viewport: barebones to handle viewport compositing in gpu_viewport.c
[blender.git] / intern / cycles / util / util_math.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 __UTIL_MATH_H__
18 #define __UTIL_MATH_H__
19
20 /* Math
21  *
22  * Basic math functions on scalar and vector types. This header is used by
23  * both the kernel code when compiled as C++, and other C++ non-kernel code. */
24
25 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
26
27 #include <float.h>
28 #include <math.h>
29 #include <stdio.h>
30
31 #endif
32
33 #include "util_types.h"
34
35 CCL_NAMESPACE_BEGIN
36
37 /* Float Pi variations */
38
39 /* Division */
40 #ifndef M_PI_F
41 #define M_PI_F          ((float)3.14159265358979323846264338327950288)          /* pi */
42 #endif
43 #ifndef M_PI_2_F
44 #define M_PI_2_F        ((float)1.57079632679489661923132169163975144)          /* pi/2 */
45 #endif
46 #ifndef M_PI_4_F
47 #define M_PI_4_F        ((float)0.785398163397448309615660845819875721)         /* pi/4 */
48 #endif
49 #ifndef M_1_PI_F
50 #define M_1_PI_F        ((float)0.318309886183790671537767526745028724)         /* 1/pi */
51 #endif
52 #ifndef M_2_PI_F
53 #define M_2_PI_F        ((float)0.636619772367581343075535053490057448)         /* 2/pi */
54 #endif
55
56 /* Multiplication */
57 #ifndef M_2PI_F
58 #define M_2PI_F         ((float)6.283185307179586476925286766559005768)         /* 2*pi */
59 #endif
60 #ifndef M_4PI_F
61 #define M_4PI_F         ((float)12.56637061435917295385057353311801153)         /* 4*pi */
62 #endif
63
64 /* Float sqrt variations */
65
66 #ifndef M_SQRT2_F
67 #define M_SQRT2_F       ((float)1.41421356237309504880)                                         /* sqrt(2) */
68 #endif
69
70 #ifndef M_LN2_F
71 #define M_LN2_F      ((float)0.6931471805599453)        /* ln(2) */
72 #endif
73
74 #ifndef M_LN10_F
75 #define M_LN10_F     ((float)2.3025850929940457)        /* ln(10) */
76 #endif
77
78 /* Scalar */
79
80 #ifdef _WIN32
81
82 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
83
84 ccl_device_inline float fmaxf(float a, float b)
85 {
86         return (a > b)? a: b;
87 }
88
89 ccl_device_inline float fminf(float a, float b)
90 {
91         return (a < b)? a: b;
92 }
93
94 #endif
95
96 #endif
97
98 #ifndef __KERNEL_GPU__
99
100 ccl_device_inline int abs(int x)
101 {
102         return (x > 0)? x: -x;
103 }
104
105 ccl_device_inline int max(int a, int b)
106 {
107         return (a > b)? a: b;
108 }
109
110 ccl_device_inline int min(int a, int b)
111 {
112         return (a < b)? a: b;
113 }
114
115 ccl_device_inline float max(float a, float b)
116 {
117         return (a > b)? a: b;
118 }
119
120 ccl_device_inline float min(float a, float b)
121 {
122         return (a < b)? a: b;
123 }
124
125 ccl_device_inline double max(double a, double b)
126 {
127         return (a > b)? a: b;
128 }
129
130 ccl_device_inline double min(double a, double b)
131 {
132         return (a < b)? a: b;
133 }
134
135 /* These 2 guys are templated for usage with registers data.
136  *
137  * NOTE: Since this is CPU-only functions it is ok to use references here.
138  * But for other devices we'll need to be careful about this.
139  */
140
141 template<typename T>
142 ccl_device_inline T min4(const T& a, const T& b, const T& c, const T& d)
143 {
144         return min(min(a,b),min(c,d));
145 }
146
147 template<typename T>
148 ccl_device_inline T max4(const T& a, const T& b, const T& c, const T& d)
149 {
150         return max(max(a,b),max(c,d));
151 }
152
153 #endif
154
155 ccl_device_inline float min4(float a, float b, float c, float d)
156 {
157         return min(min(a, b), min(c, d));
158 }
159
160 ccl_device_inline float max4(float a, float b, float c, float d)
161 {
162         return max(max(a, b), max(c, d));
163 }
164
165 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
166
167 ccl_device_inline int clamp(int a, int mn, int mx)
168 {
169         return min(max(a, mn), mx);
170 }
171
172 ccl_device_inline float clamp(float a, float mn, float mx)
173 {
174         return min(max(a, mn), mx);
175 }
176
177 ccl_device_inline float mix(float a, float b, float t)
178 {
179     return a + t*(b - a);
180 }
181
182 #endif
183
184 #ifndef __KERNEL_CUDA__
185
186 ccl_device_inline float saturate(float a)
187 {
188         return clamp(a, 0.0f, 1.0f);
189 }
190
191 #endif
192
193 ccl_device_inline int float_to_int(float f)
194 {
195         return (int)f;
196 }
197
198 ccl_device_inline int floor_to_int(float f)
199 {
200         return float_to_int(floorf(f));
201 }
202
203 ccl_device_inline int ceil_to_int(float f)
204 {
205         return float_to_int(ceilf(f));
206 }
207
208 ccl_device_inline float signf(float f)
209 {
210         return (f < 0.0f)? -1.0f: 1.0f;
211 }
212
213 ccl_device_inline float nonzerof(float f, float eps)
214 {
215         if(fabsf(f) < eps)
216                 return signf(f)*eps;
217         else
218                 return f;
219 }
220
221 ccl_device_inline float smoothstepf(float f)
222 {
223         float ff = f*f;
224         return (3.0f*ff - 2.0f*ff*f);
225 }
226
227 ccl_device_inline int mod(int x, int m)
228 {
229         return (x % m + m) % m;
230 }
231
232 /* Float2 Vector */
233
234 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
235
236 ccl_device_inline bool is_zero(const float2 a)
237 {
238         return (a.x == 0.0f && a.y == 0.0f);
239 }
240
241 #endif
242
243 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
