* Point density texture works again
[blender.git] / source / blender / render / intern / source / volumetric.c
1 /**
2  *
3  * ***** BEGIN GPL LICENSE BLOCK *****
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License
7  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
8  * of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
17  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
18  *
19  * The Original Code is Copyright (C) 2001-2002 by NaN Holding BV.
20  * All rights reserved.
21  *
22  * The Original Code is: all of this file.
23  *
24  * Contributor(s): Matt Ebb, Raul Fernandez Hernandez (Farsthary)
25  *
26  * ***** END GPL LICENSE BLOCK *****
27  */
28
29 #include <math.h>
30 #include <stdlib.h>
31 #include <string.h>
32 #include <float.h>
33
34 #include "MEM_guardedalloc.h"
35
36 #include "BLI_blenlib.h"
37 #include "BLI_arithb.h"
38 #include "BLI_rand.h"
39 #include "BLI_voxel.h"
40
41 #include "RE_shader_ext.h"
42 #include "RE_raytrace.h"
43
44 #include "DNA_material_types.h"
45 #include "DNA_group_types.h"
46 #include "DNA_lamp_types.h"
47
48 #include "BKE_global.h"
49
50 #include "render_types.h"
51 #include "pixelshading.h"
52 #include "shading.h"
53 #include "texture.h"
54 #include "volumetric.h"
55
56 #if defined( _MSC_VER ) && !defined( __cplusplus )
57 # define inline __inline
58 #endif // defined( _MSC_VER ) && !defined( __cplusplus )
59
60 /* ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ */
61 /* defined in pipeline.c, is hardcopy of active dynamic allocated Render */
62 /* only to be used here in this file, it's for speed */
63 extern struct Render R;
64 /* ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ */
65
66 static int vol_backface_intersect_check(Isect *is, int ob, RayFace *face)
67 {
68         VlakRen *vlr = (VlakRen *)face;
69         
70         /* only consider faces away, so overlapping layers
71          * of foward facing geometry don't cause the ray to stop */
72         return (INPR(is->vec, vlr->n) < 0.0f);
73 }
74
75 /* TODO: Box or sphere intersection types could speed things up */
76 static int vol_get_bounds(ShadeInput *shi, float *co, float *vec, float *hitco, Isect *isect, int intersect_type, int checkfunc)
77 {
78         float maxsize = RE_ray_tree_max_size(R.raytree);
79         int intersected=0;
80
81         /* TODO: use object's bounding box to calculate max size */
82         VECCOPY(isect->start, co);
83         isect->end[0] = co[0] + vec[0] * maxsize;
84         isect->end[1] = co[1] + vec[1] * maxsize;
85         isect->end[2] = co[2] + vec[2] * maxsize;
86         
87         isect->mode= RE_RAY_MIRROR;
88         isect->oborig= RAY_OBJECT_SET(&R, shi->obi);
89         isect->face_last= NULL;
90         isect->ob_last= 0;
91         isect->lay= -1;
92         
93         if (intersect_type == VOL_BOUNDS_DEPTH) isect->faceorig= (RayFace*)shi->vlr;
94         else if (intersect_type == VOL_BOUNDS_SS) isect->faceorig= NULL;
95         
96         intersected = RE_ray_tree_intersect(R.raytree, isect);
97         
98         if(intersected)
99         {
100                 float isvec[3];
101
102                 VECCOPY(isvec, isect->vec);
103                 hitco[0] = isect->start[0] + isect->labda*isvec[0];
104                 hitco[1] = isect->start[1] + isect->labda*isvec[1];
105                 hitco[2] = isect->start[2] + isect->labda*isvec[2];
106                 
107                 return 1;
108         } else {
109                 return 0;
110         }
111 }
112
113 float vol_get_stepsize(struct ShadeInput *shi, int context)
114 {
115         if (shi->mat->vol.stepsize_type == MA_VOL_STEP_RANDOMIZED) {
116                 /* range between 0.75 and 1.25 */
117                 const float rnd = 0.5f * BLI_thread_frand(shi->thread) + 0.75f;
118         
119                 if (context == STEPSIZE_VIEW)
120                         return shi->mat->vol.stepsize * rnd;
121                 else if (context == STEPSIZE_SHADE)
122                         return shi->mat->vol.shade_stepsize * rnd;
