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root/radiance/ray/src/common/bsdf.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/common/bsdf.c (file contents):
Revision 2.23 by greg, Wed Apr 20 14:44:05 2011 UTC vs.
Revision 2.58 by greg, Thu May 14 19:20:13 2020 UTC

# Line 10 | Line 10 | static const char RCSid[] = "$Id$";
10   *
11   */
12  
13 + #define _USE_MATH_DEFINES
14   #include <stdio.h>
15   #include <stdlib.h>
16 + #include <string.h>
17   #include <math.h>
18 + #include <ctype.h>
19   #include "ezxml.h"
20   #include "hilbert.h"
21   #include "bsdf.h"
# Line 32 | Line 35 | const char             *SDerrorEnglish[] = {
35                                  "Unknown error"
36                          };
37  
38 + /* Pointer to error list in preferred language */
39 + const char              **SDerrorList = SDerrorEnglish;
40 +
41   /* Additional information on last error (ASCII English) */
42   char                    SDerrorDetail[256];
43  
44 + /* Empty distribution for getCDist() calls that fail for some reason */
45 + const SDCDst            SDemptyCD;
46 +
47   /* Cache of loaded BSDFs */
48   struct SDCache_s        *SDcacheList = NULL;
49  
50 < /* Retain BSDFs in cache list */
50 > /* Retain BSDFs in cache list? */
51   int                     SDretainSet = SDretainNone;
52  
53 < /* Report any error to the indicated stream (in English) */
53 > /* Maximum cache size for any given BSDF? */
54 > unsigned long           SDmaxCache = 0;         /* 0 == unlimited */
55 >
56 > /* Report any error to the indicated stream */
57   SDError
58 < SDreportEnglish(SDError ec, FILE *fp)
58 > SDreportError(SDError ec, FILE *fp)
59   {
60          if (!ec)
61                  return SDEnone;
# Line 53 | Line 65 | SDreportEnglish(SDError ec, FILE *fp)
65          }
66          if (fp == NULL)
67                  return ec;
68 <        fputs(SDerrorEnglish[ec], fp);
68 >        fputs(SDerrorList[ec], fp);
69          if (SDerrorDetail[0]) {
70                  fputs(": ", fp);
71                  fputs(SDerrorDetail, fp);
# Line 81 | Line 93 | to_meters(             /* return factor to convert given unit to
93  
94   /* Load geometric dimensions and description (if any) */
95   static SDError
96 < SDloadGeometry(SDData *sd, ezxml_t wdb)
96 > SDloadGeometry(SDData *sd, ezxml_t wtl)
97   {
98 <        ezxml_t         geom;
98 >        ezxml_t         node, matl, geom;
99          double          cfact;
100 <        const char      *fmt, *mgfstr;
100 >        const char      *fmt = NULL, *mgfstr;
101  
102 <        if (wdb == NULL)                /* no geometry section? */
103 <                return SDEnone;
104 <        sd->dim[0] = sd->dim[1] = sd->dim[2] = .0;
105 <        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Width")) != NULL)
106 <                sd->dim[0] = atof(ezxml_txt(geom)) *
107 <                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
108 <        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Height")) != NULL)
109 <                sd->dim[1] = atof(ezxml_txt(geom)) *
110 <                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
111 <        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Thickness")) != NULL)
112 <                sd->dim[2] = atof(ezxml_txt(geom)) *
113 <                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
114 <        if ((sd->dim[0] < 0) | (sd->dim[1] < 0) | (sd->dim[2] < 0)) {
115 <                sprintf(SDerrorDetail, "Negative size in \"%s\"", sd->name);
116 <                return SDEdata;
102 >        SDerrorDetail[0] = '\0';
103 >        sd->matn[0] = '\0'; sd->makr[0] = '\0';
104 >        sd->dim[0] = sd->dim[1] = sd->dim[2] = 0;
105 >        matl = ezxml_child(wtl, "Material");
106 >        if (matl != NULL) {                     /* get material info. */
107 >                if ((node = ezxml_child(matl, "Name")) != NULL) {
108 >                        strncpy(sd->matn, ezxml_txt(node), SDnameLn);
109 >                        if (sd->matn[SDnameLn-1])
110 >                                strcpy(sd->matn+(SDnameLn-4), "...");
111 >                }
112 >                if ((node = ezxml_child(matl, "Manufacturer")) != NULL) {
113 >                        strncpy(sd->makr, ezxml_txt(node), SDnameLn);
114 >                        if (sd->makr[SDnameLn-1])
115 >                                strcpy(sd->makr+(SDnameLn-4), "...");
116 >                }
117 >                if ((node = ezxml_child(matl, "Width")) != NULL)
118 >                        sd->dim[0] = atof(ezxml_txt(node)) *
119 >                                        to_meters(ezxml_attr(node, "unit"));
120 >                if ((node = ezxml_child(matl, "Height")) != NULL)
121 >                        sd->dim[1] = atof(ezxml_txt(node)) *
122 >                                        to_meters(ezxml_attr(node, "unit"));
123 >                if ((node = ezxml_child(matl, "Thickness")) != NULL)
124 >                        sd->dim[2] = atof(ezxml_txt(node)) *
125 >                                        to_meters(ezxml_attr(node, "unit"));
126 >                if ((sd->dim[0] < 0) | (sd->dim[1] < 0) | (sd->dim[2] < 0)) {
127 >                        if (!SDerrorDetail[0])
128 >                                sprintf(SDerrorDetail, "Negative dimension in \"%s\"",
129 >                                                        sd->name);
130 >                        return SDEdata;
131 >                }
132          }
133 <        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Geometry")) == NULL ||
134 <                        (mgfstr = ezxml_txt(geom)) == NULL)
133 >        sd->mgf = NULL;
134 >        geom = ezxml_child(wtl, "Geometry");
135 >        if (geom == NULL)                       /* no actual geometry? */
136                  return SDEnone;
137 <        if ((fmt = ezxml_attr(geom, "format")) != NULL &&
138 <                        strcasecmp(fmt, "MGF")) {
137 >        fmt = ezxml_attr(geom, "format");
138 >        if (fmt != NULL && strcasecmp(fmt, "MGF")) {
139                  sprintf(SDerrorDetail,
140                          "Unrecognized geometry format '%s' in \"%s\"",
141                                          fmt, sd->name);
142                  return SDEsupport;
143          }
144 <        cfact = to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
144 >        if ((node = ezxml_child(geom, "MGFblock")) == NULL ||
145 >                        (mgfstr = ezxml_txt(node)) == NULL)
146 >                return SDEnone;
147 >        while (isspace(*mgfstr))
148 >                ++mgfstr;
149 >        if (!*mgfstr)
150 >                return SDEnone;
151 >        cfact = to_meters(ezxml_attr(node, "unit"));
152 >        if (cfact <= 0)
153 >                return SDEformat;
154          sd->mgf = (char *)malloc(strlen(mgfstr)+32);
155          if (sd->mgf == NULL) {
156                  strcpy(SDerrorDetail, "Out of memory in SDloadGeometry");
