Cycles: add "From Dupli" option for texture coordinate node. This gets the
[blender.git] / source / blender / blenkernel / intern / anim.c
1 /*
2  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
6  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
7  * of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
16  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
17  *
18  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
19  * All rights reserved.
20  *
21  * The Original Code is: all of this file.
22  *
23  * Contributor(s): none yet.
24  *
25  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
26  */
27
28 /** \file blender/blenkernel/intern/anim.c
29  *  \ingroup bke
30  */
31
32 #include <stdio.h>
33 #include <math.h>
34 #include <string.h>
35
36 #include "MEM_guardedalloc.h"
37
38 #include "BLI_blenlib.h"
39 #include "BLI_math.h"
40 #include "BLI_rand.h"
41 #include "BLI_utildefines.h"
42
43 #include "DNA_anim_types.h"
44 #include "DNA_armature_types.h"
45 #include "DNA_group_types.h"
46 #include "DNA_key_types.h"
47 #include "DNA_mesh_types.h"
48 #include "DNA_meshdata_types.h"
49 #include "DNA_scene_types.h"
50 #include "DNA_vfont_types.h"
51
52 #include "BKE_animsys.h"
53 #include "BKE_curve.h"
54 #include "BKE_DerivedMesh.h"
55 #include "BKE_depsgraph.h"
56 #include "BKE_font.h"
57 #include "BKE_group.h"
58 #include "BKE_global.h"
59 #include "BKE_key.h"
60 #include "BKE_lattice.h"
61 #include "BKE_main.h"
62 #include "BKE_mesh.h"
63 #include "BKE_object.h"
64 #include "BKE_particle.h"
65 #include "BKE_scene.h"
66 #include "BKE_tessmesh.h"
67 #include "BKE_depsgraph.h"
68 #include "BKE_anim.h"
69 #include "BKE_report.h"
70
71
72 // XXX bad level call...
73
74 /* --------------------- */
75 /* forward declarations */
76
77 static void object_duplilist_recursive(ID *id, Scene *scene, Object *ob, ListBase *duplilist, float par_space_mat[][4], int par_index,
78                                        int level, short flag);
79
80 /* ******************************************************************** */
81 /* Animation Visualization */
82
83 /* Initialize the default settings for animation visualization */
84 void animviz_settings_init(bAnimVizSettings *avs)
85 {
86         /* sanity check */
87         if (avs == NULL)
88                 return;
89
90         /* ghosting settings */
91         avs->ghost_bc = avs->ghost_ac = 10;
92
93         avs->ghost_sf = 1; /* xxx - take from scene instead? */
94         avs->ghost_ef = 250; /* xxx - take from scene instead? */
95
96         avs->ghost_step = 1;
97
98
99         /* path settings */
100         avs->path_bc = avs->path_ac = 10;
101
102         avs->path_sf = 1; /* xxx - take from scene instead? */
103         avs->path_ef = 250; /* xxx - take from scene instead? */
104
105         avs->path_viewflag = (MOTIONPATH_VIEW_KFRAS | MOTIONPATH_VIEW_KFNOS);
106
107         avs->path_step = 1;
108 }
109
110 /* ------------------- */
111
112 /* Free the given motion path's cache */
113 void animviz_free_motionpath_cache(bMotionPath *mpath) 
114 {
115         /* sanity check */
116         if (mpath == NULL) 
117                 return;
118                 
119         /* free the path if necessary */
120         if (mpath->points)
121                 MEM_freeN(mpath->points);
122         
123         /* reset the relevant parameters */
124         mpath->points = NULL;
125         mpath->length = 0;
126 }
127
128 /* Free the given motion path instance and its data 
129  * NOTE: this frees the motion path given!
130  */
131 void animviz_free_motionpath(bMotionPath *mpath)
132 {
133         /* sanity check */
134         if (mpath == NULL)
135                 return;
136         
137         /* free the cache first */
138         animviz_free_motionpath_cache(mpath);
139         
140         /* now the instance itself */
141         MEM_freeN(mpath);
142 }
143
144 /* ------------------- */
145
146 /* Setup motion paths for the given data
147  * - Only used when explicitly calculating paths on bones which may/may not be consider already
148  *
149  * < scene: current scene (for frame ranges, etc.)
150  * < ob: object to add paths for (must be provided)
151  * < pchan: posechannel to add paths for (optional; if not provided, object-paths are assumed)
152  */
153 bMotionPath *animviz_verify_motionpaths(ReportList *reports, Scene *scene, Object *ob, bPoseChannel *pchan)
154 {
155         bAnimVizSettings *avs;
156         bMotionPath *mpath, **dst;
157         
158         /* sanity checks */
159         if (ELEM(NULL, scene, ob))
160                 return NULL;
161                 
162         /* get destination data */
163         if (pchan) {
164                 /* paths for posechannel - assume that posechannel belongs to the object */
165                 avs = &ob->pose->avs;
166                 dst = &pchan->mpath;
167         }
168         else {
169                 /* paths for object */
170                 avs = &ob->avs;
171                 dst = &ob->mpath;
172         }
173
174         /* avoid 0 size allocs */
175         if (avs->path_sf >= avs->path_ef) {
176                 BKE_reportf(reports, RPT_ERROR,
177                             "Motion Path frame extents invalid for %s (%d to %d).%s\n",
178                             (pchan) ? pchan->name : ob->id.name,
179                             avs->path_sf, avs->path_ef,
180                             (avs->path_sf == avs->path_ef) ? " Cannot have single-frame paths." : "");
181                 return NULL;
182         }
183
184         /* if there is already a motionpath, just return that,
185          * provided it's settings are ok (saves extra free+alloc)
186          */
187         if (*dst != NULL) {
188                 int expected_length = avs->path_ef - avs->path_sf;
189                 
190                 mpath = *dst;
191                 
192                 /* path is "valid" if length is valid, but must also be of the same length as is being requested */
193                 if ((mpath->start_frame != mpath->end_frame) && (mpath->length > 0)) {
194                         /* outer check ensures that we have some curve data for this path */
195                         if (mpath->length == expected_length) {
196                                 /* return/use this as it is already valid length */
197                                 return mpath;
198                         }
199                         else {
200                                 /* clear the existing path (as the range has changed), and reallocate below */
201                                 animviz_free_motionpath_cache(mpath);
202                         }
203                 }
204         }
205         else {
206                 /* create a new motionpath, and assign it */
207                 mpath = MEM_callocN(sizeof(bMotionPath), "bMotionPath");
208                 *dst = mpath;
209         }
210         
211         /* set settings from the viz settings */
212         mpath->start_frame = avs->path_sf;
213         mpath->end_frame = avs->path_ef;
214         
215         mpath->length = mpath->end_frame - mpath->start_frame;
216         
217         if (avs->path_bakeflag & MOTIONPATH_BAKE_HEADS)
218                 mpath->flag |= MOTIONPATH_FLAG_BHEAD;
219         else
220                 mpath->flag &= ~MOTIONPATH_FLAG_BHEAD;
221         
222         /* allocate a cache */
223         mpath->points = MEM_callocN(sizeof(bMotionPathVert) * mpath->length, "bMotionPathVerts");
224         
225         /* tag viz settings as currently having some path(s) which use it */
226         avs->path_bakeflag |= MOTIONPATH_BAKE_HAS_PATHS;
227         
228         /* return it */
229         return mpath;
230 }
231
232 /* ------------------- */
233
234 /* Motion path needing to be baked (mpt) */
235 typedef struct MPathTarget {
236         struct MPathTarget *next, *prev;
237         
238         bMotionPath *mpath;         /* motion path in question */
239         
240         Object *ob;                 /* source object */
241         bPoseChannel *pchan;        /* source posechannel (if applicable) */
242 } MPathTarget;
243
244 /* ........ */
245
246 /* get list of motion paths to be baked for the given object
247  *  - assumes the given list is ready to be used
248  */
249 /* TODO: it would be nice in future to be able to update objects dependent on these bones too? */
250 void animviz_get_object_motionpaths(Object *ob, ListBase *targets)
251 {
252         MPathTarget *mpt;
253         
254         /* object itself first */
255         if ((ob->avs.recalc & ANIMVIZ_RECALC_PATHS) && (ob->mpath)) {
256                 /* new target for object */
257                 mpt = MEM_callocN(sizeof(MPathTarget), "MPathTarget Ob");
258                 BLI_addtail(targets, mpt);
259                 
260                 mpt->mpath = ob->mpath;
261                 mpt->ob = ob;
262         }
263         
264         /* bones */
265         if ((ob->pose) && (ob->pose->avs.recalc & ANIMVIZ_RECALC_PATHS)) {
266                 bArmature *arm = ob->data;
267                 bPoseChannel *pchan;
