and bndv2 are by
971  * construction the intersection points of the outside parts of the profiles.
972  * The original vertex should form a third point of the desired plane. */
973 static void move_weld_profile_planes(BevVert *bv, BoundVert *bndv1, BoundVert *bndv2)
974 {
975         float d1[3], d2[3], no[3], no2[3], no3[3], dot1, dot2;
976
977         /* only do this if projecting, and d1, d2, and proj_dir are not coplanar */
978         if (is_zero_v3(bndv1->profile.proj_dir) || is_zero_v3(bndv2->profile.proj_dir))
979                 return;
980         sub_v3_v3v3(d1, bv->v->co, bndv1->nv.co);
981         sub_v3_v3v3(d2, bv->v->co, bndv2->nv.co);
982         cross_v3_v3v3(no, d1, d2);
983         /* "no" is new normal projection plane, but don't move if
984          * it is coplanar with one or the other of the projection dirs */
985         cross_v3_v3v3(no2, d1, bndv1->profile.proj_dir);
986         cross_v3_v3v3(no3, d2, bndv2->profile.proj_dir);
987         if (normalize_v3(no) > BEVEL_EPSILON &&
988             normalize_v3(no2) > BEVEL_EPSILON &&
989             normalize_v3(no3) > BEVEL_EPSILON)
990         {
991                 dot1 = fabsf(dot_v3v3(no, no2));
992                 dot2 = fabsf(dot_v3v3(no, no3));
993                 if (fabsf(dot1 - 1.0f) > BEVEL_EPSILON &&
994                     fabsf(dot2 - 1.0f) > BEVEL_EPSILON)
995                 {
996                         copy_v3_v3(bndv1->profile.plane_no, no);
997                         copy_v3_v3(bndv2->profile.plane_no, no);
998                 }
999         }
1000 }
1001
1002 /* return 1 if a and b are in CCW order on the normal side of f,
1003  * and -1 if they are reversed, and 0 if there is no shared face f */
1004 static int bev_ccw_test(BMEdge *a, BMEdge *b, BMFace *f)
1005 {
1006         BMLoop *la, *lb;
1007
1008         if (!f)
1009                 return 0;
1010         la = BM_face_edge_share_loop(f, a);
1011         lb = BM_face_edge_share_loop(f, b);
1012         if (!la || !lb)
1013                 return 0;
1014         return lb->next == la ? 1 : -1;
1015 }
1016
1017 /* Fill matrix r_mat so that a point in the sheared parallelogram with corners
1018  * va, vmid, vb (and the 4th that is implied by it being a parallelogram)
1019  * is the result of transforming the unit square by multiplication with r_mat.
1020  * If it can't be done because the parallelogram is degenerate, return false
1021  * else return true.
1022  * Method:
1023  * Find vo, the origin of the parallelogram with other three points va, vmid, vb.
1024  * Also find vd, which is in direction normal to parallelogram and 1 unit away
1025  * from the origin.
1026  * The quarter circle in first quadrant of unit square will be mapped to the
1027  * quadrant of a sheared ellipse in the parallelogram, using a matrix.
1028  * The matrix mat is calculated to map:
1029  *    (0,1,0) -> va
1030  *    (1,1,0) -> vmid
1031  *    (1,0,0) -> vb
1032  *    (0,1,1) -> vd
1033  * We want M to make M*A=B where A has the left side above, as columns
1034  * and B has the right side as columns - both extended into homogeneous coords.
1035  * So M = B*(Ainverse).  Doing Ainverse by hand gives the code below.
1036  */
1037 static bool make_unit_square_map(const float va[3], const float vmid[3], const float vb[3],
1038                                  float r_mat[4][4])
1039 {
1040         float vo[3], vd[3], vb_vmid[3], va_vmid[3], vddir[3];
1041
1042         sub_v3_v3v3(va_vmid, vmid, va);
1043         sub_v3_v3v3(vb_vmid, vmid, vb);
1044         if (fabsf(angle_v3v3(va_vmid, vb_vmid) - (float)M_PI) > 100.0f * BEVEL_EPSILON) {
1045                 sub_v3_v3v3(vo, va, vb_vmid);
1046                 cross_v3_v3v3(vddir, vb_vmid, va_vmid);
1047                 normalize_v3(vddir);
1048                 add_v3_v3v3(vd, vo, vddir);
1049
1050                 /* The cols of m are: {vmid - va, vmid - vb, vmid + vd - va -vb, va + vb - vmid;
1051                  * blender transform matrices are stored such that m[i][*] is ith column;
1052                  * the last elements of each col remain as they are in unity matrix */
1053                 sub_v3_v3v3(&r_mat[0][0], vmid, va);
1054                 r_mat[0][3] = 0.0f;
1055                 sub_v3_v3v3(&r_mat[1][0], vmid, vb);
1056                 r_mat[1][3] = 0.0f;
1057                 add_v3_v3v3(&r_mat[2][0], vmid, vd);
1058                 sub_v3_v3(&r_mat[2][0], va);
1059                 sub_v3_v3(&r_mat[2][0], vb);
1060                 r_mat[2][3] = 0.0f;
1061                 add_v3_v3v3(&r_mat[3][0], va, vb);
1062                 sub_v3_v3(&r_mat[3][0], vmid);
1063                 r_mat[3][3] = 1.0f;
1064
1065                 return true;
1066         }
1067         else
1068                 return false;
1069 }
1070
1071 /* Like make_unit_square_map, but this one makes a matrix that transforms the
1072  * (1,1,1) corner of a unit cube into an arbitrary corner with corner vert d
1073  * and verts around it a, b, c (in ccw order, viewed from d normal dir).
1074  * The matrix mat is calculated to map:
1075  *    (1,0,0) -> va
1076  *    (0,1,0) -> vb
1077  *    (0,0,1) -> vc
1078  *    (1,1,1) -> vd
1079  * We want M to make M*A=B where A has the left side above, as columns
1080  * and B has the right side as columns - both extended into homogeneous coords.
1081  * So M = B*(Ainverse).  Doing Ainverse by hand gives the code below.
1082  * The cols of M are 1/2{va-vb+vc-vd}, 1/2{-va+vb-vc+vd}, 1/2{-va-vb+vc+vd},
1083  * and 1/2{va+vb+vc-vd}
1084  * and Blender matrices have cols at m[i][*].
1085  */
1086 static void make_unit_cube_map(const float va[3], const float vb[3], const float vc[3],
1087                                const float vd[3], float r_mat[4][4])
1088 {
1089         copy_v3_v3(r_mat[0], va);
1090         sub_v3_v3(r_mat[0], vb);
1091         sub_v3_v3(r_mat[0], vc);
1092         add_v3_v3(r_mat[0], vd);
1093         mul_v3_fl(r_mat[0], 0.5f);
1094         r_mat[0][3] = 0.0f;
1095         copy_v3_v3(r_mat[1], vb);
1096         sub_v3_v3(r_mat[1], va);
1097         sub_v3_v3(r_mat[1], vc);
1098         add_v3_v3(r_mat[1], vd);
1099         mul_v3_fl(r_mat[1], 0.5f);
1100         r_mat[1][3] = 0.0f;
1101         copy_v3_v3(r_mat[2], vc);
1102         sub_v3_v3(r_mat[2], va);
1103         sub_v3_v3(r_mat[2], vb);
1104         add_v3_v3(r_mat[2], vd);
1105         mul_v3_fl(r_mat[2], 0.5f);
1106         r_mat[2][3] = 0.0f;
1107         copy_v3_v3(r_mat[3], va);
1108         add_v3_v3(r_mat[3], vb);
1109         add_v3_v3(r_mat[3], vc);
1110         sub_v3_v3(r_mat[3], vd);
1111         mul_v3_fl(r_mat[3], 0.5f);
1112         r_mat[3][3] = 1.0f;
1113 }
1114
1115 /* Get the coordinate on the superellipse (exponent r),
1116  * at parameter value u.  u goes from u to 2 as the
1117  * superellipse moves on the quadrant (0,1) to (1,0). */
1118 static void superellipse_co(float u, float r, float r_co[2])
1119 {
1120         float t;
1121         
1122         if (u <= 0.0f) {
1123                 r_co[0] = 0.0f;
1124                 r_co[1] = 1.0f;
1125         }
1126         else if (u >= 2.0f) {
1127                 r_co[0] = 1.0f;
1128                 r_co[1] = 0.0f;
1129         }
1130         else if (r == PRO_LINE_R) {
1131                 t = u / 2.0f;
1132                 r_co[0] = t;
1133                 r_co[1] = 1.0f - t;
1134                 
1135         }
1136         else if (r == PRO_SQUARE_IN_R) {
1137                 if (u < 1.0f) {
1138                         r_co[0] = 0.0f;
1139                         r_co[1] = 1.0f - u;
1140                 }
1141                 else {
1142                         r_co[0] = u - 1.0f;
1143                         r_co[1] = 0.0f;
1144                 }
1145         }
1146         else if (r == PRO_SQUARE_R) {
1147                 if (u < 1.0f) {
1148                         r_co[0] = u;
1149                         r_co[1] = 1.0f;
1150                 }
1151                 else {
1152                         r_co[0] = 1.0f;
1153                         r_co[1] = 2.0f - u;
1154                 }
1155                 
1156         }
1157         else {
1158                 t = u * (float)M_PI / 4.0f;  /* angle from y axis */
1159                 r_co[0] = sinf(t);
1160                 r_co[1] = cosf(t);
1161                 if (r != PRO_SQUARE_R) {
1162                         r_co[0] = pow(r_co[0], 2.0f / r);
1163                         r_co[1] = pow(r_co[1], 2.0f / r);
1164                 }
1165         }
1166 }
1167
1168 /* Find the point on given profile at parameter i which goes from 0 to n as
1169  * the profile is moved from pro->coa to pro->cob.
1170  * We assume that n is either the global seg number or a power of 2 less than
1171  * or equal to the power of 2 >= seg.
1172  * In the latter case, we subsample the profile for seg_2, which will not necessarily
1173  * give equal spaced chords, but is in fact more what is desired by the cubic subdivision
1174  * method used to make the vmesh pattern. */
1175 static void get_profile_point(BevelParams *bp, const Profile *pro, int i, int n, float r_co[3])
1176 {
1177         int d;
1178
1179         if (bp->seg == 1) {
1180                 if (i == 0)
1181                         copy_v3_v3(r_co, pro->coa);
1182                 else
1183                         copy_v3_v3(r_co, pro->cob);
1184         }
1185         
1186         else {
1187                 if (n == bp->seg) {
1188                         BLI_assert(pro->prof_co != NULL);
1189                         copy_v3_v3(r_co, pro->prof_co + 3 * i);
1190                 }
1191                 else {
1192                         BLI_assert(is_power_of_2_i(n) && n <= bp->pro_spacing.seg_2);
1193                         /* set d to spacing in prof_co_2 between subsamples */
1194                         d = bp->pro_spacing.seg_2 / n;
1195                         copy_v3_v3(r_co, pro->prof_co_2 + 3 * i * d);
1196                 }
1197         }
1198 }
1199
1200 /* Calculate the actual coordinate values for bndv's profile.
1201  * This is only needed if bp->seg > 1.
1202  * Allocate the space for them if that hasn't been done already.