# Line 155 | Line 192 | SDloadFile(SDData *sd, const char *fname)
192                  ezxml_free(fl);
193                  return SDEformat;
194          }
195 +        wtl = ezxml_child(fl, "FileType");
196 +        if (wtl != NULL && strcmp(ezxml_txt(wtl), "BSDF")) {
197 +                sprintf(SDerrorDetail,
198 +                        "XML \"%s\": wrong FileType (must be 'BSDF')",
199 +                                sd->name);
200 +                ezxml_free(fl);
201 +                return SDEformat;
202 +        }
203          wtl = ezxml_child(ezxml_child(fl, "Optical"), "Layer");
204          if (wtl == NULL) {
205 <                sprintf(SDerrorDetail, "BSDF \"%s\": no optical layer'",
205 >                sprintf(SDerrorDetail, "BSDF \"%s\": no optical layers",
206                                  sd->name);
207                  ezxml_free(fl);
208                  return SDEformat;
209          }
210                                  /* load geometry if present */
211 <        lastErr = SDloadGeometry(sd, ezxml_child(wtl, "Material"));
212 <        if (lastErr)
211 >        lastErr = SDloadGeometry(sd, wtl);
212 >        if (lastErr) {
213 >                ezxml_free(fl);
214                  return lastErr;
215 +        }
216                                  /* try loading variable resolution data */
217          lastErr = SDloadTre(sd, wtl);
218                                  /* check our result */
219 <        switch (lastErr) {
173 <        case SDEformat:
174 <        case SDEdata:
175 <        case SDEsupport:        /* possibly we just tried the wrong format */
219 >        if (lastErr == SDEsupport)      /* try matrix BSDF if not tree data */
220                  lastErr = SDloadMtx(sd, wtl);
221 <                break;
178 <        default:                /* variable res. OK else serious error */
179 <                break;
180 <        }
221 >                
222                                  /* done with XML file */
223          ezxml_free(fl);
224          
# Line 195 | Line 236 | SDloadFile(SDData *sd, const char *fname)
236          if (sd->tf != NULL && sd->tf->maxHemi <= .001) {
237                  SDfreeSpectralDF(sd->tf); sd->tf = NULL;
238          }
239 +        if (sd->tb != NULL && sd->tb->maxHemi <= .001) {
240 +                SDfreeSpectralDF(sd->tb); sd->tb = NULL;
241 +        }
242                                  /* return success */
243          return SDEnone;
244   }
# Line 223 | Line 267 | SDnewSpectralDF(int nc)
267          return df;
268   }
269  
270 + /* Add component(s) to spectral distribution function */
271 + SDSpectralDF *
272 + SDaddComponent(SDSpectralDF *odf, int nadd)
273 + {
274 +        SDSpectralDF    *df;
275 +
276 +        if (odf == NULL)
277 +                return SDnewSpectralDF(nadd);
278 +        if (nadd <= 0)
279 +                return odf;
280 +        df = (SDSpectralDF *)realloc(odf, sizeof(SDSpectralDF) +
281 +                                (odf->ncomp+nadd-1)*sizeof(SDComponent));
282 +        if (df == NULL) {
283 +                sprintf(SDerrorDetail,
284 +                        "Cannot add %d component(s) to spectral DF", nadd);
285 +                SDfreeSpectralDF(odf);
286 +                return NULL;
287 +        }
288 +        memset(df->comp+df->ncomp, 0, nadd*sizeof(SDComponent));
289 +        df->ncomp += nadd;
290 +        return df;
291 + }
292 +
293   /* Free cached cumulative distributions for BSDF component */
294   void
295   SDfreeCumulativeCache(SDSpectralDF *df)
# Line 249 | Line 316 | SDfreeSpectralDF(SDSpectralDF *df)
316                  return;
317          SDfreeCumulativeCache(df);
318          for (n = df->ncomp; n-- > 0; )
319 <                (*df->comp[n].func->freeSC)(df->comp[n].dist);
319 >                if (df->comp[n].dist != NULL)
320 >                        (*df->comp[n].func->freeSC)(df->comp[n].dist);
321          free(df);
322   }
323  
# Line 305 | Line 373 | SDfreeBSDF(SDData *sd)
373                  SDfreeSpectralDF(sd->tf);
374                  sd->tf = NULL;
375          }
376 +        if (sd->tb != NULL) {
377 +                SDfreeSpectralDF(sd->tb);
378 +                sd->tb = NULL;
379 +        }
380          sd->rLambFront.cieY = .0;
381          sd->rLambFront.spec.flags = 0;
382          sd->rLambBack.cieY = .0;
# Line 353 | Line 425 | SDcacheFile(const char *fname)
425          if (fname == NULL || !*fname)
426                  return NULL;
427          SDerrorDetail[0] = '\0';
428 +        /* PLACE MUTEX LOCK HERE FOR THREAD-SAFE */
429          if ((sd = SDgetCache(fname)) == NULL) {
430 <                SDreportEnglish(SDEmemory, stderr);
430 >                SDreportError(SDEmemory, stderr);
431                  return NULL;
432          }
433          if (!SDisLoaded(sd) && (ec = SDloadFile(sd, fname))) {
434 <                SDreportEnglish(ec, stderr);
434 >                SDreportError(ec, stderr);
435                  SDfreeCache(sd);
436 <                return NULL;
436 >                sd = NULL;
437          }
438 +        /* END MUTEX LOCK */
439          return sd;
440   }
441  
# Line 392 | Line 466 | SDfreeCache(const SDData *sd)
466                  SDfreeCumulativeCache(sd->rf);
467                  SDfreeCumulativeCache(sd->rb);
468                  SDfreeCumulativeCache(sd->tf);
469 +                SDfreeCumulativeCache(sd->tb);
470                  return;
471          }
472                                          /* remove from list and free */
# Line 405 | Line 480 | SDfreeCache(const SDData *sd)
480  
481   /* Sample an individual BSDF component */
482   SDError
483 < SDsampComponent(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVec,
409 <                        double randX, SDComponent *sdc)
483 > SDsampComponent(SDValue *sv, FVECT ioVec, double randX, SDComponent *sdc)
484   {
485          float           coef[SDmaxCh];
486          SDError         ec;
487 +        FVECT           inVec;
488          const SDCDst    *cd;
489          double          d;
490          int             n;
491                                          /* check arguments */
492 <        if ((sv == NULL) | (outVec == NULL) | (inVec == NULL) | (sdc == NULL))
492 >        if ((sv == NULL) | (ioVec == NULL) | (sdc == NULL))
493                  return SDEargument;
494                                          /* get cumulative distribution */
495 +        VCOPY(inVec, ioVec);
496 +        sv->cieY = 0;
497          cd = (*sdc->func->getCDist)(inVec, sdc);
498 <        if (cd == NULL)
499 <                return SDEmemory;
500 <        if (cd->cTotal <= 1e-7) {       /* anything to sample? */
498 >        if (cd != NULL)
499 >                sv->cieY = cd->cTotal;
500 >        if (sv->cieY <= 1e-6) {         /* nothing to sample? */
501                  sv->spec = c_dfcolor;
502 <                sv->cieY = .0;
426 <                memset(outVec, 0, 3*sizeof(double));
502 >                memset(ioVec, 0, sizeof(FVECT));
503                  return SDEnone;
504          }
