intern/cycles/kernel/osl/bsdf_diffuse.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 DiffuseClosure : public BSDFClosure {
  46 public:
  47         Vec3 m_N;
  48
  49         DiffuseClosure() : BSDFClosure(Labels::DIFFUSE) {}
  50
  51         void setup() {};
  52
  53         bool mergeable(const ClosurePrimitive *other) const {
  54                 const DiffuseClosure *comp = (const DiffuseClosure *)other;
  55                 return m_N == comp->m_N && BSDFClosure::mergeable(other);
  56         }
  57
  58         size_t memsize() const { return sizeof(*this); }
  59
  60         const char *name() const { return "diffuse"; }
  61
  62         void print_on(std::ostream &out) const
  63         {
  64                 out << name() << " ((" << m_N[0] << ", " << m_N[1] << ", " << m_N[2] << "))";
  65         }
  66
  67         float albedo(const Vec3 &omega_out) const
  68         {
  69                 return 1.0f;
  70         }
  71
  72         Color3 eval_reflect(const Vec3 &omega_out, const Vec3 &omega_in, float& pdf) const
  73         {
  74                 float cos_pi = max(m_N.dot(omega_in), 0.0f) * (float) M_1_PI;
  75                 pdf = cos_pi;
  76                 return Color3(cos_pi, cos_pi, cos_pi);
  77         }
  78
  79         Color3 eval_transmit(const Vec3 &omega_out, const Vec3 &omega_in, float& pdf) const
  80         {
  81                 return Color3(0, 0, 0);
  82         }
  83
  84         ustring sample(const Vec3 &Ng,
  85                        const Vec3 &omega_out, const Vec3 &domega_out_dx, const Vec3 &domega_out_dy,
  86                        float randu, float randv,
  87                        Vec3 &omega_in, Vec3 &domega_in_dx, Vec3 &domega_in_dy,
  88                        float &pdf, Color3 &eval) const
  89         {
  90                 // we are viewing the surface from the right side - send a ray out with cosine
  91                 // distribution over the hemisphere
  92                 sample_cos_hemisphere(m_N, omega_out, randu, randv, omega_in, pdf);
  93                 if (Ng.dot(omega_in) > 0) {
  94                         eval.setValue(pdf, pdf, pdf);
  95                         // TODO: find a better approximation for the diffuse bounce
  96                         domega_in_dx = (2 * m_N.dot(domega_out_dx)) * m_N - domega_out_dx;
  97                         domega_in_dy = (2 * m_N.dot(domega_out_dy)) * m_N - domega_out_dy;
  98                         domega_in_dx *= 125;
  99                         domega_in_dy *= 125;
 100                 }
 101                 else
 102                         pdf = 0;
 103                 return Labels::REFLECT;
 104         }
 105 };
 106
 107
 108
 109 class TranslucentClosure : public BSDFClosure {
 110 public:
 111         Vec3 m_N;
 112
 113         TranslucentClosure() : BSDFClosure(Labels::DIFFUSE, Back) {}
 114
 115         void setup() {};
 116
 117         bool mergeable(const ClosurePrimitive *other) const {
 118                 const TranslucentClosure *comp = (const TranslucentClosure *)other;
 119                 return m_N == comp->m_N && BSDFClosure::mergeable(other);
 120         }
 121
 122         size_t memsize() const { return sizeof(*this); }
 123
 124         const char *name() const { return "translucent"; }
 125
 126         void print_on(std::ostream &out) const
 127         {
 128                 out << name() << " ((" << m_N[0] << ", " << m_N[1] << ", " << m_N[2] << "))";
 129         }
 130
 131         Color3 eval_reflect(const Vec3 &omega_out, const Vec3 &omega_in, float& pdf) const
 132         {
 133                 return Color3(0, 0, 0);
 134         }
 135
 136         float albedo(const Vec3 &omega_out) const
 137         {
 138                 return 1.0f;
 139         }
 140
 141         Color3 eval_transmit(const Vec3 &omega_out, const Vec3 &omega_in, float& pdf) const
 142         {
 143                 float cos_pi = max(-m_N.dot(omega_in), 0.0f) * (float) M_1_PI;
 144                 pdf = cos_pi;
 145                 return Color3(cos_pi, cos_pi, cos_pi);
 146         }
 147
 148         ustring sample(const Vec3 &Ng,
 149                        const Vec3 &omega_out, const Vec3 &domega_out_dx, const Vec3 &domega_out_dy,
 150                        float randu, float randv,
 151                        Vec3 &omega_in, Vec3 &domega_in_dx, Vec3 &domega_in_dy,
 152                        float &pdf, Color3 &eval) const
 153         {
 154                 // we are viewing the surface from the right side - send a ray out with cosine
 155                 // distribution over the hemisphere
 156                 sample_cos_hemisphere(-m_N, omega_out, randu, randv, omega_in, pdf);
 157                 if (Ng.dot(omega_in) < 0) {
 158                         eval.setValue(pdf, pdf, pdf);
 159                         // TODO: find a better approximation for the diffuse bounce
 160                         domega_in_dx = (2 * m_N.dot(domega_out_dx)) * m_N - domega_out_dx;
 161                         domega_in_dy = (2 * m_N.dot(domega_out_dy)) * m_N - domega_out_dy;
 162                         domega_in_dx *= -125;
 163                         domega_in_dy *= -125;
 164                 }
 165                 else
 166                         pdf = 0;
 167                 return Labels::TRANSMIT;
 168         }
 169 };
 170
 171 ClosureParam bsdf_diffuse_params[] = {
 172         CLOSURE_VECTOR_PARAM(DiffuseClosure, m_N),
 173         CLOSURE_STRING_KEYPARAM("label"),
 174         CLOSURE_FINISH_PARAM(DiffuseClosure)
 175 };
 176
 177 ClosureParam bsdf_translucent_params[] = {
 178         CLOSURE_VECTOR_PARAM(TranslucentClosure, m_N),
 179         CLOSURE_STRING_KEYPARAM("label"),
 180         CLOSURE_FINISH_PARAM(TranslucentClosure)
 181 };
 182
 183 CLOSURE_PREPARE(bsdf_diffuse_prepare, DiffuseClosure)
 184 CLOSURE_PREPARE(bsdf_translucent_prepare, TranslucentClosure)
 185
 186 CCL_NAMESPACE_END
 187