244
245 ccl_device_inline float average(const float2 a)
246 {
247         return (a.x + a.y)*(1.0f/2.0f);
248 }
249
250 #endif
251
252 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
253
254 ccl_device_inline float2 operator-(const float2 a)
255 {
256         return make_float2(-a.x, -a.y);
257 }
258
259 ccl_device_inline float2 operator*(const float2 a, const float2 b)
260 {
261         return make_float2(a.x*b.x, a.y*b.y);
262 }
263
264 ccl_device_inline float2 operator*(const float2 a, float f)
265 {
266         return make_float2(a.x*f, a.y*f);
267 }
268
269 ccl_device_inline float2 operator*(float f, const float2 a)
270 {
271         return make_float2(a.x*f, a.y*f);
272 }
273
274 ccl_device_inline float2 operator/(float f, const float2 a)
275 {
276         return make_float2(f/a.x, f/a.y);
277 }
278
279 ccl_device_inline float2 operator/(const float2 a, float f)
280 {
281         float invf = 1.0f/f;
282         return make_float2(a.x*invf, a.y*invf);
283 }
284
285 ccl_device_inline float2 operator/(const float2 a, const float2 b)
286 {
287         return make_float2(a.x/b.x, a.y/b.y);
288 }
289
290 ccl_device_inline float2 operator+(const float2 a, const float2 b)
291 {
292         return make_float2(a.x+b.x, a.y+b.y);
293 }
294
295 ccl_device_inline float2 operator-(const float2 a, const float2 b)
296 {
297         return make_float2(a.x-b.x, a.y-b.y);
298 }
299
300 ccl_device_inline float2 operator+=(float2& a, const float2 b)
301 {
302         return a = a + b;
303 }
304
305 ccl_device_inline float2 operator*=(float2& a, const float2 b)
306 {
307         return a = a * b;
308 }
309
310 ccl_device_inline float2 operator*=(float2& a, float f)
311 {
312         return a = a * f;
313 }
314
315 ccl_device_inline float2 operator/=(float2& a, const float2 b)
316 {
317         return a = a / b;
318 }
319
320 ccl_device_inline float2 operator/=(float2& a, float f)
321 {
322         float invf = 1.0f/f;
323         return a = a * invf;
324 }
325
326
327 ccl_device_inline float dot(const float2 a, const float2 b)
328 {
329         return a.x*b.x + a.y*b.y;
330 }
331
332 ccl_device_inline float cross(const float2 a, const float2 b)
333 {
334         return (a.x*b.y - a.y*b.x);
335 }
336
337 #endif
338
339 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
340
341 ccl_device_inline bool operator==(const int2 a, const int2 b)
342 {
343         return (a.x == b.x && a.y == b.y);
344 }
345
346 ccl_device_inline float len(const float2 a)
347 {
348         return sqrtf(dot(a, a));
349 }
350
351 ccl_device_inline float2 normalize(const float2 a)
352 {
353         return a/len(a);
354 }
355
356 ccl_device_inline float2 normalize_len(const float2 a, float *t)
357 {
358         *t = len(a);
359         return a/(*t);
360 }
361
362 ccl_device_inline float2 safe_normalize(const float2 a)
363 {
364         float t = len(a);
365         return (t != 0.0f)? a/t: a;
366 }
367
368 ccl_device_inline bool operator==(const float2 a, const float2 b)
369 {
370         return (a.x == b.x && a.y == b.y);
371 }
372
373 ccl_device_inline bool operator!=(const float2 a, const float2 b)
374 {
375         return !(a == b);
376 }
377
378 ccl_device_inline float2 min(float2 a, float2 b)
379 {
380         return make_float2(min(a.x, b.x), min(a.y, b.y));
381 }
382
383 ccl_device_inline float2 max(float2 a, float2 b)
384 {
385         return make_float2(max(a.x, b.x), max(a.y, b.y));
386 }
387
388 ccl_device_inline float2 clamp(float2 a, float2 mn, float2 mx)
389 {
390         return min(max(a, mn), mx);
391 }
392
393 ccl_device_inline float2 fabs(float2 a)
394 {
395         return make_float2(fabsf(a.x), fabsf(a.y));
396 }
397
398 ccl_device_inline float2 as_float2(const float4 a)
399 {
400         return make_float2(a.x, a.y);
401 }
402
403 #endif
404
405 #ifndef __KERNEL_GPU__
406
407 ccl_device_inline void print_float2(const char *label, const float2& a)
408 {
409         printf("%s: %.8f %.8f\n", label, (double)a.x, (double)a.y);
410 }
411
412 #endif
413
414 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
415
416 ccl_device_inline float2 interp(float2 a, float2 b, float t)
417 {
418         return a + t*(b - a);
419 }
420
421 #endif
422
423 /* Float3 Vector */
424
425 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
426
427 ccl_device_inline float3 operator-(const float3 a)
428 {
429         return make_float3(-a.x, -a.y, -a.z);
430 }
431
432 ccl_device_inline float3 operator*(const float3 a, const float3 b)
433 {
434         return make_float3(a.x*b.x, a.y*b.y, a.z*b.z);
435 }
436
437 ccl_device_inline float3 operator*(const float3 a, float f)
438 {
439         return make_float3(a.x*f, a.y*f, a.z*f);
440 }
441
442 ccl_device_inline float3 operator*(float f, const float3 a)
443 {
444         return make_float3(a.x*f, a.y*f, a.z*f);
445 }
446
447 ccl_device_inline float3 operator/(float f, const float3 a)
448 {
449         return make_float3(f/a.x, f/a.y, f/a.z);
450 }
451
452 ccl_device_inline float3 operator/(const float3 a, float f)
453 {
454         float invf = 1.0f/f;
455         return make_float3(a.x*invf, a.y*invf, a.z*invf);
456 }
457
458 ccl_device_inline float3 operator/(const float3 a, const float3 b)
459 {
460         return make_float3(a.x/b.x, a.y/b.y, a.z/b.z);
461 }
462
463 ccl_device_inline float3 operator+(const float3 a, const float3 b)
464 {
465         return make_float3(a.x+b.x, a.y+b.y, a.z+b.z);
