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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 2.38 by greg, Sun Mar 4 23:28:34 2012 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 90 | Line 93 | SDloadGeometry(SDData *sd, ezxml_t wdb)
93          if (wdb == NULL)                /* no geometry section? */
94                  return SDEnone;
95          sd->dim[0] = sd->dim[1] = sd->dim[2] = .0;
96 +        SDerrorDetail[0] = '\0';
97          if ((geom = ezxml_child(wdb, "Width")) != NULL)
98                  sd->dim[0] = atof(ezxml_txt(geom)) *
99                                  to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
# Line 100 | Line 104 | SDloadGeometry(SDData *sd, ezxml_t wdb)
104                  sd->dim[2] = atof(ezxml_txt(geom)) *
105                                  to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
106          if ((sd->dim[0] < 0) | (sd->dim[1] < 0) | (sd->dim[2] < 0)) {
107 <                sprintf(SDerrorDetail, "Negative size in \"%s\"", sd->name);
107 >                if (!SDerrorDetail[0])
108 >                        sprintf(SDerrorDetail, "Negative dimension in \"%s\"",
109 >                                                sd->name);
110                  return SDEdata;
111          }
112          if ((geom = ezxml_child(wdb, "Geometry")) == NULL ||
113                          (mgfstr = ezxml_txt(geom)) == NULL)
114                  return SDEnone;
115 +        while (isspace(*mgfstr))
116 +                ++mgfstr;
117 +        if (!*mgfstr)
118 +                return SDEnone;
119          if ((fmt = ezxml_attr(geom, "format")) != NULL &&
120                          strcasecmp(fmt, "MGF")) {
121                  sprintf(SDerrorDetail,
# Line 114 | Line 124 | SDloadGeometry(SDData *sd, ezxml_t wdb)
124                  return SDEsupport;
125          }
126          cfact = to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
127 +        if (cfact <= 0)
128 +                return SDEformat;
129          sd->mgf = (char *)malloc(strlen(mgfstr)+32);
130          if (sd->mgf == NULL) {
131                  strcpy(SDerrorDetail, "Out of memory in SDloadGeometry");
# Line 157 | Line 169 | SDloadFile(SDData *sd, const char *fname)
169          }
170          wtl = ezxml_child(ezxml_child(fl, "Optical"), "Layer");
171          if (wtl == NULL) {
172 <                sprintf(SDerrorDetail, "BSDF \"%s\": no optical layer'",
172 >                sprintf(SDerrorDetail, "BSDF \"%s\": no optical layers'",
173                                  sd->name);
174                  ezxml_free(fl);
175                  return SDEformat;
176          }
177                                  /* load geometry if present */
178          lastErr = SDloadGeometry(sd, ezxml_child(wtl, "Material"));
179 <        if (lastErr)
179 >        if (lastErr) {
180 >                ezxml_free(fl);
181                  return lastErr;
182 +        }
183                                  /* try loading variable resolution data */
184          lastErr = SDloadTre(sd, wtl);
185                                  /* check our result */
186 <        switch (lastErr) {
173 <        case SDEformat:
174 <        case SDEdata:
175 <        case SDEsupport:        /* possibly we just tried the wrong format */
186 >        if (lastErr == SDEsupport)      /* try matrix BSDF if not tree data */
187                  lastErr = SDloadMtx(sd, wtl);
188 <                break;
178 <        default:                /* variable res. OK else serious error */
179 <                break;
180 <        }
188 >                
189                                  /* done with XML file */
190          ezxml_free(fl);
191          
# Line 223 | Line 231 | SDnewSpectralDF(int nc)
231          return df;
232   }
233  
234 + /* Add component(s) to spectral distribution function */
235 + SDSpectralDF *
236 + SDaddComponent(SDSpectralDF *odf, int nadd)
237 + {
238 +        SDSpectralDF    *df;
239 +
240 +        if (odf == NULL)
241 +                return SDnewSpectralDF(nadd);
242 +        if (nadd <= 0)
243 +                return odf;
244 +        df = (SDSpectralDF *)realloc(odf, sizeof(SDSpectralDF) +
245 +                                (odf->ncomp+nadd-1)*sizeof(SDComponent));
246 +        if (df == NULL) {
247 +                sprintf(SDerrorDetail,
248 +                        "Cannot add %d component(s) to spectral DF", nadd);
249 +                SDfreeSpectralDF(odf);
250 +                return NULL;
251 +        }
252 +        memset(df->comp+df->ncomp, 0, nadd*sizeof(SDComponent));
253 +        df->ncomp += nadd;
254 +        return df;
255 + }
256 +
257   /* Free cached cumulative distributions for BSDF component */
258   void
259   SDfreeCumulativeCache(SDSpectralDF *df)
# Line 249 | Line 280 | SDfreeSpectralDF(SDSpectralDF *df)
280                  return;
281          SDfreeCumulativeCache(df);
282          for (n = df->ncomp; n-- > 0; )
283 <                (*df->comp[n].func->freeSC)(df->comp[n].dist);
283 >                if (df->comp[n].dist != NULL)
284 >                        (*df->comp[n].func->freeSC)(df->comp[n].dist);
285          free(df);
286   }
287  
# Line 405 | Line 437 | SDfreeCache(const SDData *sd)
437  
438   /* Sample an individual BSDF component */
439   SDError
440 < SDsampComponent(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVec,
409 <                        double randX, SDComponent *sdc)
