Misc warnings
[blender.git] / source / blender / python / api2_2x / Geometry.c
1 /* 
2  * $Id$
3  *
4  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
9  * of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
18  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA        02111-1307, USA.
19  *
20  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
21  * All rights reserved.
22  *
23  * This is a new part of Blender.
24  *
25  * Contributor(s): Joseph Gilbert, Campbell Barton
26  *
27  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
28  */
29
30 #include "Geometry.h"
31
32 /*  - Not needed for now though other geometry functions will probably need them
33 #include "BLI_arithb.h"
34 #include "BKE_utildefines.h"
35 */
36
37 /* Used for PolyFill */
38 #include "BKE_displist.h"
39 #include "MEM_guardedalloc.h"
40 #include "BLI_blenlib.h"
41  
42 #include "BKE_utildefines.h"
43 #include "BKE_curve.h"
44 #include "BLI_boxpack2d.h"
45 #include "BLI_arithb.h"
46
47 #define SWAP_FLOAT(a,b,tmp) tmp=a; a=b; b=tmp
48 #define eul 0.000001
49
50 /*-- forward declarations -- */
51 static PyObject *M_Geometry_PolyFill( PyObject * self, PyObject * polyLineSeq );
52 static PyObject *M_Geometry_LineIntersect2D( PyObject * self, PyObject * args );
53 static PyObject *M_Geometry_ClosestPointOnLine( PyObject * self, PyObject * args );
54 static PyObject *M_Geometry_PointInTriangle2D( PyObject * self, PyObject * args );
55 static PyObject *M_Geometry_PointInQuad2D( PyObject * self, PyObject * args );
56 static PyObject *M_Geometry_BoxPack2D( PyObject * self, PyObject * args );
57 static PyObject *M_Geometry_BezierInterp( PyObject * self, PyObject * args );
58
59
60 /*-------------------------DOC STRINGS ---------------------------*/
61 static char M_Geometry_doc[] = "The Blender Geometry module\n\n";
62 static char M_Geometry_PolyFill_doc[] = "(veclist_list) - takes a list of polylines (each point a vector) and returns the point indicies for a polyline filled with triangles";
63 static char M_Geometry_LineIntersect2D_doc[] = "(lineA_p1, lineA_p2, lineB_p1, lineB_p2) - takes 2 lines (as 4 vectors) and returns a vector for their point of intersection or None";
64 static char M_Geometry_ClosestPointOnLine_doc[] = "(pt, line_p1, line_p2) - takes a point and a line and returns a (Vector, float) for the point on the line, and the bool so you can know if the point was between the 2 points";
65 static char M_Geometry_PointInTriangle2D_doc[] = "(pt, tri_p1, tri_p2, tri_p3) - takes 4 vectors, one is the point and the next 3 define the triangle, only the x and y are used from the vectors";
66 static char M_Geometry_PointInQuad2D_doc[] = "(pt, quad_p1, quad_p2, quad_p3, quad_p4) - takes 5 vectors, one is the point and the next 4 define the quad, only the x and y are used from the vectors";
67 static char M_Geometry_BoxPack2D_doc[] = "";
68 static char M_Geometry_BezierInterp_doc[] = "";
69 /*-----------------------METHOD DEFINITIONS ----------------------*/
70 struct PyMethodDef M_Geometry_methods[] = {
71         {"PolyFill", ( PyCFunction ) M_Geometry_PolyFill, METH_O, M_Geometry_PolyFill_doc},
72         {"LineIntersect2D", ( PyCFunction ) M_Geometry_LineIntersect2D, METH_VARARGS, M_Geometry_LineIntersect2D_doc},
73         {"ClosestPointOnLine", ( PyCFunction ) M_Geometry_ClosestPointOnLine, METH_VARARGS, M_Geometry_ClosestPointOnLine_doc},
74         {"PointInTriangle2D", ( PyCFunction ) M_Geometry_PointInTriangle2D, METH_VARARGS, M_Geometry_PointInTriangle2D_doc},
75         {"PointInQuad2D", ( PyCFunction ) M_Geometry_PointInQuad2D, METH_VARARGS, M_Geometry_PointInQuad2D_doc},
76         {"BoxPack2D", ( PyCFunction ) M_Geometry_BoxPack2D, METH_O, M_Geometry_BoxPack2D_doc},