466 }
467
468 ccl_device_inline float3 operator-(const float3 a, const float3 b)
469 {
470         return make_float3(a.x-b.x, a.y-b.y, a.z-b.z);
471 }
472
473 ccl_device_inline float3 operator+=(float3& a, const float3 b)
474 {
475         return a = a + b;
476 }
477
478 ccl_device_inline float3 operator*=(float3& a, const float3 b)
479 {
480         return a = a * b;
481 }
482
483 ccl_device_inline float3 operator*=(float3& a, float f)
484 {
485         return a = a * f;
486 }
487
488 ccl_device_inline float3 operator/=(float3& a, const float3 b)
489 {
490         return a = a / b;
491 }
492
493 ccl_device_inline float3 operator/=(float3& a, float f)
494 {
495         float invf = 1.0f/f;
496         return a = a * invf;
497 }
498
499 ccl_device_inline float dot(const float3 a, const float3 b)
500 {
501 #if defined(__KERNEL_SSE41__) && defined(__KERNEL_SSE__)
502         return _mm_cvtss_f32(_mm_dp_ps(a, b, 0x7F));
503 #else   
504         return a.x*b.x + a.y*b.y + a.z*b.z;
505 #endif
506 }
507
508 ccl_device_inline float dot(const float4 a, const float4 b)
509 {
510 #if defined(__KERNEL_SSE41__) && defined(__KERNEL_SSE__)
511         return _mm_cvtss_f32(_mm_dp_ps(a, b, 0xFF));
512 #else   
513         return (a.x*b.x + a.y*b.y) + (a.z*b.z + a.w*b.w);
514 #endif
515 }
516
517 ccl_device_inline float3 cross(const float3 a, const float3 b)
518 {
519         float3 r = make_float3(a.y*b.z - a.z*b.y, a.z*b.x - a.x*b.z, a.x*b.y - a.y*b.x);
520         return r;
521 }
522
523 #endif
524
525 ccl_device_inline float len(const float3 a)
526 {
527 #if defined(__KERNEL_SSE41__) && defined(__KERNEL_SSE__)
528         return _mm_cvtss_f32(_mm_sqrt_ss(_mm_dp_ps(a.m128, a.m128, 0x7F)));
529 #else
530         return sqrtf(dot(a, a));
531 #endif
532 }
533
534 ccl_device_inline float len_squared(const float3 a)
535 {
536         return dot(a, a);
537 }
538
539 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
540
541 ccl_device_inline float len_squared(const float4 a)
542 {
543         return dot(a, a);
544 }
545
546 ccl_device_inline float3 normalize(const float3 a)
547 {
548 #if defined(__KERNEL_SSE41__) && defined(__KERNEL_SSE__)
549         __m128 norm = _mm_sqrt_ps(_mm_dp_ps(a.m128, a.m128, 0x7F));
550         return _mm_div_ps(a.m128, norm);
551 #else
552         return a/len(a);
553 #endif
554 }
555
556 #endif
557
558 ccl_device_inline float3 saturate3(float3 a)
559 {
560         return make_float3(saturate(a.x), saturate(a.y), saturate(a.z));
561 }
562
563 ccl_device_inline float3 normalize_len(const float3 a, float *t)
564 {
565         *t = len(a);
566         return a/(*t);
567 }
568
569 ccl_device_inline float3 safe_normalize(const float3 a)
570 {
571         float t = len(a);
572         return (t != 0.0f)? a/t: a;
573 }
574
575 ccl_device_inline float3 safe_normalize_len(const float3 a, float *t)
576 {
577         *t = len(a);
578         return (*t != 0.0f)? a/(*t): a;
579 }
580
581 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
582
583 ccl_device_inline bool operator==(const float3 a, const float3 b)
584 {
585 #ifdef __KERNEL_SSE__
586         return (_mm_movemask_ps(_mm_cmpeq_ps(a.m128, b.m128)) & 7) == 7;
587 #else
588         return (a.x == b.x && a.y == b.y && a.z == b.z);
589 #endif
590 }
591
592 ccl_device_inline bool operator!=(const float3 a, const float3 b)
593 {
594         return !(a == b);
595 }
596
597 ccl_device_inline float3 min(float3 a, float3 b)
598 {
599 #ifdef __KERNEL_SSE__
600         return _mm_min_ps(a.m128, b.m128);
601 #else
602         return make_float3(min(a.x, b.x), min(a.y, b.y), min(a.z, b.z));
603 #endif
604 }
605
606 ccl_device_inline float3 max(float3 a, float3 b)
607 {
608 #ifdef __KERNEL_SSE__
609         return _mm_max_ps(a.m128, b.m128);
610 #else
611         return make_float3(max(a.x, b.x), max(a.y, b.y), max(a.z, b.z));
612 #endif
613 }
614
615 ccl_device_inline float3 clamp(float3 a, float3 mn, float3 mx)
616 {
617         return min(max(a, mn), mx);
618 }
619
620 ccl_device_inline float3 fabs(float3 a)
621 {
622 #ifdef __KERNEL_SSE__
623         __m128 mask = _mm_castsi128_ps(_mm_set1_epi32(0x7fffffff));
624         return _mm_and_ps(a.m128, mask);
625 #else
626         return make_float3(fabsf(a.x), fabsf(a.y), fabsf(a.z));
627 #endif
628 }
629
630 #endif
631
632 ccl_device_inline float3 float2_to_float3(const float2 a)
633 {
634         return make_float3(a.x, a.y, 0.0f);
635 }
636
637 ccl_device_inline float3 float4_to_float3(const float4 a)
638 {
639         return make_float3(a.x, a.y, a.z);
640 }
641
642 ccl_device_inline float4 float3_to_float4(const float3 a)
643 {
644         return make_float4(a.x, a.y, a.z, 1.0f);
645 }
646
647 #ifndef __KERNEL_GPU__
648
649 ccl_device_inline void print_float3(const char *label, const float3& a)
650 {
651         printf("%s: %.8f %.8f %.8f\n", label, (double)a.x, (double)a.y, (double)a.z);
652 }
653
654 ccl_device_inline float3 rcp(const float3& a)
655 {
656 #ifdef __KERNEL_SSE__
657         float4 r = _mm_rcp_ps(a.m128);
658         return _mm_sub_ps(_mm_add_ps(r, r), _mm_mul_ps(_mm_mul_ps(r, r), a));
659 #else
660         return make_float3(1.0f/a.x, 1.0f/a.y, 1.0f/a.z);
661 #endif
662 }
663
664 #endif
665
666 ccl_device_inline float3 interp(float3 a, float3 b, float t)
667 {
668         return a + t*(b - a);
669 }
670
671 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
672
673 ccl_device_inline float3 mix(float3 a, float3 b, float t)