268                 
269                 for (pchan = ob->pose->chanbase.first; pchan; pchan = pchan->next) {
270                         if ((pchan->bone) && (arm->layer & pchan->bone->layer) && (pchan->mpath)) {
271                                 /* new target for bone */
272                                 mpt = MEM_callocN(sizeof(MPathTarget), "MPathTarget PoseBone");
273                                 BLI_addtail(targets, mpt);
274                                 
275                                 mpt->mpath = pchan->mpath;
276                                 mpt->ob = ob;
277                                 mpt->pchan = pchan;
278                         }
279                 }
280         }
281 }
282
283 /* ........ */
284
285 /* Note on evaluation optimizations:
286  * Optimisations currently used here play tricks with the depsgraph in order to try and 
287  * evaluate as few objects as strictly necessary to get nicer performance under standard
288  * production conditions. For those people who really need the accurate version, 
289  * disable the ifdef (i.e. 1 -> 0) and comment out the call to motionpaths_calc_optimise_depsgraph()
290  */
291
292 /* tweak the object ordering to trick depsgraph into making MotionPath calculations run faster */
293 static void motionpaths_calc_optimise_depsgraph(Scene *scene, ListBase *targets)
294 {
295         Base *base, *baseNext;
296         MPathTarget *mpt;
297         
298         /* make sure our temp-tag isn't already in use */
299         for (base = scene->base.first; base; base = base->next)
300                 base->object->flag &= ~BA_TEMP_TAG;
301         
302         /* for each target, dump its object to the start of the list if it wasn't moved already */
303         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
304                 for (base = scene->base.first; base; base = baseNext) {
305                         baseNext = base->next;
306                         
307                         if ((base->object == mpt->ob) && !(mpt->ob->flag & BA_TEMP_TAG)) {
308                                 BLI_remlink(&scene->base, base);
309                                 BLI_addhead(&scene->base, base);
310                                 
311                                 mpt->ob->flag |= BA_TEMP_TAG;
312
313                                 /* we really don't need to continue anymore once this happens, but this line might really 'break' */
314                                 break;
315                         }
316                 }
317         }
318         
319         /* "brew me a list that's sorted a bit faster now depsy" */
320         DAG_scene_sort(G.main, scene);
321 }
322
323 /* update scene for current frame */
324 static void motionpaths_calc_update_scene(Scene *scene)
325 {
326 #if 1 // 'production' optimizations always on
327         Base *base, *last = NULL;
328         
329         /* only stuff that moves or needs display still */
330         DAG_scene_update_flags(G.main, scene, scene->lay, TRUE);
331         
332         /* find the last object with the tag 
333          * - all those afterwards are assumed to not be relevant for our calculations
334          */
335         /* optimize further by moving out... */
336         for (base = scene->base.first; base; base = base->next) {
337                 if (base->object->flag & BA_TEMP_TAG)
338                         last = base;
339         }
340         
341         /* perform updates for tagged objects */
342         /* XXX: this will break if rigs depend on scene or other data that
343          * is animated but not attached to/updatable from objects */
344         for (base = scene->base.first; base; base = base->next) {
345                 /* update this object */
346                 BKE_object_handle_update(scene, base->object);
347                 
348                 /* if this is the last one we need to update, let's stop to save some time */
349                 if (base == last)
350                         break;
351         }
352 #else // original, 'always correct' version
353           /* do all updates
354            *  - if this is too slow, resort to using a more efficient way
355            *    that doesn't force complete update, but for now, this is the
356            *    most accurate way!
357            */
358         BKE_scene_update_for_newframe(G.main, scene, scene->lay); /* XXX this is the best way we can get anything moving */
359 #endif
360 }
361
362 /* ........ */
363
364 /* perform baking for the targets on the current frame */
365 static void motionpaths_calc_bake_targets(Scene *scene, ListBase *targets)
366 {
367         MPathTarget *mpt;
368         
369         /* for each target, check if it can be baked on the current frame */
370         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
371                 bMotionPath *mpath = mpt->mpath;
372                 bMotionPathVert *mpv;
373                 
374                 /* current frame must be within the range the cache works for 
375                  *      - is inclusive of the first frame, but not the last otherwise we get buffer overruns
376                  */
377                 if ((CFRA < mpath->start_frame) || (CFRA >= mpath->end_frame))
378                         continue;
379                 
380                 /* get the relevant cache vert to write to */
381                 mpv = mpath->points + (CFRA - mpath->start_frame);
382                 
383                 /* pose-channel or object path baking? */
384                 if (mpt->pchan) {
385                         /* heads or tails */
386                         if (mpath->flag & MOTIONPATH_FLAG_BHEAD) {
387                                 copy_v3_v3(mpv->co, mpt->pchan->pose_head);
388                         }
389                         else {
390                                 copy_v3_v3(mpv->co, mpt->pchan->pose_tail);
391                         }
392                         
393                         /* result must be in worldspace */
394                         mul_m4_v3(mpt->ob->obmat, mpv->co);
395                 }
396                 else {
397                         /* worldspace object location */
398                         copy_v3_v3(mpv->co, mpt->ob->obmat[3]);
399                 }
400         }
401 }
402
403 /* Perform baking of the given object's and/or its bones' transforms to motion paths 
404  *      - scene: current scene
405  *      - ob: object whose flagged motionpaths should get calculated
406  *      - recalc: whether we need to
407  */
408 /* TODO: include reports pointer? */
409 void animviz_calc_motionpaths(Scene *scene, ListBase *targets)
410 {
411         MPathTarget *mpt;
412         int sfra, efra;
413         int cfra;
414         
415         /* sanity check */
416         if (ELEM(NULL, targets, targets->first))
417                 return;
418         
419         /* set frame values */
420         cfra = CFRA;
421         sfra = efra = cfra;
422         
423         /* TODO: this method could be improved...
424          * 1) max range for standard baking
425          * 2) minimum range for recalc baking (i.e. between keyframes, but how?) */
426         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
427                 /* try to increase area to do (only as much as needed) */
428                 sfra = MIN2(sfra, mpt->mpath->start_frame);
429                 efra = MAX2(efra, mpt->mpath->end_frame);
430         }
431         if (efra <= sfra) return;
432         
433         /* optimize the depsgraph for faster updates */
434         /* TODO: whether this is used should depend on some setting for the level of optimizations used */
435         motionpaths_calc_optimise_depsgraph(scene, targets);
436         
437         /* calculate path over requested range */
438         for (CFRA = sfra; CFRA <= efra; CFRA++) {
439                 /* update relevant data for new frame */
440                 motionpaths_calc_update_scene(scene);
441                 
442                 /* perform baking for targets */
443                 motionpaths_calc_bake_targets(scene, targets);
444         }
445         
446         /* reset original environment */
447         CFRA = cfra;
448         motionpaths_calc_update_scene(scene);
449         
450         /* clear recalc flags from targets */
451         for (mpt = targets->first; mpt; mpt = mpt->next) {
452                 bAnimVizSettings *avs;
453                 
454                 /* get pointer to animviz settings for each target */
455                 if (mpt->pchan)
456                         avs = &mpt->ob->pose->avs;
457                 else
458                         avs = &mpt->ob->avs;
459                 
460                 /* clear the flag requesting recalculation of targets */
461                 avs->recalc &= ~ANIMVIZ_RECALC_PATHS;
462         }
463 }
464
465 /* ******************************************************************** */
466 /* Curve Paths - for curve deforms and/or curve following */
467
468 /* free curve path data 
469  * NOTE: frees the path itself!