77         {"BezierInterp", ( PyCFunction ) M_Geometry_BezierInterp, METH_VARARGS, M_Geometry_BezierInterp_doc},
78         {NULL, NULL, 0, NULL}
79 };
80
81 #if (PY_VERSION_HEX >= 0x03000000)
82 static struct PyModuleDef M_Geometry_module_def = {
83         {}, /* m_base */
84         "Geometry",  /* m_name */
85         M_Geometry_doc,  /* m_doc */
86         0,  /* m_size */
87         M_Geometry_methods,  /* m_methods */
88         0,  /* m_reload */
89         0,  /* m_traverse */
90         0,  /* m_clear */
91         0,  /* m_free */
92 };
93 #endif
94
95 /*----------------------------MODULE INIT-------------------------*/
96 PyObject *Geometry_Init(const char *from)
97 {
98         PyObject *submodule;
99         
100 #if (PY_VERSION_HEX >= 0x03000000)
101         submodule = PyModule_Create(&M_Geometry_module_def);
102 #else
103         submodule = Py_InitModule3(from, M_Geometry_methods, M_Geometry_doc);
104 #endif
105         
106         return (submodule);
107 }
108
109 /*----------------------------------Geometry.PolyFill() -------------------*/
110 /* PolyFill function, uses Blenders scanfill to fill multiple poly lines */
111 static PyObject *M_Geometry_PolyFill( PyObject * self, PyObject * polyLineSeq )
112 {
113         PyObject *tri_list; /*return this list of tri's */
114         PyObject *polyLine, *polyVec;
115         int i, len_polylines, len_polypoints, ls_error = 0;
116         
117         /* display listbase */
118         ListBase dispbase={NULL, NULL};
119         DispList *dl;
120         float *fp; /*pointer to the array of malloced dl->verts to set the points from the vectors */
121         int index, *dl_face, totpoints=0;
122         
123         
124         dispbase.first= dispbase.last= NULL;
125         
126         
127         if(!PySequence_Check(polyLineSeq)) {
128                 PyErr_SetString( PyExc_TypeError, "expected a sequence of poly lines" );
129                 return NULL;
130         }
131         
132         len_polylines = PySequence_Size( polyLineSeq );
133         
134         for( i = 0; i < len_polylines; ++i ) {
135                 polyLine= PySequence_GetItem( polyLineSeq, i );
136                 if (!PySequence_Check(polyLine)) {
137                         freedisplist(&dispbase);
138                         Py_XDECREF(polyLine); /* may be null so use Py_XDECREF*/
139                         PyErr_SetString( PyExc_TypeError, "One or more of the polylines is not a sequence of Mathutils.Vector's" );
140                         return NULL;
141                 }
142                 
143                 len_polypoints= PySequence_Size( polyLine );
144                 if (len_polypoints>0) { /* dont bother adding edges as polylines */
145 #if 0
146                         if (EXPP_check_sequence_consistency( polyLine, &vector_Type ) != 1) {
147                                 freedisplist(&dispbase);
148                                 Py_DECREF(polyLine);
149                                 PyErr_SetString( PyExc_TypeError, "A point in one of the polylines is not a Mathutils.Vector type" );
150                                 return NULL;
151                         }
152 #endif
153                         dl= MEM_callocN(sizeof(DispList), "poly disp");
154                         BLI_addtail(&dispbase, dl);
155                         dl->type= DL_INDEX3;
156                         dl->nr= len_polypoints;
157                         dl->type= DL_POLY;
158                         dl->parts= 1; /* no faces, 1 edge loop */
159                         dl->col= 0; /* no material */
160                         dl->verts= fp= MEM_callocN( sizeof(float)*3*len_polypoints, "dl verts");
161                         dl->index= MEM_callocN(sizeof(int)*3*len_polypoints, "dl index");
