Math Node:
[blender.git] / source / blender / gpu / shaders / gpu_shader_material.glsl
1
2 float exp_blender(float f)
3 {
4         return pow(2.71828182846, f);
5 }
6
7 float compatible_pow(float x, float y)
8 {
9         /* glsl pow doesn't accept negative x */
10         if(x < 0.0) {
11                 if(mod(-y, 2.0) == 0.0)
12                         return pow(-x, y);
13                 else
14                         return -pow(-x, y);
15         }
16         else if(x == 0.0)
17                 return 0.0;
18
19         return pow(x, y);
20 }
21
22 void rgb_to_hsv(vec4 rgb, out vec4 outcol)
23 {
24         float cmax, cmin, h, s, v, cdelta;
25         vec3 c;
26
27         cmax = max(rgb[0], max(rgb[1], rgb[2]));
28         cmin = min(rgb[0], min(rgb[1], rgb[2]));
29         cdelta = cmax-cmin;
30
31         v = cmax;
32         if (cmax!=0.0)
33                 s = cdelta/cmax;
34         else {
35                 s = 0.0;
36                 h = 0.0;
37         }
38
39         if (s == 0.0) {
40                 h = 0.0;
41         }
42         else {
43                 c = (vec3(cmax, cmax, cmax) - rgb.xyz)/cdelta;
44
45                 if (rgb.x==cmax) h = c[2] - c[1];
46                 else if (rgb.y==cmax) h = 2.0 + c[0] -  c[2];
47                 else h = 4.0 + c[1] - c[0];
48
49                 h /= 6.0;
50
51                 if (h<0.0)
52                         h += 1.0;
53         }
54
55         outcol = vec4(h, s, v, rgb.w);
56 }
57
58 void hsv_to_rgb(vec4 hsv, out vec4 outcol)
59 {
60         float i, f, p, q, t, h, s, v;
61         vec3 rgb;
62
63         h = hsv[0];
64         s = hsv[1];
65         v = hsv[2];
66
67         if(s==0.0) {
68                 rgb = vec3(v, v, v);
69         }
70         else {
71                 if(h==1.0)
72                         h = 0.0;
73                 
74                 h *= 6.0;
75                 i = floor(h);
76                 f = h - i;
77                 rgb = vec3(f, f, f);
78                 p = v*(1.0-s);
79                 q = v*(1.0-(s*f));
80                 t = v*(1.0-(s*(1.0-f)));
81                 
82                 if (i == 0.0) rgb = vec3(v, t, p);
83                 else if (i == 1.0) rgb = vec3(q, v, p);
84                 else if (i == 2.0) rgb = vec3(p, v, t);
85                 else if (i == 3.0) rgb = vec3(p, q, v);
86                 else if (i == 4.0) rgb = vec3(t, p, v);
87                 else rgb = vec3(v, p, q);
88         }
89
90         outcol = vec4(rgb, hsv.w);
91 }
92
93 float srgb_to_linearrgb(float c)
94 {
95         if(c < 0.04045)
96                 return (c < 0.0) ? 0.0: c * (1.0 / 12.92);
97         else
98                 return pow((c + 0.055)*(1.0/1.055), 2.4);
99 }
100
101 float linearrgb_to_srgb(float c)
102 {
103         if(c < 0.0031308)
104                 return (c < 0.0) ? 0.0: c * 12.92;
105         else
106                 return 1.055 * pow(c, 1.0/2.4) - 0.055;
107 }
108
109 void srgb_to_linearrgb(vec4 col_from, out vec4 col_to)
110 {
111         col_to.r = srgb_to_linearrgb(col_from.r);
112         col_to.g = srgb_to_linearrgb(col_from.g);
113         col_to.b = srgb_to_linearrgb(col_from.b);
114         col_to.a = col_from.a;
115 }
116
117 void linearrgb_to_srgb(vec4 col_from, out vec4 col_to)
118 {
119         col_to.r = linearrgb_to_srgb(col_from.r);
120         col_to.g = linearrgb_to_srgb(col_from.g);
121         col_to.b = linearrgb_to_srgb(col_from.b);
122         col_to.a = col_from.a;
123 }
124
125 #define M_PI 3.14159265358979323846
126 #define M_1_PI 0.31830988618379069
127
128 /*********** SHADER NODES ***************/
129
130 void vcol_attribute(vec4 attvcol, out vec4 vcol)
131 {
132         vcol = vec4(attvcol.x/255.0, attvcol.y/255.0, attvcol.z/255.0, 1.0);
133 }
134
135 void uv_attribute(vec2 attuv, out vec3 uv)
136 {
137         uv = vec3(attuv*2.0 - vec2(1.0, 1.0), 0.0);
138 }
139
140 void geom(vec3 co, vec3 nor, mat4 viewinvmat, vec3 attorco, vec2 attuv, vec4 attvcol, out vec3 global, out vec3 local, out vec3 view, out vec3 orco, out vec3 uv, out vec3 normal, out vec4 vcol, out float vcol_alpha, out float frontback)
141 {
142         local = co;
143         view = normalize(local);
144         global = (viewinvmat*vec4(local, 1.0)).xyz;
145         orco = attorco;
146         uv_attribute(attuv, uv);
147         normal = -normalize(nor);       /* blender render normal is negated */
148         vcol_attribute(attvcol, vcol);
149         vcol_alpha = attvcol.a;
150         frontback = 1.0;
151 }
152
153 void mapping(vec3 vec, mat4 mat, vec3 minvec, vec3 maxvec, float domin, float domax, out vec3 outvec)
154 {
155         outvec = (mat * vec4(vec, 1.0)).xyz;
156         if(domin == 1.0)
157                 outvec = max(outvec, minvec);
158         if(domax == 1.0)
159                 outvec = min(outvec, maxvec);
160 }
161
162 void camera(vec3 co, out vec3 outview, out float outdepth, out float outdist)
163 {
164         outdepth = abs(co.z);
165         outdist = length(co);
166         outview = normalize(co);
167 }
168
169 void math_add(float val1, float val2, out float outval)
170 {
171         outval = val1 + val2;
172 }
173
174 void math_subtract(float val1, float val2, out float outval)
175 {
176         outval = val1 - val2;
177 }
178
179 void math_multiply(float val1, float val2, out float outval)
180 {
181         outval = val1 * val2;
182 }
183
184 void math_divide(float val1, float val2, out float outval)
185 {
186         if (val2 == 0.0)
187                 outval = 0.0;
188         else
189                 outval = val1 / val2;
190 }
191
192 void math_sine(float val, out float outval)
193 {
194         outval = sin(val);
195 }
196
197 void math_cosine(float val, out float outval)
198 {
199         outval = cos(val);
200 }
201
202 void math_tangent(float val, out float outval)
203 {
204         outval = tan(val);
205 }
206
207 void math_asin(float val, out float outval)
208 {
209         if (val <= 1.0 && val >= -1.0)
210                 outval = asin(val);
211         else
212                 outval = 0.0;
213 }
214
215 void math_acos(float val, out float outval)
216 {
217         if (val <= 1.0 && val >= -1.0)
218                 outval = acos(val);
219         else
220                 outval = 0.0;
221 }
222
223 void math_atan(float val, out float outval)
224 {
225         outval = atan(val);
226 }
227
228 void math_pow(float val1, float val2, out float outval)
229 {
230         if (val1 >= 0.0) {
231                 outval = compatible_pow(val1, val2);
232         }
233         else {
234                 float val2_mod_1 = mod(abs(val2), 1.0);
235
236                 if (val2_mod_1 > 0.999 || val2_mod_1 < 0.001)
237                         outval = compatible_pow(val1, floor(val2 + 0.5));
238                 else
239                         outval = 0.0;
240         }
241 }
242
243 void math_log(float val1, float val2, out float outval)
244 {
245         if(val1 > 0.0  && val2 > 0.0)
246                 outval= log2(val1) / log2(val2);
247         else
248                 outval= 0.0;
249 }
250
251 void math_max(float val1, float val2, out float outval)
252 {
253         outval = max(val1, val2);
254 }
255
256 void math_min(float val1, float val2, out float outval)
257 {
258         outval = min(val1, val2);
259 }
260
261 void math_round(float val, out float outval)
262 {
263         outval= floor(val + 0.5);
264 }
265
266 void math_less_than(float val1, float val2, out float outval)
267 {
268         if(val1 < val2)
269                 outval = 1.0;
270         else
271                 outval = 0.0;
272 }
273
274 void math_greater_than(float val1, float val2, out float outval)
275 {
276         if(val1 > val2)
277                 outval = 1.0;
278         else
279                 outval = 0.0;
280 }
281
282 void math_modulo(float val1, float val2, out float outval)
283 {
284         if (val2 == 0.0)
285                 outval = 0.0;
286         else
287                 outval = mod(val1, val2);
288 }
289
290 void squeeze(float val, float width, float center, out float outval)
291 {
292         outval = 1.0/(1.0 + pow(2.71828183, -((val-center)*width)));
293 }
294
295 void vec_math_add(vec3 v1, vec3 v2, out vec3 outvec, out float outval)
296 {
297         outvec = v1 + v2;
298         outval = (abs(outvec[0]) + abs(outvec[1]) + abs(outvec[2]))/3.0;
299 }
300
301 void vec_math_sub(vec3 v1, vec3 v2, out vec3 outvec, out float outval)
302 {
303         outvec = v1 - v2;
304         outval = (abs(outvec[0]) + abs(outvec[1]) + abs(outvec[2]))/3.0;
305 }
306
307 void vec_math_average(vec3 v1, vec3 v2, out vec3 outvec, out float outval)
308 {
309         outvec = v1 + v2;
310         outval = length(outvec);
311         outvec = normalize(outvec);
312 }
313
314 void vec_math_dot(vec3 v1, vec3 v2, out vec3 outvec, out float outval)
315 {
316         outvec = vec3(0, 0, 0);
317         outval = dot(v1, v2);
318 }
319
320 void vec_math_cross(vec3 v1, vec3 v2, out vec3 outvec, out float outval)
321 {
322         outvec = cross(v1, v2);
323         outval = length(outvec);
324 }
325
326 void vec_math_normalize(vec3 v, out vec3 outvec, out float outval)
327 {
328         outval = length(v);
329         outvec = normalize(v);
330 }
331
332 void vec_math_negate(vec3 v, out vec3 outv)
333 {
334         outv = -v;
335 }
336
337 void normal(vec3 dir, vec3 nor, out vec3 outnor, out float outdot)
338 {
339         outnor = nor;
340         outdot = -dot(dir, nor);
341 }
342
343 void curves_vec(float fac, vec3 vec, sampler2D curvemap, out vec3 outvec)
344 {
345         outvec.x = texture2D(curvemap, vec2((vec.x + 1.0)*0.5, 0.0)).x;
346         outvec.y = texture2D(curvemap, vec2((vec.y + 1.0)*0.5, 0.0)).y;
347         outvec.z = texture2D(curvemap, vec2((vec.z + 1.0)*0.5, 0.0)).z;
348
349         if (fac != 1.0)
350                 outvec = (outvec*fac) + (vec*(1.0-fac));
