Merge branch 'master' into blender2.8
[blender.git] / intern / cycles / render / osl.h
1 /*
2  * Copyright 2011-2013 Blender Foundation
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at
7  *
8  * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #ifndef __OSL_H__
18 #define __OSL_H__
19
20 #include "util/util_array.h"
21 #include "util/util_set.h"
22 #include "util/util_string.h"
23 #include "util/util_thread.h"
24
25 #include "render/graph.h"
26 #include "render/nodes.h"
27 #include "render/shader.h"
28
29 #ifdef WITH_OSL
30 #include <OSL/llvm_util.h>
31 #include <OSL/oslcomp.h>
32 #include <OSL/oslexec.h>
33 #include <OSL/oslquery.h>
34 #endif
35
36 CCL_NAMESPACE_BEGIN
37
38 class Device;
39 class DeviceScene;
40 class ImageManager;
41 class OSLRenderServices;
42 struct OSLGlobals;
43 class Scene;
44 class ShaderGraph;
45 class ShaderNode;
46 class ShaderInput;
47 class ShaderOutput;
48
49 #ifdef WITH_OSL
50
51 /* OSL Shader Info
52  * to auto detect closures in the shader for MIS and transparent shadows */
53
54 struct OSLShaderInfo {
55         OSLShaderInfo()
56         : has_surface_emission(false), has_surface_transparent(false),
57           has_surface_bssrdf(false)
58         {}
59
60         OSL::OSLQuery query;
61         bool has_surface_emission;
62         bool has_surface_transparent;
63         bool has_surface_bssrdf;
64 };
65
66 /* Shader Manage */
67
68 class OSLShaderManager : public ShaderManager {
69 public:
70         OSLShaderManager();
71         ~OSLShaderManager();
72
73         void reset(Scene *scene);
74
75         bool use_osl() { return true; }
76
77         void device_update(Device *device, DeviceScene *dscene, Scene *scene, Progress& progress);
78         void device_free(Device *device, DeviceScene *dscene, Scene *scene);
79
80         /* osl compile and query */
81         static bool osl_compile(const string& inputfile, const string& outputfile);
82         static bool osl_query(OSL::OSLQuery& query, const string& filepath);
83
84         /* shader file loading, all functions return pointer to hash string if found */
85         const char *shader_test_loaded(const string& hash);
86         const char *shader_load_bytecode(const string& hash, const string& bytecode);
87         const char *shader_load_filepath(string filepath);
88         OSLShaderInfo *shader_loaded_info(const string& hash);
89
90         /* create OSL node using OSLQuery */
91         OSLNode *osl_node(const std::string& filepath,
92                           const std::string& bytecode_hash = "",
93                           const std::string& bytecode = "");
94
95 protected:
96         void texture_system_init();
97         void texture_system_free();
98
99         void shading_system_init();
100         void shading_system_free();
101
102         OSL::ShadingSystem *ss;
103         OSL::TextureSystem *ts;
104         OSLRenderServices *services;
105         OSL::ErrorHandler errhandler;
106         map<string, OSLShaderInfo> loaded_shaders;
107
108         static OSL::TextureSystem *ts_shared;
109         static thread_mutex ts_shared_mutex;
110         static int ts_shared_users;
111
112         static OSL::ShadingSystem *ss_shared;
113         static OSLRenderServices *services_shared;
114         static thread_mutex ss_shared_mutex;
115         static thread_mutex ss_mutex;
116         static int ss_shared_users;
117 };
118
119 #endif
120
121 /* Graph Compiler */
122
123 class OSLCompiler {
124 public:
125         OSLCompiler(void *manager, void *shadingsys,
126                     ImageManager *image_manager,
127                     LightManager *light_manager);
128         void compile(Scene *scene, OSLGlobals *og, Shader *shader);
129
130         void add(ShaderNode *node, const char *name, bool isfilepath = false);
131
132         void parameter(ShaderNode *node, const char *name);
133
134         void parameter(const char *name, float f);
135         void parameter_color(const char *name, float3 f);
136         void parameter_vector(const char *name, float3 f);
137         void parameter_normal(const char *name, float3 f);
138         void parameter_point(const char *name, float3 f);
139         void parameter(const char *name, int f);
140         void parameter(const char *name, const char *s);
141         void parameter(const char *name, ustring str);
142         void parameter(const char *name, const Transform& tfm);
143
144         void parameter_array(const char *name, const float f[], int arraylen);
145         void parameter_color_array(const char *name, const array<float3>& f);
146
147         void parameter_attribute(const char *name, ustring s);
148
149         ShaderType output_type() { return current_type; }
150
151         bool background;
152         ImageManager *image_manager;
153         LightManager *light_manager;
154
155 private:
156 #ifdef WITH_OSL
157         string id(ShaderNode *node);
158         OSL::ShaderGroupRef compile_type(Shader *shader, ShaderGraph *graph, ShaderType type);
159         bool node_skip_input(ShaderNode *node, ShaderInput *input);
160         string compatible_name(ShaderNode *node, ShaderInput *input);
161         string compatible_name(ShaderNode *node, ShaderOutput *output);
162
163         void find_dependencies(ShaderNodeSet& dependencies, ShaderInput *input);
164         void generate_nodes(const ShaderNodeSet& nodes);
165 #endif
166
167         void *shadingsys;
168         void *manager;
169         ShaderType current_type;
170         Shader *current_shader;
171 };
172
173 CCL_NAMESPACE_END
174
175 #endif  /* __OSL_H__  */