svn merge ^/trunk/blender -r47325:47381
[blender.git] / intern / cycles / kernel / osl / bsdf_oren_nayar.cpp
1 /*
2  * Copyright 2011, Blender Foundation.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
6  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
7  * of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
16  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
17  */
18
19 #include <OpenImageIO/fmath.h>
20 #include <OSL/genclosure.h>
21 #include "osl_closures.h"
22
23 CCL_NAMESPACE_BEGIN
24
25 using namespace OSL;
26
27
28 class OrenNayarClosure: public BSDFClosure {
29 public:
30         Vec3 m_N;
31         float m_sigma;
32         float m_a, m_b;
33
34         OrenNayarClosure(): BSDFClosure(Labels::DIFFUSE) {}
35
36         void setup() {
37                 m_sigma = clamp(m_sigma, 0.0f, 1.0f);
38                 
39                 float div = 1.0f / (M_PI + ((3.0f * M_PI - 4.0f) / 6.0f) * m_sigma);
40
41                 m_a =    1.0f * div;
42                 m_b = m_sigma * div;
43         }
44
45         bool mergeable(const ClosurePrimitive* other) const {
46                 const OrenNayarClosure* comp = static_cast<const OrenNayarClosure*>(other);
47                 return
48                         m_N == comp->m_N &&
49                         m_sigma == comp->m_sigma &&
50                         BSDFClosure::mergeable(other);
51         }
52
53         size_t memsize() const {
54                 return sizeof(*this);
55         }
56
57         const char* name() const {
58                 return "oren_nayar";
59         }
60
61         void print_on(std::ostream& out) const {
62                 out << name() << " (";
63                 out << "(" << m_N[0] << ", " << m_N[1] << ", " << m_N[2] << "), ";
64                 out << m_sigma;
65                 out << ")";
66         }
67
68         float albedo(const Vec3& omega_out) const {
69                 return 1.0f;
70         }
71
72         Color3 eval_reflect(const Vec3& omega_out, const Vec3& omega_in, float& pdf) const {
73                 if (m_N.dot(omega_in) > 0.0f) {
74                         pdf = float(0.5 * M_1_PI);
75                         float is = get_intensity(m_N, omega_out, omega_in);
76                         return Color3(is, is, is);
77                 }
78                 else {
79                         pdf = 0.0f;
80                         return Color3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
81                 }
82         }
83
84         Color3 eval_transmit(const Vec3& omega_out, const Vec3& omega_in, float& pdf) const {
85                 return Color3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
86         }
87
88         ustring sample(
89                 const Vec3& Ng,
90                 const Vec3& omega_out, const Vec3& domega_out_dx, const Vec3& domega_out_dy,
91                 float randu, float randv,
92                 Vec3& omega_in, Vec3& domega_in_dx, Vec3& domega_in_dy,
93                 float& pdf, Color3& eval
94         ) const {
95                 sample_uniform_hemisphere (m_N, omega_out, randu, randv, omega_in, pdf);
96
97                 if (Ng.dot(omega_in) > 0.0f) {
98                         float is = get_intensity(m_N, omega_out, omega_in);
99                         eval.setValue(is, is, is);
100
101                         // TODO: find a better approximation for the bounce
102                         domega_in_dx = (2.0f * m_N.dot(domega_out_dx)) * m_N - domega_out_dx;
103                         domega_in_dy = (2.0f * m_N.dot(domega_out_dy)) * m_N - domega_out_dy;
104                         domega_in_dx *= 125.0f;
105                         domega_in_dy *= 125.0f;
106                 }
107                 else {
108                         pdf = 0.0f;
109                 }
110
111                 return Labels::REFLECT;
112         }
113
114 private:
115         float get_intensity(Vec3 const& n, Vec3 const& v, Vec3 const& l) const {
116                 float nl = max(n.dot(l), 0.0f);
117                 float nv = max(n.dot(v), 0.0f);
118                 float t = l.dot(v) - nl * nv;
119                 
120                 if(t > 0.0f) {
121                         t /= max(nl, vl) + 1e-8f;
122                 }
123                 return nl * (m_a + m_b * t);
124         }
125 };
126
127 ClosureParam bsdf_oren_nayar_params[] = {
128         CLOSURE_VECTOR_PARAM    (OrenNayarClosure, m_N),
129         CLOSURE_FLOAT_PARAM             (OrenNayarClosure, m_sigma),
130         CLOSURE_STRING_KEYPARAM ("label"),
131         CLOSURE_FINISH_PARAM    (OrenNayarClosure)
132 };
133
134 CLOSURE_PREPARE(bsdf_oren_nayar_prepare, OrenNayarClosure)
135
136
137 CCL_NAMESPACE_END