123         }
124         else {  // MA_VOL_STEP_CONSTANT
125                 
126                 if (context == STEPSIZE_VIEW)
127                         return shi->mat->vol.stepsize;
128                 else if (context == STEPSIZE_SHADE)
129                         return shi->mat->vol.shade_stepsize;
130         }
131         
132         return shi->mat->vol.stepsize;
133 }
134
135 static float vol_get_depth_cutoff(struct ShadeInput *shi)
136 {
137         return shi->mat->vol.depth_cutoff;
138 }
139
140 /* trilinear interpolation */
141 static void vol_get_precached_scattering(ShadeInput *shi, float *scatter_col, float *co)
142 {
143         VolumePrecache *vp = shi->obi->volume_precache;
144         float bbmin[3], bbmax[3], dim[3];
145         float sample_co[3];
146         
147         if (!vp) return;
148         
149         /* convert input coords to 0.0, 1.0 */
150         VECCOPY(bbmin, shi->obi->obr->boundbox[0]);
151         VECCOPY(bbmax, shi->obi->obr->boundbox[1]);
152         VecSubf(dim, bbmax, bbmin);
153
154         sample_co[0] = ((co[0] - bbmin[0]) / dim[0]);
155         sample_co[1] = ((co[1] - bbmin[1]) / dim[1]);
156         sample_co[2] = ((co[2] - bbmin[2]) / dim[2]);
157
158         scatter_col[0] = voxel_sample_trilinear(vp->data_r, vp->res, sample_co);
159         scatter_col[1] = voxel_sample_trilinear(vp->data_g, vp->res, sample_co);
160         scatter_col[2] = voxel_sample_trilinear(vp->data_b, vp->res, sample_co);
161 }
162
163 float vol_get_density(struct ShadeInput *shi, float *co)
164 {
165         float density = shi->mat->vol.density;
166         float density_scale = shi->mat->vol.density_scale;
167         float col[3] = {0.0, 0.0, 0.0};
168         
169         do_volume_tex(shi, co, MAP_DENSITY, col, &density);
170         
171         return density * density_scale;
172 }
173
174 /* scattering multiplier, values above 1.0 are non-physical, 
175  * but can be useful to tweak lighting */
176 float vol_get_scattering_fac(ShadeInput *shi, float *co)
177 {
178         float scatter = shi->mat->vol.scattering;
179         float col[3] = {0.0, 0.0, 0.0};
180         
181         do_volume_tex(shi, co, MAP_SCATTERING, col, &scatter);
182         
183         return scatter;
184 }
185
186 /* compute emission component, amount of radiance to add per segment
187  * can be textured with 'emit' */
188 void vol_get_emission(ShadeInput *shi, float *emission_col, float *co, float density)
189 {
190         float emission = shi->mat->vol.emission;
191         VECCOPY(emission_col, shi->mat->vol.emission_col);
192         
193         do_volume_tex(shi, co, MAP_EMISSION+MAP_EMISSION_COL, emission_col, &emission);
194         
195         emission_col[0] = emission_col[0] * emission * density;
196         emission_col[1] = emission_col[1] * emission * density;
197         emission_col[2] = emission_col[2] * emission * density;
198 }
199
200 void vol_get_absorption(ShadeInput *shi, float *absorb_col, float *co)
201 {
202         float absorption = shi->mat->vol.absorption;
203         VECCOPY(absorb_col, shi->mat->vol.absorption_col);
204         
205         do_volume_tex(shi, co, MAP_ABSORPTION+MAP_ABSORPTION_COL, absorb_col, &absorption);
206         
207         absorb_col[0] = (1.0f - absorb_col[0]) * absorption;
208         absorb_col[1] = (1.0f - absorb_col[1]) * absorption;
209         absorb_col[2] = (1.0f - absorb_col[2]) * absorption;
210 }
211
212
213 /* phase function - determines in which directions the light 
214  * is scattered in the volume relative to incoming direction 
215  * and view direction */
216 float vol_get_phasefunc(ShadeInput *shi, short phasefunc_type, float g, float *w, float *wp)
217 {
218         const float costheta = Inpf(w, wp);
219         const float scale = M_PI;
220         
221         /*
222          * Scale constant is required, since Blender's shading system doesn't normalise for
223          * energy conservation - eg. scaling by 1/pi for a lambert shader.