1203  * If bp->seg is not a power of 2, also need to calculate
1204  * the coordinate values for the power of 2 >= bp->seg,
1205  * because the ADJ pattern needs power-of-2 boundaries
1206  * during construction. */
1207 static void calculate_profile(BevelParams *bp, BoundVert *bndv)
1208 {
1209         int i, k, ns;
1210         const float *uvals;
1211         float co[3], co2[3], p[3], m[4][4];
1212         float *prof_co, *prof_co_k;
1213         float r;
1214         bool need_2, map_ok;
1215         Profile *pro = &bndv->profile;
1216
1217         if (bp->seg == 1)
1218                 return;
1219
1220         need_2 = bp->seg != bp->pro_spacing.seg_2;
1221         if (!pro->prof_co) {
1222                 pro->prof_co = (float *)BLI_memarena_alloc(bp->mem_arena, (bp->seg + 1) * 3 * sizeof(float));
1223                 if (need_2)
1224                         pro->prof_co_2 = (float *)BLI_memarena_alloc(bp->mem_arena, (bp->pro_spacing.seg_2 + 1) * 3 *sizeof(float));
1225                 else
1226                         pro->prof_co_2 = pro->prof_co;
1227         }
1228         r = pro->super_r;
1229         if (r == PRO_LINE_R)
1230                 map_ok = false;
1231         else
1232                 map_ok = make_unit_square_map(pro->coa, pro->midco, pro->cob, m);
1233         for (i = 0; i < 2; i++) {
1234                 if (i == 0) {
1235                         ns = bp->seg;
1236                         uvals = bp->pro_spacing.uvals;
1237                         prof_co = pro->prof_co;
1238                 }
1239                 else {
1240                         if (!need_2)
1241                                 break;  /* shares coords with pro->prof_co */
1242                         ns = bp->pro_spacing.seg_2;
1243                         uvals = bp->pro_spacing.uvals_2;
1244                         prof_co = pro->prof_co_2;
1245                 }
1246                 BLI_assert((r == PRO_LINE_R || uvals != NULL) && prof_co != NULL);
1247                 for (k = 0; k <= ns; k++) {
1248                         if (k == 0)
1249                                 copy_v3_v3(co, pro->coa);
1250                         else if (k == ns)
1251                                 copy_v3_v3(co, pro->cob);
1252                         else {
1253                                 if (map_ok) {
1254                                         superellipse_co(uvals[k], r, p);
1255                                         p[2] = 0.0f;
1256                                         mul_v3_m4v3(co, m, p);
1257                                 }
1258                                 else {
1259                                         interp_v3_v3v3(co, pro->coa, pro->cob, (float)k / (float)ns);
1260                                 }
1261                         }
1262                         /* project co onto final profile plane */
1263                         prof_co_k = prof_co + 3 * k;
1264                         if (!is_zero_v3(pro->proj_dir)) {
1265                                 add_v3_v3v3(co2, co, pro->proj_dir);
1266                                 if (!isect_line_plane_v3(prof_co_k, co, co2, pro->plane_co, pro->plane_no)) {
1267                                         /* shouldn't happen */
1268                                         copy_v3_v3(prof_co_k, co);
1269                                 }
1270                         }
1271                         else {
1272                                 copy_v3_v3(prof_co_k, co);
1273                         }
1274                 }
1275         }
1276 }
1277
1278 /* Snap a direction co to a superellipsoid with parameter super_r.
1279  * For square profiles, midline says whether or not to snap to both planes. */
1280 static void snap_to_superellipsoid(float co[3], const float super_r, bool midline)
1281 {
1282         float a, b, c, x, y, z, r, rinv, dx, dy;
1283
1284         r = super_r;
1285         if (r == PRO_CIRCLE_R) {
1286                 normalize_v3(co);
1287                 return;
1288         }
1289
1290         x = a = max_ff(0.0f, co[0]);
1291         y = b = max_ff(0.0f, co[1]);
1292         z = c = max_ff(0.0f, co[2]);
1293         if (r == PRO_SQUARE_R || r == PRO_SQUARE_IN_R) {
1294                 /* will only be called for 2d profile */
1295                 BLI_assert(fabsf(z) < BEVEL_EPSILON);
1296                 z = 0.0f;
1297                 x = min_ff(1.0f, x);
1298                 y = min_ff(1.0f, y);
1299                 if (r == PRO_SQUARE_R) {
1300                         /* snap to closer of x==1 and y==1 lines, or maybe both */
1301                         dx = 1.0f - x;
1302                         dy = 1.0f - y;
1303                         if (dx < dy) {
1304                                 x = 1.0f;
1305                                 y = midline ? 1.0f : y;
1306                         }
1307                         else {
1308                                 y = 1.0f;
1309                                 x = midline ? 1.0f : x;
1310                         }
1311                 }
1312                 else {
1313                         /* snap to closer of x==0 and y==0 lines, or maybe both */
1314                         if (x < y) {
1315                                 x = 0.0f;
1316                                 y = midline ? 0.0f : y;
1317                         }
1318                         else {
1319                                 y = 0.0f;
1320                                 x = midline ? 0.0f : x;
1321                         }
1322                 }
1323         }
1324         else {
1325                 rinv = 1.0f / r;
1326                 if (a == 0.0f) {
1327                         if (b == 0.0f) {
1328                                 x = 0.0f;
1329                                 y = 0.0f;
1330                                 z = powf(c, rinv);
1331                         }
1332                         else {
1333                                 x = 0.0f;
1334                                 y = powf(1.0f / (1.0f + powf(c / b, r)), rinv);
1335                                 z = c * y / b;
1336                         }
1337                 }
1338                 else {
1339                         x = powf(1.0f / (1.0f + powf(b / a, r) + powf(c / a, r)), rinv);
1340                         y = b * x / a;
1341                         z = c * x / a;
1342                 }
1343         }
1344         co[0] = x;
1345         co[1] = y;
1346         co[2] = z;
1347 }
1348
1349 /* Set the any_seam property for a BevVert and all its BoundVerts */
1350 static void set_bound_vert_seams(BevVert *bv)
1351 {
1352         BoundVert *v;
1353         EdgeHalf *e;
1354
1355         bv->any_seam = false;
1356         v = bv->vmesh->boundstart;
1357         do {
1358                 v->any_seam = false;
1359                 for (e = v->efirst; e; e = e->next) {
1360                         v->any_seam |= e->is_seam;
1361                         if (e == v->elast)
1362                                 break;
1363                 }
1364                 bv->any_seam |= v->any_seam;
1365         } while ((v = v->next) != bv->vmesh->boundstart);
1366 }
1367
1368 /* Make a circular list of BoundVerts for bv, each of which has the coordinates
1369  * of a vertex on the the boundary of the beveled vertex bv->v.
1370  * This may adjust some EdgeHalf widths, and there might have to be
1371  * a subsequent pass to make the widths as consistent as possible.
1372  * The first time through, construct will be true and we are making the BoundVerts
1373  * and setting up the BoundVert and EdgeHalf pointers appropriately.
1374  * For a width consistency path, we just recalculate the coordinates of the
1375  * BoundVerts. If the other ends have been (re)built already, then we
1376  * copy the offsets from there to match, else we use the ideal (user-specified)
1377  * widths.
1378  * Also, if construct, decide on the mesh pattern that will be used inside the boundary.
1379  * Doesn't make the actual BMVerts */
1380 static void build_boundary(BevelParams *bp, BevVert *bv, bool construct)
1381 {
1382         MemArena *mem_arena = bp->mem_arena;
1383         EdgeHalf *efirst, *e, *eother;
1384         BoundVert *v;
1385         BevVert *bvother;
1386         VMesh *vm;
1387         float co[3];
1388         const float *no;
1389         float lastd;
1390
1391         vm = bv->vmesh;
1392
1393         if (bp->vertex_only) {
1394                 e = efirst = &bv->edges[0];
1395         }
1396         else {
1397                 e = efirst = next_bev(bv, NULL);
1398                 do {
1399                         eother = find_other_end_edge_half(bp, e, &bvother);
1400                         if (eother && bvother->visited && bp->offset_type != BEVEL_AMT_PERCENT) {
1401                                 /* try to keep bevel even by matching other end offsets */
1402                                 e->offset_l = eother->offset_r;
1403                                 e->offset_r = eother->offset_l;
1404                         }
1405                         else {
1406                                 /* reset to user spec */
1407                                 e->offset_l = e->offset_l_spec;
1408                                 e->offset_r = e->offset_r_spec;
1409                         }
1410                 } while ((e = e->next) != efirst);
1411                 e = efirst;
1412         }
1413
1414         BLI_assert(bv->edgecount >= 2);  /* since bevel edges incident to 2 faces */
1415
1416         if (bv->edgecount == 2 && bv->selcount == 1) {
1417                 /* special case: beveled edge meets non-beveled one at valence 2 vert */
1418                 no = e->fprev ? e->fprev->no : (e->fnext ? e->fnext->no : NULL);
1419                 offset_in_plane(e, no, true, co);
1420                 if (construct) {
1421                         v = add_new_bound_vert(mem_arena, vm, co);
1422                         v->efirst = v->elast = v->ebev = e;
1423                         e->leftv = v;
1424                 }
1425                 else {
1426                         adjust_bound_vert(e->leftv, co);
1427                 }
1428                 no = e->fnext ? e->fnext->no : (e->fprev ? e->fprev->no : NULL);
1429                 offset_in_plane(e, no, false, co);
1430                 if (construct) {
1431                         v = add_new_bound_vert(mem_arena, vm, co);
1432                         v->efirst = v->elast = e;
1433                         e->rightv = v;
1434                 }
1435                 else {
1436                         adjust_bound_vert(e->rightv, co);
1437                 }
1438                 /* make artifical extra point along unbeveled edge, and form triangle */
1439                 slide_dist(e->next, bv->v, e->offset_l, co);
1440                 if (construct) {
1441                         v = add_new_bound_vert(mem_arena, vm, co);
1442                         v->efirst = v->elast = e->next;
1443                         e->next->leftv = e->next->rightv = v;
1444                         /* could use M_POLY too, but tri-fan looks nicer)*/
1445                         vm->mesh_kind = M_TRI_FAN;
1446                         set_bound_vert_seams(bv);
1447                 }
1448                 else {
1449                         adjust_bound_vert(e->next->leftv, co);
1450                 }
1451                 set_profile_params(bp, vm->boundstart);
1452                 calculate_profile(bp, vm->boundstart);
1453                 return;
1454         }
1455
1456         lastd = bp->vertex_only ? bv->offset : e->offset_l;
1457         do {
1458                 if (e->is_bev) {
1459                         /* handle only left side of beveled edge e here: next iteration should do right side */
1460                         if (e->prev->is_bev) {
1461                                 BLI_assert(e->prev != e);  /* see: wire edge special case */
1462                                 offset_meet(e->prev, e, bv->v, e->fprev, co);
1463                                 if (construct) {
1464                                         v = add_new_bound_vert(mem_arena, vm, co);
1465                                         v->efirst = e->prev;
1466                                         v->elast = v->ebev = e;
1467                                         e->leftv = v;
1468                                         e->prev->rightv = v;
1469                                 }
1470                                 else {
1471                                         v = e->leftv;
1472                                         adjust_bound_vert(v, co);
1473                                 }
1474                         }
1475                         else {
1476                                 /* e->prev is not beveled */
1477                                 if (e->prev->prev->is_bev) {
1478                                         BLI_assert(e->prev->prev != e); /* see: edgecount 2, selcount 1 case */
1479                                         /* find meet point between e->prev->prev and e and attach e->prev there */
1480                                         if (bp->preserve_widths)
1481                                                 offset_in_two_planes(bp, e->prev->prev, e, e->prev, bv->v, co);
1482                                         else
1483                                                 offset_on_edge_between(bp, e->prev->prev, e, e->prev, bv->v, co);
1484                                         if (construct) {
1485                                                 v = add_new_bound_vert(mem_arena, vm, co);
1486                                                 v->efirst = e->prev->prev;
1487                                                 v->elast = v->ebev = e;
1488                                                 e->leftv = v;
1489                                                 e->prev->leftv = v;
1490                                                 e->prev->prev->rightv = v;
1491                                         }
1492                                         else {
1493                                                 v = e->leftv;
1494                                                 adjust_bound_vert(v, co);
1495                                         }
1496                                 }
1497                                 else {
1498                                         /* neither e->prev nor e->prev->prev are beveled: make on-edge on e->prev */
1499                                         offset_meet(e->prev, e, bv->v, e->fprev, co);
1500                                         if (construct) {
1501                                                 v = add_new_bound_vert(mem_arena, vm, co);
1502                                                 v->efirst = e->prev;
1503                                                 v->elast = v->ebev = e;
1504                                                 e->leftv = v;
1505                                                 e->prev->leftv = v;
1506                                         }
1507                                         else {
1508                                                 v = e->leftv;
1509                                                 adjust_bound_vert(v, co);
1510                                         }
1511                                 }
1512                         }
1513                         lastd = len_v3v3(bv->v->co, v->nv.co);
1514                 }
1515                 else {
1516                         /* e is not beveled */
1517                         if (e->next->is_bev) {
1518                                 /* next iteration will place e between beveled previous and next edges */
1519                                 /* do nothing... */
1520                         }
1521                         else if (e->prev->is_bev) {
1522                                 /* on-edge meet between e->prev and e */
1523                                 offset_meet(e->prev, e, bv->v, e->fprev, co);
1524                                 if (construct) {
1525                                         v = add_new_bound_vert(mem_arena, vm, co);
1526                                         v->efirst = e->prev;
1527                                         v->elast = e;
1528                                         e->leftv = v;
1529                                         e->prev->rightv = v;
1530                                 }
1531                                 else {
1532                                         adjust_bound_vert(e->leftv, co);
1533                                 }
1534                         }
1535                         else {
1536                                 /* None of e->prev, e, e->next are beveled.
