Merge branch 'blender2.7'
[blender.git] / source / blender / editors / sculpt_paint / paint_image_proj.c
1 /*
2  * This program is free software; you can redistribute it and/or
3  * modify it under the terms of the GNU General Public License
4  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
5  * of the License, or (at your option) any later version.
6  *
7  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
8  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
9  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
10  * GNU General Public License for more details.
11  *
12  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
13  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
14  *
15  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
16  * All rights reserved.
17  *
18  * The Original Code is: some of this file.
19  */
20
21 /** \file
22  * \ingroup edsculpt
23  * \brief Functions to paint images in 2D and 3D.
24  */
25
26 #include <float.h>
27 #include <string.h>
28 #include <stdio.h>
29 #include <math.h>
30
31 #include "MEM_guardedalloc.h"
32
33 #ifdef WIN32
34 #  include "BLI_winstuff.h"
35 #endif
36
37 #include "BLI_blenlib.h"
38 #include "BLI_linklist.h"
39 #include "BLI_math.h"
40 #include "BLI_math_bits.h"
41 #include "BLI_math_color_blend.h"
42 #include "BLI_memarena.h"
43 #include "BLI_threads.h"
44 #include "BLI_utildefines.h"
45
46 #include "BLT_translation.h"
47
48
49 #include "IMB_imbuf.h"
50 #include "IMB_imbuf_types.h"
51
52 #include "DNA_brush_types.h"
53 #include "DNA_material_types.h"
54 #include "DNA_mesh_types.h"
55 #include "DNA_meshdata_types.h"
56 #include "DNA_node_types.h"
57 #include "DNA_object_types.h"
58
59 #include "BKE_brush.h"
60 #include "BKE_camera.h"
61 #include "BKE_colorband.h"
62 #include "BKE_context.h"
63 #include "BKE_colortools.h"
64 #include "BKE_customdata.h"
65 #include "BKE_idprop.h"
66 #include "BKE_image.h"
67 #include "BKE_library.h"
68 #include "BKE_main.h"
69 #include "BKE_material.h"
70 #include "BKE_mesh.h"
71 #include "BKE_mesh_mapping.h"
72 #include "BKE_mesh_runtime.h"
73 #include "BKE_node.h"
74 #include "BKE_paint.h"
75 #include "BKE_report.h"
76 #include "BKE_scene.h"
77 #include "BKE_screen.h"
78 #include "BKE_texture.h"
79
80 #include "DEG_depsgraph.h"
81 #include "DEG_depsgraph_query.h"
82
83 #include "UI_interface.h"
84
85 #include "ED_object.h"
86 #include "ED_mesh.h"
87 #include "ED_node.h"
88 #include "ED_paint.h"
89 #include "ED_screen.h"
90 #include "ED_uvedit.h"
91 #include "ED_view3d.h"
92
93 #include "GPU_extensions.h"
94
95 #include "WM_api.h"
96 #include "WM_types.h"
97
98 #include "RNA_access.h"
99 #include "RNA_define.h"
100 #include "RNA_enum_types.h"
101
102 #include "GPU_draw.h"
103
104 #include "IMB_colormanagement.h"
105
106 #include "bmesh.h"
107 //#include "bmesh_tools.h"
108
109 #include "paint_intern.h"
110
111 static void partial_redraw_array_init(ImagePaintPartialRedraw *pr);
112
113 /* Defines and Structs */
114 /* unit_float_to_uchar_clamp as inline function */
115 BLI_INLINE unsigned char f_to_char(const float val)
116 {
117         return unit_float_to_uchar_clamp(val);
118 }
119
120 /* ProjectionPaint defines */
121
122 /* approx the number of buckets to have under the brush,
123  * used with the brush size to set the ps->buckets_x and ps->buckets_y value.
124  *
125  * When 3 - a brush should have ~9 buckets under it at once
126  * ...this helps for threading while painting as well as
127  * avoiding initializing pixels that wont touch the brush */
128 #define PROJ_BUCKET_BRUSH_DIV 4
129
130 #define PROJ_BUCKET_RECT_MIN 4
131 #define PROJ_BUCKET_RECT_MAX 256
132
133 #define PROJ_BOUNDBOX_DIV 8
134 #define PROJ_BOUNDBOX_SQUARED  (PROJ_BOUNDBOX_DIV * PROJ_BOUNDBOX_DIV)
135
136 //#define PROJ_DEBUG_PAINT 1
137 //#define PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED 1
138 //#define PROJ_DEBUG_PRINT_CLIP 1
139 #define PROJ_DEBUG_WINCLIP 1
140
141
142 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
143 /* projectFaceSeamFlags options */
144 //#define PROJ_FACE_IGNORE      (1<<0)  /* When the face is hidden, backfacing or occluded */
145 //#define PROJ_FACE_INIT        (1<<1)  /* When we have initialized the faces data */
146
147 /* If this face has a seam on any of its edges. */
148 #define PROJ_FACE_SEAM0 (1 << 0)
149 #define PROJ_FACE_SEAM1 (1 << 1)
150 #define PROJ_FACE_SEAM2 (1 << 2)
151
152 #define PROJ_FACE_NOSEAM0   (1 << 4)
153 #define PROJ_FACE_NOSEAM1   (1 << 5)
154 #define PROJ_FACE_NOSEAM2   (1 << 6)
155
156 /* If the seam is completely initialized, including adjecent seams. */
157 #define PROJ_FACE_SEAM_INIT0 (1 << 8)
158 #define PROJ_FACE_SEAM_INIT1 (1 << 9)
159 #define PROJ_FACE_SEAM_INIT2 (1 << 10)
160
161 /* face winding */
162 #define PROJ_FACE_WINDING_INIT 1
163 #define PROJ_FACE_WINDING_CW 2
164
165 /* a slightly scaled down face is used to get fake 3D location for edge pixels in the seams
166  * as this number approaches  1.0f the likelihood increases of float precision errors where
167  * it is occluded by an adjacent face */
168 #define PROJ_FACE_SCALE_SEAM    0.99f
169 #endif  /* PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED */
170
171
172 #define PROJ_SRC_VIEW       1
173 #define PROJ_SRC_IMAGE_CAM  2
174 #define PROJ_SRC_IMAGE_VIEW 3
175 #define PROJ_SRC_VIEW_FILL  4
176
177 #define PROJ_VIEW_DATA_ID "view_data"
178 /* viewmat + winmat + clip_start + clip_end + is_ortho */
179 #define PROJ_VIEW_DATA_SIZE (4 * 4 + 4 * 4 + 3)
180
181 #define PROJ_BUCKET_NULL        0
182 #define PROJ_BUCKET_INIT        (1 << 0)
183 // #define PROJ_BUCKET_CLONE_INIT       (1<<1)
184
185 /* used for testing doubles, if a point is on a line etc */
186 #define PROJ_GEOM_TOLERANCE 0.00075f
187 #define PROJ_PIXEL_TOLERANCE 0.01f
188
189 /* vert flags */
190 #define PROJ_VERT_CULL 1
191
192 /* to avoid locking in tile initialization */
193 #define TILE_PENDING POINTER_FROM_INT(-1)
194
195 /** This is mainly a convenience struct used so we can keep an array of images we use -
196  * their imbufs, etc, in 1 array, When using threads this array is copied for each thread
197  * because 'partRedrawRect' and 'touch' values would not be thread safe */
198 typedef struct ProjPaintImage {
199         Image *ima;
200         ImBuf *ibuf;
201         ImagePaintPartialRedraw *partRedrawRect;
202         /** Only used to build undo tiles during painting. */
203         volatile void **undoRect;
204         /** The mask accumulation must happen on canvas, not on space screen bucket.
205          * Here we store the mask rectangle. */
206         unsigned short **maskRect;
207         /** Store flag to enforce validation of undo rectangle. */
208         bool **valid;
209         bool touch;
210 } ProjPaintImage;
211
212 /**
213  * Handle for stroke (operator customdata)
214  */
215 typedef struct ProjStrokeHandle {
216         /* Support for painting from multiple views at once,
217          * currently used to implement symmetry painting,
218          * we can assume at least the first is set while painting. */
219         struct ProjPaintState *ps_views[8];
220         int ps_views_tot;
221         int symmetry_flags;
222
223         int orig_brush_size;
224
225         bool need_redraw;
226
227         /* trick to bypass regular paint and allow clone picking */
228         bool is_clone_cursor_pick;
229
230         /* In ProjPaintState, only here for convenience */
231         Scene *scene;
232         Brush *brush;
233 } ProjStrokeHandle;
234
235 typedef struct LoopSeamData {
236         float seam_uvs[2][2];
237         float seam_puvs[2][2];
238         float corner_dist_sq[2];
239 } LoopSeamData;
240
241 /* Main projection painting struct passed to all projection painting functions */
242 typedef struct ProjPaintState {
243         View3D *v3d;
244         RegionView3D *rv3d;
245         ARegion *ar;
246         Depsgraph *depsgraph;
247         Scene *scene;
248         /* PROJ_SRC_**** */
249         int source;
250
251         /* the paint color. It can change depending of inverted mode or not */
252         float paint_color[3];
253         float paint_color_linear[3];
254         float dither;
255
256         Brush *brush;
257         short tool, blend, mode;
258
259         float brush_size;
260         Object *ob;
261         /* for symmetry, we need to store modified object matrix */
262         float obmat[4][4];
263         float obmat_imat[4][4];
264         /* end similarities with ImagePaintState */
265
266         Image *stencil_ima;
267         Image *canvas_ima;
268         Image *clone_ima;
269         float stencil_value;
270
271         /* projection painting only */
272         /** for multithreading, the first item is sometimes used for non threaded cases too. */
273         MemArena *arena_mt[BLENDER_MAX_THREADS];
274         /** screen sized 2D array, each pixel has a linked list of ProjPixel's */
275         LinkNode **bucketRect;
276         /** bucketRect aligned array linkList of faces overlapping each bucket. */
277         LinkNode **bucketFaces;
278         /** store if the bucks have been initialized. */
279         unsigned char *bucketFlags;
280
281         /** store options per vert, now only store if the vert is pointing away from the view. */
282         char *vertFlags;
283         /** The size of the bucket grid, the grid span's screenMin/screenMax
284          * so you can paint outsize the screen or with 2 brushes at once. */
285         int buckets_x;
286         int buckets_y;
287
288         /** result of project_paint_pixel_sizeof(), constant per stroke. */
289         int pixel_sizeof;
290
291         /** size of projectImages array. */
292         int image_tot;
293
294         /** verts projected into floating point screen space. */
295         float (*screenCoords)[4];
296         /** 2D bounds for mesh verts on the screen's plane (screenspace). */
297         float screenMin[2];
298         float screenMax[2];
299         /** Calculated from screenMin & screenMax. */
300         float screen_width;
301         float screen_height;
302         /** from the carea or from the projection render. */
303         int winx, winy;
304
305         /* options for projection painting */
306         bool  do_layer_clone;
307         bool  do_layer_stencil;
308         bool  do_layer_stencil_inv;
309         bool  do_stencil_brush;
310         bool  do_material_slots;
311
312         /** Use raytraced occlusion? - ortherwise will paint right through to the back. */
313         bool  do_occlude;
314         /** ignore faces with normals pointing away,
315          * skips a lot of raycasts if your normals are correctly flipped. */
316         bool  do_backfacecull;
317         /** mask out pixels based on their normals. */
318         bool  do_mask_normal;
319         /** mask out pixels based on cavity. */
320         bool  do_mask_cavity;
321         /** what angle to mask at. */
322         float normal_angle;
323         /** cos(normal_angle), faster to compare. */
324         float normal_angle__cos;
325         float normal_angle_inner;
326         float normal_angle_inner__cos;
327         /** difference between normal_angle and normal_angle_inner, for easy access. */
328         float normal_angle_range;
329
330         /** quick access to (me->editflag & ME_EDIT_PAINT_FACE_SEL) */
331         bool do_face_sel;
332         bool is_ortho;
333         /** the object is negative scaled. */
334         bool is_flip_object;
335         /** use masking during painting. Some operations such as airbrush may disable. */
336         bool do_masking;
337         /** only to avoid running. */
338         bool is_texbrush;
339         /** mask brush is applied before masking. */
340         bool is_maskbrush;
341 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
342         float seam_bleed_px;
343         float seam_bleed_px_sq;
344 #endif
345         /* clone vars */
346         float cloneOffset[2];
347
348         /** Projection matrix, use for getting screen coords. */
349         float projectMat[4][4];
350         /** inverse of projectMat. */
351         float projectMatInv[4][4];
352         /** View vector, use for do_backfacecull and for ray casting with an ortho viewport. */
353         float viewDir[3];
354         /** View location in object relative 3D space, so can compare to verts. */
355         float viewPos[3];
356         float clip_start, clip_end;
357
358         /* reproject vars */
359         Image *reproject_image;
360         ImBuf *reproject_ibuf;
361         bool   reproject_ibuf_free_float;
362         bool   reproject_ibuf_free_uchar;
363
364         /* threads */
365         int thread_tot;
366         int bucketMin[2];
367         int bucketMax[2];
368         /** must lock threads while accessing these. */
369         int context_bucket_x, context_bucket_y;
370
371         struct CurveMapping *cavity_curve;
372         BlurKernel *blurkernel;
373
374
375
376         /* -------------------------------------------------------------------- */
377         /* Vars shared between multiple views (keep last) */
378         /**
379          * This data is owned by ``ProjStrokeHandle.ps_views[0]``,
380          * all other views re-use the data.
381          */
382
383 #define PROJ_PAINT_STATE_SHARED_MEMCPY(ps_dst, ps_src) \
384         MEMCPY_STRUCT_OFS(ps_dst, ps_src, is_shared_user)
385
386 #define PROJ_PAINT_STATE_SHARED_CLEAR(ps) \
387         MEMSET_STRUCT_OFS(ps, 0, is_shared_user)
388
389         bool is_shared_user;
390
391         ProjPaintImage *projImages;
392         /** cavity amount for vertices. */
393         float *cavities;
394
395 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
396         /** store info about faces, if they are initialized etc*/
397         ushort *faceSeamFlags;
398         /** save the winding of the face in uv space,
399          * helps as an extra validation step for seam detection. */
400         char *faceWindingFlags;
401         /** expanded UVs for faces to use as seams. */
402         LoopSeamData (*loopSeamData);
403         /** Only needed for when seam_bleed_px is enabled, use to find UV seams. */
404         LinkNode **vertFaces;
405         /** Seams per vert, to find adjacent seams. */
406         ListBase *vertSeams;
407 #endif
408
409         SpinLock *tile_lock;
410
411         Mesh *me_eval;
412         bool  me_eval_free;
413         int  totlooptri_eval;
414         int  totloop_eval;
415         int  totpoly_eval;
416         int  totedge_eval;
417         int  totvert_eval;
418
419         const MVert    *mvert_eval;
420         const MEdge    *medge_eval;
421         const MPoly    *mpoly_eval;
422         const MLoop    *mloop_eval;
423         const MLoopTri *mlooptri_eval;
424
425         const MLoopUV  *mloopuv_stencil_eval;
426
427         /**
428          * \note These UV layers are aligned to \a mpoly_eval
429          * but each pointer references the start of the layer,
430          * so a loop indirection is needed as well.
431          */
432         const MLoopUV **poly_to_loop_uv;
433         /** other UV map, use for cloning between layers. */
434         const MLoopUV **poly_to_loop_uv_clone;
435
436         /* Actual material for each index, either from object or Mesh datablock... */
437         Material **mat_array;
438
439         bool use_colormanagement;
440 } ProjPaintState;
441
442 typedef union pixelPointer {
443         /** float buffer. */
444         float *f_pt;
445         /** 2 ways to access a char buffer. */
446         unsigned int *uint_pt;
447         unsigned char *ch_pt;
448 } PixelPointer;
449
450 typedef union pixelStore {
451         unsigned char ch[4];
452         unsigned int uint;
453         float f[4];
454 } PixelStore;
455
456 typedef struct ProjPixel {
457         /** the floating point screen projection of this pixel. */
458         float projCoSS[2];
459         float worldCoSS[3];
460
461         short x_px, y_px;
462
463         /** if anyone wants to paint onto more than 65535 images they can bite me. */
464         unsigned short image_index;
465         unsigned char bb_cell_index;
466
467         /* for various reasons we may want to mask out painting onto this pixel */
468         unsigned short mask;
469
470         /* Only used when the airbrush is disabled.