440 > SDsampComponent(SDValue *sv, FVECT ioVec, double randX, SDComponent *sdc)
441   {
442          float           coef[SDmaxCh];
443          SDError         ec;
444 +        FVECT           inVec;
445          const SDCDst    *cd;
446          double          d;
447          int             n;
448                                          /* check arguments */
449 <        if ((sv == NULL) | (outVec == NULL) | (inVec == NULL) | (sdc == NULL))
449 >        if ((sv == NULL) | (ioVec == NULL) | (sdc == NULL))
450                  return SDEargument;
451                                          /* get cumulative distribution */
452 +        VCOPY(inVec, ioVec);
453          cd = (*sdc->func->getCDist)(inVec, sdc);
454          if (cd == NULL)
455                  return SDEmemory;
456 <        if (cd->cTotal <= 1e-7) {       /* anything to sample? */
456 >        if (cd->cTotal <= 1e-6) {       /* anything to sample? */
457                  sv->spec = c_dfcolor;
458                  sv->cieY = .0;
459 <                memset(outVec, 0, 3*sizeof(double));
459 >                memset(ioVec, 0, 3*sizeof(double));
460                  return SDEnone;
461          }
462          sv->cieY = cd->cTotal;
463                                          /* compute sample direction */
464 <        ec = (*sdc->func->sampCDist)(outVec, randX, cd);
464 >        ec = (*sdc->func->sampCDist)(ioVec, randX, cd);
465          if (ec)
466                  return ec;
467                                          /* get BSDF color */
468 <        n = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, outVec, inVec, sdc->dist);
468 >        n = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, ioVec, inVec, sdc);
469          if (n <= 0) {
470                  strcpy(SDerrorDetail, "BSDF sample value error");
471                  return SDEinternal;
# Line 495 | Line 528 | SDsizeBSDF(double *projSA, const FVECT v1, const RREAL
528          SDError         ec;
529          int             i;
530                                          /* check arguments */
531 <        if ((projSA == NULL) | (v1 == NULL))
531 >        if ((projSA == NULL) | (v1 == NULL) | (sd == NULL))
532                  return SDEargument;
533                                          /* initialize extrema */
534          switch (qflags) {
# Line 515 | Line 548 | SDsizeBSDF(double *projSA, const FVECT v1, const RREAL
548                  rdf = sd->rf;
549          else
550                  rdf = sd->rb;
551 <        tdf = NULL;                     /* transmitted component? */
552 <        if (v2 != NULL && v1[2] > 0 ^ v2[2] > 0) {
553 <                rdf = NULL;
554 <                tdf = sd->tf;
555 <        }
551 >        tdf = sd->tf;
552 >        if (v2 != NULL)                 /* bidirectional? */
553 >                if (v1[2] > 0 ^ v2[2] > 0)
554 >                        rdf = NULL;
555 >                else
556 >                        tdf = NULL;
557          ec = SDEdata;                   /* run through components */
558          for (i = (rdf==NULL) ? 0 : rdf->ncomp; i--; ) {
559                  ec = (*rdf->comp[i].func->queryProjSA)(projSA, v1, v2,
560 <                                                qflags, rdf->comp[i].dist);
560 >                                                qflags, &rdf->comp[i]);
561                  if (ec)
562                          return ec;
563          }
564          for (i = (tdf==NULL) ? 0 : tdf->ncomp; i--; ) {
565                  ec = (*tdf->comp[i].func->queryProjSA)(projSA, v1, v2,
566 <                                                qflags, tdf->comp[i].dist);
566 >                                                qflags, &tdf->comp[i]);
567                  if (ec)
568                          return ec;
569          }
# Line 571 | Line 605 | SDevalBSDF(SDValue *sv, const FVECT outVec, const FVEC
605          i = (sdf != NULL) ? sdf->ncomp : 0;
606          while (i-- > 0) {
607                  nch = (*sdf->comp[i].func->getBSDFs)(coef, outVec, inVec,
608 <                                                        sdf->comp[i].dist);
608 >                                                        &sdf->comp[i]);
609                  while (nch-- > 0) {
610                          c_cmix(&sv->spec, sv->cieY, &sv->spec,
611                                          coef[nch], &sdf->comp[i].cspec[nch]);
# Line 626 | Line 660 | SDdirectHemi(const FVECT inVec, int sflags, const SDDa
660  
661   /* Sample BSDF direction based on the given random variable */
662   SDError
663 < SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVec,
630 <                        double randX, int sflags, const SDData *sd)
663 > SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT ioVec, double randX, int sflags, const SDData *sd)
664   {
665          SDError         ec;
666 +        FVECT           inVec;
667          int             inFront;
668          SDSpectralDF    *rdf;
669          double          rdiff;
# Line 638 | Line 672 | SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVe
672          SDComponent     *sdc;
673          const SDCDst    **cdarr = NULL;
674                                          /* check arguments */
675 <        if ((sv == NULL) | (outVec == NULL) | (inVec == NULL) | (sd == NULL) |
675 >        if ((sv == NULL) | (ioVec == NULL) | (sd == NULL) |
676                          (randX < 0) | (randX >= 1.))