1537                                  * could either leave alone or add slide points to make
1538                                  * one polygon around bv->v.  For now, we choose latter.
1539                                  * Could slide to make an even bevel plane but for now will
1540                                  * just use last distance a meet point moved from bv->v. */
1541                                 slide_dist(e, bv->v, lastd, co);
1542                                 if (construct) {
1543                                         v = add_new_bound_vert(mem_arena, vm, co);
1544                                         v->efirst = v->elast = e;
1545                                         e->leftv = v;
1546                                 }
1547                                 else {
1548                                         adjust_bound_vert(e->leftv, co);
1549                                 }
1550                         }
1551                 }
1552         } while ((e = e->next) != efirst);
1553
1554         v = vm->boundstart;
1555         do {
1556                 set_profile_params(bp, v);
1557                 calculate_profile(bp, v);
1558         } while ((v = v->next) != vm->boundstart);
1559
1560         if (bv->selcount == 1 && bv->edgecount >= 3) {
1561                 /* special case: snap profile to plane of adjacent two edges */
1562                 v = vm->boundstart;
1563                 BLI_assert(v->ebev != NULL);
1564                 move_profile_plane(v, v->efirst, v->next->elast);
1565                 calculate_profile(bp, v);
1566         }
1567
1568         if (construct) {
1569                 set_bound_vert_seams(bv);
1570
1571                 BLI_assert(vm->count >= 2);
1572                 if (bp->vertex_only) {
1573                         if (vm->count == 2)
1574                                 vm->mesh_kind = M_NONE;
1575                         else if (bp->seg > 1)
1576                                 vm->mesh_kind = M_ADJ;
1577                         else
1578                                 vm->mesh_kind = M_POLY;
1579                 }
1580                 else if (vm->count == 2 && bv->edgecount == 3) {
1581                         vm->mesh_kind = M_NONE;
1582                 }
1583                 else if (bv->selcount == 2) {
1584                         vm->mesh_kind = M_QUAD_STRIP;
1585                 }
1586                 else if (efirst->seg == 1 || bv->selcount == 1) {
1587                         if (vm->count == 3 && bv->selcount == 1) {
1588                                 vm->mesh_kind = M_TRI_FAN;
1589                         }
1590                         else {
1591                                 vm->mesh_kind = M_POLY;
1592                         }
1593                 }
1594                 else {
1595                         vm->mesh_kind = M_ADJ;
1596                 }
1597         }
1598 }
1599
1600 /* Do a global pass to try to make offsets as even as possible.
1601  * Consider this graph:
1602  *   nodes = BevVerts
1603  *   edges = { (u,v) } where u and v are nodes such that u and v
1604  *        are connected by a mesh edge that has at least one end
1605  *        whose offset does not match the user spec.
1606  *
1607  * Do a breadth-first search on this graph, starting from nodes
1608  * that have any_adjust=true, and changing all
1609  * not-already-changed offsets on EdgeHalfs to match the
1610  * corresponding ones that changed on the other end.
1611  * The graph is dynamic in the sense that having an offset that
1612  * doesn't meet the user spec can be added as the search proceeds.
1613  * We want this search to be deterministic (not dependendent
1614  * on order of processing through hash table), so as to avoid
1615  * flicker to to different decisions made if search is different
1616  * while dragging the offset number in the UI.  So look for the
1617  * lower vertex number when there is a choice of where to start.
1618  *
1619  * Note that this might not process all BevVerts, only the ones
1620  * that need adjustment.
1621  */
1622 static void adjust_offsets(BevelParams *bp)
1623 {
1624         BevVert *bv, *searchbv, *bvother;
1625         int i, searchi;
1626         GHashIterator giter;
1627         EdgeHalf *e, *efirst, *eother;
1628         GSQueue *q;
1629
1630         BLI_assert(!bp->vertex_only);
1631         GHASH_ITER(giter, bp->vert_hash) {
1632                 bv = BLI_ghashIterator_getValue(&giter);
1633                 bv->visited = false;
1634         }
1635
1636         q = BLI_gsqueue_new((int)sizeof(BevVert *));
1637         /* the following loop terminates because at least one node is visited each time */
1638         for (;;) {
1639                 /* look for root of a connected component in search graph */
1640                 searchbv = NULL;
1641                 searchi = -1;
1642                 GHASH_ITER(giter, bp->vert_hash) {
1643                         bv = BLI_ghashIterator_getValue(&giter);
1644                         if (!bv->visited && any_edge_half_offset_changed(bv)) {
1645                                 i = BM_elem_index_get(bv->v);
1646                                 if (!searchbv || i < searchi) {
1647                                         searchbv = bv;
1648                                         searchi = i;
1649                                 }
1650                         }
1651                 }
1652                 if (searchbv == NULL)
1653                         break;
1654
1655                 BLI_gsqueue_push(q, &searchbv);
1656                 while (!BLI_gsqueue_is_empty(q)) {
1657                         BLI_gsqueue_pop(q, &bv);
1658                         /* If do this check, don't have to check for already-on-queue before push, below */
1659                         if (bv->visited)
1660                                 continue;
1661                         bv->visited = true;
1662                         build_boundary(bp, bv, false);
1663
1664                         e = efirst = &bv->edges[0];
1665                         do {
1666                                 eother = find_other_end_edge_half(bp, e, &bvother);
1667                                 if (eother && !bvother->visited && edge_half_offset_changed(e)) {
1668                                         BLI_gsqueue_push(q, &bvother);
1669                                 }
1670                         } while ((e = e->next) != efirst);
1671                 }
1672         }
1673         BLI_gsqueue_free(q);
1674 }
1675
1676 /* Do the edges at bv form a "pipe"?
1677  * Current definition: 3 or 4 beveled edges, 2 in line with each other,
1678  * with other edges on opposite sides of the pipe if there are 4.
1679  * Also, the vertex boundary should have 3 or 4 vertices in it,
1680  * and all of the faces involved should be parallel to the pipe edges.
1681  * Return the boundary vert whose ebev is one of the pipe edges, and
1682  * whose next boundary vert has a beveled, non-pipe edge. */
1683 static BoundVert *pipe_test(BevVert *bv)
1684 {
1685         EdgeHalf *e, *epipe;
1686         VMesh *vm;
1687         BoundVert *v1, *v2, *v3;
1688         float dir1[3], dir3[3];
1689
1690         vm = bv->vmesh;
1691         if (vm->count < 3 || vm->count > 4 || bv->selcount < 3 || bv->selcount > 4)
1692                 return NULL;
1693
1694         /* find v1, v2, v3 all with beveled edges, where v1 and v3 have collinear edges */
1695         epipe = NULL;
1696         v1 = vm->boundstart;
1697         do {
1698                 v2 = v1->next;
1699                 v3 = v2->next;
1700                 if (v1->ebev && v2->ebev && v3->ebev) {
1701                         sub_v3_v3v3(dir1, bv->v->co, BM_edge_other_vert(v1->ebev->e, bv->v)->co);
1702                         sub_v3_v3v3(dir3, BM_edge_other_vert(v3->ebev->e, bv->v)->co, bv->v->co);
1703                         normalize_v3(dir1);
1704                         normalize_v3(dir3);
1705                         if (angle_v3v3(dir1, dir3) < 100.0f * BEVEL_EPSILON) {
1706                                 epipe =  v1->ebev;
1707                                 break;
1708                         }
1709                 }
1710         } while ((v1 = v1->next) != vm->boundstart);
1711
1712         if (!epipe)
1713                 return NULL;
1714
1715         /* check face planes: all should have normals perpendicular to epipe */
1716         for (e = &bv->edges[0]; e != &bv->edges[bv->edgecount]; e++) {
1717                 if (e->fnext) {
1718                         if (dot_v3v3(dir1, e->fnext->no) > BEVEL_EPSILON)
1719                                 return NULL;
1720                 }
1721         }
1722         return v1;
1723 }
1724
1725 static VMesh *new_adj_vmesh(MemArena *mem_arena, int count, int seg, BoundVert *bounds)
1726 {
1727         VMesh *vm;
1728
1729         vm = (VMesh *)BLI_memarena_alloc(mem_arena, sizeof(VMesh));
1730         vm->count = count;
1731         vm->seg = seg;
1732         vm->boundstart = bounds;
1733         vm->mesh = (NewVert *)BLI_memarena_alloc(mem_arena, count * (1 + seg / 2) * (1 + seg) * sizeof(NewVert));
1734         vm->mesh_kind = M_ADJ;
1735         return vm;
1736 }
1737
1738 /* VMesh verts for vertex i have data for (i, 0 <= j <= ns2, 0 <= k <= ns), where ns2 = floor(nseg / 2).
1739  * But these overlap data from previous and next i: there are some forced equivalences.