674 {
675         return a + t*(b - a);
676 }
677
678 #endif
679
680 ccl_device_inline bool is_zero(const float3 a)
681 {
682 #ifdef __KERNEL_SSE__
683         return a == make_float3(0.0f);
684 #else
685         return (a.x == 0.0f && a.y == 0.0f && a.z == 0.0f);
686 #endif
687 }
688
689 ccl_device_inline float reduce_add(const float3 a)
690 {
691         return (a.x + a.y + a.z);
692 }
693
694 ccl_device_inline float average(const float3 a)
695 {
696         return reduce_add(a)*(1.0f/3.0f);
697 }
698
699 ccl_device_inline bool isequal_float3(const float3 a, const float3 b)
700 {
701 #ifdef __KERNEL_OPENCL__
702         return all(a == b);
703 #else
704         return a == b;
705 #endif
706 }
707
708 /* Float4 Vector */
709
710 #ifdef __KERNEL_SSE__
711
712 template<size_t index_0, size_t index_1, size_t index_2, size_t index_3> __forceinline const float4 shuffle(const float4& b)
713 {
714         return _mm_castsi128_ps(_mm_shuffle_epi32(_mm_castps_si128(b), _MM_SHUFFLE(index_3, index_2, index_1, index_0)));
715 }
716
717 template<> __forceinline const float4 shuffle<0, 0, 2, 2>(const float4& b)
718 {
719         return _mm_moveldup_ps(b);
720 }
721
722 template<> __forceinline const float4 shuffle<1, 1, 3, 3>(const float4& b)
723 {
724         return _mm_movehdup_ps(b);
725 }
726
727 template<> __forceinline const float4 shuffle<0, 1, 0, 1>(const float4& b)
728 {
729         return _mm_castpd_ps(_mm_movedup_pd(_mm_castps_pd(b)));
730 }
731
732 #endif
733
734 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
735
736 ccl_device_inline float4 operator-(const float4& a)
737 {
738 #ifdef __KERNEL_SSE__
739         __m128 mask = _mm_castsi128_ps(_mm_set1_epi32(0x80000000));
740         return _mm_xor_ps(a.m128, mask);
741 #else
742         return make_float4(-a.x, -a.y, -a.z, -a.w);
743 #endif
744 }
745
746 ccl_device_inline float4 operator*(const float4& a, const float4& b)
747 {
748 #ifdef __KERNEL_SSE__
749         return _mm_mul_ps(a.m128, b.m128);
750 #else
751         return make_float4(a.x*b.x, a.y*b.y, a.z*b.z, a.w*b.w);
752 #endif
753 }
754
755 ccl_device_inline float4 operator*(const float4& a, float f)
756 {
757 #ifdef __KERNEL_SSE__
758         return a * make_float4(f);
759 #else
760         return make_float4(a.x*f, a.y*f, a.z*f, a.w*f);
761 #endif
762 }
763
764 ccl_device_inline float4 operator*(float f, const float4& a)
765 {
766         return a * f;
767 }
768
769 ccl_device_inline float4 rcp(const float4& a)
770 {
771 #ifdef __KERNEL_SSE__
772         float4 r = _mm_rcp_ps(a.m128);
773         return _mm_sub_ps(_mm_add_ps(r, r), _mm_mul_ps(_mm_mul_ps(r, r), a));
774 #else
775         return make_float4(1.0f/a.x, 1.0f/a.y, 1.0f/a.z, 1.0f/a.w);
776 #endif
777 }
778
779 ccl_device_inline float4 operator/(const float4& a, float f)
780 {
781         return a * (1.0f/f);
782 }
783
784 ccl_device_inline float4 operator/(const float4& a, const float4& b)
785 {
786 #ifdef __KERNEL_SSE__
787         return a * rcp(b);
788 #else
789         return make_float4(a.x/b.x, a.y/b.y, a.z/b.z, a.w/b.w);
790 #endif
791
792 }
793
794 ccl_device_inline float4 operator+(const float4& a, const float4& b)
795 {
796 #ifdef __KERNEL_SSE__
797         return _mm_add_ps(a.m128, b.m128);
798 #else
799         return make_float4(a.x+b.x, a.y+b.y, a.z+b.z, a.w+b.w);
800 #endif
801 }
802
803 ccl_device_inline float4 operator-(const float4& a, const float4& b)
804 {
805 #ifdef __KERNEL_SSE__
806         return _mm_sub_ps(a.m128, b.m128);
807 #else
808         return make_float4(a.x-b.x, a.y-b.y, a.z-b.z, a.w-b.w);
809 #endif
810 }
811
812 ccl_device_inline float4 operator+=(float4& a, const float4& b)
813 {
814         return a = a + b;
815 }
816
817 ccl_device_inline float4 operator*=(float4& a, const float4& b)
818 {
819         return a = a * b;
820 }
821
822 ccl_device_inline float4 operator/=(float4& a, float f)
823 {
824         return a = a / f;
825 }
826
827 ccl_device_inline int4 operator<(const float4& a, const float4& b)
828 {
829 #ifdef __KERNEL_SSE__
830         return _mm_cvtps_epi32(_mm_cmplt_ps(a.m128, b.m128)); /* todo: avoid cvt */
831 #else
832         return make_int4(a.x < b.x, a.y < b.y, a.z < b.z, a.w < b.w);
833 #endif
834 }
835
836 ccl_device_inline int4 operator>=(float4 a, float4 b)
837 {
838 #ifdef __KERNEL_SSE__
839         return _mm_cvtps_epi32(_mm_cmpge_ps(a.m128, b.m128)); /* todo: avoid cvt */
840 #else
841         return make_int4(a.x >= b.x, a.y >= b.y, a.z >= b.z, a.w >= b.w);
842 #endif
843 }
844
845 ccl_device_inline int4 operator<=(const float4& a, const float4& b)
846 {
847 #ifdef __KERNEL_SSE__
848         return _mm_cvtps_epi32(_mm_cmple_ps(a.m128, b.m128)); /* todo: avoid cvt */
849 #else
850         return make_int4(a.x <= b.x, a.y <= b.y, a.z <= b.z, a.w <= b.w);
851 #endif
852 }
853
854 ccl_device_inline bool operator==(const float4 a, const float4 b)
855 {
856 #ifdef __KERNEL_SSE__
857         return (_mm_movemask_ps(_mm_cmpeq_ps(a.m128, b.m128)) & 15) == 15;
858 #else
859         return (a.x == b.x && a.y == b.y && a.z == b.z && a.w == b.w);
860 #endif
861 }
862
863 ccl_device_inline float4 cross(const float4& a, const float4& b)
864 {
865 #ifdef __KERNEL_SSE__
866         return (shuffle<1,2,0,0>(a)*shuffle<2,0,1,0>(b)) - (shuffle<2,0,1,0>(a)*shuffle<1,2,0,0>(b));
867 #else
868         return make_float4(a.y*b.z - a.z*b.y, a.z*b.x - a.x*b.z, a.x*b.y - a.y*b.x, 0.0f);