429        sv->cieY = cd->cTotal;
505                                          /* compute sample direction */
506 <        ec = (*sdc->func->sampCDist)(outVec, randX, cd);
506 >        ec = (*sdc->func->sampCDist)(ioVec, randX, cd);
507          if (ec)
508                  return ec;
509                                          /* get BSDF color */
510 <        n = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, outVec, inVec, sdc->dist);
510 >        n = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, ioVec, inVec, sdc);
511          if (n <= 0) {
512                  strcpy(SDerrorDetail, "BSDF sample value error");
513                  return SDEinternal;
# Line 443 | Line 518 | SDsampComponent(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT
518                  c_cmix(&sv->spec, d, &sv->spec, coef[n], &sdc->cspec[n]);
519                  d += coef[n];
520          }
521 <                                        /* make sure everything is set */
447 <        c_ccvt(&sv->spec, C_CSXY+C_CSSPEC);
521 >        c_ccvt(&sv->spec, C_CSXY);      /* make sure (x,y) is set */
522          return SDEnone;
523   }
524  
# Line 457 | Line 531 | SDmultiSamp(double t[], int n, double randX)
531          unsigned        nBits;
532          double          scale;
533          bitmask_t       ndx, coord[MS_MAXDIM];
534 <        
534 >
535 >        if (n <= 0)                     /* check corner cases */
536 >                return;
537 >        if (randX < 0) randX = 0;
538 >        else if (randX >= 1.) randX = 0.999999999999999;
539 >        if (n == 1) {
540 >                t[0] = randX;
541 >                return;
542 >        }
543          while (n > MS_MAXDIM)           /* punt for higher dimensions */
544                  t[--n] = rand()*(1./(RAND_MAX+.5));
545          nBits = (8*sizeof(bitmask_t) - 1) / n;
# Line 480 | Line 562 | SDdiffuseSamp(FVECT outVec, int outFront, double randX
562          SDmultiSamp(outVec, 2, randX);
563          SDsquare2disk(outVec, outVec[0], outVec[1]);
564          outVec[2] = 1. - outVec[0]*outVec[0] - outVec[1]*outVec[1];
565 <        if (outVec[2] > 0)              /* a bit of paranoia */
484 <                outVec[2] = sqrt(outVec[2]);
565 >        outVec[2] = sqrt(outVec[2]*(outVec[2]>0));
566          if (!outFront)                  /* going out back? */
567                  outVec[2] = -outVec[2];
568   }
# Line 495 | Line 576 | SDsizeBSDF(double *projSA, const FVECT v1, const RREAL
576          SDError         ec;
577          int             i;
578                                          /* check arguments */
579 <        if ((projSA == NULL) | (v1 == NULL))
579 >        if ((projSA == NULL) | (v1 == NULL) | (sd == NULL))
580                  return SDEargument;
581                                          /* initialize extrema */
582          switch (qflags) {
# Line 511 | Line 592 | SDsizeBSDF(double *projSA, const FVECT v1, const RREAL
592          case 0:
593                  return SDEargument;
594          }
595 <        if (v1[2] > 0)                  /* front surface query? */
595 >        if (v1[2] > 0) {                /* front surface query? */
596                  rdf = sd->rf;
597 <        else
597 >                tdf = (sd->tf != NULL) ? sd->tf : sd->tb;
598 >        } else {
599                  rdf = sd->rb;
600 <        tdf = NULL;                     /* transmitted component? */
519 <        if (v2 != NULL && v1[2] > 0 ^ v2[2] > 0) {
520 <                rdf = NULL;
521 <                tdf = sd->tf;
600 >                tdf = (sd->tb != NULL) ? sd->tb : sd->tf;
601          }
602 +        if (v2 != NULL) {               /* bidirectional? */
603 +                if (v1[2] > 0 ^ v2[2] > 0)
604 +                        rdf = NULL;
605 +                else
606 +                        tdf = NULL;
607 +        }
608          ec = SDEdata;                   /* run through components */
609          for (i = (rdf==NULL) ? 0 : rdf->ncomp; i--; ) {
610                  ec = (*rdf->comp[i].func->queryProjSA)(projSA, v1, v2,
611 <                                                qflags, rdf->comp[i].dist);
611 >                                                qflags, &rdf->comp[i]);
612                  if (ec)
613                          return ec;
614          }
615          for (i = (tdf==NULL) ? 0 : tdf->ncomp; i--; ) {
616                  ec = (*tdf->comp[i].func->queryProjSA)(projSA, v1, v2,
617 <                                                qflags, tdf->comp[i].dist);
617 >                                                qflags, &tdf->comp[i]);
618                  if (ec)
619                          return ec;
620          }
# Line 537 | Line 622 | SDsizeBSDF(double *projSA, const FVECT v1, const RREAL
622                  projSA[0] = M_PI;
623                  if (qflags == SDqueryMin+SDqueryMax)
624                          projSA[1] = M_PI;
625 <        }
625 >        } else if (qflags == SDqueryMin+SDqueryMax && projSA[0] > projSA[1])
626 >                projSA[0] = projSA[1];
627          return SDEnone;
628   }
629  
# Line 562 | Line 648 | SDevalBSDF(SDValue *sv, const FVECT outVec, const FVEC
648          } else if (!(inFront | outFront)) {
649                  *sv = sd->rLambBack;
650                  sdf = sd->rb;
651 <        } else /* inFront ^ outFront */ {
651 >        } else if (inFront) {
652                  *sv = sd->tLamb;
653 <                sdf = sd->tf;
653 >                sdf = (sd->tf != NULL) ? sd->tf : sd->tb;
654 >        } else /* outFront & !inFront */ {
655 >                *sv = sd->tLamb;
656 >                sdf = (sd->tb != NULL) ? sd->tb : sd->tf;
657          }
658          sv->cieY *= 1./M_PI;
659                                          /* add non-diffuse components */
660          i = (sdf != NULL) ? sdf->ncomp : 0;
661          while (i-- > 0) {
662                  nch = (*sdf->comp[i].func->getBSDFs)(coef, outVec, inVec,
663 <                                                        sdf->comp[i].dist);
663 >                                                        &sdf->comp[i]);
664                  while (nch-- > 0) {
665                          c_cmix(&sv->spec, sv->cieY, &sv->spec,
666                                          coef[nch], &sdf->comp[i].cspec[nch]);
667                          sv->cieY += coef[nch];
668                  }
669          }
670 <                                        /* make sure everything is set */
582 <        c_ccvt(&sv->spec, C_CSXY+C_CSSPEC);
670 >        c_ccvt(&sv->spec, C_CSXY);      /* make sure (x,y) is set */
671          return SDEnone;
672   }
673  
# Line 588 | Line 676 | double
676   SDdirectHemi(const FVECT inVec, int sflags, const SDData *sd)
677   {
678          double          hsum;
679 <        SDSpectralDF    *rdf;
679 >        SDSpectralDF    *rdf, *tdf;
680          const SDCDst    *cd;
681          int             i;
682                                          /* check arguments */