162                         
163                         for( index = 0; index<len_polypoints; ++index, fp+=3) {
164                                 polyVec= PySequence_GetItem( polyLine, index );
165                                 if(VectorObject_Check(polyVec)) {
166                                         fp[0] = ((VectorObject *)polyVec)->vec[0];
167                                         fp[1] = ((VectorObject *)polyVec)->vec[1];
168                                         if( ((VectorObject *)polyVec)->size > 2 )
169                                                 fp[2] = ((VectorObject *)polyVec)->vec[2];
170                                         else
171                                                 fp[2]= 0.0f; /* if its a 2d vector then set the z to be zero */
172                                 }
173                                 else {
174                                         ls_error= 1;
175                                 }
176                                 
177                                 totpoints++;
178                                 Py_DECREF(polyVec);
179                         }
180                 }
181                 Py_DECREF(polyLine);
182         }
183         
184         if(ls_error) {
185                 freedisplist(&dispbase); /* possible some dl was allocated */
186                 PyErr_SetString( PyExc_TypeError, "A point in one of the polylines is not a Mathutils.Vector type" );
187                 return NULL;
188         }
189         else if (totpoints) {
190                 /* now make the list to return */
191                 filldisplist(&dispbase, &dispbase);
192                 
193                 /* The faces are stored in a new DisplayList
194                 thats added to the head of the listbase */
195                 dl= dispbase.first; 
196                 
197                 tri_list= PyList_New(dl->parts);
198                 if( !tri_list ) {
199                         freedisplist(&dispbase);
200                         PyErr_SetString( PyExc_RuntimeError, "Geometry.PolyFill failed to make a new list" );
201                         return NULL;
202                 }
203                 
204                 index= 0;
205                 dl_face= dl->index;
206                 while(index < dl->parts) {
207                         PyList_SetItem(tri_list, index, Py_BuildValue("iii", dl_face[0], dl_face[1], dl_face[2]) );
208                         dl_face+= 3;
209                         index++;
210                 }
211                 freedisplist(&dispbase);
212         } else {
213                 /* no points, do this so scripts dont barf */
214                 freedisplist(&dispbase); /* possible some dl was allocated */
215                 tri_list= PyList_New(0);
216         }
217         
218         return tri_list;
219 }
220
221
222 static PyObject *M_Geometry_LineIntersect2D( PyObject * self, PyObject * args )
223 {
224         VectorObject *line_a1, *line_a2, *line_b1, *line_b2;
225         float a1x, a1y, a2x, a2y,  b1x, b1y, b2x, b2y, xi, yi, a1,a2,b1,b2, newvec[2];
226         if( !PyArg_ParseTuple ( args, "O!O!O!O!",
227           &vector_Type, &line_a1,
228           &vector_Type, &line_a2,
229           &vector_Type, &line_b1,
230           &vector_Type, &line_b2)
231         ) {
232                 PyErr_SetString( PyExc_TypeError, "expected 4 vector types\n" );
233                 return NULL;
234         }
235         
236         a1x= line_a1->vec[0];
237         a1y= line_a1->vec[1];
238         a2x= line_a2->vec[0];
239         a2y= line_a2->vec[1];
240
241         b1x= line_b1->vec[0];
242         b1y= line_b1->vec[1];
243         b2x= line_b2->vec[0];
244         b2y= line_b2->vec[1];