471          * Store the max mask value to avoid painting over an area with a lower opacity
472          * with an advantage that we can avoid touching the pixel at all, if the
473          * new mask value is lower then mask_accum */
474         unsigned short *mask_accum;
475
476         /* horrible hack, store tile valid flag pointer here to re-validate tiles
477          * used for anchored and drag-dot strokes */
478         bool *valid;
479
480         PixelPointer origColor;
481         PixelStore newColor;
482         PixelPointer pixel;
483 } ProjPixel;
484
485 typedef struct ProjPixelClone {
486         struct ProjPixel __pp;
487         PixelStore clonepx;
488 } ProjPixelClone;
489
490 /* undo tile pushing */
491 typedef struct {
492         SpinLock *lock;
493         bool masked;
494         unsigned short tile_width;
495         ImBuf **tmpibuf;
496         ProjPaintImage *pjima;
497 } TileInfo;
498
499 typedef struct VertSeam {
500         struct VertSeam *next, *prev;
501         int tri;
502         uint loop;
503         float angle;
504         bool normal_cw;
505         float uv[2];
506 } VertSeam;
507
508
509 /* -------------------------------------------------------------------- */
510 /** \name MLoopTri accessor functions.
511  * \{ */
512
513 BLI_INLINE const MPoly *ps_tri_index_to_mpoly(const ProjPaintState *ps, int tri_index)
514 {
515         return &ps->mpoly_eval[ps->mlooptri_eval[tri_index].poly];
516 }
517
518 #define PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt) \
519         ps->mloop_eval[lt->tri[0]].v, \
520         ps->mloop_eval[lt->tri[1]].v, \
521         ps->mloop_eval[lt->tri[2]].v,
522
523 #define PS_LOOPTRI_AS_UV_3(uvlayer, lt) \
524         uvlayer[lt->poly][lt->tri[0]].uv, \
525         uvlayer[lt->poly][lt->tri[1]].uv, \
526         uvlayer[lt->poly][lt->tri[2]].uv,
527
528 #define PS_LOOPTRI_ASSIGN_UV_3(uv_tri, uvlayer, lt)  { \
529         (uv_tri)[0] = uvlayer[lt->poly][lt->tri[0]].uv; \
530         (uv_tri)[1] = uvlayer[lt->poly][lt->tri[1]].uv; \
531         (uv_tri)[2] = uvlayer[lt->poly][lt->tri[2]].uv; \
532 } ((void)0)
533
534 /** \} */
535
536
537
538 /* Finish projection painting structs */
539
540 static TexPaintSlot *project_paint_face_paint_slot(const ProjPaintState *ps, int tri_index)
541 {
542         const MPoly *mp = ps_tri_index_to_mpoly(ps, tri_index);
543         Material *ma = ps->mat_array[mp->mat_nr];
544         return ma ? ma->texpaintslot + ma->paint_active_slot : NULL;
545 }
546
547 static Image *project_paint_face_paint_image(const ProjPaintState *ps, int tri_index)
548 {
549         if (ps->do_stencil_brush) {
550                 return ps->stencil_ima;
551         }
552         else {
553                 const MPoly *mp = ps_tri_index_to_mpoly(ps, tri_index);
554                 Material *ma = ps->mat_array[mp->mat_nr];
555                 TexPaintSlot *slot = ma ? ma->texpaintslot + ma->paint_active_slot : NULL;
556                 return slot ? slot->ima : ps->canvas_ima;
557         }
558 }
559
560 static TexPaintSlot *project_paint_face_clone_slot(const ProjPaintState *ps, int tri_index)
561 {
562         const MPoly *mp = ps_tri_index_to_mpoly(ps, tri_index);
563         Material *ma = ps->mat_array[mp->mat_nr];
564         return ma ? ma->texpaintslot + ma->paint_clone_slot : NULL;
565 }
566
567 static Image *project_paint_face_clone_image(const ProjPaintState *ps, int tri_index)
568 {
569         const MPoly *mp = ps_tri_index_to_mpoly(ps, tri_index);
570         Material *ma = ps->mat_array[mp->mat_nr];
571         TexPaintSlot *slot = ma ? ma->texpaintslot + ma->paint_clone_slot : NULL;
572         return slot ? slot->ima : ps->clone_ima;
573 }
574
575 /* fast projection bucket array lookup, use the safe version for bound checking  */
576 static int project_bucket_offset(const ProjPaintState *ps, const float projCoSS[2])
577 {
578         /* If we were not dealing with screenspace 2D coords we could simple do...
579          * ps->bucketRect[x + (y*ps->buckets_y)] */
580
581         /* please explain?
582          * projCoSS[0] - ps->screenMin[0]   : zero origin
583          * ... / ps->screen_width           : range from 0.0 to 1.0
584          * ... * ps->buckets_x              : use as a bucket index
585          *
586          * Second multiplication does similar but for vertical offset
587          */
588         return ( (int)(((projCoSS[0] - ps->screenMin[0]) / ps->screen_width)  * ps->buckets_x)) +
589                (((int)(((projCoSS[1] - ps->screenMin[1]) / ps->screen_height) * ps->buckets_y)) * ps->buckets_x);
590 }
591
592 static int project_bucket_offset_safe(const ProjPaintState *ps, const float projCoSS[2])
593 {
594         int bucket_index = project_bucket_offset(ps, projCoSS);
595
596         if (bucket_index < 0 || bucket_index >= ps->buckets_x * ps->buckets_y) {
597                 return -1;
598         }
599         else {
600                 return bucket_index;
601         }
602 }
603
604 static float VecZDepthOrtho(
605         const float pt[2],
606         const float v1[3], const float v2[3], const float v3[3],
607         float w[3])
608 {
609         barycentric_weights_v2(v1, v2, v3, pt, w);
610         return (v1[2] * w[0]) + (v2[2] * w[1]) + (v3[2] * w[2]);
611 }
612
613 static float VecZDepthPersp(
614         const float pt[2],
615         const float v1[4], const float v2[4], const float v3[4],
616         float w[3])
617 {
618         float wtot_inv, wtot;
619         float w_tmp[3];
620
621         barycentric_weights_v2_persp(v1, v2, v3, pt, w);
622         /* for the depth we need the weights to match what
623          * barycentric_weights_v2 would return, in this case its easiest just to
624          * undo the 4th axis division and make it unit-sum
625          *
626          * don't call barycentric_weights_v2() because our callers expect 'w'
627          * to be weighted from the perspective */
628         w_tmp[0] = w[0] * v1[3];
629         w_tmp[1] = w[1] * v2[3];
630         w_tmp[2] = w[2] * v3[3];
631
632         wtot = w_tmp[0] + w_tmp[1] + w_tmp[2];
633
634         if (wtot != 0.0f) {
635                 wtot_inv = 1.0f / wtot;
636
637                 w_tmp[0] = w_tmp[0] * wtot_inv;
638                 w_tmp[1] = w_tmp[1] * wtot_inv;
639                 w_tmp[2] = w_tmp[2] * wtot_inv;
640         }
641         else /* dummy values for zero area face */
642                 w_tmp[0] = w_tmp[1] = w_tmp[2] = 1.0f / 3.0f;
643         /* done mimicking barycentric_weights_v2() */
644
645         return (v1[2] * w_tmp[0]) + (v2[2] * w_tmp[1]) + (v3[2] * w_tmp[2]);
646 }
647
648
649 /* Return the top-most face index that the screen space coord 'pt' touches (or -1) */
650 static int project_paint_PickFace(
651         const ProjPaintState *ps, const float pt[2],
652         float w[3])
653 {
654         LinkNode *node;
655         float w_tmp[3];
656         int bucket_index;
657         int best_tri_index = -1;
658         float z_depth_best = FLT_MAX, z_depth;
659
660         bucket_index = project_bucket_offset_safe(ps, pt);
661         if (bucket_index == -1)
662                 return -1;
663
664
665
666         /* we could return 0 for 1 face buckets, as long as this function assumes
667          * that the point its testing is only every originated from an existing face */
668
669         for (node = ps->bucketFaces[bucket_index]; node; node = node->next) {
670                 const int tri_index = POINTER_AS_INT(node->link);
671                 const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
672                 const float *vtri_ss[3] = {
673                     ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[0]].v],
674                     ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[1]].v],
675                     ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[2]].v],
676                 };
677
678
679                 if (isect_point_tri_v2(pt, UNPACK3(vtri_ss))) {
680                         if (ps->is_ortho) {
681                                 z_depth = VecZDepthOrtho(pt, UNPACK3(vtri_ss), w_tmp);
682                         }
683                         else {
684                                 z_depth = VecZDepthPersp(pt, UNPACK3(vtri_ss), w_tmp);
685                         }
686
687                         if (z_depth < z_depth_best) {
688                                 best_tri_index = tri_index;
689                                 z_depth_best = z_depth;
690                                 copy_v3_v3(w, w_tmp);
691                         }
692                 }
693         }
694
695         /** will be -1 or a valid face. */
696         return best_tri_index;
697 }
698
699 /* Converts a uv coord into a pixel location wrapping if the uv is outside 0-1 range */
700 static void uvco_to_wrapped_pxco(const float uv[2], int ibuf_x, int ibuf_y, float *x, float *y)
701 {
702         /* use */
703         *x = fmodf(uv[0], 1.0f);
704         *y = fmodf(uv[1], 1.0f);
705
706         if (*x < 0.0f) *x += 1.0f;
707         if (*y < 0.0f) *y += 1.0f;
708
709         *x = *x * ibuf_x - 0.5f;
710         *y = *y * ibuf_y - 0.5f;
711 }
712
713 /* Set the top-most face color that the screen space coord 'pt' touches
714  * (or return 0 if none touch) */
715 static bool project_paint_PickColor(
716         const ProjPaintState *ps, const float pt[2],
717         float *rgba_fp, unsigned char *rgba, const bool interp)
718 {
719         const MLoopTri *lt;
720         const float *lt_tri_uv[3];
721         float w[3], uv[2];
722         int tri_index;
723         Image *ima;
724         ImBuf *ibuf;
725         int xi, yi;
726
727         tri_index = project_paint_PickFace(ps, pt, w);
728
729         if (tri_index == -1)
730                 return 0;
731
732         lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
733         PS_LOOPTRI_ASSIGN_UV_3(lt_tri_uv, ps->poly_to_loop_uv, lt);
734
735         interp_v2_v2v2v2(uv, UNPACK3(lt_tri_uv), w);
736
737         ima = project_paint_face_paint_image(ps, tri_index);
738         /** we must have got the imbuf before getting here. */
739         ibuf = BKE_image_get_first_ibuf(ima);
740         if (!ibuf) return 0;
741
742         if (interp) {
743                 float x, y;
744                 uvco_to_wrapped_pxco(uv, ibuf->x, ibuf->y, &x, &y);
745
746                 if (ibuf->rect_float) {
747                         if (rgba_fp) {
748                                 bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf, NULL, rgba_fp, x, y);
749                         }
750                         else {
751                                 float rgba_tmp_f[4];
752                                 bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf, NULL, rgba_tmp_f, x, y);
753                                 premul_float_to_straight_uchar(rgba, rgba_tmp_f);
754                         }
755                 }
756                 else {
757                         if (rgba) {
758                                 bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf, rgba, NULL, x, y);
759                         }
760                         else {
761                                 unsigned char rgba_tmp[4];
762                                 bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf, rgba_tmp, NULL, x, y);
763                                 straight_uchar_to_premul_float(rgba_fp, rgba_tmp);
764                         }
765                 }
766         }
767         else {
768                 //xi = (int)((uv[0]*ibuf->x) + 0.5f);
769                 //yi = (int)((uv[1]*ibuf->y) + 0.5f);
770                 //if (xi < 0 || xi >= ibuf->x  ||  yi < 0 || yi >= ibuf->y) return 0;
771
772                 /* wrap */
773                 xi = mod_i((int)(uv[0] * ibuf->x), ibuf->x);
774                 yi = mod_i((int)(uv[1] * ibuf->y), ibuf->y);
775
776                 if (rgba) {
777                         if (ibuf->rect_float) {
778                                 const float *rgba_tmp_fp = ibuf->rect_float + (xi + yi * ibuf->x * 4);
779                                 premul_float_to_straight_uchar(rgba, rgba_tmp_fp);
780                         }
781                         else {
782                                 *((unsigned int *)rgba) = *(unsigned int *)(((char *)ibuf->rect) + ((xi + yi * ibuf->x) * 4));
783                         }
784                 }
785
786                 if (rgba_fp) {
787                         if (ibuf->rect_float) {
788                                 copy_v4_v4(rgba_fp, (ibuf->rect_float + ((xi + yi * ibuf->x) * 4)));
789                         }
790                         else {
791                                 unsigned char *tmp_ch = ((unsigned char *)ibuf->rect) + ((xi + yi * ibuf->x) * 4);
792                                 straight_uchar_to_premul_float(rgba_fp, tmp_ch);
793                         }
794                 }
795         }
796         BKE_image_release_ibuf(ima, ibuf, NULL);
797         return 1;
798 }
799
800 /**
801  * Check if 'pt' is infront of the 3 verts on the Z axis (used for screenspace occlusion test)
802  * \return
803  * -  `0`:   no occlusion
804  * - `-1`: no occlusion but 2D intersection is true
805  * -  `1`: occluded
806  * -  `2`: occluded with `w[3]` weights set (need to know in some cases)
807  */
808 static int project_paint_occlude_ptv(
809         const float pt[3],
810         const float v1[4], const float v2[4], const float v3[4],
811         float w[3], const bool is_ortho)
812 {
813         /* if all are behind us, return false */
814         if (v1[2] > pt[2] && v2[2] > pt[2] && v3[2] > pt[2])
815                 return 0;
816
817         /* do a 2D point in try intersection */
818         if (!isect_point_tri_v2(pt, v1, v2, v3))
819                 return 0;
820
821
822         /* From here on we know there IS an intersection */
823         /* if ALL of the verts are infront of us then we know it intersects ? */
824         if (v1[2] < pt[2] && v2[2] < pt[2] && v3[2] < pt[2]) {
825                 return 1;
826         }
827         else {
828                 /* we intersect? - find the exact depth at the point of intersection */
829                 /* Is this point is occluded by another face? */
830                 if (is_ortho) {
831                         if (VecZDepthOrtho(pt, v1, v2, v3, w) < pt[2]) return 2;
832                 }
833                 else {
834                         if (VecZDepthPersp(pt, v1, v2, v3, w) < pt[2]) return 2;
835                 }
836         }
837         return -1;
838 }
839
840
841 static int project_paint_occlude_ptv_clip(
842         const float pt[3],
843         const float v1[4], const float v2[4], const float v3[4],
844         const float v1_3d[3], const float v2_3d[3], const float v3_3d[3],
845         float w[3], const bool is_ortho, RegionView3D *rv3d)
846 {
847         float wco[3];
848         int ret = project_paint_occlude_ptv(pt, v1, v2, v3, w, is_ortho);
849
850         if (ret <= 0)
851                 return ret;
852
853         if (ret == 1) { /* weights not calculated */
854                 if (is_ortho) {
855                         barycentric_weights_v2(v1, v2, v3, pt, w);
856                 }
857                 else {
858                         barycentric_weights_v2_persp(v1, v2, v3, pt, w);
859                 }
860         }
861
862         /* Test if we're in the clipped area, */
863         interp_v3_v3v3v3(wco, v1_3d, v2_3d, v3_3d, w);
864
865         if (!ED_view3d_clipping_test(rv3d, wco, true)) {
866                 return 1;
867         }
