Merging r50522 through r50572 from trunk into soc-2011-tomato
[blender.git] / source / blender / blenkernel / intern / anim.c
1 /*
2  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
6  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
7  * of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
16  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
17  *
18  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
19  * All rights reserved.
20  *
21  * The Original Code is: all of this file.
22  *
23  * Contributor(s): none yet.
24  *
25  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
26  */
27
28 /** \file blender/blenkernel/intern/anim.c
29  *  \ingroup bke
30  */
31
32 #include <stdio.h>
33 #include <math.h>
34 #include <string.h>
35
36 #include "MEM_guardedalloc.h"
37
38 #include "BLI_blenlib.h"
39 #include "BLI_math.h"
40 #include "BLI_rand.h"
41 #include "BLI_utildefines.h"
42
43 #include "DNA_anim_types.h"
44 #include "DNA_armature_types.h"
45 #include "DNA_group_types.h"
46 #include "DNA_key_types.h"
47 #include "DNA_mesh_types.h"
48 #include "DNA_meshdata_types.h"
49 #include "DNA_scene_types.h"
50 #include "DNA_vfont_types.h"
51
52 #include "BKE_animsys.h"
53 #include "BKE_curve.h"
54 #include "BKE_DerivedMesh.h"
55 #include "BKE_depsgraph.h"
56 #include "BKE_font.h"
57 #include "BKE_group.h"
58 #include "BKE_global.h"
59 #include "BKE_key.h"
60 #include "BKE_lattice.h"
61 #include "BKE_main.h"
62 #include "BKE_mesh.h"
63 #include "BKE_object.h"
64 #include "BKE_particle.h"
65 #include "BKE_scene.h"
66 #include "BKE_tessmesh.h"
67 #include "BKE_depsgraph.h"
68 #include "BKE_anim.h"
69 #include "BKE_report.h"
70
71
72 // XXX bad level call...
73
74 /* --------------------- */
75 /* forward declarations */
76
77 static void object_duplilist_recursive(ID *id, Scene *scene, Object *ob, ListBase *duplilist, float par_space_mat[][4], int par_index,
78                                        int level, short animated, short update);
79
80 /* ******************************************************************** */
81 /* Animation Visualization */
82
83 /* Initialize the default settings for animation visualization */
84 void animviz_settings_init(bAnimVizSettings *avs)
85 {
86         /* sanity check */
87         if (avs == NULL)
88                 return;
89
90         /* ghosting settings */
91         avs->ghost_bc = avs->ghost_ac = 10;
92
93         avs->ghost_sf = 1; /* xxx - take from scene instead? */
94         avs->ghost_ef = 250; /* xxx - take from scene instead? */
95
96         avs->ghost_step = 1;
97
98
99         /* path settings */
100         avs->path_bc = avs->path_ac = 10;
101
102         avs->path_sf = 1; /* xxx - take from scene instead? */
103         avs->path_ef = 250; /* xxx - take from scene instead? */
104
105         avs->path_viewflag = (MOTIONPATH_VIEW_KFRAS | MOTIONPATH_VIEW_KFNOS);
106
107         avs->path_step = 1;
108 }
109
110 /* ------------------- */
111
112 /* Free the given motion path's cache */
113 void animviz_free_motionpath_cache(bMotionPath *mpath) 
114 {
115         /* sanity check */
116         if (mpath == NULL) 
117                 return;
118                 
119         /* free the path if necessary */
120         if (mpath->points)
121                 MEM_freeN(mpath->points);
122         
123         /* reset the relevant parameters */
124         mpath->points = NULL;
125         mpath->length = 0;
126 }
127
128 /* Free the given motion path instance and its data 
129  * NOTE: this frees the motion path given!
130  */
131 void animviz_free_motionpath(bMotionPath *mpath)
132 {
133         /* sanity check */
134         if (mpath == NULL)
135                 return;
136         
137         /* free the cache first */
138         animviz_free_motionpath_cache(mpath);
139         
140         /* now the instance itself */
141         MEM_freeN(mpath);
142 }
143
144 /* ------------------- */
145
146 /* Setup motion paths for the given data
147  * - Only used when explicitly calculating paths on bones which may/may not be consider already
148  *
149  * < scene: current scene (for frame ranges, etc.)
150  * < ob: object to add paths for (must be provided)
151  * < pchan: posechannel to add paths for (optional; if not provided, object-paths are assumed)
152  */
153 bMotionPath *animviz_verify_motionpaths(ReportList *reports, Scene *scene, Object *ob, bPoseChannel *pchan)
154 {
155         bAnimVizSettings *avs;
156         bMotionPath *mpath, **dst;
157         
158         /* sanity checks */
159         if (ELEM(NULL, scene, ob))
160                 return NULL;
161                 
162         /* get destination data */
163         if (pchan) {
164                 /* paths for posechannel - assume that posechannel belongs to the object */
165                 avs = &ob->pose->avs;
166                 dst = &pchan->mpath;
167         }
168         else {
169                 /* paths for object */
170                 avs = &ob->avs;
171                 dst = &ob->mpath;
172         }
173
174         /* avoid 0 size allocs */
175         if (avs->path_sf >= avs->path_ef) {
176                 BKE_reportf(reports, RPT_ERROR,
177                             "Motion Path frame extents invalid for %s (%d to %d).%s\n",
178                             (pchan) ? pchan->name : ob->id.name,
179                             avs->path_sf, avs->path_ef,
180                             (avs->path_sf == avs->path_ef) ? " Cannot have single-frame paths." : "");
181                 return NULL;
182         }
183
184         /* if there is already a motionpath, just return that,
185          * provided it's settings are ok (saves extra free+alloc)
186          */
187         if (*dst != NULL) {
188                 int expected_length = avs->path_ef - avs->path_sf;
189                 
190                 mpath = *dst;
191                 
192                 /* path is "valid" if length is valid, but must also be of the same length as is being requested */
193                 if ((mpath->start_frame != mpath->end_frame) && (mpath->length > 0)) {
194                         /* outer check ensures that we have some curve data for this path */
195                         if (mpath->length == expected_length) {
196                                 /* return/use this as it is already valid length */
197                                 return mpath;
198                         }
199                         else {
200                                 /* clear the existing path (as the range has changed), and reallocate below */
201                                 animviz_free_motionpath_cache(mpath);
202                         }
203                 }
204         }
205         else {
206                 /* create a new motionpath, and assign it */
207                 mpath = MEM_callocN(sizeof(bMotionPath), "bMotionPath");
208                 *dst = mpath;
209         }
210         
211         /* set settings from the viz settings */
212         mpath->start_frame = avs->path_sf;
213         mpath->end_frame = avs->path_ef;
214         
215         mpath->length = mpath->end_frame - mpath->start_frame;
216         
217         if (avs->path_bakeflag & MOTIONPATH_BAKE_HEADS)
218                 mpath->flag |= MOTIONPATH_FLAG_BHEAD;
219         else
220                 mpath->flag &= ~MOTIONPATH_FLAG_BHEAD;
221         
222         /* allocate a cache */
223         mpath->points = MEM_callocN(sizeof(bMotionPathVert) * mpath->length, "bMotionPathVerts");
224         
225         /* tag viz settings as currently having some path(s) which use it */
226         avs->path_bakeflag |= MOTIONPATH_BAKE_HAS_PATHS;
227         
228         /* return it */
229         return mpath;
230 }
231
232 /* ------------------- */
233
234 /* Motion path needing to be baked (mpt) */
235 typedef struct MPathTarget {
236         struct MPathTarget *next, *prev;
237         
238         bMotionPath *mpath;         /* motion path in question */
239         
240         Object *ob;                 /* source object */
241         bPoseChannel *pchan;        /* source posechannel (if applicable) */
242 } MPathTarget;
243
244 /* ........ */
245
246 /* get list of motion paths to be baked for the given object
247  *  - assumes the given list is ready to be used
248  */
249 /* TODO: it would be nice in future to be able to update objects dependent on these bones too? */
250 void animviz_get_object_motionpaths(Object *ob, ListBase *targets)
251 {
252         MPathTarget *mpt;
253         
254         /* object itself first */
255         if ((ob->avs.recalc & ANIMVIZ_RECALC_PATHS) && (ob->mpath)) {
256                 /* new target for object */
257                 mpt = MEM_callocN(sizeof(MPathTarget), "MPathTarget Ob");
258                 BLI_addtail(targets, mpt);
259                 
260                 mpt->mpath = ob->mpath;
261                 mpt->ob = ob;
262         }
263         
264         /* bones */
265         if ((ob->pose) && (ob->pose->avs.recalc & ANIMVIZ_RECALC_PATHS)) {
266                 bArmature *arm = ob->data;
267                 bPoseChannel *pchan;
