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

Comparing ray/src/common/bsdf.c (file contents):
Revision 2.9 by greg, Mon Jan 3 19:27:00 2011 UTC vs.
Revision 2.15 by greg, Fri Feb 18 00:40:25 2011 UTC

# Line 2 | Line 2
2   static const char RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
4   /*
5 + *  bsdf.c
6 + *  
7 + *  Definitions for bidirectional scattering distribution functions.
8 + *
9 + *  Created by Greg Ward on 1/10/11.
10 + *
11 + */
12 +
13 + #include <stdio.h>
14 + #include <stdlib.h>
15 + #include <math.h>
16 + #include "ezxml.h"
17 + #include "hilbert.h"
18 + #include "bsdf.h"
19 + #include "bsdf_m.h"
20 + #include "bsdf_t.h"
21 +
22 + /* English ASCII strings corresponding to ennumerated errors */
23 + const char              *SDerrorEnglish[] = {
24 +                                "No error",
25 +                                "Memory error",
26 +                                "File input/output error",
27 +                                "File format error",
28 +                                "Illegal argument",
29 +                                "Invalid data",
30 +                                "Unsupported feature",
31 +                                "Internal program error",
32 +                                "Unknown error"
33 +                        };
34 +
35 + /* Additional information on last error (ASCII English) */
36 + char                    SDerrorDetail[256];
37 +
38 + /* Cache of loaded BSDFs */
39 + struct SDCache_s        *SDcacheList = NULL;
40 +
41 + /* Retain BSDFs in cache list */
42 + int                     SDretainSet = SDretainNone;
43 +
44 + /* Report any error to the indicated stream (in English) */
45 + SDError
46 + SDreportEnglish(SDError ec, FILE *fp)
47 + {
48 +        if (fp == NULL)
49 +                return ec;
50 +        if (!ec)
51 +                return SDEnone;
52 +        fputs(SDerrorEnglish[ec], fp);
53 +        if (SDerrorDetail[0]) {
54 +                fputs(": ", fp);
55 +                fputs(SDerrorDetail, fp);
56 +        }
57 +        fputc('\n', fp);
58 +        if (fp != stderr)
59 +                fflush(fp);
60 +        return ec;
61 + }
62 +
63 + static double
64 + to_meters(              /* return factor to convert given unit to meters */
65 +        const char *unit
66 + )
67 + {
68 +        if (unit == NULL) return(1.);           /* safe assumption? */
69 +        if (!strcasecmp(unit, "Meter")) return(1.);
70 +        if (!strcasecmp(unit, "Foot")) return(.3048);
71 +        if (!strcasecmp(unit, "Inch")) return(.0254);
72 +        if (!strcasecmp(unit, "Centimeter")) return(.01);
73 +        if (!strcasecmp(unit, "Millimeter")) return(.001);
74 +        sprintf(SDerrorDetail, "Unknown dimensional unit '%s'", unit);
75 +        return(-1.);
76 + }
77 +
78 + /* Load geometric dimensions and description (if any) */
79 + static SDError
80 + SDloadGeometry(SDData *dp, ezxml_t wdb)
81 + {
82 +        ezxml_t         geom;
83 +        double          cfact;
84 +        const char      *fmt, *mgfstr;
85 +
86 +        sprintf(SDerrorDetail, "Negative size in \"%s\"", dp->name);
87 +        dp->dim[0] = dp->dim[1] = dp->dim[2] = .0;
88 +        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Width")) != NULL)
89 +                dp->dim[0] = atof(ezxml_txt(geom)) *
90 +                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
91 +        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Height")) != NULL)
92 +                dp->dim[1] = atof(ezxml_txt(geom)) *
93 +                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
94 +        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Thickness")) != NULL)
95 +                dp->dim[2] = atof(ezxml_txt(geom)) *
96 +                                to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
97 +        if ((dp->dim[0] < .0) | (dp->dim[1] < .0) | (dp->dim[2] < .0))
98 +                return SDEdata;
99 +        if ((geom = ezxml_child(wdb, "Geometry")) == NULL ||
100 +                        (mgfstr = ezxml_txt(geom)) == NULL)
101 +                return SDEnone;
102 +        if ((fmt = ezxml_attr(geom, "format")) != NULL &&
103 +                        strcasecmp(fmt, "MGF")) {
104 +                sprintf(SDerrorDetail,
105 +                        "Unrecognized geometry format '%s' in \"%s\"",
106 +                                        fmt, dp->name);