868
869         return -1;
870 }
871
872
873 /* Check if a screenspace location is occluded by any other faces
874  * check, pixelScreenCo must be in screenspace, its Z-Depth only needs to be used for comparison
875  * and doesn't need to be correct in relation to X and Y coords
876  * (this is the case in perspective view) */
877 static bool project_bucket_point_occluded(
878         const ProjPaintState *ps, LinkNode *bucketFace,
879         const int orig_face, const float pixelScreenCo[4])
880 {
881         int isect_ret;
882         const bool do_clip = ps->rv3d ? (ps->rv3d->rflag & RV3D_CLIPPING) != 0 : 0;
883
884         /* we could return 0 for 1 face buckets, as long as this function assumes
885          * that the point its testing is only every originated from an existing face */
886
887         for (; bucketFace; bucketFace = bucketFace->next) {
888                 const int tri_index = POINTER_AS_INT(bucketFace->link);
889
890                 if (orig_face != tri_index) {
891                         const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
892                         const float *vtri_ss[3] = {
893                             ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[0]].v],
894                             ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[1]].v],
895                             ps->screenCoords[ps->mloop_eval[lt->tri[2]].v],
896                         };
897                         float w[3];
898
899                         if (do_clip) {
900                                 const float *vtri_co[3] = {
901                                     ps->mvert_eval[ps->mloop_eval[lt->tri[0]].v].co,
902                                     ps->mvert_eval[ps->mloop_eval[lt->tri[1]].v].co,
903                                     ps->mvert_eval[ps->mloop_eval[lt->tri[2]].v].co,
904                                 };
905                                 isect_ret = project_paint_occlude_ptv_clip(
906                                         pixelScreenCo, UNPACK3(vtri_ss), UNPACK3(vtri_co),
907                                         w, ps->is_ortho, ps->rv3d);
908                         }
909                         else {
910                                 isect_ret = project_paint_occlude_ptv(
911                                         pixelScreenCo, UNPACK3(vtri_ss),
912                                         w, ps->is_ortho);
913                         }
914
915                         if (isect_ret >= 1) {
916                                 /* TODO - we may want to cache the first hit,
917                                  * it is not possible to swap the face order in the list anymore */
918                                 return true;
919                         }
920                 }
921         }
922         return false;
923 }
924
925 /* basic line intersection, could move to math_geom.c, 2 points with a horiz line
926  * 1 for an intersection, 2 if the first point is aligned, 3 if the second point is aligned */
927 #define ISECT_TRUE 1
928 #define ISECT_TRUE_P1 2
929 #define ISECT_TRUE_P2 3
930 static int line_isect_y(const float p1[2], const float p2[2], const float y_level, float *x_isect)
931 {
932         float y_diff;
933
934         /* are we touching the first point? - no interpolation needed */
935         if (y_level == p1[1]) {
936                 *x_isect = p1[0];
937                 return ISECT_TRUE_P1;
938         }
939         /* are we touching the second point? - no interpolation needed */
940         if (y_level == p2[1]) {
941                 *x_isect = p2[0];
942                 return ISECT_TRUE_P2;
943         }
944
945         /** yuck, horizontal line, we cant do much here. */
946         y_diff = fabsf(p1[1] - p2[1]);
947
948         if (y_diff < 0.000001f) {
949                 *x_isect = (p1[0] + p2[0]) * 0.5f;
950                 return ISECT_TRUE;
951         }
952
953         if (p1[1] > y_level && p2[1] < y_level) {
954                 /* (p1[1] - p2[1]); */
955                 *x_isect = (p2[0] * (p1[1] - y_level) + p1[0] * (y_level - p2[1])) / y_diff;
956                 return ISECT_TRUE;
957         }
958         else if (p1[1] < y_level && p2[1] > y_level) {
959                 /* (p2[1] - p1[1]); */
960                 *x_isect = (p2[0] * (y_level - p1[1]) + p1[0] * (p2[1] - y_level)) / y_diff;
961                 return ISECT_TRUE;
962         }
963         else {
964                 return 0;
965         }
966 }
967
968 static int line_isect_x(const float p1[2], const float p2[2], const float x_level, float *y_isect)
969 {
970         float x_diff;
971
972         if (x_level == p1[0]) { /* are we touching the first point? - no interpolation needed */
973                 *y_isect = p1[1];
974                 return ISECT_TRUE_P1;
975         }
976         if (x_level == p2[0]) { /* are we touching the second point? - no interpolation needed */
977                 *y_isect = p2[1];
978                 return ISECT_TRUE_P2;
979         }
980
981         /* yuck, horizontal line, we cant do much here */
982         x_diff = fabsf(p1[0] - p2[0]);
983
984         /* yuck, vertical line, we cant do much here */
985         if (x_diff < 0.000001f) {
986                 *y_isect = (p1[0] + p2[0]) * 0.5f;
987                 return ISECT_TRUE;
988         }
989
990         if (p1[0] > x_level && p2[0] < x_level) {
991                 /* (p1[0] - p2[0]); */
992                 *y_isect = (p2[1] * (p1[0] - x_level) + p1[1] * (x_level - p2[0])) / x_diff;
993                 return ISECT_TRUE;
994         }
995         else if (p1[0] < x_level && p2[0] > x_level) {
996                 /* (p2[0] - p1[0]); */
997                 *y_isect = (p2[1] * (x_level - p1[0]) + p1[1] * (p2[0] - x_level)) / x_diff;
998                 return ISECT_TRUE;
999         }
1000         else {
1001                 return 0;
1002         }
1003 }
1004
1005 /* simple func use for comparing UV locations to check if there are seams.
1006  * Its possible this gives incorrect results, when the UVs for 1 face go into the next
1007  * tile, but do not do this for the adjacent face, it could return a false positive.
1008  * This is so unlikely that Id not worry about it. */
1009 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
1010 static bool cmp_uv(const float vec2a[2], const float vec2b[2])
1011 {
1012         /* if the UV's are not between 0.0 and 1.0 */
1013         float xa = fmodf(vec2a[0], 1.0f);
1014         float ya = fmodf(vec2a[1], 1.0f);
1015
1016         float xb = fmodf(vec2b[0], 1.0f);
1017         float yb = fmodf(vec2b[1], 1.0f);
1018
1019         if (xa < 0.0f) xa += 1.0f;
1020         if (ya < 0.0f) ya += 1.0f;
1021
1022         if (xb < 0.0f) xb += 1.0f;
1023         if (yb < 0.0f) yb += 1.0f;
1024
1025         return ((fabsf(xa - xb) < PROJ_GEOM_TOLERANCE) && (fabsf(ya - yb) < PROJ_GEOM_TOLERANCE)) ? 1 : 0;
1026 }
1027 #endif
1028
1029 /* set min_px and max_px to the image space bounds of the UV coords
1030  * return zero if there is no area in the returned rectangle */
1031 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
1032 static bool pixel_bounds_uv(
1033         const float uv_quad[4][2],
1034         rcti *bounds_px,
1035         const int ibuf_x, const int ibuf_y
1036         )
1037 {
1038         /* UV bounds */
1039         float min_uv[2], max_uv[2];
1040
1041         INIT_MINMAX2(min_uv, max_uv);
1042
1043         minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, uv_quad[0]);
1044         minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, uv_quad[1]);
1045         minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, uv_quad[2]);
1046         minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, uv_quad[3]);
1047
1048         bounds_px->xmin = (int)(ibuf_x * min_uv[0]);
1049         bounds_px->ymin = (int)(ibuf_y * min_uv[1]);
1050
1051         bounds_px->xmax = (int)(ibuf_x * max_uv[0]) + 1;
1052         bounds_px->ymax = (int)(ibuf_y * max_uv[1]) + 1;
1053
1054         /*printf("%d %d %d %d\n", min_px[0], min_px[1], max_px[0], max_px[1]);*/
1055
1056         /* face uses no UV area when quantized to pixels? */
1057         return (bounds_px->xmin == bounds_px->xmax || bounds_px->ymin == bounds_px->ymax) ? 0 : 1;
1058 }
1059 #endif
1060
1061 static bool pixel_bounds_array(float (*uv)[2], rcti *bounds_px, const int ibuf_x, const int ibuf_y, int tot)
1062 {
1063         /* UV bounds */
1064         float min_uv[2], max_uv[2];
1065
1066         if (tot == 0) {
1067                 return 0;
1068         }
1069
1070         INIT_MINMAX2(min_uv, max_uv);
1071
1072         while (tot--) {
1073                 minmax_v2v2_v2(min_uv, max_uv, (*uv));
1074                 uv++;
1075         }
1076
1077         bounds_px->xmin = (int)(ibuf_x * min_uv[0]);
1078         bounds_px->ymin = (int)(ibuf_y * min_uv[1]);
1079
1080         bounds_px->xmax = (int)(ibuf_x * max_uv[0]) + 1;
1081         bounds_px->ymax = (int)(ibuf_y * max_uv[1]) + 1;
1082
1083         /*printf("%d %d %d %d\n", min_px[0], min_px[1], max_px[0], max_px[1]);*/
1084
1085         /* face uses no UV area when quantized to pixels? */
1086         return (bounds_px->xmin == bounds_px->xmax || bounds_px->ymin == bounds_px->ymax) ? 0 : 1;
1087 }
1088
1089 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
1090
1091 static void project_face_winding_init(const ProjPaintState *ps, const int tri_index)
1092 {
1093         /* detect the winding of faces in uv space */
1094         const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1095         const float *lt_tri_uv[3] = { PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt) };
1096         float winding = cross_tri_v2(lt_tri_uv[0], lt_tri_uv[1], lt_tri_uv[2]);
1097
1098         if (winding > 0)
1099                 ps->faceWindingFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_WINDING_CW;
1100
1101         ps->faceWindingFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_WINDING_INIT;
1102 }
1103
1104 /* This function returns 1 if this face has a seam along the 2 face-vert indices
1105  * 'orig_i1_fidx' and 'orig_i2_fidx' */
1106 static bool check_seam(
1107         const ProjPaintState *ps,
1108         const int orig_face, const int orig_i1_fidx, const int orig_i2_fidx,
1109         int *other_face, int *orig_fidx)
1110 {
1111         const MLoopTri *orig_lt = &ps->mlooptri_eval[orig_face];
1112         const float *orig_lt_tri_uv[3] = { PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, orig_lt) };
1113         /* vert indices from face vert order indices */
1114         const unsigned int i1 = ps->mloop_eval[orig_lt->tri[orig_i1_fidx]].v;
1115         const unsigned int i2 = ps->mloop_eval[orig_lt->tri[orig_i2_fidx]].v;
1116         LinkNode *node;
1117         /* index in face */
1118         int i1_fidx = -1, i2_fidx = -1;
1119
1120         for (node = ps->vertFaces[i1]; node; node = node->next) {
1121                 const int tri_index = POINTER_AS_INT(node->link);
1122
1123                 if (tri_index != orig_face) {
1124                         const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1125                         const int lt_vtri[3] = { PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt) };
1126                         /* could check if the 2 faces images match here,
1127                          * but then there wouldn't be a way to return the opposite face's info */
1128
1129
1130                         /* We need to know the order of the verts in the adjacent face
1131                          * set the i1_fidx and i2_fidx to (0,1,2,3) */
1132                         i1_fidx = BKE_MESH_TESSTRI_VINDEX_ORDER(lt_vtri, i1);
1133                         i2_fidx = BKE_MESH_TESSTRI_VINDEX_ORDER(lt_vtri, i2);
1134
1135                         /* Only need to check if 'i2_fidx' is valid because we know i1_fidx is the same vert on both faces */
1136                         if (i2_fidx != -1) {
1137                                 const float *lt_tri_uv[3] = { PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt) };
1138                                 Image *tpage = project_paint_face_paint_image(ps, tri_index);
1139                                 Image *orig_tpage = project_paint_face_paint_image(ps, orig_face);
1140
1141                                 BLI_assert(i1_fidx != -1);
1142
1143                                 /* This IS an adjacent face!, now lets check if the UVs are ok */
1144
1145                                 /* set up the other face */
1146                                 *other_face = tri_index;
1147
1148                                 /* we check if difference is 1 here, else we might have a case of edge 2-0 for a tri */
1149                                 *orig_fidx = (i1_fidx < i2_fidx && (i2_fidx - i1_fidx == 1)) ? i1_fidx : i2_fidx;
1150
1151                                 /* initialize face winding if needed */
1152                                 if ((ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_INIT) == 0)
1153                                         project_face_winding_init(ps, tri_index);
1154
1155                                 /* first test if they have the same image */
1156                                 if ((orig_tpage == tpage) &&
1157                                     cmp_uv(orig_lt_tri_uv[orig_i1_fidx], lt_tri_uv[i1_fidx]) &&
1158                                     cmp_uv(orig_lt_tri_uv[orig_i2_fidx], lt_tri_uv[i2_fidx]))
1159                                 {
1160                                         /* if faces don't have the same winding in uv space,
1161                                          * they are on the same side so edge is boundary */
1162                                         if ((ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_CW) !=
1163                                             (ps->faceWindingFlags[orig_face] & PROJ_FACE_WINDING_CW))
1164                                         {
1165                                                 return 1;
1166                                         }
1167
1168                                         // printf("SEAM (NONE)\n");
1169                                         return 0;
1170
1171                                 }
1172                                 else {
1173                                         // printf("SEAM (UV GAP)\n");
1174                                         return 1;
1175                                 }
1176                         }
1177                 }
1178         }
1179         // printf("SEAM (NO FACE)\n");
1180         *other_face = -1;
1181         return 1;
1182 }
1183
1184 static VertSeam *find_adjacent_seam(const ProjPaintState *ps, uint loop_index, uint vert_index, VertSeam **r_seam)
1185 {
1186         ListBase *vert_seams = &ps->vertSeams[vert_index];
1187         VertSeam *seam = vert_seams->first;
1188         VertSeam *adjacent = NULL;
1189
1190         while (seam->loop != loop_index) {
1191                 seam = seam->next;
1192         }
1193
1194         if (r_seam) {
1195                 *r_seam = seam;
1196         }
1197
1198         /* Circulate through the (sorted) vert seam array, in the direction of the seam normal,
1199          * until we find the first opposing seam, matching in UV space. */
1200         if (seam->normal_cw) {
1201                 LISTBASE_CIRCULAR_BACKWARD_BEGIN(vert_seams, adjacent, seam)
1202                 {
1203                         if ((adjacent->normal_cw != seam->normal_cw) &&
1204                             cmp_uv(adjacent->uv, seam->uv))