351
352 }
353
354 void curves_rgb(float fac, vec4 col, sampler2D curvemap, out vec4 outcol)
355 {
356         outcol.r = texture2D(curvemap, vec2(texture2D(curvemap, vec2(col.r, 0.0)).a, 0.0)).r;
357         outcol.g = texture2D(curvemap, vec2(texture2D(curvemap, vec2(col.g, 0.0)).a, 0.0)).g;
358         outcol.b = texture2D(curvemap, vec2(texture2D(curvemap, vec2(col.b, 0.0)).a, 0.0)).b;
359
360         if (fac != 1.0)
361                 outcol = (outcol*fac) + (col*(1.0-fac));
362
363         outcol.a = col.a;
364 }
365
366 void set_value(float val, out float outval)
367 {
368         outval = val;
369 }
370
371 void set_rgb(vec3 col, out vec3 outcol)
372 {
373         outcol = col;
374 }
375
376 void set_rgba(vec4 col, out vec4 outcol)
377 {
378         outcol = col;
379 }
380
381 void set_value_zero(out float outval)
382 {
383         outval = 0.0;
384 }
385
386 void set_value_one(out float outval)
387 {
388         outval = 1.0;
389 }
390
391 void set_rgb_zero(out vec3 outval)
392 {
393         outval = vec3(0.0);
394 }
395
396 void set_rgba_zero(out vec4 outval)
397 {
398         outval = vec4(0.0);
399 }
400
401 void brightness_contrast(vec4 col, float brightness, float contrast, out vec4 outcol)
402 {
403         float a = 1.0 + contrast;
404         float b = brightness - contrast*0.5;
405
406         outcol.r = max(a*col.r + b, 0.0);
407         outcol.g = max(a*col.g + b, 0.0);
408         outcol.b = max(a*col.b + b, 0.0);
409         outcol.a = col.a;
410 }
411
412 void mix_blend(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
413 {
414         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
415         outcol = mix(col1, col2, fac);
416         outcol.a = col1.a;
417 }
418
419 void mix_add(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
420 {
421         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
422         outcol = mix(col1, col1 + col2, fac);
423         outcol.a = col1.a;
424 }
425
426 void mix_mult(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
427 {
428         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
429         outcol = mix(col1, col1 * col2, fac);
430         outcol.a = col1.a;
431 }
432
433 void mix_screen(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
434 {
435         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
436         float facm = 1.0 - fac;
437
438         outcol = vec4(1.0) - (vec4(facm) + fac*(vec4(1.0) - col2))*(vec4(1.0) - col1);
439         outcol.a = col1.a;
440 }
441
442 void mix_overlay(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
443 {
444         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
445         float facm = 1.0 - fac;
446
447         outcol = col1;
448
449         if(outcol.r < 0.5)
450                 outcol.r *= facm + 2.0*fac*col2.r;
451         else
452                 outcol.r = 1.0 - (facm + 2.0*fac*(1.0 - col2.r))*(1.0 - outcol.r);
453
454         if(outcol.g < 0.5)
455                 outcol.g *= facm + 2.0*fac*col2.g;
456         else
457                 outcol.g = 1.0 - (facm + 2.0*fac*(1.0 - col2.g))*(1.0 - outcol.g);
458
459         if(outcol.b < 0.5)
460                 outcol.b *= facm + 2.0*fac*col2.b;
461         else
462                 outcol.b = 1.0 - (facm + 2.0*fac*(1.0 - col2.b))*(1.0 - outcol.b);
463 }
464
465 void mix_sub(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
466 {
467         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
468         outcol = mix(col1, col1 - col2, fac);
469         outcol.a = col1.a;
470 }
471
472 void mix_div(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
473 {
474         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
475         float facm = 1.0 - fac;
476
477         outcol = col1;
478
479         if(col2.r != 0.0) outcol.r = facm*outcol.r + fac*outcol.r/col2.r;
480         if(col2.g != 0.0) outcol.g = facm*outcol.g + fac*outcol.g/col2.g;
481         if(col2.b != 0.0) outcol.b = facm*outcol.b + fac*outcol.b/col2.b;
482 }
483
484 void mix_diff(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
485 {
486         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
487         outcol = mix(col1, abs(col1 - col2), fac);
488         outcol.a = col1.a;
489 }
490
491 void mix_dark(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
492 {
493         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
494         outcol.rgb = min(col1.rgb, col2.rgb*fac);
495         outcol.a = col1.a;
496 }
497
498 void mix_light(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
499 {
500         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
501         outcol.rgb = max(col1.rgb, col2.rgb*fac);
502         outcol.a = col1.a;
503 }
504
505 void mix_dodge(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
506 {
507         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
508         outcol = col1;
509
510         if(outcol.r != 0.0) {
511                 float tmp = 1.0 - fac*col2.r;
512                 if(tmp <= 0.0)
513                         outcol.r = 1.0;
514                 else if((tmp = outcol.r/tmp) > 1.0)
515                         outcol.r = 1.0;
516                 else
517                         outcol.r = tmp;
518         }
519         if(outcol.g != 0.0) {
520                 float tmp = 1.0 - fac*col2.g;
521                 if(tmp <= 0.0)
522                         outcol.g = 1.0;
523                 else if((tmp = outcol.g/tmp) > 1.0)
524                         outcol.g = 1.0;
525                 else
526                         outcol.g = tmp;
527         }
528         if(outcol.b != 0.0) {
529                 float tmp = 1.0 - fac*col2.b;
530                 if(tmp <= 0.0)
531                         outcol.b = 1.0;
532                 else if((tmp = outcol.b/tmp) > 1.0)
533                         outcol.b = 1.0;
534                 else
535                         outcol.b = tmp;
536         }
537 }
538
539 void mix_burn(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
540 {
541         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
542         float tmp, facm = 1.0 - fac;
543
544         outcol = col1;
545
546         tmp = facm + fac*col2.r;
547         if(tmp <= 0.0)
548                 outcol.r = 0.0;
549         else if((tmp = (1.0 - (1.0 - outcol.r)/tmp)) < 0.0)
550                 outcol.r = 0.0;
551         else if(tmp > 1.0)
552                 outcol.r = 1.0;
553         else
554                 outcol.r = tmp;
555
556         tmp = facm + fac*col2.g;
557         if(tmp <= 0.0)
558                 outcol.g = 0.0;
559         else if((tmp = (1.0 - (1.0 - outcol.g)/tmp)) < 0.0)
560                 outcol.g = 0.0;
561         else if(tmp > 1.0)
562                 outcol.g = 1.0;
563         else
564                 outcol.g = tmp;
565
566         tmp = facm + fac*col2.b;
567         if(tmp <= 0.0)
568                 outcol.b = 0.0;
569         else if((tmp = (1.0 - (1.0 - outcol.b)/tmp)) < 0.0)
570                 outcol.b = 0.0;
571         else if(tmp > 1.0)
572                 outcol.b = 1.0;
573         else
574                 outcol.b = tmp;
575 }
576
577 void mix_hue(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
578 {
579         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
580         float facm = 1.0 - fac;
581
582         outcol = col1;
583
584         vec4 hsv, hsv2, tmp;
585         rgb_to_hsv(col2, hsv2);
586
587         if(hsv2.y != 0.0) {
588                 rgb_to_hsv(outcol, hsv);
589                 hsv.x = hsv2.x;
590                 hsv_to_rgb(hsv, tmp); 
591
592                 outcol = mix(outcol, tmp, fac);
593                 outcol.a = col1.a;
594         }
595 }
596
597 void mix_sat(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
598 {
599         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
600         float facm = 1.0 - fac;
601
602         outcol = col1;
603
604         vec4 hsv, hsv2;
605         rgb_to_hsv(outcol, hsv);
606
607         if(hsv.y != 0.0) {
608                 rgb_to_hsv(col2, hsv2);
609
610                 hsv.y = facm*hsv.y + fac*hsv2.y;
611                 hsv_to_rgb(hsv, outcol);
612         }
613 }
614
615 void mix_val(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
616 {
617         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
618         float facm = 1.0 - fac;
619
620         vec4 hsv, hsv2;
621         rgb_to_hsv(col1, hsv);
622         rgb_to_hsv(col2, hsv2);
623
624         hsv.z = facm*hsv.z + fac*hsv2.z;
625         hsv_to_rgb(hsv, outcol);
626 }
627
628 void mix_color(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
629 {
630         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
631         float facm = 1.0 - fac;
632
633         outcol = col1;
634
635         vec4 hsv, hsv2, tmp;
636         rgb_to_hsv(col2, hsv2);
637
638         if(hsv2.y != 0.0) {
639                 rgb_to_hsv(outcol, hsv);
640                 hsv.x = hsv2.x;
641                 hsv.y = hsv2.y;
642                 hsv_to_rgb(hsv, tmp); 
643
644                 outcol = mix(outcol, tmp, fac);
645                 outcol.a = col1.a;
646         }
647 }
648
649 void mix_soft(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
650 {
651         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
652         float facm = 1.0 - fac;
653
654         vec4 one= vec4(1.0);
655         vec4 scr= one - (one - col2)*(one - col1);
656         outcol = facm*col1 + fac*((one - col1)*col2*col1 + col1*scr);
657 }
658
659 void mix_linear(float fac, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
660 {
661         fac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
662
663         outcol = col1;
664
665         if(col2.r > 0.5)
666                 outcol.r= col1.r + fac*(2.0*(col2.r - 0.5));
667         else