1740  * Let's call these indices the canonical ones: we will just calculate data for these
1741  *    0 <= j <= ns2, 0 <= k < ns2  (for odd ns2)
1742  *    0 <= j < ns2, 0 <= k <= ns2  (for even ns2)
1743  *        also (j=ns2, k=ns2) at i=0 (for even ns2)
1744  * This function returns the canonical one for any i, j, k in [0,n],[0,ns],[0,ns] */
1745 static NewVert *mesh_vert_canon(VMesh *vm, int i, int j, int k)
1746 {
1747         int n, ns, ns2, odd;
1748         NewVert *ans;
1749
1750         n = vm->count;
1751         ns = vm->seg;
1752         ns2 = ns / 2;
1753         odd = ns % 2;
1754         BLI_assert(0 <= i && i <= n && 0 <= j && j <= ns && 0 <= k && k <= ns);
1755
1756         if (!odd && j == ns2 && k == ns2)
1757                 ans = mesh_vert(vm, 0, j, k);
1758         else if (j <= ns2 - 1 + odd && k <= ns2)
1759                 ans = mesh_vert(vm, i, j, k);
1760         else if (k <= ns2)
1761                 ans = mesh_vert(vm, (i + n - 1) % n, k, ns - j);
1762         else
1763                 ans = mesh_vert(vm, (i + 1) % n, ns - k, j);
1764         return ans;
1765 }
1766
1767 static bool is_canon(VMesh *vm, int i, int j, int k)
1768 {
1769         int ns2 = vm->seg / 2;
1770         if (vm->seg % 2 == 1)
1771                 return (j <= ns2 && k <= ns2);
1772         else
1773                 return ((j < ns2 && k <= ns2) || (j == ns2 && k == ns2 && i == 0));
1774 }
1775
1776 /* Copy the vertex data to all of vm verts from canonical ones */
1777 static void vmesh_copy_equiv_verts(VMesh *vm)
1778 {
1779         int n, ns, ns2, i, j, k;
1780         NewVert *v0, *v1;
1781
1782         n = vm->count;
1783         ns = vm->seg;
1784         ns2 = ns / 2;
1785         for (i = 0; i < n; i++) {
1786                 for (j = 0; j <= ns2; j++) {
1787                         for (k = 0; k <= ns; k++) {
1788                                 if (is_canon(vm, i, j, k))
1789                                         continue;
1790                                 v1 = mesh_vert(vm, i, j, k);
1791                                 v0 = mesh_vert_canon(vm, i, j, k);
1792                                 copy_v3_v3(v1->co, v0->co);
1793                                 v1->v = v0->v;
1794                         }
1795                 }
1796         }
1797 }
1798
1799 /* Calculate and return in r_cent the centroid of the center poly */
1800 static void vmesh_center(VMesh *vm, float r_cent[3])
1801 {
1802         int n, ns2, i;
1803
1804         n = vm->count;
1805         ns2 = vm->seg / 2;
1806         if (vm->seg % 2) {
1807                 zero_v3(r_cent);
1808                 for (i = 0; i < n; i++) {
1809                         add_v3_v3(r_cent, mesh_vert(vm, i, ns2, ns2)->co);
1810                 }
1811                 mul_v3_fl(r_cent, 1.0f / (float) n);
1812         }
1813         else {
1814                 copy_v3_v3(r_cent, mesh_vert(vm, 0, ns2, ns2)->co);
1815         }
1816 }
1817
1818 static void avg4(float co[3],
1819                  const NewVert *v0, const NewVert *v1,
1820                  const NewVert *v2, const NewVert *v3)
1821 {
1822         add_v3_v3v3(co, v0->co, v1->co);
1823         add_v3_v3(co, v2->co);
1824         add_v3_v3(co, v3->co);
1825         mul_v3_fl(co, 0.25f);
1826 }
1827
1828 /* gamma needed for smooth Catmull-Clark, Sabin modification */
1829 static float sabin_gamma(int n)
1830 {
1831         double ans, k, k2, k4, k6, x, y;
1832
1833         /* precalculated for common cases of n */
1834         if (n < 3)
1835                 return 0.0f;
1836         else if (n == 3)
1837                 ans = 0.065247584f;
1838         else if (n == 4)
1839                 ans = 0.25f;
1840         else if (n == 5)
1841                 ans = 0.401983447f;
1842         else if (n == 6)
1843                 ans = 0.523423277f;
1844         else {
1845                 k = cos(M_PI / (double)n);
1846                 /* need x, real root of x^3 + (4k^2 - 3)x - 2k = 0.
1847                  * answer calculated via Wolfram Alpha */
1848                 k2 = k * k;
1849                 k4 = k2 * k2;
1850                 k6 = k4 * k2;
1851                 y = pow(1.73205080756888 * sqrt(64.0 * k6 - 144.0 * k4 + 135.0 * k2 - 27.0) + 9.0 * k,
1852                         1.0 / 3.0);
1853                 x = 0.480749856769136 * y - (0.231120424783545 * (12.0 * k2 - 9.0)) / y;
1854                 ans = (k * x + 2.0 * k2 - 1.0) / (x * x * (k * x + 1.0));
1855         }
1856         return (float)ans;
1857 }
1858
1859 /* Fill frac with fractions of way along ring 0 for vertex i, for use with interp_range function */
1860 static void fill_vmesh_fracs(VMesh *vm, float *frac, int i)
1861 {
1862         int k, ns;
1863         float total = 0.0f;
1864
1865         ns = vm->seg;
1866         frac[0] = 0.0f;
1867         for (k = 0; k < ns; k++) {
1868                 total += len_v3v3(mesh_vert(vm, i, 0, k)->co, mesh_vert(vm, i, 0, k + 1)->co);
1869                 frac[k + 1] = total;
1870         }
1871         if (total > BEVEL_EPSILON) {
1872                 for (k = 1; k <= ns; k++)
1873                         frac[k] /= total;
1874         }
1875 }
1876
1877 /* Like fill_vmesh_fracs but want fractions for profile points of bndv, with ns segments */
1878 static void fill_profile_fracs(BevelParams *bp, BoundVert *bndv, float *frac, int ns)
1879 {
1880         int k;
1881         float co[3], nextco[3];
1882         float total = 0.0f;
1883
1884         frac[0] = 0.0f;
1885         copy_v3_v3(co, bndv->nv.co);
1886         for (k = 0; k < ns; k++) {
1887                 get_profile_point(bp, &bndv->profile, k + 1, ns, nextco);
1888                 total += len_v3v3(co, nextco);
1889                 frac[k + 1] = total;
1890                 copy_v3_v3(co, nextco);
1891         }
1892         if (total > BEVEL_EPSILON) {
1893                 for (k = 1; k <= ns; k++) {
1894                         frac[k] /= total;
1895                 }
1896         }
1897 }
1898
1899 /* Return i such that frac[i] <= f <= frac[i + 1], where frac[n] == 1.0
1900  * and put fraction of rest of way between frac[i] and frac[i + 1] into r_rest */
1901 static int interp_range(const float *frac, int n, const float f, float *r_rest)
1902 {
1903         int i;
1904         float rest;
1905
1906         /* could binary search in frac, but expect n to be reasonably small */
1907         for (i = 0; i < n; i++) {
1908                 if (f <= frac[i + 1]) {
1909                         rest = f - frac[i];
1910                         if (rest == 0)
1911                                 *r_rest = 0.0f;
1912                         else
1913                                 *r_rest = rest / (frac[i + 1] - frac[i]);
1914                         if (i == n - 1 && *r_rest == 1.0f) {
1915                                 i = n;
1916                                 *r_rest = 0.0f;
1917                         }
1918                         return i;
1919                 }
1920         }
1921         *r_rest = 0.0f;
1922         return n;
1923 }
1924
1925 /* Interpolate given vmesh to make one with target nseg border vertices on the profiles */
1926 static VMesh *interp_vmesh(BevelParams *bp, VMesh *vm0, int nseg)
1927 {
1928         int n, ns0, nseg2, odd, i, j, k, j0, k0, k0prev;
1929         float *prev_frac, *frac, *new_frac, *prev_new_frac;
1930         float f, restj, restk, restkprev;
1931         float quad[4][3], co[3], center[3];
1932         VMesh *vm1;
1933         BoundVert *bndv;
1934
1935         n = vm0->count;
1936         ns0 = vm0->seg;
1937         nseg2 = nseg / 2;
1938         odd = nseg % 2;
1939         vm1 = new_adj_vmesh(bp->mem_arena, n, nseg, vm0->boundstart);
1940
1941         prev_frac = BLI_array_alloca(prev_frac, (ns0 + 1));
1942         frac = BLI_array_alloca(frac, (ns0 + 1));
1943         new_frac = BLI_array_alloca(new_frac, (nseg + 1));
1944         prev_new_frac = BLI_array_alloca(prev_new_frac, (nseg + 1));
1945
1946         fill_vmesh_fracs(vm0, prev_frac, n - 1);
1947         bndv = vm0->boundstart;
1948         fill_profile_fracs(bp, bndv->prev, prev_new_frac, nseg);
1949         for (i = 0; i < n; i++) {
1950                 fill_vmesh_fracs(vm0, frac, i);
1951                 fill_profile_fracs(bp, bndv, new_frac, nseg);
1952                 for (j = 0; j <= nseg2 - 1 + odd; j++) {
1953                         for (k = 0; k <= nseg2; k++) {
1954                                 f = new_frac[k];
1955                                 k0 = interp_range(frac, ns0, f, &restk);
1956                                 f = prev_new_frac[nseg - j];
1957                                 k0prev = interp_range(prev_frac, ns0, f, &restkprev);
1958                                 j0 = ns0 - k0prev;
1959                                 restj = -restkprev;
1960                                 if (restj > -BEVEL_EPSILON) {
1961                                         restj = 0.0f;
1962                                 }
1963                                 else {
1964                                         j0 = j0 - 1;
1965                                         restj = 1.0f + restj;
1966                                 }
1967                                 /* Use bilinear interpolation within the source quad; could be smarter here */
1968                                 if (restj < BEVEL_EPSILON && restk < BEVEL_EPSILON) {
1969                                         copy_v3_v3(co, mesh_vert_canon(vm0, i, j0, k0)->co);
1970                                 }
1971                                 else {
1972                                         copy_v3_v3(quad[0], mesh_vert_canon(vm0, i, j0, k0)->co);
1973                                         copy_v3_v3(quad[1], mesh_vert_canon(vm0, i, j0, k0 + 1)->co);
1974                                         copy_v3_v3(quad[2], mesh_vert_canon(vm0, i, j0 + 1, k0 + 1)->co);
1975                                         copy_v3_v3(quad[3], mesh_vert_canon(vm0, i, j0 + 1, k0)->co);
1976                                         interp_bilinear_quad_v3(quad, restk, restj, co);
1977                                 }
1978                                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm1, i, j, k)->co, co);
1979                         }
1980                 }
1981                 bndv = bndv->next;
1982                 memcpy(prev_frac, frac, (ns0 + 1) * sizeof(float));
1983                 memcpy(prev_new_frac, new_frac, (nseg + 1) * sizeof(float));
1984         }
1985         if (!odd) {
1986                 vmesh_center(vm0, center);
1987                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm1, 0, nseg2, nseg2)->co, center);
1988         }
1989         vmesh_copy_equiv_verts(vm1);
1990         return vm1;
1991 }
1992
1993 /* Do one step of cubic subdivision (Catmull-Clark), with special rules at boundaries.
1994  * For now, this is written assuming vm0->nseg is even and > 0.
1995  * We are allowed to modify vm0, as it will not be used after this call.