1205                         {
1206                                 break;
1207                         }
1208                 }
1209                 LISTBASE_CIRCULAR_BACKWARD_END(vert_seams, adjacent, seam);
1210         }
1211         else {
1212                 LISTBASE_CIRCULAR_FORWARD_BEGIN(vert_seams, adjacent, seam)
1213                 {
1214                         if ((adjacent->normal_cw != seam->normal_cw) &&
1215                             cmp_uv(adjacent->uv, seam->uv))
1216                         {
1217                                 break;
1218                         }
1219                 }
1220                 LISTBASE_CIRCULAR_FORWARD_END(vert_seams, adjacent, seam);
1221         }
1222
1223         BLI_assert(adjacent);
1224
1225         return adjacent;
1226 }
1227
1228 /* Computes the normal of two seams at their intersection,
1229  * and returns the angle between the seam and its normal. */
1230 static float compute_seam_normal(VertSeam *seam, VertSeam *adj, float r_no[2])
1231 {
1232         const float PI_2 = M_PI * 2.0f;
1233         float angle[2];
1234         float angle_rel, angle_no;
1235
1236         if (seam->normal_cw) {
1237                 angle[0] = adj->angle;
1238                 angle[1] = seam->angle;
1239         }
1240         else {
1241                 angle[0] = seam->angle;
1242                 angle[1] = adj->angle;
1243         }
1244
1245         angle_rel = angle[1] - angle[0];
1246
1247         if (angle_rel < 0.0f) {
1248                 angle_rel += PI_2;
1249         }
1250
1251         angle_rel *= 0.5f;
1252
1253         angle_no = angle_rel + angle[0];
1254
1255         if (angle_no > M_PI) {
1256                 angle_no -= PI_2;
1257         }
1258
1259         r_no[0] = cosf(angle_no);
1260         r_no[1] = sinf(angle_no);
1261
1262         return angle_rel;
1263 }
1264
1265 /* Calculate outset UV's, this is not the same as simply scaling the UVs,
1266  * since the outset coords are a margin that keep an even distance from the original UV's,
1267  * note that the image aspect is taken into account */
1268 static void uv_image_outset(
1269         const ProjPaintState *ps, float (*orig_uv)[2], float (*puv)[2],
1270         uint tri_index, const int ibuf_x, const int ibuf_y)
1271 {
1272         int fidx[2];
1273         uint loop_index;
1274         uint vert[2];
1275         const MLoopTri *ltri = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1276
1277         float ibuf_inv[2];
1278
1279         ibuf_inv[0] = 1.0f / (float)ibuf_x;
1280         ibuf_inv[1] = 1.0f / (float)ibuf_y;
1281
1282         for (fidx[0] = 0; fidx[0] < 3; fidx[0]++) {
1283                 LoopSeamData *seam_data;
1284                 float (*seam_uvs)[2];
1285                 float ang[2];
1286
1287                 if ((ps->faceSeamFlags[tri_index] & (PROJ_FACE_SEAM0 << fidx[0])) == 0) {
1288                         continue;
1289                 }
1290
1291                 loop_index = ltri->tri[fidx[0]];
1292
1293                 seam_data = &ps->loopSeamData[loop_index];
1294                 seam_uvs = seam_data->seam_uvs;
1295
1296                 if (seam_uvs[0][0] != FLT_MAX) {
1297                         continue;
1298                 }
1299
1300                 fidx[1] = (fidx[0] == 2) ? 0 : fidx[0] + 1;
1301
1302                 vert[0] = ps->mloop_eval[loop_index].v;
1303                 vert[1] = ps->mloop_eval[ltri->tri[fidx[1]]].v;
1304
1305                 for (uint i = 0; i < 2; i++) {
1306                         VertSeam *seam;
1307                         VertSeam *adj = find_adjacent_seam(ps, loop_index, vert[i], &seam);
1308                         float no[2];
1309                         float len_fact;
1310                         float tri_ang;
1311
1312                         ang[i] = compute_seam_normal(seam, adj, no);
1313                         tri_ang = ang[i] - M_PI_2;
1314
1315                         if (tri_ang > 0.0f) {
1316                                 const float dist = ps->seam_bleed_px * tanf(tri_ang);
1317                                 seam_data->corner_dist_sq[i] = SQUARE(dist);
1318                         }
1319                         else {
1320                                 seam_data->corner_dist_sq[i] = 0.0f;
1321                         }
1322
1323                         len_fact = cosf(tri_ang);
1324                         len_fact = UNLIKELY(len_fact < FLT_EPSILON) ? FLT_MAX : (1.0f / len_fact);
1325
1326                         /* Clamp the length factor, see: T62236. */
1327                         len_fact = MIN2(len_fact, 5.0f);
1328
1329                         mul_v2_fl(no, ps->seam_bleed_px * len_fact);
1330
1331                         add_v2_v2v2(seam_data->seam_puvs[i], puv[fidx[i]], no);
1332
1333                         mul_v2_v2v2(seam_uvs[i], seam_data->seam_puvs[i], ibuf_inv);
1334                 }
1335
1336                 /* Handle convergent normals (can self-intersect). */
1337                 if ((ang[0] + ang[1]) < M_PI) {
1338                         if (isect_seg_seg_v2_simple(orig_uv[fidx[0]], seam_uvs[0], orig_uv[fidx[1]], seam_uvs[1])) {
1339                                 float isect_co[2];
1340
1341                                 isect_seg_seg_v2_point(orig_uv[fidx[0]], seam_uvs[0], orig_uv[fidx[1]], seam_uvs[1], isect_co);
1342
1343                                 copy_v2_v2(seam_uvs[0], isect_co);
1344                                 copy_v2_v2(seam_uvs[1], isect_co);
1345                         }
1346                 }
1347
1348         }
1349 }
1350
1351 static void insert_seam_vert_array(
1352         const ProjPaintState *ps, MemArena *arena, const int tri_index,
1353         const int fidx1, const int ibuf_x, const int ibuf_y)
1354 {
1355         const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1356         const float *lt_tri_uv[3] = {PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt)};
1357         const int fidx[2] = {fidx1, ((fidx1 + 1) % 3)};
1358         float vec[2];
1359
1360         VertSeam *vseam = BLI_memarena_alloc(arena, sizeof(VertSeam) * 2);
1361
1362         vseam->prev = NULL;
1363         vseam->next = NULL;
1364
1365         vseam->tri = tri_index;
1366         vseam->loop = lt->tri[fidx[0]];
1367
1368         sub_v2_v2v2(vec, lt_tri_uv[fidx[1]], lt_tri_uv[fidx[0]]);
1369         vec[0] *= ibuf_x;
1370         vec[1] *= ibuf_y;
1371         vseam->angle = atan2f(vec[1], vec[0]);
1372
1373         /* If face windings are not initialized, something must be wrong. */
1374         BLI_assert((ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_INIT) != 0);
1375         vseam->normal_cw = (ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_CW);
1376
1377         copy_v2_v2(vseam->uv, lt_tri_uv[fidx[0]]);
1378
1379         vseam[1] = vseam[0];
1380         vseam[1].angle += vseam[1].angle > 0.0f ? -M_PI : M_PI;
1381         vseam[1].normal_cw = !vseam[1].normal_cw;
1382         copy_v2_v2(vseam[1].uv, lt_tri_uv[fidx[1]]);
1383
1384         for (uint i = 0; i < 2; i++) {
1385                 uint vert = ps->mloop_eval[lt->tri[fidx[i]]].v;
1386                 ListBase *list = &ps->vertSeams[vert];
1387                 VertSeam *item = list->first;
1388
1389                 while (item && item->angle < vseam[i].angle) {
1390                         item = item->next;
1391                 }
1392
1393                 BLI_insertlinkbefore(list, item, &vseam[i]);
1394         }
1395 }
1396
1397 /*
1398  * Be tricky with flags, first 4 bits are PROJ_FACE_SEAM0 to 4, last 4 bits are PROJ_FACE_NOSEAM0 to 4
1399  * 1<<i - where i is (0-3)
1400  *
1401  * If we're multithreadng, make sure threads are locked when this is called
1402  */
1403 static void project_face_seams_init(
1404         const ProjPaintState *ps, MemArena *arena, const int tri_index, const uint vert_index,
1405         bool init_all, const int ibuf_x, const int ibuf_y)
1406 {
1407         /* vars for the other face, we also set its flag */
1408         int other_face, other_fidx;
1409         /* next fidx in the face (0,1,2,3) -> (1,2,3,0) or (0,1,2) -> (1,2,0) for a tri */
1410         int fidx[2] = {2, 0};
1411         const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1412         LinkNode *node;
1413
1414         /* initialize face winding if needed */
1415         if ((ps->faceWindingFlags[tri_index] & PROJ_FACE_WINDING_INIT) == 0)
1416                 project_face_winding_init(ps, tri_index);
1417
1418         do {
1419                 if (init_all ||
1420                     (ps->mloop_eval[lt->tri[fidx[0]]].v == vert_index) ||
1421                     (ps->mloop_eval[lt->tri[fidx[1]]].v == vert_index))
1422                 {
1423                         if ((ps->faceSeamFlags[tri_index] & (PROJ_FACE_SEAM0 << fidx[0] | PROJ_FACE_NOSEAM0 << fidx[0])) == 0) {
1424                                 if (check_seam(ps, tri_index, fidx[0], fidx[1], &other_face, &other_fidx)) {
1425                                         ps->faceSeamFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_SEAM0 << fidx[0];
1426                                         insert_seam_vert_array(ps, arena, tri_index, fidx[0], ibuf_x, ibuf_y);
1427
1428                                         if (other_face != -1) {
1429                                                 /* Check if the other seam is already set. We don't want to insert it in the list twice. */
1430                                                 if ((ps->faceSeamFlags[other_face] & (PROJ_FACE_SEAM0 << other_fidx)) == 0) {
1431                                                         ps->faceSeamFlags[other_face] |= PROJ_FACE_SEAM0 << other_fidx;
1432                                                         insert_seam_vert_array(ps, arena, other_face, other_fidx, ibuf_x, ibuf_y);
1433                                                 }
1434                                         }
1435                                 }
1436                                 else {
1437                                         ps->faceSeamFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_NOSEAM0 << fidx[0];
1438                                         ps->faceSeamFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_SEAM_INIT0 << fidx[0];
1439
1440                                         if (other_face != -1) {
1441                                                 /* second 4 bits for disabled */
1442                                                 ps->faceSeamFlags[other_face] |= PROJ_FACE_NOSEAM0 << other_fidx;
1443                                                 ps->faceSeamFlags[other_face] |= PROJ_FACE_SEAM_INIT0 << other_fidx;
1444                                         }
1445                                 }
1446                         }
1447                 }
1448
1449                 fidx[1] = fidx[0];
1450         } while (fidx[0]--);
1451
1452         if (init_all) {
1453                 char checked_verts = 0;
1454
1455                 fidx[0] = 2;
1456                 fidx[1] = 0;
1457
1458                 do {
1459                         if ((ps->faceSeamFlags[tri_index] & (PROJ_FACE_SEAM_INIT0 << fidx[0])) == 0) {
1460                                 for (uint i = 0; i < 2; i++) {
1461                                         uint vert;
1462
1463                                         if ((checked_verts & (1 << fidx[i])) != 0) {
1464                                                 continue;
1465                                         }
1466
1467                                         vert = ps->mloop_eval[lt->tri[fidx[i]]].v;
1468
1469                                         for (node = ps->vertFaces[vert]; node; node = node->next) {
1470                                                 const int tri = POINTER_AS_INT(node->link);
1471
1472                                                 project_face_seams_init(ps, arena, tri, vert, false, ibuf_x, ibuf_y);
1473                                         }
1474
1475                                         checked_verts |= 1 << fidx[i];
1476                                 }
1477
1478                                 ps->faceSeamFlags[tri_index] |= PROJ_FACE_SEAM_INIT0 << fidx[0];
1479                         }
1480
1481                         fidx[1] = fidx[0];
1482                 } while (fidx[0]--);
1483         }
1484 }
1485 #endif // PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
1486
1487
1488 /* Converts a UV location to a 3D screenspace location
1489  * Takes a 'uv' and 3 UV coords, and sets the values of pixelScreenCo
1490  *
1491  * This is used for finding a pixels location in screenspace for painting */
1492 static void screen_px_from_ortho(
1493         const float uv[2],
1494         const float v1co[3], const float v2co[3], const float v3co[3],  /* Screenspace coords */
1495         const float uv1co[2], const float uv2co[2], const float uv3co[2],
1496         float pixelScreenCo[4],
1497         float w[3])
1498 {
1499         barycentric_weights_v2(uv1co, uv2co, uv3co, uv, w);
1500         interp_v3_v3v3v3(pixelScreenCo, v1co, v2co, v3co, w);
1501 }
1502
1503 /* same as screen_px_from_ortho except we
1504  * do perspective correction on the pixel coordinate */
1505 static void screen_px_from_persp(
1506         const float uv[2],
1507         const float v1co[4], const float v2co[4], const float v3co[4],  /* screenspace coords */
1508         const float uv1co[2], const float uv2co[2], const float uv3co[2],
1509         float pixelScreenCo[4],
1510         float w[3])
1511 {
1512         float w_int[3];
1513         float wtot_inv, wtot;
1514         barycentric_weights_v2(uv1co, uv2co, uv3co, uv, w);
1515
1516         /* re-weight from the 4th coord of each screen vert */
1517         w_int[0] = w[0] * v1co[3];
1518         w_int[1] = w[1] * v2co[3];
1519         w_int[2] = w[2] * v3co[3];
1520
1521         wtot = w_int[0] + w_int[1] + w_int[2];
1522
1523         if (wtot > 0.0f) {
1524                 wtot_inv = 1.0f / wtot;
1525                 w_int[0] *= wtot_inv;
1526                 w_int[1] *= wtot_inv;
1527                 w_int[2] *= wtot_inv;
1528         }
1529         else {
1530                 w[0] = w[1] = w[2] =
1531                 /* dummy values for zero area face */
1532                 w_int[0] = w_int[1] = w_int[2] = 1.0f / 3.0f;
1533         }
1534         /* done re-weighting */
1535
1536         /* do interpolation based on projected weight */
1537         interp_v3_v3v3v3(pixelScreenCo, v1co, v2co, v3co, w_int);
1538 }
1539
1540
1541 /**
1542  * Set a direction vector based on a screen location.
1543  * (use for perspective view, else we can simply use `ps->viewDir`)
1544  *
1545  * Similar functionality to #ED_view3d_win_to_vector
1546  *
1547  * \param r_dir: Resulting direction (length is undefined).
1548  */
1549 static void screen_px_to_vector_persp(
1550         int winx, int winy, const float projmat_inv[4][4], const float view_pos[3],
1551         const float co_px[2],
1552         float r_dir[3])
1553 {
1554         r_dir[0] = 2.0f * (co_px[0] / winx) - 1.0f;
1555         r_dir[1] = 2.0f * (co_px[1] / winy) - 1.0f;
1556         r_dir[2] = -0.5f;
1557         mul_project_m4_v3((float(*)[4])projmat_inv, r_dir);
1558         sub_v3_v3(r_dir, view_pos);
1559 }
1560
1561 /**
1562  * Special function to return the factor to a point along a line in pixel space.
1563  *
1564  * This is needed since we can't use #line_point_factor_v2 for perspective screen-space coords.
1565  *
1566  * \param p: 2D screen-space location.
1567  * \param v1, v2: 3D object-space locations.
