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

Comparing ray/src/common/bsdf.c (file contents):
Revision 2.21 by greg, Sun Apr 17 17:45:13 2011 UTC vs.
Revision 2.43 by greg, Sat Oct 13 20:15:43 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 35 | Line 38 | const char             *SDerrorEnglish[] = {
38   /* Additional information on last error (ASCII English) */
39   char                    SDerrorDetail[256];
40  
41 + /* Empty distribution for getCDist() calls that fail for some reason */
42 + const SDCDst            SDemptyCD;
43 +
44   /* Cache of loaded BSDFs */
45   struct SDCache_s        *SDcacheList = NULL;
46  
# Line 81 | Line 87 | to_meters(             /* return factor to convert given unit to
87  
88   /* Load geometric dimensions and description (if any) */
89   static SDError
90 < SDloadGeometry(SDData *sd, ezxml_t wdb)
90 > SDloadGeometry(SDData *sd, ezxml_t wtl)
91   {
92 <        ezxml_t         geom;
92 >        ezxml_t         node, matl, geom;
93          double          cfact;
94 <        const char      *fmt, *mgfstr;
94 >        const char      *fmt = NULL, *mgfstr;
95  
96 <        if (wdb == NULL)                /* no geometry section? */
97 <                return SDEnone;
98 <        sd->dim[0] = sd->dim[1] = sd->dim[2] = .0;
99 <        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Width")) != NULL)
100 <                sd->dim[0] = atof(ezxml_txt(geom)) *
101 <                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
102 <        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Height")) != NULL)
103 <                sd->dim[1] = atof(ezxml_txt(geom)) *
104 <                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
105 <        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Thickness")) != NULL)
106 <                sd->dim[2] = atof(ezxml_txt(geom)) *
107 <                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
108 <        if ((sd->dim[0] < .0) | (sd->dim[1] < .0) | (sd->dim[2] < .0)) {
109 <                sprintf(SDerrorDetail, "Negative size in \"%s\"", sd->name);
110 <                return SDEdata;
96 >        SDerrorDetail[0] = '\0';
97 >        sd->matn[0] = '\0'; sd->makr[0] = '\0';
98 >        sd->dim[0] = sd->dim[1] = sd->dim[2] = 0;
99 >        matl = ezxml_child(wtl, "Material");
100 >        if (matl != NULL) {                     /* get material info. */
101 >                if ((node = ezxml_child(matl, "Name")) != NULL) {
102 >                        strncpy(sd->matn, ezxml_txt(node), SDnameLn);
103 >                        if (sd->matn[SDnameLn-1])
104 >                                strcpy(sd->matn+(SDnameLn-4), "...");
105 >                }
106 >                if ((node = ezxml_child(matl, "Manufacturer")) != NULL) {
107 >                        strncpy(sd->makr, ezxml_txt(node), SDnameLn);
108 >                        if (sd->makr[SDnameLn-1])
109 >                                strcpy(sd->makr+(SDnameLn-4), "...");
110 >                }
111 >                if ((node = ezxml_child(matl, "Width")) != NULL)
112 >                        sd->dim[0] = atof(ezxml_txt(node)) *
113 >                                        to_meters(ezxml_attr(node, "unit"));
114 >                if ((node = ezxml_child(matl, "Height")) != NULL)
115 >                        sd->dim[1] = atof(ezxml_txt(node)) *
116 >                                        to_meters(ezxml_attr(node, "unit"));
117 >                if ((node = ezxml_child(matl, "Thickness")) != NULL)
118 >                        sd->dim[2] = atof(ezxml_txt(node)) *
119 >                                        to_meters(ezxml_attr(node, "unit"));
120 >                if ((sd->dim[0] < 0) | (sd->dim[1] < 0) | (sd->dim[2] < 0)) {
121 >                        if (!SDerrorDetail[0])
122 >                                sprintf(SDerrorDetail, "Negative dimension in \"%s\"",
123 >                                                        sd->name);
124 >                        return SDEdata;
125 >                }
126          }
127 <        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Geometry")) == NULL ||
128 <                        (mgfstr = ezxml_txt(geom)) == NULL)
127 >        sd->mgf = NULL;
128 >        geom = ezxml_child(wtl, "Geometry");
129 >        if (geom == NULL)                       /* no actual geometry? */
130                  return SDEnone;
131 <        if ((fmt = ezxml_attr(geom, "format")) != NULL &&
132 <                        strcasecmp(fmt, "MGF")) {
131 >        fmt = ezxml_attr(geom, "format");
132 >        if (fmt != NULL && strcasecmp(fmt, "MGF")) {
133                  sprintf(SDerrorDetail,
134                          "Unrecognized geometry format '%s' in \"%s\"",
135                                          fmt, sd->name);
136                  return SDEsupport;
137          }
138 <        cfact = to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
138 >        if ((node = ezxml_child(geom, "MGFblock")) == NULL ||
139 >                        (mgfstr = ezxml_txt(node)) == NULL)
140 >                return SDEnone;
141 >        while (isspace(*mgfstr))
142 >                ++mgfstr;
143 >        if (!*mgfstr)
144 >                return SDEnone;
145 >        cfact = to_meters(ezxml_attr(node, "unit"));
146 >        if (cfact <= 0)
147 >                return SDEformat;
148          sd->mgf = (char *)malloc(strlen(mgfstr)+32);
149          if (sd->mgf == NULL) {
150                  strcpy(SDerrorDetail, "Out of memory in SDloadGeometry");
# Line 155 | Line 186 | SDloadFile(SDData *sd, const char *fname)
186                  ezxml_free(fl);
187                  return SDEformat;
188          }
189 +        wtl = ezxml_child(fl, "FileType");
190 +        if (wtl != NULL && strcmp(ezxml_txt(wtl), "BSDF")) {
191 +                sprintf(SDerrorDetail,
192 +                        "XML \"%s\": wrong FileType (must be 'BSDF')",
193 +                                sd->name);
194 +                ezxml_free(fl);
195 +                return SDEformat;
196 +        }
197          wtl = ezxml_child(ezxml_child(fl, "Optical"), "Layer");
198          if (wtl == NULL) {
199 <                sprintf(SDerrorDetail, "BSDF \"%s\": no optical layer'",
199 >                sprintf(SDerrorDetail, "BSDF \"%s\": no optical layers'",
200                                  sd->name);
201                  ezxml_free(fl);
202                  return SDEformat;
203          }
204                                  /* load geometry if present */
205 <        lastErr = SDloadGeometry(sd, ezxml_child(wtl, "Material"));
206 <        if (lastErr)
205 >        lastErr = SDloadGeometry(sd, wtl);
206 >        if (lastErr) {
207 >                ezxml_free(fl);
208                  return lastErr;
209 +        }
210                                  /* try loading variable resolution data */
211          lastErr = SDloadTre(sd, wtl);
212                                  /* check our result */
213 <        switch (lastErr) {
173 <        case SDEformat:
174 <        case SDEdata:
175 <        case SDEsupport:        /* possibly we just tried the wrong format */
