Filmic HDR tone mapping
authorRealBadAngel <maciej.kasatkin@o2.pl>
Mon, 25 Jan 2016 12:33:22 +0000 (13:33 +0100)
committerkwolekr <kwolekr@minetest.net>
Tue, 9 Feb 2016 07:55:59 +0000 (02:55 -0500)
builtin/settingtypes.txt
client/shaders/nodes_shader/opengl_fragment.glsl
client/shaders/water_surface_shader/opengl_fragment.glsl
minetest.conf.example
src/defaultsettings.cpp
src/shader.cpp

index 79a64c2db0026f311c412d1d551d455cdd187d86..eebccf784b24a5c57d867b89a006859772ad64fa 100644 (file)
@@ -326,6 +326,11 @@ fsaa (FSAA) enum 0 0,1,2,4,8,16
 #    Thy only work with the OpenGL video backend.
 enable_shaders (Shaders) bool true
 
+[****Tone Mapping]
+
+#    Enables filmic tone mapping
+tone_mapping (Filmic tone mapping) bool false
+
 [****Bumpmapping]
 
 #    Enables bumpmapping for textures. Normalmaps need to be supplied by the texture pack
index b3789e1cbf61dd3d6ff4891614a4bc68c1222f2d..49befa8d472b026d0e0d72eb421fc558f549adc9 100644 (file)
@@ -20,6 +20,38 @@ bool normalTexturePresent = false;
 const float e = 2.718281828459;
 const float BS = 10.0;
 
+#ifdef ENABLE_TONE_MAPPING
+
+/* Hable's UC2 Tone mapping parameters
+       A = 0.22;
+       B = 0.30;
+       C = 0.10;
+       D = 0.20;
+       E = 0.01;
+       F = 0.30;
+       W = 11.2;
+       equation used:  ((x * (A * x + C * B) + D * E) / (x * (A * x + B) + D * F)) - E / F
+*/
+
+vec3 uncharted2Tonemap(vec3 x)
+{
+       return ((x * (0.22 * x + 0.03) + 0.002) / (x * (0.22 * x + 0.3) + 0.06)) - 0.03334;
+}
+
+vec4 applyToneMapping(vec4 color)
+{
+       color = vec4(pow(color.rgb, vec3(2.2)), color.a);
+       const float gamma = 1.6;
+       const float exposureBias = 5.5;
+       color.rgb = uncharted2Tonemap(exposureBias * color.rgb);
+       // Precalculated white_scale from 
+       //vec3 whiteScale = 1.0 / uncharted2Tonemap(vec3(W));
+       vec3 whiteScale = vec3(1.036015346);
+       color.rgb *= whiteScale;
+       return vec4(pow(color.rgb, vec3(1.0 / gamma)), color.a);
+}
+#endif
+
 void get_texture_flags()
 {
        vec4 flags = texture2D(textureFlags, vec2(0.0, 0.0));
@@ -160,22 +192,26 @@ void main(void)
        color = base.rgb;
 #endif
 
+       vec4 col = vec4(color.rgb * gl_Color.rgb, 1.0); 
+       
 #if MATERIAL_TYPE == TILE_MATERIAL_LIQUID_TRANSPARENT || MATERIAL_TYPE == TILE_MATERIAL_LIQUID_OPAQUE
        float alpha = gl_Color.a;
-       vec4 col = vec4(color.rgb, alpha);
-       col *= gl_Color;
        if (fogDistance != 0.0) {
                float d = max(0.0, min(vPosition.z / fogDistance * 1.5 - 0.6, 1.0));
                alpha = mix(alpha, 0.0, d);
        }
-       gl_FragColor = vec4(col.rgb, alpha);
+       col = vec4(col.rgb, alpha);
 #else
-       vec4 col = vec4(color.rgb, base.a);
-       col *= gl_Color;
        if (fogDistance != 0.0) {
                float d = max(0.0, min(vPosition.z / fogDistance * 1.5 - 0.6, 1.0));
                col = mix(col, skyBgColor, d);
        }
-       gl_FragColor = vec4(col.rgb, base.a);
+       col = vec4(col.rgb, base.a);
+#endif
+
+#ifdef ENABLE_TONE_MAPPING
+       gl_FragColor = applyToneMapping(col);
+#else
+       gl_FragColor = col;
 #endif
 }
index 75751e243edade3ac46822a75412a3624bc1052e..1fa6695413d3b7b5ca4fb8af5cb17704d5b13f20 100644 (file)
@@ -22,6 +22,38 @@ bool texSeamless = false;
 const float e = 2.718281828459;
 const float BS = 10.0;
 
