Cycles: internal changes that should have no effect on user level yet, added
[blender.git] / intern / cycles / kernel / kernel_emission.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 /* Direction Emission */
22
23 __device float3 direct_emissive_eval(KernelGlobals *kg, float rando,
24         LightSample *ls, float u, float v, float3 I)
25 {
26         /* setup shading at emitter */
27         ShaderData sd;
28
29         shader_setup_from_sample(kg, &sd, ls->P, ls->Ng, I, ls->shader, ls->object, ls->prim, u, v);
30         ls->Ng = sd.Ng;
31
32         /* no path flag, we're evaluating this for all closures. that's weak but
33            we'd have to do multiple evaluations otherwise */
34         shader_eval_surface(kg, &sd, rando, 0);
35         
36         float3 eval;
37
38         /* evaluate emissive closure */
39         if(sd.flag & SD_EMISSION)
40                 eval = shader_emissive_eval(kg, &sd);
41         else
42                 eval = make_float3(0.0f, 0.0f, 0.0f);
43
44         shader_release(kg, &sd);
45
46         return eval;
47 }
48
49 __device bool direct_emission(KernelGlobals *kg, ShaderData *sd, int lindex,
50         float randt, float rando, float randu, float randv, Ray *ray, float3 *eval)
51 {
52         LightSample ls;
53
54 #ifdef __MULTI_LIGHT__
55         if(lindex != -1) {
56                 /* sample position on a specified light */
57                 light_select(kg, lindex, randu, randv, sd->P, &ls);
58         }
59         else
60 #endif
61         {
62                 /* sample a light and position on int */
63                 light_sample(kg, randt, randu, randv, sd->P, &ls);
64         }
65
66         /* compute pdf */
67         float pdf = light_sample_pdf(kg, &ls, -ls.D, ls.t);
68
69         /* evaluate closure */
70         *eval = direct_emissive_eval(kg, rando, &ls, randu, randv, -ls.D);
71
72         if(is_zero(*eval) || pdf == 0.0f)
73                 return false;
74
75         /* todo: use visbility flag to skip lights */
76
77         /* evaluate BSDF at shading point */
78         float bsdf_pdf;
79         float3 bsdf_eval = shader_bsdf_eval(kg, sd, ls.D, &bsdf_pdf);
80
81         *eval *= bsdf_eval/pdf;
82
83         if(is_zero(*eval))
84                 return false;
85
86         if(ls.prim != ~0) {
87                 /* multiple importance sampling */
88                 float mis_weight = power_heuristic(pdf, bsdf_pdf);
89                 *eval *= mis_weight;
90         }
91         else if(!(ls.shader & SHADER_AREA_LIGHT)) {
92                 /* ensure point light works in Watts, this should be handled
93                  * elsewhere but for now together with the diffuse emission
94                  * closure it works out to the right value */
95                 *eval *= 0.25f;
96
97                 /* XXX verify with other light types */
98         }
99
100         if(ls.shader & SHADER_CAST_SHADOW) {
101                 /* setup ray */
102                 ray->P = ray_offset(sd->P, sd->Ng);
103
104                 if(ls.t == FLT_MAX) {
105                         /* distant light */
106                         ray->D = ls.D;
107                         ray->t = ls.t;
108                 }
109                 else {
110                         /* other lights, avoid self-intersection */
111                         ray->D = ray_offset(ls.P, ls.Ng) - ray->P;
112                         ray->D = normalize_len(ray->D, &ray->t);
113                 }
114         }
115         else {
116                 /* signal to not cast shadow ray */
117                 ray->t = 0.0f;
118         }
119
120         return true;
121 }
122
123 /* Indirect Emission */
124
125 __device float3 indirect_emission(KernelGlobals *kg, ShaderData *sd, float t, int path_flag, float bsdf_pdf)
126 {
127         /* evaluate emissive closure */
128         float3 L = shader_emissive_eval(kg, sd);
129
130         if(!(path_flag & PATH_RAY_SINGULAR) && (sd->flag & SD_SAMPLE_AS_LIGHT)) {
131                 /* multiple importance sampling */
132                 float pdf = triangle_light_pdf(kg, sd->Ng, sd->I, t);
133                 float mis_weight = power_heuristic(bsdf_pdf, pdf);
134
135                 return L*mis_weight;
136         }
137
138         return L;
139 }
140
141 CCL_NAMESPACE_END
142