245         
246         if((MIN2(a1x, a2x) > MAX2(b1x, b2x)) ||
247            (MAX2(a1x, a2x) < MIN2(b1x, b2x)) ||
248            (MIN2(a1y, a2y) > MAX2(b1y, b2y)) ||
249            (MAX2(a1y, a2y) < MIN2(b1y, b2y))  ) {
250                 Py_RETURN_NONE;
251         }
252         /* Make sure the hoz/vert line comes first. */
253         if (fabs(b1x - b2x) < eul || fabs(b1y - b2y) < eul) {
254                 SWAP_FLOAT(a1x, b1x, xi); /*abuse xi*/
255                 SWAP_FLOAT(a1y, b1y, xi);
256                 SWAP_FLOAT(a2x, b2x, xi);
257                 SWAP_FLOAT(a2y, b2y, xi);
258         }
259         
260         if (fabs(a1x-a2x) < eul) { /* verticle line */
261                 if (fabs(b1x-b2x) < eul){ /*verticle second line */
262                         Py_RETURN_NONE; /* 2 verticle lines dont intersect. */
263                 }
264                 else if (fabs(b1y-b2y) < eul) {
265                         /*X of vert, Y of hoz. no calculation needed */
266                         newvec[0]= a1x;
267                         newvec[1]= b1y;
268                         return newVectorObject(newvec, 2, Py_NEW);
269                 }
270                 
271                 yi = (float)(((b1y / fabs(b1x - b2x)) * fabs(b2x - a1x)) + ((b2y / fabs(b1x - b2x)) * fabs(b1x - a1x)));
272                 
273                 if (yi > MAX2(a1y, a2y)) {/* New point above seg1's vert line */
274                         Py_RETURN_NONE;
275                 } else if (yi < MIN2(a1y, a2y)) { /* New point below seg1's vert line */
276                         Py_RETURN_NONE;
277                 }
278                 newvec[0]= a1x;
279                 newvec[1]= yi;
280                 return newVectorObject(newvec, 2, Py_NEW);
281         } else if (fabs(a2y-a1y) < eul) {  /* hoz line1 */
282                 if (fabs(b2y-b1y) < eul) { /*hoz line2*/
283                         Py_RETURN_NONE; /*2 hoz lines dont intersect*/
284                 }
285                 
286                 /* Can skip vert line check for seg 2 since its covered above. */
287                 xi = (float)(((b1x / fabs(b1y - b2y)) * fabs(b2y - a1y)) + ((b2x / fabs(b1y - b2y)) * fabs(b1y - a1y)));
288                 if (xi > MAX2(a1x, a2x)) { /* New point right of hoz line1's */
289                         Py_RETURN_NONE;
290                 } else if (xi < MIN2(a1x, a2x)) { /*New point left of seg1's hoz line */
291                         Py_RETURN_NONE;
292                 }
293                 newvec[0]= xi;
294                 newvec[1]= a1y;
295                 return newVectorObject(newvec, 2, Py_NEW);
296         }
297         
298         b1 = (a2y-a1y)/(a2x-a1x);
299         b2 = (b2y-b1y)/(b2x-b1x);
300         a1 = a1y-b1*a1x;
301         a2 = b1y-b2*b1x;
302         
303         if (b1 - b2 == 0.0) {
304                 Py_RETURN_NONE;
305         }
306         
307         xi = - (a1-a2)/(b1-b2);
308         yi = a1+b1*xi;
309         if ((a1x-xi)*(xi-a2x) >= 0 && (b1x-xi)*(xi-b2x) >= 0 && (a1y-yi)*(yi-a2y) >= 0 && (b1y-yi)*(yi-b2y)>=0) {
310                 newvec[0]= xi;
311                 newvec[1]= yi;
312                 return newVectorObject(newvec, 2, Py_NEW);
313         }
314         Py_RETURN_NONE;
315 }
316
317 static PyObject *M_Geometry_ClosestPointOnLine( PyObject * self, PyObject * args )
318 {
319         VectorObject *pt, *line_1, *line_2;
320         float pt_in[3], pt_out[3], l1[3], l2[3];
321         float lambda;
322         PyObject *ret;
323         
324         if( !PyArg_ParseTuple ( args, "O!O!O!",
325         &vector_Type, &pt,
326         &vector_Type, &line_1,
327         &vector_Type, &line_2)
328           ) {
329                 PyErr_SetString( PyExc_TypeError, "expected 3 vector types\n" );