668                 outcol.r= col1.r + fac*(2.0*(col2.r) - 1.0);
669
670         if(col2.g > 0.5)
671                 outcol.g= col1.g + fac*(2.0*(col2.g - 0.5));
672         else
673                 outcol.g= col1.g + fac*(2.0*(col2.g) - 1.0);
674
675         if(col2.b > 0.5)
676                 outcol.b= col1.b + fac*(2.0*(col2.b - 0.5));
677         else
678                 outcol.b= col1.b + fac*(2.0*(col2.b) - 1.0);
679 }
680
681 void valtorgb(float fac, sampler2D colormap, out vec4 outcol, out float outalpha)
682 {
683         outcol = texture2D(colormap, vec2(fac, 0.0));
684         outalpha = outcol.a;
685 }
686
687 void rgbtobw(vec4 color, out float outval)  
688 {
689         outval = color.r*0.35 + color.g*0.45 + color.b*0.2; /* keep these factors in sync with texture.h:RGBTOBW */
690 }
691
692 void invert(float fac, vec4 col, out vec4 outcol)
693 {
694         outcol.xyz = mix(col.xyz, vec3(1.0, 1.0, 1.0) - col.xyz, fac);
695         outcol.w = col.w;
696 }
697
698 void hue_sat(float hue, float sat, float value, float fac, vec4 col, out vec4 outcol)
699 {
700         vec4 hsv;
701
702         rgb_to_hsv(col, hsv);
703
704         hsv[0] += (hue - 0.5);
705         if(hsv[0]>1.0) hsv[0]-=1.0; else if(hsv[0]<0.0) hsv[0]+= 1.0;
706         hsv[1] *= sat;
707         if(hsv[1]>1.0) hsv[1]= 1.0; else if(hsv[1]<0.0) hsv[1]= 0.0;
708         hsv[2] *= value;
709         if(hsv[2]>1.0) hsv[2]= 1.0; else if(hsv[2]<0.0) hsv[2]= 0.0;
710
711         hsv_to_rgb(hsv, outcol);
712
713         outcol = mix(col, outcol, fac);
714 }
715
716 void separate_rgb(vec4 col, out float r, out float g, out float b)
717 {
718         r = col.r;
719         g = col.g;
720         b = col.b;
721 }
722
723 void combine_rgb(float r, float g, float b, out vec4 col)
724 {
725         col = vec4(r, g, b, 1.0);
726 }
727
728 void output_node(vec4 rgb, float alpha, out vec4 outrgb)
729 {
730         outrgb = vec4(rgb.rgb, alpha);
731 }
732
733 /*********** TEXTURES ***************/
734
735 void texture_flip_blend(vec3 vec, out vec3 outvec)
736 {
737         outvec = vec.yxz;
738 }
739
740 void texture_blend_lin(vec3 vec, out float outval)
741 {
742         outval = (1.0+vec.x)/2.0;
743 }
744
745 void texture_blend_quad(vec3 vec, out float outval)
746 {
747         outval = max((1.0+vec.x)/2.0, 0.0);
748         outval *= outval;
749 }
750
751 void texture_wood_sin(vec3 vec, out float value, out vec4 color, out vec3 normal)
752 {
753         float a = sqrt(vec.x*vec.x + vec.y*vec.y + vec.z*vec.z)*20.0;
754         float wi = 0.5 + 0.5*sin(a);
755
756         value = wi;
757         color = vec4(wi, wi, wi, 1.0);
758         normal = vec3(0.0, 0.0, 0.0);
759 }
760
761 void texture_image(vec3 vec, sampler2D ima, out float value, out vec4 color, out vec3 normal)
762 {
763         color = texture2D(ima, (vec.xy + vec2(1.0, 1.0))*0.5);
764         value = color.a;
765
766         normal.x = 2.0*(color.r - 0.5);
767         normal.y = 2.0*(0.5 - color.g);
768         normal.z = 2.0*(color.b - 0.5);
769 }
770
771 /************* MTEX *****************/
772
773 void texco_orco(vec3 attorco, out vec3 orco)
774 {
775         orco = attorco;
776 }
777
778 void texco_uv(vec2 attuv, out vec3 uv)
779 {
780         /* disabled for now, works together with leaving out mtex_2d_mapping
781            uv = vec3(attuv*2.0 - vec2(1.0, 1.0), 0.0); */
782         uv = vec3(attuv, 0.0);
783 }
784
785 void texco_norm(vec3 normal, out vec3 outnormal)
786 {
787         /* corresponds to shi->orn, which is negated so cancels
788            out blender normal negation */
789         outnormal = normalize(normal);
790 }
791
792 void texco_tangent(vec4 tangent, out vec3 outtangent)
793 {
794         outtangent = normalize(tangent.xyz);
795 }
796
797 void texco_global(mat4 viewinvmat, vec3 co, out vec3 global)
798 {
799         global = (viewinvmat*vec4(co, 1.0)).xyz;
800 }
801
802 void texco_object(mat4 viewinvmat, mat4 obinvmat, vec3 co, out vec3 object)
803 {
804         object = (obinvmat*(viewinvmat*vec4(co, 1.0))).xyz;
805 }
806
807 void texco_refl(vec3 vn, vec3 view, out vec3 ref)
808 {
809         ref = view - 2.0*dot(vn, view)*vn;
810 }
811
812 void shade_norm(vec3 normal, out vec3 outnormal)
813 {
814         /* blender render normal is negated */
815         outnormal = -normalize(normal);
816 }
817
818 void mtex_rgb_blend(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
819 {
820         float facm;
821
822         fact *= facg;
823         facm = 1.0-fact;
824
825         incol = fact*texcol + facm*outcol;
826 }
827
828 void mtex_rgb_mul(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
829 {
830         float facm;
831
832         fact *= facg;
833         facm = 1.0-fact;
834
835         incol = (facm + fact*texcol)*outcol;
836 }
837
838 void mtex_rgb_screen(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
839 {
840         float facm;
841
842         fact *= facg;
843         facm = 1.0-fact;
844
845         incol = vec3(1.0) - (vec3(facm) + fact*(vec3(1.0) - texcol))*(vec3(1.0) - outcol);
846 }
847
848 void mtex_rgb_overlay(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
849 {
850         float facm;
851
852         fact *= facg;
853         facm = 1.0-fact;
854
855         if(outcol.r < 0.5)
856                 incol.r = outcol.r*(facm + 2.0*fact*texcol.r);
857         else
858                 incol.r = 1.0 - (facm + 2.0*fact*(1.0 - texcol.r))*(1.0 - outcol.r);
859
860         if(outcol.g < 0.5)
861                 incol.g = outcol.g*(facm + 2.0*fact*texcol.g);
862         else
863                 incol.g = 1.0 - (facm + 2.0*fact*(1.0 - texcol.g))*(1.0 - outcol.g);
864
865         if(outcol.b < 0.5)
866                 incol.b = outcol.b*(facm + 2.0*fact*texcol.b);
867         else
868                 incol.b = 1.0 - (facm + 2.0*fact*(1.0 - texcol.b))*(1.0 - outcol.b);
869 }
870
871 void mtex_rgb_sub(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
872 {
873         incol = -fact*facg*texcol + outcol;
874 }
875
876 void mtex_rgb_add(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
877 {
878         incol = fact*facg*texcol + outcol;
879 }
880
881 void mtex_rgb_div(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
882 {
883         float facm;
884
885         fact *= facg;
886         facm = 1.0-fact;
887
888         if(texcol.r != 0.0) incol.r = facm*outcol.r + fact*outcol.r/texcol.r;
889         if(texcol.g != 0.0) incol.g = facm*outcol.g + fact*outcol.g/texcol.g;
890         if(texcol.b != 0.0) incol.b = facm*outcol.b + fact*outcol.b/texcol.b;
891 }
892
893 void mtex_rgb_diff(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
894 {
895         float facm;
896
897         fact *= facg;
898         facm = 1.0-fact;
899
900         incol = facm*outcol + fact*abs(texcol - outcol);
901 }
902
903 void mtex_rgb_dark(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
904 {
905         float facm, col;
906
907         fact *= facg;
908         facm = 1.0-fact;
909
910         col= texcol.r + ((1.0 -texcol.r)*facm);
911         if(col < outcol.r) incol.r = col; else incol.r = outcol.r;
912         col= texcol.g + ((1.0 -texcol.g)*facm);
913         if(col < outcol.g) incol.g = col; else incol.g = outcol.g;
914         col= texcol.b + ((1.0 -texcol.b)*facm);
915         if(col < outcol.b) incol.b = col; else incol.b = outcol.b;
916 }
917
918 void mtex_rgb_light(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
919 {
920         float facm, col;
921
922         fact *= facg;
923
924         col = fact*texcol.r;
925         if(col > outcol.r) incol.r = col; else incol.r = outcol.r;
926         col = fact*texcol.g;
927         if(col > outcol.g) incol.g = col; else incol.g = outcol.g;
928         col = fact*texcol.b;
929         if(col > outcol.b) incol.b = col; else incol.b = outcol.b;
930 }
931
932 void mtex_rgb_hue(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
933 {
934         vec4 col;
935
936         mix_hue(fact*facg, vec4(outcol, 1.0), vec4(texcol, 1.0), col);
937         incol.rgb = col.rgb;
938 }
939
940 void mtex_rgb_sat(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
941 {
942         vec4 col;
943
944         mix_sat(fact*facg, vec4(outcol, 1.0), vec4(texcol, 1.0), col);
945         incol.rgb = col.rgb;
946 }
947
948 void mtex_rgb_val(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
949 {
950         vec4 col;
951
952         mix_val(fact*facg, vec4(outcol, 1.0), vec4(texcol, 1.0), col);
953         incol.rgb = col.rgb;
954 }
955
956 void mtex_rgb_color(vec3 outcol, vec3 texcol, float fact, float facg, out vec3 incol)
957 {
958         vec4 col;
959
960         mix_color(fact*facg, vec4(outcol, 1.0), vec4(texcol, 1.0), col);
961         incol.rgb = col.rgb;
962 }
963
964 void mtex_value_vars(inout float fact, float facg, out float facm)
965 {
966         fact *= abs(facg);
967         facm = 1.0-fact;
968
969         if(facg < 0.0) {
970                 float tmp = fact;
971                 fact = facm;
972                 facm = tmp;
973         }
974 }
975
976 void mtex_value_blend(float outcol, float texcol, float fact, float facg, out float incol)
977 {
978         float facm;
979         mtex_value_vars(fact, facg, facm);
980
981         incol = fact*texcol + facm*outcol;
982 }
983
984 void mtex_value_mul(float outcol, float texcol, float fact, float facg, out float incol)
985 {
986         float facm;
987         mtex_value_vars(fact, facg, facm);
988
989         facm = 1.0 - facg;
990         incol = (facm + fact*texcol)*outcol;
991 }
992
993 void mtex_value_screen(float outcol, float texcol, float fact, float facg, out float incol)
994 {
995         float facm;
996         mtex_value_vars(fact, facg, facm);
997
998         facm = 1.0 - facg;
999         incol = 1.0 - (facm + fact*(1.0 - texcol))*(1.0 - outcol);
1000 }
1001
1002 void mtex_value_sub(float outcol, float texcol, float fact, float facg, out float incol)