224          * This makes volumes darker than other solid objects, for the same lighting intensity.
225          * To correct this, scale up the phase function values
226          * until Blender's shading system supports this better. --matt
227          */
228         
229         switch (phasefunc_type) {
230                 case MA_VOL_PH_MIEHAZY:
231                         return scale * (0.5f + 4.5f * powf(0.5 * (1.f + costheta), 8.f)) / (4.f*M_PI);
232                 case MA_VOL_PH_MIEMURKY:
233                         return scale * (0.5f + 16.5f * powf(0.5 * (1.f + costheta), 32.f)) / (4.f*M_PI);
234                 case MA_VOL_PH_RAYLEIGH:
235                         return scale * 3.f/(16.f*M_PI) * (1 + costheta * costheta);
236                 case MA_VOL_PH_HG:
237                         return scale * (1.f / (4.f * M_PI) * (1.f - g*g) / powf(1.f + g*g - 2.f * g * costheta, 1.5f));
238                 case MA_VOL_PH_SCHLICK:
239                 {
240                         const float k = 1.55f * g - .55f * g * g * g;
241                         const float kcostheta = k * costheta;
242                         return scale * (1.f / (4.f * M_PI) * (1.f - k*k) / ((1.f - kcostheta) * (1.f - kcostheta)));
243                 }
244                 case MA_VOL_PH_ISOTROPIC:
245                 default:
246                         return scale * (1.f / (4.f * M_PI));
247         }
248 }
249
250 /* Compute attenuation, otherwise known as 'optical thickness', extinction, or tau.
251  * Used in the relationship Transmittance = e^(-attenuation)
252  */
253 void vol_get_attenuation(ShadeInput *shi, float *tau, float *co, float *endco, float density, float stepsize)
254 {
255         /* input density = density at co */
256         float absorb_col[3];
257         int s, nsteps;
258         float step_vec[3], step_sta[3], step_end[3];
259         const float dist = VecLenf(co, endco);
260
261         vol_get_absorption(shi, absorb_col, co);
262
263         nsteps = (int)((dist / stepsize) + 0.5);
264         
265         /* trigger for recalculating density */
266         if (density < -0.001f) density = vol_get_density(shi, co);
267         
268         if (nsteps == 1) {
269                 /* homogenous volume within the sampled distance */
270                 tau[0] = tau[1] = tau[2] = dist * density;
271                 
272                 VecMulVecf(tau, tau, absorb_col);
273                 return;
274         } else {
275                 tau[0] = tau[1] = tau[2] = 0.0;
276         }
277         
278         VecSubf(step_vec, endco, co);
279         VecMulf(step_vec, 1.0f / nsteps);
280         
281         VecCopyf(step_sta, co);
282         VecAddf(step_end, step_sta, step_vec);
283         
284         for (s = 0;  s < nsteps; s++) {
285                 if (s > 0)
286                         density = vol_get_density(shi, step_sta);
287                 
288                 tau[0] += stepsize * density;
289                 tau[1] += stepsize * density;
290                 tau[2] += stepsize * density;
291                 
292                 if (s < nsteps-1) {
293                         VECCOPY(step_sta, step_end);
294                         VecAddf(step_end, step_end, step_vec);
295                 }
296         }
297         VecMulVecf(tau, tau, absorb_col);
298 }
299
300 void vol_shade_one_lamp(struct ShadeInput *shi, float *co, LampRen *lar, float *lacol, float stepsize, float density)
301 {
302         float visifac, lv[3], lampdist;
303         float tau[3], tr[3]={1.0,1.0,1.0};