1568  */
1569 static float screen_px_line_point_factor_v2_persp(
1570         const ProjPaintState *ps,
1571         const float p[2],
1572         const float v1[3], const float v2[3])
1573 {
1574         const float zero[3] = {0};
1575         float v1_proj[3], v2_proj[3];
1576         float dir[3];
1577
1578         screen_px_to_vector_persp(ps->winx, ps->winy, ps->projectMatInv, ps->viewPos, p, dir);
1579
1580         sub_v3_v3v3(v1_proj, v1, ps->viewPos);
1581         sub_v3_v3v3(v2_proj, v2, ps->viewPos);
1582
1583         project_plane_v3_v3v3(v1_proj, v1_proj, dir);
1584         project_plane_v3_v3v3(v2_proj, v2_proj, dir);
1585
1586         return line_point_factor_v2(zero, v1_proj, v2_proj);
1587 }
1588
1589
1590 static void project_face_pixel(
1591         const float *lt_tri_uv[3], ImBuf *ibuf_other, const float w[3],
1592         unsigned char rgba_ub[4], float rgba_f[4])
1593 {
1594         float uv_other[2], x, y;
1595
1596         interp_v2_v2v2v2(uv_other, UNPACK3(lt_tri_uv), w);
1597
1598         /* use */
1599         uvco_to_wrapped_pxco(uv_other, ibuf_other->x, ibuf_other->y, &x, &y);
1600
1601         if (ibuf_other->rect_float) { /* from float to float */
1602                 bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf_other, NULL, rgba_f, x, y);
1603         }
1604         else { /* from char to float */
1605                 bilinear_interpolation_color_wrap(ibuf_other, rgba_ub, NULL, x, y);
1606         }
1607
1608 }
1609
1610 /* run this outside project_paint_uvpixel_init since pixels with mask 0 don't need init */
1611 static float project_paint_uvpixel_mask(
1612         const ProjPaintState *ps,
1613         const int tri_index,
1614         const float w[3])
1615 {
1616         float mask;
1617
1618         /* Image Mask */
1619         if (ps->do_layer_stencil) {
1620                 /* another UV maps image is masking this one's */
1621                 ImBuf *ibuf_other;
1622                 Image *other_tpage = ps->stencil_ima;
1623
1624                 if (other_tpage && (ibuf_other = BKE_image_acquire_ibuf(other_tpage, NULL, NULL))) {
1625                         const MLoopTri *lt_other = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1626                         const float *lt_other_tri_uv[3] = { PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt_other) };
1627
1628                         /* BKE_image_acquire_ibuf - TODO - this may be slow */
1629                         unsigned char rgba_ub[4];
1630                         float rgba_f[4];
1631
1632                         project_face_pixel(lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, rgba_ub, rgba_f);
1633
1634                         if (ibuf_other->rect_float) { /* from float to float */
1635                                 mask = ((rgba_f[0] + rgba_f[1] + rgba_f[2]) * (1.0f / 3.0f)) * rgba_f[3];
1636                         }
1637                         else { /* from char to float */
1638                                 mask = ((rgba_ub[0] + rgba_ub[1] + rgba_ub[2]) * (1.0f / (255.0f * 3.0f))) * (rgba_ub[3] * (1.0f / 255.0f));
1639                         }
1640
1641                         BKE_image_release_ibuf(other_tpage, ibuf_other, NULL);
1642
1643                         if (!ps->do_layer_stencil_inv) {
1644                                 /* matching the gimps layer mask black/white rules, white==full opacity */
1645                                 mask = (1.0f - mask);
1646                         }
1647
1648                         if (mask == 0.0f) {
1649                                 return 0.0f;
1650                         }
1651                 }
1652                 else {
1653                         return 0.0f;
1654                 }
1655         }
1656         else {
1657                 mask = 1.0f;
1658         }
1659
1660         if (ps->do_mask_cavity) {
1661                 const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1662                 const int lt_vtri[3] = { PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt) };
1663                 float ca1, ca2, ca3, ca_mask;
1664                 ca1 = ps->cavities[lt_vtri[0]];
1665                 ca2 = ps->cavities[lt_vtri[1]];
1666                 ca3 = ps->cavities[lt_vtri[2]];
1667
1668                 ca_mask = w[0] * ca1 + w[1] * ca2 + w[2] * ca3;
1669                 ca_mask = curvemapping_evaluateF(ps->cavity_curve, 0, ca_mask);
1670                 CLAMP(ca_mask, 0.0f, 1.0f);
1671                 mask *= ca_mask;
1672         }
1673
1674         /* calculate mask */
1675         if (ps->do_mask_normal) {
1676                 const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1677                 const int lt_vtri[3] = { PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt) };
1678                 const MPoly *mp = &ps->mpoly_eval[lt->poly];
1679                 float no[3], angle_cos;
1680
1681                 if (mp->flag & ME_SMOOTH) {
1682                         const short *no1, *no2, *no3;
1683                         no1 = ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].no;
1684                         no2 = ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].no;
1685                         no3 = ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].no;
1686
1687                         no[0] = w[0] * no1[0] + w[1] * no2[0] + w[2] * no3[0];
1688                         no[1] = w[0] * no1[1] + w[1] * no2[1] + w[2] * no3[1];
1689                         no[2] = w[0] * no1[2] + w[1] * no2[2] + w[2] * no3[2];
1690                         normalize_v3(no);
1691                 }
1692                 else {
1693                         /* incase the */
1694 #if 1
1695                         /* normalizing per pixel isn't optimal, we could cache or check ps->*/
1696                         normal_tri_v3(no,
1697                                       ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].co,
1698                                       ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].co,
1699                                       ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].co);
1700 #else
1701                         /* don't use because some modifiers dont have normal data (subsurf for eg) */
1702                         copy_v3_v3(no, (float *)ps->dm->getTessFaceData(ps->dm, tri_index, CD_NORMAL));
1703 #endif
1704                 }
1705
1706                 if (UNLIKELY(ps->is_flip_object)) {
1707                         negate_v3(no);
1708                 }
1709
1710                 /* now we can use the normal as a mask */
1711                 if (ps->is_ortho) {
1712                         angle_cos = dot_v3v3(ps->viewDir, no);
1713                 }
1714                 else {
1715                         /* Annoying but for the perspective view we need to get the pixels location in 3D space :/ */
1716                         float viewDirPersp[3];
1717                         const float *co1, *co2, *co3;
1718                         co1 = ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].co;
1719                         co2 = ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].co;
1720                         co3 = ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].co;
1721
1722                         /* Get the direction from the viewPoint to the pixel and normalize */
1723                         viewDirPersp[0] = (ps->viewPos[0] - (w[0] * co1[0] + w[1] * co2[0] + w[2] * co3[0]));
1724                         viewDirPersp[1] = (ps->viewPos[1] - (w[0] * co1[1] + w[1] * co2[1] + w[2] * co3[1]));
1725                         viewDirPersp[2] = (ps->viewPos[2] - (w[0] * co1[2] + w[1] * co2[2] + w[2] * co3[2]));
1726                         normalize_v3(viewDirPersp);
1727                         if (UNLIKELY(ps->is_flip_object)) {
1728                                 negate_v3(viewDirPersp);
1729                         }
1730
1731                         angle_cos = dot_v3v3(viewDirPersp, no);
1732                 }
1733
1734                 /* If backface culling is disabled, allow painting on back faces. */
1735                 if (!ps->do_backfacecull) {
1736                         angle_cos = fabsf(angle_cos);
1737                 }
1738
1739                 if (angle_cos <= ps->normal_angle__cos) {
1740                         /* outsize the normal limit*/
1741                         return 0.0f;
1742                 }
1743                 else if (angle_cos < ps->normal_angle_inner__cos) {
1744                         mask *= (ps->normal_angle - acosf(angle_cos)) / ps->normal_angle_range;
1745                 } /* otherwise no mask normal is needed, were within the limit */
1746         }
1747
1748         /* This only works when the opacity dosnt change while painting, stylus pressure messes with this
1749          * so don't use it. */
1750         // if (ps->is_airbrush == 0) mask *= BKE_brush_alpha_get(ps->brush);
1751
1752         return mask;
1753 }
1754
1755 static int project_paint_pixel_sizeof(const short tool)
1756 {
1757         if ((tool == PAINT_TOOL_CLONE) || (tool == PAINT_TOOL_SMEAR)) {
1758                 return sizeof(ProjPixelClone);
1759         }
1760         else {
1761                 return sizeof(ProjPixel);
1762         }
1763 }
1764
1765 static int project_paint_undo_subtiles(const TileInfo *tinf, int tx, int ty)
1766 {
1767         ProjPaintImage *pjIma = tinf->pjima;
1768         int tile_index = tx + ty * tinf->tile_width;
1769         bool generate_tile = false;
1770
1771         /* double check lock to avoid locking */
1772         if (UNLIKELY(!pjIma->undoRect[tile_index])) {
1773                 if (tinf->lock)
1774                         BLI_spin_lock(tinf->lock);
1775                 if (LIKELY(!pjIma->undoRect[tile_index])) {
1776                         pjIma->undoRect[tile_index] = TILE_PENDING;
1777                         generate_tile = true;
1778                 }
1779                 if (tinf->lock)
1780                         BLI_spin_unlock(tinf->lock);
1781         }
1782
1783
1784         if (generate_tile) {
1785                 ListBase *undo_tiles = ED_image_undo_get_tiles();
1786                 volatile void *undorect;
1787                 if (tinf->masked) {
1788                         undorect = image_undo_push_tile(
1789                                 undo_tiles, pjIma->ima, pjIma->ibuf, tinf->tmpibuf,
1790                                 tx, ty, &pjIma->maskRect[tile_index], &pjIma->valid[tile_index], true, false);
1791                 }
1792                 else {
1793                         undorect = image_undo_push_tile(
1794                                 undo_tiles, pjIma->ima, pjIma->ibuf, tinf->tmpibuf,
1795                                 tx, ty, NULL, &pjIma->valid[tile_index], true, false);
1796                 }
1797
1798                 pjIma->ibuf->userflags |= IB_BITMAPDIRTY;
1799                 /* tile ready, publish */
1800                 if (tinf->lock)
1801                         BLI_spin_lock(tinf->lock);
1802                 pjIma->undoRect[tile_index] = undorect;
1803                 if (tinf->lock)
1804                         BLI_spin_unlock(tinf->lock);
1805
1806         }
1807
1808         return tile_index;
1809 }
1810
1811 /* run this function when we know a bucket's, face's pixel can be initialized,
1812  * return the ProjPixel which is added to 'ps->bucketRect[bucket_index]' */
1813 static ProjPixel *project_paint_uvpixel_init(
1814         const ProjPaintState *ps,
1815         MemArena *arena,
1816         const TileInfo *tinf,
1817         int x_px, int y_px,
1818         const float mask,
1819         const int tri_index,
1820         const float pixelScreenCo[4],
1821         const float world_spaceCo[3],
1822         const float w[3])
1823 {
1824         ProjPixel *projPixel;
1825         int x_tile, y_tile;
1826         int x_round, y_round;
1827         int tile_offset;
1828         /* volatile is important here to ensure pending check is not optimized away by compiler*/
1829         volatile int tile_index;
1830
1831         ProjPaintImage *projima = tinf->pjima;
1832         ImBuf *ibuf = projima->ibuf;
1833         /* wrap pixel location */
1834
1835         x_px = mod_i(x_px, ibuf->x);
1836         y_px = mod_i(y_px, ibuf->y);
1837
1838         BLI_assert(ps->pixel_sizeof == project_paint_pixel_sizeof(ps->tool));
1839         projPixel = BLI_memarena_alloc(arena, ps->pixel_sizeof);
1840
1841         /* calculate the undo tile offset of the pixel, used to store the original
1842          * pixel color and accumulated mask if any */
1843         x_tile =  x_px >> IMAPAINT_TILE_BITS;
1844         y_tile =  y_px >> IMAPAINT_TILE_BITS;
1845
1846         x_round = x_tile * IMAPAINT_TILE_SIZE;
1847         y_round = y_tile * IMAPAINT_TILE_SIZE;
1848         //memset(projPixel, 0, size);
1849
1850         tile_offset = (x_px - x_round) + (y_px - y_round) * IMAPAINT_TILE_SIZE;
1851         tile_index = project_paint_undo_subtiles(tinf, x_tile, y_tile);
1852
1853         /* other thread may be initializing the tile so wait here */
1854         while (projima->undoRect[tile_index] == TILE_PENDING)
1855                 ;
1856
1857         BLI_assert(tile_index < (IMAPAINT_TILE_NUMBER(ibuf->x) * IMAPAINT_TILE_NUMBER(ibuf->y)));
1858         BLI_assert(tile_offset < (IMAPAINT_TILE_SIZE * IMAPAINT_TILE_SIZE));
1859
1860         projPixel->valid = projima->valid[tile_index];
1861
1862         if (ibuf->rect_float) {
1863                 projPixel->pixel.f_pt = ibuf->rect_float + ((x_px + y_px * ibuf->x) * 4);
1864                 projPixel->origColor.f_pt = (float *)projima->undoRect[tile_index] + 4 * tile_offset;
1865                 zero_v4(projPixel->newColor.f);
1866         }
1867         else {
1868                 projPixel->pixel.ch_pt = (unsigned char *)(ibuf->rect + (x_px + y_px * ibuf->x));
1869                 projPixel->origColor.uint_pt = (unsigned int *)projima->undoRect[tile_index] + tile_offset;
1870                 projPixel->newColor.uint = 0;
1871         }
1872
1873         /* screenspace unclamped, we could keep its z and w values but don't need them at the moment */
1874         if (ps->brush->mtex.brush_map_mode == MTEX_MAP_MODE_3D) {
1875                 copy_v3_v3(projPixel->worldCoSS, world_spaceCo);
1876         }
1877
1878         copy_v2_v2(projPixel->projCoSS, pixelScreenCo);
1879
1880         projPixel->x_px = x_px;
1881         projPixel->y_px = y_px;
1882
1883         projPixel->mask = (unsigned short)(mask * 65535);
1884         if (ps->do_masking)
1885                 projPixel->mask_accum = projima->maskRect[tile_index] + tile_offset;
1886         else
1887                 projPixel->mask_accum = NULL;
1888
1889         /* which bounding box cell are we in?, needed for undo */
1890         projPixel->bb_cell_index = ((int)(((float)x_px / (float)ibuf->x) * PROJ_BOUNDBOX_DIV)) +
1891                                    ((int)(((float)y_px / (float)ibuf->y) * PROJ_BOUNDBOX_DIV)) * PROJ_BOUNDBOX_DIV;
1892
1893         /* done with view3d_project_float inline */
1894         if (ps->tool == PAINT_TOOL_CLONE) {
1895                 if (ps->poly_to_loop_uv_clone) {
1896                         ImBuf *ibuf_other;
1897                         Image *other_tpage = project_paint_face_clone_image(ps, tri_index);
1898
1899                         if (other_tpage && (ibuf_other = BKE_image_acquire_ibuf(other_tpage, NULL, NULL))) {
1900                                 const MLoopTri *lt_other = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
1901                                 const float *lt_other_tri_uv[3] = { PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv_clone, lt_other) };
1902
1903                                 /* BKE_image_acquire_ibuf - TODO - this may be slow */
1904
1905                                 if (ibuf->rect_float) {
1906                                         if (ibuf_other->rect_float) { /* from float to float */
1907                                                 project_face_pixel(lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, NULL, ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f);
1908                                         }
1909                                         else { /* from char to float */
1910                                                 unsigned char rgba_ub[4];
1911                                                 float rgba[4];
1912                                                 project_face_pixel(lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, rgba_ub, NULL);
1913                                                 if (ps->use_colormanagement) {
1914                                                         srgb_to_linearrgb_uchar4(rgba, rgba_ub);
1915                                                 }
1916                                                 else {
1917                                                         rgba_uchar_to_float(rgba, rgba_ub);
1918                                                 }
1919                                                 straight_to_premul_v4_v4(((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f, rgba);
1920                                         }
1921                                 }
1922                                 else {
1923                                         if (ibuf_other->rect_float) { /* float to char */
1924                                                 float rgba[4];
1925                                                 project_face_pixel(lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, NULL, rgba);
1926                                                 premul_to_straight_v4(rgba);
1927                                                 if (ps->use_colormanagement) {
1928                                                         linearrgb_to_srgb_uchar3(((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch, rgba);
1929                                                 }
1930                                                 else {
1931                                                         rgb_float_to_uchar(((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch, rgba);
1932                                                 }
1933                                                 ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch[3] =  rgba[3] * 255;
1934                                         }
1935                                         else { /* char to char */
1936                                                 project_face_pixel(lt_other_tri_uv, ibuf_other, w, ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch, NULL);
1937                                         }
1938                                 }
1939
1940                                 BKE_image_release_ibuf(other_tpage, ibuf_other, NULL);
1941                         }
1942                         else {
1943                                 if (ibuf->rect_float) {
1944                                         ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f[3] = 0;
1945                                 }
1946                                 else {
1947                                         ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch[3] = 0;
1948                                 }
1949                         }
1950
1951                 }
1952                 else {
1953                         float co[2];
1954                         sub_v2_v2v2(co, projPixel->projCoSS, ps->cloneOffset);
1955
1956                         /* no need to initialize the bucket, we're only checking buckets faces and for this
1957                          * the faces are already initialized in project_paint_delayed_face_init(...) */