107 +                return SDEsupport;
108 +        }
109 +        cfact = to_meters(ezxml_attr(geom, "unit"));
110 +        dp->mgf = (char *)malloc(strlen(mgfstr)+32);
111 +        if (dp->mgf == NULL) {
112 +                strcpy(SDerrorDetail, "Out of memory in SDloadGeometry");
113 +                return SDEmemory;
114 +        }
115 +        if (cfact < 0.99 || cfact > 1.01)
116 +                sprintf(dp->mgf, "xf -s %.5f\n%s\nxf\n", cfact, mgfstr);
117 +        else
118 +                strcpy(dp->mgf, mgfstr);
119 +        return SDEnone;
120 + }
121 +
122 +
123 + /* Load a BSDF struct from the given file (free first and keep name) */
124 + SDError
125 + SDloadFile(SDData *sd, const char *fname)
126 + {
127 +        SDError         lastErr;
128 +        ezxml_t         fl;
129 +
130 +        if ((sd == NULL) | (fname == NULL || !*fname))
131 +                return SDEargument;
132 +                                /* free old data, keeping name */
133 +        SDfreeBSDF(sd);
134 +                                /* parse XML file */
135 +        fl = ezxml_parse_file(fname);
136 +        if (fl == NULL) {
137 +                sprintf(SDerrorDetail, "Cannot open BSDF \"%s\"", fname);
138 +                return SDEfile;
139 +        }
140 +        if (ezxml_error(fl)[0]) {
141 +                sprintf(SDerrorDetail, "BSDF \"%s\" %s", fname, ezxml_error(fl));
142 +                ezxml_free(fl);
143 +                return SDEformat;
144 +        }
145 +                                /* load geometry if present */
146 +        if ((lastErr = SDloadGeometry(sd, fl)))
147 +                return lastErr;
148 +                                /* try loading variable resolution data */
149 +        lastErr = SDloadTre(sd, fl);
150 +                                /* check our result */
151 +        switch (lastErr) {
152 +        case SDEformat:
153 +        case SDEdata:
154 +        case SDEsupport:        /* possibly we just tried the wrong format */
155 +                lastErr = SDloadMtx(sd, fl);
156 +                break;
157 +        default:                /* variable res. OK else serious error */
158 +                break;
159 +        }
160 +                                /* done with XML file */
161 +        ezxml_free(fl);
162 +                                /* return success or failure */
163 +        return lastErr;
164 + }
165 +
166 + /* Allocate new spectral distribution function */
167 + SDSpectralDF *
168 + SDnewSpectralDF(int nc)
169 + {
170 +        SDSpectralDF    *df;
171 +        
172 +        if (nc <= 0) {
173 +                strcpy(SDerrorDetail, "Zero component spectral DF request");
174 +                return NULL;
175 +        }
176 +        df = (SDSpectralDF *)malloc(sizeof(SDSpectralDF) +
177 +                                        (nc-1)*sizeof(SDComponent));
178 +        if (df == NULL) {
179 +                sprintf(SDerrorDetail,
180 +                                "Cannot allocate %d component spectral DF", nc);
181 +                return NULL;
182 +        }
183 +        df->minProjSA = .0;
184 +        df->maxHemi = .0;
185 +        df->ncomp = nc;
186 +        memset(df->comp, 0, nc*sizeof(SDComponent));
187 +        return df;
188 + }
189 +
190 + /* Free cached cumulative distributions for BSDF component */
191 + void
192 + SDfreeCumulativeCache(SDSpectralDF *df)
193 + {
194 +        int     n;
195 +        SDCDst  *cdp;
196 +
197 +        if (df == NULL)
198 +                return;
199 +        for (n = df->ncomp; n-- > 0; )
200 +                while ((cdp = df->comp[n].cdList) != NULL) {
201 +                        df->comp[n].cdList = cdp->next;
202 +                        free(cdp);
203 +                }
204 + }
205 +
206 + /* Free a spectral distribution function */
207 + void
208 + SDfreeSpectralDF(SDSpectralDF *df)
209 + {
210 +        int     n;
211 +
212 +        if (df == NULL)
213 +                return;
214 +        SDfreeCumulativeCache(df);
215 +        for (n = df->ncomp; n-- > 0; )
216 +                (*df->comp[n].func->freeSC)(df->comp[n].dist);
217 +        free(df);
218 + }
219 +
220 + /* Shorten file path to useable BSDF name, removing suffix */
221 + void
222 + SDclipName(char res[SDnameLn], const char *fname)
223 + {
224 +        const char      *cp, *dot = NULL;
225 +        
226 +        for (cp = fname; *cp; cp++)
227 +                if (*cp == '.')