213 >        if (lastErr == SDEsupport)      /* try matrix BSDF if not tree data */
214                  lastErr = SDloadMtx(sd, wtl);
215 <                break;
178 <        default:                /* variable res. OK else serious error */
179 <                break;
180 <        }
215 >                
216                                  /* done with XML file */
217          ezxml_free(fl);
218          
# Line 195 | Line 230 | SDloadFile(SDData *sd, const char *fname)
230          if (sd->tf != NULL && sd->tf->maxHemi <= .001) {
231                  SDfreeSpectralDF(sd->tf); sd->tf = NULL;
232          }
233 +        if (sd->tb != NULL && sd->tb->maxHemi <= .001) {
234 +                SDfreeSpectralDF(sd->tb); sd->tb = NULL;
235 +        }
236                                  /* return success */
237          return SDEnone;
238   }
# Line 223 | Line 261 | SDnewSpectralDF(int nc)
261          return df;
262   }
263  
264 + /* Add component(s) to spectral distribution function */
265 + SDSpectralDF *
266 + SDaddComponent(SDSpectralDF *odf, int nadd)
267 + {
268 +        SDSpectralDF    *df;
269 +
270 +        if (odf == NULL)
271 +                return SDnewSpectralDF(nadd);
272 +        if (nadd <= 0)
273 +                return odf;
274 +        df = (SDSpectralDF *)realloc(odf, sizeof(SDSpectralDF) +
275 +                                (odf->ncomp+nadd-1)*sizeof(SDComponent));
276 +        if (df == NULL) {
277 +                sprintf(SDerrorDetail,
278 +                        "Cannot add %d component(s) to spectral DF", nadd);
279 +                SDfreeSpectralDF(odf);
280 +                return NULL;
281 +        }
282 +        memset(df->comp+df->ncomp, 0, nadd*sizeof(SDComponent));
283 +        df->ncomp += nadd;
284 +        return df;
285 + }
286 +
287   /* Free cached cumulative distributions for BSDF component */
288   void
289   SDfreeCumulativeCache(SDSpectralDF *df)
# Line 249 | Line 310 | SDfreeSpectralDF(SDSpectralDF *df)
310                  return;
311          SDfreeCumulativeCache(df);
312          for (n = df->ncomp; n-- > 0; )
313 <                (*df->comp[n].func->freeSC)(df->comp[n].dist);
313 >                if (df->comp[n].dist != NULL)
314 >                        (*df->comp[n].func->freeSC)(df->comp[n].dist);
315          free(df);
316   }
317  
# Line 305 | Line 367 | SDfreeBSDF(SDData *sd)
367                  SDfreeSpectralDF(sd->tf);
368                  sd->tf = NULL;
369          }
370 +        if (sd->tb != NULL) {
371 +                SDfreeSpectralDF(sd->tb);
372 +                sd->tb = NULL;
373 +        }
374          sd->rLambFront.cieY = .0;
375          sd->rLambFront.spec.flags = 0;
376          sd->rLambBack.cieY = .0;
# Line 392 | Line 458 | SDfreeCache(const SDData *sd)
458                  SDfreeCumulativeCache(sd->rf);
459                  SDfreeCumulativeCache(sd->rb);
460                  SDfreeCumulativeCache(sd->tf);
461 +                SDfreeCumulativeCache(sd->tb);
462                  return;
463          }
464                                          /* remove from list and free */
# Line 405 | Line 472 | SDfreeCache(const SDData *sd)
472  
473   /* Sample an individual BSDF component */
474   SDError
475 < SDsampComponent(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVec,
409 <                        double randX, SDComponent *sdc)
475 > SDsampComponent(SDValue *sv, FVECT ioVec, double randX, SDComponent *sdc)
476   {
477          float           coef[SDmaxCh];
478          SDError         ec;
479 +        FVECT           inVec;
480          const SDCDst    *cd;
481          double          d;
482          int             n;
483                                          /* check arguments */
484 <        if ((sv == NULL) | (outVec == NULL) | (inVec == NULL) | (sdc == NULL))
484 >        if ((sv == NULL) | (ioVec == NULL) | (sdc == NULL))
485                  return SDEargument;
486                                          /* get cumulative distribution */
487 +        VCOPY(inVec, ioVec);
488          cd = (*sdc->func->getCDist)(inVec, sdc);
489          if (cd == NULL)
490                  return SDEmemory;
491 <        if (cd->cTotal <= 1e-7) {       /* anything to sample? */
491 >        if (cd->cTotal <= 1e-6) {       /* anything to sample? */
492                  sv->spec = c_dfcolor;
493                  sv->cieY = .0;
494 <                memset(outVec, 0, 3*sizeof(double));
494 >                memset(ioVec, 0, 3*sizeof(double));
495                  return SDEnone;
496          }
497          sv->cieY = cd->cTotal;
498                                          /* compute sample direction */
499 <        ec = (*sdc->func->sampCDist)(outVec, randX, cd);
499 >        ec = (*sdc->func->sampCDist)(ioVec, randX, cd);
500          if (ec)
501                  return ec;
502                                          /* get BSDF color */
503 <        n = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, outVec, inVec, sdc->dist);
503 >        n = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, ioVec, inVec, sdc);
504          if (n <= 0) {
505                  strcpy(SDerrorDetail, "BSDF sample value error");
506                  return SDEinternal;
# Line 457 | Line 525 | SDmultiSamp(double t[], int n, double randX)
525          unsigned        nBits;
526          double          scale;
527          bitmask_t       ndx, coord[MS_MAXDIM];
528 <        
528 >
529 >        if (n <= 0)                     /* check corner cases */
530 >                return;
531 >        if (randX < 0) randX = 0;
532 >        else if (randX >= 1.) randX = 0.999999999999999;
533 >        if (n == 1) {
534 >                t[0] = randX;
535 >                return;
536 >        }
537          while (n > MS_MAXDIM)           /* punt for higher dimensions */
538                  t[--n] = rand()*(1./(RAND_MAX+.5));
539          nBits = (8*sizeof(bitmask_t) - 1) / n;
# Line 480 | Line 556 | SDdiffuseSamp(FVECT outVec, int outFront, double randX
556          SDmultiSamp(outVec, 2, randX);
557          SDsquare2disk(outVec, outVec[0], outVec[1]);
558          outVec[2] = 1. - outVec[0]*outVec[0] - outVec[1]*outVec[1];
559 <        if (outVec[2] > .0)             /* a bit of paranoia */
559 >        if (outVec[2] > 0)              /* a bit of paranoia */
560                  outVec[2] = sqrt(outVec[2]);
561          if (!outFront)                  /* going out back? */
562                  outVec[2] = -outVec[2];
# Line 488 | Line 564 | SDdiffuseSamp(FVECT outVec, int outFront, double randX
564  
565   /* Query projected solid angle coverage for non-diffuse BSDF direction */
566   SDError
567 < SDsizeBSDF(double *projSA, const FVECT vec, int qflags, const SDData *sd)
567 > SDsizeBSDF(double *projSA, const FVECT v1, const RREAL *v2,
568 >                                int qflags, const SDData *sd)
569   {
570 <        SDSpectralDF    *rdf;
570 >        SDSpectralDF    *rdf, *tdf;
571          SDError         ec;
572          int             i;
573                                          /* check arguments */
574 <        if ((projSA == NULL) | (vec == NULL) | (sd == NULL))
