style cleanup: block comments
[blender.git] / intern / cycles / kernel / svm / bsdf_ashikhmin_velvet.h
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 #ifndef __BSDF_ASHIKHMIN_VELVET_H__
34 #define __BSDF_ASHIKHMIN_VELVET_H__
35
36 CCL_NAMESPACE_BEGIN
37
38 typedef struct BsdfAshikhminVelvetClosure {
39         //float3 m_N;
40         float m_invsigma2;
41 } BsdfAshikhminVelvetClosure;
42
43 __device void bsdf_ashikhmin_velvet_setup(ShaderData *sd, ShaderClosure *sc, float sigma)
44 {
45         sigma = fmaxf(sigma, 0.01f);
46
47         float m_invsigma2 = 1.0f/(sigma * sigma);
48
49         sc->type = CLOSURE_BSDF_ASHIKHMIN_VELVET_ID;
50         sd->flag |= SD_BSDF|SD_BSDF_HAS_EVAL;
51         sc->data0 = m_invsigma2;
52 }
53
54 __device void bsdf_ashikhmin_velvet_blur(ShaderClosure *sc, float roughness)
55 {
56 }
57
58 __device float3 bsdf_ashikhmin_velvet_eval_reflect(const ShaderData *sd, const ShaderClosure *sc, const float3 I, const float3 omega_in, float *pdf)
59 {
60         float m_invsigma2 = sc->data0;
61         float3 m_N = sd->N;
62
63         float cosNO = dot(m_N, I);
64         float cosNI = dot(m_N, omega_in);
65         if(cosNO > 0 && cosNI > 0) {
66                 float3 H = normalize(omega_in + I);
67
68                 float cosNH = dot(m_N, H);
69                 float cosHO = fabsf(dot(I, H));
70
71                 if(!(fabsf(cosNH) < 1.0f-1e-5f && cosHO > 1e-5f))
72                         return make_float3(0, 0, 0);
73
74                 float cosNHdivHO = cosNH / cosHO;
75                 cosNHdivHO = fmaxf(cosNHdivHO, 1e-5f);
76
77                 float fac1 = 2 * fabsf(cosNHdivHO * cosNO);
78                 float fac2 = 2 * fabsf(cosNHdivHO * cosNI);
79
80                 float sinNH2 = 1 - cosNH * cosNH;
81                 float sinNH4 = sinNH2 * sinNH2;
82                 float cotangent2 = (cosNH * cosNH) / sinNH2;
83
84                 float D = expf(-cotangent2 * m_invsigma2) * m_invsigma2 * M_1_PI_F / sinNH4;
85                 float G = min(1.0f, min(fac1, fac2)); // TODO: derive G from D analytically
86
87                 float out = 0.25f * (D * G) / cosNO;
88
89                 *pdf = 0.5f * M_1_PI_F;
90                 return make_float3(out, out, out);
91         }
92
93         return make_float3(0, 0, 0);
94 }
95
96 __device float3 bsdf_ashikhmin_velvet_eval_transmit(const ShaderData *sd, const ShaderClosure *sc, const float3 I, const float3 omega_in, float *pdf)
97 {
98         return make_float3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
99 }
100
101 __device float bsdf_ashikhmin_velvet_albedo(const ShaderData *sd, const ShaderClosure *sc, const float3 I)
102 {
103         return 1.0f;
104 }
105
106 __device int bsdf_ashikhmin_velvet_sample(const ShaderData *sd, const ShaderClosure *sc, float randu, float randv, float3 *eval, float3 *omega_in, float3 *domega_in_dx, float3 *domega_in_dy, float *pdf)
107 {
108         float m_invsigma2 = sc->data0;
109         float3 m_N = sd->N;
110
111         // we are viewing the surface from above - send a ray out with uniform
112         // distribution over the hemisphere
113         sample_uniform_hemisphere(m_N, randu, randv, omega_in, pdf);
114
115         if(dot(sd->Ng, *omega_in) > 0) {
116                 float3 H = normalize(*omega_in + sd->I);
117
118                 float cosNI = dot(m_N, *omega_in);
119                 float cosNO = dot(m_N, sd->I);
120                 float cosNH = dot(m_N, H);
121                 float cosHO = fabsf(dot(sd->I, H));
122
123                 if(fabsf(cosNO) > 1e-5f && fabsf(cosNH) < 1.0f-1e-5f && cosHO > 1e-5f) {
124                         float cosNHdivHO = cosNH / cosHO;
125                         cosNHdivHO = fmaxf(cosNHdivHO, 1e-5f);
126
127                         float fac1 = 2 * fabsf(cosNHdivHO * cosNO);
128                         float fac2 = 2 * fabsf(cosNHdivHO * cosNI);
129
130                         float sinNH2 = 1 - cosNH * cosNH;
131                         float sinNH4 = sinNH2 * sinNH2;
132                         float cotangent2 =  (cosNH * cosNH) / sinNH2;
133
134                         float D = expf(-cotangent2 * m_invsigma2) * m_invsigma2 * M_1_PI_F / sinNH4;
135                         float G = min(1.0f, min(fac1, fac2)); // TODO: derive G from D analytically
136
137                         float power = 0.25f * (D * G) / cosNO;
138
139                         *eval = make_float3(power, power, power);
140
141 #ifdef __RAY_DIFFERENTIALS__
142                         // TODO: find a better approximation for the retroreflective bounce
143                         *domega_in_dx = (2 * dot(m_N, sd->dI.dx)) * m_N - sd->dI.dx;
144                         *domega_in_dy = (2 * dot(m_N, sd->dI.dy)) * m_N - sd->dI.dy;
145                         *domega_in_dx *= 125.0f;
146                         *domega_in_dy *= 125.0f;
147 #endif
148                 }
149                 else
150                         *pdf = 0.0f;
151         }
152         else
153                 *pdf = 0.0f;
154
155         return LABEL_REFLECT|LABEL_DIFFUSE;
156 }
157
158 CCL_NAMESPACE_END
159
160 #endif /* __BSDF_ASHIKHMIN_VELVET_H__ */
161