1996  * See Levin 1999 paper: "Filling an N-sided hole using combined subdivision schemes". */
1997 static VMesh *cubic_subdiv(BevelParams *bp, VMesh *vm0)
1998 {
1999         int n, ns0, ns20, ns1;
2000         int i, j, k, inext;
2001         float co[3], co1[3], co2[3], acc[3];
2002         float beta, gamma;
2003         VMesh *vm1;
2004         BoundVert *bndv;
2005         
2006         n = vm0->count;
2007         ns0 = vm0->seg;
2008         ns20 = ns0 / 2;
2009         BLI_assert(ns0 % 2 == 0);
2010         ns1 = 2 * ns0;
2011         vm1 = new_adj_vmesh(bp->mem_arena, n, ns1, vm0->boundstart);
2012
2013         /* First we adjust the boundary vertices of the input mesh, storing in output mesh */
2014         for (i = 0; i < n; i++) {
2015                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm1, i, 0, 0)->co, mesh_vert(vm0, i, 0, 0)->co);
2016                 for (k = 1; k < ns0; k++) {
2017                         /* smooth boundary rule */
2018                         copy_v3_v3(co, mesh_vert(vm0, i, 0, k)->co);
2019                         copy_v3_v3(co1, mesh_vert(vm0, i, 0, k - 1)->co);
2020                         copy_v3_v3(co2, mesh_vert(vm0, i, 0, k + 1)->co);
2021
2022                         add_v3_v3v3(acc, co1, co2);
2023                         madd_v3_v3fl(acc, co, -2.0f);
2024                         madd_v3_v3fl(co, acc, -1.0f / 6.0f);
2025                         
2026                         copy_v3_v3(mesh_vert_canon(vm1, i, 0, 2 * k)->co, co);
2027                 }
2028         }
2029         /* now do odd ones in output mesh, based on even ones */
2030         bndv = vm1->boundstart;
2031         for (i = 0; i < n; i++) {
2032                 for (k = 1; k < ns1; k += 2) {
2033                         get_profile_point(bp, &bndv->profile, k, ns1, co);
2034                         copy_v3_v3(co1, mesh_vert_canon(vm1, i, 0, k - 1)->co);
2035                         copy_v3_v3(co2, mesh_vert_canon(vm1, i, 0, k + 1)->co);
2036
2037                         add_v3_v3v3(acc, co1, co2);
2038                         madd_v3_v3fl(acc, co, -2.0f);
2039                         madd_v3_v3fl(co, acc, -1.0f / 6.0f);
2040                         
2041                         copy_v3_v3(mesh_vert_canon(vm1, i, 0, k)->co, co);
2042                 }
2043                 bndv = bndv->next;
2044         }
2045         vmesh_copy_equiv_verts(vm1);
2046
2047         /* Copy adjusted verts back into vm0 */
2048         for (i = 0; i < n; i++) {
2049                 for (k = 0; k < ns0; k++) {
2050                         copy_v3_v3(mesh_vert(vm0, i, 0, k)->co,
2051                                    mesh_vert(vm1, i, 0, 2 * k)->co);
2052                 }
2053         }
2054
2055         vmesh_copy_equiv_verts(vm0);
2056
2057         /* Now we do the internal vertices, using standard Catmull-Clark
2058          * and assuming all boundary vertices have valence 4 */
2059         
2060         /* The new face vertices */
2061         for (i = 0; i < n; i++) {
2062                 for (j = 0; j < ns20; j++) {
2063                         for (k = 0; k < ns20; k++) {
2064                                 /* face up and right from (j, k) */
2065                                 avg4(co,
2066                                      mesh_vert(vm0, i, j, k),
2067                                      mesh_vert(vm0, i, j, k + 1),
2068                                      mesh_vert(vm0, i, j + 1, k),
2069                                      mesh_vert(vm0, i, j + 1, k + 1));
2070                                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm1, i, 2 * j + 1, 2 * k + 1)->co, co);
2071                         }
2072                 }
2073         }
2074
2075         /* The new vertical edge vertices  */
2076         for (i = 0; i < n; i++) {
2077                 for (j = 0; j < ns20; j++) {
2078                         for (k = 1; k <= ns20; k++) {
2079                                 /* vertical edge between (j, k) and (j+1, k) */
2080                                 avg4(co, mesh_vert(vm0, i, j, k),
2081                                          mesh_vert(vm0, i, j + 1, k),
2082                                          mesh_vert_canon(vm1, i, 2 * j + 1, 2 * k - 1),
2083                                          mesh_vert_canon(vm1, i, 2 * j + 1, 2 * k + 1));
2084                                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm1, i, 2 * j + 1, 2 * k)->co, co);
2085                         }
2086                 }
2087         }
2088
2089         /* The new horizontal edge vertices  */
2090         for (i = 0; i < n; i++) {
2091                 for (j = 1; j < ns20; j++) {
2092                         for (k = 0; k < ns20; k++) {
2093                                 /* horizontal edge between (j, k) and (j, k+1) */
2094                                 avg4(co, mesh_vert(vm0, i, j, k),
2095                                          mesh_vert(vm0, i, j, k + 1),
2096                                          mesh_vert_canon(vm1, i, 2 * j - 1, 2 * k + 1),
2097                                          mesh_vert_canon(vm1, i, 2 * j + 1, 2 * k + 1));
2098                                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm1, i, 2 * j, 2 * k + 1)->co, co);
2099                         }
2100                 }
2101         }
2102
2103         /* The new vertices, not on border */
2104         gamma = 0.25f;
2105         beta = -gamma;
2106         for (i = 0; i < n; i++) {
2107                 for (j = 1; j < ns20; j++) {
2108                         for (k = 1; k <= ns20; k++) {
2109                                 /* co1 = centroid of adjacent new edge verts */
2110                                 avg4(co1, mesh_vert_canon(vm1, i, 2 * j, 2 * k - 1),
2111                                           mesh_vert_canon(vm1, i, 2 * j, 2 * k + 1),
2112                                           mesh_vert_canon(vm1, i, 2 * j - 1, 2 * k),
2113                                           mesh_vert_canon(vm1, i, 2 * j + 1, 2 * k));
2114                                 /* co2 = centroid of adjacent new face verts */
2115                                 avg4(co2, mesh_vert_canon(vm1, i, 2 * j - 1, 2 * k - 1),
2116                                           mesh_vert_canon(vm1, i, 2 * j + 1, 2 * k - 1),
2117                                           mesh_vert_canon(vm1, i, 2 * j - 1, 2 * k + 1),
2118                                           mesh_vert_canon(vm1, i, 2 * j + 1, 2 * k + 1));
2119                                 /* combine with original vert with alpha, beta, gamma factors */
2120                                 copy_v3_v3(co, co1);  /* alpha = 1.0 */
2121                                 madd_v3_v3fl(co, co2, beta);
2122                                 madd_v3_v3fl(co, mesh_vert(vm0, i, j, k)->co, gamma);
2123                                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm1, i, 2 * j, 2 * k)->co, co);
2124                         }
2125                 }
2126         }
2127
2128         vmesh_copy_equiv_verts(vm1);
2129
2130         /* The center vertex is special */
2131         gamma = sabin_gamma(n);
2132         beta = -gamma;
2133         /* accumulate edge verts in co1, face verts in co2 */
2134         zero_v3(co1);
2135         zero_v3(co2);
2136         for (i = 0; i < n; i++) {
2137                 add_v3_v3(co1, mesh_vert(vm1, i, ns0, ns0 - 1)->co);
2138                 add_v3_v3(co2, mesh_vert(vm1, i, ns0 - 1, ns0 - 1)->co);
2139                 add_v3_v3(co2, mesh_vert(vm1, i, ns0 - 1, ns0 + 1)->co);
2140         }
2141         copy_v3_v3(co, co1);
2142         mul_v3_fl(co, 1.0f / (float)n);
2143         madd_v3_v3fl(co, co2, beta / (2.0f * (float)n));
2144         madd_v3_v3fl(co, mesh_vert(vm0, 0, ns20, ns20)->co, gamma);
2145         for (i = 0; i < n; i++)
2146                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm1, i, ns0, ns0)->co, co);
2147
2148         /* Final step: sample the boundary vertices at even parameter spacing */
2149         bndv = vm1->boundstart;
2150         for (i = 0; i < n; i++) {
2151                 inext = (i + 1) % n;
2152                 for (k = 0; k <= ns1; k++) {
2153                         get_profile_point(bp, &bndv->profile, k, ns1, co);
2154                         copy_v3_v3(mesh_vert(vm1, i, 0, k)->co, co);
2155                         if (k >= ns0 && k < ns1) {
2156                                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm1, inext, ns1 - k, 0)->co, co);
2157                         }
2158                 }
2159                 bndv = bndv->next;
2160         }
2161
2162         return vm1;
2163 }
2164
2165 /* Special case for cube corner, when r is PRO_SQUARE_R,
2166  * meaning straight sides */
2167 static VMesh *make_cube_corner_straight(MemArena *mem_arena, int nseg)
2168 {
2169         VMesh *vm;
2170         float co[3];
2171         int i, j, k, ns2;
2172
2173         ns2 = nseg / 2;
2174         vm = new_adj_vmesh(mem_arena, 3, nseg, NULL);
2175         vm->count = 0;  // reset, so following loop will end up with correct count
2176         for (i = 0; i < 3; i++) {
2177                 zero_v3(co);
2178                 co[i] = 1.0f;
2179                 add_new_bound_vert(mem_arena, vm, co);
2180         }
2181         for (i = 0; i < 3; i++) {
2182                 for (j = 0; j <= ns2; j++) {
2183                         for (k = 0; k <= ns2; k++) {
2184                                 if (!is_canon(vm, i, j, k))
2185                                         continue;
2186                                 co[i] = 1.0f;
2187                                 co[(i + 1) % 3] = (float)k * 2.0f / (float)nseg;
2188                                 co[(i + 2) % 3] = (float)j * 2.0f / (float)nseg;
2189                                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm, i, j, k)->co, co);
2190                         }
2191                 }
2192         }
2193         vmesh_copy_equiv_verts(vm);
2194         return vm;
2195 }
2196
2197 /* Make a VMesh with nseg segments that covers the unit radius sphere octant
2198  * with center at (0,0,0).
2199  * This has BoundVerts at (1,0,0), (0,1,0) and (0,0,1), with quarter circle arcs
2200  * on the faces for the orthogonal planes through the origin.
2201  */
2202 static VMesh *make_cube_corner_adj_vmesh(BevelParams *bp)
2203 {
2204         MemArena *mem_arena = bp->mem_arena;
2205         int nseg = bp->seg;
2206         float r = bp->pro_super_r;
2207         VMesh *vm0, *vm1;
2208         BoundVert *bndv;
2209         int i, j, k, ns2;
2210         float co[3], coc[3];
2211         float w;
2212
2213         if (r == PRO_SQUARE_R)
2214                 return make_cube_corner_straight(mem_arena, nseg);
2215
2216         /* initial mesh has 3 sides, 2 segments */
2217         vm0 = new_adj_vmesh(mem_arena, 3, 2, NULL);
2218         vm0->count = 0;  // reset, so following loop will end up with correct count
2219         for (i = 0; i < 3; i++) {
2220                 zero_v3(co);
2221                 co[i] = 1.0f;
2222                 add_new_bound_vert(mem_arena, vm0, co);
2223         }
2224         bndv = vm0->boundstart;
2225         for (i = 0; i < 3; i++) {
2226                 /* Get point, 1/2 of the way around profile, on arc between this and next */
2227                 coc[i] = 1.0f;
2228                 coc[(i + 1) % 3] = 1.0f;
2229                 coc[(i + 2) % 3] = 0.0f;
2230                 bndv->profile.super_r = r;
2231                 copy_v3_v3(bndv->profile.coa, bndv->nv.co);
2232                 copy_v3_v3(bndv->profile.cob, bndv->next->nv.co);
2233                 copy_v3_v3(bndv->profile.midco, coc);
2234                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm0, i, 0, 0)->co, bndv->profile.coa);
2235                 copy_v3_v3(bndv->profile.plane_co, bndv->profile.coa);
2236                 cross_v3_v3v3(bndv->profile.plane_no, bndv->profile.coa, bndv->profile.cob);
2237                 copy_v3_v3(bndv->profile.proj_dir, bndv->profile.plane_no);
2238                 calculate_profile(bp, bndv);
2239                 get_profile_point(bp, &bndv->profile, 1, 2, mesh_vert(vm0, i, 0, 1)->co);
2240                 
2241                 bndv = bndv->next;
2242         }
2243         /* center vertex */
2244         w = 0.57735027f;  /* 1/sqrt(3) */
2245         co[0] = w;
2246         co[1] = w;
2247         co[2] = w;
2248         if (nseg > 2) {
2249                 if (r > 1.5f)
2250                         mul_v3_fl(co, 1.4f);
2251                 else if (r < 0.75f)
2252                         mul_v3_fl(co, 0.6f);
2253         }
2254         copy_v3_v3(mesh_vert(vm0, 0, 1, 1)->co, co);
2255
2256         vmesh_copy_equiv_verts(vm0);
2257
2258         vm1 = vm0;
2259         while (vm1->seg < nseg) {
2260                 vm1 = cubic_subdiv(bp, vm1);
2261         }
2262         if (vm1->seg != nseg)
2263                 vm1 = interp_vmesh(bp, vm1, nseg);
2264
2265         /* Now snap each vertex to the superellipsoid */
2266         ns2 = nseg / 2;
2267         for (i = 0; i < 3; i++) {
2268                 for (j = 0; j <= ns2; j++) {
2269                         for (k = 0; k <= nseg; k++) {
2270                                 snap_to_superellipsoid(mesh_vert(vm1, i, j, k)->co, r, false);
2271                         }
2272                 }
2273         }
2274         return vm1;
2275 }
2276
2277 /* Is this a good candidate for using tri_corner_adj_vmesh? */
2278 static bool tri_corner_test(BevelParams *bp, BevVert *bv)
2279 {
2280         float ang, totang, angdiff;
2281         EdgeHalf *e;
2282         int i;
2283
2284         if (bv->edgecount != 3 || bv->selcount != 3)
2285                 return false;
2286         totang = 0.0f;
2287         for (i = 0; i < 3; i++) {
2288                 e = &bv->edges[i];
2289                 ang = BM_edge_calc_face_angle_signed_ex(e->e, 0.0f);
2290                 if (ang <= (float) M_PI_4 || ang >= 3.0f * (float) M_PI_4)
2291                         return false;
2292                 totang += ang;
2293         }
2294         angdiff = fabsf(totang - 3.0f * (float)M_PI_2);
2295         if ((bp->pro_super_r == PRO_SQUARE_R && angdiff > (float)M_PI / 16.0f) ||
2296             (angdiff > (float)M_PI_4))
2297         {
2298                 return false;
2299         }
2300         return true;
2301 }
2302
2303 static VMesh *tri_corner_adj_vmesh(BevelParams *bp, BevVert *bv)
2304 {
2305         int i, j, k, ns, ns2;
2306         float co0[3], co1[3], co2[3];
2307         float mat[4][4], v[4];
2308         VMesh *vm;
2309         BoundVert *bndv;
2310
2311         BLI_assert(bv->edgecount == 3 && bv->selcount == 3);
2312         bndv = bv->vmesh->boundstart;
2313         copy_v3_v3(co0, bndv->nv.co);
2314         bndv = bndv->next;
2315         copy_v3_v3(co1, bndv->nv.co);
2316         bndv = bndv->next;
2317         copy_v3_v3(co2, bndv->nv.co);
2318         make_unit_cube_map(co0, co1, co2, bv->v->co, mat);
2319         ns = bp->seg;
2320         ns2 = ns / 2;
2321         vm = make_cube_corner_adj_vmesh(bp);
2322         for (i = 0; i < 3; i++) {
2323                 for (j = 0; j <= ns2; j++) {
2324                         for (k = 0; k <= ns; k++) {
2325                                 copy_v3_v3(v, mesh_vert(vm, i, j, k)->co);
2326                                 v[3] = 1.0f;
2327                                 mul_m4_v4(mat, v);
2328                                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm, i, j, k)->co, v);
2329                         }
2330                 }
2331         }
2332
2333         return vm;
2334 }
2335
2336 static VMesh *adj_vmesh(BevelParams *bp, BevVert *bv)
2337 {
2338         int n, ns, i;
2339         VMesh *vm0, *vm1;
2340         float co[3], coa[3], cob[3], dir[3];
2341         BoundVert *bndv;
2342         MemArena *mem_arena = bp->mem_arena;
2343         float r, fac, fullness;
2344
2345         /* First construct an initial control mesh, with nseg==2 */
2346         n = bv->vmesh->count;
2347         ns = bv->vmesh->seg;
2348         vm0 = new_adj_vmesh(mem_arena, n, 2, bv->vmesh->boundstart);
2349
2350         bndv = vm0->boundstart;
2351         zero_v3(co);
2352         for (i = 0; i < n; i++) {
2353                 /* Boundaries just divide input polygon edges into 2 even segments */
2354                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm0, i, 0, 0)->co, bndv->nv.co);
2355                 get_profile_point(bp, &bndv->profile, 1, 2, mesh_vert(vm0, i, 0, 1)->co);
2356                 add_v3_v3(co, bndv->nv.co);
2357                 bndv = bndv->next;
2358         }
2359         /* To place center vertex:
2360          * coa is original vertex
2361          * co is centroid of boundary corners
2362          * cob is reflection of coa in across co.