268                 
269                 for (pchan = ob->pose->chanbase.first; pchan; pchan = pchan->next) {
270                         if ((pchan->bone) && (arm->layer & pchan->bone->layer) && (pchan->mpath)) {
271                                 /* new target for bone */
272                                 mpt = MEM_callocN(sizeof(MPathTarget), "MPathTarget PoseBone");
273                                 BLI_addtail(targets, mpt);
274                                 
275                                 mpt->mpath = pchan->mpath;
276                                 mpt->ob = ob;
277                                 mpt->pchan = pchan;
278                         }
279                 }
280         }
281 }
282
283 /* ........ */
284
285 /* Note on evaluation optimizations:
286  * Optimisations currently used here play tricks with the depsgraph in order to try and 
287  * evaluate as few objects as strictly necessary to get nicer performance under standard
288  * production conditions. For those people who really need the accurate version, 
289  * disable the ifdef (i.e. 1 -> 0) and comment out the call to motionpaths_calc_optimise_depsgraph()
290  */
291
292 /* tweak the object ordering to trick depsgraph into making MotionPath calculations run faster */
293 static void motionpaths_calc_optimise_depsgraph(Scene *scene, ListBase *targets)
294 {
295         Base *base, *baseNext;
296         MPathTarget *mpt;
297         
298         /* make sure our temp-tag isn't already in use */
299         for (base = scene->base.first; base; base = base->next)
300                 base->object->flag &= ~BA_TEMP_TAG;
301         
302         /* for each target, dump its object to the start of the list if it wasn't moved already */
303         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
304                 for (base = scene->base.first; base; base = baseNext) {
305                         baseNext = base->next;
306                         
307                         if ((base->object == mpt->ob) && !(mpt->ob->flag & BA_TEMP_TAG)) {
308                                 BLI_remlink(&scene->base, base);
309                                 BLI_addhead(&scene->base, base);
310                                 
311                                 mpt->ob->flag |= BA_TEMP_TAG;
312
313                                 /* we really don't need to continue anymore once this happens, but this line might really 'break' */
314                                 break;
315                         }
316                 }
317         }
318         
319         /* "brew me a list that's sorted a bit faster now depsy" */
320         DAG_scene_sort(G.main, scene);
321 }
322
323 /* update scene for current frame */
324 static void motionpaths_calc_update_scene(Scene *scene)
325 {
326 #if 1 // 'production' optimizations always on
327         Base *base, *last = NULL;
328         
329         /* only stuff that moves or needs display still */
330         DAG_scene_update_flags(G.main, scene, scene->lay, TRUE);
331         
332         /* find the last object with the tag 
333          * - all those afterwards are assumed to not be relevant for our calculations
334          */
335         /* optimize further by moving out... */
336         for (base = scene->base.first; base; base = base->next) {
337                 if (base->object->flag & BA_TEMP_TAG)
338                         last = base;
339         }
340         
341         /* perform updates for tagged objects */
342         /* XXX: this will break if rigs depend on scene or other data that
343          * is animated but not attached to/updatable from objects */
344         for (base = scene->base.first; base; base = base->next) {
345                 /* update this object */
346                 BKE_object_handle_update(scene, base->object);
347                 
348                 /* if this is the last one we need to update, let's stop to save some time */
349                 if (base == last)
350                         break;
351         }
352 #else // original, 'always correct' version
353           /* do all updates
354            *  - if this is too slow, resort to using a more efficient way
355            *    that doesn't force complete update, but for now, this is the
356            *    most accurate way!
357            */
358         BKE_scene_update_for_newframe(G.main, scene, scene->lay); /* XXX this is the best way we can get anything moving */
359 #endif
360 }
361
362 /* ........ */
363
364 /* perform baking for the targets on the current frame */
365 static void motionpaths_calc_bake_targets(Scene *scene, ListBase *targets)
366 {
367         MPathTarget *mpt;
368         
369         /* for each target, check if it can be baked on the current frame */
370         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
371                 bMotionPath *mpath = mpt->mpath;
372                 bMotionPathVert *mpv;
373                 
374                 /* current frame must be within the range the cache works for 
375                  *      - is inclusive of the first frame, but not the last otherwise we get buffer overruns
376                  */
377                 if ((CFRA < mpath->start_frame) || (CFRA >= mpath->end_frame))
378                         continue;
379                 
380                 /* get the relevant cache vert to write to */
381                 mpv = mpath->points + (CFRA - mpath->start_frame);
382                 
383                 /* pose-channel or object path baking? */
384                 if (mpt->pchan) {
385                         /* heads or tails */
386                         if (mpath->flag & MOTIONPATH_FLAG_BHEAD) {
387                                 copy_v3_v3(mpv->co, mpt->pchan->pose_head);
388                         }
389                         else {
390                                 copy_v3_v3(mpv->co, mpt->pchan->pose_tail);
391                         }
392                         
393                         /* result must be in worldspace */
394                         mul_m4_v3(mpt->ob->obmat, mpv->co);
395                 }
396                 else {
397                         /* worldspace object location */
398                         copy_v3_v3(mpv->co, mpt->ob->obmat[3]);
399                 }
400         }
401 }
402
403 /* Perform baking of the given object's and/or its bones' transforms to motion paths 
404  *      - scene: current scene
405  *      - ob: object whose flagged motionpaths should get calculated
406  *      - recalc: whether we need to
407  */
408 /* TODO: include reports pointer? */
409 void animviz_calc_motionpaths(Scene *scene, ListBase *targets)
410 {
411         MPathTarget *mpt;
412         int sfra, efra;
413         int cfra;
414         
415         /* sanity check */
416         if (ELEM(NULL, targets, targets->first))
417                 return;
418         
419         /* set frame values */
420         cfra = CFRA;
421         sfra = efra = cfra;
422         
423         /* TODO: this method could be improved...
424          * 1) max range for standard baking
425          * 2) minimum range for recalc baking (i.e. between keyframes, but how?) */
426         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
427                 /* try to increase area to do (only as much as needed) */
428                 sfra = MIN2(sfra, mpt->mpath->start_frame);
429                 efra = MAX2(efra, mpt->mpath->end_frame);
430         }
431         if (efra <= sfra) return;
432         
433         /* optimize the depsgraph for faster updates */
434         /* TODO: whether this is used should depend on some setting for the level of optimizations used */
435         motionpaths_calc_optimise_depsgraph(scene, targets);
436         
437         /* calculate path over requested range */
438         for (CFRA = sfra; CFRA <= efra; CFRA++) {
439                 /* update relevant data for new frame */
440                 motionpaths_calc_update_scene(scene);
441                 
442                 /* perform baking for targets */
443                 motionpaths_calc_bake_targets(scene, targets);
444         }
445         
446         /* reset original environment */
447         CFRA = cfra;
448         motionpaths_calc_update_scene(scene);
449         
450         /* clear recalc flags from targets */
451         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
452                 bAnimVizSettings *avs;
453                 
454                 /* get pointer to animviz settings for each target */
455                 if (mpt->pchan)
456                         avs = &mpt->ob->pose->avs;
457                 else
458                         avs = &mpt->ob->avs;
459                 
460                 /* clear the flag requesting recalculation of targets */
461                 avs->recalc &= ~ANIMVIZ_RECALC_PATHS;
462         }
463 }
464
465 /* ******************************************************************** */
466 /* Curve Paths - for curve deforms and/or curve following */
467
468 /* free curve path data 
469  * NOTE: frees the path itself!