304         float hitco[3], *atten_co;
305         float p;
306         float scatter_fac;
307         float shade_stepsize = vol_get_stepsize(shi, STEPSIZE_SHADE);
308         
309         if (lar->mode & LA_LAYER) if((lar->lay & shi->obi->lay)==0) return;
310         if ((lar->lay & shi->lay)==0) return;
311         if (lar->energy == 0.0) return;
312         
313         visifac= lamp_get_visibility(lar, co, lv, &lampdist);
314         if(visifac==0.0f) return;
315
316         lacol[0] = lar->r;
317         lacol[1] = lar->g;
318         lacol[2] = lar->b;
319         
320         if(lar->mode & LA_TEXTURE) {
321                 shi->osatex= 0;
322                 do_lamp_tex(lar, lv, shi, lacol, LA_TEXTURE);
323         }
324
325         VecMulf(lacol, visifac*lar->energy);
326
327         if (ELEM(lar->type, LA_SUN, LA_HEMI))
328                 VECCOPY(lv, lar->vec);
329         VecMulf(lv, -1.0f);
330         
331         p = vol_get_phasefunc(shi, shi->mat->vol.phasefunc_type, shi->mat->vol.phasefunc_g, shi->view, lv);
332         VecMulf(lacol, p);
333         
334         if (shi->mat->vol.shade_type != MA_VOL_SHADE_NONE) {
335                 Isect is;
336                 
337                 /* find minimum of volume bounds, or lamp coord */
338                 if (vol_get_bounds(shi, co, lv, hitco, &is, VOL_BOUNDS_SS, 0)) {
339                         float dist = VecLenf(co, hitco);
340                         VlakRen *vlr = (VlakRen *)is.face;
341                         
342                         /* simple internal shadowing */
343                         if (vlr->mat->material_type == MA_TYPE_SURFACE) {
344                                 lacol[0] = lacol[1] = lacol[2] = 0.0f;
345                                 return;
346                         }
347
348                         if (ELEM(lar->type, LA_SUN, LA_HEMI))
349                                 atten_co = hitco;
350                         else if ( lampdist < dist ) {
351                                 atten_co = lar->co;
352                         } else
353                                 atten_co = hitco;
354                         
355                         vol_get_attenuation(shi, tau, co, atten_co, density, shade_stepsize);
356                         tr[0] = exp(-tau[0]);
357                         tr[1] = exp(-tau[1]);
358                         tr[2] = exp(-tau[2]);
359                         
360                         VecMulVecf(lacol, lacol, tr);
361                 }
362                 else {
363                         /* Point is on the outside edge of the volume,
364                          * therefore no attenuation, full transmission.
365                          * Radiance from lamp remains unchanged */
366                 }
367         }
368         
369         scatter_fac = vol_get_scattering_fac(shi, co);
370         VecMulf(lacol, scatter_fac);
371 }
372
373 /* single scattering only for now */
374 void vol_get_scattering(ShadeInput *shi, float *scatter, float *co, float stepsize, float density)
375 {
376         ListBase *lights;
377         GroupObject *go;
378         LampRen *lar;
379         float col[3] = {0.f, 0.f, 0.f};
380         
381         lights= get_lights(shi);
382         for(go=lights->first; go; go= go->next)
383         {
384                 float lacol[3] = {0.f, 0.f, 0.f};
385                 lar= go->lampren;
386                 
387                 if (lar) {
388                         vol_shade_one_lamp(shi, co, lar, lacol, stepsize, density);