+#ifdef ENABLE_TONE_MAPPING
+
+/* Hable's UC2 Tone mapping parameters
+       A = 0.22;
+       B = 0.30;
+       C = 0.10;
+       D = 0.20;
+       E = 0.01;
+       F = 0.30;
+       W = 11.2;
+       equation used:  ((x * (A * x + C * B) + D * E) / (x * (A * x + B) + D * F)) - E / F
+*/
+
+vec3 uncharted2Tonemap(vec3 x)
+{
+       return ((x * (0.22 * x + 0.03) + 0.002) / (x * (0.22 * x + 0.3) + 0.06)) - 0.03334;
+}
+
+vec4 applyToneMapping(vec4 color)
+{
+       color = vec4(pow(color.rgb, vec3(2.2)), color.a);
+       const float gamma = 1.6;
+       const float exposureBias = 5.5;
+       color.rgb = uncharted2Tonemap(exposureBias * color.rgb);
+       // Precalculated white_scale from 
+       //vec3 whiteScale = 1.0 / uncharted2Tonemap(vec3(W));
+       vec3 whiteScale = vec3(1.036015346);
+       color.rgb *= whiteScale;
+       return vec4(pow(color.rgb, vec3(1.0 / gamma)), color.a);
+}
+#endif
+
 void get_texture_flags()
 {
        vec4 flags = texture2D(textureFlags, vec2(0.0, 0.0));
@@ -116,22 +148,26 @@ vec4 base = texture2D(baseTexture, uv).rgba;
        color = base.rgb;
 #endif
 
+       vec4 col = vec4(color.rgb * gl_Color.rgb, 1.0); 
+
 #if MATERIAL_TYPE == TILE_MATERIAL_LIQUID_TRANSPARENT || MATERIAL_TYPE == TILE_MATERIAL_LIQUID_OPAQUE
        float alpha = gl_Color.a;
-       vec4 col = vec4(color.rgb, alpha);
-       col *= gl_Color;
-       if(fogDistance != 0.0){
+       if (fogDistance != 0.0) {
                float d = max(0.0, min(vPosition.z / fogDistance * 1.5 - 0.6, 1.0));
                alpha = mix(alpha, 0.0, d);
        }
-       gl_FragColor = vec4(col.rgb, alpha);
+       col = vec4(col.rgb, alpha);
 #else
-       vec4 col = vec4(color.rgb, base.a);
-       col *= gl_Color;
-       if(fogDistance != 0.0){
+       if (fogDistance != 0.0) {
                float d = max(0.0, min(vPosition.z / fogDistance * 1.5 - 0.6, 1.0));
                col = mix(col, skyBgColor, d);
        }
-       gl_FragColor = vec4(col.rgb, base.a);
+       col = vec4(col.rgb, base.a);
+#endif
+
+#ifdef ENABLE_TONE_MAPPING
+       gl_FragColor = applyToneMapping(col);
+#else
+       gl_FragColor = col;
 #endif
 }
index 1bf56720e374e2345a88ce2bb767a99bc8c1c78a..09e86ef0835b1e8cb2490e6ed4c157b8865da43c 100644 (file)
 #    type: bool
 # enable_shaders = true
 
+##### Tone mapping
+#    Enables filmic tone mapping.
+#    Requires shaders to be enabled.
+#    type: bool
+# tone_mapping = false
+
 ##### Bumpmapping
 
 #    Enables bumpmapping for textures. Normalmaps need to be supplied by the texture pack
index 9578579765d59767eaad9aef05ed959bb2cc560a..271214a4f0e9184ab2a18aabac936a6a5219e53e 100644 (file)
@@ -160,6 +160,7 @@ void set_default_settings(Settings *settings)
        settings->setDefault("texture_clean_transparent", "false");
        settings->setDefault("texture_min_size", "64");
        settings->setDefault("preload_item_visuals", "false");
+       settings->setDefault("tone_mapping", "false");
        settings->setDefault("enable_bumpmapping", "false");
        settings->setDefault("enable_parallax_occlusion", "false");
        settings->setDefault("generate_normalmaps", "false");
index 917d878bb213b510f7564ab9de68092857f97ee8..a2473ffbfd20242e24d83697d78dd08e14c7ca7e 100644 (file)
@@ -764,6 +764,9 @@ ShaderInfo generate_shader(std::string name, u8 material_type, u8 drawtype,
        else
                shaders_header += "0\n";
 
+       if (g_settings->getBool("tone_mapping"))
+               shaders_header += "#define ENABLE_TONE_MAPPING\n";
+
        if(pixel_program != "")
                pixel_program = shaders_header + pixel_program;
        if(vertex_program != "")