Cycles / Wavelength to RGB node:
[blender.git] / intern / cycles / kernel / svm / svm_mix.h
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 CCL_NAMESPACE_BEGIN
20
21 __device float3 svm_mix_blend(float t, float3 col1, float3 col2)
22 {
23         return interp(col1, col2, t);
24 }
25
26 __device float3 svm_mix_add(float t, float3 col1, float3 col2)
27 {
28         return interp(col1, col1 + col2, t);
29 }
30
31 __device float3 svm_mix_mul(float t, float3 col1, float3 col2)
32 {
33         return interp(col1, col1 * col2, t);
34 }
35
36 __device float3 svm_mix_screen(float t, float3 col1, float3 col2)
37 {
38         float tm = 1.0f - t;
39         float3 one = make_float3(1.0f, 1.0f, 1.0f);
40         float3 tm3 = make_float3(tm, tm, tm);
41
42         return one - (tm3 + t*(one - col2))*(one - col1);
43 }
44
45 __device float3 svm_mix_overlay(float t, float3 col1, float3 col2)
46 {
47         float tm = 1.0f - t;
48
49         float3 outcol = col1;
50
51         if(outcol.x < 0.5f)
52                 outcol.x *= tm + 2.0f*t*col2.x;
53         else
54                 outcol.x = 1.0f - (tm + 2.0f*t*(1.0f - col2.x))*(1.0f - outcol.x);
55
56         if(outcol.y < 0.5f)
57                 outcol.y *= tm + 2.0f*t*col2.y;
58         else
59                 outcol.y = 1.0f - (tm + 2.0f*t*(1.0f - col2.y))*(1.0f - outcol.y);
60
61         if(outcol.z < 0.5f)
62                 outcol.z *= tm + 2.0f*t*col2.z;
63         else
64                 outcol.z = 1.0f - (tm + 2.0f*t*(1.0f - col2.z))*(1.0f - outcol.z);
65         
66         return outcol;
67 }
68
69 __device float3 svm_mix_sub(float t, float3 col1, float3 col2)
70 {
71         return interp(col1, col1 - col2, t);
72 }
73
74 __device float3 svm_mix_div(float t, float3 col1, float3 col2)
75 {
76         float tm = 1.0f - t;
77
78         float3 outcol = col1;
79
80         if(col2.x != 0.0f) outcol.x = tm*outcol.x + t*outcol.x/col2.x;
81         if(col2.y != 0.0f) outcol.y = tm*outcol.y + t*outcol.y/col2.y;
82         if(col2.z != 0.0f) outcol.z = tm*outcol.z + t*outcol.z/col2.z;
83
84         return outcol;
85 }
86
87 __device float3 svm_mix_diff(float t, float3 col1, float3 col2)
88 {
89         return interp(col1, fabs(col1 - col2), t);
90 }
91
92 __device float3 svm_mix_dark(float t, float3 col1, float3 col2)
93 {
94         return min(col1, col2*t);
95 }
96
97 __device float3 svm_mix_light(float t, float3 col1, float3 col2)
98 {
99         return max(col1, col2*t);
100 }
101
102 __device float3 svm_mix_dodge(float t, float3 col1, float3 col2)
103 {
104         float3 outcol = col1;
105
106         if(outcol.x != 0.0f) {
107                 float tmp = 1.0f - t*col2.x;
108                 if(tmp <= 0.0f)
109                         outcol.x = 1.0f;
110                 else if((tmp = outcol.x/tmp) > 1.0f)
111                         outcol.x = 1.0f;
112                 else
113                         outcol.x = tmp;
114         }
115         if(outcol.y != 0.0f) {
116                 float tmp = 1.0f - t*col2.y;
117                 if(tmp <= 0.0f)
118                         outcol.y = 1.0f;
119                 else if((tmp = outcol.y/tmp) > 1.0f)
120                         outcol.y = 1.0f;
121                 else
122                         outcol.y = tmp;
123         }
124         if(outcol.z != 0.0f) {
125                 float tmp = 1.0f - t*col2.z;