389                         VecAddf(col, col, lacol);
390                 }
391         }
392         
393         VECCOPY(scatter, col);
394 }
395
396         
397 /*
398 The main volumetric integrator, using an emission/absorption/scattering model.
399
400 Incoming radiance = 
401
402 outgoing radiance from behind surface * beam transmittance/attenuation
403 + added radiance from all points along the ray due to participating media
404         --> radiance for each segment = 
405                 (radiance added by scattering + radiance added by emission) * beam transmittance/attenuation
406
407 -- To find transmittance:
408         compute optical thickness with tau (perhaps involving monte carlo integration)
409         transmittance = exp(-tau)
410         
411 -- To find radiance from segments along the way:
412         find radiance for one step: 
413         - loop over lights and weight by phase function
414 */
415 static void volumeintegrate(struct ShadeInput *shi, float *col, float *co, float *endco)
416 {
417         float tr[3] = {1.0f, 1.0f, 1.0f};
418         float radiance[3] = {0.f, 0.f, 0.f}, d_radiance[3] = {0.f, 0.f, 0.f};
419         float stepsize = vol_get_stepsize(shi, STEPSIZE_VIEW);
420         int nsteps, s;
421         float tau[3], emit_col[3], scatter_col[3] = {0.0, 0.0, 0.0};
422         float stepvec[3], step_sta[3], step_end[3], step_mid[3];
423         float density = vol_get_density(shi, co);
424         const float depth_cutoff = vol_get_depth_cutoff(shi);
425         
426         /* multiply col_behind with beam transmittance over entire distance */
427         vol_get_attenuation(shi, tau, co, endco, density, stepsize);
428         tr[0] *= exp(-tau[0]);
429         tr[1] *= exp(-tau[1]);
430         tr[2] *= exp(-tau[2]);
431         VecMulVecf(radiance, tr, col);  
432         tr[0] = tr[1] = tr[2] = 1.0f;
433         
434         /* ray marching */
435         nsteps = (int)((VecLenf(co, endco) / stepsize) + 0.5);
436         
437         VecSubf(stepvec, endco, co);
438         VecMulf(stepvec, 1.0f / nsteps);
439         VecCopyf(step_sta, co);
440         VecAddf(step_end, step_sta, stepvec);
441         
442         /* get radiance from all points along the ray due to participating media */
443         for (s = 0; s < nsteps; s++) {
444
445                 if (s > 0) density = vol_get_density(shi, step_sta);
446                 
447                 /* there's only any use in shading here if there's actually some density to shade! */
448                 if (density > 0.01f) {
449                 
450                         /* transmittance component (alpha) */
451                         vol_get_attenuation(shi, tau, step_sta, step_end, density, stepsize);
452                         tr[0] *= exp(-tau[0]);
453                         tr[1] *= exp(-tau[1]);
454                         tr[2] *= exp(-tau[2]);
455                         
456                         step_mid[0] = step_sta[0] + (stepvec[0] * 0.5);
457                         step_mid[1] = step_sta[1] + (stepvec[1] * 0.5);
458                         step_mid[2] = step_sta[2] + (stepvec[2] * 0.5);
459                 
460                         /* incoming light via emission or scattering (additive) */
461                         vol_get_emission(shi, emit_col, step_mid, density);
462                         
463                         if (using_lightcache(shi->mat)) {
464                                 vol_get_precached_scattering(shi, scatter_col, step_mid);
465                         } else
466                                 vol_get_scattering(shi, scatter_col, step_mid, stepsize, density);
467                                                 
468                         VecMulf(scatter_col, density);
469                         VecAddf(d_radiance, emit_col, scatter_col);
470                         
471                         /*   Lv += Tr * (Lve() + Ld) */
472                         VecMulVecf(d_radiance, tr, d_radiance);
473                         VecMulf(d_radiance, stepsize);
474                         
475                         VecAddf(radiance, radiance, d_radiance);        
476                 }
477
478                 VecCopyf(step_sta, step_end);
479                 VecAddf(step_end, step_end, stepvec);
480                 
481                 /* luminance rec. 709 */
482                 if ((0.2126*tr[0] + 0.7152*tr[1] + 0.0722*tr[2]) < depth_cutoff) break; 
483         }