574 >        if ((projSA == NULL) | (v1 == NULL) | (sd == NULL))
575                  return SDEargument;
576                                          /* initialize extrema */
577          switch (qflags) {
# Line 510 | Line 587 | SDsizeBSDF(double *projSA, const FVECT vec, int qflags
587          case 0:
588                  return SDEargument;
589          }
590 <        if (vec[2] > .0)                /* front surface query? */
590 >        if (v1[2] > 0) {                /* front surface query? */
591                  rdf = sd->rf;
592 <        else
592 >                tdf = (sd->tf != NULL) ? sd->tf : sd->tb;
593 >        } else {
594                  rdf = sd->rb;
595 +                tdf = (sd->tb != NULL) ? sd->tb : sd->tf;
596 +        }
597 +        if (v2 != NULL)                 /* bidirectional? */
598 +                if (v1[2] > 0 ^ v2[2] > 0)
599 +                        rdf = NULL;
600 +                else
601 +                        tdf = NULL;
602          ec = SDEdata;                   /* run through components */
603          for (i = (rdf==NULL) ? 0 : rdf->ncomp; i--; ) {
604 <                ec = (*rdf->comp[i].func->queryProjSA)(projSA, vec, qflags,
605 <                                                        rdf->comp[i].dist);
604 >                ec = (*rdf->comp[i].func->queryProjSA)(projSA, v1, v2,
605 >                                                qflags, &rdf->comp[i]);
606                  if (ec)
607                          return ec;
608          }
609 <        for (i = (sd->tf==NULL) ? 0 : sd->tf->ncomp; i--; ) {
610 <                ec = (*sd->tf->comp[i].func->queryProjSA)(projSA, vec, qflags,
611 <                                                        sd->tf->comp[i].dist);
609 >        for (i = (tdf==NULL) ? 0 : tdf->ncomp; i--; ) {
610 >                ec = (*tdf->comp[i].func->queryProjSA)(projSA, v1, v2,
611 >                                                qflags, &tdf->comp[i]);
612                  if (ec)
613                          return ec;
614          }
# Line 547 | Line 632 | SDevalBSDF(SDValue *sv, const FVECT outVec, const FVEC
632          if ((sv == NULL) | (outVec == NULL) | (inVec == NULL) | (sd == NULL))
633                  return SDEargument;
634                                          /* whose side are we on? */
635 <        inFront = (inVec[2] > .0);
636 <        outFront = (outVec[2] > .0);
635 >        inFront = (inVec[2] > 0);
636 >        outFront = (outVec[2] > 0);
637                                          /* start with diffuse portion */
638          if (inFront & outFront) {
639                  *sv = sd->rLambFront;
# Line 556 | Line 641 | SDevalBSDF(SDValue *sv, const FVECT outVec, const FVEC
641          } else if (!(inFront | outFront)) {
642                  *sv = sd->rLambBack;
643                  sdf = sd->rb;
644 <        } else /* inFront ^ outFront */ {
644 >        } else if (inFront) {
645                  *sv = sd->tLamb;
646 <                sdf = sd->tf;
646 >                sdf = (sd->tf != NULL) ? sd->tf : sd->tb;
647 >        } else /* inBack */ {
648 >                *sv = sd->tLamb;
649 >                sdf = (sd->tb != NULL) ? sd->tb : sd->tf;
650          }
651          sv->cieY *= 1./M_PI;
652                                          /* add non-diffuse components */
653          i = (sdf != NULL) ? sdf->ncomp : 0;
654          while (i-- > 0) {
655                  nch = (*sdf->comp[i].func->getBSDFs)(coef, outVec, inVec,
656 <                                                        sdf->comp[i].dist);
656 >                                                        &sdf->comp[i]);
657                  while (nch-- > 0) {
658                          c_cmix(&sv->spec, sv->cieY, &sv->spec,
659                                          coef[nch], &sdf->comp[i].cspec[nch]);
# Line 582 | Line 670 | double
670   SDdirectHemi(const FVECT inVec, int sflags, const SDData *sd)
671   {
672          double          hsum;
673 <        SDSpectralDF    *rdf;
673 >        SDSpectralDF    *rdf, *tdf;
674          const SDCDst    *cd;
675          int             i;
676                                          /* check arguments */
677          if ((inVec == NULL) | (sd == NULL))
678                  return .0;
679                                          /* gather diffuse components */
680 <        if (inVec[2] > .0) {
680 >        if (inVec[2] > 0) {
681                  hsum = sd->rLambFront.cieY;
682                  rdf = sd->rf;
683 +                tdf = (sd->tf != NULL) ? sd->tf : sd->tb;
684          } else /* !inFront */ {
685                  hsum = sd->rLambBack.cieY;
686                  rdf = sd->rb;
687 +                tdf = (sd->tb != NULL) ? sd->tb : sd->tf;
688          }
689          if ((sflags & SDsampDf+SDsampR) != SDsampDf+SDsampR)
690                  hsum = .0;
691          if ((sflags & SDsampDf+SDsampT) == SDsampDf+SDsampT)
692                  hsum += sd->tLamb.cieY;
693                                          /* gather non-diffuse components */
694 <        i = ((sflags & SDsampSp+SDsampR) == SDsampSp+SDsampR &&
695 <                        rdf != NULL) ? rdf->ncomp : 0;
694 >        i = (((sflags & SDsampSp+SDsampR) == SDsampSp+SDsampR) &
695 >                        (rdf != NULL)) ? rdf->ncomp : 0;
696          while (i-- > 0) {               /* non-diffuse reflection */
697                  cd = (*rdf->comp[i].func->getCDist)(inVec, &rdf->comp[i]);
698                  if (cd != NULL)
699                          hsum += cd->cTotal;
700          }
701 <        i = ((sflags & SDsampSp+SDsampT) == SDsampSp+SDsampT &&
702 <                        sd->tf != NULL) ? sd->tf->ncomp : 0;
701 >        i = (((sflags & SDsampSp+SDsampT) == SDsampSp+SDsampT) &
702 >                        (tdf != NULL)) ? tdf->ncomp : 0;
703          while (i-- > 0) {               /* non-diffuse transmission */
704 <                cd = (*sd->tf->comp[i].func->getCDist)(inVec, &sd->tf->comp[i]);
704 >                cd = (*tdf->comp[i].func->getCDist)(inVec, &tdf->comp[i]);
705                  if (cd != NULL)
706                          hsum += cd->cTotal;
707          }
# Line 620 | Line 710 | SDdirectHemi(const FVECT inVec, int sflags, const SDDa
710  
711   /* Sample BSDF direction based on the given random variable */
712   SDError
713 < SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVec,
624 <                        double randX, int sflags, const SDData *sd)
713 > SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT ioVec, double randX, int sflags, const SDData *sd)
714   {
715          SDError         ec;
716 +        FVECT           inVec;
717          int             inFront;
718 <        SDSpectralDF    *rdf;
718 >        SDSpectralDF    *rdf, *tdf;
719          double          rdiff;
720          float           coef[SDmaxCh];
721          int             i, j, n, nr;
722          SDComponent     *sdc;
723          const SDCDst    **cdarr = NULL;
724                                          /* check arguments */
725 <        if ((sv == NULL) | (outVec == NULL) | (inVec == NULL) | (sd == NULL) |
726 <                        (randX < .0) | (randX >= 1.))