1003 {
1004         float facm;
1005         mtex_value_vars(fact, facg, facm);
1006
1007         fact = -fact;
1008         incol = fact*texcol + outcol;
1009 }
1010
1011 void mtex_value_add(float outcol, float texcol, float fact, float facg, out float incol)
1012 {
1013         float facm;
1014         mtex_value_vars(fact, facg, facm);
1015
1016         fact = fact;
1017         incol = fact*texcol + outcol;
1018 }
1019
1020 void mtex_value_div(float outcol, float texcol, float fact, float facg, out float incol)
1021 {
1022         float facm;
1023         mtex_value_vars(fact, facg, facm);
1024
1025         if(texcol != 0.0)
1026                 incol = facm*outcol + fact*outcol/texcol;
1027         else
1028                 incol = 0.0;
1029 }
1030
1031 void mtex_value_diff(float outcol, float texcol, float fact, float facg, out float incol)
1032 {
1033         float facm;
1034         mtex_value_vars(fact, facg, facm);
1035
1036         incol = facm*outcol + fact*abs(texcol - outcol);
1037 }
1038
1039 void mtex_value_dark(float outcol, float texcol, float fact, float facg, out float incol)
1040 {
1041         float facm;
1042         mtex_value_vars(fact, facg, facm);
1043
1044         float col = fact*texcol;
1045         if(col < outcol) incol = col; else incol = outcol;
1046 }
1047
1048 void mtex_value_light(float outcol, float texcol, float fact, float facg, out float incol)
1049 {
1050         float facm;
1051         mtex_value_vars(fact, facg, facm);
1052
1053         float col = fact*texcol;
1054         if(col > outcol) incol = col; else incol = outcol;
1055 }
1056
1057 void mtex_value_clamp_positive(float fac, out float outfac)
1058 {
1059         outfac = max(fac, 0.0);
1060 }
1061
1062 void mtex_value_clamp(float fac, out float outfac)
1063 {
1064         outfac = clamp(fac, 0.0, 1.0);
1065 }
1066
1067 void mtex_har_divide(float har, out float outhar)
1068 {
1069         outhar = har/128.0;
1070 }
1071
1072 void mtex_har_multiply_clamp(float har, out float outhar)
1073 {
1074         har *= 128.0;
1075
1076         if(har < 1.0) outhar = 1.0;
1077         else if(har > 511.0) outhar = 511.0;
1078         else outhar = har;
1079 }
1080
1081 void mtex_alpha_from_col(vec4 col, out float alpha)
1082 {
1083         alpha = col.a;
1084 }
1085
1086 void mtex_alpha_to_col(vec4 col, float alpha, out vec4 outcol)
1087 {
1088         outcol = vec4(col.rgb, alpha);
1089 }
1090
1091 void mtex_rgbtoint(vec4 rgb, out float intensity)
1092 {
1093         intensity = dot(vec3(0.35, 0.45, 0.2), rgb.rgb);
1094 }
1095
1096 void mtex_value_invert(float invalue, out float outvalue)
1097 {
1098         outvalue = 1.0 - invalue;
1099 }
1100
1101 void mtex_rgb_invert(vec4 inrgb, out vec4 outrgb)
1102 {
1103         outrgb = vec4(vec3(1.0) - inrgb.rgb, inrgb.a);
1104 }
1105
1106 void mtex_value_stencil(float stencil, float intensity, out float outstencil, out float outintensity)
1107 {
1108         float fact = intensity;
1109         outintensity = intensity*stencil;
1110         outstencil = stencil*fact;
1111 }
1112
1113 void mtex_rgb_stencil(float stencil, vec4 rgb, out float outstencil, out vec4 outrgb)
1114 {
1115         float fact = rgb.a;
1116         outrgb = vec4(rgb.rgb, rgb.a*stencil);
1117         outstencil = stencil*fact;
1118 }
1119
1120 void mtex_mapping_ofs(vec3 texco, vec3 ofs, out vec3 outtexco)
1121 {
1122         outtexco = texco + ofs;
1123 }
1124
1125 void mtex_mapping_size(vec3 texco, vec3 size, out vec3 outtexco)
1126 {
1127         outtexco = size*texco;
1128 }
1129
1130 void mtex_2d_mapping(vec3 vec, out vec3 outvec)
1131 {
1132         outvec = vec3(vec.xy*0.5 + vec2(0.5, 0.5), vec.z);
1133 }
1134
1135 void mtex_image(vec3 texco, sampler2D ima, out float value, out vec4 color)
1136 {
1137         color = texture2D(ima, texco.xy);
1138         value = 1.0;
1139 }
1140
1141 void mtex_normal(vec3 texco, sampler2D ima, out vec3 normal)
1142 {
1143         // The invert of the red channel is to make
1144         // the normal map compliant with the outside world.
1145         // It needs to be done because in Blender
1146         // the normal used points inward.
1147         // Should this ever change this negate must be removed.
1148         vec4 color = texture2D(ima, texco.xy);
1149         normal = 2.0*(vec3(-color.r, color.g, color.b) - vec3(-0.5, 0.5, 0.5));
1150 }
1151
1152 void mtex_bump_normals_init( vec3 vN, out vec3 vNorg, out vec3 vNacc, out float fPrevMagnitude )
1153 {
1154         vNorg = vN;
1155         vNacc = vN;
1156         fPrevMagnitude = 1.0;
1157 }
1158
1159 /** helper method to extract the upper left 3x3 matrix from a 4x4 matrix */
1160 mat3 to_mat3(mat4 m4)
1161 {
1162         mat3 m3;
1163         m3[0] = m4[0].xyz;
1164         m3[1] = m4[1].xyz;
1165         m3[2] = m4[2].xyz;
1166         return m3;
1167 }
1168
1169 void mtex_bump_init_objspace( vec3 surf_pos, vec3 surf_norm,
1170                                                           mat4 mView, mat4 mViewInv, mat4 mObj, mat4 mObjInv, 
1171                                                           float fPrevMagnitude_in, vec3 vNacc_in,
1172                                                           out float fPrevMagnitude_out, out vec3 vNacc_out, 
1173                                                           out vec3 vR1, out vec3 vR2, out float fDet ) 
1174 {
1175         mat3 obj2view = to_mat3(gl_ModelViewMatrix);
1176         mat3 view2obj = to_mat3(gl_ModelViewMatrixInverse);
1177         
1178         vec3 vSigmaS = view2obj * dFdx( surf_pos );
1179         vec3 vSigmaT = view2obj * dFdy( surf_pos );
1180         vec3 vN = normalize( surf_norm * obj2view );
1181
1182         vR1 = cross( vSigmaT, vN );
1183         vR2 = cross( vN, vSigmaS ) ;
1184         fDet = dot ( vSigmaS, vR1 );
1185         
1186         /* pretransform vNacc (in mtex_bump_apply) using the inverse transposed */
1187         vR1 = vR1 * view2obj;
1188         vR2 = vR2 * view2obj;
1189         vN = vN * view2obj;
1190         
1191         float fMagnitude = abs(fDet) * length(vN);
1192         vNacc_out = vNacc_in * (fMagnitude / fPrevMagnitude_in);
1193         fPrevMagnitude_out = fMagnitude;
1194 }
1195
1196 void mtex_bump_init_texturespace( vec3 surf_pos, vec3 surf_norm, 
1197                                                                   float fPrevMagnitude_in, vec3 vNacc_in,
1198                                                                   out float fPrevMagnitude_out, out vec3 vNacc_out, 
1199                                                                   out vec3 vR1, out vec3 vR2, out float fDet ) 
1200 {
1201         vec3 vSigmaS = dFdx( surf_pos );
1202         vec3 vSigmaT = dFdy( surf_pos );
1203         vec3 vN = surf_norm; /* normalized interpolated vertex normal */
1204         
1205         vR1 = normalize( cross( vSigmaT, vN ) );
1206         vR2 = normalize( cross( vN, vSigmaS ) );
1207         fDet = sign( dot(vSigmaS, vR1) );
1208         
1209         float fMagnitude = abs(fDet);
1210         vNacc_out = vNacc_in * (fMagnitude / fPrevMagnitude_in);
1211         fPrevMagnitude_out = fMagnitude;
1212 }
1213
1214 void mtex_bump_init_viewspace( vec3 surf_pos, vec3 surf_norm, 
1215                                                            float fPrevMagnitude_in, vec3 vNacc_in,
1216                                                            out float fPrevMagnitude_out, out vec3 vNacc_out, 
1217                                                            out vec3 vR1, out vec3 vR2, out float fDet ) 
1218 {
1219         vec3 vSigmaS = dFdx( surf_pos );
1220         vec3 vSigmaT = dFdy( surf_pos );
1221         vec3 vN = surf_norm; /* normalized interpolated vertex normal */
1222         
1223         vR1 = cross( vSigmaT, vN );
1224         vR2 = cross( vN, vSigmaS ) ;
1225         fDet = dot ( vSigmaS, vR1 );
1226         
1227         float fMagnitude = abs(fDet);
1228         vNacc_out = vNacc_in * (fMagnitude / fPrevMagnitude_in);
1229         fPrevMagnitude_out = fMagnitude;
1230 }
1231
1232 void mtex_bump_tap3( vec3 texco, sampler2D ima, float hScale, 
1233                      out float dBs, out float dBt )
1234 {
1235         vec2 STll = texco.xy;
1236         vec2 STlr = texco.xy + dFdx(texco.xy) ;
1237         vec2 STul = texco.xy + dFdy(texco.xy) ;
1238         
1239         float Hll,Hlr,Hul;
1240         rgbtobw( texture2D(ima, STll), Hll );
1241         rgbtobw( texture2D(ima, STlr), Hlr );
1242         rgbtobw( texture2D(ima, STul), Hul );
1243         
1244         dBs = hScale * (Hlr - Hll);
1245         dBt = hScale * (Hul - Hll);
1246 }
1247
1248 #ifdef BUMP_BICUBIC
1249
1250 void mtex_bump_bicubic( vec3 texco, sampler2D ima, float hScale, 
1251                      out float dBs, out float dBt ) 
1252 {
1253         float Hl;
1254         float Hr;
1255         float Hd;
1256         float Hu;
1257         
1258         vec2 TexDx = dFdx(texco.xy);
1259         vec2 TexDy = dFdy(texco.xy);
1260  
1261         vec2 STl = texco.xy - 0.5 * TexDx ;
1262         vec2 STr = texco.xy + 0.5 * TexDx ;
1263         vec2 STd = texco.xy - 0.5 * TexDy ;
1264         vec2 STu = texco.xy + 0.5 * TexDy ;
1265         
1266         rgbtobw(texture2D(ima, STl), Hl);
1267         rgbtobw(texture2D(ima, STr), Hr);
1268         rgbtobw(texture2D(ima, STd), Hd);
1269         rgbtobw(texture2D(ima, STu), Hu);
1270         
1271         vec2 dHdxy = vec2(Hr - Hl, Hu - Hd);
1272         float fBlend = clamp(1.0-textureQueryLOD(ima, texco.xy).x, 0.0, 1.0);
1273         if(fBlend!=0.0)
1274         {
1275                 // the derivative of the bicubic sampling of level 0
1276                 ivec2 vDim;
1277                 vDim = textureSize(ima, 0);
1278
1279                 // taking the fract part of the texture coordinate is a hardcoded wrap mode.