# Line 598 | Line 686 | SDdirectHemi(const FVECT inVec, int sflags, const SDDa
686          if (inVec[2] > 0) {
687                  hsum = sd->rLambFront.cieY;
688                  rdf = sd->rf;
689 +                tdf = (sd->tf != NULL) ? sd->tf : sd->tb;
690          } else /* !inFront */ {
691                  hsum = sd->rLambBack.cieY;
692                  rdf = sd->rb;
693 +                tdf = (sd->tb != NULL) ? sd->tb : sd->tf;
694          }
695          if ((sflags & SDsampDf+SDsampR) != SDsampDf+SDsampR)
696                  hsum = .0;
697          if ((sflags & SDsampDf+SDsampT) == SDsampDf+SDsampT)
698                  hsum += sd->tLamb.cieY;
699                                          /* gather non-diffuse components */
700 <        i = ((sflags & SDsampSp+SDsampR) == SDsampSp+SDsampR &&
701 <                        rdf != NULL) ? rdf->ncomp : 0;
700 >        i = (((sflags & SDsampSp+SDsampR) == SDsampSp+SDsampR) &
701 >                        (rdf != NULL)) ? rdf->ncomp : 0;
702          while (i-- > 0) {               /* non-diffuse reflection */
703                  cd = (*rdf->comp[i].func->getCDist)(inVec, &rdf->comp[i]);
704                  if (cd != NULL)
705                          hsum += cd->cTotal;
706          }
707 <        i = ((sflags & SDsampSp+SDsampT) == SDsampSp+SDsampT &&
708 <                        sd->tf != NULL) ? sd->tf->ncomp : 0;
707 >        i = (((sflags & SDsampSp+SDsampT) == SDsampSp+SDsampT) &
708 >                        (tdf != NULL)) ? tdf->ncomp : 0;
709          while (i-- > 0) {               /* non-diffuse transmission */
710 <                cd = (*sd->tf->comp[i].func->getCDist)(inVec, &sd->tf->comp[i]);
710 >                cd = (*tdf->comp[i].func->getCDist)(inVec, &tdf->comp[i]);
711                  if (cd != NULL)
712                          hsum += cd->cTotal;
713          }
# Line 626 | Line 716 | SDdirectHemi(const FVECT inVec, int sflags, const SDDa
716  
717   /* Sample BSDF direction based on the given random variable */
718   SDError
719 < SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVec,
630 <                        double randX, int sflags, const SDData *sd)
719 > SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT ioVec, double randX, int sflags, const SDData *sd)
720   {
721          SDError         ec;
722 +        FVECT           inVec;
723          int             inFront;
724 <        SDSpectralDF    *rdf;
724 >        SDSpectralDF    *rdf, *tdf;
725          double          rdiff;
726          float           coef[SDmaxCh];
727          int             i, j, n, nr;
728          SDComponent     *sdc;
729          const SDCDst    **cdarr = NULL;
730                                          /* check arguments */
731 <        if ((sv == NULL) | (outVec == NULL) | (inVec == NULL) | (sd == NULL) |
731 >        if ((sv == NULL) | (ioVec == NULL) | (sd == NULL) |
732                          (randX < 0) | (randX >= 1.))
733                  return SDEargument;
734                                          /* whose side are we on? */
735 +        VCOPY(inVec, ioVec);
736          inFront = (inVec[2] > 0);
737                                          /* remember diffuse portions */
738          if (inFront) {
739                  *sv = sd->rLambFront;
740                  rdf = sd->rf;
741 +                tdf = (sd->tf != NULL) ? sd->tf : sd->tb;
742          } else /* !inFront */ {
743                  *sv = sd->rLambBack;
744                  rdf = sd->rb;
745 +                tdf = (sd->tb != NULL) ? sd->tb : sd->tf;
746          }
747          if ((sflags & SDsampDf+SDsampR) != SDsampDf+SDsampR)
748                  sv->cieY = .0;
# Line 657 | Line 750 | SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVe
750          if ((sflags & SDsampDf+SDsampT) == SDsampDf+SDsampT)
751                  sv->cieY += sd->tLamb.cieY;
752                                          /* gather non-diffuse components */
753 <        i = nr = ((sflags & SDsampSp+SDsampR) == SDsampSp+SDsampR &&
754 <                        rdf != NULL) ? rdf->ncomp : 0;
755 <        j = ((sflags & SDsampSp+SDsampT) == SDsampSp+SDsampT &&
756 <                        sd->tf != NULL) ? sd->tf->ncomp : 0;
753 >        i = nr = (((sflags & SDsampSp+SDsampR) == SDsampSp+SDsampR) &
754 >                        (rdf != NULL)) ? rdf->ncomp : 0;
755 >        j = (((sflags & SDsampSp+SDsampT) == SDsampSp+SDsampT) &
756 >                        (tdf != NULL)) ? tdf->ncomp : 0;
757          n = i + j;
758          if (n > 0 && (cdarr = (const SDCDst **)malloc(n*sizeof(SDCDst *))) == NULL)
759                  return SDEmemory;
760          while (j-- > 0) {               /* non-diffuse transmission */
761 <                cdarr[i+j] = (*sd->tf->comp[j].func->getCDist)(inVec, &sd->tf->comp[j]);
762 <                if (cdarr[i+j] == NULL) {
763 <                        free(cdarr);
671 <                        return SDEmemory;
672 <                }
761 >                cdarr[i+j] = (*tdf->comp[j].func->getCDist)(inVec, &tdf->comp[j]);
762 >                if (cdarr[i+j] == NULL)
763 >                        cdarr[i+j] = &SDemptyCD;
764                  sv->cieY += cdarr[i+j]->cTotal;
765          }
766          while (i-- > 0) {               /* non-diffuse reflection */
767                  cdarr[i] = (*rdf->comp[i].func->getCDist)(inVec, &rdf->comp[i]);
768 <                if (cdarr[i] == NULL) {
769 <                        free(cdarr);
679 <                        return SDEmemory;
680 <                }
768 >                if (cdarr[i] == NULL)
769 >                        cdarr[i] = &SDemptyCD;
770                  sv->cieY += cdarr[i]->cTotal;
771          }
772 <        if (sv->cieY <= 1e-7) {         /* anything to sample? */
772 >        if (sv->cieY <= 1e-6) {         /* anything to sample? */
773                  sv->cieY = .0;
774 <                memset(outVec, 0, 3*sizeof(double));
774 >                memset(ioVec, 0, sizeof(FVECT));
775                  return SDEnone;
776          }
777                                          /* scale random variable */
778          randX *= sv->cieY;
779                                          /* diffuse reflection? */
780          if (randX < rdiff) {
781 <                SDdiffuseSamp(outVec, inFront, randX/rdiff);
781 >                SDdiffuseSamp(ioVec, inFront, randX/rdiff);
782                  goto done;
783          }
784          randX -= rdiff;
# Line 697 | Line 786 | SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVe
786          if ((sflags & SDsampDf+SDsampT) == SDsampDf+SDsampT) {
787                  if (randX < sd->tLamb.cieY) {
788                          sv->spec = sd->tLamb.spec;
789 <                        SDdiffuseSamp(outVec, !inFront, randX/sd->tLamb.cieY);
789 >                        SDdiffuseSamp(ioVec, !inFront, randX/sd->tLamb.cieY);
790                          goto done;
791                  }
792                  randX -= sd->tLamb.cieY;
793          }