126                 if(tmp <= 0.0f)
127                         outcol.z = 1.0f;
128                 else if((tmp = outcol.z/tmp) > 1.0f)
129                         outcol.z = 1.0f;
130                 else
131                         outcol.z = tmp;
132         }
133
134         return outcol;
135 }
136
137 __device float3 svm_mix_burn(float t, float3 col1, float3 col2)
138 {
139         float tmp, tm = 1.0f - t;
140
141         float3 outcol = col1;
142
143         tmp = tm + t*col2.x;
144         if(tmp <= 0.0f)
145                 outcol.x = 0.0f;
146         else if((tmp = (1.0f - (1.0f - outcol.x)/tmp)) < 0.0f)
147                 outcol.x = 0.0f;
148         else if(tmp > 1.0f)
149                 outcol.x = 1.0f;
150         else
151                 outcol.x = tmp;
152
153         tmp = tm + t*col2.y;
154         if(tmp <= 0.0f)
155                 outcol.y = 0.0f;
156         else if((tmp = (1.0f - (1.0f - outcol.y)/tmp)) < 0.0f)
157                 outcol.y = 0.0f;
158         else if(tmp > 1.0f)
159                 outcol.y = 1.0f;
160         else
161                 outcol.y = tmp;
162
163         tmp = tm + t*col2.z;
164         if(tmp <= 0.0f)
165                 outcol.z = 0.0f;
166         else if((tmp = (1.0f - (1.0f - outcol.z)/tmp)) < 0.0f)
167                 outcol.z = 0.0f;
168         else if(tmp > 1.0f)
169                 outcol.z = 1.0f;
170         else
171                 outcol.z = tmp;
172         
173         return outcol;
174 }
175
176 __device float3 svm_mix_hue(float t, float3 col1, float3 col2)
177 {
178         float3 outcol = col1;
179
180         float3 hsv2 = rgb_to_hsv(col2);
181
182         if(hsv2.y != 0.0f) {
183                 float3 hsv = rgb_to_hsv(outcol);
184                 hsv.x = hsv2.x;
185                 float3 tmp = hsv_to_rgb(hsv); 
186
187                 outcol = interp(outcol, tmp, t);
188         }
189
190         return outcol;
191 }
192
193 __device float3 svm_mix_sat(float t, float3 col1, float3 col2)
194 {
195         float tm = 1.0f - t;
196
197         float3 outcol = col1;
198
199         float3 hsv = rgb_to_hsv(outcol);
200
201         if(hsv.y != 0.0f) {
202                 float3 hsv2 = rgb_to_hsv(col2);
203
204                 hsv.y = tm*hsv.y + t*hsv2.y;
205                 outcol = hsv_to_rgb(hsv);
206         }
207
208         return outcol;
209 }
210
211 __device float3 svm_mix_val(float t, float3 col1, float3 col2)
212 {
213         float tm = 1.0f - t;
214
215         float3 hsv = rgb_to_hsv(col1);
216         float3 hsv2 = rgb_to_hsv(col2);
217
218         hsv.z = tm*hsv.z + t*hsv2.z;
219
220         return hsv_to_rgb(hsv);
221 }
222
223 __device float3 svm_mix_color(float t, float3 col1, float3 col2)
224 {
225         float3 outcol = col1;
226         float3 hsv2 = rgb_to_hsv(col2);
227
228         if(hsv2.y != 0.0f) {
229                 float3 hsv = rgb_to_hsv(outcol);
230                 hsv.x = hsv2.x;
231                 hsv.y = hsv2.y;
232                 float3 tmp = hsv_to_rgb(hsv); 
233
234                 outcol = interp(outcol, tmp, t);
235         }
236
237         return outcol;
238 }
239
240 __device float3 svm_mix_soft(float t, float3 col1, float3 col2)
241 {
242         float tm = 1.0f - t;
243
244         float3 one = make_float3(1.0f, 1.0f, 1.0f);