1958                         if (ibuf->rect_float) {
1959                                 if (!project_paint_PickColor(ps, co, ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f, NULL, 1)) {
1960                                         /* zero alpha - ignore */
1961                                         ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.f[3] = 0;
1962                                 }
1963                         }
1964                         else {
1965                                 if (!project_paint_PickColor(ps, co, NULL, ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch, 1)) {
1966                                         /* zero alpha - ignore */
1967                                         ((ProjPixelClone *)projPixel)->clonepx.ch[3] = 0;
1968                                 }
1969                         }
1970                 }
1971         }
1972
1973 #ifdef PROJ_DEBUG_PAINT
1974         if (ibuf->rect_float) projPixel->pixel.f_pt[0] = 0;
1975         else                  projPixel->pixel.ch_pt[0] = 0;
1976 #endif
1977         /* pointer arithmetic */
1978         projPixel->image_index = projima - ps->projImages;
1979
1980         return projPixel;
1981 }
1982
1983 static bool line_clip_rect2f(
1984         const rctf *cliprect,
1985         const rctf *rect,
1986         const float l1[2], const float l2[2],
1987         float l1_clip[2], float l2_clip[2])
1988 {
1989         /* first account for horizontal, then vertical lines */
1990         /* horiz */
1991         if (fabsf(l1[1] - l2[1]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
1992                 /* is the line out of range on its Y axis? */
1993                 if (l1[1] < rect->ymin || l1[1] > rect->ymax) {
1994                         return 0;
1995                 }
1996                 /* line is out of range on its X axis */
1997                 if ((l1[0] < rect->xmin && l2[0] < rect->xmin) || (l1[0] > rect->xmax && l2[0] > rect->xmax)) {
1998                         return 0;
1999                 }
2000
2001
2002                 /* this is a single point  (or close to)*/
2003                 if (fabsf(l1[0] - l2[0]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2004                         if (BLI_rctf_isect_pt_v(rect, l1)) {
2005                                 copy_v2_v2(l1_clip, l1);
2006                                 copy_v2_v2(l2_clip, l2);
2007                                 return 1;
2008                         }
2009                         else {
2010                                 return 0;
2011                         }
2012                 }
2013
2014                 copy_v2_v2(l1_clip, l1);
2015                 copy_v2_v2(l2_clip, l2);
2016                 CLAMP(l1_clip[0], rect->xmin, rect->xmax);
2017                 CLAMP(l2_clip[0], rect->xmin, rect->xmax);
2018                 return 1;
2019         }
2020         else if (fabsf(l1[0] - l2[0]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2021                 /* is the line out of range on its X axis? */
2022                 if (l1[0] < rect->xmin || l1[0] > rect->xmax) {
2023                         return 0;
2024                 }
2025
2026                 /* line is out of range on its Y axis */
2027                 if ((l1[1] < rect->ymin && l2[1] < rect->ymin) || (l1[1] > rect->ymax && l2[1] > rect->ymax)) {
2028                         return 0;
2029                 }
2030
2031                 /* this is a single point  (or close to)*/
2032                 if (fabsf(l1[1] - l2[1]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE) {
2033                         if (BLI_rctf_isect_pt_v(rect, l1)) {
2034                                 copy_v2_v2(l1_clip, l1);
2035                                 copy_v2_v2(l2_clip, l2);
2036                                 return 1;
2037                         }
2038                         else {
2039                                 return 0;
2040                         }
2041                 }
2042
2043                 copy_v2_v2(l1_clip, l1);
2044                 copy_v2_v2(l2_clip, l2);
2045                 CLAMP(l1_clip[1], rect->ymin, rect->ymax);
2046                 CLAMP(l2_clip[1], rect->ymin, rect->ymax);
2047                 return 1;
2048         }
2049         else {
2050                 float isect;
2051                 short ok1 = 0;
2052                 short ok2 = 0;
2053
2054                 /* Done with vertical lines */
2055
2056                 /* are either of the points inside the rectangle ? */
2057                 if (BLI_rctf_isect_pt_v(rect, l1)) {
2058                         copy_v2_v2(l1_clip, l1);
2059                         ok1 = 1;
2060                 }
2061
2062                 if (BLI_rctf_isect_pt_v(rect, l2)) {
2063                         copy_v2_v2(l2_clip, l2);
2064                         ok2 = 1;
2065                 }
2066
2067                 /* line inside rect */
2068                 if (ok1 && ok2) return 1;
2069
2070                 /* top/bottom */
2071                 if (line_isect_y(l1, l2, rect->ymin, &isect) && (isect >= cliprect->xmin) && (isect <= cliprect->xmax)) {
2072                         if (l1[1] < l2[1]) { /* line 1 is outside */
2073                                 l1_clip[0] = isect;
2074                                 l1_clip[1] = rect->ymin;
2075                                 ok1 = 1;
2076                         }
2077                         else {
2078                                 l2_clip[0] = isect;
2079                                 l2_clip[1] = rect->ymin;
2080                                 ok2 = 2;
2081                         }
2082                 }
2083
2084                 if (ok1 && ok2) return 1;
2085
2086                 if (line_isect_y(l1, l2, rect->ymax, &isect) && (isect >= cliprect->xmin) && (isect <= cliprect->xmax)) {
2087                         if (l1[1] > l2[1]) { /* line 1 is outside */
2088                                 l1_clip[0] = isect;
2089                                 l1_clip[1] = rect->ymax;
2090                                 ok1 = 1;
2091                         }
2092                         else {
2093                                 l2_clip[0] = isect;
2094                                 l2_clip[1] = rect->ymax;
2095                                 ok2 = 2;
2096                         }
2097                 }
2098
2099                 if (ok1 && ok2) return 1;
2100
2101                 /* left/right */
2102                 if (line_isect_x(l1, l2, rect->xmin, &isect) && (isect >= cliprect->ymin) && (isect <= cliprect->ymax)) {
2103                         if (l1[0] < l2[0]) { /* line 1 is outside */
2104                                 l1_clip[0] = rect->xmin;
2105                                 l1_clip[1] = isect;
2106                                 ok1 = 1;
2107                         }
2108                         else {
2109                                 l2_clip[0] = rect->xmin;
2110                                 l2_clip[1] = isect;
2111                                 ok2 = 2;
2112                         }
2113                 }
2114
2115                 if (ok1 && ok2) return 1;
2116
2117                 if (line_isect_x(l1, l2, rect->xmax, &isect) && (isect >= cliprect->ymin) && (isect <= cliprect->ymax)) {
2118                         if (l1[0] > l2[0]) { /* line 1 is outside */
2119                                 l1_clip[0] = rect->xmax;
2120                                 l1_clip[1] = isect;
2121                                 ok1 = 1;
2122                         }
2123                         else {
2124                                 l2_clip[0] = rect->xmax;
2125                                 l2_clip[1] = isect;
2126                                 ok2 = 2;
2127                         }
2128                 }
2129
2130                 if (ok1 && ok2) {
2131                         return 1;
2132                 }
2133                 else {
2134                         return 0;
2135                 }
2136         }
2137 }
2138
2139
2140
2141 /**
2142  * Scale the tri about its center
2143  * scaling by #PROJ_FACE_SCALE_SEAM (0.99x) is used for getting fake UV pixel coords that are on the
2144  * edge of the face but slightly inside it occlusion tests don't return hits on adjacent faces
2145  */
2146 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
2147
2148 static void scale_tri(float insetCos[3][3], const float *origCos[4], const float inset)
2149 {
2150         float cent[3];
2151         cent[0] = (origCos[0][0] + origCos[1][0] + origCos[2][0]) * (1.0f / 3.0f);
2152         cent[1] = (origCos[0][1] + origCos[1][1] + origCos[2][1]) * (1.0f / 3.0f);
2153         cent[2] = (origCos[0][2] + origCos[1][2] + origCos[2][2]) * (1.0f / 3.0f);
2154
2155         sub_v3_v3v3(insetCos[0], origCos[0], cent);
2156         sub_v3_v3v3(insetCos[1], origCos[1], cent);
2157         sub_v3_v3v3(insetCos[2], origCos[2], cent);
2158
2159         mul_v3_fl(insetCos[0], inset);
2160         mul_v3_fl(insetCos[1], inset);
2161         mul_v3_fl(insetCos[2], inset);
2162
2163         add_v3_v3(insetCos[0], cent);
2164         add_v3_v3(insetCos[1], cent);
2165         add_v3_v3(insetCos[2], cent);
2166 }
2167 #endif //PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
2168
2169 static float len_squared_v2v2_alt(const float v1[2], const float v2_1, const float v2_2)
2170 {
2171         float x, y;
2172
2173         x = v1[0] - v2_1;
2174         y = v1[1] - v2_2;
2175         return x * x + y * y;
2176 }
2177
2178 /* note, use a squared value so we can use len_squared_v2v2
2179  * be sure that you have done a bounds check first or this may fail */
2180 /* only give bucket_bounds as an arg because we need it elsewhere */
2181 static bool project_bucket_isect_circle(const float cent[2], const float radius_squared, const rctf *bucket_bounds)
2182 {
2183
2184         /* Would normally to a simple intersection test, however we know the bounds of these 2 already intersect
2185          * so we only need to test if the center is inside the vertical or horizontal bounds on either axis,
2186          * this is even less work then an intersection test
2187          */
2188 #if 0
2189         if (BLI_rctf_isect_pt_v(bucket_bounds, cent))
2190                 return 1;
2191 #endif
2192
2193         if ((bucket_bounds->xmin <= cent[0] && bucket_bounds->xmax >= cent[0]) ||
2194             (bucket_bounds->ymin <= cent[1] && bucket_bounds->ymax >= cent[1]))
2195         {
2196                 return 1;
2197         }
2198
2199         /* out of bounds left */
2200         if (cent[0] < bucket_bounds->xmin) {
2201                 /* lower left out of radius test */
2202                 if (cent[1] < bucket_bounds->ymin) {
2203                         return (len_squared_v2v2_alt(cent, bucket_bounds->xmin, bucket_bounds->ymin) < radius_squared) ? 1 : 0;
2204                 }
2205                 /* top left test */
2206                 else if (cent[1] > bucket_bounds->ymax) {
2207                         return (len_squared_v2v2_alt(cent, bucket_bounds->xmin, bucket_bounds->ymax) < radius_squared) ? 1 : 0;
2208                 }
2209         }
2210         else if (cent[0] > bucket_bounds->xmax) {
2211                 /* lower right out of radius test */
2212                 if (cent[1] < bucket_bounds->ymin) {
2213                         return (len_squared_v2v2_alt(cent, bucket_bounds->xmax, bucket_bounds->ymin) < radius_squared) ? 1 : 0;
2214                 }
2215                 /* top right test */
2216                 else if (cent[1] > bucket_bounds->ymax) {
2217                         return (len_squared_v2v2_alt(cent, bucket_bounds->xmax, bucket_bounds->ymax) < radius_squared) ? 1 : 0;
2218                 }
2219         }
2220
2221         return 0;
2222 }
2223
2224
2225
2226 /* Note for rect_to_uvspace_ortho() and rect_to_uvspace_persp()
2227  * in ortho view this function gives good results when bucket_bounds are outside the triangle
2228  * however in some cases, perspective view will mess up with faces that have minimal screenspace area
2229  * (viewed from the side)
2230  *
2231  * for this reason its not reliable in this case so we'll use the Simple Barycentric'
2232  * funcs that only account for points inside the triangle.
2233  * however switching back to this for ortho is always an option */
2234
2235 static void rect_to_uvspace_ortho(
2236         const rctf *bucket_bounds,
2237         const float *v1coSS, const float *v2coSS, const float *v3coSS,
2238         const float *uv1co, const float *uv2co, const float *uv3co,
2239         float bucket_bounds_uv[4][2],
2240         const int flip)
2241 {
2242         float uv[2];
2243         float w[3];
2244
2245         /* get the UV space bounding box */
2246         uv[0] = bucket_bounds->xmax;
2247         uv[1] = bucket_bounds->ymin;
2248         barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2249         interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 3 : 0], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2250
2251         //uv[0] = bucket_bounds->xmax; // set above
2252         uv[1] = bucket_bounds->ymax;
2253         barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2254         interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 2 : 1], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2255
2256         uv[0] = bucket_bounds->xmin;
2257         //uv[1] = bucket_bounds->ymax; // set above
2258         barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2259         interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 1 : 2], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2260
2261         //uv[0] = bucket_bounds->xmin; // set above
2262         uv[1] = bucket_bounds->ymin;
2263         barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2264         interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 0 : 3], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2265 }
2266
2267 /* same as above but use barycentric_weights_v2_persp */
2268 static void rect_to_uvspace_persp(
2269         const rctf *bucket_bounds,
2270         const float *v1coSS, const float *v2coSS, const float *v3coSS,
2271         const float *uv1co, const float *uv2co, const float *uv3co,
2272         float bucket_bounds_uv[4][2],
2273         const int flip
2274         )
2275 {
2276         float uv[2];
2277         float w[3];
2278
2279         /* get the UV space bounding box */
2280         uv[0] = bucket_bounds->xmax;
2281         uv[1] = bucket_bounds->ymin;
2282         barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2283         interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 3 : 0], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2284
2285         //uv[0] = bucket_bounds->xmax; // set above
2286         uv[1] = bucket_bounds->ymax;
2287         barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2288         interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 2 : 1], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2289
2290         uv[0] = bucket_bounds->xmin;
2291         //uv[1] = bucket_bounds->ymax; // set above
2292         barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2293         interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 1 : 2], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2294
2295         //uv[0] = bucket_bounds->xmin; // set above
2296         uv[1] = bucket_bounds->ymin;
2297         barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv, w);
2298         interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[flip ? 0 : 3], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2299 }
2300
2301 /* This works as we need it to but we can save a few steps and not use it */
2302
2303 #if 0
2304 static float angle_2d_clockwise(const float p1[2], const float p2[2], const float p3[2])
2305 {
2306         float v1[2], v2[2];
2307
2308         v1[0] = p1[0] - p2[0];    v1[1] = p1[1] - p2[1];
2309         v2[0] = p3[0] - p2[0];    v2[1] = p3[1] - p2[1];
2310
2311         return -atan2f(v1[0] * v2[1] - v1[1] * v2[0], v1[0] * v2[0] + v1[1] * v2[1]);
2312 }
2313 #endif
2314
2315 #define ISECT_1 (1)
2316 #define ISECT_2 (1 << 1)
2317 #define ISECT_3 (1 << 2)
2318 #define ISECT_4 (1 << 3)
2319 #define ISECT_ALL3 ((1 << 3) - 1)
2320 #define ISECT_ALL4 ((1 << 4) - 1)
2321
2322 /* limit must be a fraction over 1.0f */
2323 static bool IsectPT2Df_limit(
2324         const float pt[2],
2325         const float v1[2], const float v2[2], const float v3[2],
2326         const float limit)
2327 {
2328         return ((area_tri_v2(pt, v1, v2) +
2329                  area_tri_v2(pt, v2, v3) +
2330                  area_tri_v2(pt, v3, v1)) / (area_tri_v2(v1, v2, v3))) < limit;
2331 }
2332
2333 /* Clip the face by a bucket and set the uv-space bucket_bounds_uv
2334  * so we have the clipped UV's to do pixel intersection tests with
2335  * */
2336 static int float_z_sort_flip(const void *p1, const void *p2)
2337 {
2338         return (((float *)p1)[2] < ((float *)p2)[2] ? 1 : -1);
2339 }
2340
2341 static int float_z_sort(const void *p1, const void *p2)
2342 {
2343         return (((float *)p1)[2] < ((float *)p2)[2] ? -1 : 1);
2344 }
2345
2346 /* assumes one point is within the rectangle */
2347 static bool line_rect_clip(
2348         const rctf *rect,
2349         const float l1[4], const float l2[4],
2350         const float uv1[2], const float uv2[2],
2351         float uv[2], bool is_ortho)
2352 {
2353         float min = FLT_MAX, tmp;
2354         float xlen = l2[0] - l1[0];
2355         float ylen = l2[1] - l1[1];
2356
2357         /* 0.1 might seem too much, but remember, this is pixels! */
2358         if (xlen > 0.1f) {
2359                 if ((l1[0] - rect->xmin) * (l2[0] - rect->xmin) <= 0) {
2360                         tmp = rect->xmin;
2361                         min = min_ff((tmp - l1[0]) / xlen, min);
2362                 }
2363                 else if ((l1[0] - rect->xmax) * (l2[0] - rect->xmax) < 0) {
2364                         tmp = rect->xmax;
2365                         min = min_ff((tmp - l1[0]) / xlen, min);
2366                 }
2367         }
2368
2369         if (ylen > 0.1f) {
2370                 if ((l1[1] - rect->ymin) * (l2[1] - rect->ymin) <= 0) {
2371                         tmp = rect->ymin;
2372                         min = min_ff((tmp - l1[1]) / ylen, min);
2373                 }
2374                 else if ((l1[1] - rect->ymax) * (l2[1] - rect->ymax) < 0) {
2375                         tmp = rect->ymax;
2376                         min = min_ff((tmp - l1[1]) / ylen, min);
2377                 }
2378         }
2379
2380         if (min == FLT_MAX)
2381                 return false;
2382
2383         tmp = (is_ortho) ? 1.0f : (l1[3] + min * (l2[3] - l1[3]));
2384
2385         uv[0] = (uv1[0] + min / tmp * (uv2[0] - uv1[0]));
2386         uv[1] = (uv1[1] + min / tmp * (uv2[1] - uv1[1]));
2387
2388         return true;
2389 }
2390
2391
2392 static void project_bucket_clip_face(
2393         const bool is_ortho, const bool is_flip_object,
2394         const rctf *cliprect,
2395         const rctf *bucket_bounds,
2396         const float *v1coSS, const float *v2coSS, const float *v3coSS,
2397         const float *uv1co, const float *uv2co, const float *uv3co,
2398         float bucket_bounds_uv[8][2],
2399         int *tot, bool cull)
2400 {
2401         int inside_bucket_flag = 0;
2402         int inside_face_flag = 0;
2403         int flip;
2404         bool collinear = false;
2405
2406         float bucket_bounds_ss[4][2];
2407
2408         /* detect pathological case where face the three vertices are almost collinear in screen space.