470  * NOTE: this is increasingly inaccurate with non-uniform BevPoint subdivisions [#24633]
471  */
472 void free_path(Path *path)
473 {
474         if (path->data) MEM_freeN(path->data);
475         MEM_freeN(path);
476 }
477
478 /* calculate a curve-deform path for a curve 
479  *  - only called from displist.c -> do_makeDispListCurveTypes
480  */
481 void calc_curvepath(Object *ob)
482 {
483         BevList *bl;
484         BevPoint *bevp, *bevpn, *bevpfirst, *bevplast;
485         PathPoint *pp;
486         Curve *cu;
487         Nurb *nu;
488         Path *path;
489         float *fp, *dist, *maxdist, xyz[3];
490         float fac, d = 0, fac1, fac2;
491         int a, tot, cycl = 0;
492         ListBase *nurbs;
493         
494         /* in a path vertices are with equal differences: path->len = number of verts */
495         /* NOW WITH BEVELCURVE!!! */
496         
497         if (ob == NULL || ob->type != OB_CURVE) {
498                 return;
499         }
500         cu = ob->data;
501
502         if (cu->path) free_path(cu->path);
503         cu->path = NULL;
504         
505         /* weak! can only use first curve */
506         bl = cu->bev.first;
507         if (bl == NULL || !bl->nr) {
508                 return;
509         }
510
511         nurbs = BKE_curve_nurbs_get(cu);
512         nu = nurbs->first;
513
514         cu->path = path = MEM_callocN(sizeof(Path), "calc_curvepath");
515         
516         /* if POLY: last vertice != first vertice */
517         cycl = (bl->poly != -1);
518         
519         tot = cycl ? bl->nr : bl->nr - 1;
520         
521         path->len = tot + 1;
522         /* exception: vector handle paths and polygon paths should be subdivided at least a factor resolu */
523         if (path->len < nu->resolu * SEGMENTSU(nu)) {
524                 path->len = nu->resolu * SEGMENTSU(nu);
525         }
526         
527         dist = (float *)MEM_mallocN((tot + 1) * 4, "calcpathdist");
528
529         /* all lengths in *dist */
530         bevp = bevpfirst = (BevPoint *)(bl + 1);
531         fp = dist;
532         *fp = 0.0f;
533         for (a = 0; a < tot; a++) {
534                 fp++;
535                 if (cycl && a == tot - 1)
536                         sub_v3_v3v3(xyz, bevpfirst->vec, bevp->vec);
537                 else
538                         sub_v3_v3v3(xyz, (bevp + 1)->vec, bevp->vec);
539                 
540                 *fp = *(fp - 1) + len_v3(xyz);
541                 bevp++;
542         }
543         
544         path->totdist = *fp;
545         
546         /* the path verts  in path->data */
547         /* now also with TILT value */
548         pp = path->data = (PathPoint *)MEM_callocN(sizeof(PathPoint) * path->len, "pathdata");
549
550         bevp = bevpfirst;
551         bevpn = bevp + 1;
552         bevplast = bevpfirst + (bl->nr - 1);
553         fp = dist + 1;
554         maxdist = dist + tot;
555         fac = 1.0f / ((float)path->len - 1.0f);
556         fac = fac * path->totdist;
557         
558         for (a = 0; a < path->len; a++) {
559                 
560                 d = ((float)a) * fac;
561                 
562                 /* we're looking for location (distance) 'd' in the array */
563                 while ((d >= *fp) && fp < maxdist) {
564                         fp++;
565                         if (bevp < bevplast) bevp++;
566                         bevpn = bevp + 1;
567                         if (UNLIKELY(bevpn > bevplast)) {
568                                 bevpn = cycl ? bevpfirst : bevplast;
569                         }
570                 }
571                 
572                 fac1 = (*(fp) - d) / (*(fp) - *(fp - 1));
573                 fac2 = 1.0f - fac1;
574
575                 interp_v3_v3v3(pp->vec, bevp->vec, bevpn->vec, fac2);
576                 pp->vec[3] = fac1 * bevp->alfa   + fac2 * bevpn->alfa;
577                 pp->radius = fac1 * bevp->radius + fac2 * bevpn->radius;
578                 pp->weight = fac1 * bevp->weight + fac2 * bevpn->weight;
579                 interp_qt_qtqt(pp->quat, bevp->quat, bevpn->quat, fac2);
580                 normalize_qt(pp->quat);
581                 
582                 pp++;
583         }
584         
585         MEM_freeN(dist);
586 }
587
588 static int interval_test(const int min, const int max, int p1, const int cycl)
589 {
590         if (cycl) {
591                 if      (p1 < min) p1 = ((p1 - min) % (max - min + 1)) + max + 1;
592                 else if (p1 > max) p1 = ((p1 - min) % (max - min + 1)) + min;
593         }
594         else {
595                 if      (p1 < min) p1 = min;
596                 else if (p1 > max) p1 = max;
597         }
598         return p1;
599 }
600
601
602 /* calculate the deformation implied by the curve path at a given parametric position,
603  * and returns whether this operation succeeded.
604  *
605  * note: ctime is normalized range <0-1>
606  *
607  * returns OK: 1/0
608  */
609 int where_on_path(Object *ob, float ctime, float vec[4], float dir[3], float quat[4], float *radius, float *weight)
610 {
611         Curve *cu;
612         Nurb *nu;
613         BevList *bl;
614         Path *path;
615         PathPoint *pp, *p0, *p1, *p2, *p3;
616         float fac;
617         float data[4];
618         int cycl = 0, s0, s1, s2, s3;
619
620         if (ob == NULL || ob->type != OB_CURVE) return 0;
621         cu = ob->data;
622         if (cu->path == NULL || cu->path->data == NULL) {
623                 printf("no path!\n");
624                 return 0;
625         }
626         path = cu->path;
627         pp = path->data;
628         
629         /* test for cyclic */
630         bl = cu->bev.first;
631         if (!bl) return 0;
632         if (!bl->nr) return 0;
633         if (bl->poly > -1) cycl = 1;
634
635         ctime *= (path->len - 1);
636         
637         s1 = (int)floor(ctime);
638         fac = (float)(s1 + 1) - ctime;
639
640         /* path->len is corected for cyclic */
641         s0 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 - 1, cycl);
642         s1 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1, cycl);
643         s2 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 + 1, cycl);
644         s3 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 + 2, cycl);
645
646         p0 = pp + s0;
647         p1 = pp + s1;
648         p2 = pp + s2;
649         p3 = pp + s3;
650
651         /* note, commented out for follow constraint */
652         //if (cu->flag & CU_FOLLOW) {
653
654         key_curve_tangent_weights(1.0f - fac, data, KEY_BSPLINE);
655
656         interp_v3_v3v3v3v3(dir, p0->vec, p1->vec, p2->vec, p3->vec, data);
657
658         /* make compatible with vectoquat */
659         negate_v3(dir);
660         //}
661         
662         nu = cu->nurb.first;
663
664         /* make sure that first and last frame are included in the vectors here  */
665         if (nu->type == CU_POLY) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_LINEAR);
666         else if (nu->type == CU_BEZIER) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_LINEAR);
667         else if (s0 == s1 || p2 == p3) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_CARDINAL);
668         else key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_BSPLINE);
669
670         vec[0] = data[0] * p0->vec[0] + data[1] * p1->vec[0] + data[2] * p2->vec[0] + data[3] * p3->vec[0]; /* X */
671         vec[1] = data[0] * p0->vec[1] + data[1] * p1->vec[1] + data[2] * p2->vec[1] + data[3] * p3->vec[1]; /* Y */
672         vec[2] = data[0] * p0->vec[2] + data[1] * p1->vec[2] + data[2] * p2->vec[2] + data[3] * p3->vec[2]; /* Z */
673         vec[3] = data[0] * p0->vec[3] + data[1] * p1->vec[3] + data[2] * p2->vec[3] + data[3] * p3->vec[3]; /* Tilt, should not be needed since we have quat still used */
674
675         if (quat) {
676                 float totfac, q1[4], q2[4];
677
678                 totfac = data[0] + data[3];
679                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(q1, p0->quat, p3->quat, data[3] / totfac);
680                 else copy_qt_qt(q1, p1->quat);
681
682                 totfac = data[1] + data[2];
683                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(q2, p1->quat, p2->quat, data[2] / totfac);
684                 else copy_qt_qt(q2, p3->quat);
685
686                 totfac = data[0] + data[1] + data[2] + data[3];
687                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(quat, q1, q2, (data[1] + data[2]) / totfac);
688                 else copy_qt_qt(quat, q2);
689         }
690
691         if (radius)
692                 *radius = data[0] * p0->radius + data[1] * p1->radius + data[2] * p2->radius + data[3] * p3->radius;
693
694         if (weight)
695                 *weight = data[0] * p0->weight + data[1] * p1->weight + data[2] * p2->weight + data[3] * p3->weight;
696
697         return 1;
698 }
699
700 /* ******************************************************************** */
701 /* Dupli-Geometry */
702
703 static DupliObject *new_dupli_object(ListBase *lb, Object *ob, float mat[][4], int lay, int index, int par_index, int type, short animated)
704 {
705         DupliObject *dob = MEM_callocN(sizeof(DupliObject), "dupliobject");
706         
707         BLI_addtail(lb, dob);
708         dob->ob = ob;
709         copy_m4_m4(dob->mat, mat);
710         copy_m4_m4(dob->omat, ob->obmat);
711         dob->origlay = ob->lay;
712         dob->index = index;
713         dob->particle_index = par_index;
714         dob->type = type;
715         dob->animated = (type == OB_DUPLIGROUP) && animated;
716         ob->lay = lay;
717         
718         return dob;
719 }
720
721 static void group_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *ob, int par_index,
722                             int level, short animated, short update)
723 {
724         DupliObject *dob;
725         Group *group;
726         GroupObject *go;
727         float mat[4][4], tmat[4][4];
728         
729         if (ob->dup_group == NULL) return;
730         group = ob->dup_group;
731         