470  * NOTE: this is increasingly inaccurate with non-uniform BevPoint subdivisions [#24633]
471  */
472 void free_path(Path *path)
473 {
474         if (path->data) MEM_freeN(path->data);
475         MEM_freeN(path);
476 }
477
478 /* calculate a curve-deform path for a curve 
479  *  - only called from displist.c -> do_makeDispListCurveTypes
480  */
481 void calc_curvepath(Object *ob)
482 {
483         BevList *bl;
484         BevPoint *bevp, *bevpn, *bevpfirst, *bevplast;
485         PathPoint *pp;
486         Curve *cu;
487         Nurb *nu;
488         Path *path;
489         float *fp, *dist, *maxdist, xyz[3];
490         float fac, d = 0, fac1, fac2;
491         int a, tot, cycl = 0;
492         ListBase *nurbs;
493         
494         /* in a path vertices are with equal differences: path->len = number of verts */
495         /* NOW WITH BEVELCURVE!!! */
496         
497         if (ob == NULL || ob->type != OB_CURVE) {
498                 return;
499         }
500         cu = ob->data;
501
502         if (cu->path) free_path(cu->path);
503         cu->path = NULL;
504         
505         /* weak! can only use first curve */
506         bl = cu->bev.first;
507         if (bl == NULL || !bl->nr) {
508                 return;
509         }
510
511         nurbs = BKE_curve_nurbs_get(cu);
512         nu = nurbs->first;
513
514         cu->path = path = MEM_callocN(sizeof(Path), "calc_curvepath");
515         
516         /* if POLY: last vertice != first vertice */
517         cycl = (bl->poly != -1);
518         
519         tot = cycl ? bl->nr : bl->nr - 1;
520         
521         path->len = tot + 1;
522         /* exception: vector handle paths and polygon paths should be subdivided at least a factor resolu */
523         if (path->len < nu->resolu * SEGMENTSU(nu)) {
524                 path->len = nu->resolu * SEGMENTSU(nu);
525         }
526         
527         dist = (float *)MEM_mallocN((tot + 1) * 4, "calcpathdist");
528
529         /* all lengths in *dist */
530         bevp = bevpfirst = (BevPoint *)(bl + 1);
531         fp = dist;
532         *fp = 0.0f;
533         for (a = 0; a < tot; a++) {
534                 fp++;
535                 if (cycl && a == tot - 1)
536                         sub_v3_v3v3(xyz, bevpfirst->vec, bevp->vec);
537                 else
538                         sub_v3_v3v3(xyz, (bevp + 1)->vec, bevp->vec);
539                 
540                 *fp = *(fp - 1) + len_v3(xyz);
541                 bevp++;
542         }
543         
544         path->totdist = *fp;
545         
546         /* the path verts  in path->data */
547         /* now also with TILT value */
548         pp = path->data = (PathPoint *)MEM_callocN(sizeof(PathPoint) * path->len, "pathdata");
549
550         bevp = bevpfirst;
551         bevpn = bevp + 1;
552         bevplast = bevpfirst + (bl->nr - 1);
553         fp = dist + 1;
554         maxdist = dist + tot;
555         fac = 1.0f / ((float)path->len - 1.0f);
556         fac = fac * path->totdist;
557         
558         for (a = 0; a < path->len; a++) {
559                 
560                 d = ((float)a) * fac;
561                 
562                 /* we're looking for location (distance) 'd' in the array */
563                 while ((d >= *fp) && fp < maxdist) {
564                         fp++;
565                         if (bevp < bevplast) bevp++;
566                         bevpn = bevp + 1;
567                         if (UNLIKELY(bevpn > bevplast)) {
568                                 bevpn = cycl ? bevpfirst : bevplast;
569                         }
570                 }
571                 
572                 fac1 = (*(fp) - d) / (*(fp) - *(fp - 1));
573                 fac2 = 1.0f - fac1;
574
575                 interp_v3_v3v3(pp->vec, bevp->vec, bevpn->vec, fac2);
576                 pp->vec[3] = fac1 * bevp->alfa   + fac2 * bevpn->alfa;
577                 pp->radius = fac1 * bevp->radius + fac2 * bevpn->radius;
578                 pp->weight = fac1 * bevp->weight + fac2 * bevpn->weight;
579                 interp_qt_qtqt(pp->quat, bevp->quat, bevpn->quat, fac2);
580                 normalize_qt(pp->quat);
581                 
582                 pp++;
583         }
584         
585         MEM_freeN(dist);
586 }
587
588 static int interval_test(const int min, const int max, int p1, const int cycl)
589 {
590         if (cycl) {
591                 if      (p1 < min) p1 = ((p1 - min) % (max - min + 1)) + max + 1;
592                 else if (p1 > max) p1 = ((p1 - min) % (max - min + 1)) + min;
593         }
594         else {
595                 if      (p1 < min) p1 = min;
596                 else if (p1 > max) p1 = max;
597         }
598         return p1;
599 }
600
601
602 /* calculate the deformation implied by the curve path at a given parametric position,
603  * and returns whether this operation succeeded.
604  *
605  * note: ctime is normalized range <0-1>
606  *
607  * returns OK: 1/0
608  */
609 int where_on_path(Object *ob, float ctime, float vec[4], float dir[3], float quat[4], float *radius, float *weight)
610 {
611         Curve *cu;
612         Nurb *nu;
613         BevList *bl;
614         Path *path;
615         PathPoint *pp, *p0, *p1, *p2, *p3;
616         float fac;
617         float data[4];
618         int cycl = 0, s0, s1, s2, s3;
619
620         if (ob == NULL || ob->type != OB_CURVE) return 0;
621         cu = ob->data;
622         if (cu->path == NULL || cu->path->data == NULL) {
623                 printf("no path!\n");
624                 return 0;
625         }
626         path = cu->path;
627         pp = path->data;
628         
629         /* test for cyclic */
630         bl = cu->bev.first;
631         if (!bl) return 0;
632         if (!bl->nr) return 0;
633         if (bl->poly > -1) cycl = 1;
634
635         ctime *= (path->len - 1);
636         
637         s1 = (int)floor(ctime);
638         fac = (float)(s1 + 1) - ctime;
639
640         /* path->len is corected for cyclic */
641         s0 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 - 1, cycl);
642         s1 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1, cycl);
643         s2 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 + 1, cycl);
644         s3 = interval_test(0, path->len - 1 - cycl, s1 + 2, cycl);
645
646         p0 = pp + s0;
647         p1 = pp + s1;
648         p2 = pp + s2;
649         p3 = pp + s3;
650
651         /* note, commented out for follow constraint */
652         //if (cu->flag & CU_FOLLOW) {
653
654         key_curve_tangent_weights(1.0f - fac, data, KEY_BSPLINE);
655
656         interp_v3_v3v3v3v3(dir, p0->vec, p1->vec, p2->vec, p3->vec, data);
657
658         /* make compatible with vectoquat */
659         negate_v3(dir);
660         //}
661         
662         nu = cu->nurb.first;
663
664         /* make sure that first and last frame are included in the vectors here  */
665         if (nu->type == CU_POLY) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_LINEAR);
666         else if (nu->type == CU_BEZIER) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_LINEAR);
667         else if (s0 == s1 || p2 == p3) key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_CARDINAL);
668         else key_curve_position_weights(1.0f - fac, data, KEY_BSPLINE);
669
670         vec[0] = data[0] * p0->vec[0] + data[1] * p1->vec[0] + data[2] * p2->vec[0] + data[3] * p3->vec[0]; /* X */
671         vec[1] = data[0] * p0->vec[1] + data[1] * p1->vec[1] + data[2] * p2->vec[1] + data[3] * p3->vec[1]; /* Y */
672         vec[2] = data[0] * p0->vec[2] + data[1] * p1->vec[2] + data[2] * p2->vec[2] + data[3] * p3->vec[2]; /* Z */
673         vec[3] = data[0] * p0->vec[3] + data[1] * p1->vec[3] + data[2] * p2->vec[3] + data[3] * p3->vec[3]; /* Tilt, should not be needed since we have quat still used */
674
675         if (quat) {
676                 float totfac, q1[4], q2[4];
677
678                 totfac = data[0] + data[3];
679                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(q1, p0->quat, p3->quat, data[3] / totfac);
680                 else copy_qt_qt(q1, p1->quat);
681
682                 totfac = data[1] + data[2];
683                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(q2, p1->quat, p2->quat, data[2] / totfac);
684                 else copy_qt_qt(q2, p3->quat);
685
686                 totfac = data[0] + data[1] + data[2] + data[3];
687                 if (totfac > FLT_EPSILON) interp_qt_qtqt(quat, q1, q2, (data[1] + data[2]) / totfac);
688                 else copy_qt_qt(quat, q2);
689         }
690
691         if (radius)
692                 *radius = data[0] * p0->radius + data[1] * p1->radius + data[2] * p2->radius + data[3] * p3->radius;
693
694         if (weight)
695                 *weight = data[0] * p0->weight + data[1] * p1->weight + data[2] * p2->weight + data[3] * p3->weight;
696
697         return 1;
698 }
699
700 /* ******************************************************************** */
701 /* Dupli-Geometry */
702
703 #define DUPLILIST_DO_UPDATE             1
704 #define DUPLILIST_FOR_RENDER    2
705 #define DUPLILIST_ANIMATED              4
706
707 static DupliObject *new_dupli_object(ListBase *lb, Object *ob, float mat[][4], int lay, int index, int par_index, int type, short flag)
708 {
709         DupliObject *dob = MEM_callocN(sizeof(DupliObject), "dupliobject");
710         
711         BLI_addtail(lb, dob);
712         dob->ob = ob;
713         copy_m4_m4(dob->mat, mat);
714         copy_m4_m4(dob->omat, ob->obmat);
715         dob->origlay = ob->lay;
716         dob->index = index;
717         dob->particle_index = par_index;
718         dob->type = type;
719         dob->animated = (type == OB_DUPLIGROUP) && (flag & DUPLILIST_ANIMATED);
720         ob->lay = lay;
721         
722         return dob;
723 }
724
725 static void group_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *ob, int par_index,
726                             int level, short flag)
727 {
728         DupliObject *dob;
729         Group *group;
730         GroupObject *go;
731         float mat[4][4], tmat[4][4];
