Code refactor: add ProjectionTransform separate from regular Transform.
[blender.git] / intern / cycles / util / util_projection.h
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15  */
16
17 #ifndef __UTIL_PROJECTION_H__
18 #define __UTIL_PROJECTION_H__
19
20 #include "util/util_transform.h"
21
22 CCL_NAMESPACE_BEGIN
23
24 /* Data Types */
25
26 typedef struct ProjectionTransform {
27         float4 x, y, z, w; /* rows */
28
29 #ifndef __KERNEL_GPU__
30         ProjectionTransform()
31         {
32         }
33
34         explicit ProjectionTransform(const Transform& tfm)
35         : x(tfm.x),
36           y(tfm.y),
37           z(tfm.z),
38           w(tfm.w)
39         {
40         }
41 #endif
42 } ProjectionTransform;
43
44 typedef struct PerspectiveMotionTransform {
45         ProjectionTransform pre;
46         ProjectionTransform post;
47 } PerspectiveMotionTransform;
48
49 /* Functions */
50
51 ccl_device_inline float3 transform_perspective(const ProjectionTransform *t, const float3 a)
52 {
53         float4 b = make_float4(a.x, a.y, a.z, 1.0f);
54         float3 c = make_float3(dot(t->x, b), dot(t->y, b), dot(t->z, b));
55         float w = dot(t->w, b);
56
57         return (w != 0.0f)? c/w: make_float3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
58 }
59
60 ccl_device_inline float3 transform_perspective_direction(const ProjectionTransform *t, const float3 a)
61 {
62         float3 c = make_float3(
63                 a.x*t->x.x + a.y*t->x.y + a.z*t->x.z,
64                 a.x*t->y.x + a.y*t->y.y + a.z*t->y.z,
65                 a.x*t->z.x + a.y*t->z.y + a.z*t->z.z);
66
67         return c;
68 }
69
70 #ifndef __KERNEL_GPU__
71
72 ccl_device_inline ProjectionTransform projection_transpose(const ProjectionTransform& a)
73 {
74         ProjectionTransform t;
75
76         t.x.x = a.x.x; t.x.y = a.y.x; t.x.z = a.z.x; t.x.w = a.w.x;
77         t.y.x = a.x.y; t.y.y = a.y.y; t.y.z = a.z.y; t.y.w = a.w.y;
78         t.z.x = a.x.z; t.z.y = a.y.z; t.z.z = a.z.z; t.z.w = a.w.z;
79         t.w.x = a.x.w; t.w.y = a.y.w; t.w.z = a.z.w; t.w.w = a.w.w;
80
81         return t;
82 }
83
84 ccl_device_inline ProjectionTransform projection_inverse(const ProjectionTransform& a)
85 {
86         Transform t = {a.x, a.y, a.z, a.w};
87         t = transform_inverse(t);
88         return ProjectionTransform(t);
89 }
90
91 ccl_device_inline ProjectionTransform make_projection(
92         float a, float b, float c, float d,
93         float e, float f, float g, float h,
94         float i, float j, float k, float l,
95         float m, float n, float o, float p)
96 {
97         ProjectionTransform t;
98
99         t.x.x = a; t.x.y = b; t.x.z = c; t.x.w = d;
100         t.y.x = e; t.y.y = f; t.y.z = g; t.y.w = h;
101         t.z.x = i; t.z.y = j; t.z.z = k; t.z.w = l;
102         t.w.x = m; t.w.y = n; t.w.z = o; t.w.w = p;
103
104         return t;
105 }
106 ccl_device_inline ProjectionTransform projection_identity()
107 {
108         return make_projection(
109                 1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f,
110                 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f,
111                 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f,
112                 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
113 }
114
115 ccl_device_inline ProjectionTransform operator*(const ProjectionTransform& a, const ProjectionTransform& b)
116 {
117         ProjectionTransform c = projection_transpose(b);
118         ProjectionTransform t;
119
120         t.x = make_float4(dot(a.x, c.x), dot(a.x, c.y), dot(a.x, c.z), dot(a.x, c.w));
121         t.y = make_float4(dot(a.y, c.x), dot(a.y, c.y), dot(a.y, c.z), dot(a.y, c.w));
122         t.z = make_float4(dot(a.z, c.x), dot(a.z, c.y), dot(a.z, c.z), dot(a.z, c.w));
123         t.w = make_float4(dot(a.w, c.x), dot(a.w, c.y), dot(a.w, c.z), dot(a.w, c.w));
124
125         return t;
126 }
127
128 ccl_device_inline ProjectionTransform operator*(const ProjectionTransform& a, const Transform& b)
129 {
130         return a * ProjectionTransform(b);
131 }
132
133 ccl_device_inline ProjectionTransform operator*(const Transform& a, const ProjectionTransform& b)
134 {
135         return ProjectionTransform(a) * b;
136 }
137
138 ccl_device_inline void print_projection(const char *label, const ProjectionTransform& t)
139 {
140         print_float4(label, t.x);
141         print_float4(label, t.y);
142         print_float4(label, t.z);
143         print_float4(label, t.w);
144         printf("\n");
145 }
146
147 ccl_device_inline ProjectionTransform projection_perspective(float fov, float n, float f)
148 {
149         ProjectionTransform persp = make_projection(
150                 1, 0, 0, 0,
151                 0, 1, 0, 0,
152                 0, 0, f / (f - n), -f*n / (f - n),
153                 0, 0, 1, 0);
154
155         float inv_angle = 1.0f/tanf(0.5f*fov);
156
157         Transform scale = transform_scale(inv_angle, inv_angle, 1);
158
159         return scale * persp;
160 }
161
162 ccl_device_inline ProjectionTransform projection_orthographic(float znear, float zfar)
163 {
164         Transform t =
165                 transform_scale(1.0f, 1.0f, 1.0f / (zfar-znear)) *
166                 transform_translate(0.0f, 0.0f, -znear);
167
168         return ProjectionTransform(t);
169 }
170
171 #endif /* __KERNEL_GPU__ */
172
173 CCL_NAMESPACE_END
174
175 #endif /* __UTIL_PROJECTION_H__ */
176