869 #endif
870 }
871
872 ccl_device_inline bool is_zero(const float4& a)
873 {
874 #ifdef __KERNEL_SSE__
875         return a == make_float4(0.0f);
876 #else
877         return (a.x == 0.0f && a.y == 0.0f && a.z == 0.0f && a.w == 0.0f);
878 #endif
879 }
880
881 ccl_device_inline float reduce_add(const float4& a)
882 {
883 #ifdef __KERNEL_SSE__
884         float4 h = shuffle<1,0,3,2>(a) + a;
885         return _mm_cvtss_f32(shuffle<2,3,0,1>(h) + h); /* todo: efficiency? */
886 #else
887         return ((a.x + a.y) + (a.z + a.w));
888 #endif
889 }
890
891 ccl_device_inline float average(const float4& a)
892 {
893         return reduce_add(a) * 0.25f;
894 }
895
896 ccl_device_inline float len(const float4 a)
897 {
898         return sqrtf(dot(a, a));
899 }
900
901 ccl_device_inline float4 normalize(const float4 a)
902 {
903         return a/len(a);
904 }
905
906 ccl_device_inline float4 safe_normalize(const float4 a)
907 {
908         float t = len(a);
909         return (t != 0.0f)? a/t: a;
910 }
911
912 ccl_device_inline float4 min(float4 a, float4 b)
913 {
914 #ifdef __KERNEL_SSE__
915         return _mm_min_ps(a.m128, b.m128);
916 #else
917         return make_float4(min(a.x, b.x), min(a.y, b.y), min(a.z, b.z), min(a.w, b.w));
918 #endif
919 }
920
921 ccl_device_inline float4 max(float4 a, float4 b)
922 {
923 #ifdef __KERNEL_SSE__
924         return _mm_max_ps(a.m128, b.m128);
925 #else
926         return make_float4(max(a.x, b.x), max(a.y, b.y), max(a.z, b.z), max(a.w, b.w));
927 #endif
928 }
929
930 #endif
931
932 #ifndef __KERNEL_GPU__
933
934 ccl_device_inline float4 select(const int4& mask, const float4& a, const float4& b)
935 {
936 #ifdef __KERNEL_SSE__
937         return _mm_or_ps(_mm_and_ps(_mm_cvtepi32_ps(mask), a), _mm_andnot_ps(_mm_cvtepi32_ps(mask), b)); /* todo: avoid cvt */
938 #else
939         return make_float4((mask.x)? a.x: b.x, (mask.y)? a.y: b.y, (mask.z)? a.z: b.z, (mask.w)? a.w: b.w);
940 #endif
941 }
942
943 ccl_device_inline float4 reduce_min(const float4& a)
944 {
945 #ifdef __KERNEL_SSE__
946         float4 h = min(shuffle<1,0,3,2>(a), a);
947         return min(shuffle<2,3,0,1>(h), h);
948 #else
949         return make_float4(min(min(a.x, a.y), min(a.z, a.w)));
950 #endif
951 }
952
953 ccl_device_inline float4 reduce_max(const float4& a)
954 {
955 #ifdef __KERNEL_SSE__
956         float4 h = max(shuffle<1,0,3,2>(a), a);
957         return max(shuffle<2,3,0,1>(h), h);
958 #else
959         return make_float4(max(max(a.x, a.y), max(a.z, a.w)));
960 #endif
961 }
962
963 #if 0
964 ccl_device_inline float4 reduce_add(const float4& a)
965 {
966 #ifdef __KERNEL_SSE__
967         float4 h = shuffle<1,0,3,2>(a) + a;
968         return shuffle<2,3,0,1>(h) + h;
969 #else
970         return make_float4((a.x + a.y) + (a.z + a.w));
971 #endif
972 }
973 #endif
974
975 ccl_device_inline void print_float4(const char *label, const float4& a)
976 {
977         printf("%s: %.8f %.8f %.8f %.8f\n", label, (double)a.x, (double)a.y, (double)a.z, (double)a.w);
978 }
979
980 #endif
981
982 /* Int2 */
983
984 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
985
986 ccl_device_inline int2 operator+(const int2 &a, const int2 &b)
987 {
988         return make_int2(a.x + b.x, a.y + b.y);
989 }
990
991 ccl_device_inline int2 operator+=(int2 &a, const int2 &b)
992 {
993         return a = a + b;
994 }
995
996 ccl_device_inline int2 operator-(const int2 &a, const int2 &b)
997 {
998         return make_int2(a.x - b.x, a.y - b.y);
999 }
1000
1001 ccl_device_inline int2 operator*(const int2 &a, const int2 &b)
1002 {
1003         return make_int2(a.x * b.x, a.y * b.y);
1004 }
1005
1006 ccl_device_inline int2 operator/(const int2 &a, const int2 &b)
1007 {
1008         return make_int2(a.x / b.x, a.y / b.y);
1009 }
1010
1011 #endif
1012
1013 /* Int3 */
1014
1015 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
1016
1017 ccl_device_inline int3 min(int3 a, int3 b)
1018 {
1019 #if defined(__KERNEL_SSE__) && defined(__KERNEL_SSE41__)
1020         return _mm_min_epi32(a.m128, b.m128);
1021 #else
1022         return make_int3(min(a.x, b.x), min(a.y, b.y), min(a.z, b.z));
1023 #endif
1024 }
1025
1026 ccl_device_inline int3 max(int3 a, int3 b)
1027 {
1028 #if defined(__KERNEL_SSE__) && defined(__KERNEL_SSE41__)
1029         return _mm_max_epi32(a.m128, b.m128);
1030 #else
1031         return make_int3(max(a.x, b.x), max(a.y, b.y), max(a.z, b.z));
1032 #endif
1033 }
1034
1035 ccl_device_inline int3 clamp(const int3& a, int mn, int mx)
1036 {
1037 #ifdef __KERNEL_SSE__
1038         return min(max(a, make_int3(mn)), make_int3(mx));
1039 #else
1040         return make_int3(clamp(a.x, mn, mx), clamp(a.y, mn, mx), clamp(a.z, mn, mx));
1041 #endif
1042 }
1043
1044 ccl_device_inline int3 clamp(const int3& a, int3& mn, int mx)
1045 {
1046 #ifdef __KERNEL_SSE__
1047         return min(max(a, mn), make_int3(mx));
1048 #else
1049         return make_int3(clamp(a.x, mn.x, mx), clamp(a.y, mn.y, mx), clamp(a.z, mn.z, mx));
1050 #endif
1051 }
1052
1053 #endif
1054
1055 #ifndef __KERNEL_GPU__
1056
1057 ccl_device_inline void print_int3(const char *label, const int3& a)
1058 {
1059         printf("%s: %d %d %d\n", label, a.x, a.y, a.z);
1060 }
1061
1062 #endif
1063
1064 /* Int4 */
1065
1066 #ifndef __KERNEL_GPU__
1067
1068 ccl_device_inline int4 operator+(const int4& a, const int4& b)
1069 {
1070 #ifdef __KERNEL_SSE__
1071         return _mm_add_epi32(a.m128, b.m128);