2409          * mostly those will be culled but when flood filling or with
2410          * smooth shading it's a possibility */
2411         if (min_fff(dist_squared_to_line_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS),
2412                     dist_squared_to_line_v2(v2coSS, v3coSS, v1coSS),
2413                     dist_squared_to_line_v2(v3coSS, v1coSS, v2coSS)) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE)
2414         {
2415                 collinear = true;
2416         }
2417
2418         /* get the UV space bounding box */
2419         inside_bucket_flag |= BLI_rctf_isect_pt_v(bucket_bounds, v1coSS);
2420         inside_bucket_flag |= BLI_rctf_isect_pt_v(bucket_bounds, v2coSS) << 1;
2421         inside_bucket_flag |= BLI_rctf_isect_pt_v(bucket_bounds, v3coSS) << 2;
2422
2423         if (inside_bucket_flag == ISECT_ALL3) {
2424                 /* is_flip_object is used here because we use the face winding */
2425                 flip = (((line_point_side_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS) > 0.0f) != is_flip_object) !=
2426                         (line_point_side_v2(uv1co, uv2co, uv3co) > 0.0f));
2427
2428                 /* all screenspace points are inside the bucket bounding box,
2429                  * this means we don't need to clip and can simply return the UVs */
2430                 if (flip) { /* facing the back? */
2431                         copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[0], uv3co);
2432                         copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[1], uv2co);
2433                         copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[2], uv1co);
2434                 }
2435                 else {
2436                         copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[0], uv1co);
2437                         copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[1], uv2co);
2438                         copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[2], uv3co);
2439                 }
2440
2441                 *tot = 3;
2442                 return;
2443         }
2444         /* handle pathological case here,
2445          * no need for further intersections below since tringle area is almost zero */
2446         if (collinear) {
2447                 int flag;
2448
2449                 (*tot) = 0;
2450
2451                 if (cull)
2452                         return;
2453
2454                 if (inside_bucket_flag & ISECT_1) { copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv1co); (*tot)++; }
2455
2456                 flag = inside_bucket_flag & (ISECT_1 | ISECT_2);
2457                 if (flag && flag != (ISECT_1 | ISECT_2)) {
2458                         if (line_rect_clip(bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, uv1co, uv2co, bucket_bounds_uv[*tot], is_ortho))
2459                                 (*tot)++;
2460                 }
2461
2462                 if (inside_bucket_flag & ISECT_2) { copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv2co); (*tot)++; }
2463
2464                 flag = inside_bucket_flag & (ISECT_2 | ISECT_3);
2465                 if (flag && flag != (ISECT_2 | ISECT_3)) {
2466                         if (line_rect_clip(bucket_bounds, v2coSS, v3coSS, uv2co, uv3co, bucket_bounds_uv[*tot], is_ortho))
2467                                 (*tot)++;
2468                 }
2469
2470                 if (inside_bucket_flag & ISECT_3) { copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv3co); (*tot)++; }
2471
2472                 flag = inside_bucket_flag & (ISECT_3 | ISECT_1);
2473                 if (flag && flag != (ISECT_3 | ISECT_1)) {
2474                         if (line_rect_clip(bucket_bounds, v3coSS, v1coSS, uv3co, uv1co, bucket_bounds_uv[*tot], is_ortho))
2475                                 (*tot)++;
2476                 }
2477
2478                 if ((*tot) < 3) {
2479                         /* no intersections to speak of, but more probable is that all face is just outside the
2480                          * rectangle and culled due to float precision issues. Since above tests have failed,
2481                          * just dump triangle as is for painting */
2482                         *tot = 0;
2483                         copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv1co); (*tot)++;
2484                         copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv2co); (*tot)++;
2485                         copy_v2_v2(bucket_bounds_uv[*tot], uv3co); (*tot)++;
2486                         return;
2487                 }
2488
2489                 return;
2490         }
2491
2492         /* get the UV space bounding box */
2493         /* use IsectPT2Df_limit here so we catch points are are touching the tri edge
2494          * (or a small fraction over) */
2495         bucket_bounds_ss[0][0] = bucket_bounds->xmax;
2496         bucket_bounds_ss[0][1] = bucket_bounds->ymin;
2497         inside_face_flag |= (IsectPT2Df_limit(bucket_bounds_ss[0], v1coSS, v2coSS, v3coSS, 1 + PROJ_GEOM_TOLERANCE) ? ISECT_1 : 0);
2498
2499         bucket_bounds_ss[1][0] = bucket_bounds->xmax;
2500         bucket_bounds_ss[1][1] = bucket_bounds->ymax;
2501         inside_face_flag |= (IsectPT2Df_limit(bucket_bounds_ss[1], v1coSS, v2coSS, v3coSS, 1 + PROJ_GEOM_TOLERANCE) ? ISECT_2 : 0);
2502
2503         bucket_bounds_ss[2][0] = bucket_bounds->xmin;
2504         bucket_bounds_ss[2][1] = bucket_bounds->ymax;
2505         inside_face_flag |= (IsectPT2Df_limit(bucket_bounds_ss[2], v1coSS, v2coSS, v3coSS, 1 + PROJ_GEOM_TOLERANCE) ? ISECT_3 : 0);
2506
2507         bucket_bounds_ss[3][0] = bucket_bounds->xmin;
2508         bucket_bounds_ss[3][1] = bucket_bounds->ymin;
2509         inside_face_flag |= (IsectPT2Df_limit(bucket_bounds_ss[3], v1coSS, v2coSS, v3coSS, 1 + PROJ_GEOM_TOLERANCE) ? ISECT_4 : 0);
2510
2511         flip = ((line_point_side_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS) > 0.0f) !=
2512                 (line_point_side_v2(uv1co, uv2co, uv3co) > 0.0f));
2513
2514         if (inside_face_flag == ISECT_ALL4) {
2515                 /* bucket is totally inside the screenspace face, we can safely use weights */
2516
2517                 if (is_ortho) {
2518                         rect_to_uvspace_ortho(bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, bucket_bounds_uv, flip);
2519                 }
2520                 else {
2521                         rect_to_uvspace_persp(bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, bucket_bounds_uv, flip);
2522                 }
2523
2524                 *tot = 4;
2525                 return;
2526         }
2527         else {
2528                 /* The Complicated Case!
2529                  *
2530                  * The 2 cases above are where the face is inside the bucket
2531                  * or the bucket is inside the face.
2532                  *
2533                  * we need to make a convex polyline from the intersection between the screenspace face
2534                  * and the bucket bounds.
2535                  *
2536                  * There are a number of ways this could be done, currently it just collects all
2537                  * intersecting verts, and line intersections, then sorts them clockwise, this is
2538                  * a lot easier then evaluating the geometry to do a correct clipping on both shapes.
2539                  */
2540
2541
2542                 /* Add a bunch of points, we know must make up the convex hull
2543                  * which is the clipped rect and triangle */
2544
2545                 /* Maximum possible 6 intersections when using a rectangle and triangle */
2546
2547                 /* The 3rd float is used to store angle for qsort(), NOT as a Z location */
2548                 float isectVCosSS[8][3];
2549                 float v1_clipSS[2], v2_clipSS[2];
2550                 float w[3];
2551
2552                 /* calc center */
2553                 float cent[2] = {0.0f, 0.0f};
2554                 /*float up[2] = {0.0f, 1.0f};*/
2555                 int i;
2556                 bool doubles;
2557
2558                 (*tot) = 0;
2559
2560                 if (inside_face_flag & ISECT_1) { copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], bucket_bounds_ss[0]); (*tot)++; }
2561                 if (inside_face_flag & ISECT_2) { copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], bucket_bounds_ss[1]); (*tot)++; }
2562                 if (inside_face_flag & ISECT_3) { copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], bucket_bounds_ss[2]); (*tot)++; }
2563                 if (inside_face_flag & ISECT_4) { copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], bucket_bounds_ss[3]); (*tot)++; }
2564
2565                 if (inside_bucket_flag & ISECT_1) { copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v1coSS); (*tot)++; }
2566                 if (inside_bucket_flag & ISECT_2) { copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v2coSS); (*tot)++; }
2567                 if (inside_bucket_flag & ISECT_3) { copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v3coSS); (*tot)++; }
2568
2569                 if ((inside_bucket_flag & (ISECT_1 | ISECT_2)) != (ISECT_1 | ISECT_2)) {
2570                         if (line_clip_rect2f(cliprect, bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v1_clipSS, v2_clipSS)) {
2571                                 if ((inside_bucket_flag & ISECT_1) == 0) { copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v1_clipSS); (*tot)++; }
2572                                 if ((inside_bucket_flag & ISECT_2) == 0) { copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v2_clipSS); (*tot)++; }
2573                         }
2574                 }
2575
2576                 if ((inside_bucket_flag & (ISECT_2 | ISECT_3)) != (ISECT_2 | ISECT_3)) {
2577                         if (line_clip_rect2f(cliprect, bucket_bounds, v2coSS, v3coSS, v1_clipSS, v2_clipSS)) {
2578                                 if ((inside_bucket_flag & ISECT_2) == 0) { copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v1_clipSS); (*tot)++; }
2579                                 if ((inside_bucket_flag & ISECT_3) == 0) { copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v2_clipSS); (*tot)++; }
2580                         }
2581                 }
2582
2583                 if ((inside_bucket_flag & (ISECT_3 | ISECT_1)) != (ISECT_3 | ISECT_1)) {
2584                         if (line_clip_rect2f(cliprect, bucket_bounds, v3coSS, v1coSS, v1_clipSS, v2_clipSS)) {
2585                                 if ((inside_bucket_flag & ISECT_3) == 0) { copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v1_clipSS); (*tot)++; }
2586                                 if ((inside_bucket_flag & ISECT_1) == 0) { copy_v2_v2(isectVCosSS[*tot], v2_clipSS); (*tot)++; }
2587                         }
2588                 }
2589
2590
2591                 if ((*tot) < 3) { /* no intersections to speak of */
2592                         *tot = 0;
2593                         return;
2594                 }
2595
2596                 /* now we have all points we need, collect their angles and sort them clockwise */
2597
2598                 for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2599                         cent[0] += isectVCosSS[i][0];
2600                         cent[1] += isectVCosSS[i][1];
2601                 }
2602                 cent[0] = cent[0] / (float)(*tot);
2603                 cent[1] = cent[1] / (float)(*tot);
2604
2605
2606
2607                 /* Collect angles for every point around the center point */
2608
2609
2610 #if 0   /* uses a few more cycles then the above loop */
2611                 for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2612                         isectVCosSS[i][2] = angle_2d_clockwise(up, cent, isectVCosSS[i]);
2613                 }
2614 #endif
2615
2616                 /* Abuse this var for the loop below */
2617                 v1_clipSS[0] = cent[0];
2618                 v1_clipSS[1] = cent[1] + 1.0f;
2619
2620                 for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2621                         v2_clipSS[0] = isectVCosSS[i][0] - cent[0];
2622                         v2_clipSS[1] = isectVCosSS[i][1] - cent[1];
2623                         isectVCosSS[i][2] = atan2f(v1_clipSS[0] * v2_clipSS[1] - v1_clipSS[1] * v2_clipSS[0],
2624                                                    v1_clipSS[0] * v2_clipSS[0] + v1_clipSS[1] * v2_clipSS[1]);
2625                 }
2626
2627                 if (flip) qsort(isectVCosSS, *tot, sizeof(float) * 3, float_z_sort_flip);
2628                 else      qsort(isectVCosSS, *tot, sizeof(float) * 3, float_z_sort);
2629
2630                 doubles = true;
2631                 while (doubles == true) {
2632                         doubles = false;
2633
2634                         for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2635                                 if (fabsf(isectVCosSS[(i + 1) % *tot][0] - isectVCosSS[i][0]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE &&
2636                                     fabsf(isectVCosSS[(i + 1) % *tot][1] - isectVCosSS[i][1]) < PROJ_PIXEL_TOLERANCE)
2637                                 {
2638                                         int j;
2639                                         for (j = i; j < (*tot) - 1; j++) {
2640                                                 isectVCosSS[j][0] = isectVCosSS[j + 1][0];
2641                                                 isectVCosSS[j][1] = isectVCosSS[j + 1][1];
2642                                         }
2643                                         /* keep looking for more doubles */
2644                                         doubles = true;
2645                                         (*tot)--;
2646                                 }
2647                         }
2648
2649                         /* its possible there is only a few left after remove doubles */
2650                         if ((*tot) < 3) {
2651                                 // printf("removed too many doubles B\n");
2652                                 *tot = 0;
2653                                 return;
2654                         }
2655                 }
2656
2657                 if (is_ortho) {
2658                         for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2659                                 barycentric_weights_v2(v1coSS, v2coSS, v3coSS, isectVCosSS[i], w);
2660                                 interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[i], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2661                         }
2662                 }
2663                 else {
2664                         for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2665                                 barycentric_weights_v2_persp(v1coSS, v2coSS, v3coSS, isectVCosSS[i], w);
2666                                 interp_v2_v2v2v2(bucket_bounds_uv[i], uv1co, uv2co, uv3co, w);
2667                         }
2668                 }
2669         }
2670
2671 #ifdef PROJ_DEBUG_PRINT_CLIP
2672         /* include this at the bottom of the above function to debug the output */
2673
2674         {
2675                 /* If there are ever any problems, */
2676                 float test_uv[4][2];
2677                 int i;
2678                 if (is_ortho) rect_to_uvspace_ortho(bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, test_uv, flip);
2679                 else          rect_to_uvspace_persp(bucket_bounds, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, test_uv, flip);
2680                 printf("(  [(%f,%f), (%f,%f), (%f,%f), (%f,%f)], ",
2681                        test_uv[0][0], test_uv[0][1],   test_uv[1][0], test_uv[1][1],
2682                        test_uv[2][0], test_uv[2][1],    test_uv[3][0], test_uv[3][1]);
2683
2684                 printf("  [(%f,%f), (%f,%f), (%f,%f)], ", uv1co[0], uv1co[1],   uv2co[0], uv2co[1],    uv3co[0], uv3co[1]);
2685
2686                 printf("[");
2687                 for (i = 0; i < (*tot); i++) {
2688                         printf("(%f, %f),", bucket_bounds_uv[i][0], bucket_bounds_uv[i][1]);
2689                 }
2690                 printf("]),\\\n");
2691         }
2692 #endif
2693 }
2694
2695 /*
2696  * # This script creates faces in a blender scene from printed data above.
2697  *
2698  * project_ls = [
2699  * ...(output from above block)...