245         float3 scr = one - (one - col2)*(one - col1);
246
247         return tm*col1 + t*((one - col1)*col2*col1 + col1*scr);
248 }
249
250 __device float3 svm_mix_linear(float t, float3 col1, float3 col2)
251 {
252         float3 outcol = col1;
253
254         if(col2.x > 0.5f)
255                 outcol.x = col1.x + t*(2.0f*(col2.x - 0.5f));
256         else
257                 outcol.x = col1.x + t*(2.0f*(col2.x) - 1.0f);
258
259         if(col2.y > 0.5f)
260                 outcol.y = col1.y + t*(2.0f*(col2.y - 0.5f));
261         else
262                 outcol.y = col1.y + t*(2.0f*(col2.y) - 1.0f);
263
264         if(col2.z > 0.5f)
265                 outcol.z = col1.z + t*(2.0f*(col2.z - 0.5f));
266         else
267                 outcol.z = col1.z + t*(2.0f*(col2.z) - 1.0f);
268         
269         return outcol;
270 }
271
272 __device float3 svm_mix_clamp(float3 col)
273 {
274         float3 outcol = col;
275
276         outcol.x = clamp(col.x, 0.0f, 1.0f);
277         outcol.y = clamp(col.y, 0.0f, 1.0f);
278         outcol.z = clamp(col.z, 0.0f, 1.0f);
279
280         return outcol;
281 }
282
283 __device float3 svm_mix(NodeMix type, float fac, float3 c1, float3 c2)
284 {
285         float t = clamp(fac, 0.0f, 1.0f);
286
287         switch(type) {
288                 case NODE_MIX_BLEND: return svm_mix_blend(t, c1, c2);
289                 case NODE_MIX_ADD: return svm_mix_add(t, c1, c2);
290                 case NODE_MIX_MUL: return svm_mix_mul(t, c1, c2);
291                 case NODE_MIX_SCREEN: return svm_mix_screen(t, c1, c2);
292                 case NODE_MIX_OVERLAY: return svm_mix_overlay(t, c1, c2);
293                 case NODE_MIX_SUB: return svm_mix_sub(t, c1, c2);
294                 case NODE_MIX_DIV: return svm_mix_div(t, c1, c2);
295                 case NODE_MIX_DIFF: return svm_mix_diff(t, c1, c2);
296                 case NODE_MIX_DARK: return svm_mix_dark(t, c1, c2);
297                 case NODE_MIX_LIGHT: return svm_mix_light(t, c1, c2);
298                 case NODE_MIX_DODGE: return svm_mix_dodge(t, c1, c2);
299                 case NODE_MIX_BURN: return svm_mix_burn(t, c1, c2);
300                 case NODE_MIX_HUE: return svm_mix_hue(t, c1, c2);
301                 case NODE_MIX_SAT: return svm_mix_sat(t, c1, c2);
302                 case NODE_MIX_VAL: return svm_mix_val (t, c1, c2);
303                 case NODE_MIX_COLOR: return svm_mix_color(t, c1, c2);
304                 case NODE_MIX_SOFT: return svm_mix_soft(t, c1, c2);
305                 case NODE_MIX_LINEAR: return svm_mix_linear(t, c1, c2);
306                 case NODE_MIX_CLAMP: return svm_mix_clamp(c1);
307         }
308
309         return make_float3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
310 }
311
312 /* Node */
313
314 __device void svm_node_mix(KernelGlobals *kg, ShaderData *sd, float *stack, uint fac_offset, uint c1_offset, uint c2_offset, int *offset)
315 {
316         /* read extra data */
317         uint4 node1 = read_node(kg, offset);
318
319         float fac = stack_load_float(stack, fac_offset);
320         float3 c1 = stack_load_float3(stack, c1_offset);
321         float3 c2 = stack_load_float3(stack, c2_offset);
322         float3 result = svm_mix((NodeMix)node1.y, fac, c1, c2);
323
324         stack_store_float3(stack, node1.z, result);
325 }
326
327 CCL_NAMESPACE_END
328