1072 #else
1073         return make_int4(a.x+b.x, a.y+b.y, a.z+b.z, a.w+b.w);
1074 #endif
1075 }
1076
1077 ccl_device_inline int4 operator+=(int4& a, const int4& b)
1078 {
1079         return a = a + b;
1080 }
1081
1082 ccl_device_inline int4 operator>>(const int4& a, int i)
1083 {
1084 #ifdef __KERNEL_SSE__
1085         return _mm_srai_epi32(a.m128, i);
1086 #else
1087         return make_int4(a.x >> i, a.y >> i, a.z >> i, a.w >> i);
1088 #endif
1089 }
1090
1091 ccl_device_inline int4 min(int4 a, int4 b)
1092 {
1093 #if defined(__KERNEL_SSE__) && defined(__KERNEL_SSE41__)
1094         return _mm_min_epi32(a.m128, b.m128);
1095 #else
1096         return make_int4(min(a.x, b.x), min(a.y, b.y), min(a.z, b.z), min(a.w, b.w));
1097 #endif
1098 }
1099
1100 ccl_device_inline int4 max(int4 a, int4 b)
1101 {
1102 #if defined(__KERNEL_SSE__) && defined(__KERNEL_SSE41__)
1103         return _mm_max_epi32(a.m128, b.m128);
1104 #else
1105         return make_int4(max(a.x, b.x), max(a.y, b.y), max(a.z, b.z), max(a.w, b.w));
1106 #endif
1107 }
1108
1109 ccl_device_inline int4 clamp(const int4& a, const int4& mn, const int4& mx)
1110 {
1111         return min(max(a, mn), mx);
1112 }
1113
1114 ccl_device_inline int4 select(const int4& mask, const int4& a, const int4& b)
1115 {
1116 #ifdef __KERNEL_SSE__
1117         __m128 m = _mm_cvtepi32_ps(mask);
1118         return _mm_castps_si128(_mm_or_ps(_mm_and_ps(m, _mm_castsi128_ps(a)), _mm_andnot_ps(m, _mm_castsi128_ps(b)))); /* todo: avoid cvt */
1119 #else
1120         return make_int4((mask.x)? a.x: b.x, (mask.y)? a.y: b.y, (mask.z)? a.z: b.z, (mask.w)? a.w: b.w);
1121 #endif
1122 }
1123
1124 ccl_device_inline void print_int4(const char *label, const int4& a)
1125 {
1126         printf("%s: %d %d %d %d\n", label, a.x, a.y, a.z, a.w);
1127 }
1128
1129 #endif
1130
1131 /* Int/Float conversion */
1132
1133 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
1134
1135 ccl_device_inline int as_int(uint i)
1136 {
1137         union { uint ui; int i; } u;
1138         u.ui = i;
1139         return u.i;
1140 }
1141
1142 ccl_device_inline uint as_uint(int i)
1143 {
1144         union { uint ui; int i; } u;
1145         u.i = i;
1146         return u.ui;
1147 }
1148
1149 ccl_device_inline uint as_uint(float f)
1150 {
1151         union { uint i; float f; } u;
1152         u.f = f;
1153         return u.i;
1154 }
1155
1156 ccl_device_inline int __float_as_int(float f)
1157 {
1158         union { int i; float f; } u;
1159         u.f = f;
1160         return u.i;
1161 }
1162
1163 ccl_device_inline float __int_as_float(int i)
1164 {
1165         union { int i; float f; } u;
1166         u.i = i;
1167         return u.f;
1168 }
1169
1170 ccl_device_inline uint __float_as_uint(float f)
1171 {
1172         union { uint i; float f; } u;
1173         u.f = f;
1174         return u.i;
1175 }
1176
1177 ccl_device_inline float __uint_as_float(uint i)
1178 {
1179         union { uint i; float f; } u;
1180         u.i = i;
1181         return u.f;
1182 }
1183
1184 /* Interpolation */
1185
1186 template<class A, class B> A lerp(const A& a, const A& b, const B& t)
1187 {
1188         return (A)(a * ((B)1 - t) + b * t);
1189 }
1190
1191 /* Triangle */
1192
1193 ccl_device_inline float triangle_area(const float3 v1, const float3 v2, const float3 v3)
1194 {
1195         return len(cross(v3 - v2, v1 - v2))*0.5f;
1196 }
1197
1198 #endif
1199
1200 /* Orthonormal vectors */
1201
1202 ccl_device_inline void make_orthonormals(const float3 N, float3 *a, float3 *b)
1203 {
1204 #if 0
1205         if(fabsf(N.y) >= 0.999f) {
1206                 *a = make_float3(1, 0, 0);
1207                 *b = make_float3(0, 0, 1);
1208                 return;
1209         }
1210         if(fabsf(N.z) >= 0.999f) {
1211                 *a = make_float3(1, 0, 0);
1212                 *b = make_float3(0, 1, 0);
1213                 return;
1214         }
1215 #endif
1216
1217         if(N.x != N.y || N.x != N.z)
1218                 *a = make_float3(N.z-N.y, N.x-N.z, N.y-N.x);  //(1,1,1)x N
1219         else
1220                 *a = make_float3(N.z-N.y, N.x+N.z, -N.y-N.x);  //(-1,1,1)x N
1221
1222         *a = normalize(*a);
1223         *b = cross(N, *a);
1224 }
1225
1226 /* Color division */
1227
1228 ccl_device_inline float3 safe_invert_color(float3 a)
1229 {
1230         float x, y, z;
1231
1232         x = (a.x != 0.0f)? 1.0f/a.x: 0.0f;
1233         y = (a.y != 0.0f)? 1.0f/a.y: 0.0f;
1234         z = (a.z != 0.0f)? 1.0f/a.z: 0.0f;
1235
1236         return make_float3(x, y, z);
1237 }
1238
1239 ccl_device_inline float3 safe_divide_color(float3 a, float3 b)
1240 {
1241         float x, y, z;
1242
1243         x = (b.x != 0.0f)? a.x/b.x: 0.0f;
1244         y = (b.y != 0.0f)? a.y/b.y: 0.0f;
1245         z = (b.z != 0.0f)? a.z/b.z: 0.0f;
1246
1247         return make_float3(x, y, z);
1248 }
1249
1250 ccl_device_inline float3 safe_divide_even_color(float3 a, float3 b)
1251 {
1252         float x, y, z;
1253
1254         x = (b.x != 0.0f)? a.x/b.x: 0.0f;
1255         y = (b.y != 0.0f)? a.y/b.y: 0.0f;
1256         z = (b.z != 0.0f)? a.z/b.z: 0.0f;
1257
1258         /* try to get grey even if b is zero */
1259         if(b.x == 0.0f) {
1260                 if(b.y == 0.0f) {
1261                         x = z;
1262                         y = z;
1263                 }
1264                 else if(b.z == 0.0f) {
1265                         x = y;