732         /* simple preventing of too deep nested groups */
733         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
734         
735         /* handles animated groups, and */
736
737         /* we need to check update for objects that are not in scene... */
738         if (update) {
739                 /* note: update is optional because we don't always need object
740                  * transformations to be correct. Also fixes bug [#29616]. */
741                 group_handle_recalc_and_update(scene, ob, group);
742         }
743
744         animated = animated || group_is_animated(ob, group);
745         
746         for (go = group->gobject.first; go; go = go->next) {
747                 /* note, if you check on layer here, render goes wrong... it still deforms verts and uses parent imat */
748                 if (go->ob != ob) {
749                         
750                         /* group dupli offset, should apply after everything else */
751                         if (!is_zero_v3(group->dupli_ofs)) {
752                                 copy_m4_m4(tmat, go->ob->obmat);
753                                 sub_v3_v3v3(tmat[3], tmat[3], group->dupli_ofs);
754                                 mult_m4_m4m4(mat, ob->obmat, tmat);
755                         }
756                         else {
757                                 mult_m4_m4m4(mat, ob->obmat, go->ob->obmat);
758                         }
759                         
760                         dob = new_dupli_object(lb, go->ob, mat, ob->lay, 0, par_index, OB_DUPLIGROUP, animated);
761
762                         /* check the group instance and object layers match, also that the object visible flags are ok. */
763                         if ((dob->origlay & group->layer) == 0 ||
764                             ((G.is_rendering == FALSE) && dob->ob->restrictflag & OB_RESTRICT_VIEW) ||
765                             ((G.is_rendering == TRUE)  && dob->ob->restrictflag & OB_RESTRICT_RENDER))
766                         {
767                                 dob->no_draw = TRUE;
768                         }
769                         else {
770                                 dob->no_draw = FALSE;
771                         }
772
773                         if (go->ob->transflag & OB_DUPLI) {
774                                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->mat);
775                                 object_duplilist_recursive(&group->id, scene, go->ob, lb, ob->obmat, par_index, level + 1, animated, update);
776                                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->omat);
777                         }
778                 }
779         }
780 }
781
782 static void frames_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *ob, int par_index, int level, short animated)
783 {
784         extern int enable_cu_speed; /* object.c */
785         Object copyob;
786         int cfrao = scene->r.cfra;
787         int dupend = ob->dupend;
788         
789         /* simple prevention of too deep nested groups */
790         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
791         
792         /* if we don't have any data/settings which will lead to object movement,
793          * don't waste time trying, as it will all look the same...
794          */
795         if (ob->parent == NULL && ob->constraints.first == NULL && ob->adt == NULL)
796                 return;
797         
798         /* make a copy of the object's original data (before any dupli-data overwrites it) 
799          * as we'll need this to keep track of unkeyed data
800          *      - this doesn't take into account other data that can be reached from the object,
801          *        for example it's shapekeys or bones, hence the need for an update flush at the end
802          */
803         copyob = *ob;
804         
805         /* duplicate over the required range */
806         if (ob->transflag & OB_DUPLINOSPEED) enable_cu_speed = 0;
807         
808         for (scene->r.cfra = ob->dupsta; scene->r.cfra <= dupend; scene->r.cfra++) {
809                 short ok = 1;
810                 
811                 /* - dupoff = how often a frames within the range shouldn't be made into duplis
812                  * - dupon = the length of each "skipping" block in frames
813                  */
814                 if (ob->dupoff) {
815                         ok = scene->r.cfra - ob->dupsta;
816                         ok = ok % (ob->dupon + ob->dupoff);
817                         ok = (ok < ob->dupon);
818                 }
819                 
820                 if (ok) {       
821                         DupliObject *dob;
822                         
823                         /* WARNING: doing animation updates in this way is not terribly accurate, as the dependencies
824                          * and/or other objects which may affect this object's transforms are not updated either.
825                          * However, this has always been the way that this worked (i.e. pre 2.5), so I guess that it'll be fine!
826                          */
827                         BKE_animsys_evaluate_animdata(scene, &ob->id, ob->adt, (float)scene->r.cfra, ADT_RECALC_ANIM); /* ob-eval will do drivers, so we don't need to do them */
828                         BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, (float)scene->r.cfra);
829                         
830                         dob = new_dupli_object(lb, ob, ob->obmat, ob->lay, scene->r.cfra, par_index, OB_DUPLIFRAMES, animated);
831                         copy_m4_m4(dob->omat, copyob.obmat);
832                 }
833         }
834
835         enable_cu_speed = 1;
836         
837         /* reset frame to original frame, then re-evaluate animation as above 
838          * as 2.5 animation data may have far-reaching consequences
839          */
840         scene->r.cfra = cfrao;
841         
842         BKE_animsys_evaluate_animdata(scene, &ob->id, ob->adt, (float)scene->r.cfra, ADT_RECALC_ANIM); /* ob-eval will do drivers, so we don't need to do them */
843         BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, (float)scene->r.cfra);
844         
845         /* but, to make sure unkeyed object transforms are still sane, 
846          * let's copy object's original data back over
847          */
848         *ob = copyob;
849 }
850
851 typedef struct VertexDupliData {
852         ID *id; /* scene or group, for recursive loops */
853         int level;
854         short animated;
855         short update;
856         ListBase *lb;
857         float pmat[4][4];
858         float obmat[4][4]; /* Only used for dupliverts inside dupligroups, where the ob->obmat is modified */
859         Scene *scene;
860         Object *ob, *par;
861         float (*orco)[3];
862         int par_index;
863 } VertexDupliData;
864
865 /* ------------- */
866
867 static void vertex_dupli__mapFunc(void *userData, int index, const float co[3],
868                                   const float no_f[3], const short no_s[3])
869 {
870         DupliObject *dob;
871         VertexDupliData *vdd = userData;
872         float vec[3], q2[4], mat[3][3], tmat[4][4], obmat[4][4];
873         int origlay;
874         
875         mul_v3_m4v3(vec, vdd->pmat, co);
876         sub_v3_v3(vec, vdd->pmat[3]);
877         add_v3_v3(vec, vdd->obmat[3]);
878         
879         copy_m4_m4(obmat, vdd->obmat);
880         copy_v3_v3(obmat[3], vec);
881         
882         if (vdd->par->transflag & OB_DUPLIROT) {
883                 if (no_f) {
884                         vec[0] = -no_f[0]; vec[1] = -no_f[1]; vec[2] = -no_f[2];
885                 }
886                 else if (no_s) {
887                         vec[0] = -no_s[0]; vec[1] = -no_s[1]; vec[2] = -no_s[2];
888                 }
889                 
890                 vec_to_quat(q2, vec, vdd->ob->trackflag, vdd->ob->upflag);
891                 
892                 quat_to_mat3(mat, q2);
893                 copy_m4_m4(tmat, obmat);
894                 mul_m4_m4m3(obmat, tmat, mat);
895         }
896
897         origlay = vdd->ob->lay;
898         
899         dob = new_dupli_object(vdd->lb, vdd->ob, obmat, vdd->par->lay, index, vdd->par_index, OB_DUPLIVERTS, vdd->animated);
900
901         /* restore the original layer so that each dupli will have proper dob->origlay */
902         vdd->ob->lay = origlay;
903
904         if (vdd->orco)
905                 copy_v3_v3(dob->orco, vdd->orco[index]);
906         
907         if (vdd->ob->transflag & OB_DUPLI) {
908                 float tmpmat[4][4];
909                 copy_m4_m4(tmpmat, vdd->ob->obmat);
910                 copy_m4_m4(vdd->ob->obmat, obmat); /* pretend we are really this mat */
911                 object_duplilist_recursive((ID *)vdd->id, vdd->scene, vdd->ob, vdd->lb, obmat, vdd->par_index, vdd->level + 1, vdd->animated, vdd->update);
912                 copy_m4_m4(vdd->ob->obmat, tmpmat);
913         }
914 }
915
916 static void vertex_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int par_index,
917                              int level, short animated, short update)
918 {
919         Object *ob, *ob_iter;
920         Mesh *me = par->data;
921         Base *base = NULL;
922         DerivedMesh *dm;
923         VertexDupliData vdd;
924         Scene *sce = NULL;
925         Group *group = NULL;
926         GroupObject *go = NULL;
927         BMEditMesh *em;
928         float vec[3], no[3], pmat[4][4];
929         int totvert, a, oblay;
930         unsigned int lay;
931         
932         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
933         
934         /* simple preventing of too deep nested groups */
935         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
936         
937         em = BMEdit_FromObject(par);
938         
939         if (em) {
940                 dm = editbmesh_get_derived_cage(scene, par, em, CD_MASK_BAREMESH);
941         }
942         else
943                 dm = mesh_get_derived_deform(scene, par, CD_MASK_BAREMESH);
944         
945         if (G.is_rendering) {
