Merge branch 'blender2.7'
[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), has_surface_bssrdf(false)
57   {
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   static void free_memory();
74
75   void reset(Scene *scene);
76
77   bool use_osl()
78   {
79     return true;
80   }
81
82   void device_update(Device *device, DeviceScene *dscene, Scene *scene, Progress &progress);
83   void device_free(Device *device, DeviceScene *dscene, Scene *scene);
84
85   /* osl compile and query */
86   static bool osl_compile(const string &inputfile, const string &outputfile);
87   static bool osl_query(OSL::OSLQuery &query, const string &filepath);
88
89   /* shader file loading, all functions return pointer to hash string if found */
90   const char *shader_test_loaded(const string &hash);
91   const char *shader_load_bytecode(const string &hash, const string &bytecode);
92   const char *shader_load_filepath(string filepath);
93   OSLShaderInfo *shader_loaded_info(const string &hash);
94
95   /* create OSL node using OSLQuery */
96   OSLNode *osl_node(const std::string &filepath,
97                     const std::string &bytecode_hash = "",
98                     const std::string &bytecode = "");
99
100  protected:
101   void texture_system_init();
102   void texture_system_free();
103
104   void shading_system_init();
105   void shading_system_free();
106
107   OSL::ShadingSystem *ss;
108   OSL::TextureSystem *ts;
109   OSLRenderServices *services;
110   OSL::ErrorHandler errhandler;
111   map<string, OSLShaderInfo> loaded_shaders;
112
113   static OSL::TextureSystem *ts_shared;
114   static thread_mutex ts_shared_mutex;
115   static int ts_shared_users;
116
117   static OSL::ShadingSystem *ss_shared;
118   static OSLRenderServices *services_shared;
119   static thread_mutex ss_shared_mutex;
120   static thread_mutex ss_mutex;
121   static int ss_shared_users;
122 };
123
124 #endif
125
126 /* Graph Compiler */
127
128 class OSLCompiler {
129  public:
130   OSLCompiler(void *manager,
131               void *shadingsys,
132               ImageManager *image_manager,
133               LightManager *light_manager);
134   void compile(Scene *scene, OSLGlobals *og, Shader *shader);
135
136   void add(ShaderNode *node, const char *name, bool isfilepath = false);
137
138   void parameter(ShaderNode *node, const char *name);
139
140   void parameter(const char *name, float f);
141   void parameter_color(const char *name, float3 f);
142   void parameter_vector(const char *name, float3 f);
143   void parameter_normal(const char *name, float3 f);
144   void parameter_point(const char *name, float3 f);
145   void parameter(const char *name, int f);
146   void parameter(const char *name, const char *s);
147   void parameter(const char *name, ustring str);
148   void parameter(const char *name, const Transform &tfm);
149
150   void parameter_array(const char *name, const float f[], int arraylen);
151   void parameter_color_array(const char *name, const array<float3> &f);
152
153   void parameter_attribute(const char *name, ustring s);
154
155   ShaderType output_type()
156   {
157     return current_type;
158   }
159
160   bool background;
161   ImageManager *image_manager;
162   LightManager *light_manager;
163
164  private:
165 #ifdef WITH_OSL
166   string id(ShaderNode *node);
167   OSL::ShaderGroupRef compile_type(Shader *shader, ShaderGraph *graph, ShaderType type);
168   bool node_skip_input(ShaderNode *node, ShaderInput *input);
169   string compatible_name(ShaderNode *node, ShaderInput *input);
170   string compatible_name(ShaderNode *node, ShaderOutput *output);
171
172   void find_dependencies(ShaderNodeSet &dependencies, ShaderInput *input);
173   void generate_nodes(const ShaderNodeSet &nodes);
174 #endif
175
176   void *shadingsys;
177   void *manager;
178   ShaderType current_type;
179   Shader *current_shader;
180 };
181
182 CCL_NAMESPACE_END
183
184 #endif /* __OSL_H__  */