1266                         z = y;
1267                 }
1268                 else
1269                         x = 0.5f*(y + z);
1270         }
1271         else if(b.y == 0.0f) {
1272                 if(b.z == 0.0f) {
1273                         y = x;
1274                         z = x;
1275                 }
1276                 else
1277                         y = 0.5f*(x + z);
1278         }
1279         else if(b.z == 0.0f) {
1280                 z = 0.5f*(x + y);
1281         }
1282
1283         return make_float3(x, y, z);
1284 }
1285
1286 /* Rotation of point around axis and angle */
1287
1288 ccl_device_inline float3 rotate_around_axis(float3 p, float3 axis, float angle)
1289 {
1290         float costheta = cosf(angle);
1291         float sintheta = sinf(angle);
1292         float3 r;
1293
1294         r.x = ((costheta + (1 - costheta) * axis.x * axis.x) * p.x) +
1295                 (((1 - costheta) * axis.x * axis.y - axis.z * sintheta) * p.y) +
1296                 (((1 - costheta) * axis.x * axis.z + axis.y * sintheta) * p.z);
1297
1298         r.y = (((1 - costheta) * axis.x * axis.y + axis.z * sintheta) * p.x) +
1299                 ((costheta + (1 - costheta) * axis.y * axis.y) * p.y) +
1300                 (((1 - costheta) * axis.y * axis.z - axis.x * sintheta) * p.z);
1301
1302         r.z = (((1 - costheta) * axis.x * axis.z - axis.y * sintheta) * p.x) +
1303                 (((1 - costheta) * axis.y * axis.z + axis.x * sintheta) * p.y) +
1304                 ((costheta + (1 - costheta) * axis.z * axis.z) * p.z);
1305
1306         return r;
1307 }
1308
1309 /* NaN-safe math ops */
1310
1311 ccl_device_inline float safe_sqrtf(float f)
1312 {
1313         return sqrtf(max(f, 0.0f));
1314 }
1315
1316 ccl_device float safe_asinf(float a)
1317 {
1318         return asinf(clamp(a, -1.0f, 1.0f));
1319 }
1320
1321 ccl_device float safe_acosf(float a)
1322 {
1323         return acosf(clamp(a, -1.0f, 1.0f));
1324 }
1325
1326 ccl_device float compatible_powf(float x, float y)
1327 {
1328 #ifdef __KERNEL_GPU__
1329         if(y == 0.0f) /* x^0 -> 1, including 0^0 */
1330                 return 1.0f;
1331
1332         /* GPU pow doesn't accept negative x, do manual checks here */
1333         if(x < 0.0f) {
1334                 if(fmodf(-y, 2.0f) == 0.0f)
1335                         return powf(-x, y);
1336                 else
1337                         return -powf(-x, y);
1338         }
1339         else if(x == 0.0f)
1340                 return 0.0f;
1341 #endif
1342         return powf(x, y);
1343 }
1344
1345 ccl_device float safe_powf(float a, float b)
1346 {
1347         if(UNLIKELY(a < 0.0f && b != float_to_int(b)))
1348                 return 0.0f;
1349
1350         return compatible_powf(a, b);
1351 }
1352
1353 ccl_device float safe_logf(float a, float b)
1354 {
1355         if(UNLIKELY(a < 0.0f || b < 0.0f))
1356                 return 0.0f;
1357
1358         return logf(a)/logf(b);
1359 }
1360
1361 ccl_device float safe_divide(float a, float b)
1362 {
1363         return (b != 0.0f)? a/b: 0.0f;
1364 }
1365
1366 ccl_device float safe_modulo(float a, float b)
1367 {
1368         return (b != 0.0f)? fmodf(a, b): 0.0f;
1369 }
1370
1371 ccl_device_inline float beta(float x, float y)
1372 {
1373 #ifndef __KERNEL_OPENCL__
1374         return expf(lgammaf(x) + lgammaf(y) - lgammaf(x+y));
1375 #else
1376         return expf(lgamma(x) + lgamma(y) - lgamma(x+y));
1377 #endif
1378 }
1379
1380 /* Ray Intersection */
1381
1382 ccl_device bool ray_sphere_intersect(
1383         float3 ray_P, float3 ray_D, float ray_t,
1384         float3 sphere_P, float sphere_radius,
1385         float3 *isect_P, float *isect_t)
1386 {
1387         float3 d = sphere_P - ray_P;
1388         float radiussq = sphere_radius*sphere_radius;
1389         float tsq = dot(d, d);
1390
1391         if(tsq > radiussq) { /* ray origin outside sphere */
1392                 float tp = dot(d, ray_D);
1393
1394                 if(tp < 0.0f) /* dir points away from sphere */
1395                         return false;
1396
1397                 float dsq = tsq - tp*tp; /* pythagoras */
1398
1399                 if(dsq > radiussq) /* closest point on ray outside sphere */
1400                         return false;
1401
1402                 float t = tp - sqrtf(radiussq - dsq); /* pythagoras */
1403
1404                 if(t < ray_t) {
1405                         *isect_t = t;
1406                         *isect_P = ray_P + ray_D*t;
1407                         return true;
1408                 }
1409         }
1410
1411         return false;
1412 }
1413
1414 ccl_device bool ray_aligned_disk_intersect(
1415         float3 ray_P, float3 ray_D, float ray_t,
1416         float3 disk_P, float disk_radius,
1417         float3 *isect_P, float *isect_t)
1418 {
1419         /* aligned disk normal */
1420         float disk_t;
1421         float3 disk_N = normalize_len(ray_P - disk_P, &disk_t);
1422         float div = dot(ray_D, disk_N);
1423
1424         if(UNLIKELY(div == 0.0f))
1425                 return false;
1426
1427         /* compute t to intersection point */
1428         float t = -disk_t/div;
1429         if(t < 0.0f || t > ray_t)
1430                 return false;
1431         
1432         /* test if within radius */
1433         float3 P = ray_P + ray_D*t;
1434         if(len_squared(P - disk_P) > disk_radius*disk_radius)
1435                 return false;