1280                 // this is acceptable as textures use wrap mode exclusively in 3D view elsewhere in blender. 
1281                 // this is done so that we can still get a valid texel with uvs outside the 0,1 range
1282                 // by texelFetch below, as coordinates are clamped when using this function.
1283                 vec2 fTexLoc = vDim*fract(texco.xy) - vec2(0.5, 0.5);
1284                 ivec2 iTexLoc = ivec2(floor(fTexLoc));
1285                 vec2 t = clamp(fTexLoc - iTexLoc, 0.0, 1.0);            // sat just to be pedantic
1286
1287 /*******************************************************************************************
1288  * This block will replace the one below when one channel textures are properly supported. *
1289  *******************************************************************************************
1290                 vec4 vSamplesUL = textureGather(ima, (iTexLoc+ivec2(-1,-1) + vec2(0.5,0.5))/vDim );
1291                 vec4 vSamplesUR = textureGather(ima, (iTexLoc+ivec2(1,-1) + vec2(0.5,0.5))/vDim );
1292                 vec4 vSamplesLL = textureGather(ima, (iTexLoc+ivec2(-1,1) + vec2(0.5,0.5))/vDim );
1293                 vec4 vSamplesLR = textureGather(ima, (iTexLoc+ivec2(1,1) + vec2(0.5,0.5))/vDim );
1294
1295                 mat4 H = mat4(vSamplesUL.w, vSamplesUL.x, vSamplesLL.w, vSamplesLL.x,
1296                                         vSamplesUL.z, vSamplesUL.y, vSamplesLL.z, vSamplesLL.y,
1297                                         vSamplesUR.w, vSamplesUR.x, vSamplesLR.w, vSamplesLR.x,
1298                                         vSamplesUR.z, vSamplesUR.y, vSamplesLR.z, vSamplesLR.y);
1299 */      
1300                 ivec2 iTexLocMod = iTexLoc + ivec2(-1, -1);
1301
1302                 mat4 H;
1303                 
1304                 for(int i = 0; i < 4; i++) {
1305                         for(int j = 0; j < 4; j++) {
1306                                 ivec2 iTexTmp = iTexLocMod + ivec2(i,j);
1307                                 
1308                                 // wrap texture coordinates manually for texelFetch to work on uvs oitside the 0,1 range.
1309                                 // this is guaranteed to work since we take the fractional part of the uv above.
1310                                 iTexTmp.x = (iTexTmp.x < 0)? iTexTmp.x + vDim.x : ((iTexTmp.x >= vDim.x)? iTexTmp.x - vDim.x : iTexTmp.x);
1311                                 iTexTmp.y = (iTexTmp.y < 0)? iTexTmp.y + vDim.y : ((iTexTmp.y >= vDim.y)? iTexTmp.y - vDim.y : iTexTmp.y);
1312
1313                                 rgbtobw(texelFetch(ima, iTexTmp, 0), H[i][j]);
1314                         }
1315                 }
1316                 
1317                 float x = t.x, y = t.y;
1318                 float x2 = x * x, x3 = x2 * x, y2 = y * y, y3 = y2 * y;
1319
1320                 vec4 X = vec4(-0.5*(x3+x)+x2,           1.5*x3-2.5*x2+1,        -1.5*x3+2*x2+0.5*x,             0.5*(x3-x2));
1321                 vec4 Y = vec4(-0.5*(y3+y)+y2,           1.5*y3-2.5*y2+1,        -1.5*y3+2*y2+0.5*y,             0.5*(y3-y2));
1322                 vec4 dX = vec4(-1.5*x2+2*x-0.5,         4.5*x2-5*x,                     -4.5*x2+4*x+0.5,                1.5*x2-x);
1323                 vec4 dY = vec4(-1.5*y2+2*y-0.5,         4.5*y2-5*y,                     -4.5*y2+4*y+0.5,                1.5*y2-y);
1324         
1325                 // complete derivative in normalized coordinates (mul by vDim)
1326                 vec2 dHdST = vDim * vec2(dot(Y, H * dX), dot(dY, H * X));
1327
1328                 // transform derivative to screen-space
1329                 vec2 dHdxy_bicubic = vec2( dHdST.x * TexDx.x + dHdST.y * TexDx.y,
1330                                                                    dHdST.x * TexDy.x + dHdST.y * TexDy.y );
1331
1332                 // blend between the two
1333                 dHdxy = dHdxy*(1-fBlend) + dHdxy_bicubic*fBlend;
1334         }
1335
1336         dBs = hScale * dHdxy.x;
1337         dBt = hScale * dHdxy.y;
1338 }
1339
1340 #endif
1341
1342 void mtex_bump_tap5( vec3 texco, sampler2D ima, float hScale, 
1343                      out float dBs, out float dBt ) 
1344 {
1345         vec2 TexDx = dFdx(texco.xy);
1346         vec2 TexDy = dFdy(texco.xy);
1347
1348         vec2 STc = texco.xy;
1349         vec2 STl = texco.xy - 0.5 * TexDx ;
1350         vec2 STr = texco.xy + 0.5 * TexDx ;
1351         vec2 STd = texco.xy - 0.5 * TexDy ;
1352         vec2 STu = texco.xy + 0.5 * TexDy ;
1353         
1354         float Hc,Hl,Hr,Hd,Hu;
1355         rgbtobw( texture2D(ima, STc), Hc );
1356         rgbtobw( texture2D(ima, STl), Hl );
1357         rgbtobw( texture2D(ima, STr), Hr );
1358         rgbtobw( texture2D(ima, STd), Hd );
1359         rgbtobw( texture2D(ima, STu), Hu );
1360         
1361         dBs = hScale * (Hr - Hl);
1362         dBt = hScale * (Hu - Hd);
1363 }
1364
1365 void mtex_bump_deriv( vec3 texco, sampler2D ima, float ima_x, float ima_y, float hScale, 
1366                      out float dBs, out float dBt ) 
1367 {
1368         float s = 1.0;          // negate this if flipped texture coordinate
1369         vec2 TexDx = dFdx(texco.xy);
1370         vec2 TexDy = dFdy(texco.xy);
1371         
1372         // this variant using a derivative map is described here
1373         // http://mmikkelsen3d.blogspot.com/2011/07/derivative-maps.html
1374         vec2 dim = vec2(ima_x, ima_y);
1375         vec2 dBduv = hScale*dim*(2.0*texture2D(ima, texco.xy).xy-1.0);
1376         
1377         dBs = dBduv.x*TexDx.x + s*dBduv.y*TexDx.y;
1378         dBt = dBduv.x*TexDy.x + s*dBduv.y*TexDy.y;
1379 }
1380
1381 void mtex_bump_apply( float fDet, float dBs, float dBt, vec3 vR1, vec3 vR2, vec3 vNacc_in,
1382                                           out vec3 vNacc_out, out vec3 perturbed_norm ) 
1383 {
1384         vec3 vSurfGrad = sign(fDet) * ( dBs * vR1 + dBt * vR2 );
1385         
1386         vNacc_out = vNacc_in - vSurfGrad;
1387         perturbed_norm = normalize( vNacc_out );
1388 }
1389
1390 void mtex_bump_apply_texspace( float fDet, float dBs, float dBt, vec3 vR1, vec3 vR2,
1391                                sampler2D ima, vec3 texco, float ima_x, float ima_y, vec3 vNacc_in,
1392                                                            out vec3 vNacc_out, out vec3 perturbed_norm ) 
1393 {
1394         vec2 TexDx = dFdx(texco.xy);
1395         vec2 TexDy = dFdy(texco.xy);
1396
1397         vec3 vSurfGrad = sign(fDet) * ( 
1398                     dBs / length( vec2(ima_x*TexDx.x, ima_y*TexDx.y) ) * vR1 + 
1399                     dBt / length( vec2(ima_x*TexDy.x, ima_y*TexDy.y) ) * vR2 );
1400                                 
1401         vNacc_out = vNacc_in - vSurfGrad;
1402         perturbed_norm = normalize( vNacc_out );
1403 }
1404
1405 void mtex_negate_texnormal(vec3 normal, out vec3 outnormal)
1406 {
1407         outnormal = vec3(-normal.x, -normal.y, normal.z);
1408 }
1409
1410 void mtex_nspace_tangent(vec4 tangent, vec3 normal, vec3 texnormal, out vec3 outnormal)
1411 {
1412         vec3 B = tangent.w * cross(normal, tangent.xyz);
1413
1414         outnormal = texnormal.x*tangent.xyz + texnormal.y*B + texnormal.z*normal;
1415         outnormal = normalize(outnormal);
1416 }
1417
1418 void mtex_blend_normal(float norfac, vec3 normal, vec3 newnormal, out vec3 outnormal)
1419 {
1420         outnormal = (1.0 - norfac)*normal + norfac*newnormal;
1421         outnormal = normalize(outnormal);
1422 }
1423
1424 /******* MATERIAL *********/
1425
1426 void lamp_visibility_sun_hemi(vec3 lampvec, out vec3 lv, out float dist, out float visifac)
1427 {
1428         lv = lampvec;
1429         dist = 1.0;
1430         visifac = 1.0;
1431 }
1432
1433 void lamp_visibility_other(vec3 co, vec3 lampco, out vec3 lv, out float dist, out float visifac)
1434 {
1435         lv = co - lampco;
1436         dist = length(lv);
1437         lv = normalize(lv);
1438         visifac = 1.0;
1439 }
1440
1441 void lamp_falloff_invlinear(float lampdist, float dist, out float visifac)
1442 {
1443         visifac = lampdist/(lampdist + dist);
1444 }
1445
1446 void lamp_falloff_invsquare(float lampdist, float dist, out float visifac)
1447 {
1448         visifac = lampdist/(lampdist + dist*dist);
1449 }
1450
1451 void lamp_falloff_sliders(float lampdist, float ld1, float ld2, float dist, out float visifac)
1452 {
1453         float lampdistkw = lampdist*lampdist;
1454
1455         visifac = lampdist/(lampdist + ld1*dist);
1456         visifac *= lampdistkw/(lampdistkw + ld2*dist*dist);
1457 }
1458
1459 void lamp_falloff_curve(float lampdist, sampler2D curvemap, float dist, out float visifac)
1460 {
1461         visifac = texture2D(curvemap, vec2(dist/lampdist, 0.0)).x;
1462 }
1463
1464 void lamp_visibility_sphere(float lampdist, float dist, float visifac, out float outvisifac)