794                                          /* else one of cumulative dist. */
795 <        for (i = 0; i < n && randX < cdarr[i]->cTotal; i++)
795 >        for (i = 0; i < n && randX >= cdarr[i]->cTotal; i++)
796                  randX -= cdarr[i]->cTotal;
797          if (i >= n)
798                  return SDEinternal;
799                                          /* compute sample direction */
800 <        sdc = (i < nr) ? &rdf->comp[i] : &sd->tf->comp[i-nr];
801 <        ec = (*sdc->func->sampCDist)(outVec, randX/cdarr[i]->cTotal, cdarr[i]);
800 >        sdc = (i < nr) ? &rdf->comp[i] : &tdf->comp[i-nr];
801 >        ec = (*sdc->func->sampCDist)(ioVec, randX/cdarr[i]->cTotal, cdarr[i]);
802          if (ec)
803                  return ec;
804                                          /* compute color */
805 <        j = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, outVec, inVec, sdc->dist);
805 >        j = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, ioVec, inVec, sdc);
806          if (j <= 0) {
807                  sprintf(SDerrorDetail, "BSDF \"%s\" sampling value error",
808                                  sd->name);
# Line 728 | Line 817 | SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVe
817   done:
818          if (cdarr != NULL)
819                  free(cdarr);
820 <                                        /* make sure everything is set */
732 <        c_ccvt(&sv->spec, C_CSXY+C_CSSPEC);
820 >        c_ccvt(&sv->spec, C_CSXY);      /* make sure (x,y) is set */
821          return SDEnone;
822   }
823  
# Line 800 | Line 888 | SDmapDir(FVECT resVec, RREAL vMtx[3][3], const FVECT i
888          VCOPY(resVec, vTmp);
889          return SDEnone;
890   }
803
804 /*################################################################*/
805 /*######### DEPRECATED ROUTINES AWAITING PERMANENT REMOVAL #######*/
806
807 /*
808 * Routines for handling BSDF data
809 */
810
811 #include "standard.h"
812 #include "paths.h"
813 #include <ctype.h>
814
815 #define MAXLATS         46              /* maximum number of latitudes */
816
817 /* BSDF angle specification */
818 typedef struct {
819        char    name[64];               /* basis name */
820        int     nangles;                /* total number of directions */
821        struct {
822                float   tmin;                   /* starting theta */
823                short   nphis;                  /* number of phis (0 term) */
824        }       lat[MAXLATS+1];         /* latitudes */
825 } ANGLE_BASIS;
826
827 #define MAXABASES       7               /* limit on defined bases */
828
829 static ANGLE_BASIS      abase_list[MAXABASES] = {
830        {
831                "LBNL/Klems Full", 145,
832                { {-5., 1},
833                {5., 8},
834                {15., 16},
835                {25., 20},
836                {35., 24},
837                {45., 24},
838                {55., 24},
839                {65., 16},
840                {75., 12},
841                {90., 0} }
842        }, {
843                "LBNL/Klems Half", 73,
844                { {-6.5, 1},
845                {6.5, 8},
846                {19.5, 12},
847                {32.5, 16},
848                {46.5, 20},
849                {61.5, 12},
850                {76.5, 4},
851                {90., 0} }
852        }, {
853                "LBNL/Klems Quarter", 41,
854                { {-9., 1},
855                {9., 8},
856                {27., 12},
857                {46., 12},
858                {66., 8},
859                {90., 0} }
860        }
861 };
862
863 static int      nabases = 3;    /* current number of defined bases */
864
865 #define  FEQ(a,b)       ((a)-(b) <= 1e-6 && (b)-(a) <= 1e-6)
866
867 static int
868 fequal(double a, double b)
869 {
870        if (b != 0)
871                a = a/b - 1.;
872        return((a <= 1e-6) & (a >= -1e-6));
873 }
874
875 /* Returns the name of the given tag */
876 #ifdef ezxml_name
877 #undef ezxml_name
878 static char *
879 ezxml_name(ezxml_t xml)
880 {
881        if (xml == NULL)
882                return(NULL);
883        return(xml->name);
884 }
885 #endif
886
887 /* Returns the given tag's character content or empty string if none */
888 #ifdef ezxml_txt
889 #undef ezxml_txt
890 static char *
891 ezxml_txt(ezxml_t xml)
892 {
893        if (xml == NULL)
894                return("");
895        return(xml->txt);
896 }
897 #endif
898
899
900 static int
901 ab_getvec(              /* get vector for this angle basis index */
902        FVECT v,
903        int ndx,
904        void *p
905 )
906 {
907        ANGLE_BASIS  *ab = (ANGLE_BASIS *)p;
908        int     li;
909        double  pol, azi, d;
910        
911        if ((ndx < 0) | (ndx >= ab->nangles))
912                return(0);
913        for (li = 0; ndx >= ab->lat[li].nphis; li++)
914                ndx -= ab->lat[li].nphis;
915        pol = PI/180.*0.5*(ab->lat[li].tmin + ab->lat[li+1].tmin);
916        azi = 2.*PI*ndx/ab->lat[li].nphis;
917        v[2] = d = cos(pol);
918        d = sqrt(1. - d*d);     /* sin(pol) */
919        v[0] = cos(azi)*d;
920        v[1] = sin(azi)*d;
921        return(1);
922 }
923
924
925 static int
926 ab_getndx(              /* get index corresponding to the given vector */
927        FVECT v,
928        void *p
929 )
930 {
931        ANGLE_BASIS  *ab = (ANGLE_BASIS *)p;
932        int     li, ndx;
933        double  pol, azi, d;
934
935        if ((v[2] < -1.0) | (v[2] > 1.0))
936                return(-1);
937        pol = 180.0/PI*acos(v[2]);
938        azi = 180.0/PI*atan2(v[1], v[0]);
939        if (azi < 0.0) azi += 360.0;
940        for (li = 1; ab->lat[li].tmin <= pol; li++)
941                if (!ab->lat[li].nphis)
942                        return(-1);
943        --li;
944        ndx = (int)((1./360.)*azi*ab->lat[li].nphis + 0.5);
945        if (ndx >= ab->lat[li].nphis) ndx = 0;
946        while (li--)
947                ndx += ab->lat[li].nphis;
948        return(ndx);
949 }
950
951
952 static double
953 ab_getohm(              /* get solid angle for this angle basis index */
954        int ndx,
955        void *p
956 )
957 {
958        ANGLE_BASIS  *ab = (ANGLE_BASIS *)p;
959        int     li;
960        double  theta, theta1;
961        
962        if ((ndx < 0) | (ndx >= ab->nangles))
963                return(0);
964        for (li = 0; ndx >= ab->lat[li].nphis; li++)
965                ndx -= ab->lat[li].nphis;
966        theta1 = PI/180. * ab->lat[li+1].tmin;
967        if (ab->lat[li].nphis == 1) {           /* special case */
968                if (ab->lat[li].tmin > FTINY)
969                        error(USER, "unsupported BSDF coordinate system");
970                return(2.*PI*(1. - cos(theta1)));
971        }
972        theta = PI/180. * ab->lat[li].tmin;
973        return(2.*PI*(cos(theta) - cos(theta1))/(double)ab->lat[li].nphis);
974 }
975
976
977 static int
978 ab_getvecR(             /* get reverse vector for this angle basis index */
979        FVECT v,
980        int ndx,
981        void *p