946                 vdd.orco = (float(*)[3])BKE_mesh_orco_verts_get(par);
947                 BKE_mesh_orco_verts_transform(me, vdd.orco, me->totvert, 0);
948         }
949         else
950                 vdd.orco = NULL;
951         
952         totvert = dm->getNumVerts(dm);
953
954         /* having to loop on scene OR group objects is NOT FUN */
955         if (GS(id->name) == ID_SCE) {
956                 sce = (Scene *)id;
957                 lay = sce->lay;
958                 base = sce->base.first;
959         }
960         else {
961                 group = (Group *)id;
962                 lay = group->layer;
963                 go = group->gobject.first;
964         }
965         
966         /* Start looping on Scene OR Group objects */
967         while (base || go) { 
968                 if (sce) {
969                         ob_iter = base->object;
970                         oblay = base->lay;
971                 }
972                 else {
973                         ob_iter = go->ob;
974                         oblay = ob_iter->lay;
975                 }
976                 
977                 if (lay & oblay && scene->obedit != ob_iter) {
978                         ob = ob_iter->parent;
979                         while (ob) {
980                                 if (ob == par) {
981                                         ob = ob_iter;
982                                         /* End Scene/Group object loop, below is generic */
983                                         
984                                         
985                                         /* par_space_mat - only used for groups so we can modify the space dupli's are in
986                                          * when par_space_mat is NULL ob->obmat can be used instead of ob__obmat
987                                          */
988                                         if (par_space_mat)
989                                                 mult_m4_m4m4(vdd.obmat, par_space_mat, ob->obmat);
990                                         else
991                                                 copy_m4_m4(vdd.obmat, ob->obmat);
992
993                                         vdd.id = id;
994                                         vdd.level = level;
995                                         vdd.animated = animated;
996                                         vdd.update = update;
997                                         vdd.lb = lb;
998                                         vdd.ob = ob;
999                                         vdd.scene = scene;
1000                                         vdd.par = par;
1001                                         copy_m4_m4(vdd.pmat, pmat);
1002                                         vdd.par_index = par_index;
1003                                         
1004                                         /* mballs have a different dupli handling */
1005                                         if (ob->type != OB_MBALL) ob->flag |= OB_DONE;  /* doesnt render */
1006
1007                                         if (me->edit_btmesh) {
1008                                                 dm->foreachMappedVert(dm, vertex_dupli__mapFunc, (void *) &vdd);
1009                                         }
1010                                         else {
1011                                                 for (a = 0; a < totvert; a++) {
1012                                                         dm->getVertCo(dm, a, vec);
1013                                                         dm->getVertNo(dm, a, no);
1014                                                         
1015                                                         vertex_dupli__mapFunc(&vdd, a, vec, no, NULL);
1016                                                 }
1017                                         }
1018                                         if (sce) {
1019                                                 /* Set proper layer in case of scene looping,
1020                                                  * in case of groups the object layer will be
1021                                                  * changed when it's duplicated due to the
1022                                                  * group duplication.
1023                                                  */
1024                                                 ob->lay = vdd.par->lay;
1025                                         }
1026                                         
1027                                         break;
1028                                 }
1029                                 ob = ob->parent;
1030                         }
1031                 }
1032                 if (sce) base = base->next;     /* scene loop */
1033                 else go = go->next;             /* group loop */
1034         }
1035
1036         if (vdd.orco)
1037                 MEM_freeN(vdd.orco);
1038         dm->release(dm);
1039 }
1040
1041 static void face_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int par_index,
1042                            int level, short animated, short update)
1043 {
1044         Object *ob, *ob_iter;
1045         Base *base = NULL;
1046         DupliObject *dob;
1047         DerivedMesh *dm;
1048         Mesh *me = par->data;
1049         MLoopUV *mloopuv;
1050         MPoly *mpoly, *mp;
1051         MLoop *mloop;
1052         MVert *mvert;
1053         float pmat[4][4], imat[3][3], (*orco)[3] = NULL, w;
1054         int lay, oblay, totface, a;
1055         Scene *sce = NULL;
1056         Group *group = NULL;
1057         GroupObject *go = NULL;
1058         BMEditMesh *em;
1059         float ob__obmat[4][4]; /* needed for groups where the object matrix needs to be modified */
1060         
1061         /* simple preventing of too deep nested groups */
1062         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1063         
1064         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
1065         em = BMEdit_FromObject(par);
1066
1067         if (em) {
1068                 dm = editbmesh_get_derived_cage(scene, par, em, CD_MASK_BAREMESH);
1069         }
1070         else {
1071                 dm = mesh_get_derived_deform(scene, par, CD_MASK_BAREMESH);
1072         }
1073
1074         totface = dm->getNumPolys(dm);
1075         mpoly = dm->getPolyArray(dm);
1076         mloop = dm->getLoopArray(dm);
1077         mvert = dm->getVertArray(dm);
1078
1079         if (G.is_rendering) {
1080
1081                 orco = (float(*)[3])BKE_mesh_orco_verts_get(par);
1082                 BKE_mesh_orco_verts_transform(me, orco, me->totvert, 0);
1083                 mloopuv = me->mloopuv;
1084         }
1085         else {
1086                 orco = NULL;
1087                 mloopuv = NULL;
1088         }
1089         
1090         /* having to loop on scene OR group objects is NOT FUN */
1091         if (GS(id->name) == ID_SCE) {
1092                 sce = (Scene *)id;
1093                 lay = sce->lay;
1094                 base = sce->base.first;
1095         }
1096         else {
1097                 group = (Group *)id;
1098                 lay = group->layer;
1099                 go = group->gobject.first;
1100         }
1101         
1102         /* Start looping on Scene OR Group objects */
1103         while (base || go) { 
1104                 if (sce) {
1105                         ob_iter = base->object;
1106                         oblay = base->lay;
1107                 }
1108                 else {
1109                         ob_iter = go->ob;
1110                         oblay = ob_iter->lay;
1111                 }
1112                 
1113                 if (lay & oblay && scene->obedit != ob_iter) {
1114                         ob = ob_iter->parent;
1115                         while (ob) {
1116                                 if (ob == par) {
1117                                         ob = ob_iter;
1118                                         /* End Scene/Group object loop, below is generic */
1119                                         
1120                                         /* par_space_mat - only used for groups so we can modify the space dupli's are in
1121                                          * when par_space_mat is NULL ob->obmat can be used instead of ob__obmat
1122                                          */
1123                                         if (par_space_mat)
1124                                                 mult_m4_m4m4(ob__obmat, par_space_mat, ob->obmat);
1125                                         else
1126                                                 copy_m4_m4(ob__obmat, ob->obmat);
1127                                         
1128                                         copy_m3_m4(imat, ob->parentinv);
1129                                                 
1130                                         /* mballs have a different dupli handling */
1131                                         if (ob->type != OB_MBALL) ob->flag |= OB_DONE;  /* doesnt render */
1132
1133                                         for (a = 0, mp = mpoly; a < totface; a++, mp++) {
1134                                                 int mv1;
1135                                                 int mv2;
1136                                                 int mv3;
1137                                                 /* int mv4; */ /* UNUSED */
1138                                                 float *v1;
1139                                                 float *v2;
1140                                                 float *v3;
1141                                                 /* float *v4; */ /* UNUSED */
1142                                                 float cent[3], quat[4], mat[3][3], mat3[3][3], tmat[4][4], obmat[4][4];
1143                                                 MLoop *loopstart = mloop + mp->loopstart;
1144
1145                                                 if (mp->totloop < 3) {
1146                                                         /* highly unlikely but to be safe */