1436
1437         *isect_P = P;
1438         *isect_t = t;
1439
1440         return true;
1441 }
1442
1443 ccl_device bool ray_triangle_intersect(
1444         float3 ray_P, float3 ray_D, float ray_t,
1445         float3 v0, float3 v1, float3 v2,
1446         float3 *isect_P, float *isect_t)
1447 {
1448         /* Calculate intersection */
1449         float3 e1 = v1 - v0;
1450         float3 e2 = v2 - v0;
1451         float3 s1 = cross(ray_D, e2);
1452
1453         const float divisor = dot(s1, e1);
1454         if(UNLIKELY(divisor == 0.0f))
1455                 return false;
1456
1457         const float invdivisor = 1.0f/divisor;
1458
1459         /* compute first barycentric coordinate */
1460         const float3 d = ray_P - v0;
1461         const float u = dot(d, s1)*invdivisor;
1462         if(u < 0.0f)
1463                 return false;
1464
1465         /* Compute second barycentric coordinate */
1466         const float3 s2 = cross(d, e1);
1467         const float v = dot(ray_D, s2)*invdivisor;
1468         if(v < 0.0f)
1469                 return false;
1470
1471         const float b0 = 1.0f - u - v;
1472         if(b0 < 0.0f)
1473                 return false;
1474
1475         /* compute t to intersection point */
1476         const float t = dot(e2, s2)*invdivisor;
1477         if(t < 0.0f || t > ray_t)
1478                 return false;
1479
1480         *isect_t = t;
1481         *isect_P = ray_P + ray_D*t;
1482
1483         return true;
1484 }
1485
1486 ccl_device_inline bool ray_triangle_intersect_uv(
1487         float3 ray_P, float3 ray_D, float ray_t,
1488         float3 v0, float3 v1, float3 v2,
1489         float *isect_u, float *isect_v, float *isect_t)
1490 {
1491         /* Calculate intersection */
1492         float3 e1 = v1 - v0;
1493         float3 e2 = v2 - v0;
1494         float3 s1 = cross(ray_D, e2);
1495
1496         const float divisor = dot(s1, e1);
1497         if(UNLIKELY(divisor == 0.0f))
1498                 return false;
1499
1500         const float invdivisor = 1.0f/divisor;
1501
1502         /* compute first barycentric coordinate */
1503         const float3 d = ray_P - v0;
1504         const float u = dot(d, s1)*invdivisor;
1505         if(u < 0.0f)
1506                 return false;
1507
1508         /* Compute second barycentric coordinate */
1509         const float3 s2 = cross(d, e1);
1510         const float v = dot(ray_D, s2)*invdivisor;
1511         if(v < 0.0f)
1512                 return false;
1513
1514         const float b0 = 1.0f - u - v;
1515         if(b0 < 0.0f)
1516                 return false;
1517
1518         /* compute t to intersection point */
1519         const float t = dot(e2, s2)*invdivisor;
1520         if(t < 0.0f || t > ray_t)
1521                 return false;
1522
1523         *isect_u = u;
1524         *isect_v = v;
1525         *isect_t = t;
1526
1527         return true;
1528 }
1529
1530 ccl_device bool ray_quad_intersect(float3 ray_P, float3 ray_D, float ray_mint, float ray_maxt,
1531                                    float3 quad_P, float3 quad_u, float3 quad_v, float3 quad_n,
1532                                    float3 *isect_P, float *isect_t)
1533 {
1534         float t = -(dot(ray_P, quad_n) - dot(quad_P, quad_n)) / dot(ray_D, quad_n);
1535         if(t < ray_mint || t > ray_maxt)
1536                 return false;
1537
1538         float3 hit = ray_P + t*ray_D;
1539         float3 inplane = hit - quad_P;
1540         if(fabsf(dot(inplane, quad_u) / dot(quad_u, quad_u)) > 0.5f)
1541                 return false;
1542         if(fabsf(dot(inplane, quad_v) / dot(quad_v, quad_v)) > 0.5f)
1543                 return false;
1544
1545         if(isect_P) *isect_P = hit;
1546         if(isect_t) *isect_t = t;
1547
1548         return true;
1549 }
1550
1551 /* projections */
1552 ccl_device_inline float2 map_to_tube(const float3 co)
1553 {
1554         float len, u, v;
1555         len = sqrtf(co.x * co.x + co.y * co.y);
1556         if(len > 0.0f) {
1557                 u = (1.0f - (atan2f(co.x / len, co.y / len) / M_PI_F)) * 0.5f;
1558                 v = (co.z + 1.0f) * 0.5f;
1559         }
1560         else {
1561                 u = v = 0.0f;
1562         }
1563         return make_float2(u, v);
1564 }
1565
1566 ccl_device_inline float2 map_to_sphere(const float3 co)
1567 {
1568         float l = len(co);
1569         float u, v;
1570         if(l > 0.0f) {
1571                 if(UNLIKELY(co.x == 0.0f && co.y == 0.0f)) {
1572                         u = 0.0f;  /* othwise domain error */
1573                 }
1574                 else {
1575                         u = (1.0f - atan2f(co.x, co.y) / M_PI_F) / 2.0f;
1576                 }
1577                 v = 1.0f - safe_acosf(co.z / l) / M_PI_F;
1578         }
1579         else {
1580                 u = v = 0.0f;
1581         }
1582         return make_float2(u, v);
1583 }
1584
1585 ccl_device_inline int util_max_axis(float3 vec)
1586 {
1587         if(vec.x > vec.y) {
1588                 if(vec.x > vec.z)
1589                         return 0;
1590                 else
1591                         return 2;
1592         }
1593         else {
1594                 if(vec.y > vec.z)
1595                         return 1;
1596                 else
1597                         return 2;
1598         }
1599 }
1600
1601 CCL_NAMESPACE_END
1602
1603 #endif /* __UTIL_MATH_H__ */
1604