725 >        if ((sv == NULL) | (ioVec == NULL) | (sd == NULL) |
726 >                        (randX < 0) | (randX >= 1.))
727                  return SDEargument;
728                                          /* whose side are we on? */
729 <        inFront = (inVec[2] > .0);
729 >        VCOPY(inVec, ioVec);
730 >        inFront = (inVec[2] > 0);
731                                          /* remember diffuse portions */
732          if (inFront) {
733                  *sv = sd->rLambFront;
734                  rdf = sd->rf;
735 +                tdf = (sd->tf != NULL) ? sd->tf : sd->tb;
736          } else /* !inFront */ {
737                  *sv = sd->rLambBack;
738                  rdf = sd->rb;
739 +                tdf = (sd->tb != NULL) ? sd->tb : sd->tf;
740          }
741          if ((sflags & SDsampDf+SDsampR) != SDsampDf+SDsampR)
742                  sv->cieY = .0;
# Line 651 | Line 744 | SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVe
744          if ((sflags & SDsampDf+SDsampT) == SDsampDf+SDsampT)
745                  sv->cieY += sd->tLamb.cieY;
746                                          /* gather non-diffuse components */
747 <        i = nr = ((sflags & SDsampSp+SDsampR) == SDsampSp+SDsampR &&
748 <                        rdf != NULL) ? rdf->ncomp : 0;
749 <        j = ((sflags & SDsampSp+SDsampT) == SDsampSp+SDsampT &&
750 <                        sd->tf != NULL) ? sd->tf->ncomp : 0;
747 >        i = nr = (((sflags & SDsampSp+SDsampR) == SDsampSp+SDsampR) &
748 >                        (rdf != NULL)) ? rdf->ncomp : 0;
749 >        j = (((sflags & SDsampSp+SDsampT) == SDsampSp+SDsampT) &
750 >                        (tdf != NULL)) ? tdf->ncomp : 0;
751          n = i + j;
752          if (n > 0 && (cdarr = (const SDCDst **)malloc(n*sizeof(SDCDst *))) == NULL)
753                  return SDEmemory;
754          while (j-- > 0) {               /* non-diffuse transmission */
755 <                cdarr[i+j] = (*sd->tf->comp[j].func->getCDist)(inVec, &sd->tf->comp[j]);
755 >                cdarr[i+j] = (*tdf->comp[j].func->getCDist)(inVec, &tdf->comp[j]);
756                  if (cdarr[i+j] == NULL) {
757                          free(cdarr);
758                          return SDEmemory;
# Line 674 | Line 767 | SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVe
767                  }
768                  sv->cieY += cdarr[i]->cTotal;
769          }
770 <        if (sv->cieY <= 1e-7) {         /* anything to sample? */
770 >        if (sv->cieY <= 1e-6) {         /* anything to sample? */
771                  sv->cieY = .0;
772 <                memset(outVec, 0, 3*sizeof(double));
772 >                memset(ioVec, 0, 3*sizeof(double));
773                  return SDEnone;
774          }
775                                          /* scale random variable */
776          randX *= sv->cieY;
777                                          /* diffuse reflection? */
778          if (randX < rdiff) {
779 <                SDdiffuseSamp(outVec, inFront, randX/rdiff);
779 >                SDdiffuseSamp(ioVec, inFront, randX/rdiff);
780                  goto done;
781          }
782          randX -= rdiff;
# Line 691 | Line 784 | SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVe
784          if ((sflags & SDsampDf+SDsampT) == SDsampDf+SDsampT) {
785                  if (randX < sd->tLamb.cieY) {
786                          sv->spec = sd->tLamb.spec;
787 <                        SDdiffuseSamp(outVec, !inFront, randX/sd->tLamb.cieY);
787 >                        SDdiffuseSamp(ioVec, !inFront, randX/sd->tLamb.cieY);
788                          goto done;
789                  }
790                  randX -= sd->tLamb.cieY;
# Line 702 | Line 795 | SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVe
795          if (i >= n)
796                  return SDEinternal;
797                                          /* compute sample direction */
798 <        sdc = (i < nr) ? &rdf->comp[i] : &sd->tf->comp[i-nr];
799 <        ec = (*sdc->func->sampCDist)(outVec, randX/cdarr[i]->cTotal, cdarr[i]);
798 >        sdc = (i < nr) ? &rdf->comp[i] : &tdf->comp[i-nr];
799 >        ec = (*sdc->func->sampCDist)(ioVec, randX/cdarr[i]->cTotal, cdarr[i]);
800          if (ec)
801                  return ec;
802                                          /* compute color */
803 <        j = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, outVec, inVec, sdc->dist);
803 >        j = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, ioVec, inVec, sdc);
804          if (j <= 0) {
805                  sprintf(SDerrorDetail, "BSDF \"%s\" sampling value error",
806                                  sd->name);
# Line 734 | Line 827 | SDcompXform(RREAL vMtx[3][3], const FVECT sNrm, const
827          if ((vMtx == NULL) | (sNrm == NULL) | (uVec == NULL))
828                  return SDEargument;
829          VCOPY(vMtx[2], sNrm);
830 <        if (normalize(vMtx[2]) == .0)
830 >        if (normalize(vMtx[2]) == 0)
831                  return SDEargument;
832          fcross(vMtx[0], uVec, vMtx[2]);
833 <        if (normalize(vMtx[0]) == .0)
833 >        if (normalize(vMtx[0]) == 0)
834                  return SDEargument;
835          fcross(vMtx[1], vMtx[2], vMtx[0]);
836          return SDEnone;
# Line 757 | Line 850 | SDinvXform(RREAL iMtx[3][3], RREAL vMtx[3][3])
850          mTmp[0][1] = vMtx[2][1]*vMtx[0][2] - vMtx[2][2]*vMtx[0][1];
851          mTmp[0][2] = vMtx[1][2]*vMtx[0][1] - vMtx[1][1]*vMtx[0][2];
852          d = vMtx[0][0]*mTmp[0][0] + vMtx[1][0]*mTmp[0][1] + vMtx[2][0]*mTmp[0][2];
853 <        if (d == .0) {
853 >        if (d == 0) {
854                  strcpy(SDerrorDetail, "Zero determinant in matrix inversion");
855                  return SDEargument;
856          }
# Line 784 | Line 877 | SDmapDir(FVECT resVec, RREAL vMtx[3][3], const FVECT i
877          if (vMtx == NULL) {             /* assume they just want to normalize */
878                  if (resVec != inpVec)
879                          VCOPY(resVec, inpVec);
880 <                return (normalize(resVec) > .0) ? SDEnone : SDEargument;
880 >                return (normalize(resVec) > 0) ? SDEnone : SDEargument;
881          }
882          vTmp[0] = DOT(vMtx[0], inpVec);
883          vTmp[1] = DOT(vMtx[1], inpVec);
884          vTmp[2] = DOT(vMtx[2], inpVec);
885 <        if (normalize(vTmp) == .0)
885 >        if (normalize(vTmp) == 0)
886                  return SDEargument;
887          VCOPY(resVec, vTmp);
888          return SDEnone;
889   }
797