330                 return NULL;
331         }
332         /* accept 2d verts */
333         if (pt->size==3) { VECCOPY(pt_in, pt->vec);}
334         else { pt_in[2]=0.0;    VECCOPY2D(pt_in, pt->vec) }
335         
336         if (line_1->size==3) { VECCOPY(l1, line_1->vec);}
337         else { l1[2]=0.0;       VECCOPY2D(l1, line_1->vec) }
338         
339         if (line_2->size==3) { VECCOPY(l2, line_2->vec);}
340         else { l2[2]=0.0;       VECCOPY2D(l2, line_2->vec) }
341         
342         /* do the calculation */
343         lambda = lambda_cp_line_ex(pt_in, l1, l2, pt_out);
344         
345         ret = PyTuple_New(2);
346         PyTuple_SET_ITEM( ret, 0, newVectorObject(pt_out, 3, Py_NEW) );
347         PyTuple_SET_ITEM( ret, 1, PyFloat_FromDouble(lambda) );
348         return ret;
349 }
350
351 static PyObject *M_Geometry_PointInTriangle2D( PyObject * self, PyObject * args )
352 {
353         VectorObject *pt_vec, *tri_p1, *tri_p2, *tri_p3;
354         
355         if( !PyArg_ParseTuple ( args, "O!O!O!O!",
356           &vector_Type, &pt_vec,
357           &vector_Type, &tri_p1,
358           &vector_Type, &tri_p2,
359           &vector_Type, &tri_p3)
360         ) {
361                 PyErr_SetString( PyExc_TypeError, "expected 4 vector types\n" );
362                 return NULL;
363         }
364         
365         return PyInt_FromLong(IsectPT2Df(pt_vec->vec, tri_p1->vec, tri_p2->vec, tri_p3->vec));
366 }
367
368 static PyObject *M_Geometry_PointInQuad2D( PyObject * self, PyObject * args )
369 {
370         VectorObject *pt_vec, *quad_p1, *quad_p2, *quad_p3, *quad_p4;
371         
372         if( !PyArg_ParseTuple ( args, "O!O!O!O!O!",
373           &vector_Type, &pt_vec,
374           &vector_Type, &quad_p1,
375           &vector_Type, &quad_p2,
376           &vector_Type, &quad_p3,
377           &vector_Type, &quad_p4)
378         ) {
379                 PyErr_SetString( PyExc_TypeError, "expected 5 vector types\n" );
380                 return NULL;
381         }
382         
383         return PyInt_FromLong(IsectPQ2Df(pt_vec->vec, quad_p1->vec, quad_p2->vec, quad_p3->vec, quad_p4->vec));
384 }
385
386 static int boxPack_FromPyObject(PyObject * value, boxPack **boxarray )
387 {
388         int len, i;
389         PyObject *list_item, *item_1, *item_2;
390         boxPack *box;
391         
392         
393         /* Error checking must alredy be done */
394         if( !PyList_Check( value ) ) {
395                 PyErr_SetString( PyExc_TypeError, "can only back a list of [x,y,x,w]" );
396                 return -1;
397         }
398         
399         len = PyList_Size( value );
400         
401         (*boxarray) = MEM_mallocN( len*sizeof(boxPack), "boxPack box");
402         
403         
404         for( i = 0; i < len; i++ ) {
405                 list_item = PyList_GET_ITEM( value, i );
406                 if( !PyList_Check( list_item ) || PyList_Size( list_item ) < 4 ) {
407                         MEM_freeN(*boxarray);
408                         PyErr_SetString( PyExc_TypeError, "can only back a list of [x,y,x,w]" );
409                         return -1;
410                 }
411                 
412                 box = (*boxarray)+i;
413                 
414                 item_1 = PyList_GET_ITEM(list_item, 2);
415                 item_2 = PyList_GET_ITEM(list_item, 3);
416                 
417                 if (!PyNumber_Check(item_1) || !PyNumber_Check(item_2)) {
418                         MEM_freeN(*boxarray);
419                         PyErr_SetString( PyExc_TypeError, "can only back a list of 2d boxes [x,y,x,w]" );
420                         return -1;
421                 }
422                 