732         
733         if (ob->dup_group == NULL) return;
734         group = ob->dup_group;
735         
736         /* simple preventing of too deep nested groups */
737         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
738         
739         /* handles animated groups, and */
740
741         /* we need to check update for objects that are not in scene... */
742         if (flag & DUPLILIST_DO_UPDATE) {
743                 /* note: update is optional because we don't always need object
744                  * transformations to be correct. Also fixes bug [#29616]. */
745                 group_handle_recalc_and_update(scene, ob, group);
746         }
747
748         if (group_is_animated(ob, group))
749                 flag |= DUPLILIST_ANIMATED;
750         
751         for (go = group->gobject.first; go; go = go->next) {
752                 /* note, if you check on layer here, render goes wrong... it still deforms verts and uses parent imat */
753                 if (go->ob != ob) {
754                         
755                         /* group dupli offset, should apply after everything else */
756                         if (!is_zero_v3(group->dupli_ofs)) {
757                                 copy_m4_m4(tmat, go->ob->obmat);
758                                 sub_v3_v3v3(tmat[3], tmat[3], group->dupli_ofs);
759                                 mult_m4_m4m4(mat, ob->obmat, tmat);
760                         }
761                         else {
762                                 mult_m4_m4m4(mat, ob->obmat, go->ob->obmat);
763                         }
764                         
765                         dob = new_dupli_object(lb, go->ob, mat, ob->lay, 0, par_index, OB_DUPLIGROUP, flag);
766
767                         /* check the group instance and object layers match, also that the object visible flags are ok. */
768                         if ((dob->origlay & group->layer) == 0 ||
769                             ((G.is_rendering == FALSE) && dob->ob->restrictflag & OB_RESTRICT_VIEW) ||
770                             ((G.is_rendering == TRUE)  && dob->ob->restrictflag & OB_RESTRICT_RENDER))
771                         {
772                                 dob->no_draw = TRUE;
773                         }
774                         else {
775                                 dob->no_draw = FALSE;
776                         }
777
778                         if (go->ob->transflag & OB_DUPLI) {
779                                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->mat);
780                                 object_duplilist_recursive(&group->id, scene, go->ob, lb, ob->obmat, par_index, level + 1, flag);
781                                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->omat);
782                         }
783                 }
784         }
785 }
786
787 static void frames_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *ob, int par_index, int level, short flag)
788 {
789         extern int enable_cu_speed; /* object.c */
790         Object copyob;
791         int cfrao = scene->r.cfra;
792         int dupend = ob->dupend;
793         
794         /* simple prevention of too deep nested groups */
795         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
796         
797         /* if we don't have any data/settings which will lead to object movement,
798          * don't waste time trying, as it will all look the same...
799          */
800         if (ob->parent == NULL && ob->constraints.first == NULL && ob->adt == NULL)
801                 return;
802         
803         /* make a copy of the object's original data (before any dupli-data overwrites it) 
804          * as we'll need this to keep track of unkeyed data
805          *      - this doesn't take into account other data that can be reached from the object,
806          *        for example it's shapekeys or bones, hence the need for an update flush at the end
807          */
808         copyob = *ob;
809         
810         /* duplicate over the required range */
811         if (ob->transflag & OB_DUPLINOSPEED) enable_cu_speed = 0;
812         
813         for (scene->r.cfra = ob->dupsta; scene->r.cfra <= dupend; scene->r.cfra++) {
814                 short ok = 1;
815                 
816                 /* - dupoff = how often a frames within the range shouldn't be made into duplis
817                  * - dupon = the length of each "skipping" block in frames
818                  */
819                 if (ob->dupoff) {
820                         ok = scene->r.cfra - ob->dupsta;
821                         ok = ok % (ob->dupon + ob->dupoff);
822                         ok = (ok < ob->dupon);
823                 }
824                 
825                 if (ok) {       
826                         DupliObject *dob;
827                         
828                         /* WARNING: doing animation updates in this way is not terribly accurate, as the dependencies
829                          * and/or other objects which may affect this object's transforms are not updated either.
830                          * However, this has always been the way that this worked (i.e. pre 2.5), so I guess that it'll be fine!
831                          */
832                         BKE_animsys_evaluate_animdata(scene, &ob->id, ob->adt, (float)scene->r.cfra, ADT_RECALC_ANIM); /* ob-eval will do drivers, so we don't need to do them */
833                         BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, (float)scene->r.cfra);
834                         
835                         dob = new_dupli_object(lb, ob, ob->obmat, ob->lay, scene->r.cfra, par_index, OB_DUPLIFRAMES, flag);
836                         copy_m4_m4(dob->omat, copyob.obmat);
837                 }
838         }
839
840         enable_cu_speed = 1;
841         
842         /* reset frame to original frame, then re-evaluate animation as above 
843          * as 2.5 animation data may have far-reaching consequences
844          */
845         scene->r.cfra = cfrao;
846         
847         BKE_animsys_evaluate_animdata(scene, &ob->id, ob->adt, (float)scene->r.cfra, ADT_RECALC_ANIM); /* ob-eval will do drivers, so we don't need to do them */
848         BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, (float)scene->r.cfra);
849         
850         /* but, to make sure unkeyed object transforms are still sane, 
851          * let's copy object's original data back over
852          */
853         *ob = copyob;
854 }
855
856 typedef struct VertexDupliData {
857         ID *id; /* scene or group, for recursive loops */
858         int level;
859         short flag;
860         ListBase *lb;
861         float pmat[4][4];
862         float obmat[4][4]; /* Only used for dupliverts inside dupligroups, where the ob->obmat is modified */
863         Scene *scene;
864         Object *ob, *par;
865         float (*orco)[3];
866         int par_index;
867 } VertexDupliData;
868
869 /* ------------- */
870
871 static void vertex_dupli__mapFunc(void *userData, int index, const float co[3],
872                                   const float no_f[3], const short no_s[3])
873 {
874         DupliObject *dob;
875         VertexDupliData *vdd = userData;
876         float vec[3], q2[4], mat[3][3], tmat[4][4], obmat[4][4];
877         int origlay;
878         
879         mul_v3_m4v3(vec, vdd->pmat, co);
880         sub_v3_v3(vec, vdd->pmat[3]);
881         add_v3_v3(vec, vdd->obmat[3]);
882         
883         copy_m4_m4(obmat, vdd->obmat);
884         copy_v3_v3(obmat[3], vec);
885         
886         if (vdd->par->transflag & OB_DUPLIROT) {
887                 if (no_f) {
888                         vec[0] = -no_f[0]; vec[1] = -no_f[1]; vec[2] = -no_f[2];
889                 }
890                 else if (no_s) {
891                         vec[0] = -no_s[0]; vec[1] = -no_s[1]; vec[2] = -no_s[2];
892                 }
893                 
894                 vec_to_quat(q2, vec, vdd->ob->trackflag, vdd->ob->upflag);
895                 
896                 quat_to_mat3(mat, q2);
897                 copy_m4_m4(tmat, obmat);
898                 mul_m4_m4m3(obmat, tmat, mat);
899         }
900
901         origlay = vdd->ob->lay;
902         
903         dob = new_dupli_object(vdd->lb, vdd->ob, obmat, vdd->par->lay, index, vdd->par_index, OB_DUPLIVERTS, vdd->flag);
904
905         /* restore the original layer so that each dupli will have proper dob->origlay */
906         vdd->ob->lay = origlay;
907
908         if (vdd->orco)
909                 copy_v3_v3(dob->orco, vdd->orco[index]);
910         
911         if (vdd->ob->transflag & OB_DUPLI) {
912                 float tmpmat[4][4];
913                 copy_m4_m4(tmpmat, vdd->ob->obmat);
914                 copy_m4_m4(vdd->ob->obmat, obmat); /* pretend we are really this mat */
915                 object_duplilist_recursive((ID *)vdd->id, vdd->scene, vdd->ob, vdd->lb, obmat, vdd->par_index, vdd->level + 1, vdd->flag);
916                 copy_m4_m4(vdd->ob->obmat, tmpmat);
917         }
918 }
919
920 static void vertex_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int par_index,
921                              int level, short flag)
922 {
923         Object *ob, *ob_iter;
924         Mesh *me = par->data;
925         Base *base = NULL;
926         DerivedMesh *dm;
927         VertexDupliData vdd;
928         Scene *sce = NULL;
929         Group *group = NULL;
930         GroupObject *go = NULL;
931         BMEditMesh *em;
932         float vec[3], no[3], pmat[4][4];
933         int totvert, a, oblay;
934         unsigned int lay;
935         
936         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
937         
938         /* simple preventing of too deep nested groups */
939         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
940         
941         em = BMEdit_FromObject(par);
942         
943         if (em) {
944                 dm = editbmesh_get_derived_cage(scene, par, em, CD_MASK_BAREMESH);
945         }
946         else