798 /*################################################################*/
799 /*######### DEPRECATED ROUTINES AWAITING PERMANENT REMOVAL #######*/
800
801 /*
802 * Routines for handling BSDF data
803 */
804
805 #include "standard.h"
806 #include "paths.h"
807 #include <ctype.h>
808
809 #define MAXLATS         46              /* maximum number of latitudes */
810
811 /* BSDF angle specification */
812 typedef struct {
813        char    name[64];               /* basis name */
814        int     nangles;                /* total number of directions */
815        struct {
816                float   tmin;                   /* starting theta */
817                short   nphis;                  /* number of phis (0 term) */
818        }       lat[MAXLATS+1];         /* latitudes */
819 } ANGLE_BASIS;
820
821 #define MAXABASES       7               /* limit on defined bases */
822
823 static ANGLE_BASIS      abase_list[MAXABASES] = {
824        {
825                "LBNL/Klems Full", 145,
826                { {-5., 1},
827                {5., 8},
828                {15., 16},
829                {25., 20},
830                {35., 24},
831                {45., 24},
832                {55., 24},
833                {65., 16},
834                {75., 12},
835                {90., 0} }
836        }, {
837                "LBNL/Klems Half", 73,
838                { {-6.5, 1},
839                {6.5, 8},
840                {19.5, 12},
841                {32.5, 16},
842                {46.5, 20},
843                {61.5, 12},
844                {76.5, 4},
845                {90., 0} }
846        }, {
847                "LBNL/Klems Quarter", 41,
848                { {-9., 1},
849                {9., 8},
850                {27., 12},
851                {46., 12},
852                {66., 8},
853                {90., 0} }
854        }
855 };
856
857 static int      nabases = 3;    /* current number of defined bases */
858
859 #define  FEQ(a,b)       ((a)-(b) <= 1e-6 && (b)-(a) <= 1e-6)
860
861 static int
862 fequal(double a, double b)
863 {
864        if (b != .0)
865                a = a/b - 1.;
866        return((a <= 1e-6) & (a >= -1e-6));
867 }
868
869 /* Returns the name of the given tag */
870 #ifdef ezxml_name
871 #undef ezxml_name
872 static char *
873 ezxml_name(ezxml_t xml)
874 {
875        if (xml == NULL)
876                return(NULL);
877        return(xml->name);
878 }
879 #endif
880
881 /* Returns the given tag's character content or empty string if none */
882 #ifdef ezxml_txt
883 #undef ezxml_txt
884 static char *
885 ezxml_txt(ezxml_t xml)
886 {
887        if (xml == NULL)
888                return("");
889        return(xml->txt);
890 }
891 #endif
892
893
894 static int
895 ab_getvec(              /* get vector for this angle basis index */
896        FVECT v,
897        int ndx,
898        void *p
899 )
900 {
901        ANGLE_BASIS  *ab = (ANGLE_BASIS *)p;
902        int     li;
903        double  pol, azi, d;
904        
905        if ((ndx < 0) | (ndx >= ab->nangles))
906                return(0);
907        for (li = 0; ndx >= ab->lat[li].nphis; li++)
908                ndx -= ab->lat[li].nphis;
909        pol = PI/180.*0.5*(ab->lat[li].tmin + ab->lat[li+1].tmin);
910        azi = 2.*PI*ndx/ab->lat[li].nphis;
911        v[2] = d = cos(pol);
912        d = sqrt(1. - d*d);     /* sin(pol) */
913        v[0] = cos(azi)*d;
914        v[1] = sin(azi)*d;
915        return(1);
916 }
917
918
919 static int
920 ab_getndx(              /* get index corresponding to the given vector */
921        FVECT v,
922        void *p
923 )
924 {
925        ANGLE_BASIS  *ab = (ANGLE_BASIS *)p;
926        int     li, ndx;
927        double  pol, azi, d;
928
929        if ((v[2] < -1.0) | (v[2] > 1.0))
930                return(-1);
931        pol = 180.0/PI*acos(v[2]);
932        azi = 180.0/PI*atan2(v[1], v[0]);
933        if (azi < 0.0) azi += 360.0;
934        for (li = 1; ab->lat[li].tmin <= pol; li++)
935                if (!ab->lat[li].nphis)
936                        return(-1);
937        --li;
938        ndx = (int)((1./360.)*azi*ab->lat[li].nphis + 0.5);
939        if (ndx >= ab->lat[li].nphis) ndx = 0;
940        while (li--)
941                ndx += ab->lat[li].nphis;
942        return(ndx);
943 }
944
945
946 static double
947 ab_getohm(              /* get solid angle for this angle basis index */
948        int ndx,
949        void *p
950 )
951 {
952        ANGLE_BASIS  *ab = (ANGLE_BASIS *)p;
953        int     li;
954        double  theta, theta1;
955        
956        if ((ndx < 0) | (ndx >= ab->nangles))
957                return(0);
958        for (li = 0; ndx >= ab->lat[li].nphis; li++)
959                ndx -= ab->lat[li].nphis;
960        theta1 = PI/180. * ab->lat[li+1].tmin;
961        if (ab->lat[li].nphis == 1) {           /* special case */
962                if (ab->lat[li].tmin > FTINY)
963                        error(USER, "unsupported BSDF coordinate system");
964                return(2.*PI*(1. - cos(theta1)));
965        }
966        theta = PI/180. * ab->lat[li].tmin;
967        return(2.*PI*(cos(theta) - cos(theta1))/(double)ab->lat[li].nphis);
968 }
969
970
971 static int
972 ab_getvecR(             /* get reverse vector for this angle basis index */
973        FVECT v,
974        int ndx,
975        void *p
976 )
977 {
978        if (!ab_getvec(v, ndx, p))
979                return(0);
980
981        v[0] = -v[0];
982        v[1] = -v[1];
983        v[2] = -v[2];
984
985        return(1);
986 }
987
988
989 static int
990 ab_getndxR(             /* get index corresponding to the reverse vector */
991        FVECT v,
992        void *p
993 )
994 {
995        FVECT  v2;
996        
997        v2[0] = -v[0];
998        v2[1] = -v[1];
999        v2[2] = -v[2];
1000
1001        return ab_getndx(v2, p);
1002 }
1003
1004
1005 static void
1006 load_angle_basis(       /* load custom BSDF angle basis */
1007        ezxml_t wab
1008 )
1009 {
1010        char    *abname = ezxml_txt(ezxml_child(wab, "AngleBasisName"));
1011        ezxml_t wbb;
1012        int     i;
1013        
1014        if (!abname || !*abname)
1015                return;
1016        for (i = nabases; i--; )
1017                if (!strcasecmp(abname, abase_list[i].name))
1018                        return;         /* assume it's the same */
1019        if (nabases >= MAXABASES)
1020                error(INTERNAL, "too many angle bases");
1021        strcpy(abase_list[nabases].name, abname);
1022        abase_list[nabases].nangles = 0;
1023        for (i = 0, wbb = ezxml_child(wab, "AngleBasisBlock");