677                  return SDEargument;
678                                          /* whose side are we on? */
679 +        VCOPY(inVec, ioVec);
680          inFront = (inVec[2] > 0);
681                                          /* remember diffuse portions */
682          if (inFront) {
# Line 680 | Line 715 | SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVe
715                  }
716                  sv->cieY += cdarr[i]->cTotal;
717          }
718 <        if (sv->cieY <= 1e-7) {         /* anything to sample? */
718 >        if (sv->cieY <= 1e-6) {         /* anything to sample? */
719                  sv->cieY = .0;
720 <                memset(outVec, 0, 3*sizeof(double));
720 >                memset(ioVec, 0, 3*sizeof(double));
721                  return SDEnone;
722          }
723                                          /* scale random variable */
724          randX *= sv->cieY;
725                                          /* diffuse reflection? */
726          if (randX < rdiff) {
727 <                SDdiffuseSamp(outVec, inFront, randX/rdiff);
727 >                SDdiffuseSamp(ioVec, inFront, randX/rdiff);
728                  goto done;
729          }
730          randX -= rdiff;
# Line 697 | Line 732 | SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVe
732          if ((sflags & SDsampDf+SDsampT) == SDsampDf+SDsampT) {
733                  if (randX < sd->tLamb.cieY) {
734                          sv->spec = sd->tLamb.spec;
735 <                        SDdiffuseSamp(outVec, !inFront, randX/sd->tLamb.cieY);
735 >                        SDdiffuseSamp(ioVec, !inFront, randX/sd->tLamb.cieY);
736                          goto done;
737                  }
738                  randX -= sd->tLamb.cieY;
# Line 709 | Line 744 | SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVe
744                  return SDEinternal;
745                                          /* compute sample direction */
746          sdc = (i < nr) ? &rdf->comp[i] : &sd->tf->comp[i-nr];
747 <        ec = (*sdc->func->sampCDist)(outVec, randX/cdarr[i]->cTotal, cdarr[i]);
747 >        ec = (*sdc->func->sampCDist)(ioVec, randX/cdarr[i]->cTotal, cdarr[i]);
748          if (ec)
749                  return ec;
750                                          /* compute color */
751 <        j = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, outVec, inVec, sdc->dist);
751 >        j = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, ioVec, inVec, sdc);
752          if (j <= 0) {
753                  sprintf(SDerrorDetail, "BSDF \"%s\" sampling value error",
754                                  sd->name);
# Line 810 | Line 845 | SDmapDir(FVECT resVec, RREAL vMtx[3][3], const FVECT i
845  
846   #include "standard.h"
847   #include "paths.h"
813 – #include <ctype.h>
848  
849   #define MAXLATS         46              /* maximum number of latitudes */
850  
# Line 930 | Line 964 | ab_getndx(             /* get index corresponding to the given ve
964   {
965          ANGLE_BASIS  *ab = (ANGLE_BASIS *)p;
966          int     li, ndx;
967 <        double  pol, azi, d;
967 >        double  pol, azi;
968  
969          if ((v[2] < -1.0) | (v[2] > 1.0))
970                  return(-1);
# Line 1170 | Line 1204 | check_bsdf_data(       /* check that BSDF data is sane */
1204   )
1205   {
1206          double          *omega_iarr, *omega_oarr;
1207 <        double          dom, contrib, hemi_total, full_total;
1207 >        double          dom, hemi_total, full_total;
1208          int             nneg;
1209          FVECT           v;
1210          int             i, o;
# Line 1320 | Line 1354 | load_BSDF(             /* load BSDF data from file */
1354                  error(WARNING, errmsg);
1355                  ezxml_free(fl);
1356                  return(NULL);
1357 <        }              
1358 <        load_angle_basis(ezxml_child(ezxml_child(wtl,
1359 <                                "DataDefinition"), "AngleBasis"));
1357 >        }
1358 >        for (wld = ezxml_child(ezxml_child(wtl,
1359 >                                "DataDefinition"), "AngleBasis");
1360 >                        wld != NULL; wld = wld->next)
1361 >                load_angle_basis(wld);
1362          dp = (struct BSDF_data *)calloc(1, sizeof(struct BSDF_data));
1363          load_geometry(dp, ezxml_child(wtl, "Material"));
1364          for (wld = ezxml_child(wtl, "WavelengthData");

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