947                 dm = mesh_get_derived_deform(scene, par, CD_MASK_BAREMESH);
948         
949         if (flag & DUPLILIST_FOR_RENDER) {
950                 vdd.orco = (float(*)[3])BKE_mesh_orco_verts_get(par);
951                 BKE_mesh_orco_verts_transform(me, vdd.orco, me->totvert, 0);
952         }
953         else
954                 vdd.orco = NULL;
955         
956         totvert = dm->getNumVerts(dm);
957
958         /* having to loop on scene OR group objects is NOT FUN */
959         if (GS(id->name) == ID_SCE) {
960                 sce = (Scene *)id;
961                 lay = sce->lay;
962                 base = sce->base.first;
963         }
964         else {
965                 group = (Group *)id;
966                 lay = group->layer;
967                 go = group->gobject.first;
968         }
969         
970         /* Start looping on Scene OR Group objects */
971         while (base || go) { 
972                 if (sce) {
973                         ob_iter = base->object;
974                         oblay = base->lay;
975                 }
976                 else {
977                         ob_iter = go->ob;
978                         oblay = ob_iter->lay;
979                 }
980                 
981                 if (lay & oblay && scene->obedit != ob_iter) {
982                         ob = ob_iter->parent;
983                         while (ob) {
984                                 if (ob == par) {
985                                         ob = ob_iter;
986                                         /* End Scene/Group object loop, below is generic */
987                                         
988                                         
989                                         /* par_space_mat - only used for groups so we can modify the space dupli's are in
990                                          * when par_space_mat is NULL ob->obmat can be used instead of ob__obmat
991                                          */
992                                         if (par_space_mat)
993                                                 mult_m4_m4m4(vdd.obmat, par_space_mat, ob->obmat);
994                                         else
995                                                 copy_m4_m4(vdd.obmat, ob->obmat);
996
997                                         vdd.id = id;
998                                         vdd.level = level;
999                                         vdd.flag = flag;
1000                                         vdd.lb = lb;
1001                                         vdd.ob = ob;
1002                                         vdd.scene = scene;
1003                                         vdd.par = par;
1004                                         copy_m4_m4(vdd.pmat, pmat);
1005                                         vdd.par_index = par_index;
1006                                         
1007                                         /* mballs have a different dupli handling */
1008                                         if (ob->type != OB_MBALL) ob->flag |= OB_DONE;  /* doesnt render */
1009
1010                                         if (me->edit_btmesh) {
1011                                                 dm->foreachMappedVert(dm, vertex_dupli__mapFunc, (void *) &vdd);
1012                                         }
1013                                         else {
1014                                                 for (a = 0; a < totvert; a++) {
1015                                                         dm->getVertCo(dm, a, vec);
1016                                                         dm->getVertNo(dm, a, no);
1017                                                         
1018                                                         vertex_dupli__mapFunc(&vdd, a, vec, no, NULL);
1019                                                 }
1020                                         }
1021                                         if (sce) {
1022                                                 /* Set proper layer in case of scene looping,
1023                                                  * in case of groups the object layer will be
1024                                                  * changed when it's duplicated due to the
1025                                                  * group duplication.
1026                                                  */
1027                                                 ob->lay = vdd.par->lay;
1028                                         }
1029                                         
1030                                         break;
1031                                 }
1032                                 ob = ob->parent;
1033                         }
1034                 }
1035                 if (sce) base = base->next;     /* scene loop */
1036                 else go = go->next;             /* group loop */
1037         }
1038
1039         if (vdd.orco)
1040                 MEM_freeN(vdd.orco);
1041         dm->release(dm);
1042 }
1043
1044 static void face_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int par_index,
1045                            int level, short flag)
1046 {
1047         Object *ob, *ob_iter;
1048         Base *base = NULL;
1049         DupliObject *dob;
1050         DerivedMesh *dm;
1051         Mesh *me = par->data;
1052         MLoopUV *mloopuv;
1053         MPoly *mpoly, *mp;
1054         MLoop *mloop;
1055         MVert *mvert;
1056         float pmat[4][4], imat[3][3], (*orco)[3] = NULL, w;
1057         int lay, oblay, totface, a;
1058         Scene *sce = NULL;
1059         Group *group = NULL;
1060         GroupObject *go = NULL;
1061         BMEditMesh *em;
1062         float ob__obmat[4][4]; /* needed for groups where the object matrix needs to be modified */
1063         
1064         /* simple preventing of too deep nested groups */
1065         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1066         
1067         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
1068         em = BMEdit_FromObject(par);
1069
1070         if (em) {
1071                 dm = editbmesh_get_derived_cage(scene, par, em, CD_MASK_BAREMESH);
1072         }
1073         else {
1074                 dm = mesh_get_derived_deform(scene, par, CD_MASK_BAREMESH);
1075         }
1076
1077         totface = dm->getNumPolys(dm);
1078         mpoly = dm->getPolyArray(dm);
1079         mloop = dm->getLoopArray(dm);
1080         mvert = dm->getVertArray(dm);
1081
1082         if (flag & DUPLILIST_FOR_RENDER) {
1083                 orco = (float(*)[3])BKE_mesh_orco_verts_get(par);
1084                 BKE_mesh_orco_verts_transform(me, orco, me->totvert, 0);
1085                 mloopuv = me->mloopuv;
1086         }
1087         else {
1088                 orco = NULL;
1089                 mloopuv = NULL;
1090         }
1091         
1092         /* having to loop on scene OR group objects is NOT FUN */
1093         if (GS(id->name) == ID_SCE) {
1094                 sce = (Scene *)id;
1095                 lay = sce->lay;
1096                 base = sce->base.first;
1097         }
1098         else {
1099                 group = (Group *)id;
1100                 lay = group->layer;
1101                 go = group->gobject.first;
1102         }
1103         
1104         /* Start looping on Scene OR Group objects */
1105         while (base || go) { 
1106                 if (sce) {
1107                         ob_iter = base->object;
1108                         oblay = base->lay;
1109                 }
1110                 else {
1111                         ob_iter = go->ob;
1112                         oblay = ob_iter->lay;
1113                 }
1114                 
1115                 if (lay & oblay && scene->obedit != ob_iter) {
1116                         ob = ob_iter->parent;
1117                         while (ob) {
1118                                 if (ob == par) {
1119                                         ob = ob_iter;
1120                                         /* End Scene/Group object loop, below is generic */
1121                                         
1122                                         /* par_space_mat - only used for groups so we can modify the space dupli's are in
1123                                          * when par_space_mat is NULL ob->obmat can be used instead of ob__obmat
1124                                          */
1125                                         if (par_space_mat)
1126                                                 mult_m4_m4m4(ob__obmat, par_space_mat, ob->obmat);
1127                                         else
1128                                                 copy_m4_m4(ob__obmat, ob->obmat);
1129                                         
1130                                         copy_m3_m4(imat, ob->parentinv);
1131                                                 
1132                                         /* mballs have a different dupli handling */
1133                                         if (ob->type != OB_MBALL) ob->flag |= OB_DONE;  /* doesnt render */
1134
1135                                         for (a = 0, mp = mpoly; a < totface; a++, mp++) {
1136                                                 int mv1;
1137                                                 int mv2;
1138                                                 int mv3;
1139                                                 /* int mv4; */ /* UNUSED */
1140                                                 float *v1;
1141                                                 float *v2;
1142                                                 float *v3;
1143                                                 /* float *v4; */ /* UNUSED */
1144                                                 float cent[3], quat[4], mat[3][3], mat3[3][3], tmat[4][4], obmat[4][4];
1145                                                 float f_no[3];
1146                                                 MLoop *loopstart = mloop + mp->loopstart;
1147
1148                                                 if (UNLIKELY(mp->totloop < 3)) {