1147                                                         continue;
1148                                                 }
1149                                                 else {
1150                                                         v1 = mvert[(mv1 = loopstart[0].v)].co;
1151                                                         v2 = mvert[(mv2 = loopstart[1].v)].co;
1152                                                         v3 = mvert[(mv3 = loopstart[2].v)].co;
1153 #if 0
1154                                                         if (mp->totloop > 3) {
1155                                                                 v4 = mvert[(mv4 = loopstart[3].v)].co;
1156                                                         }
1157 #endif
1158                                                 }
1159
1160                                                 /* translation */
1161                                                 BKE_mesh_calc_poly_center(mp, loopstart, mvert, cent);
1162
1163                                                 mul_m4_v3(pmat, cent);
1164                                                 
1165                                                 sub_v3_v3v3(cent, cent, pmat[3]);
1166                                                 add_v3_v3(cent, ob__obmat[3]);
1167                                                 
1168                                                 copy_m4_m4(obmat, ob__obmat);
1169                                                 
1170                                                 copy_v3_v3(obmat[3], cent);
1171                                                 
1172                                                 /* rotation */
1173                                                 tri_to_quat(quat, v1, v2, v3);
1174                                                 quat_to_mat3(mat, quat);
1175                                                 
1176                                                 /* scale */
1177                                                 if (par->transflag & OB_DUPLIFACES_SCALE) {
1178                                                         float size = BKE_mesh_calc_poly_area(mp, loopstart, mvert, NULL);
1179                                                         size = sqrtf(size) * par->dupfacesca;
1180                                                         mul_m3_fl(mat, size);
1181                                                 }
1182                                                 
1183                                                 copy_m3_m3(mat3, mat);
1184                                                 mul_m3_m3m3(mat, imat, mat3);
1185                                                 
1186                                                 copy_m4_m4(tmat, obmat);
1187                                                 mul_m4_m4m3(obmat, tmat, mat);
1188                                                 
1189                                                 dob = new_dupli_object(lb, ob, obmat, par->lay, a, par_index, OB_DUPLIFACES, animated);
1190                                                 if (G.is_rendering) {
1191                                                         w = 1.0f / (float)mp->totloop;
1192
1193                                                         if (orco) {
1194                                                                 int j;
1195                                                                 for (j = 0; j < mpoly->totloop; j++) {
1196                                                                         madd_v3_v3fl(dob->orco, orco[loopstart[j].v], w);
1197                                                                 }
1198                                                         }
1199
1200                                                         if (mloopuv) {
1201                                                                 int j;
1202                                                                 for (j = 0; j < mpoly->totloop; j++) {
1203                                                                         madd_v2_v2fl(dob->orco, mloopuv[loopstart[j].v].uv, w);
1204                                                                 }
1205                                                         }
1206                                                 }
1207                                                 
1208                                                 if (ob->transflag & OB_DUPLI) {
1209                                                         float tmpmat[4][4];
1210                                                         copy_m4_m4(tmpmat, ob->obmat);
1211                                                         copy_m4_m4(ob->obmat, obmat); /* pretend we are really this mat */
1212                                                         object_duplilist_recursive((ID *)id, scene, ob, lb, ob->obmat, par_index, level + 1, animated, update);
1213                                                         copy_m4_m4(ob->obmat, tmpmat);
1214                                                 }
1215                                         }
1216                                         
1217                                         break;
1218                                 }
1219                                 ob = ob->parent;
1220                         }
1221                 }
1222                 if (sce) base = base->next;     /* scene loop */
1223                 else go = go->next;             /* group loop */
1224         }
1225
1226         if (orco)
1227                 MEM_freeN(orco);
1228         
1229         dm->release(dm);
1230 }
1231
1232 static void new_particle_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int UNUSED(par_index), ParticleSystem *psys,
1233                                    int level, short animated, short update)
1234 {
1235         GroupObject *go;
1236         Object *ob = NULL, **oblist = NULL, obcopy, *obcopylist = NULL;
1237         DupliObject *dob;
1238         ParticleDupliWeight *dw;
1239         ParticleSettings *part;
1240         ParticleData *pa;
1241         ChildParticle *cpa = NULL;
1242         ParticleKey state;
1243         ParticleCacheKey *cache;
1244         float ctime, pa_time, scale = 1.0f;
1245         float tmat[4][4], mat[4][4], pamat[4][4], vec[3], size = 0.0;
1246         float (*obmat)[4], (*oldobmat)[4];
1247         int a, b, counter, index, hair = 0;
1248         int totpart, totchild, totgroup = 0 /*, pa_num */;
1249
1250         int no_draw_flag = PARS_UNEXIST;
1251
1252         if (psys == NULL) return;
1253         
1254         /* simple preventing of too deep nested groups */
1255         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1256         
1257         part = psys->part;
1258
1259         if (part == NULL)
1260                 return;
1261
1262         if (!psys_check_enabled(par, psys))
1263                 return;
1264
1265         if (G.is_rendering == FALSE)
1266                 no_draw_flag |= PARS_NO_DISP;
1267         
1268         ctime = BKE_scene_frame_get(scene); /* NOTE: in old animsys, used parent object's timeoffset... */
1269
1270         totpart = psys->totpart;
1271         totchild = psys->totchild;
1272
1273         BLI_srandom(31415926 + psys->seed);
1274
1275         if ((psys->renderdata || part->draw_as == PART_DRAW_REND) && ELEM(part->ren_as, PART_DRAW_OB, PART_DRAW_GR)) {
1276                 ParticleSimulationData sim = {NULL};
1277                 sim.scene = scene;
1278                 sim.ob = par;
1279                 sim.psys = psys;
1280                 sim.psmd = psys_get_modifier(par, psys);
1281                 /* make sure emitter imat is in global coordinates instead of render view coordinates */
1282                 invert_m4_m4(par->imat, par->obmat);
1283
1284                 /* first check for loops (particle system object used as dupli object) */
1285                 if (part->ren_as == PART_DRAW_OB) {
1286                         if (ELEM(part->dup_ob, NULL, par))
1287                                 return;
1288                 }
1289                 else { /*PART_DRAW_GR */
1290                         if (part->dup_group == NULL || part->dup_group->gobject.first == NULL)
1291                                 return;
1292
1293                         if (BLI_findptr(&part->dup_group->gobject, par, offsetof(GroupObject, ob))) {
1294                                 return;
1295                         }
1296                 }
1297
1298                 /* if we have a hair particle system, use the path cache */
1299                 if (part->type == PART_HAIR) {
1300                         if (psys->flag & PSYS_HAIR_DONE)
1301                                 hair = (totchild == 0 || psys->childcache) && psys->pathcache;
1302                         if (!hair)
1303                                 return;
1304                         
1305                         /* we use cache, update totchild according to cached data */
1306                         totchild = psys->totchildcache;
1307                         totpart = psys->totcached;
1308                 }
1309
1310                 psys_check_group_weights(part);
1311
1312                 psys->lattice = psys_get_lattice(&sim);
1313
1314                 /* gather list of objects or single object */
1315                 if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1316                         if (update) {
1317                                 group_handle_recalc_and_update(scene, par, part->dup_group);
1318                         }
1319
1320                         if (part->draw & PART_DRAW_COUNT_GR) {
1321                                 for (dw = part->dupliweights.first; dw; dw = dw->next)
1322                                         totgroup += dw->count;
1323                         }
1324                         else {
1325                                 for (go = part->dup_group->gobject.first; go; go = go->next)
1326                                         totgroup++;
1327                         }
1328
1329                         /* we also copy the actual objects to restore afterwards, since
