Cycles: better path termination for transparency.
[blender.git] / intern / cycles / kernel / closure / bsdf_phong_ramp.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 2012, 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_PHONG_RAMP_H__
34 #define __BSDF_PHONG_RAMP_H__
35
36 CCL_NAMESPACE_BEGIN
37
38 #ifdef __OSL__
39
40 typedef ccl_addr_space struct PhongRampBsdf {
41         SHADER_CLOSURE_BASE;
42
43         float exponent;
44         float3 *colors;
45 } PhongRampBsdf;
46
47 ccl_device float3 bsdf_phong_ramp_get_color(const float3 colors[8], float pos)
48 {
49         int MAXCOLORS = 8;
50         
51         float npos = pos * (float)(MAXCOLORS - 1);
52         int ipos = float_to_int(npos);
53         if(ipos < 0)
54                 return colors[0];
55         if(ipos >= (MAXCOLORS - 1))
56                 return colors[MAXCOLORS - 1];
57         float offset = npos - (float)ipos;
58         return colors[ipos] * (1.0f - offset) + colors[ipos+1] * offset;
59 }
60
61 ccl_device int bsdf_phong_ramp_setup(PhongRampBsdf *bsdf)
62 {
63         bsdf->type = CLOSURE_BSDF_PHONG_RAMP_ID;
64         bsdf->exponent = max(bsdf->exponent, 0.0f);
65         return SD_BSDF|SD_BSDF_HAS_EVAL;
66 }
67
68 ccl_device float3 bsdf_phong_ramp_eval_reflect(const ShaderClosure *sc, const float3 I, const float3 omega_in, float *pdf)
69 {
70         const PhongRampBsdf *bsdf = (const PhongRampBsdf*)sc;
71         float m_exponent = bsdf->exponent;
72         float cosNI = dot(bsdf->N, omega_in);
73         float cosNO = dot(bsdf->N, I);
74         
75         if(cosNI > 0 && cosNO > 0) {
76                 // reflect the view vector
77                 float3 R = (2 * cosNO) * bsdf->N - I;
78                 float cosRI = dot(R, omega_in);
79                 if(cosRI > 0) {
80                         float cosp = powf(cosRI, m_exponent);
81                         float common = 0.5f * M_1_PI_F * cosp;
82                         float out = cosNI * (m_exponent + 2) * common;
83                         *pdf = (m_exponent + 1) * common;
84                         return bsdf_phong_ramp_get_color(bsdf->colors, cosp) * out;
85                 }
86         }
87         
88         return make_float3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
89 }
90
91 ccl_device float3 bsdf_phong_ramp_eval_transmit(const ShaderClosure *sc, const float3 I, const float3 omega_in, float *pdf)
92 {
93         return make_float3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
94 }
95
96 ccl_device int bsdf_phong_ramp_sample(const ShaderClosure *sc, float3 Ng, float3 I, float3 dIdx, float3 dIdy, float randu, float randv, float3 *eval, float3 *omega_in, float3 *domega_in_dx, float3 *domega_in_dy, float *pdf)
97 {
98         const PhongRampBsdf *bsdf = (const PhongRampBsdf*)sc;
99         float cosNO = dot(bsdf->N, I);
100         float m_exponent = bsdf->exponent;
101         
102         if(cosNO > 0) {
103                 // reflect the view vector
104                 float3 R = (2 * cosNO) * bsdf->N - I;
105
106 #ifdef __RAY_DIFFERENTIALS__
107                 *domega_in_dx = (2 * dot(bsdf->N, dIdx)) * bsdf->N - dIdx;
108                 *domega_in_dy = (2 * dot(bsdf->N, dIdy)) * bsdf->N - dIdy;
109 #endif
110                 
111                 float3 T, B;
112                 make_orthonormals (R, &T, &B);
113                 float phi = M_2PI_F * randu;
114                 float cosTheta = powf(randv, 1 / (m_exponent + 1));
115                 float sinTheta2 = 1 - cosTheta * cosTheta;
116                 float sinTheta = sinTheta2 > 0 ? sqrtf(sinTheta2) : 0;
117                 *omega_in = (cosf(phi) * sinTheta) * T +
118                             (sinf(phi) * sinTheta) * B +
119                             (            cosTheta) * R;
120                 if(dot(Ng, *omega_in) > 0.0f)
121                 {
122                         // common terms for pdf and eval
123                         float cosNI = dot(bsdf->N, *omega_in);
124                         // make sure the direction we chose is still in the right hemisphere
125                         if(cosNI > 0)
126                         {
127                                 float cosp = powf(cosTheta, m_exponent);
128                                 float common = 0.5f * M_1_PI_F * cosp;
129                                 *pdf = (m_exponent + 1) * common;
130                                 float out = cosNI * (m_exponent + 2) * common;
131                                 *eval = bsdf_phong_ramp_get_color(bsdf->colors, cosp) * out;
132                         }
133                 }
134         }
135         return LABEL_REFLECT|LABEL_GLOSSY;
136 }
137
138 #endif /* __OSL__ */
139
140 CCL_NAMESPACE_END
141
142 #endif /* __BSDF_PHONG_RAMP_H__ */