1149                                                         continue;
1150                                                 }
1151                                                 else {
1152                                                         BKE_mesh_calc_poly_normal(mp, mloop + mp->loopstart, mvert, f_no);
1153                                                         v1 = mvert[(mv1 = loopstart[0].v)].co;
1154                                                         v2 = mvert[(mv2 = loopstart[1].v)].co;
1155                                                         v3 = mvert[(mv3 = loopstart[2].v)].co;
1156                                                 }
1157
1158                                                 /* translation */
1159                                                 BKE_mesh_calc_poly_center(mp, loopstart, mvert, cent);
1160
1161                                                 mul_m4_v3(pmat, cent);
1162                                                 
1163                                                 sub_v3_v3v3(cent, cent, pmat[3]);
1164                                                 add_v3_v3(cent, ob__obmat[3]);
1165                                                 
1166                                                 copy_m4_m4(obmat, ob__obmat);
1167                                                 
1168                                                 copy_v3_v3(obmat[3], cent);
1169                                                 
1170                                                 /* rotation */
1171                                                 tri_to_quat_ex(quat, v1, v2, v3, f_no);
1172                                                 quat_to_mat3(mat, quat);
1173                                                 
1174                                                 /* scale */
1175                                                 if (par->transflag & OB_DUPLIFACES_SCALE) {
1176                                                         float size = BKE_mesh_calc_poly_area(mp, loopstart, mvert, f_no);
1177                                                         size = sqrtf(size) * par->dupfacesca;
1178                                                         mul_m3_fl(mat, size);
1179                                                 }
1180                                                 
1181                                                 copy_m3_m3(mat3, mat);
1182                                                 mul_m3_m3m3(mat, imat, mat3);
1183                                                 
1184                                                 copy_m4_m4(tmat, obmat);
1185                                                 mul_m4_m4m3(obmat, tmat, mat);
1186                                                 
1187                                                 dob = new_dupli_object(lb, ob, obmat, par->lay, a, par_index, OB_DUPLIFACES, (flag & DUPLILIST_ANIMATED));
1188                                                 if (flag & DUPLILIST_FOR_RENDER) {
1189                                                         w = 1.0f / (float)mp->totloop;
1190
1191                                                         if (orco) {
1192                                                                 int j;
1193                                                                 for (j = 0; j < mpoly->totloop; j++) {
1194                                                                         madd_v3_v3fl(dob->orco, orco[loopstart[j].v], w);
1195                                                                 }
1196                                                         }
1197
1198                                                         if (mloopuv) {
1199                                                                 int j;
1200                                                                 for (j = 0; j < mpoly->totloop; j++) {
1201                                                                         madd_v2_v2fl(dob->orco, mloopuv[loopstart[j].v].uv, w);
1202                                                                 }
1203                                                         }
1204                                                 }
1205                                                 
1206                                                 if (ob->transflag & OB_DUPLI) {
1207                                                         float tmpmat[4][4];
1208                                                         copy_m4_m4(tmpmat, ob->obmat);
1209                                                         copy_m4_m4(ob->obmat, obmat); /* pretend we are really this mat */
1210                                                         object_duplilist_recursive((ID *)id, scene, ob, lb, ob->obmat, par_index, level + 1, flag);
1211                                                         copy_m4_m4(ob->obmat, tmpmat);
1212                                                 }
1213                                         }
1214                                         
1215                                         break;
1216                                 }
1217                                 ob = ob->parent;
1218                         }
1219                 }
1220                 if (sce) base = base->next;     /* scene loop */
1221                 else go = go->next;             /* group loop */
1222         }
1223
1224         if (orco)
1225                 MEM_freeN(orco);
1226         
1227         dm->release(dm);
1228 }
1229
1230 static void new_particle_duplilist(ListBase *lb, ID *id, Scene *scene, Object *par, float par_space_mat[][4], int UNUSED(par_index), ParticleSystem *psys,
1231                                    int level, short flag)
1232 {
1233         GroupObject *go;
1234         Object *ob = NULL, **oblist = NULL, obcopy, *obcopylist = NULL;
1235         DupliObject *dob;
1236         ParticleDupliWeight *dw;
1237         ParticleSettings *part;
1238         ParticleData *pa;
1239         ChildParticle *cpa = NULL;
1240         ParticleKey state;
1241         ParticleCacheKey *cache;
1242         float ctime, pa_time, scale = 1.0f;
1243         float tmat[4][4], mat[4][4], pamat[4][4], vec[3], size = 0.0;
1244         float (*obmat)[4], (*oldobmat)[4];
1245         int a, b, counter, index, hair = 0;
1246         int totpart, totchild, totgroup = 0 /*, pa_num */;
1247
1248         int no_draw_flag = PARS_UNEXIST;
1249
1250         if (psys == NULL) return;
1251         
1252         /* simple preventing of too deep nested groups */
1253         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1254         
1255         part = psys->part;
1256
1257         if (part == NULL)
1258                 return;
1259
1260         if (!psys_check_enabled(par, psys))
1261                 return;
1262
1263         if (G.is_rendering == FALSE)
1264                 no_draw_flag |= PARS_NO_DISP;
1265         
1266         ctime = BKE_scene_frame_get(scene); /* NOTE: in old animsys, used parent object's timeoffset... */
1267
1268         totpart = psys->totpart;
1269         totchild = psys->totchild;
1270
1271         BLI_srandom(31415926 + psys->seed);
1272
1273         if ((psys->renderdata || part->draw_as == PART_DRAW_REND) && ELEM(part->ren_as, PART_DRAW_OB, PART_DRAW_GR)) {
1274                 ParticleSimulationData sim = {NULL};
1275                 sim.scene = scene;
1276                 sim.ob = par;
1277                 sim.psys = psys;
1278                 sim.psmd = psys_get_modifier(par, psys);
1279                 /* make sure emitter imat is in global coordinates instead of render view coordinates */
1280                 invert_m4_m4(par->imat, par->obmat);
1281
1282                 /* first check for loops (particle system object used as dupli object) */
1283                 if (part->ren_as == PART_DRAW_OB) {
1284                         if (ELEM(part->dup_ob, NULL, par))
1285                                 return;
1286                 }
1287                 else { /*PART_DRAW_GR */
1288                         if (part->dup_group == NULL || part->dup_group->gobject.first == NULL)
1289                                 return;
1290
1291                         if (BLI_findptr(&part->dup_group->gobject, par, offsetof(GroupObject, ob))) {
1292                                 return;
1293                         }
1294                 }
1295
1296                 /* if we have a hair particle system, use the path cache */
1297                 if (part->type == PART_HAIR) {
1298                         if (psys->flag & PSYS_HAIR_DONE)
1299                                 hair = (totchild == 0 || psys->childcache) && psys->pathcache;
1300                         if (!hair)
1301                                 return;
1302                         
1303                         /* we use cache, update totchild according to cached data */
1304                         totchild = psys->totchildcache;
1305                         totpart = psys->totcached;
1306                 }
1307
1308                 psys_check_group_weights(part);
1309
1310                 psys->lattice = psys_get_lattice(&sim);
1311
1312                 /* gather list of objects or single object */
1313                 if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1314                         if (flag & DUPLILIST_DO_UPDATE) {
1315                                 group_handle_recalc_and_update(scene, par, part->dup_group);
1316                         }
1317
1318                         if (part->draw & PART_DRAW_COUNT_GR) {
1319                                 for (dw = part->dupliweights.first; dw; dw = dw->next)
1320                                         totgroup += dw->count;
1321                         }
1322                         else {
1323                                 for (go = part->dup_group->gobject.first; go; go = go->next)
1324                                         totgroup++;
1325                         }
1326
1327                         /* we also copy the actual objects to restore afterwards, since