1024                        wbb != NULL; i++, wbb = wbb->next) {
1025                if (i >= MAXLATS)
1026                        error(INTERNAL, "too many latitudes in custom basis");
1027                abase_list[nabases].lat[i+1].tmin = atof(ezxml_txt(
1028                                ezxml_child(ezxml_child(wbb,
1029                                        "ThetaBounds"), "UpperTheta")));
1030                if (!i)
1031                        abase_list[nabases].lat[i].tmin =
1032                                        -abase_list[nabases].lat[i+1].tmin;
1033                else if (!fequal(atof(ezxml_txt(ezxml_child(ezxml_child(wbb,
1034                                        "ThetaBounds"), "LowerTheta"))),
1035                                abase_list[nabases].lat[i].tmin))
1036                        error(WARNING, "theta values disagree in custom basis");
1037                abase_list[nabases].nangles +=
1038                        abase_list[nabases].lat[i].nphis =
1039                                atoi(ezxml_txt(ezxml_child(wbb, "nPhis")));
1040        }
1041        abase_list[nabases++].lat[i].nphis = 0;
1042 }
1043
1044
1045 static void
1046 load_geometry(          /* load geometric dimensions and description (if any) */
1047        struct BSDF_data *dp,
1048        ezxml_t wdb
1049 )
1050 {
1051        ezxml_t         geom;
1052        double          cfact;
1053        const char      *fmt, *mgfstr;
1054
1055        dp->dim[0] = dp->dim[1] = dp->dim[2] = 0;
1056        dp->mgf = NULL;
1057        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Width")) != NULL)
1058                dp->dim[0] = atof(ezxml_txt(geom)) *
1059                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
1060        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Height")) != NULL)
1061                dp->dim[1] = atof(ezxml_txt(geom)) *
1062                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
1063        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Thickness")) != NULL)
1064                dp->dim[2] = atof(ezxml_txt(geom)) *
1065                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
1066        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Geometry")) == NULL ||
1067                        (mgfstr = ezxml_txt(geom)) == NULL)
1068                return;
1069        if ((fmt = ezxml_attr(geom, "format")) != NULL &&
1070                        strcasecmp(fmt, "MGF")) {
1071                sprintf(errmsg, "unrecognized geometry format '%s'", fmt);
1072                error(WARNING, errmsg);
1073                return;
1074        }
1075        cfact = to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
1076        dp->mgf = (char *)malloc(strlen(mgfstr)+32);
1077        if (dp->mgf == NULL)
1078                error(SYSTEM, "out of memory in load_geometry");
1079        if (cfact < 0.99 || cfact > 1.01)
1080                sprintf(dp->mgf, "xf -s %.5f\n%s\nxf\n", cfact, mgfstr);
1081        else
1082                strcpy(dp->mgf, mgfstr);
1083 }
1084
1085
1086 static void
1087 load_bsdf_data(         /* load BSDF distribution for this wavelength */
1088        struct BSDF_data *dp,
1089        ezxml_t wdb
1090 )
1091 {
1092        char  *cbasis = ezxml_txt(ezxml_child(wdb,"ColumnAngleBasis"));
1093        char  *rbasis = ezxml_txt(ezxml_child(wdb,"RowAngleBasis"));
1094        char  *sdata;
1095        int  i;
1096        
1097        if ((!cbasis || !*cbasis) | (!rbasis || !*rbasis)) {
1098                error(WARNING, "missing column/row basis for BSDF");
1099                return;
1100        }
1101        for (i = nabases; i--; )
1102                if (!strcasecmp(cbasis, abase_list[i].name)) {
1103                        dp->ninc = abase_list[i].nangles;
1104                        dp->ib_priv = (void *)&abase_list[i];
1105                        dp->ib_vec = ab_getvecR;
1106                        dp->ib_ndx = ab_getndxR;
1107                        dp->ib_ohm = ab_getohm;
1108                        break;
1109                }
1110        if (i < 0) {
1111                sprintf(errmsg, "undefined ColumnAngleBasis '%s'", cbasis);
1112                error(WARNING, errmsg);
1113                return;
1114        }
1115        for (i = nabases; i--; )
1116                if (!strcasecmp(rbasis, abase_list[i].name)) {
1117                        dp->nout = abase_list[i].nangles;
1118                        dp->ob_priv = (void *)&abase_list[i];
1119                        dp->ob_vec = ab_getvec;
1120                        dp->ob_ndx = ab_getndx;
1121                        dp->ob_ohm = ab_getohm;
1122                        break;
1123                }
1124        if (i < 0) {
1125                sprintf(errmsg, "undefined RowAngleBasis '%s'", rbasis);
1126                error(WARNING, errmsg);
1127                return;
1128        }
1129                                /* read BSDF data */
1130        sdata  = ezxml_txt(ezxml_child(wdb,"ScatteringData"));
1131        if (!sdata || !*sdata) {
1132                error(WARNING, "missing BSDF ScatteringData");
1133                return;
1134        }
1135        dp->bsdf = (float *)malloc(sizeof(float)*dp->ninc*dp->nout);
1136        if (dp->bsdf == NULL)
1137                error(SYSTEM, "out of memory in load_bsdf_data");
1138        for (i = 0; i < dp->ninc*dp->nout; i++) {
1139                char  *sdnext = fskip(sdata);
1140                if (sdnext == NULL) {
1141                        error(WARNING, "bad/missing BSDF ScatteringData");
1142                        free(dp->bsdf); dp->bsdf = NULL;
1143                        return;
1144                }
1145                while (*sdnext && isspace(*sdnext))
1146                        sdnext++;
1147                if (*sdnext == ',') sdnext++;
1148                dp->bsdf[i] = atof(sdata);
1149                sdata = sdnext;
1150        }
1151        while (isspace(*sdata))
1152                sdata++;
1153        if (*sdata) {
1154                sprintf(errmsg, "%d extra characters after BSDF ScatteringData",
1155                                (int)strlen(sdata));
1156                error(WARNING, errmsg);
1157        }
1158 }
1159
1160
1161 static int
1162 check_bsdf_data(        /* check that BSDF data is sane */
1163        struct BSDF_data *dp
1164 )
1165 {
1166        double          *omega_iarr, *omega_oarr;
1167        double          dom, contrib, hemi_total, full_total;
1168        int             nneg;
1169        FVECT           v;
1170        int             i, o;
1171