1465 {
1466         float t= lampdist - dist;
1467
1468         outvisifac= visifac*max(t, 0.0)/lampdist;
1469 }
1470
1471 void lamp_visibility_spot_square(vec3 lampvec, mat4 lampimat, vec3 lv, out float inpr)
1472 {
1473         if(dot(lv, lampvec) > 0.0) {
1474                 vec3 lvrot = (lampimat*vec4(lv, 0.0)).xyz;
1475                 float x = max(abs(lvrot.x/lvrot.z), abs(lvrot.y/lvrot.z));
1476
1477                 inpr = 1.0/sqrt(1.0 + x*x);
1478         }
1479         else
1480                 inpr = 0.0;
1481 }
1482
1483 void lamp_visibility_spot_circle(vec3 lampvec, vec3 lv, out float inpr)
1484 {
1485         inpr = dot(lv, lampvec);
1486 }
1487
1488 void lamp_visibility_spot(float spotsi, float spotbl, float inpr, float visifac, out float outvisifac)
1489 {
1490         float t = spotsi;
1491
1492         if(inpr <= t) {
1493                 outvisifac = 0.0;
1494         }
1495         else {
1496                 t = inpr - t;
1497
1498                 /* soft area */
1499                 if(spotbl != 0.0)
1500                         inpr *= smoothstep(0.0, 1.0, t/spotbl);
1501
1502                 outvisifac = visifac*inpr;
1503         }
1504 }
1505
1506 void lamp_visibility_clamp(float visifac, out float outvisifac)
1507 {
1508         outvisifac = (visifac < 0.001)? 0.0: visifac;
1509 }
1510
1511 void shade_view(vec3 co, out vec3 view)
1512 {
1513         /* handle perspective/orthographic */
1514         view = (gl_ProjectionMatrix[3][3] == 0.0)? normalize(co): vec3(0.0, 0.0, -1.0);
1515 }
1516
1517 void shade_tangent_v(vec3 lv, vec3 tang, out vec3 vn)
1518 {
1519         vec3 c = cross(lv, tang);
1520         vec3 vnor = cross(c, tang);
1521
1522         vn = -normalize(vnor);
1523 }
1524
1525 void shade_inp(vec3 vn, vec3 lv, out float inp)
1526 {
1527         inp = dot(vn, lv);
1528 }
1529
1530 void shade_is_no_diffuse(out float is)
1531 {
1532         is = 0.0;
1533 }
1534
1535 void shade_is_hemi(float inp, out float is)
1536 {
1537         is = 0.5*inp + 0.5;
1538 }
1539
1540 float area_lamp_energy(mat4 area, vec3 co, vec3 vn)
1541 {
1542         vec3 vec[4], c[4];
1543         float rad[4], fac;
1544         
1545         vec[0] = normalize(co - area[0].xyz);
1546         vec[1] = normalize(co - area[1].xyz);
1547         vec[2] = normalize(co - area[2].xyz);
1548         vec[3] = normalize(co - area[3].xyz);
1549
1550         c[0] = normalize(cross(vec[0], vec[1]));
1551         c[1] = normalize(cross(vec[1], vec[2]));
1552         c[2] = normalize(cross(vec[2], vec[3]));
1553         c[3] = normalize(cross(vec[3], vec[0]));
1554
1555         rad[0] = acos(dot(vec[0], vec[1]));
1556         rad[1] = acos(dot(vec[1], vec[2]));
1557         rad[2] = acos(dot(vec[2], vec[3]));
1558         rad[3] = acos(dot(vec[3], vec[0]));
1559
1560         fac=  rad[0]*dot(vn, c[0]);
1561         fac+= rad[1]*dot(vn, c[1]);
1562         fac+= rad[2]*dot(vn, c[2]);
1563         fac+= rad[3]*dot(vn, c[3]);
1564
1565         return max(fac, 0.0);
1566 }
1567
1568 void shade_inp_area(vec3 position, vec3 lampco, vec3 lampvec, vec3 vn, mat4 area, float areasize, float k, out float inp)
1569 {
1570         vec3 co = position;
1571         vec3 vec = co - lampco;
1572
1573         if(dot(vec, lampvec) < 0.0) {
1574                 inp = 0.0;
1575         }
1576         else {
1577                 float intens = area_lamp_energy(area, co, vn);
1578
1579                 inp = pow(intens*areasize, k);
1580         }
1581 }
1582
1583 void shade_diffuse_oren_nayer(float nl, vec3 n, vec3 l, vec3 v, float rough, out float is)
1584 {
1585         vec3 h = normalize(v + l);
1586         float nh = max(dot(n, h), 0.0);
1587         float nv = max(dot(n, v), 0.0);
1588         float realnl = dot(n, l);
1589
1590         if(realnl < 0.0) {
1591                 is = 0.0;
1592         }
1593         else if(nl < 0.0) {
1594                 is = 0.0;
1595         }
1596         else {
1597                 float vh = max(dot(v, h), 0.0);
1598                 float Lit_A = acos(realnl);
1599                 float View_A = acos(nv);
1600
1601                 vec3 Lit_B = normalize(l - realnl*n);
1602                 vec3 View_B = normalize(v - nv*n);
1603
1604                 float t = max(dot(Lit_B, View_B), 0.0);
1605
1606                 float a, b;
1607
1608                 if(Lit_A > View_A) {
1609                         a = Lit_A;
1610                         b = View_A;
1611                 }
1612                 else {
1613                         a = View_A;
1614                         b = Lit_A;
1615                 }
1616
1617                 float A = 1.0 - (0.5*((rough*rough)/((rough*rough) + 0.33)));
1618                 float B = 0.45*((rough*rough)/((rough*rough) + 0.09));
1619
1620                 b *= 0.95;
1621                 is = nl*(A + (B * t * sin(a) * tan(b)));
1622         }
1623 }
1624
1625 void shade_diffuse_toon(vec3 n, vec3 l, vec3 v, float size, float tsmooth, out float is)
1626 {
1627         float rslt = dot(n, l);
1628         float ang = acos(rslt);
1629
1630         if(ang < size) is = 1.0;
1631         else if(ang > (size + tsmooth) || tsmooth == 0.0) is = 0.0;
1632         else is = 1.0 - ((ang - size)/tsmooth);
1633 }
1634
1635 void shade_diffuse_minnaert(float nl, vec3 n, vec3 v, float darkness, out float is)
1636 {
1637         if(nl <= 0.0) {
1638                 is = 0.0;
1639         }
1640         else {
1641                 float nv = max(dot(n, v), 0.0);
1642
1643                 if(darkness <= 1.0)
1644                         is = nl*pow(max(nv*nl, 0.1), darkness - 1.0);
1645                 else
1646                         is = nl*pow(1.0001 - nv, darkness - 1.0);
1647         }
1648 }
1649
1650 float fresnel_fac(vec3 view, vec3 vn, float grad, float fac)
1651 {
1652         float t1, t2;
1653         float ffac;
1654
1655         if(fac==0.0) {
1656                 ffac = 1.0;
1657         }
1658         else {
1659                 t1= dot(view, vn);
1660                 if(t1>0.0)  t2= 1.0+t1;
1661                 else t2= 1.0-t1;
1662
1663                 t2= grad + (1.0-grad)*pow(t2, fac);
1664
1665                 if(t2<0.0) ffac = 0.0;
1666                 else if(t2>1.0) ffac = 1.0;
1667                 else ffac = t2;
1668         }
1669
1670         return ffac;
1671 }
1672
1673 void shade_diffuse_fresnel(vec3 vn, vec3 lv, vec3 view, float fac_i, float fac, out float is)
1674 {
1675         is = fresnel_fac(lv, vn, fac_i, fac);
1676 }
1677
1678 void shade_cubic(float is, out float outis)
1679 {
1680         if(is>0.0 && is<1.0)
1681                 outis= smoothstep(0.0, 1.0, is);
1682         else
1683                 outis= is;
1684 }
1685
1686 void shade_visifac(float i, float visifac, float refl, out float outi)
1687 {
1688         /*if(i > 0.0)*/
1689                 outi = max(i*visifac*refl, 0.0);
1690         /*else
1691                 outi = i;*/
1692 }
1693
1694 void shade_tangent_v_spec(vec3 tang, out vec3 vn)
1695 {
1696         vn = tang;
1697 }
1698
1699 void shade_add_to_diffuse(float i, vec3 lampcol, vec3 col, out vec3 outcol)
1700 {
1701         if(i > 0.0)
1702                 outcol = i*lampcol*col;
1703         else
1704                 outcol = vec3(0.0, 0.0, 0.0);
1705 }
1706
1707 void shade_hemi_spec(vec3 vn, vec3 lv, vec3 view, float spec, float hard, float visifac, out float t)
1708 {
1709         lv += view;
1710         lv = normalize(lv);
1711
1712         t = dot(vn, lv);
1713         t = 0.5*t + 0.5;
1714
1715         t = visifac*spec*pow(t, hard);
1716 }
1717
1718 void shade_phong_spec(vec3 n, vec3 l, vec3 v, float hard, out float specfac)
1719 {
1720         vec3 h = normalize(l + v);
1721         float rslt = max(dot(h, n), 0.0);
1722
1723         specfac = pow(rslt, hard);
1724 }
1725
1726 void shade_cooktorr_spec(vec3 n, vec3 l, vec3 v, float hard, out float specfac)
1727 {
1728         vec3 h = normalize(v + l);
1729         float nh = dot(n, h);
1730
1731         if(nh < 0.0) {
1732                 specfac = 0.0;
1733         }
1734         else {
1735                 float nv = max(dot(n, v), 0.0);
1736                 float i = pow(nh, hard);
1737
1738                 i = i/(0.1+nv);
1739                 specfac = i;
1740         }
1741 }
1742
1743 void shade_blinn_spec(vec3 n, vec3 l, vec3 v, float refrac, float spec_power, out float specfac)
1744 {
1745         if(refrac < 1.0) {
1746                 specfac = 0.0;
1747         }
1748         else if(spec_power == 0.0) {
1749                 specfac = 0.0;
1750         }
1751         else {
1752                 if(spec_power<100.0)
1753                         spec_power= sqrt(1.0/spec_power);
1754                 else
1755                         spec_power= 10.0/spec_power;
1756
1757                 vec3 h = normalize(v + l);
1758                 float nh = dot(n, h);
