Cycles: change __device and similar qualifiers to ccl_device in kernel code.
[blender.git] / intern / cycles / kernel / closure / bsdf_ashikhmin_velvet.h
1 /*
2  * Adapted from Open Shading Language with this license:
3  *
4  * Copyright (c) 2009-2010 Sony Pictures Imageworks Inc., et al.
5  * All Rights Reserved.
6  *
7  * Modifications Copyright 2011, Blender Foundation.
8  * 
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions are
11  * met:
12  * * Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *   notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *   notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *   documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * * Neither the name of Sony Pictures Imageworks nor the names of its
18  *   contributors may be used to endorse or promote products derived from
19  *   this software without specific prior written permission.
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
21  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
22  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
23  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
24  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
25  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
26  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
27  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
28  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
29  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
30  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
31  */
32
33 #ifndef __BSDF_ASHIKHMIN_VELVET_H__
34 #define __BSDF_ASHIKHMIN_VELVET_H__
35
36 CCL_NAMESPACE_BEGIN
37
38 ccl_device int bsdf_ashikhmin_velvet_setup(ShaderClosure *sc)
39 {
40         float sigma = fmaxf(sc->data0, 0.01f);
41         sc->data0 = 1.0f/(sigma * sigma); /* m_invsigma2 */
42         
43         sc->type = CLOSURE_BSDF_ASHIKHMIN_VELVET_ID;
44
45         return SD_BSDF|SD_BSDF_HAS_EVAL;
46 }
47
48 ccl_device void bsdf_ashikhmin_velvet_blur(ShaderClosure *sc, float roughness)
49 {
50 }
51
52 ccl_device float3 bsdf_ashikhmin_velvet_eval_reflect(const ShaderClosure *sc, const float3 I, const float3 omega_in, float *pdf)
53 {
54         float m_invsigma2 = sc->data0;
55         float3 N = sc->N;
56
57         float cosNO = dot(N, I);
58         float cosNI = dot(N, omega_in);
59         if(cosNO > 0 && cosNI > 0) {
60                 float3 H = normalize(omega_in + I);
61
62                 float cosNH = dot(N, H);
63                 float cosHO = fabsf(dot(I, H));
64
65                 if(!(fabsf(cosNH) < 1.0f-1e-5f && cosHO > 1e-5f))
66                         return make_float3(0, 0, 0);
67
68                 float cosNHdivHO = cosNH / cosHO;
69                 cosNHdivHO = fmaxf(cosNHdivHO, 1e-5f);
70
71                 float fac1 = 2 * fabsf(cosNHdivHO * cosNO);
72                 float fac2 = 2 * fabsf(cosNHdivHO * cosNI);
73
74                 float sinNH2 = 1 - cosNH * cosNH;
75                 float sinNH4 = sinNH2 * sinNH2;
76                 float cotangent2 = (cosNH * cosNH) / sinNH2;
77
78                 float D = expf(-cotangent2 * m_invsigma2) * m_invsigma2 * M_1_PI_F / sinNH4;
79                 float G = min(1.0f, min(fac1, fac2)); // TODO: derive G from D analytically
80
81                 float out = 0.25f * (D * G) / cosNO;
82
83                 *pdf = 0.5f * M_1_PI_F;
84                 return make_float3(out, out, out);
85         }
86
87         return make_float3(0, 0, 0);
88 }
89
90 ccl_device float3 bsdf_ashikhmin_velvet_eval_transmit(const ShaderClosure *sc, const float3 I, const float3 omega_in, float *pdf)
91 {
92         return make_float3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
93 }
94
95 ccl_device int bsdf_ashikhmin_velvet_sample(const ShaderClosure *sc, float3 Ng, float3 I, float3 dIdx, float3 dIdy, float randu, float randv, float3 *eval, float3 *omega_in, float3 *domega_in_dx, float3 *domega_in_dy, float *pdf)
96 {
97         float m_invsigma2 = sc->data0;
98         float3 N = sc->N;
99
100         // we are viewing the surface from above - send a ray out with uniform
101         // distribution over the hemisphere
102         sample_uniform_hemisphere(N, randu, randv, omega_in, pdf);
103
104         if(dot(Ng, *omega_in) > 0) {
105                 float3 H = normalize(*omega_in + I);
106
107                 float cosNI = dot(N, *omega_in);
108                 float cosNO = dot(N, I);
109                 float cosNH = dot(N, H);
110                 float cosHO = fabsf(dot(I, H));
111
112                 if(fabsf(cosNO) > 1e-5f && fabsf(cosNH) < 1.0f-1e-5f && cosHO > 1e-5f) {
113                         float cosNHdivHO = cosNH / cosHO;
114                         cosNHdivHO = fmaxf(cosNHdivHO, 1e-5f);
115
116                         float fac1 = 2 * fabsf(cosNHdivHO * cosNO);
117                         float fac2 = 2 * fabsf(cosNHdivHO * cosNI);
118
119                         float sinNH2 = 1 - cosNH * cosNH;
120                         float sinNH4 = sinNH2 * sinNH2;
121                         float cotangent2 =  (cosNH * cosNH) / sinNH2;
122
123                         float D = expf(-cotangent2 * m_invsigma2) * m_invsigma2 * M_1_PI_F / sinNH4;
124                         float G = min(1.0f, min(fac1, fac2)); // TODO: derive G from D analytically
125
126                         float power = 0.25f * (D * G) / cosNO;
127
128                         *eval = make_float3(power, power, power);
129
130 #ifdef __RAY_DIFFERENTIALS__
131                         // TODO: find a better approximation for the retroreflective bounce
132                         *domega_in_dx = (2 * dot(N, dIdx)) * N - dIdx;
133                         *domega_in_dy = (2 * dot(N, dIdy)) * N - dIdy;
134 #endif
135                 }
136                 else
137                         *pdf = 0.0f;
138         }
139         else
140                 *pdf = 0.0f;
141
142         return LABEL_REFLECT|LABEL_DIFFUSE;
143 }
144
145 CCL_NAMESPACE_END
146
147 #endif /* __BSDF_ASHIKHMIN_VELVET_H__ */
148