228 +                        dot = cp;
229 +        if ((dot == NULL) | (dot < fname+2))
230 +                dot = cp;
231 +        if (dot - fname >= SDnameLn)
232 +                fname = dot - SDnameLn + 1;
233 +        while (fname < dot)
234 +                *res++ = *fname++;
235 +        *res = '\0';
236 + }
237 +
238 + /* Initialize an unused BSDF struct (simply clears to zeroes) */
239 + void
240 + SDclearBSDF(SDData *sd)
241 + {
242 +        if (sd != NULL)
243 +                memset(sd, 0, sizeof(SDData));
244 + }
245 +
246 + /* Free data associated with BSDF struct */
247 + void
248 + SDfreeBSDF(SDData *sd)
249 + {
250 +        if (sd == NULL)
251 +                return;
252 +        if (sd->mgf != NULL) {
253 +                free(sd->mgf);
254 +                sd->mgf = NULL;
255 +        }
256 +        if (sd->rf != NULL) {
257 +                SDfreeSpectralDF(sd->rf);
258 +                sd->rf = NULL;
259 +        }
260 +        if (sd->rb != NULL) {
261 +                SDfreeSpectralDF(sd->rb);
262 +                sd->rb = NULL;
263 +        }
264 +        if (sd->tf != NULL) {
265 +                SDfreeSpectralDF(sd->tf);
266 +                sd->tf = NULL;
267 +        }
268 +        sd->rLambFront.cieY = .0;
269 +        sd->rLambFront.spec.clock = 0;
270 +        sd->rLambBack.cieY = .0;
271 +        sd->rLambBack.spec.clock = 0;
272 +        sd->tLamb.cieY = .0;
273 +        sd->tLamb.spec.clock = 0;
274 + }
275 +
276 + /* Find writeable BSDF by name, or allocate new cache entry if absent */
277 + SDData *
278 + SDgetCache(const char *bname)
279 + {
280 +        struct SDCache_s        *sdl;
281 +        char                    sdnam[SDnameLn];
282 +
283 +        if (bname == NULL)
284 +                return NULL;
285 +
286 +        SDclipName(sdnam, bname);
287 +        for (sdl = SDcacheList; sdl != NULL; sdl = sdl->next)
288 +                if (!strcmp(sdl->bsdf.name, sdnam)) {
289 +                        sdl->refcnt++;
290 +                        return &sdl->bsdf;
291 +                }
292 +
293 +        sdl = (struct SDCache_s *)calloc(1, sizeof(struct SDCache_s));
294 +        if (sdl == NULL)
295 +                return NULL;
296 +
297 +        strcpy(sdl->bsdf.name, sdnam);
298 +        sdl->next = SDcacheList;
299 +        SDcacheList = sdl;
300 +
301 +        sdl->refcnt++;
302 +        return &sdl->bsdf;
303 + }
304 +
305 + /* Get loaded BSDF from cache (or load and cache it on first call) */
306 + /* Report any problem to stderr and return NULL on failure */
307 + const SDData *
308 + SDcacheFile(const char *fname)
309 + {
310 +        SDData          *sd;
311 +        SDError         ec;
312 +        
313 +        if (fname == NULL || !*fname)
314 +                return NULL;
315 +        SDerrorDetail[0] = '\0';
316 +        if ((sd = SDgetCache(fname)) == NULL) {
317 +                SDreportEnglish(SDEmemory, stderr);
318 +                return NULL;
319 +        }
320 +        if (!SDisLoaded(sd) && (ec = SDloadFile(sd, fname))) {
321 +                SDreportEnglish(ec, stderr);
322 +                SDfreeCache(sd);
323 +                return NULL;
324 +        }
325 +        return sd;
326 + }
327 +
328 + /* Free a BSDF from our cache (clear all if NULL) */
329 + void
330 + SDfreeCache(const SDData *sd)
331 + {
332 +        struct SDCache_s        *sdl, *sdLast = NULL;
333 +
334 +        if (sd == NULL) {               /* free entire list */
335 +                while ((sdl = SDcacheList) != NULL) {