484         
485         VecCopyf(col, radiance);
486         col[3] = 1.0f -(tr[0] + tr[1] + tr[2]) * 0.333f;
487 }
488
489 static void shade_intersection(ShadeInput *shi, float *col, Isect *is)
490 {
491         ShadeInput shi_new;
492         ShadeResult shr_new;
493         
494         memset(&shi_new, 0, sizeof(ShadeInput)); 
495         
496         shi_new.mask= shi->mask;
497         shi_new.osatex= shi->osatex;
498         shi_new.thread= shi->thread;
499         shi_new.depth = shi->depth + 1;
500         shi_new.volume_depth= shi->volume_depth + 1;
501         shi_new.xs= shi->xs;
502         shi_new.ys= shi->ys;
503         shi_new.lay= shi->lay;
504         shi_new.passflag= SCE_PASS_COMBINED; /* result of tracing needs no pass info */
505         shi_new.combinedflag= 0xFFFFFF;          /* ray trace does all options */
506         shi_new.light_override= shi->light_override;
507         shi_new.mat_override= shi->mat_override;
508         
509         VECCOPY(shi_new.camera_co, is->start);
510         
511         memset(&shr_new, 0, sizeof(ShadeResult));
512
513         /* hardcoded limit of 100 for now - prevents problems in weird geometry */
514         if (shi->volume_depth < 100) {
515                 shade_ray(is, &shi_new, &shr_new);
516         }
517         
518         col[0] = shr_new.combined[0];
519         col[1] = shr_new.combined[1];
520         col[2] = shr_new.combined[2];
521         col[3] = shr_new.alpha;
522 }
523
524 static void vol_trace_behind(ShadeInput *shi, VlakRen *vlr, float *co, float *col)
525 {
526         Isect isect;
527         float maxsize = RE_ray_tree_max_size(R.raytree);
528
529         VECCOPY(isect.start, co);
530         isect.end[0] = isect.start[0] + shi->view[0] * maxsize;
531         isect.end[1] = isect.start[1] + shi->view[1] * maxsize;
532         isect.end[2] = isect.start[2] + shi->view[2] * maxsize;
533
534         isect.faceorig= (RayFace *)vlr;
535         
536         isect.mode= RE_RAY_MIRROR;
537         isect.oborig= RAY_OBJECT_SET(&R, shi->obi);
538         isect.face_last= NULL;
539         isect.ob_last= 0;
540         isect.lay= -1;
541         
542         /* check to see if there's anything behind the volume, otherwise shade the sky */
543         if(RE_ray_tree_intersect(R.raytree, &isect)) {
544                 shade_intersection(shi, col, &isect);
545         } else {
546                 shadeSkyView(col, co, shi->view, NULL, shi->thread);
547                 shadeSunView(col, shi->view);
548         }
549 }
550
551 /* the main entry point for volume shading */
552 static void volume_trace(struct ShadeInput *shi, struct ShadeResult *shr, int inside_volume)
553 {
554         float hitco[3], col[4] = {0.f,0.f,0.f,0.f};
555         int trace_behind = 1;
556         Isect is;
557
558         /* check for shading an internal face a volume object directly */
559         if (inside_volume == VOL_SHADE_INSIDE) {
560                 trace_behind = 0;
561         }
562         if (inside_volume == VOL_SHADE_OUTSIDE) {
563                 if (shi->flippednor)
564                         inside_volume = VOL_SHADE_INSIDE;
565         }
566
567         if (inside_volume == VOL_SHADE_INSIDE) {
568                 
569                 if (trace_behind) {
570                         /* trace behind the volume object */
571                         vol_trace_behind(shi, shi->vlr, shi->co, col);
572                 } else {
573                         /* we're tracing through the volume between the camera 
574                          * and a solid surface, so use that pre-shaded radiance */
575                         QUATCOPY(col, shr->combined);
576                 }
577                 
578                 /* shade volume from 'camera' to 1st hit point */
579                 volumeintegrate(shi, col, shi->camera_co, shi->co);
580                 
581                 VecCopyf(shr->combined, col);
582                 
583                 if (shi->mat->vol.shadeflag & MA_VOL_USEALPHA) {
584                         if (col[3] > 1.0f)
585                                 col[3] = 1.0f;
586                 }
587                 else
588                         col[3] = 1.0f;
589                 shr->combined[3] = col[3];
590                 shr->alpha = col[3];
591                 
592                 VECCOPY(shr->diff, shr->combined);
593         }
594         /* trace to find a backface, the other side bounds of the volume */