2700  * ]
2701  *
2702  * from Blender import Scene, Mesh, Window, sys, Mathutils
2703  *
2704  * import bpy
2705  *
2706  * V = Mathutils.Vector
2707  *
2708  * def main():
2709  *     sce = bpy.data.scenes.active
2710  *
2711  *     for item in project_ls:
2712  *         bb = item[0]
2713  *         uv = item[1]
2714  *         poly = item[2]
2715  *
2716  *         me = bpy.data.meshes.new()
2717  *         ob = sce.objects.new(me)
2718  *
2719  *         me.verts.extend([V(bb[0]).xyz, V(bb[1]).xyz, V(bb[2]).xyz, V(bb[3]).xyz])
2720  *         me.faces.extend([(0,1,2,3),])
2721  *         me.verts.extend([V(uv[0]).xyz, V(uv[1]).xyz, V(uv[2]).xyz])
2722  *         me.faces.extend([(4,5,6),])
2723  *
2724  *         vs = [V(p).xyz for p in poly]
2725  *         print len(vs)
2726  *         l = len(me.verts)
2727  *         me.verts.extend(vs)
2728  *
2729  *         i = l
2730  *         while i < len(me.verts):
2731  *             ii = i + 1
2732  *             if ii == len(me.verts):
2733  *                 ii = l
2734  *             me.edges.extend([i, ii])
2735  *             i += 1
2736  *
2737  * if __name__ == '__main__':
2738  *     main()
2739  */
2740
2741
2742 #undef ISECT_1
2743 #undef ISECT_2
2744 #undef ISECT_3
2745 #undef ISECT_4
2746 #undef ISECT_ALL3
2747 #undef ISECT_ALL4
2748
2749
2750 /* checks if pt is inside a convex 2D polyline, the polyline must be ordered rotating clockwise
2751  * otherwise it would have to test for mixed (line_point_side_v2 > 0.0f) cases */
2752 static bool IsectPoly2Df(const float pt[2], float uv[][2], const int tot)
2753 {
2754         int i;
2755         if (line_point_side_v2(uv[tot - 1], uv[0], pt) < 0.0f)
2756                 return 0;
2757
2758         for (i = 1; i < tot; i++) {
2759                 if (line_point_side_v2(uv[i - 1], uv[i], pt) < 0.0f)
2760                         return 0;
2761
2762         }
2763
2764         return 1;
2765 }
2766 static bool IsectPoly2Df_twoside(const float pt[2], float uv[][2], const int tot)
2767 {
2768         int i;
2769         bool side = (line_point_side_v2(uv[tot - 1], uv[0], pt) > 0.0f);
2770
2771         for (i = 1; i < tot; i++) {
2772                 if ((line_point_side_v2(uv[i - 1], uv[i], pt) > 0.0f) != side)
2773                         return 0;
2774
2775         }
2776
2777         return 1;
2778 }
2779
2780 /* One of the most important function for projection painting,
2781  * since it selects the pixels to be added into each bucket.
2782  *
2783  * initialize pixels from this face where it intersects with the bucket_index,
2784  * optionally initialize pixels for removing seams */
2785 static void project_paint_face_init(
2786         const ProjPaintState *ps,
2787         const int thread_index, const int bucket_index, const int tri_index, const int image_index,
2788         const rctf *clip_rect, const rctf *bucket_bounds, ImBuf *ibuf, ImBuf **tmpibuf)
2789 {
2790         /* Projection vars, to get the 3D locations into screen space  */
2791         MemArena *arena = ps->arena_mt[thread_index];
2792         LinkNode **bucketPixelNodes = ps->bucketRect + bucket_index;
2793         LinkNode *bucketFaceNodes = ps->bucketFaces[bucket_index];
2794         bool threaded = (ps->thread_tot > 1);
2795
2796         TileInfo tinf = {
2797                 ps->tile_lock,
2798                 ps->do_masking,
2799                 IMAPAINT_TILE_NUMBER(ibuf->x),
2800                 tmpibuf,
2801                 ps->projImages + image_index,
2802         };
2803
2804         const MLoopTri *lt = &ps->mlooptri_eval[tri_index];
2805         const int lt_vtri[3] = { PS_LOOPTRI_AS_VERT_INDEX_3(ps, lt) };
2806         const float *lt_tri_uv[3] = { PS_LOOPTRI_AS_UV_3(ps->poly_to_loop_uv, lt) };
2807
2808         /* UV/pixel seeking data */
2809         /* Image X/Y-Pixel */
2810         int x, y;
2811         float mask;
2812         /* Image floating point UV - same as x, y but from 0.0-1.0 */
2813         float uv[2];
2814
2815         /* vert co screen-space, these will be assigned to lt_vtri[0-2] */
2816         const float *v1coSS, *v2coSS, *v3coSS;
2817
2818         /* vertex screenspace coords */
2819         const float *vCo[3];
2820
2821         float w[3], wco[3];
2822
2823         /* for convenience only, these will be assigned to lt_tri_uv[0],1,2 or lt_tri_uv[0],2,3 */
2824         float *uv1co, *uv2co, *uv3co;
2825         float pixelScreenCo[4];
2826         bool do_3d_mapping = ps->brush->mtex.brush_map_mode == MTEX_MAP_MODE_3D;
2827
2828         /* ispace bounds */
2829         rcti bounds_px;
2830         /* vars for getting uvspace bounds */
2831
2832         /* bucket bounds in UV space so we can init pixels only for this face,  */
2833         float lt_uv_pxoffset[3][2];
2834         float xhalfpx, yhalfpx;
2835         const float ibuf_xf = (float)ibuf->x, ibuf_yf = (float)ibuf->y;
2836
2837         /* for early loop exit */
2838         int has_x_isect = 0, has_isect = 0;
2839
2840         float uv_clip[8][2];
2841         int uv_clip_tot;
2842         const bool is_ortho = ps->is_ortho;
2843         const bool is_flip_object = ps->is_flip_object;
2844         const bool do_backfacecull = ps->do_backfacecull;
2845         const bool do_clip = ps->rv3d ? ps->rv3d->rflag & RV3D_CLIPPING : 0;
2846
2847         vCo[0] = ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].co;
2848         vCo[1] = ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].co;
2849         vCo[2] = ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].co;
2850
2851
2852         /* Use lt_uv_pxoffset instead of lt_tri_uv so we can offset the UV half a pixel
2853          * this is done so we can avoid offsetting all the pixels by 0.5 which causes
2854          * problems when wrapping negative coords */
2855         xhalfpx = (0.5f + (PROJ_PIXEL_TOLERANCE * (1.0f / 3.0f))) / ibuf_xf;
2856         yhalfpx = (0.5f + (PROJ_PIXEL_TOLERANCE * (1.0f / 4.0f))) / ibuf_yf;
2857
2858         /* Note about (PROJ_GEOM_TOLERANCE/x) above...
2859          * Needed to add this offset since UV coords are often quads aligned to pixels.
2860          * In this case pixels can be exactly between 2 triangles causing nasty
2861          * artifacts.
2862          *
2863          * This workaround can be removed and painting will still work on most cases
2864          * but since the first thing most people try is painting onto a quad- better make it work.
2865          */
2866
2867         lt_uv_pxoffset[0][0] = lt_tri_uv[0][0] - xhalfpx;
2868         lt_uv_pxoffset[0][1] = lt_tri_uv[0][1] - yhalfpx;
2869
2870         lt_uv_pxoffset[1][0] = lt_tri_uv[1][0] - xhalfpx;
2871         lt_uv_pxoffset[1][1] = lt_tri_uv[1][1] - yhalfpx;
2872
2873         lt_uv_pxoffset[2][0] = lt_tri_uv[2][0] - xhalfpx;
2874         lt_uv_pxoffset[2][1] = lt_tri_uv[2][1] - yhalfpx;
2875
2876         {
2877                 uv1co = lt_uv_pxoffset[0]; // was lt_tri_uv[i1];
2878                 uv2co = lt_uv_pxoffset[1]; // was lt_tri_uv[i2];
2879                 uv3co = lt_uv_pxoffset[2]; // was lt_tri_uv[i3];
2880
2881                 v1coSS = ps->screenCoords[lt_vtri[0]];
2882                 v2coSS = ps->screenCoords[lt_vtri[1]];
2883                 v3coSS = ps->screenCoords[lt_vtri[2]];
2884
2885                 /* This function gives is a concave polyline in UV space from the clipped tri*/
2886                 project_bucket_clip_face(
2887                         is_ortho, is_flip_object,
2888                         clip_rect, bucket_bounds,
2889                         v1coSS, v2coSS, v3coSS,
2890                         uv1co, uv2co, uv3co,
2891                         uv_clip, &uv_clip_tot,
2892                         do_backfacecull || ps->do_occlude);
2893
2894                 /* sometimes this happens, better just allow for 8 intersectiosn even though there should be max 6 */
2895 #if 0
2896                 if (uv_clip_tot > 6) {
2897                         printf("this should never happen! %d\n", uv_clip_tot);
2898                 }
2899 #endif
2900
2901                 if (pixel_bounds_array(uv_clip, &bounds_px, ibuf->x, ibuf->y, uv_clip_tot)) {
2902 #if 0
2903                         project_paint_undo_tiles_init(
2904                                 &bounds_px, ps->projImages + image_index, tmpibuf,
2905                                 tile_width, threaded, ps->do_masking);
2906 #endif
2907                         /* clip face and */
2908
2909                         has_isect = 0;
2910                         for (y = bounds_px.ymin; y < bounds_px.ymax; y++) {
2911                                 //uv[1] = (((float)y) + 0.5f) / (float)ibuf->y;
2912                                 /* use pixel offset UV coords instead */
2913                                 uv[1] = (float)y / ibuf_yf;
2914
2915                                 has_x_isect = 0;
2916                                 for (x = bounds_px.xmin; x < bounds_px.xmax; x++) {
2917                                         //uv[0] = (((float)x) + 0.5f) / ibuf->x;
2918                                         /* use pixel offset UV coords instead */
2919                                         uv[0] = (float)x / ibuf_xf;
2920
2921                                         /* Note about IsectPoly2Df_twoside, checking the face or uv flipping doesn't work,
2922                                          * could check the poly direction but better to do this */
2923                                         if ((do_backfacecull == true  && IsectPoly2Df(uv, uv_clip, uv_clip_tot)) ||
2924                                             (do_backfacecull == false && IsectPoly2Df_twoside(uv, uv_clip, uv_clip_tot)))
2925                                         {
2926
2927                                                 has_x_isect = has_isect = 1;
2928
2929                                                 if (is_ortho) screen_px_from_ortho(uv, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, pixelScreenCo, w);
2930                                                 else screen_px_from_persp(uv, v1coSS, v2coSS, v3coSS, uv1co, uv2co, uv3co, pixelScreenCo, w);
2931
2932                                                 /* a pity we need to get the worldspace pixel location here */
2933                                                 if (do_clip || do_3d_mapping) {
2934                                                         interp_v3_v3v3v3(
2935                                                                 wco,
2936                                                                 ps->mvert_eval[lt_vtri[0]].co,
2937                                                                 ps->mvert_eval[lt_vtri[1]].co,
2938                                                                 ps->mvert_eval[lt_vtri[2]].co,
2939                                                                 w);
2940                                                         if (do_clip && ED_view3d_clipping_test(ps->rv3d, wco, true)) {
2941                                                                 /* Watch out that no code below this needs to run */
2942                                                                 continue;
2943                                                         }
2944                                                 }
2945
2946                                                 /* Is this UV visible from the view? - raytrace */
2947                                                 /* project_paint_PickFace is less complex, use for testing */
2948                                                 //if (project_paint_PickFace(ps, pixelScreenCo, w, &side) == tri_index) {
2949                                                 if ((ps->do_occlude == false) ||
2950                                                     !project_bucket_point_occluded(ps, bucketFaceNodes, tri_index, pixelScreenCo))
2951                                                 {
2952                                                         mask = project_paint_uvpixel_mask(ps, tri_index, w);
2953
2954                                                         if (mask > 0.0f) {
2955                                                                 BLI_linklist_prepend_arena(
2956                                                                         bucketPixelNodes,
2957                                                                         project_paint_uvpixel_init(
2958                                                                                 ps, arena, &tinf, x, y, mask, tri_index,
2959                                                                                 pixelScreenCo, wco, w),
2960                                                                         arena);
2961                                                         }
2962                                                 }
2963
2964                                         }
2965 //#if 0
2966                                         else if (has_x_isect) {
2967                                                 /* assuming the face is not a bow-tie - we know we cant intersect again on the X */
2968                                                 break;
2969                                         }
2970 //#endif
2971                                 }
2972
2973
2974 #if 0           /* TODO - investigate why this dosnt work sometimes! it should! */
2975                                 /* no intersection for this entire row,
2976                                  * after some intersection above means we can quit now */
2977                                 if (has_x_isect == 0 && has_isect) {
2978                                         break;
2979                                 }
2980 #endif
2981                         }
2982                 }
2983         }
2984
2985
2986 #ifndef PROJ_DEBUG_NOSEAMBLEED
2987         if (ps->seam_bleed_px > 0.0f) {
2988                 int face_seam_flag;
2989
2990                 if (threaded) {
2991                         /* Other threads could be modifying these vars. */
2992                         BLI_thread_lock(LOCK_CUSTOM1);
2993                 }
2994
2995                 face_seam_flag = ps->faceSeamFlags[tri_index];
2996
2997                 /* are any of our edges un-initialized? */
2998                 if ((face_seam_flag & PROJ_FACE_SEAM_INIT0) == 0 ||
2999                     (face_seam_flag & PROJ_FACE_SEAM_INIT1) == 0 ||
3000                     (face_seam_flag & PROJ_FACE_SEAM_INIT2) == 0)
3001                 {
3002                         project_face_seams_init(ps, arena, tri_index, 0, true, ibuf->x, ibuf->y);
3003                         face_seam_flag = ps->faceSeamFlags[tri_index];
3004                         //printf("seams - %d %d %d %d\n", flag&PROJ_FACE_SEAM0, flag&PROJ_FACE_SEAM1, flag&PROJ_FACE_SEAM2);
3005                 }
3006
3007                 if ((face_seam_flag & (PROJ_FACE_SEAM0 | PROJ_FACE_SEAM1 | PROJ_FACE_SEAM2)) == 0) {
3008
3009                         if (threaded) {
3010                                 /* Other threads could be modifying these vars. */
3011                                 BLI_thread_unlock(LOCK_CUSTOM1);
3012                         }
3013
3014                 }
3015                 else {
3016                         /* we have a seam - deal with it! */
3017
3018                         /* inset face coords.  NOTE!!! ScreenSace for ortho, Worldspace in perspective view */
3019                         float insetCos[3][3];
3020
3021                         /* vertex screenspace coords */
3022                         const float *vCoSS[3];
3023
3024                         /* Store the screenspace coords of the face,
3025                          * clipped by the bucket's screen aligned rectangle. */
3026                         float bucket_clip_edges[2][2];
3027                         float edge_verts_inset_clip[2][3];
3028                         /* face edge pairs - loop throuh these:
3029                          * ((0,1), (1,2), (2,3), (3,0)) or ((0,1), (1,2), (2,0)) for a tri */
3030                         int fidx1, fidx2;
3031
3032                         float seam_subsection[4][2];
3033                         float fac1, fac2;
3034
3035                         /* Pixelspace UVs. */
3036                         float lt_puv[3][2];
3037
3038                         lt_puv[0][0] = lt_uv_pxoffset[0][0] * ibuf->x;
3039                         lt_puv[0][1] = lt_uv_pxoffset[0][1] * ibuf->y;
3040
3041                         lt_puv[1][0] = lt_uv_pxoffset[1][0] * ibuf->x;
3042                         lt_puv[1][1] = lt_uv_pxoffset[1][1] * ibuf->y;
3043
3044                         lt_puv[2][0] = lt_uv_pxoffset[2][0] * ibuf->x;
3045                         lt_puv[2][1] = lt_uv_pxoffset[2][1] * ibuf->y;
3046
3047                         if ((ps->faceSeamFlags[tri_index] & PROJ_FACE_SEAM0) ||
3048                             (ps->faceSeamFlags[tri_index] & PROJ_FACE_SEAM1) ||
3049                             (ps->faceSeamFlags[tri_index] & PROJ_FACE_SEAM2))
3050                         {
3051                                 uv_image_outset(ps, lt_uv_pxoffset, lt_puv, tri_index, ibuf->x, ibuf->y);
3052                         }
3053
3054                         /* ps->loopSeamUVs cant be modified when threading, now this is done we can unlock. */
3055                         if (threaded) {
3056                                 /* Other threads could be modifying these vars */
3057        &nbs