982 )
983 {
984        if (!ab_getvec(v, ndx, p))
985                return(0);
986
987        v[0] = -v[0];
988        v[1] = -v[1];
989        v[2] = -v[2];
990
991        return(1);
992 }
993
994
995 static int
996 ab_getndxR(             /* get index corresponding to the reverse vector */
997        FVECT v,
998        void *p
999 )
1000 {
1001        FVECT  v2;
1002        
1003        v2[0] = -v[0];
1004        v2[1] = -v[1];
1005        v2[2] = -v[2];
1006
1007        return ab_getndx(v2, p);
1008 }
1009
1010
1011 static void
1012 load_angle_basis(       /* load custom BSDF angle basis */
1013        ezxml_t wab
1014 )
1015 {
1016        char    *abname = ezxml_txt(ezxml_child(wab, "AngleBasisName"));
1017        ezxml_t wbb;
1018        int     i;
1019        
1020        if (!abname || !*abname)
1021                return;
1022        for (i = nabases; i--; )
1023                if (!strcasecmp(abname, abase_list[i].name))
1024                        return;         /* assume it's the same */
1025        if (nabases >= MAXABASES)
1026                error(INTERNAL, "too many angle bases");
1027        strcpy(abase_list[nabases].name, abname);
1028        abase_list[nabases].nangles = 0;
1029        for (i = 0, wbb = ezxml_child(wab, "AngleBasisBlock");
1030                        wbb != NULL; i++, wbb = wbb->next) {
1031                if (i >= MAXLATS)
1032                        error(INTERNAL, "too many latitudes in custom basis");
1033                abase_list[nabases].lat[i+1].tmin = atof(ezxml_txt(
1034                                ezxml_child(ezxml_child(wbb,
1035                                        "ThetaBounds"), "UpperTheta")));
1036                if (!i)
1037                        abase_list[nabases].lat[i].tmin =
1038                                        -abase_list[nabases].lat[i+1].tmin;
1039                else if (!fequal(atof(ezxml_txt(ezxml_child(ezxml_child(wbb,
1040                                        "ThetaBounds"), "LowerTheta"))),
1041                                abase_list[nabases].lat[i].tmin))
1042                        error(WARNING, "theta values disagree in custom basis");
1043                abase_list[nabases].nangles +=
1044                        abase_list[nabases].lat[i].nphis =
1045                                atoi(ezxml_txt(ezxml_child(wbb, "nPhis")));
1046        }
1047        abase_list[nabases++].lat[i].nphis = 0;
1048 }
1049
1050
1051 static void
1052 load_geometry(          /* load geometric dimensions and description (if any) */
1053        struct BSDF_data *dp,
1054        ezxml_t wdb
1055 )
1056 {
1057        ezxml_t         geom;
1058        double          cfact;
1059        const char      *fmt, *mgfstr;
1060
1061        dp->dim[0] = dp->dim[1] = dp->dim[2] = 0;
1062        dp->mgf = NULL;
1063        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Width")) != NULL)
1064                dp->dim[0] = atof(ezxml_txt(geom)) *
1065                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
1066        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Height")) != NULL)
1067                dp->dim[1] = atof(ezxml_txt(geom)) *
1068                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
1069        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Thickness")) != NULL)
1070                dp->dim[2] = atof(ezxml_txt(geom)) *
1071                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
1072        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Geometry")) == NULL ||
1073                        (mgfstr = ezxml_txt(geom)) == NULL)
1074                return;
1075        if ((fmt = ezxml_attr(geom, "format")) != NULL &&
1076                        strcasecmp(fmt, "MGF")) {
1077                sprintf(errmsg, "unrecognized geometry format '%s'", fmt);
1078                error(WARNING, errmsg);
1079                return;
1080        }
1081        cfact = to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
1082        dp->mgf = (char *)malloc(strlen(mgfstr)+32);
1083        if (dp->mgf == NULL)
1084                error(SYSTEM, "out of memory in load_geometry");
1085        if (cfact < 0.99 || cfact > 1.01)
1086                sprintf(dp->mgf, "xf -s %.5f\n%s\nxf\n", cfact, mgfstr);
1087        else
1088                strcpy(dp->mgf, mgfstr);
1089 }
1090
1091
1092 static void
1093 load_bsdf_data(         /* load BSDF distribution for this wavelength */
1094        struct BSDF_data *dp,
1095        ezxml_t wdb
1096 )
1097 {
1098        char  *cbasis = ezxml_txt(ezxml_child(wdb,"ColumnAngleBasis"));
1099        char  *rbasis = ezxml_txt(ezxml_child(wdb,"RowAngleBasis"));
1100        char  *sdata;
1101        int  i;
1102        
1103        if ((!cbasis || !*cbasis) | (!rbasis || !*rbasis)) {
1104                error(WARNING, "missing column/row basis for BSDF");
1105                return;
1106        }
1107        for (i = nabases; i--; )
1108                if (!strcasecmp(cbasis, abase_list[i].name)) {
1109                        dp->ninc = abase_list[i].nangles;
1110                        dp->ib_priv = (void *)&abase_list[i];
1111                        dp->ib_vec = ab_getvecR;
1112                        dp->ib_ndx = ab_getndxR;
1113                        dp->ib_ohm = ab_getohm;
1114                        break;
1115                }
1116        if (i < 0) {
1117                sprintf(errmsg, "undefined ColumnAngleBasis '%s'", cbasis);
1118                error(WARNING, errmsg);
1119                return;
1120        }
1121        for (i = nabases; i--; )
1122                if (!strcasecmp(rbasis, abase_list[i].name)) {
1123                        dp->nout = abase_list[i].nangles;
1124                        dp->ob_priv = (void *)&abase_list[i];
1125                        dp->ob_vec = ab_getvec;
1126                        dp->ob_ndx = ab_getndx;
1127                        dp->ob_ohm = ab_getohm;
1128                        break;
1129                }
1130        if (i < 0) {
1131                sprintf(errmsg, "undefined RowAngleBasis '%s'", rbasis);
1132                error(WARNING, errmsg);
1133                return;
1134        }
1135                                /* read BSDF data */
1136        sdata  = ezxml_txt(ezxml_child(wdb,"ScatteringData"));
1137        if (!sdata || !*sdata) {
1138                error(WARNING, "missing BSDF ScatteringData");
1139                return;
1140        }
1141        dp->bsdf = (float *)malloc(sizeof(float)*dp->ninc*dp->nout);
1142        if (dp->bsdf == NULL)
1143                error(SYSTEM, "out of memory in load_bsdf_data");
1144        for (i = 0; i < dp->ninc*dp->nout; i++) {
1145                char  *sdnext = fskip(sdata);
1146                if (sdnext == NULL) {
1147                        error(WARNING, "bad/missing BSDF ScatteringData");
1148                        free(dp->bsdf); dp->bsdf = NULL;
1149                        return;
1150                }
1151                while (*sdnext && isspace(*sdnext))