2363          * Calculate 'fullness' = fraction of way
2364          * from co to coa (if positive) or to cob (if negative).
2365          */
2366         copy_v3_v3(coa, bv->v->co);
2367         mul_v3_fl(co, 1.0f / (float)n);
2368         sub_v3_v3v3(cob, co, coa);
2369         add_v3_v3(cob, co);
2370         r = bp->pro_super_r;
2371         if (r == 1.0f)
2372                 fullness = 0.0f;
2373         else if (r > 1.0f) {
2374                 if (bp->vertex_only)
2375                         fac = 0.25f;
2376                 else if (r == PRO_SQUARE_R)
2377                         fac = -2.0;
2378                 else
2379                         fac = 0.5f;
2380                 fullness = 1.0f - fac / r;
2381         }
2382         else {
2383                 fullness = r - 1.0f;
2384         }
2385         sub_v3_v3v3(dir, coa, co);
2386         if (len_squared_v3(dir) > BEVEL_EPSILON_SQ)
2387                 madd_v3_v3fl(co, dir, fullness);
2388         copy_v3_v3(mesh_vert(vm0, 0, 1, 1)->co, co);
2389         vmesh_copy_equiv_verts(vm0);
2390
2391         vm1 = vm0;
2392         do {
2393                 vm1 = cubic_subdiv(bp, vm1);
2394         } while (vm1->seg < ns);
2395         if (vm1->seg != ns)
2396                 vm1 = interp_vmesh(bp, vm1, ns);
2397         return vm1;
2398 }
2399
2400 /* Snap co to the closest point on the profile for vpipe projected onto the plane
2401  * containing co with normal in the direction of edge vpipe->ebev.
2402  * For the square profiles, need to decide whether to snap to just one plane
2403  * or to the midpoint of the profile; do so if midline is true. */
2404 static void snap_to_pipe_profile(BoundVert *vpipe, bool midline, float co[3])
2405 {
2406         float va[3], vb[3], edir[3], va0[3], vb0[3], vmid0[3];
2407         float plane[4], m[4][4], minv[4][4], p[3], snap[3];
2408         Profile *pro = &vpipe->profile;
2409         EdgeHalf *e = vpipe->ebev;
2410
2411         copy_v3_v3(va, pro->coa);
2412         copy_v3_v3(vb, pro->cob);
2413
2414         sub_v3_v3v3(edir, e->e->v1->co, e->e->v2->co);
2415
2416         plane_from_point_normal_v3(plane, co, edir);
2417         closest_to_plane_v3(va0, plane, va);
2418         closest_to_plane_v3(vb0, plane, vb);
2419         closest_to_plane_v3(vmid0, plane, pro->midco);
2420         if (make_unit_square_map(va0, vmid0, vb0, m)) {
2421                 /* Transform co and project it onto superellipse */
2422                 if (!invert_m4_m4(minv, m)) {
2423                         /* shouldn't happen */
2424                         BLI_assert(!"failed inverse during pipe profile snap");
2425                         return;
2426                 }
2427                 mul_v3_m4v3(p, minv, co);
2428                 snap_to_superellipsoid(p, pro->super_r, midline);
2429                 mul_v3_m4v3(snap, m, p);
2430                 copy_v3_v3(co, snap);
2431         }
2432         else {
2433                 /* planar case: just snap to line va0--vb0 */
2434                 closest_to_line_segment_v3(p, co, va0, vb0);
2435                 copy_v3_v3(co, p);
2436         }
2437 }
2438
2439 /* See pipe_test for conditions that make 'pipe'; vpipe is the return value from that.
2440  * We want to make an ADJ mesh but then snap the vertices to the profile in a plane
2441  * perpendicular to the pipes.
2442  * A tricky case is for the 'square' profiles and an even nseg: we want certain vertices
2443  * to snap to the midline on the pipe, not just to one plane or the other. */
2444 static VMesh *pipe_adj_vmesh(BevelParams *bp, BevVert *bv, BoundVert *vpipe)
2445 {
2446         int i, j, k, n, ns, ns2, ipipe1, ipipe2;
2447         VMesh *vm;
2448         bool even, midline;
2449
2450         vm = adj_vmesh(bp, bv);
2451
2452         /* Now snap all interior coordinates to be on the epipe profile */
2453         n = bv->vmesh->count;
2454         ns = bv->vmesh->seg;
2455         ns2 = ns / 2;
2456         even = (ns % 2) == 0;
2457         ipipe1 = vpipe->index;
2458         ipipe2 = vpipe->next->next->index;
2459         for (i = 0; i < n; i++) {
2460                 for (j = 1; j <= ns2; j++) {
2461                         for (k = 0; k <= ns2; k++) {
2462                                 if (!is_canon(vm, i, j, k))
2463                                         continue;
2464                                 midline = even && k == ns2 &&
2465                                           ((i == 0 && j == ns2) || (i == ipipe1 || i == ipipe2));
2466                                 snap_to_pipe_profile(vpipe, midline, mesh_vert(vm, i, j, k)->co);
2467                         }
2468                 }
2469         }
2470
2471         return vm;
2472 }
2473
2474 /*
2475  * Given that the boundary is built and the boundary BMVerts have been made,
2476  * calculate the positions of the interior mesh points for the M_ADJ pattern,
2477  * using cubic subdivision, then make the BMVerts and the new faces. */
2478 static void bevel_build_rings(BevelParams *bp, BMesh *bm, BevVert *bv)
2479 {
2480         int n, ns, ns2, odd, i, j, k, ring;
2481         VMesh *vm1, *vm;
2482         BoundVert *v;
2483         BMVert *bmv1, *bmv2, *bmv3, *bmv4;
2484         BMFace *f, *f2, *f23;
2485         BoundVert *vpipe;
2486
2487         n = bv->vmesh->count;
2488         ns = bv->vmesh->seg;
2489         ns2 = ns / 2;
2490         odd = ns % 2;
2491         BLI_assert(n >= 3 && ns > 1);
2492
2493         vpipe = pipe_test(bv);
2494
2495         if (vpipe)
2496                 vm1 = pipe_adj_vmesh(bp, bv, vpipe);
2497         else if (tri_corner_test(bp, bv))
2498                 vm1 = tri_corner_adj_vmesh(bp, bv);
2499         else
2500                 vm1 = adj_vmesh(bp, bv);
2501
2502         /* copy final vmesh into bv->vmesh, make BMVerts and BMFaces */
2503         vm = bv->vmesh;
2504         for (i = 0; i < n; i++) {
2505                 for (j = 0; j <= ns2; j++) {
2506                         for (k = 0; k <= ns; k++) {
2507                                 if (j == 0 && (k == 0 || k == ns))
2508                                         continue;  /* boundary corners already made */
2509                                 if (!is_canon(vm, i, j, k))
2510                                         continue;
2511                                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm, i, j, k)->co, mesh_vert(vm1, i, j, k)->co);
2512                                 create_mesh_bmvert(bm, vm, i, j, k, bv->v);
2513                         }
2514                 }
2515         }
2516         vmesh_copy_equiv_verts(vm);
2517         /* make the polygons */
2518         v = vm->boundstart;
2519         do {
2520                 i = v->index;
2521                 f = boundvert_rep_face(v);
2522                 f2 = boundvert_rep_face(v->next);
2523                 /* For odd ns, make polys with lower left corner at (i,j,k) for
2524                  *    j in [0, ns2-1], k in [0, ns2].  And then the center ngon.