1172        if (dp == NULL || dp->bsdf == NULL)
1173                return(0);
1174        omega_iarr = (double *)calloc(dp->ninc, sizeof(double));
1175        omega_oarr = (double *)calloc(dp->nout, sizeof(double));
1176        if ((omega_iarr == NULL) | (omega_oarr == NULL))
1177                error(SYSTEM, "out of memory in check_bsdf_data");
1178                                        /* incoming projected solid angles */
1179        hemi_total = .0;
1180        for (i = dp->ninc; i--; ) {
1181                dom = getBSDF_incohm(dp,i);
1182                if (dom <= .0) {
1183                        error(WARNING, "zero/negative incoming solid angle");
1184                        continue;
1185                }
1186                if (!getBSDF_incvec(v,dp,i) || v[2] > FTINY) {
1187                        error(WARNING, "illegal incoming BSDF direction");
1188                        free(omega_iarr); free(omega_oarr);
1189                        return(0);
1190                }
1191                hemi_total += omega_iarr[i] = dom * -v[2];
1192        }
1193        if ((hemi_total > 1.02*PI) | (hemi_total < 0.98*PI)) {
1194                sprintf(errmsg, "incoming BSDF hemisphere off by %.1f%%",
1195                                100.*(hemi_total/PI - 1.));
1196                error(WARNING, errmsg);
1197        }
1198        dom = PI / hemi_total;          /* fix normalization */
1199        for (i = dp->ninc; i--; )
1200                omega_iarr[i] *= dom;
1201                                        /* outgoing projected solid angles */
1202        hemi_total = .0;
1203        for (o = dp->nout; o--; ) {
1204                dom = getBSDF_outohm(dp,o);
1205                if (dom <= .0) {
1206                        error(WARNING, "zero/negative outgoing solid angle");
1207                        continue;
1208                }
1209                if (!getBSDF_outvec(v,dp,o) || v[2] < -FTINY) {
1210                        error(WARNING, "illegal outgoing BSDF direction");
1211                        free(omega_iarr); free(omega_oarr);
1212                        return(0);
1213                }
1214                hemi_total += omega_oarr[o] = dom * v[2];
1215        }
1216        if ((hemi_total > 1.02*PI) | (hemi_total < 0.98*PI)) {
1217                sprintf(errmsg, "outgoing BSDF hemisphere off by %.1f%%",
1218                                100.*(hemi_total/PI - 1.));
1219                error(WARNING, errmsg);
1220        }
1221        dom = PI / hemi_total;          /* fix normalization */
1222        for (o = dp->nout; o--; )
1223                omega_oarr[o] *= dom;
1224        nneg = 0;                       /* check outgoing totals */
1225        for (i = 0; i < dp->ninc; i++) {
1226                hemi_total = .0;
1227                for (o = dp->nout; o--; ) {
1228                        double  f = BSDF_value(dp,i,o);
1229                        if (f >= .0)
1230                                hemi_total += f*omega_oarr[o];
1231                        else {
1232                                nneg += (f < -FTINY);
1233                                BSDF_value(dp,i,o) = .0f;
1234                        }
1235                }
1236                if (hemi_total > 1.01) {
1237                        sprintf(errmsg,
1238                        "incoming BSDF direction %d passes %.1f%% of light",
1239                                        i, 100.*hemi_total);
1240                        error(WARNING, errmsg);
1241                }
1242        }
1243        if (nneg) {
1244                sprintf(errmsg, "%d negative BSDF values (ignored)", nneg);
1245                error(WARNING, errmsg);
1246        }
1247        full_total = .0;                /* reverse roles and check again */
1248        for (o = 0; o < dp->nout; o++) {
1249                hemi_total = .0;
1250                for (i = dp->ninc; i--; )
1251                        hemi_total += BSDF_value(dp,i,o) * omega_iarr[i];
1252
1253                if (hemi_total > 1.01) {
1254                        sprintf(errmsg,
1255                        "outgoing BSDF direction %d collects %.1f%% of light",
1256                                        o, 100.*hemi_total);
1257                        error(WARNING, errmsg);
1258                }
1259                full_total += hemi_total*omega_oarr[o];
1260        }
1261        full_total /= PI;
1262        if (full_total > 1.00001) {
1263                sprintf(errmsg, "BSDF transfers %.4f%% of light",
1264                                100.*full_total);
1265                error(WARNING, errmsg);
1266        }
1267        free(omega_iarr); free(omega_oarr);
1268        return(1);
1269 }
1270
1271
1272 struct BSDF_data *
1273 load_BSDF(              /* load BSDF data from file */
1274        char *fname
1275 )
1276 {
1277        char                    *path;
1278        ezxml_t                 fl, wtl, wld, wdb;
1279        struct BSDF_data        *dp;
1280        
1281        path = getpath(fname, getrlibpath(), R_OK);
1282        if (path == NULL) {
1283                sprintf(errmsg, "cannot find BSDF file \"%s\"", fname);
1284                error(WARNING, errmsg);
1285                return(NULL);
1286        }
1287        fl = ezxml_parse_file(path);
1288        if (fl == NULL) {
1289                sprintf(errmsg, "cannot open BSDF \"%s\"", path);
1290                error(WARNING, errmsg);
1291                return(NULL);
1292        }
1293        if (ezxml_error(fl)[0]) {
1294                sprintf(errmsg, "BSDF \"%s\" %s", path, ezxml_error(fl));
1295                error(WARNING, errmsg);
1296                ezxml_free(fl);
1297                return(NULL);
1298        }
1299        if (strcmp(ezxml_name(fl), "WindowElement")) {
1300                sprintf(errmsg,
1301                        "BSDF \"%s\": top level node not 'WindowElement'",
1302                                path);
1303                error(WARNING, errmsg);
1304                ezxml_free(fl);
1305                return(NULL);
1306        }
1307        wtl = ezxml_child(ezxml_child(fl, "Optical"), "Layer");
1308        if (strcasecmp(ezxml_txt(ezxml_child(ezxml_child(wtl,
1309                        "DataDefinition"), "IncidentDataStructure")),
1310                        "Columns")) {
1311                sprintf(errmsg,
1312                        "BSDF \"%s\": unsupported IncidentDataStructure",
1313                                path);
1314                error(WARNING, errmsg);
1315                ezxml_free(fl);
1316                return(NULL);