1328                          * BKE_object_where_is_calc_time will change the object which breaks transform */
1329                         oblist = MEM_callocN(totgroup * sizeof(Object *), "dupgroup object list");
1330                         obcopylist = MEM_callocN(totgroup * sizeof(Object), "dupgroup copy list");
1331
1332                         
1333                         if (part->draw & PART_DRAW_COUNT_GR && totgroup) {
1334                                 dw = part->dupliweights.first;
1335
1336                                 for (a = 0; a < totgroup; dw = dw->next) {
1337                                         for (b = 0; b < dw->count; b++, a++) {
1338                                                 oblist[a] = dw->ob;
1339                                                 obcopylist[a] = *dw->ob;
1340                                         }
1341                                 }
1342                         }
1343                         else {
1344                                 go = part->dup_group->gobject.first;
1345                                 for (a = 0; a < totgroup; a++, go = go->next) {
1346                                         oblist[a] = go->ob;
1347                                         obcopylist[a] = *go->ob;
1348                                 }
1349                         }
1350                 }
1351                 else {
1352                         ob = part->dup_ob;
1353                         obcopy = *ob;
1354                 }
1355
1356                 if (totchild == 0 || part->draw & PART_DRAW_PARENT)
1357                         a = 0;
1358                 else
1359                         a = totpart;
1360
1361                 index = 0;
1362                 for (pa = psys->particles, counter = 0; a < totpart + totchild; a++, pa++, counter++) {
1363                         if (a < totpart) {
1364                                 /* handle parent particle */
1365                                 if (pa->flag & no_draw_flag)
1366                                         continue;
1367
1368                                 /* pa_num = pa->num; */ /* UNUSED */
1369                                 pa_time = pa->time;
1370                                 size = pa->size;
1371                         }
1372                         else {
1373                                 /* handle child particle */
1374                                 cpa = &psys->child[a - totpart];
1375
1376                                 /* pa_num = a; */ /* UNUSED */
1377                                 pa_time = psys->particles[cpa->parent].time;
1378                                 size = psys_get_child_size(psys, cpa, ctime, NULL);
1379                         }
1380
1381                         /* some hair paths might be non-existent so they can't be used for duplication */
1382                         if (hair &&
1383                             ((a < totpart && psys->pathcache[a]->steps < 0) ||
1384                              (a >= totpart && psys->childcache[a - totpart]->steps < 0)))
1385                         {
1386                                 continue;
1387                         }
1388
1389                         if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1390                                 /* prevent divide by zero below [#28336] */
1391                                 if (totgroup == 0)
1392                                         continue;
1393
1394                                 /* for groups, pick the object based on settings */
1395                                 if (part->draw & PART_DRAW_RAND_GR)
1396                                         b = BLI_rand() % totgroup;
1397                                 else
1398                                         b = a % totgroup;
1399
1400                                 ob = oblist[b];
1401                                 obmat = oblist[b]->obmat;
1402                                 oldobmat = obcopylist[b].obmat;
1403                         }
1404                         else {
1405                                 obmat = ob->obmat;
1406                                 oldobmat = obcopy.obmat;
1407                         }
1408
1409                         if (hair) {
1410                                 /* hair we handle separate and compute transform based on hair keys */
1411                                 if (a < totpart) {
1412                                         cache = psys->pathcache[a];
1413                                         psys_get_dupli_path_transform(&sim, pa, NULL, cache, pamat, &scale);
1414                                 }
1415                                 else {
1416                                         cache = psys->childcache[a - totpart];
1417                                         psys_get_dupli_path_transform(&sim, NULL, cpa, cache, pamat, &scale);
1418                                 }
1419
1420                                 copy_v3_v3(pamat[3], cache->co);
1421                                 pamat[3][3] = 1.0f;
1422                                 
1423                         }
1424                         else {
1425                                 /* first key */
1426                                 state.time = ctime;
1427                                 if (psys_get_particle_state(&sim, a, &state, 0) == 0) {
1428                                         continue;
1429                                 }
1430                                 else {
1431                                         float tquat[4];
1432                                         normalize_qt_qt(tquat, state.rot);
1433                                         quat_to_mat4(pamat, tquat);
1434                                         copy_v3_v3(pamat[3], state.co);
1435                                         pamat[3][3] = 1.0f;
1436                                 }
1437                         }
1438
1439                         if (part->ren_as == PART_DRAW_GR && psys->part->draw & PART_DRAW_WHOLE_GR) {
1440                                 for (go = part->dup_group->gobject.first, b = 0; go; go = go->next, b++) {
1441
1442                                         copy_m4_m4(tmat, oblist[b]->obmat);
1443                                         /* apply particle scale */
1444                                         mul_mat3_m4_fl(tmat, size * scale);
1445                                         mul_v3_fl(tmat[3], size * scale);
1446                                         /* group dupli offset, should apply after everything else */
1447                                         if (!is_zero_v3(part->dup_group->dupli_ofs))
1448                                                 sub_v3_v3v3(tmat[3], tmat[3], part->dup_group->dupli_ofs);
1449                                         /* individual particle transform */
1450                                         mult_m4_m4m4(tmat, pamat, tmat);
1451
1452                                         if (par_space_mat)
1453                                                 mult_m4_m4m4(mat, par_space_mat, tmat);
1454                                         else
1455                                                 copy_m4_m4(mat, tmat);
1456
1457                                         dob = new_dupli_object(lb, go->ob, mat, par->lay, counter, index, OB_DUPLIPARTS, (flag & DUPLILIST_ANIMATED));
1458                                         copy_m4_m4(dob->omat, obcopylist[b].obmat);
1459                                         if (flag & DUPLILIST_FOR_RENDER)
1460                                                 psys_get_dupli_texture(psys, part, sim.psmd, pa, cpa, dob->uv, dob->orco);
1461                                 }
1462                         }
1463                         else {
1464                                 /* to give ipos in object correct offset */
1465                                 BKE_object_where_is_calc_time(scene, ob, ctime - pa_time);
1466
1467                                 copy_v3_v3(vec, obmat[3]);
1468                                 obmat[3][0] = obmat[3][1] = obmat[3][2] = 0.0f;
1469
1470                                 /* particle rotation uses x-axis as the aligned axis, so pre-rotate the object accordingly */
1471                                 if ((part->draw & PART_DRAW_ROTATE_OB) == 0) {
1472                                         float xvec[3], q[4], size_mat[4][4], original_size[3];
1473
1474                                         mat4_to_size(original_size, obmat);
1475                                         size_to_mat4(size_mat, original_size);
1476
1477                                         xvec[0] = -1.f;
1478                                         xvec[1] = xvec[2] = 0;
1479                                         vec_to_quat(q, xvec, ob->trackflag, ob->upflag);
1480                                         quat_to_mat4(obmat, q);
1481                                         obmat[3][3] = 1.0f;
1482                                         
1483                                         /* add scaling if requested */
1484                                         if ((part->draw & PART_DRAW_NO_SCALE_OB) == 0)
1485                                                 mult_m4_m4m4(obmat, obmat, size_mat);
1486                                 }
1487                                 else if (part->draw & PART_DRAW_NO_SCALE_OB) {
1488                                         /* remove scaling */
1489                                         float size_mat[4][4], original_size[3];
1490
1491                                         mat4_to_size(original_size, obmat);
1492                                         size_to_mat4(size_mat, original_size);
1493                                         invert_m4(size_mat);
1494
1495                                         mult_m4_m4m4(obmat, obmat, size_mat);
1496                                 }
1497                                 
1498                                 /* Normal particles and cached hair live in global space so we need to
1499                                  * remove the real emitter's transformation before 2nd order duplication.