1330                          * BKE_object_where_is_calc_time will change the object which breaks transform */
1331                         oblist = MEM_callocN(totgroup * sizeof(Object *), "dupgroup object list");
1332                         obcopylist = MEM_callocN(totgroup * sizeof(Object), "dupgroup copy list");
1333
1334                         
1335                         if (part->draw & PART_DRAW_COUNT_GR && totgroup) {
1336                                 dw = part->dupliweights.first;
1337
1338                                 for (a = 0; a < totgroup; dw = dw->next) {
1339                                         for (b = 0; b < dw->count; b++, a++) {
1340                                                 oblist[a] = dw->ob;
1341                                                 obcopylist[a] = *dw->ob;
1342                                         }
1343                                 }
1344                         }
1345                         else {
1346                                 go = part->dup_group->gobject.first;
1347                                 for (a = 0; a < totgroup; a++, go = go->next) {
1348                                         oblist[a] = go->ob;
1349                                         obcopylist[a] = *go->ob;
1350                                 }
1351                         }
1352                 }
1353                 else {
1354                         ob = part->dup_ob;
1355                         obcopy = *ob;
1356                 }
1357
1358                 if (totchild == 0 || part->draw & PART_DRAW_PARENT)
1359                         a = 0;
1360                 else
1361                         a = totpart;
1362
1363                 index = 0;
1364                 for (pa = psys->particles, counter = 0; a < totpart + totchild; a++, pa++, counter++) {
1365                         if (a < totpart) {
1366                                 /* handle parent particle */
1367                                 if (pa->flag & no_draw_flag)
1368                                         continue;
1369
1370                                 /* pa_num = pa->num; */ /* UNUSED */
1371                                 pa_time = pa->time;
1372                                 size = pa->size;
1373                         }
1374                         else {
1375                                 /* handle child particle */
1376                                 cpa = &psys->child[a - totpart];
1377
1378                                 /* pa_num = a; */ /* UNUSED */
1379                                 pa_time = psys->particles[cpa->parent].time;
1380                                 size = psys_get_child_size(psys, cpa, ctime, NULL);
1381                         }
1382
1383                         /* some hair paths might be non-existent so they can't be used for duplication */
1384                         if (hair &&
1385                             ((a < totpart && psys->pathcache[a]->steps < 0) ||
1386                              (a >= totpart && psys->childcache[a - totpart]->steps < 0)))
1387                         {
1388                                 continue;
1389                         }
1390
1391                         if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1392                                 /* prevent divide by zero below [#28336] */
1393                                 if (totgroup == 0)
1394                                         continue;
1395
1396                                 /* for groups, pick the object based on settings */
1397                                 if (part->draw & PART_DRAW_RAND_GR)
1398                                         b = BLI_rand() % totgroup;
1399                                 else
1400                                         b = a % totgroup;
1401
1402                                 ob = oblist[b];
1403                                 obmat = oblist[b]->obmat;
1404                                 oldobmat = obcopylist[b].obmat;
1405                         }
1406                         else {
1407                                 obmat = ob->obmat;
1408                                 oldobmat = obcopy.obmat;
1409                         }
1410
1411                         if (hair) {
1412                                 /* hair we handle separate and compute transform based on hair keys */
1413                                 if (a < totpart) {
1414                                         cache = psys->pathcache[a];
1415                                         psys_get_dupli_path_transform(&sim, pa, NULL, cache, pamat, &scale);
1416                                 }
1417                                 else {
1418                                         cache = psys->childcache[a - totpart];
1419                                         psys_get_dupli_path_transform(&sim, NULL, cpa, cache, pamat, &scale);
1420                                 }
1421
1422                                 copy_v3_v3(pamat[3], cache->co);
1423                                 pamat[3][3] = 1.0f;
1424                                 
1425                         }
1426                         else {
1427                                 /* first key */
1428                                 state.time = ctime;
1429                                 if (psys_get_particle_state(&sim, a, &state, 0) == 0) {
1430                                         continue;
1431                                 }
1432                                 else {
1433                                         float tquat[4];
1434                                         normalize_qt_qt(tquat, state.rot);
1435                                         quat_to_mat4(pamat, tquat);
1436                                         copy_v3_v3(pamat[3], state.co);
1437                                         pamat[3][3] = 1.0f;
1438                                 }
1439                         }
1440
1441                         if (part->ren_as == PART_DRAW_GR && psys->part->draw & PART_DRAW_WHOLE_GR) {
1442                                 for (go = part->dup_group->gobject.first, b = 0; go; go = go->next, b++) {
1443
1444                                         copy_m4_m4(tmat, oblist[b]->obmat);
1445                                         /* apply particle scale */
1446                                         mul_mat3_m4_fl(tmat, size * scale);
1447                                         mul_v3_fl(tmat[3], size * scale);
1448                                         /* group dupli offset, should apply after everything else */
1449                                         if (!is_zero_v3(part->dup_group->dupli_ofs))
1450                                                 sub_v3_v3v3(tmat[3], tmat[3], part->dup_group->dupli_ofs);
1451                                         /* individual particle transform */
1452                                         mult_m4_m4m4(tmat, pamat, tmat);
1453
1454                                         if (par_space_mat)
1455                                                 mult_m4_m4m4(mat, par_space_mat, tmat);
1456                                         else
1457                                                 copy_m4_m4(mat, tmat);
1458
1459                                         dob = new_dupli_object(lb, go->ob, mat, par->lay, counter, index, OB_DUPLIPARTS, animated);
1460                                         copy_m4_m4(dob->omat, obcopylist[b].obmat);
1461                                         if (G.is_rendering)
1462                                                 psys_get_dupli_texture(psys, part, sim.psmd, pa, cpa, dob->uv, dob->orco);
1463                                 }
1464                         }
1465                         else {
1466                                 /* to give ipos in object correct offset */
1467                                 BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, ctime - pa_time);
1468
1469                                 copy_v3_v3(vec, obmat[3]);
1470                                 obmat[3][0] = obmat[3][1] = obmat[3][2] = 0.0f;
1471
1472                                 /* particle rotation uses x-axis as the aligned axis, so pre-rotate the object accordingly */
1473                                 if ((part->draw & PART_DRAW_ROTATE_OB) == 0) {
1474                                         float xvec[3], q[4], size_mat[4][4], original_size[3];
1475
1476                                         mat4_to_size(original_size, obmat);
1477                                         size_to_mat4(size_mat, original_size);
1478
1479                                         xvec[0] = -1.f;
1480                                         xvec[1] = xvec[2] = 0;
1481                                         vec_to_quat(q, xvec, ob->trackflag, ob->upflag);
1482                                         quat_to_mat4(obmat, q);
1483                                         obmat[3][3] = 1.0f;
1484                                         
1485                                         /* add scaling if requested */
1486                                         if ((part->draw & PART_DRAW_NO_SCALE_OB) == 0)
1487                                                 mult_m4_m4m4(obmat, obmat, size_mat);
1488                                 }
1489                                 else if (part->draw & PART_DRAW_NO_SCALE_OB) {
1490                                         /* remove scaling */
1491                                         float size_mat[4][4], original_size[3];
1492
1493                                         mat4_to_size(original_size, obmat);
1494                                         size_to_mat4(size_mat, original_size);
1495                                         invert_m4(size_mat);
1496
1497                                         mult_m4_m4m4(obmat, obmat, size_mat);
1498                                 }
1499                                 
1500                                 /* Normal particles and cached hair live in global space so we need to
1501                                  * remove the real emitter's transformation before 2nd order duplication.