2525                  * For even ns,
2526                  *    j in [0, ns2-1], k in [0, ns2-1] */
2527                 for (j = 0; j < ns2; j++) {
2528                         for (k = 0; k < ns2 + odd; k++) {
2529                                 bmv1 = mesh_vert(vm, i, j, k)->v;
2530                                 bmv2 = mesh_vert(vm, i, j, k + 1)->v;
2531                                 bmv3 = mesh_vert(vm, i, j + 1, k + 1)->v;
2532                                 bmv4 = mesh_vert(vm, i, j + 1, k)->v;
2533                                 BLI_assert(bmv1 && bmv2 && bmv3 && bmv4);
2534                                 f23 = f;
2535                                 if (odd && k == ns2 && f2 && !v->any_seam)
2536                                         f23 = f2;
2537                                 bev_create_quad_tri_ex(bm, bmv1, bmv2, bmv3, bmv4,
2538                                                        f, f23, f23, f);
2539                         }
2540                 }
2541         } while ((v = v->next) != vm->boundstart);
2542
2543         /* Fix UVs along center lines if even number of segments */
2544         if (!odd) {
2545                 v = vm->boundstart;
2546                 do {
2547                         i = v->index;
2548                         if (!v->any_seam) {
2549                                 for (ring = 1; ring < ns2; ring++) {
2550                                         BMVert *v_uv = mesh_vert(vm, i, ring, ns2)->v;
2551                                         if (v_uv) {
2552                                                 bev_merge_uvs(bm, v_uv);
2553                                         }
2554                                 }
2555                         }
2556                 } while ((v = v->next) != vm->boundstart);
2557                 if (!bv->any_seam)
2558                         bev_merge_uvs(bm, mesh_vert(vm, 0, ns2, ns2)->v);
2559         }
2560
2561         /* center ngon */
2562         if (odd) {
2563                 BMVert **vv = NULL;
2564                 BMFace **vf = NULL;
2565                 BLI_array_staticdeclare(vv, BM_DEFAULT_NGON_STACK_SIZE);
2566                 BLI_array_staticdeclare(vf, BM_DEFAULT_NGON_STACK_SIZE);
2567
2568                 v = vm->boundstart;
2569                 do {
2570                         i = v->index;
2571                         BLI_array_append(vv, mesh_vert(vm, i, ns2, ns2)->v);
2572                         BLI_array_append(vf, v->any_seam ? f : boundvert_rep_face(v));
2573                 } while ((v = v->next) != vm->boundstart);
2574                 f = boundvert_rep_face(vm->boundstart);
2575                 bev_create_ngon(bm, vv, BLI_array_count(vv), vf, f, true);
2576
2577                 BLI_array_free(vv);
2578         }
2579 }
2580
2581 static BMFace *bevel_build_poly(BMesh *bm, BevVert *bv)
2582 {
2583         BMFace *f;
2584         int n, k;
2585         VMesh *vm = bv->vmesh;
2586         BoundVert *v;
2587         BMFace *frep;
2588         BMVert **vv = NULL;
2589         BMFace **vf = NULL;
2590         BLI_array_staticdeclare(vv, BM_DEFAULT_NGON_STACK_SIZE);
2591         BLI_array_staticdeclare(vf, BM_DEFAULT_NGON_STACK_SIZE);
2592
2593         frep = boundvert_rep_face(vm->boundstart);
2594         v = vm->boundstart;
2595         n = 0;
2596         do {
2597                 /* accumulate vertices for vertex ngon */
2598                 /* also accumulate faces in which uv interpolation is to happen for each */
2599                 BLI_array_append(vv, v->nv.v);
2600                 BLI_array_append(vf, bv->any_seam ? frep : boundvert_rep_face(v));
2601                 n++;
2602                 if (v->ebev && v->ebev->seg > 1) {
2603                         for (k = 1; k < v->ebev->seg; k++) {
2604                                 BLI_array_append(vv, mesh_vert(vm, v->index, 0, k)->v);
2605                                 BLI_array_append(vf, bv->any_seam ? frep : boundvert_rep_face(v));
2606                                 n++;
2607                         }
2608                 }
2609         } while ((v = v->next) != vm->boundstart);
2610         if (n > 2) {
2611                 f = bev_create_ngon(bm, vv, n, vf, boundvert_rep_face(v), true);
2612         }
2613         else {
2614                 f = NULL;
2615         }
2616         BLI_array_free(vv);
2617         return f;
2618 }
2619
2620 static void bevel_build_trifan(BMesh *bm, BevVert *bv)
2621 {
2622         BMFace *f;
2623         BLI_assert(next_bev(bv, NULL)->seg == 1 || bv->selcount == 1);
2624
2625         f = bevel_build_poly(bm, bv);
2626
2627         if (f) {
2628                 /* we have a polygon which we know starts at the previous vertex, make it into a fan */
2629                 BMLoop *l_fan = BM_FACE_FIRST_LOOP(f)->prev;
2630                 BMVert *v_fan = l_fan->v;
2631
2632                 while (f->len > 3) {
2633                         BMLoop *l_new;
2634                         BMFace *f_new;
2635                         BLI_assert(v_fan == l_fan->v);
2636                         f_new = BM_face_split(bm, f, l_fan, l_fan->next->next, &l_new, NULL, false);
2637
2638                         if (f_new->len > f->len) {
2639                                 f = f_new;
2640                                 if      (l_new->v       == v_fan) { l_fan = l_new; }
2641                                 else if (l_new->next->v == v_fan) { l_fan = l_new->next; }
2642                                 else if (l_new->prev->v == v_fan) { l_fan = l_new->prev; }
2643                                 else { BLI_assert(0); }
2644                         }
2645                         else {
2646                                 if      (l_fan->v       == v_fan) { /* l_fan = l_fan; */ }
2647                                 else if (l_fan->next->v == v_fan) { l_fan = l_fan->next; }
2648                                 else if (l_fan->prev->v == v_fan) { l_fan = l_fan->prev; }
2649                                 else { BLI_assert(0); }
2650                         }
2651                 }
2652         }
2653 }
2654
2655 static void bevel_build_quadstrip(BMesh *bm, BevVert *bv)
2656 {
2657         BMFace *f;
2658         BLI_assert(bv->selcount == 2);
2659
2660         f = bevel_build_poly(bm, bv);
2661
2662         if (f) {
2663                 /* we have a polygon which we know starts at this vertex, make it into strips */
2664                 EdgeHalf *eh_a = bv->vmesh->boundstart->elast;
2665                 EdgeHalf *eh_b = next_bev(bv, eh_a->next);  /* since (selcount == 2) we know this is valid */
2666                 BMLoop *l_a = BM_face_vert_share_loop(f, eh_a->rightv->nv.v);
2667                 BMLoop *l_b = BM_face_vert_share_loop(f, eh_b->leftv->nv.v);
2668                 int split_count = bv->vmesh->seg + 1;  /* ensure we don't walk past the segments */
2669
2670                 while (f->len > 4 && split_count > 0) {
2671                         BMLoop *l_new;
2672                         BLI_assert(l_a->f == f);
2673                         BLI_assert(l_b->f == f);
2674
2675                         if (l_a-> v == l_b->v || l_a->next == l_b) {
2676                                 /* l_a->v and l_b->v can be the same or such that we'd make a 2-vertex poly */
2677                                 l_a = l_a->prev;
2678                                 l_b = l_b->next;
2679                         }
2680                         else {
2681                                 BM_face_split(bm, f, l_a, l_b, &l_new, NULL, false);
2682                                 f = l_new->f;
2683
2684                                 /* walk around the new face to get the next verts to split */
2685                                 l_a = l_new->prev;
2686                                 l_b = l_new->next->next;
2687                         }
2688                         split_count--;
2689                 }
2690         }
2691 }
2692
2693 /* Special case: there is no vmesh pattern because this has only two boundary verts,
2694  * and there are no faces in the original mesh at the original vertex.
2695  * Since there will be no rebuilt face to make the edge between the boundary verts,
2696  * we have to make it here. */
2697 static void bevel_build_one_wire(BMesh *bm, BevVert *bv)
2698 {
2699         VMesh *vm = bv->vmesh;
2700         BMVert *v1, *v2;
2701         BMEdge *e_eg;
2702
2703         BLI_assert(vm->count == 2);
2704
2705         v1 = mesh_vert(vm, 0, 0, 0)->v;
2706         v2 = mesh_vert(vm, 1, 0, 0)->v;
2707         e_eg = bv->edges[0].e;
2708         BLI_assert(v1 != NULL && v2 != NULL && e_eg != NULL);
2709         BM_edge_create(bm, v1, v2, e_eg, BM_CREATE_NO_DOUBLE);
2710 }
2711
2712 /* Given that the boundary is built, now make the actual BMVerts
2713  * for the boundary and the interior of the vertex mesh. */
2714 static void build_vmesh(BevelParams *bp, BMesh *bm, BevVert *bv)
2715 {
2716         MemArena *mem_arena = bp->mem_arena;
2717         VMesh *vm = bv->vmesh;
2718         BoundVert *v, *weld1, *weld2;
2719         int n, ns, ns2, i, k, weld;
2720         float *va, *vb, co[3];
2721
2722         n = vm->count;
2723         ns = vm->seg;
2724         ns2 = ns / 2;
2725
2726         vm->mesh = (NewVert *)BLI_memarena_alloc(mem_arena, n * (ns2 + 1) * (ns + 1) * sizeof(NewVert));
2727
2728         /* special case: two beveled ends welded together */
2729         weld = (bv->selcount == 2) && (vm->count == 2);
2730         weld1 = weld2 = NULL;   /* will hold two BoundVerts involved in weld */
2731
2732         /* make (i, 0, 0) mesh verts for all i */
2733         v = vm->boundstart;
2734         do {
2735                 i = v->index;
2736                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm, i, 0, 0)->co, v->nv.co);
2737                 create_mesh_bmvert(bm, vm, i, 0, 0, bv->v);
2738                 v->nv.v = mesh_vert(vm, i, 0, 0)->v;
2739                 if (weld && v->ebev) {
2740                         if (!weld1)
2741                                 weld1 = v;
2742                         else {
2743                                 weld2 = v;
2744                                 move_weld_profile_planes(bv, weld1, weld2);
2745                                 calculate_profile(bp, weld1);
2746                                 calculate_profile(bp, weld2);
2747                         }
2748                 }
2749         } while ((v = v->next) != vm->boundstart);
2750
2751         /* copy other ends to (i, 0, ns) for all i, and fill in profiles for edges */
2752         v = vm->boundstart;
2753         do {
2754                 i = v->index;
2755                 copy_mesh_vert(vm, i, 0, ns, v->next->index, 0, 0);
2756                 for (k = 1; k < ns; k++) {
2757                         if (v->ebev && vm->mesh_kind != M_ADJ) {
2758                                 get_profile_point(bp, &v->profile, k, ns, co);
2759                                 copy_v3_v3(mesh_vert(vm, i, 0, k)->co, co);
2760                                 if (!weld)
2761                                         create_mesh_bmvert(bm, vm, i, 0, k, bv->v);
2762                         }
2763                 }
2764         } while ((v = v->next) != vm->boundstart);
2765
2766         if (weld) {
2767                 vm->mesh_kind = M_NONE;
2768                 for (k = 1; k < ns; k++) {
2769                         va = mesh_vert(vm, weld1->index, 0, k)->co;
2770                         vb = mesh_vert(vm, weld2->index, 0, ns - k)->co;
2771                         /* if one of the profiles is on a flat plane,
2772                          * just use the boundary point of the other */
2773                         if (weld1->profile.super_r == PRO_LINE_R &&
2774                             weld2->profile.super_r != PRO_LINE_R)
2775                         {
2776                                 copy_v3_v3(co, vb);
2777                         }
2778                         else if (weld2->profile.super_r == PRO_LINE_R &&
2779                                  weld1->profile.super_r != PRO_LINE_R)
2780                         {
2781                                 copy_v3_v3(co, va);
2782                         }
2783                         else {
2784                                 mid_v3_v3v3(co, va, vb);
2785                         }
2786                         copy_v3_v3(mesh_vert(vm, weld1->index, 0, k)->co, co);
2787                         create_mesh_bmvert(bm, vm, weld1->index, 0, k, bv->v);
2788                 }
2789                 for (k = 1; k < ns; k++)
2790                         copy_mesh_vert(vm, weld2->index, 0, ns - k, weld1->index, 0, k);
2791         }
2792
2793         switch (vm->mesh_kind) {
2794                 case M_NONE:
2795                         if  (n == 2 && BM_vert_face_count(bv->v) == 0)
2796                                 bevel_build_one_wire(bm, bv);
2797                         break;
2798                 case M_POLY:
2799                         bevel_build_poly(bm, bv);
2800                         break;
2801                 case M_ADJ:
2802                         bevel_build_rings(bp, bm, bv);
2803                         break;
2804                 case M_TRI_FAN:
2805                         bevel_build_trifan(bm, bv);
2806                         break;
2807                 case M_QUAD_STRIP:
2808                         bevel_build_quadstrip(bm, bv);
2809                         break;
2810         }
2811 }
2812
2813 /* Return the angle between the two faces adjacent to e.