423                 box->w =  (float)PyFloat_AsDouble( item_1 );
424                 box->h =  (float)PyFloat_AsDouble( item_2 );
425                 box->index = i;
426                 /* verts will be added later */
427         }
428         return 0;
429 }
430
431 static void boxPack_ToPyObject(PyObject * value, boxPack **boxarray)
432 {
433         int len, i;
434         PyObject *list_item;
435         boxPack *box;
436         
437         len = PyList_Size( value );
438         
439         for( i = 0; i < len; i++ ) {
440                 box = (*boxarray)+i;
441                 list_item = PyList_GET_ITEM( value, box->index );
442                 PyList_SET_ITEM( list_item, 0, PyFloat_FromDouble( box->x ));
443                 PyList_SET_ITEM( list_item, 1, PyFloat_FromDouble( box->y ));
444         }
445         MEM_freeN(*boxarray);
446 }
447
448
449 static PyObject *M_Geometry_BoxPack2D( PyObject * self, PyObject * boxlist )
450 {
451         boxPack *boxarray = NULL;
452         float tot_width, tot_height;
453         int len;
454         int error;
455         
456         if(!PyList_Check(boxlist)) {
457                 PyErr_SetString( PyExc_TypeError, "expected a sequence of boxes [[x,y,w,h], ... ]" );
458                 return NULL;
459         }
460         
461         len = PyList_Size( boxlist );
462         
463         if (!len)
464                 return Py_BuildValue( "ff", 0.0, 0.0);
465         
466         error = boxPack_FromPyObject(boxlist, &boxarray);
467         if (error!=0)   return NULL;
468         
469         /* Non Python function */
470         boxPack2D(boxarray, len, &tot_width, &tot_height);
471         
472         boxPack_ToPyObject(boxlist, &boxarray);
473         
474         return Py_BuildValue( "ff", tot_width, tot_height);
475 }
476
477 static PyObject *M_Geometry_BezierInterp( PyObject * self, PyObject * args )
478 {
479         VectorObject *vec_k1, *vec_h1, *vec_k2, *vec_h2;
480         int resolu;
481         int dims;
482         int i;
483         float *coord_array, *fp;
484         PyObject *list;
485         
486         float k1[4] = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0};
487         float h1[4] = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0};
488         float k2[4] = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0};
489         float h2[4] = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0};
490         
491         
492         if( !PyArg_ParseTuple ( args, "O!O!O!O!i",
493           &vector_Type, &vec_k1,
494           &vector_Type, &vec_h1,
495           &vector_Type, &vec_h2,
496           &vector_Type, &vec_k2, &resolu) || (resolu<=1)
497         ) {
498                 PyErr_SetString( PyExc_TypeError, "expected 4 vector types and an int greater then 1\n" );
499                 return NULL;
500         }
501         
502         dims= MAX4(vec_k1->size, vec_h1->size, vec_h2->size, vec_k2->size);
503         
504         for(i=0; i < vec_k1->size; i++) k1[i]= vec_k1->vec[i];
505         for(i=0; i < vec_h1->size; i++) h1[i]= vec_h1->vec[i];
506         for(i=0; i < vec_k2->size; i++) k2[i]= vec_k2->vec[i];
507         for(i=0; i < vec_h2->size; i++) h2[i]= vec_h2->vec[i];
508         
509         coord_array = MEM_callocN(dims * (resolu) * sizeof(float), "BezierInterp");
510         for(i=0; i<dims; i++) {
511                 forward_diff_bezier(k1[i], h1[i], h2[i], k2[i], coord_array+i, resolu-1, dims);
512         }
513         
514         list= PyList_New(resolu);
515         fp= coord_array;
516         for(i=0; i<resolu; i++, fp= fp+dims) {
517                 PyList_SET_ITEM(list, i, newVectorObject(fp, dims, Py_NEW));
518         }
519         MEM_freeN(coord_array);
520         return list;
521 }