1500                                  */
1501                                 if (par_space_mat && GS(id->name) != ID_GR)
1502                                         mult_m4_m4m4(mat, psys->imat, pamat);
1503                                 else
1504                                         copy_m4_m4(mat, pamat);
1505
1506                                 mult_m4_m4m4(tmat, mat, obmat);
1507                                 mul_mat3_m4_fl(tmat, size * scale);
1508
1509                                 if (par_space_mat)
1510                                         mult_m4_m4m4(mat, par_space_mat, tmat);
1511                                 else
1512                                         copy_m4_m4(mat, tmat);
1513
1514                                 if (part->draw & PART_DRAW_GLOBAL_OB)
1515                                         add_v3_v3v3(mat[3], mat[3], vec);
1516
1517                                 dob = new_dupli_object(lb, ob, mat, ob->lay, counter, index, GS(id->name) == ID_GR ? OB_DUPLIGROUP : OB_DUPLIPARTS, (flag & DUPLILIST_ANIMATED));
1518                                 copy_m4_m4(dob->omat, oldobmat);
1519                                 if (flag & DUPLILIST_FOR_RENDER)
1520                                         psys_get_dupli_texture(psys, part, sim.psmd, pa, cpa, dob->uv, dob->orco);
1521                         }
1522
1523                         /* only counts visible particles */
1524                         index++;
1525                 }
1526
1527                 /* restore objects since they were changed in BKE_object_where_is_calc_time */
1528                 if (part->ren_as == PART_DRAW_GR) {
1529                         for (a = 0; a < totgroup; a++)
1530                                 *(oblist[a]) = obcopylist[a];
1531                 }
1532                 else
1533                         *ob = obcopy;
1534         }
1535
1536         /* clean up */
1537         if (oblist)
1538                 MEM_freeN(oblist);
1539         if (obcopylist)
1540                 MEM_freeN(obcopylist);
1541
1542         if (psys->lattice) {
1543                 end_latt_deform(psys->lattice);
1544                 psys->lattice = NULL;
1545         }
1546 }
1547
1548 static Object *find_family_object(Object **obar, char *family, char ch)
1549 {
1550         Object *ob;
1551         int flen;
1552         
1553         if (obar[(int)ch]) return obar[(int)ch];
1554         
1555         flen = strlen(family);
1556         
1557         ob = G.main->object.first;
1558         while (ob) {
1559                 if (ob->id.name[flen + 2] == ch) {
1560                         if (strncmp(ob->id.name + 2, family, flen) == 0) break;
1561                 }
1562                 ob = ob->id.next;
1563         }
1564         
1565         obar[(int)ch] = ob;
1566         
1567         return ob;
1568 }
1569
1570
1571 static void font_duplilist(ListBase *lb, Scene *scene, Object *par, int par_index, int level, short flag)
1572 {
1573         Object *ob, *obar[256] = {NULL};
1574         Curve *cu;
1575         struct CharTrans *ct, *chartransdata;
1576         float vec[3], obmat[4][4], pmat[4][4], fsize, xof, yof;
1577         int slen, a;
1578         
1579         /* simple preventing of too deep nested groups */
1580         if (level > MAX_DUPLI_RECUR) return;
1581         
1582         copy_m4_m4(pmat, par->obmat);
1583         
1584         /* in par the family name is stored, use this to find the other objects */
1585         
1586         chartransdata = BKE_vfont_to_curve(G.main, scene, par, FO_DUPLI);
1587         if (chartransdata == NULL) return;
1588
1589         cu = par->data;
1590         slen = strlen(cu->str);
1591         fsize = cu->fsize;
1592         xof = cu->xof;
1593         yof = cu->yof;
1594         
1595         ct = chartransdata;
1596         
1597         for (a = 0; a < slen; a++, ct++) {
1598                 
1599                 ob = find_family_object(obar, cu->family, cu->str[a]);
1600                 if (ob) {
1601                         vec[0] = fsize * (ct->xof - xof);
1602                         vec[1] = fsize * (ct->yof - yof);
1603                         vec[2] = 0.0;
1604                         
1605                         mul_m4_v3(pmat, vec);
1606                         
1607                         copy_m4_m4(obmat, par->obmat);
1608                         copy_v3_v3(obmat[3], vec);
1609                         
1610                         new_dupli_object(lb, ob, obmat, par->lay, a, par_index, OB_DUPLIVERTS, flag);
1611                 }
1612         }
1613         
1614         MEM_freeN(chartransdata);
1615 }
1616
1617 /* ------------- */
1618
1619 static void object_duplilist_recursive(ID *id, Scene *scene, Object *ob, ListBase *duplilist, float par_space_mat[][4], int par_index,
1620                                        int level, short flag)
1621 {       
1622         if ((ob->transflag & OB_DUPLI) == 0)
1623                 return;
1624         
1625         /* Should the dupli's be generated for this object? - Respect restrict flags */
1626         if (G.is_rendering) {
1627                 if (ob->restrictflag & OB_RESTRICT_RENDER) {
1628                         return;
1629                 }
1630         }
1631         else {
1632                 if (ob->restrictflag & OB_RESTRICT_VIEW) {
1633                         return;
1634                 }
1635         }
1636
1637         if (ob->transflag & OB_DUPLIPARTS) {
1638                 ParticleSystem *psys = ob->particlesystem.first;
1639                 for (; psys; psys = psys->next)
1640                         new_particle_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, psys, level + 1, flag);
1641         }
1642         else if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1643                 if (ob->type == OB_MESH) {
1644                         vertex_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, level + 1, flag);
1645                 }
1646                 else if (ob->type == OB_FONT) {
1647                         if (GS(id->name) == ID_SCE) { /* TODO - support dupligroups */
1648                                 font_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, flag);
1649                         }
1650                 }
1651         }
1652         else if (ob->transflag & OB_DUPLIFACES) {
1653                 if (ob->type == OB_MESH)
1654                         face_duplilist(duplilist, id, scene, ob, par_space_mat, par_index, level + 1, flag);
1655         }
1656         else if (ob->transflag & OB_DUPLIFRAMES) {
1657                 if (GS(id->name) == ID_SCE) { /* TODO - support dupligroups */
1658                         frames_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, flag);
1659                 }
1660         }
1661         else if (ob->transflag & OB_DUPLIGROUP) {
1662                 DupliObject *dob;
1663                 
1664                 group_duplilist(duplilist, scene, ob, par_index, level + 1, flag); /* now recursive */
1665
1666                 if (level == 0) {
1667                         for (dob = duplilist->first; dob; dob = dob->next)
1668                                 if (dob->type == OB_DUPLIGROUP)
1669                                         copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->mat);
1670                 }
1671         }
1672 }
1673
1674 /* Returns a list of DupliObject
1675  * note; group dupli's already set transform matrix. see note in group_duplilist() */
1676 ListBase *object_duplilist_ex(Scene *sce, Object *ob, int update, int for_render)
1677 {
1678         ListBase *duplilist = MEM_mallocN(sizeof(ListBase), "duplilist");
1679         int flag = 0;
1680
1681         if(update) flag |= DUPLILIST_DO_UPDATE;
1682         if(for_render) flag |= DUPLILIST_FOR_RENDER;
1683
1684         duplilist->first = duplilist->last = NULL;
1685         object_duplilist_recursive((ID *)sce, sce, ob, duplilist, NULL, 0, 0, flag);
1686         return duplilist;
1687 }
1688
1689 /* note: previously updating was always done, this is why it defaults to be on
1690  * but there are likely places it can be called without updating */
1691 ListBase *object_duplilist(Scene *sce, Object *ob, int for_render)
1692 {
1693         return object_duplilist_ex(sce, ob, TRUE, for_render);
1694 }
1695
1696
1697 void free_object_duplilist(ListBase *lb)
1698 {
1699         DupliObject *dob;
1700         
1701         /* loop in reverse order, if object is instanced multiple times
1702          * the original layer may not really be original otherwise, proper
1703          * solution is more complicated */
1704         for (dob = lb->last; dob; dob = dob->prev) {
1705                 dob->ob->lay = dob->origlay;
1706                 copy_m4_m4(dob->ob->obmat, dob->omat);
1707         }
1708         
1709         BLI_freelistN(lb);
1710         MEM_freeN(lb);
1711 }
1712
1713 int count_duplilist(Object *ob)
1714 {
1715         if (ob->transflag & OB_DUPLI) {
1716                 if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1717                         if (ob->type == OB_MESH) {
1718                                 if (ob->transflag & OB_DUPLIVERTS) {
1719                                         ParticleSystem *psys = ob->particlesystem.first;
1720                                         int pdup = 0;
1721
1722                                         for (; psys; psys = psys->next)
1723                                                 pdup += psys->totpart;
1724
1725                                         if (pdup == 0) {
1726                                                 Mesh *me = ob->data;
1727                                                 return me->totvert;
1728                                         }
1729                                         else
1730                                                 return pdup;
1731                                 }
1732                         }
1733                 }
1734                 else if (ob->transflag & OB_DUPLIFRAMES) {
1735                         int tot = ob->dupend - ob->dupsta;
1736                         tot /= (ob->dupon + ob->dupoff);
1737                         return tot * ob->dupon;
1738                 }
1739         }
1740         return 1;
1741 }