595         /* (ray intersect ignores front faces here) */
596         else if (vol_get_bounds(shi, shi->co, shi->view, hitco, &is, VOL_BOUNDS_DEPTH, 0)) {
597                 VlakRen *vlr = (VlakRen *)is.face;
598                 
599                 /* if it's another face in the same material */
600                 if (vlr->mat == shi->mat) {
601                         /* trace behind the 2nd (raytrace) hit point */
602                         vol_trace_behind(shi, (VlakRen *)is.face, hitco, col);
603                 } else {
604                         shade_intersection(shi, col, &is);
605                 }
606         
607                 /* shade volume from 1st hit point to 2nd hit point */
608                 volumeintegrate(shi, col, shi->co, hitco);
609                 
610                 VecCopyf(shr->combined, col);
611                 
612                 if (shi->mat->vol.shadeflag & MA_VOL_USEALPHA) {
613                         if (col[3] > 1.0f)
614                                 col[3] = 1.0f;
615                 }
616                 else
617                         col[3] = 1.0f;
618                 shr->combined[3] = col[3];
619                 shr->alpha = col[3];
620                 
621                 VECCOPY(shr->diff, shr->combined);
622         }
623         else {
624                 shr->combined[0] = 0.0f;
625                 shr->combined[1] = 0.0f;
626                 shr->combined[2] = 0.0f;
627                 shr->combined[3] = shr->alpha =  1.0f;
628         }
629 }
630
631 /* Traces a shadow through the object, 
632  * pretty much gets the transmission over a ray path */
633 void shade_volume_shadow(struct ShadeInput *shi, struct ShadeResult *shr, struct Isect *last_is)
634 {
635         float hitco[3];
636         float tr[3] = {1.0,1.0,1.0};
637         float tau[3] = {0.0,0.0,0.0};
638         Isect is;
639         float shade_stepsize = vol_get_stepsize(shi, STEPSIZE_SHADE);
640
641         memset(shr, 0, sizeof(ShadeResult));
642         
643         /* if 1st hit normal is facing away from the camera, 
644          * then we're inside the volume already. */
645         if (shi->flippednor) {
646         
647                 vol_get_attenuation(shi, tau, last_is->start, shi->co, -1.0f, shade_stepsize);
648                 tr[0] = exp(-tau[0]);
649                 tr[1] = exp(-tau[1]);
650                 tr[2] = exp(-tau[2]);
651                 
652                 
653                 VecCopyf(shr->combined, tr);
654                 
655                 shr->combined[3] = 1.0f -(tr[0] + tr[1] + tr[2]) * 0.333f;
656                 shr->alpha = shr->combined[3];
657         }
658         /* trace to find a backface, the other side bounds of the volume */
659         /* (ray intersect ignores front faces here) */
660         else if (vol_get_bounds(shi, shi->co, shi->view, hitco, &is, VOL_BOUNDS_DEPTH, 0)) {
661                 
662                 vol_get_attenuation(shi, tau, shi->co, hitco, -1.0f, shade_stepsize);
663                 tr[0] = exp(-tau[0]);
664                 tr[1] = exp(-tau[1]);
665                 tr[2] = exp(-tau[2]);
666                 
667                 VecCopyf(shr->combined, tr);
668                 
669                 shr->combined[3] = 1.0f -(tr[0] + tr[1] + tr[2]) * 0.333f;
670                 shr->alpha = shr->combined[3];
671
672         }
673         else {
674                 shr->combined[0] = 0.0f;
675                 shr->combined[1] = 0.0f;
676                 shr->combined[2] = 0.0f;
677                 shr->combined[3] = shr->alpha =  0.0f;
678         }
679 }
680
681
682 /* delivers a fully filled in ShadeResult, for all passes */
683 void shade_volume_outside(ShadeInput *shi, ShadeResult *shr)
684 {
685         memset(shr, 0, sizeof(ShadeResult));
686         
687         volume_trace(shi, shr, VOL_SHADE_OUTSIDE);
688 }
689
690
691 void shade_volume_inside(ShadeInput *shi, ShadeResult *shr)
692 {
693         MatInside *m;
694         Material *mat_backup;
695         
696         if (BLI_countlist(&R.render_volumes_inside) == 0) return;
697         
698         mat_backup = shi->mat;
699         
700 //      for (m=R.render_volumes_inside.first; m; m=m->next) {
701 //              printf("matinside: ma: %s \n", m->ma->id.name+2);
702 //      }
703
704         m = R.render_volumes_inside.first;
705         shi->mat = m->ma;
706         
707         volume_trace(shi, shr, VOL_SHADE_INSIDE);
708
709         shi->mat = mat_backup;
710 }