1317        }              
1318        load_angle_basis(ezxml_child(ezxml_child(wtl,
1319                                "DataDefinition"), "AngleBasis"));
1320        dp = (struct BSDF_data *)calloc(1, sizeof(struct BSDF_data));
1321        load_geometry(dp, ezxml_child(wtl, "Material"));
1322        for (wld = ezxml_child(wtl, "WavelengthData");
1323                                wld != NULL; wld = wld->next) {
1324                if (strcasecmp(ezxml_txt(ezxml_child(wld,"Wavelength")),
1325                                "Visible"))
1326                        continue;
1327                for (wdb = ezxml_child(wld, "WavelengthDataBlock");
1328                                wdb != NULL; wdb = wdb->next)
1329                        if (!strcasecmp(ezxml_txt(ezxml_child(wdb,
1330                                        "WavelengthDataDirection")),
1331                                        "Transmission Front"))
1332                                break;
1333                if (wdb != NULL) {              /* load front BTDF */
1334                        load_bsdf_data(dp, wdb);
1335                        break;                  /* ignore the rest */
1336                }
1337        }
1338        ezxml_free(fl);                         /* done with XML file */
1339        if (!check_bsdf_data(dp)) {
1340                sprintf(errmsg, "bad/missing BTDF data in \"%s\"", path);
1341                error(WARNING, errmsg);
1342                free_BSDF(dp);
1343                dp = NULL;
1344        }
1345        return(dp);
1346 }
1347
1348
1349 void
1350 free_BSDF(              /* free BSDF data structure */
1351        struct BSDF_data *b
1352 )
1353 {
1354        if (b == NULL)
1355                return;
1356        if (b->mgf != NULL)
1357                free(b->mgf);
1358        if (b->bsdf != NULL)
1359                free(b->bsdf);
1360        free(b);
1361 }
1362
1363
1364 int
1365 r_BSDF_incvec(          /* compute random input vector at given location */
1366        FVECT v,
1367        struct BSDF_data *b,
1368        int i,
1369        double rv,
1370        MAT4 xm
1371 )
1372 {
1373        FVECT   pert;
1374        double  rad;
1375        int     j;
1376        
1377        if (!getBSDF_incvec(v, b, i))
1378                return(0);
1379        rad = sqrt(getBSDF_incohm(b, i) / PI);
1380        multisamp(pert, 3, rv);
1381        for (j = 0; j < 3; j++)
1382                v[j] += rad*(2.*pert[j] - 1.);
1383        if (xm != NULL)
1384                multv3(v, v, xm);
1385        return(normalize(v) != 0.0);
1386 }
1387
1388
1389 int
1390 r_BSDF_outvec(          /* compute random output vector at given location */
1391        FVECT v,
1392        struct BSDF_data *b,
1393        int o,
1394        double rv,
1395        MAT4 xm
1396 )
1397 {
1398        FVECT   pert;
1399        double  rad;
1400        int     j;
1401        
1402        if (!getBSDF_outvec(v, b, o))
1403                return(0);
1404        rad = sqrt(getBSDF_outohm(b, o) / PI);
1405        multisamp(pert, 3, rv);
1406        for (j = 0; j < 3; j++)
1407                v[j] += rad*(2.*pert[j] - 1.);
1408        if (xm != NULL)
1409                multv3(v, v, xm);
1410        return(normalize(v) != 0.0);
1411 }
1412
1413
1414 static int
1415 addrot(                 /* compute rotation (x,y,z) => (xp,yp,zp) */
1416        char *xfarg[],
1417        FVECT xp,
1418        FVECT yp,
1419        FVECT zp
1420 )
1421 {
1422        static char     bufs[3][16];
1423        int     bn = 0;
1424        char    **xfp = xfarg;
1425        double  theta;
1426
1427        if (yp[2]*yp[2] + zp[2]*zp[2] < 2.*FTINY*FTINY) {
1428                /* Special case for X' along Z-axis */
1429                theta = -atan2(yp[0], yp[1]);
1430                *xfp++ = "-ry";
1431                *xfp++ = xp[2] < 0.0 ? "90" : "-90";
1432                *xfp++ = "-rz";
1433                sprintf(bufs[bn], "%f", theta*(180./PI));
1434                *xfp++ = bufs[bn++];
1435                return(xfp - xfarg);
1436        }
1437        theta = atan2(yp[2], zp[2]);
1438        if (!FEQ(theta,0.0)) {
1439                *xfp++ = "-rx";
1440                sprintf(bufs[bn], "%f", theta*(180./PI));
1441                *xfp++ = bufs[bn++];
1442        }
1443        theta = asin(-xp[2]);
1444        if (!FEQ(theta,0.0)) {
1445                *xfp++ = "-ry";
1446                sprintf(bufs[bn], " %f", theta*(180./PI));
1447                *xfp++ = bufs[bn++];
1448        }
1449        theta = atan2(xp[1], xp[0]);
1450        if (!FEQ(theta,0.0)) {
1451                *xfp++ = "-rz";
1452                sprintf(bufs[bn], "%f", theta*(180./PI));
1453                *xfp++ = bufs[bn++];
1454        }
1455        *xfp = NULL;
1456        return(xfp - xfarg);
1457 }
1458
1459
1460 int
1461 getBSDF_xfm(            /* compute BSDF orient. -> world orient. transform */
1462        MAT4 xm,
1463        FVECT nrm,
1464        UpDir ud,
1465        char *xfbuf
1466 )
1467 {
1468        char    *xfargs[7];
1469        XF      myxf;
1470        FVECT   updir, xdest, ydest;
1471        int     i;
1472
1473        updir[0] = updir[1] = updir[2] = 0.;
1474        switch (ud) {
1475        case UDzneg:
1476                updir[2] = -1.;
1477                break;
1478        case UDyneg:
1479                updir[1] = -1.;
1480                break;
1481        case UDxneg:
1482                updir[0] = -1.;
1483                break;
1484        case UDxpos:
1485                updir[0] = 1.;
1486                break;
1487        case UDypos:
1488                updir[1] = 1.;
1489                break;
1490        case UDzpos:
1491                updir[2] = 1.;
1492                break;
1493        case UDunknown:
1494                return(0);
1495        }
1496        fcross(xdest, updir, nrm);
1497        if (normalize(xdest) == 0.0)
1498                return(0);
1499        fcross(ydest, nrm, xdest);
1500        xf(&myxf, addrot(xfargs, xdest, ydest, nrm), xfargs);
1501        copymat4(xm, myxf.xfm);
1502        if (xfbuf == NULL)
1503                return(1);
1504                                /* return xf arguments as well */
1505        for (i = 0; xfargs[i] != NULL; i++) {
1506                *xfbuf++ = ' ';
1507                strcpy(xfbuf, xfargs[i]);
1508                while (*xfbuf) ++xfbuf;
1509        }
1510        return(1);
1511 }
1512
1513 /*######### END DEPRECATED ROUTINES #######*/
1514 /*################################################################*/

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