1152                        sdnext++;
1153                if (*sdnext == ',') sdnext++;
1154                dp->bsdf[i] = atof(sdata);
1155                sdata = sdnext;
1156        }
1157        while (isspace(*sdata))
1158                sdata++;
1159        if (*sdata) {
1160                sprintf(errmsg, "%d extra characters after BSDF ScatteringData",
1161                                (int)strlen(sdata));
1162                error(WARNING, errmsg);
1163        }
1164 }
1165
1166
1167 static int
1168 check_bsdf_data(        /* check that BSDF data is sane */
1169        struct BSDF_data *dp
1170 )
1171 {
1172        double          *omega_iarr, *omega_oarr;
1173        double          dom, contrib, hemi_total, full_total;
1174        int             nneg;
1175        FVECT           v;
1176        int             i, o;
1177
1178        if (dp == NULL || dp->bsdf == NULL)
1179                return(0);
1180        omega_iarr = (double *)calloc(dp->ninc, sizeof(double));
1181        omega_oarr = (double *)calloc(dp->nout, sizeof(double));
1182        if ((omega_iarr == NULL) | (omega_oarr == NULL))
1183                error(SYSTEM, "out of memory in check_bsdf_data");
1184                                        /* incoming projected solid angles */
1185        hemi_total = .0;
1186        for (i = dp->ninc; i--; ) {
1187                dom = getBSDF_incohm(dp,i);
1188                if (dom <= 0) {
1189                        error(WARNING, "zero/negative incoming solid angle");
1190                        continue;
1191                }
1192                if (!getBSDF_incvec(v,dp,i) || v[2] > FTINY) {
1193                        error(WARNING, "illegal incoming BSDF direction");
1194                        free(omega_iarr); free(omega_oarr);
1195                        return(0);
1196                }
1197                hemi_total += omega_iarr[i] = dom * -v[2];
1198        }
1199        if ((hemi_total > 1.02*PI) | (hemi_total < 0.98*PI)) {
1200                sprintf(errmsg, "incoming BSDF hemisphere off by %.1f%%",
1201                                100.*(hemi_total/PI - 1.));
1202                error(WARNING, errmsg);
1203        }
1204        dom = PI / hemi_total;          /* fix normalization */
1205        for (i = dp->ninc; i--; )
1206                omega_iarr[i] *= dom;
1207                                        /* outgoing projected solid angles */
1208        hemi_total = .0;
1209        for (o = dp->nout; o--; ) {
1210                dom = getBSDF_outohm(dp,o);
1211                if (dom <= 0) {
1212                        error(WARNING, "zero/negative outgoing solid angle");
1213                        continue;
1214                }
1215                if (!getBSDF_outvec(v,dp,o) || v[2] < -FTINY) {
1216                        error(WARNING, "illegal outgoing BSDF direction");
1217                        free(omega_iarr); free(omega_oarr);
1218                        return(0);
1219                }
1220                hemi_total += omega_oarr[o] = dom * v[2];
1221        }
1222        if ((hemi_total > 1.02*PI) | (hemi_total < 0.98*PI)) {
1223                sprintf(errmsg, "outgoing BSDF hemisphere off by %.1f%%",
1224                                100.*(hemi_total/PI - 1.));
1225                error(WARNING, errmsg);
1226        }
1227        dom = PI / hemi_total;          /* fix normalization */
1228        for (o = dp->nout; o--; )
1229                omega_oarr[o] *= dom;
1230        nneg = 0;                       /* check outgoing totals */
1231        for (i = 0; i < dp->ninc; i++) {
1232                hemi_total = .0;
1233                for (o = dp->nout; o--; ) {
1234                        double  f = BSDF_value(dp,i,o);
1235                        if (f >= 0)
1236                                hemi_total += f*omega_oarr[o];
1237                        else {
1238                                nneg += (f < -FTINY);
1239                                BSDF_value(dp,i,o) = .0f;
1240                        }
1241                }
1242                if (hemi_total > 1.01) {
1243                        sprintf(errmsg,
1244                        "incoming BSDF direction %d passes %.1f%% of light",
1245                                        i, 100.*hemi_total);
1246                        error(WARNING, errmsg);
1247                }
1248        }
1249        if (nneg) {
1250                sprintf(errmsg, "%d negative BSDF values (ignored)", nneg);
1251                error(WARNING, errmsg);
1252        }
1253        full_total = .0;                /* reverse roles and check again */
1254        for (o = 0; o < dp->nout; o++) {
1255                hemi_total = .0;
1256                for (i = dp->ninc; i--; )
1257                        hemi_total += BSDF_value(dp,i,o) * omega_iarr[i];
1258
1259                if (hemi_total > 1.01) {
1260                        sprintf(errmsg,
1261                        "outgoing BSDF direction %d collects %.1f%% of light",
1262                                        o, 100.*hemi_total);
1263                        error(WARNING, errmsg);
1264                }
1265                full_total += hemi_total*omega_oarr[o];
1266        }
1267        full_total /= PI;
1268        if (full_total > 1.00001) {
1269                sprintf(errmsg, "BSDF transfers %.4f%% of light",
1270                                100.*full_total);
1271                error(WARNING, errmsg);
1272        }
1273        free(omega_iarr); free(omega_oarr);
1274        return(1);
1275 }
1276
1277
1278 struct BSDF_data *
1279 load_BSDF(              /* load BSDF data from file */
1280        char *fname
1281 )
1282 {
1283        char                    *path;
1284        ezxml_t                 fl, wtl, wld, wdb;
1285        struct BSDF_data        *dp;
1286        
1287        path = getpath(fname, getrlibpath(), R_OK);
1288        if (path == NULL) {
1289                sprintf(errmsg, "cannot find BSDF file \"%s\"", fname);
1290                error(WARNING, errmsg);
1291                return(NULL);
1292        }
1293        fl = ezxml_parse_file(path);
1294        if (fl == NULL) {
1295                sprintf(errmsg, "cannot open BSDF \"%s\"", path);
1296                error(WARNING, errmsg);
1297                return(NULL);
1298        }
1299        if (ezxml_error(fl)[0]) {
1300                sprintf(errmsg, "BSDF \"%s\" %s", path, ezxml_error(fl));
1301                error(WARNING, errmsg);
1302                ezxml_free(fl);
1303                return(NULL);
1304        }
1305        if (strcmp(ezxml_name(fl), "WindowElement")) {
1306                sprintf(errmsg,
1307                        "BSDF \"%s\": top level node not 'WindowElement'",
1308                                path);
1309                error(WARNING, errmsg);
1310                ezxml_free(fl);
1311                return(NULL);
1312        }
1313        wtl = ezxml_child(ezxml_child(fl, "Optical"), "Layer");
1314        if (strcasecmp(ezxml_txt(ezxml_child(ezxml_child(wtl,
