Fixed remaining syntax errors in OSL files. node_sepcomb_rgb.osl is split into 2...
[blender.git] / intern / cycles / kernel / osl / bsdf_ashikhmin_velvet.cpp
1 /*
2  * Adapted from Open Shading Language with this license:
3  *
4  * Copyright (c) 2009-2010 Sony Pictures Imageworks Inc., et al.
5  * All Rights Reserved.
6  *
7  * Modifications Copyright 2011, Blender Foundation.
8  * 
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions are
11  * met:
12  * * Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *   notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *   notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *   documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * * Neither the name of Sony Pictures Imageworks nor the names of its
18  *   contributors may be used to endorse or promote products derived from
19  *   this software without specific prior written permission.
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
21  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
22  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
23  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
24  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
25  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
26  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
27  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
28  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
29  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
30  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
31  */
32
33 #include <OpenImageIO/fmath.h>
34
35 #include <OSL/genclosure.h>
36
37 #include "osl_closures.h"
38
39 #include "util_math.h"
40
41 CCL_NAMESPACE_BEGIN
42
43 using namespace OSL;
44
45 class AshikhminVelvetClosure : public BSDFClosure {
46 public:
47         Vec3 m_N;
48         float m_sigma;
49         float m_invsigma2;
50
51         AshikhminVelvetClosure() : BSDFClosure(Labels::DIFFUSE) {}
52
53         void setup()
54         {
55                 m_sigma = max(m_sigma, 0.01f);
56                 m_invsigma2 = 1.0f / (m_sigma * m_sigma);
57         }
58
59         bool mergeable(const ClosurePrimitive *other) const {
60                 const AshikhminVelvetClosure *comp = (const AshikhminVelvetClosure *)other;
61                 return m_N == comp->m_N && m_sigma == comp->m_sigma &&
62                        BSDFClosure::mergeable(other);
63         }
64
65         size_t memsize() const { return sizeof(*this); }
66
67         const char *name() const { return "ashikhmin_velvet"; }
68
69         void print_on(std::ostream &out) const
70         {
71                 out << name() << " (";
72                 out << "(" << m_N[0] << ", " << m_N[1] << ", " << m_N[2] << "), ";
73                 out << m_sigma;
74                 out << ")";
75         }
76
77         float albedo(const Vec3 &omega_out) const
78         {
79                 return 1.0f;
80         }
81
82         Color3 eval_reflect(const Vec3 &omega_out, const Vec3 &omega_in, float& pdf) const
83         {
84                 float cosNO = m_N.dot(omega_out);
85                 float cosNI = m_N.dot(omega_in);
86                 if (cosNO > 0 && cosNI > 0) {
87                         Vec3 H = omega_in + omega_out;
88                         H.normalize();
89
90                         float cosNH = m_N.dot(H);
91                         float cosHO = fabsf(omega_out.dot(H));
92
93                         float cosNHdivHO = cosNH / cosHO;
94                         cosNHdivHO = max(cosNHdivHO, 0.00001f);
95
96                         float fac1 = 2 * fabsf(cosNHdivHO * cosNO);
97                         float fac2 = 2 * fabsf(cosNHdivHO * cosNI);
98
99                         float sinNH2 = 1 - cosNH * cosNH;
100                         float sinNH4 = sinNH2 * sinNH2;
101                         float cotangent2 =  (cosNH * cosNH) / sinNH2;
102
103                         float D = expf(-cotangent2 * m_invsigma2) * m_invsigma2 * float(M_1_PI) / sinNH4;
104                         float G = min(1.0f, min(fac1, fac2)); // TODO: derive G from D analytically
105
106                         float out = 0.25f * (D * G) / cosNO;
107
108                         pdf = 0.5f * (float) M_1_PI;
109                         return Color3(out, out, out);
110                 }
111                 return Color3(0, 0, 0);
112         }
113
114         Color3 eval_transmit(const Vec3 &omega_out, const Vec3 &omega_in, float& pdf) const
115         {
116                 return Color3(0, 0, 0);
117         }
118
119         ustring sample(const Vec3 &Ng,
120                        const Vec3 &omega_out, const Vec3 &domega_out_dx, const Vec3 &domega_out_dy,
121                        float randu, float randv,
122                        Vec3 &omega_in, Vec3 &domega_in_dx, Vec3 &domega_in_dy,
123                        float &pdf, Color3 &eval) const
124         {
125                 // we are viewing the surface from above - send a ray out with uniform
126                 // distribution over the hemisphere
127                 sample_uniform_hemisphere(m_N, omega_out, randu, randv, omega_in, pdf);
128                 if (Ng.dot(omega_in) > 0) {
129                         Vec3 H = omega_in + omega_out;
130                         H.normalize();
131
132                         float cosNI = m_N.dot(omega_in);
133                         float cosNO = m_N.dot(omega_out);
134                         float cosNH = m_N.dot(H);
135                         float cosHO = fabsf(omega_out.dot(H));
136
137                         float cosNHdivHO = cosNH / cosHO;
138                         cosNHdivHO = max(cosNHdivHO, 0.00001f);
139
140                         float fac1 = 2 * fabsf(cosNHdivHO * cosNO);
141                         float fac2 = 2 * fabsf(cosNHdivHO * cosNI);
142
143                         float sinNH2 = 1 - cosNH * cosNH;
144                         float sinNH4 = sinNH2 * sinNH2;
145                         float cotangent2 =  (cosNH * cosNH) / sinNH2;
146
147                         float D = expf(-cotangent2 * m_invsigma2) * m_invsigma2 * float(M_1_PI) / sinNH4;
148                         float G = min(1.0f, min(fac1, fac2)); // TODO: derive G from D analytically
149
150                         float power = 0.25f * (D * G) / cosNO;
151
152                         eval.setValue(power, power, power);
153
154                         // TODO: find a better approximation for the retroreflective bounce
155                         domega_in_dx = (2 * m_N.dot(domega_out_dx)) * m_N - domega_out_dx;
156                         domega_in_dy = (2 * m_N.dot(domega_out_dy)) * m_N - domega_out_dy;
157                         domega_in_dx *= 125;
158                         domega_in_dy *= 125;
159                 }
160                 else
161                         pdf = 0;
162                 return Labels::REFLECT;
163         }
164
165 };
166
167
168
169 ClosureParam bsdf_ashikhmin_velvet_params[] = {
170         CLOSURE_VECTOR_PARAM(AshikhminVelvetClosure, m_N),
171         CLOSURE_FLOAT_PARAM(AshikhminVelvetClosure, m_sigma),
172         CLOSURE_STRING_KEYPARAM("label"),
173         CLOSURE_FINISH_PARAM(AshikhminVelvetClosure)
174 };
175
176 CLOSURE_PREPARE(bsdf_ashikhmin_velvet_prepare, AshikhminVelvetClosure)
177
178 CCL_NAMESPACE_END
179