2814  * If there are not two, return 0. */
2815 static float edge_face_angle(EdgeHalf *e)
2816 {
2817         if (e->fprev && e->fnext) {
2818                 /* angle between faces is supplement of angle between face normals */
2819                 return (float)M_PI - angle_normalized_v3v3(e->fprev->no, e->fnext->no);
2820         }
2821         else {
2822                 return 0.0f;
2823         }
2824 }
2825
2826 /* take care, this flag isn't cleared before use, it just so happens that its not set */
2827 #define BM_BEVEL_EDGE_TAG_ENABLE(bme)  BM_ELEM_API_FLAG_ENABLE(  (bme), _FLAG_OVERLAP)
2828 #define BM_BEVEL_EDGE_TAG_DISABLE(bme) BM_ELEM_API_FLAG_DISABLE( (bme), _FLAG_OVERLAP)
2829 #define BM_BEVEL_EDGE_TAG_TEST(bme)    BM_ELEM_API_FLAG_TEST(    (bme), _FLAG_OVERLAP)
2830
2831 /*
2832  * Construction around the vertex
2833  */
2834 static BevVert *bevel_vert_construct(BMesh *bm, BevelParams *bp, BMVert *v)
2835 {
2836         BMEdge *bme;
2837         BevVert *bv;
2838         BMEdge *bme2, *unflagged_bme, *first_bme;
2839         BMFace *f;
2840         BMVert *v1, *v2;
2841         BMIter iter, iter2;
2842         EdgeHalf *e;
2843         float weight, z;
2844         int i, found_shared_face, ccw_test_sum;
2845         int nsel = 0;
2846         int ntot = 0;
2847         int nwire = 0;
2848         int fcnt;
2849
2850         /* Gather input selected edges.
2851          * Only bevel selected edges that have exactly two incident faces.
2852          * Want edges to be ordered so that they share faces.
2853          * There may be one or more chains of shared faces broken by
2854          * gaps where there are no faces.
2855          * Want to ignore wire edges completely for edge beveling.
2856          * TODO: make following work when more than one gap.
2857          */
2858
2859         first_bme = NULL;
2860         BM_ITER_ELEM (bme, &iter, v, BM_EDGES_OF_VERT) {
2861                 fcnt = BM_edge_face_count(bme);
2862                 BM_BEVEL_EDGE_TAG_DISABLE(bme);
2863                 if (BM_elem_flag_test(bme, BM_ELEM_TAG) && !bp->vertex_only) {
2864                         BLI_assert(fcnt == 2);
2865                         nsel++;
2866                         if (!first_bme)
2867                                 first_bme = bme;
2868                 }
2869                 if (fcnt == 1) {
2870                         /* good to start face chain from this edge */
2871                         first_bme = bme;
2872                 }
2873                 if (fcnt > 0 || bp->vertex_only)
2874                         ntot++;
2875                 if (BM_edge_is_wire(bme)) {
2876                         nwire++;
2877                         /* If edge beveling, exclude wire edges from edges array.
2878                          * Mark this edge as "chosen" so loop below won't choose it. */
2879                          if (!bp->vertex_only)
2880                                 BM_BEVEL_EDGE_TAG_ENABLE(bme);
2881                 }
2882         }
2883         if (!first_bme)
2884                 first_bme = v->e;
2885
2886         if ((nsel == 0 && !bp->vertex_only) || (ntot < 2 && bp->vertex_only)) {
2887                 /* signal this vert isn't being beveled */
2888                 BM_elem_flag_disable(v, BM_ELEM_TAG);
2889                 return NULL;
2890         }
2891
2892         bv = (BevVert *)BLI_memarena_alloc(bp->mem_arena, (sizeof(BevVert)));
2893         bv->v = v;
2894         bv->edgecount = ntot;
2895         bv->selcount = nsel;
2896         bv->wirecount = nwire;
2897         bv->offset = bp->offset;
2898         bv->edges = (EdgeHalf *)BLI_memarena_alloc(bp->mem_arena, ntot * sizeof(EdgeHalf));
2899         if (nwire)
2900                 bv->wire_edges = (BMEdge **)BLI_memarena_alloc(bp->mem_arena, nwire * sizeof(BMEdge *));
2901         else
2902                 bv->wire_edges = NULL;
2903         bv->vmesh = (VMesh *)BLI_memarena_alloc(bp->mem_arena, sizeof(VMesh));
2904         bv->vmesh->seg = bp->seg;
2905
2906         if (bp->vertex_only) {
2907                 /* if weighted, modify offset by weight */
2908                 if (bp->dvert != NULL && bp->vertex_group != -1) {
2909                         weight = defvert_find_weight(bp->dvert + BM_elem_index_get(v), bp->vertex_group);
2910                         if (weight <= 0.0f) {
2911                                 BM_elem_flag_disable(v, BM_ELEM_TAG);
2912                                 return NULL;
2913                         }
2914                         bv->offset *= weight;
2915                 }
2916         }
2917         BLI_ghash_insert(bp->vert_hash, v, bv);
2918
2919         /* add edges to bv->edges in order that keeps adjacent edges sharing
2920          * a face, if possible */
2921         i = 0;
2922
2923         bme = first_bme;
2924         BM_BEVEL_EDGE_TAG_ENABLE(bme);
2925         e = &bv->edges[0];
2926         e->e = bme;
2927         for (i = 0; i < ntot; i++) {
2928                 if (i > 0) {
2929                         /* find an unflagged edge bme2 that shares a face f with previous bme */
2930                         found_shared_face = 0;
2931                         unflagged_bme = NULL;
2932                         BM_ITER_ELEM (bme2, &iter, v, BM_EDGES_OF_VERT) {
2933                                 if (BM_BEVEL_EDGE_TAG_TEST(bme2))
2934                                         continue;
2935                                 if (!unflagged_bme)
2936                                         unflagged_bme = bme2;
2937                                 if (!bme->l)
2938                                         continue;
2939                                 BM_ITER_ELEM (f, &iter2, bme2, BM_FACES_OF_EDGE) {
2940                                         if (BM_face_edge_share_loop(f, bme)) {
2941                                                 found_shared_face = 1;
2942                                                 break;
2943                                         }
2944                                 }
2945                                 if (found_shared_face)
2946                                         break;
2947                         }
2948                         e = &bv->edges[i];
2949                         if (found_shared_face) {
2950                                 e->e = bme2;
2951                                 e->fprev = f;
2952                                 bv->edges[i - 1].fnext = f;
2953                         }
2954                         else {
2955                                 e->e = unflagged_bme;
2956                         }
2957                 }
2958                 bme = e->e;
2959                 BM_BEVEL_EDGE_TAG_ENABLE(bme);
2960                 if (BM_elem_flag_test(bme, BM_ELEM_TAG) && !bp->vertex_only) {
2961                         e->is_bev = true;
2962                         e->seg = bp->seg;
2963                 }
2964                 else {
2965                         e->is_bev = false;
2966                         e->seg = 0;
2967                 }
2968                 e->is_rev = (bme->v2 == v);
2969         }
2970         /* find wrap-around shared face */
2971         BM_ITER_ELEM (f, &iter2, bme, BM_FACES_OF_EDGE) {
2972                 if (bv->edges[0].e->l && BM_face_edge_share_loop(f, bv->edges[0].e)) {
2973                         if (bv->edges[0].fnext == f)
2974                                 continue;   /* if two shared faces, want the other one now */
2975                         bv->edges[ntot - 1].fnext = f;
2976                         bv->edges[0].fprev = f;
2977                         break;
2978                 }
2979         }
2980
2981         /* now done with tag flag */
2982         BM_ITER_ELEM (bme, &iter, v, BM_EDGES_OF_VERT) {
2983                 BM_BEVEL_EDGE_TAG_DISABLE(bme);
2984         }
2985
2986         /* if edge array doesn't go CCW around vertex from average normal side,
2987          * reverse the array, being careful to reverse face pointers too */
2988         if (ntot > 1) {
2989                 ccw_test_sum = 0;
2990                 for (i = 0; i < ntot; i++)
2991                         ccw_test_sum += bev_ccw_test(bv->edges[i].e, bv->edges[(i + 1) % ntot].e,
2992                                                      bv->edges[i].fnext);
2993                 if (ccw_test_sum < 0) {
2994                         for (i = 0; i <= (ntot / 2) - 1; i++) {
2995                                 SWAP(EdgeHalf, bv->edges[i], bv->edges[ntot - i - 1]);
2996                                 SWAP(BMFace *, bv->edges[i].fprev, bv->edges[i].fnext);
2997                                 SWAP(BMFace *, bv->edges[ntot - i - 1].fprev, bv->edges[ntot - i - 1].fnext);
2998                         }
2999                         if (ntot % 2 == 1) {
3000                                 i = ntot / 2;
3001                                 SWAP(BMFace *, bv->edges[i].fprev,  bv->edges[i].fnext);
3002                         }
3003                 }
3004         }
3005
3006         for (i = 0, e = bv->edges; i < ntot; i++, e++) {
3007                 e->next = &bv->edges[(i + 1) % ntot];
3008                 e->prev = &bv->edges[(i + ntot - 1) % ntot];
3009
3010                 /* set offsets  */
3011                 if (e->is_bev) {
3012                         /* Convert distance as specified by user into offsets along
3013                          * faces on left side and right side of this edgehalf.
3014                          * Except for percent method, offset will be same on each side. */
3015
3016                         switch (bp->offset_type) {
3017                                 case BEVEL_AMT_OFFSET:
3018                                         e->offset_l_spec = bp->offset;
3019                                         break;
3020                                 case BEVEL_AMT_WIDTH:
3021                                         z = fabsf(2.0f * sinf(edge_face_angle(e) / 2.0f));
3022                                         if (z < BEVEL_EPSILON)
3023                                                 e->offset_l_spec = 0.01f * bp->offset; /* undefined behavior, so tiny bevel */
3024                                         else
3025                                                 e->offset_l_spec = bp->offset / z;
3026                                         break;
3027                                 case BEVEL_AMT_DEPTH:
3028                                         z = fabsf(cosf(edge_face_angle(e) / 2.0f));
3029                                         if (z < BEVEL_EPSILON)
3030                                                 e->offset_l_spec = 0.01f * bp->offset; /* undefined behavior, so tiny bevel */
3031                                         else
3032                                                 e->offset_l_spec = bp->offset / z;
3033                                         break;
3034                                 case BEVEL_AMT_PERCENT:
3035                                         /* offset needs to be such that it meets adjacent edges at percentage of their lengths */
3036                                         v1 = BM_edge_other_vert(e->prev->e, v);
3037                                         v2 = BM_edge_other_vert(e->e, v);
3038                                         z = sinf(angle_v3v3v3(v1->co, v->co, v2->co));
3039                                         e->offset_l_spec = BM_edge_calc_length(e->prev->e) * bp->offset * z / 100.0f;
3040                                         v1 = BM_edge_other_vert(e->e, v);
3041                                         v2 = BM_edge_other_vert(e->next->e, v);
3042                                         z = sinf(angle_v3v3v3(v1->co, v->co, v2->co));
3043                                         e->offset_r_spec = BM_edge_calc_length(e->next->e) * bp->offset * z / 100.0f;
3044                                         break;
3045                                 default:
3046                                         BLI_assert(!"bad bevel offset kind");
3047                                         e->offset_l_spec = bp->offset;
3048                                         break;
3049                         }
3050                         if (bp->offset_type != BEVEL_AMT_PERCENT)
3051                                 e->offset_r_spec = e->offset_l_spec;
3052                         if (bp->use_weights) {
3053                                 weight = BM_elem_float_data_get(&bm->edata, e->e, CD_BWEIGHT);
3054                                 e->offset_l_spec *= weight;
3055                                 e->offset_r_spec *= weight;
3056                         }