1315                        "DataDefinition"), "IncidentDataStructure")),
1316                        "Columns")) {
1317                sprintf(errmsg,
1318                        "BSDF \"%s\": unsupported IncidentDataStructure",
1319                                path);
1320                error(WARNING, errmsg);
1321                ezxml_free(fl);
1322                return(NULL);
1323        }              
1324        load_angle_basis(ezxml_child(ezxml_child(wtl,
1325                                "DataDefinition"), "AngleBasis"));
1326        dp = (struct BSDF_data *)calloc(1, sizeof(struct BSDF_data));
1327        load_geometry(dp, ezxml_child(wtl, "Material"));
1328        for (wld = ezxml_child(wtl, "WavelengthData");
1329                                wld != NULL; wld = wld->next) {
1330                if (strcasecmp(ezxml_txt(ezxml_child(wld,"Wavelength")),
1331                                "Visible"))
1332                        continue;
1333                for (wdb = ezxml_child(wld, "WavelengthDataBlock");
1334                                wdb != NULL; wdb = wdb->next)
1335                        if (!strcasecmp(ezxml_txt(ezxml_child(wdb,
1336                                        "WavelengthDataDirection")),
1337                                        "Transmission Front"))
1338                                break;
1339                if (wdb != NULL) {              /* load front BTDF */
1340                        load_bsdf_data(dp, wdb);
1341                        break;                  /* ignore the rest */
1342                }
1343        }
1344        ezxml_free(fl);                         /* done with XML file */
1345        if (!check_bsdf_data(dp)) {
1346                sprintf(errmsg, "bad/missing BTDF data in \"%s\"", path);
1347                error(WARNING, errmsg);
1348                free_BSDF(dp);
1349                dp = NULL;
1350        }
1351        return(dp);
1352 }
1353
1354
1355 void
1356 free_BSDF(              /* free BSDF data structure */
1357        struct BSDF_data *b
1358 )
1359 {
1360        if (b == NULL)
1361                return;
1362        if (b->mgf != NULL)
1363                free(b->mgf);
1364        if (b->bsdf != NULL)
1365                free(b->bsdf);
1366        free(b);
1367 }
1368
1369
1370 int
1371 r_BSDF_incvec(          /* compute random input vector at given location */
1372        FVECT v,
1373        struct BSDF_data *b,
1374        int i,
1375        double rv,
1376        MAT4 xm
1377 )
1378 {
1379        FVECT   pert;
1380        double  rad;
1381        int     j;
1382        
1383        if (!getBSDF_incvec(v, b, i))
1384                return(0);
1385        rad = sqrt(getBSDF_incohm(b, i) / PI);
1386        multisamp(pert, 3, rv);
1387        for (j = 0; j < 3; j++)
1388                v[j] += rad*(2.*pert[j] - 1.);
1389        if (xm != NULL)
1390                multv3(v, v, xm);
1391        return(normalize(v) != 0.0);
1392 }
1393
1394
1395 int
1396 r_BSDF_outvec(          /* compute random output vector at given location */
1397        FVECT v,
1398        struct BSDF_data *b,
1399        int o,
1400        double rv,
1401        MAT4 xm
1402 )
1403 {
1404        FVECT   pert;
1405        double  rad;
1406        int     j;
1407        
1408        if (!getBSDF_outvec(v, b, o))
1409                return(0);
1410        rad = sqrt(getBSDF_outohm(b, o) / PI);
1411        multisamp(pert, 3, rv);
1412        for (j = 0; j < 3; j++)
1413                v[j] += rad*(2.*pert[j] - 1.);
1414        if (xm != NULL)
1415                multv3(v, v, xm);
1416        return(normalize(v) != 0.0);
1417 }
1418
1419
1420 static int
1421 addrot(                 /* compute rotation (x,y,z) => (xp,yp,zp) */
1422        char *xfarg[],
1423        FVECT xp,
1424        FVECT yp,
1425        FVECT zp
1426 )
1427 {
1428        static char     bufs[3][16];
1429        int     bn = 0;
1430        char    **xfp = xfarg;
1431        double  theta;
1432
1433        if (yp[2]*yp[2] + zp[2]*zp[2] < 2.*FTINY*FTINY) {
1434                /* Special case for X' along Z-axis */
1435                theta = -atan2(yp[0], yp[1]);
1436                *xfp++ = "-ry";
1437                *xfp++ = xp[2] < 0.0 ? "90" : "-90";
1438                *xfp++ = "-rz";
1439                sprintf(bufs[bn], "%f", theta*(180./PI));
1440                *xfp++ = bufs[bn++];
1441                return(xfp - xfarg);
1442        }
1443        theta = atan2(yp[2], zp[2]);
1444        if (!FEQ(theta,0.0)) {
1445                *xfp++ = "-rx";
1446                sprintf(bufs[bn], "%f", theta*(180./PI));
1447                *xfp++ = bufs[bn++];
1448        }
1449        theta = asin(-xp[2]);
1450        if (!FEQ(theta,0.0)) {
1451                *xfp++ = "-ry";
1452                sprintf(bufs[bn], " %f", theta*(180./PI));
1453                *xfp++ = bufs[bn++];
1454        }
1455        theta = atan2(xp[1], xp[0]);
1456        if (!FEQ(theta,0.0)) {
1457                *xfp++ = "-rz";
1458                sprintf(bufs[bn], "%f", theta*(180./PI));
1459                *xfp++ = bufs[bn++];
1460        }
1461        *xfp = NULL;
1462        return(xfp - xfarg);
1463 }
1464
1465
1466 int
1467 getBSDF_xfm(            /* compute BSDF orient. -> world orient. transform */
1468        MAT4 xm,
1469        FVECT nrm,
1470        UpDir ud,
1471        char *xfbuf
1472 )
1473 {
1474        char    *xfargs[7];
1475        XF      myxf;
1476        FVECT   updir, xdest, ydest;
1477        int     i;
1478
1479        updir[0] = updir[1] = updir[2] = 0.;
1480        switch (ud) {
1481        case UDzneg:
1482                updir[2] = -1.;
1483                break;
1484        case UDyneg:
1485                updir[1] = -1.;
1486                break;
1487        case UDxneg:
1488                updir[0] = -1.;
1489                break;
1490        case UDxpos:
1491                updir[0] = 1.;
1492                break;
1493        case UDypos:
1494                updir[1] = 1.;
1495                break;
1496        case UDzpos:
1497                updir[2] = 1.;
1498                break;
1499        case UDunknown:
1500                return(0);
1501        }
1502        fcross(xdest, updir, nrm);
1503        if (normalize(xdest) == 0.0)
1504                return(0);
1505        fcross(ydest, nrm, xdest);
1506        xf(&myxf, addrot(xfargs, xdest, ydest, nrm), xfargs);
1507        copymat4(xm, myxf.xfm);
1508        if (xfbuf == NULL)
1509                return(1);
1510                                /* return xf arguments as well */
1511        for (i = 0; xfargs[i] != NULL; i++) {
1512                *xfbuf++ = ' ';
1513                strcpy(xfbuf, xfargs[i]);
1514                while (*xfbuf) ++xfbuf;
1515        }
1516        return(1);
1517 }
1518
1519 /*######### END DEPRECATED ROUTINES #######*/
1520 /*################################################################*/

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