1759                 if(nh < 0.0) {
1760                         specfac = 0.0;
1761                 }
1762                 else {
1763                         float nv = max(dot(n, v), 0.01);
1764                         float nl = dot(n, l);
1765                         if(nl <= 0.01) {
1766                                 specfac = 0.0;
1767                         }
1768                         else {
1769                                 float vh = max(dot(v, h), 0.01);
1770
1771                                 float a = 1.0;
1772                                 float b = (2.0*nh*nv)/vh;
1773                                 float c = (2.0*nh*nl)/vh;
1774
1775                                 float g = 0.0;
1776
1777                                 if(a < b && a < c) g = a;
1778                                 else if(b < a && b < c) g = b;
1779                                 else if(c < a && c < b) g = c;
1780
1781                                 float p = sqrt(((refrac * refrac)+(vh*vh)-1.0));
1782                                 float f = (((p-vh)*(p-vh))/((p+vh)*(p+vh)))*(1.0+((((vh*(p+vh))-1.0)*((vh*(p+vh))-1.0))/(((vh*(p-vh))+1.0)*((vh*(p-vh))+1.0))));
1783                                 float ang = acos(nh);
1784
1785                                 specfac = max(f*g*exp_blender((-(ang*ang)/(2.0*spec_power*spec_power))), 0.0);
1786                         }
1787                 }
1788         }
1789 }
1790
1791 void shade_wardiso_spec(vec3 n, vec3 l, vec3 v, float rms, out float specfac)
1792 {
1793         vec3 h = normalize(l + v);
1794         float nh = max(dot(n, h), 0.001);
1795         float nv = max(dot(n, v), 0.001);
1796         float nl = max(dot(n, l), 0.001);
1797         float angle = tan(acos(nh));
1798         float alpha = max(rms, 0.001);
1799
1800         specfac= nl * (1.0/(4.0*M_PI*alpha*alpha))*(exp_blender(-(angle*angle)/(alpha*alpha))/(sqrt(nv*nl)));
1801 }
1802
1803 void shade_toon_spec(vec3 n, vec3 l, vec3 v, float size, float tsmooth, out float specfac)
1804 {
1805         vec3 h = normalize(l + v);
1806         float rslt = dot(h, n);
1807         float ang = acos(rslt);
1808
1809         if(ang < size) rslt = 1.0;
1810         else if(ang >= (size + tsmooth) || tsmooth == 0.0) rslt = 0.0;
1811         else rslt = 1.0 - ((ang - size)/tsmooth);
1812
1813         specfac = rslt;
1814 }
1815
1816 void shade_spec_area_inp(float specfac, float inp, out float outspecfac)
1817 {
1818         outspecfac = specfac*inp;
1819 }
1820
1821 void shade_spec_t(float shadfac, float spec, float visifac, float specfac, out float t)
1822 {
1823         t = shadfac*spec*visifac*specfac;
1824 }
1825
1826 void shade_add_spec(float t, vec3 lampcol, vec3 speccol, out vec3 outcol)
1827 {
1828         outcol = t*lampcol*speccol;
1829 }
1830
1831 void shade_add(vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
1832 {
1833         outcol = col1 + col2;
1834 }
1835
1836 void shade_madd(vec4 col, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
1837 {
1838         outcol = col + col1*col2;
1839 }
1840
1841 void shade_add_clamped(vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
1842 {
1843         outcol = col1 + max(col2, vec4(0.0, 0.0, 0.0, 0.0));
1844 }
1845
1846 void shade_madd_clamped(vec4 col, vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
1847 {
1848         outcol = col + max(col1*col2, vec4(0.0, 0.0, 0.0, 0.0));
1849 }
1850
1851 void shade_maddf(vec4 col, float f, vec4 col1, out vec4 outcol)
1852 {
1853         outcol = col + f*col1;
1854 }
1855
1856 void shade_mul(vec4 col1, vec4 col2, out vec4 outcol)
1857 {
1858         outcol = col1*col2;
1859 }
1860
1861 void shade_mul_value(float fac, vec4 col, out vec4 outcol)
1862 {
1863         outcol = col*fac;
1864 }
1865
1866 void shade_obcolor(vec4 col, vec4 obcol, out vec4 outcol)
1867 {
1868         outcol = vec4(col.rgb*obcol.rgb, col.a);
1869 }
1870
1871 void ramp_rgbtobw(vec3 color, out float outval)
1872 {
1873         outval = color.r*0.3 + color.g*0.58 + color.b*0.12;
1874 }
1875
1876 void shade_only_shadow(float i, float shadfac, float energy, out float outshadfac)
1877 {
1878         outshadfac = i*energy*(1.0 - shadfac);
1879 }
1880
1881 void shade_only_shadow_diffuse(float shadfac, vec3 rgb, vec4 diff, out vec4 outdiff)
1882 {
1883         outdiff = diff - vec4(rgb*shadfac, 0.0);
1884 }
1885
1886 void shade_only_shadow_specular(float shadfac, vec3 specrgb, vec4 spec, out vec4 outspec)
1887 {
1888         outspec = spec - vec4(specrgb*shadfac, 0.0);
1889 }
1890
1891 void test_shadowbuf(vec3 rco, sampler2DShadow shadowmap, mat4 shadowpersmat, float shadowbias, float inp, out float result)
1892 {
1893         if(inp <= 0.0) {
1894                 result = 0.0;
1895         }
1896         else {
1897                 vec4 co = shadowpersmat*vec4(rco, 1.0);
1898
1899                 //float bias = (1.5 - inp*inp)*shadowbias;
1900                 co.z -= shadowbias*co.w;
1901                 
1902                 if (co.w > 0.0 && co.x > 0.0 && co.x/co.w < 1.0 && co.y > 0.0 && co.y/co.w < 1.0)
1903                         result = shadow2DProj(shadowmap, co).x;
1904                 else
1905                         result = 1.0;
1906         }
1907 }
1908
1909 void test_shadowbuf_vsm(vec3 rco, sampler2D shadowmap, mat4 shadowpersmat, float shadowbias, float bleedbias, float inp, out float result)
1910 {
1911         if(inp <= 0.0) {
1912                 result = 0.0;
1913         }
1914         else {
1915                 vec4 co = shadowpersmat*vec4(rco, 1.0);
1916                 if (co.w > 0.0 && co.x > 0.0 && co.x/co.w < 1.0 && co.y > 0.0 && co.y/co.w < 1.0) {
1917                         vec2 moments = texture2DProj(shadowmap, co).rg;
1918                         float dist = co.z/co.w;
1919                         float p = 0.0;
1920                         
1921                         if(dist <= moments.x)
1922                                 p = 1.0;
1923
1924                         float variance = moments.y - (moments.x*moments.x);
1925                         variance = max(variance, shadowbias/10.0);
1926
1927                         float d = moments.x - dist;
1928                         float p_max = variance / (variance + d*d);
1929
1930                         // Now reduce light-bleeding by removing the [0, x] tail and linearly rescaling (x, 1]
1931                         p_max = clamp((p_max-bleedbias)/(1.0-bleedbias), 0.0, 1.0);
1932
1933                         result = max(p, p_max);
1934                 }
1935                 else {
1936                         result = 1.0;
1937                 }
1938         }
1939 }
1940
1941 void shade_light_texture(vec3 rco, sampler2D cookie, mat4 shadowpersmat, out vec4 result)
1942 {
1943
1944         vec4 co = shadowpersmat*vec4(rco, 1.0);
1945
1946         result = texture2DProj(cookie, co);
1947 }
1948
1949 void shade_exposure_correct(vec3 col, float linfac, float logfac, out vec3 outcol)
1950 {
1951         outcol = linfac*(1.0 - exp(col*logfac));
1952 }
1953
1954 void shade_mist_factor(vec3 co, float miststa, float mistdist, float misttype, float misi, out float outfac)
1955 {
1956         float fac, zcor;
1957
1958         zcor = (gl_ProjectionMatrix[3][3] == 0.0)? length(co): -co[2];
1959         
1960         fac = clamp((zcor-miststa)/mistdist, 0.0, 1.0);
1961         if(misttype == 0.0) fac *= fac;
1962         else if(misttype == 1.0);
1963         else fac = sqrt(fac);
1964
1965         outfac = 1.0 - (1.0-fac)*(1.0-misi);
1966 }
1967
1968 void shade_world_mix(vec3 hor, vec4 col, out vec4 outcol)
1969 {
1970         float fac = clamp(col.a, 0.0, 1.0);
1971         outcol = vec4(mix(hor, col.rgb, fac), col.a);
1972 }
1973
1974 void shade_alpha_opaque(vec4 col, out vec4 outcol)
1975 {
1976         outcol = vec4(col.rgb, 1.0);
1977 }
1978
1979 void shade_alpha_obcolor(vec4 col, vec4 obcol, out vec4 outcol)
1980 {
1981         outcol = vec4(col.rgb, col.a*obcol.a);
1982 }
1983
1984 /*********** NEW SHADER UTILITIES **************/
1985
1986 float fresnel_dielectric(vec3 Incoming, vec3 Normal, float eta)
1987 {
1988         /* compute fresnel reflectance without explicitly computing
1989          * the refracted direction */
1990         float c = abs(dot(Incoming, Normal));
1991         float g = eta * eta - 1.0 + c * c;
1992         float result;
1993
1994         if(g > 0.0) {
1995                 g = sqrt(g);
1996                 float A =(g - c)/(g + c);
1997                 float B =(c *(g + c)- 1.0)/(c *(g - c)+ 1.0);
1998                 result = 0.5 * A * A *(1.0 + B * B);
1999         }
2000         else {
2001                 result = 1.0;  /* TIR (no refracted component) */
2002         }
2003
2004         return result;
2005 }
2006
2007 float hypot(float x, float y)
2008 {
2009         return sqrt(x*x + y*y);
2010 }
2011