1502                                  */
1503                                 if (par_space_mat && GS(id->name) != ID_GR)
1504                                         mult_m4_m4m4(mat, psys->imat, pamat);
1505                                 else
1506                                         copy_m4_m4(mat, pamat);
1507
1508                                 mult_m4_m4m4(tmat, mat, obmat);
1509                                 mul_mat3_m4_fl(tmat, size * scale);
1510
1511                                 if (par_space_mat)
1512                                         mult_m4_m4m4(mat, par_space_mat, tmat);
1513                                 else
1514                                         copy_m4_m4(mat, tmat);
1515
1516                                 if (part->draw & PART_DRAW_GLOBAL_OB)
1517                                         add_v3_v3v3(mat[3], mat[3], vec);
1518
1519                                 dob = new_dupli_object(lb, ob, mat, ob->lay, counter, index, GS(id->name) == ID_GR ? OB_DUPLIGROUP : OB_DUPLIPARTS, animated);
1520                                 copy_m4_m4(dob->omat, oldobmat);
1521                                 if (G.is_rendering)
1522                                         psys_get_dupli_texture(psys, part, sim.psmd, pa, cpa, dob->uv, dob->orco);
1523                         }
1524
1525                         /* only counts visible particles */
1526                         index++;
1527                 }
1528
1529                 /* restore objects since they were changed in BKE_object_where_is_calc_time */
1530                 if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1531                         for (a = 0; a < totgroup; a++)
1532                                 *(oblist[a]) = obcopylist[a];
1533                 }
1534                 else
1535                         *ob = obcopy;
1536         }
1537
1538         /* clean up */
1539         if (oblist)
1540                 MEM_freeN(oblist);
1541         if (obcopylist)
1542                 MEM_freeN(obcopylist);
1543
1544         if (psys->lattice) {
1545                 end_latt_deform(psys->lattice);
1546                 psys->lattice = NULL;
1547         }
1548 }
1549
1550 static Object *find_family_object(Object **obar, char *family, char ch)
1551 {
1552         Object *ob;
1553         int flen;
1554         
1555         if (obar[(int)ch]) return obar[(int)ch];
1556         
1557         flen = strlen(family);
1558         
1559         ob = G.main->object.first;
1560         while (ob) {
1561                 if (ob->id.name[flen + 2] == ch) {
1562                         if (strncmp(ob->id.name + 2, family, flen) == 0) break;
1563                 }
1564                 ob = ob->id.next;
1565         }
1566         
1567         obar[(int)ch] = ob;
1568         
1569         return ob;
1570 }
1571
1572
1573 static void font_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *par, int par_index, int level, short animated)
1574 {
1575         Object *ob, *obar[256] = {NULL};
1576         Curve *cu;
1577         struct CharTrans *ct, *chartransdata;
1578         float vec[3], obmat[4][4], pmat[4][4], fsize, xof, yof;
1579         int slen, a;
1580         
1581         /* simple preventing of too deep nested groups */
1582         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1583         
1584         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
1585         
1586         /* in par the family name is stored, use this to find the other objects */
1587         
1588         chartransdata = BKE_vfont_to_curve(G.main, scene, par, FO_DUPLI);
1589         if (chartransdata == NULL) return;
1590
1591         cu = par->data;
1592         slen = strlen(cu->str);
1593         fsize = cu->fsize;
1594         xof = cu->xof;
1595         yof = cu->yof;
1596         
1597         ct = chartransdata;
1598         
1599         for (a = 0; a < slen; a++, ct++) {
1600                 
1601                 ob = find_family_object(obar, cu->family, cu->str[a]);
1602                 if (ob) {
1603                         vec[0] = fsize * (ct->xof - xof);
1604                         vec[1] = fsize * (ct->yof - yof);
1605                         vec[2] = 0.0;
1606                         
1607                         mul_m4_v3(pmat, vec);
1608                         
1609                         copy_m4_m4(obmat, par->obmat);
1610                         copy_v3_v3(obmat[3], vec);
1611                         
1612                         new_dupli_object(lb, ob, obmat, par->lay, a, par_index, OB_DUPLIVERTS, animated);
1613                 }
1614         }
1615         
1616         MEM_freeN(chartransdata);
1617 }
1618
1619 /* ------------- */
1620
1621 static void object_duplilist_recursive(ID *id, Scene *scene, Object *ob, ListBase *duplilist, float par_space_mat[][4], int par_index,
1622                                        int level, short animated, short update)
1623 {       
1624         if ((ob->transflag & OB_DUPLI) == 0)
1625                 return;
1626         
1627         /* Should the dupli's be generated for this object? - Respect restrict flags */
1628         if (G.is_rendering) {
1629                 if (ob->restrictflag & OB_RESTRICT_RENDER) {
1630                         return;
1631                 }
1632         }
1633         else {
1634                 if (ob->restrictflag & OB_RESTRICT_VIEW) {
1635                         return;
1636                 }
1637         }
1638
1639         if (ob->transflag & OB_DUPLIPARTS) {
1640                 ParticleSystem *psys = ob->particlesystem.first;
1641                 for (; psys; psys = psys->next)
1642                         new_particle_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, psys, level + 1, animated, update);
1643         }
1644         else if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1645                 if (ob->type == OB_MESH) {
1646                         vertex_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, level + 1, animated, update);
1647                 }
1648                 else if (ob->type == OB_FONT) {
1649                         if (GS(id->name) == ID_SCE) { /* TODO - support dupligroups */
1650                                 font_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated);
1651                         }
1652                 }
1653         }
1654         else if (ob->transflag & OB_DUPLIFACES) {
1655                 if (ob->type == OB_MESH)
1656                         face_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, level + 1, animated, update);
1657         }
1658         else if (ob->transflag & OB_DUPLIFRAMES) {
1659                 if (GS(id->name) == ID_SCE) { /* TODO - support dupligroups */
1660                         frames_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated);
1661                 }
1662         }
1663         else if (ob->transflag & OB_DUPLIGROUP) {
1664                 DupliObject *dob;
1665                 
1666                 group_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, animated, update); /* now recursive */
1667
1668                 if (level == 0) {
1669                         for (dob = duplilist->first; dob; dob = dob->next)
1670                                 if (dob->type == OB_DUPLIGROUP)
1671                                         copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->mat);
1672                 }
1673         }
1674 }
1675
1676 /* Returns a list of DupliObject
1677  * note; group dupli's already set transform matrix. see note in group_duplilist() */
1678 ListBase *object_duplilist_ex(Scene *sce, Object *ob, int update)
1679 {
1680         ListBase *duplilist = MEM_mallocN(sizeof(ListBase), "duplilist");
1681         duplilist->first = duplilist->last = NULL;
1682         object_duplilist_recursive((ID *)sce, sce, ob, duplilist, NULL, 0, 0, 0, update);
1683         return duplilist;
1684 }
1685
1686 /* note: previously updating was always done, this is why it defaults to be on
1687  * but there are likely places it can be called without updating */
1688 ListBase *object_duplilist(Scene *sce, Object *ob)
1689 {
1690         return object_duplilist_ex(sce, ob, TRUE);
1691 }
1692
1693
1694 void free_object_duplilist(ListBase *lb)
1695 {
1696         DupliObject *dob;
1697         
1698         /* loop in reverse order, if object is instanced multiple times
1699          * the original layer may not really be original otherwise, proper
1700          * solution is more complicated */
1701         for (dob = lb->last; dob; dob = dob->prev) {
1702                 dob->ob->lay = dob->origlay;
1703                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->omat);
1704         }
1705         
1706         BLI_freelistN(lb);
1707         MEM_freeN(lb);
1708 }
1709
1710 int count_duplilist(Object *ob)
1711 {
1712         if (ob->transflag & OB_DUPLI) {
1713                 if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1714                         if (ob->type == OB_MESH) {
1715                                 if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1716                                         ParticleSystem *psys = ob->particlesystem.first;
1717                                         int pdup = 0;
1718
1719                                         for (; psys; psys = psys->next)
1720                                                 pdup += psys->totpart;
1721
1722                                         if (pdup == 0) {
1723                                                 Mesh *me = ob->data;
1724                                                 return me->totvert;
1725                                         }
1726                                         else
1727                                                 return pdup;
1728                                 }
1729                         }
1730                 }
1731                 else if (ob->transflag & OB_DUPLIFRAMES) {
1732                         int tot = ob->dupend - ob->dupsta;
1733                         tot /= (ob->dupon + ob->dupoff);
1734                         return tot * ob->dupon;
1735                 }
1736         }
1737         return 1;
1738 }