2012 /*********** NEW SHADER NODES ***************/
2013
2014 #define NUM_LIGHTS 3
2015
2016 /* bsdfs */
2017
2018 void node_bsdf_diffuse(vec4 color, float roughness, vec3 N, out vec4 result)
2019 {
2020         /* ambient light */
2021         vec3 L = vec3(0.2);
2022
2023         /* directional lights */
2024         for(int i = 0; i < NUM_LIGHTS; i++) {
2025                 vec3 light_position = gl_LightSource[i].position.xyz;
2026                 vec3 light_diffuse = gl_LightSource[i].diffuse.rgb;
2027
2028                 float bsdf = max(dot(N, light_position), 0.0);
2029                 L += light_diffuse*bsdf;
2030         }
2031
2032         result = vec4(L*color.rgb, 1.0);
2033 }
2034
2035 void node_bsdf_glossy(vec4 color, float roughness, vec3 N, out vec4 result)
2036 {
2037         /* ambient light */
2038         vec3 L = vec3(0.2);
2039
2040         /* directional lights */
2041         for(int i = 0; i < NUM_LIGHTS; i++) {
2042                 vec3 light_position = gl_LightSource[i].position.xyz;
2043                 vec3 H = gl_LightSource[i].halfVector.xyz;
2044                 vec3 light_diffuse = gl_LightSource[i].diffuse.rgb;
2045                 vec3 light_specular = gl_LightSource[i].specular.rgb;
2046
2047                 /* we mix in some diffuse so low roughness still shows up */
2048                 float bsdf = 0.5*pow(max(dot(N, H), 0.0), 1.0/roughness);
2049                 bsdf += 0.5*max(dot(N, light_position), 0.0);
2050                 L += light_specular*bsdf;
2051         }
2052
2053         result = vec4(L*color.rgb, 1.0);
2054 }
2055
2056 void node_bsdf_anisotropic(vec4 color, float roughness, float anisotropy, float rotation, vec3 N, vec3 T, out vec4 result)
2057 {
2058         node_bsdf_diffuse(color, 0.0, N, result);
2059 }
2060
2061 void node_bsdf_glass(vec4 color, float roughness, float ior, vec3 N, out vec4 result)
2062 {
2063         node_bsdf_diffuse(color, 0.0, N, result);
2064 }
2065
2066 void node_bsdf_translucent(vec4 color, vec3 N, out vec4 result)
2067 {
2068         node_bsdf_diffuse(color, 0.0, N, result);
2069 }
2070
2071 void node_bsdf_transparent(vec4 color, out vec4 result)
2072 {
2073         /* this isn't right */
2074         result.r = color.r;
2075         result.g = color.g;
2076         result.b = color.b;
2077         result.a = 0.0;
2078 }
2079
2080 void node_bsdf_velvet(vec4 color, float sigma, vec3 N, out vec4 result)
2081 {
2082         node_bsdf_diffuse(color, 0.0, N, result);
2083 }
2084
2085 void node_subsurface_scattering(vec4 color, float roughness, vec3 N, out vec4 result)
2086 {
2087         node_bsdf_diffuse(color, 0.0, N, result);
2088 }
2089
2090 /* emission */
2091
2092 void node_emission(vec4 color, float strength, vec3 N, out vec4 result)
2093 {
2094         result = color*strength;
2095 }
2096
2097 /* closures */
2098
2099 void node_mix_shader(float fac, vec4 shader1, vec4 shader2, out vec4 shader)
2100 {
2101         shader = mix(shader1, shader2, fac);
2102 }
2103
2104 void node_add_shader(vec4 shader1, vec4 shader2, out vec4 shader)
2105 {
2106         shader = shader1 + shader2;
2107 }
2108
2109 /* fresnel */
2110
2111 void node_fresnel(float ior, vec3 N, vec3 I, out float result)
2112 {
2113         float eta = max(ior, 0.00001);
2114         result = fresnel_dielectric(I, N, eta); //backfacing() ? 1.0/eta: eta);
2115 }
2116
2117 /* geometry */
2118
2119 void node_geometry(vec3 I, vec3 N, mat4 toworld,
2120         out vec3 position, out vec3 normal, out vec3 tangent,
2121         out vec3 true_normal, out vec3 incoming, out vec3 parametric,
2122         out float backfacing)
2123 {
2124         position = (toworld*vec4(I, 1.0)).xyz;
2125         normal = N;
2126         tangent = vec3(0.0);
2127         true_normal = N;
2128         incoming = I;
2129         parametric = vec3(0.0);
2130         backfacing = 0.0;
2131 }
2132
2133 void node_tex_coord(vec3 I, vec3 N, mat4 viewinvmat, mat4 obinvmat,
2134         vec3 attr_orco, vec3 attr_uv,
2135         out vec3 generated, out vec3 normal, out vec3 uv, out vec3 object,
2136         out vec3 camera, out vec3 window, out vec3 reflection)
2137 {
2138         generated = attr_orco;
2139         normal = normalize((obinvmat*(viewinvmat*vec4(N, 0.0))).xyz);
2140         uv = attr_uv;
2141         object = I;
2142         camera = I;
2143         window = gl_FragCoord.xyz;
2144         reflection = reflect(N, I);
2145
2146 }
2147
2148 /* textures */
2149
2150 void node_tex_gradient(vec3 co, out vec4 color, out float fac)
2151 {
2152         color = vec4(1.0);
2153         fac = 1.0;
2154 }
2155
2156 void node_tex_checker(vec3 co, vec4 color1, vec4 color2, float scale, out vec4 color, out float fac)
2157 {
2158         color = vec4(1.0);
2159         fac = 1.0;
2160 }
2161
2162 void node_tex_brick(vec3 co, vec4 color1, vec4 color2, vec4 mortar, float scale, float mortar_size, float bias, float brick_width, float row_height, out vec4 color, out float fac)
2163 {
2164         color = vec4(1.0);
2165         fac = 1.0;
2166 }
2167
2168 void node_tex_clouds(vec3 co, float size, out vec4 color, out float fac)
2169 {
2170         color = vec4(1.0);
2171         fac = 1.0;
2172 }
2173
2174 void node_tex_environment(vec3 co, sampler2D ima, out vec4 color)
2175 {
2176         float u = (atan(co.y, co.x) + M_PI)/(2.0*M_PI);
2177         float v = atan(co.z, hypot(co.x, co.y))/M_PI + 0.5;
2178
2179         color = texture2D(ima, vec2(u, v));
2180 }
2181
2182 void node_tex_environment_empty(vec3 co, out vec4 color)
2183 {
2184         color = vec4(0.0);
2185 }
2186
2187 void node_tex_image(vec3 co, sampler2D ima, out vec4 color, out float alpha)
2188 {
2189         color = texture2D(ima, co.xy);
2190         alpha = color.a;
2191 }
2192
2193 void node_tex_image_empty(vec3 co, out vec4 color, out float alpha)
2194 {
2195         color = vec4(0.0);
2196         alpha = 0.0;
2197 }
2198
2199 void node_tex_magic(vec3 p, float scale, float distortion, out vec4 color, out float fac)
2200 {
2201         color = vec4(1.0);
2202         fac = 1.0;
2203 }
2204
2205 void node_tex_musgrave(vec3 co, float scale, float detail, float dimension, float lacunarity, float offset, float gain, out vec4 color, out float fac)
2206 {
2207         color = vec4(1.0);
2208         fac = 1.0;
2209 }
2210
2211 void node_tex_noise(vec3 co, float scale, float detail, float distortion, out vec4 color, out float fac)
2212 {
2213         color = vec4(1.0);
2214         fac = 1.0;
2215 }
2216
2217 void node_tex_sky(vec3 co, out vec4 color)
2218 {
2219         color = vec4(1.0);
2220 }
2221
2222 void node_tex_voronoi(vec3 co, float scale, out vec4 color, out float fac)
2223 {
2224         color = vec4(1.0);
2225         fac = 1.0;
2226 }
2227
2228 void node_tex_wave(vec3 co, float scale, float distortion, float detail, float detail_scale, out vec4 color, out float fac)
2229 {
2230         color = vec4(1.0);
2231         fac = 1.0;
2232 }
2233
2234 /* light path */
2235
2236 void node_light_path(
2237         out float is_camera_ray,
2238         out float is_shadow_ray,
2239         out float is_diffuse_ray,
2240         out float is_glossy_ray,
2241         out float is_singular_ray,
2242         out float is_reflection_ray,
2243         out float is_transmission_ray,
2244         out float ray_length)
2245 {
2246         is_camera_ray = 1.0;
2247         is_shadow_ray = 0.0;
2248         is_diffuse_ray = 0.0;
2249         is_glossy_ray = 0.0;
2250         is_singular_ray = 0.0;
2251         is_reflection_ray = 0.0;
2252         is_transmission_ray = 0.0;
2253         ray_length = 1.0;
2254 }
2255
2256 void node_light_falloff(float strength, float tsmooth, out float quadratic, out float linear, out float constant)
2257 {
2258         quadratic = strength;
2259         linear = strength;
2260         constant = strength;
2261 }
2262
2263 void node_object_info(out vec3 location, out float object_index, out float material_index, out float random)
2264 {
2265         location = vec3(0.0);
2266         object_index = 0.0;
2267         material_index = 0.0;
2268         random = 0.0;
2269 }
2270
2271 void node_bump(float strength, float dist, float height, vec3 N, out vec3 result)
2272 {
2273         result = N;
2274 }
2275
2276 /* output */
2277
2278 void node_output_material(vec4 surface, vec4 volume, float displacement, out vec4 result)
2279 {
2280         result = surface;
2281 }
2282
2283 /* ********************** matcap style render ******************** */
2284
2285 void material_preview_matcap(vec4 color, sampler2D ima, vec3 N, out vec4 result)
2286 {
2287         vec2 tex;
2288
2289         if (N.z < 0.0) {
2290                 N.z = 0.0;
2291                 N = normalize(N);
2292         }
2293
2294         tex.x = 0.5 + 0.49 * N.x;
2295         tex.y = 0.5 + 0.49 * N.y;
2296         result = texture2D(ima, tex);
2297 }