336 +                        SDcacheList = sdl->next;
337 +                        SDfreeBSDF(&sdl->bsdf);
338 +                        free(sdl);
339 +                }
340 +                return;
341 +        }
342 +        for (sdl = SDcacheList; sdl != NULL; sdl = (sdLast=sdl)->next)
343 +                if (&sdl->bsdf == sd)
344 +                        break;
345 +        if (sdl == NULL || --sdl->refcnt)
346 +                return;                 /* missing or still in use */
347 +                                        /* keep unreferenced data? */
348 +        if (SDisLoaded(sd) && SDretainSet) {
349 +                if (SDretainSet == SDretainAll)
350 +                        return;         /* keep everything */
351 +                                        /* else free cumulative data */
352 +                SDfreeCumulativeCache(sd->rf);
353 +                SDfreeCumulativeCache(sd->rb);
354 +                SDfreeCumulativeCache(sd->tf);
355 +                return;
356 +        }
357 +                                        /* remove from list and free */
358 +        if (sdLast == NULL)
359 +                SDcacheList = sdl->next;
360 +        else
361 +                sdLast->next = sdl->next;
362 +        SDfreeBSDF(&sdl->bsdf);
363 +        free(sdl);
364 + }
365 +
366 + /* Sample an individual BSDF component */
367 + SDError
368 + SDsampComponent(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVec,
369 +                        double randX, SDComponent *sdc)
370 + {
371 +        float           coef[SDmaxCh];
372 +        SDError         ec;
373 +        const SDCDst    *cd;
374 +        double          d;
375 +        int             n;
376 +                                        /* check arguments */
377 +        if ((sv == NULL) | (outVec == NULL) | (inVec == NULL) | (sdc == NULL))
378 +                return SDEargument;
379 +                                        /* get cumulative distribution */
380 +        cd = (*sdc->func->getCDist)(inVec, sdc);
381 +        if (cd == NULL)
382 +                return SDEmemory;
383 +        if (cd->cTotal <= 1e-7) {       /* anything to sample? */
384 +                sv->spec = c_dfcolor;
385 +                sv->cieY = .0;
386 +                memset(outVec, 0, 3*sizeof(double));
387 +                return SDEnone;
388 +        }
389 +        sv->cieY = cd->cTotal;
390 +                                        /* compute sample direction */
391 +        ec = (*sdc->func->sampCDist)(outVec, randX, cd);
392 +        if (ec)
393 +                return ec;
394 +                                        /* get BSDF color */
395 +        n = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, outVec, inVec, sdc->dist);
396 +        if (n <= 0) {
397 +                strcpy(SDerrorDetail, "BSDF sample value error");
398 +                return SDEinternal;
399 +        }
400 +        sv->spec = sdc->cspec[0];
401 +        d = coef[0];
402 +        while (--n) {
403 +                c_cmix(&sv->spec, d, &sv->spec, coef[n], &sdc->cspec[n]);
404 +                d += coef[n];
405 +        }
406 +                                        /* make sure everything is set */
407 +        c_ccvt(&sv->spec, C_CSXY+C_CSSPEC);
408 +        return SDEnone;
409 + }
410 +
411 + #define MS_MAXDIM       15
412 +
413 + /* Convert 1-dimensional random variable to N-dimensional */
414 + void
415 + SDmultiSamp(double t[], int n, double randX)
416 + {
417 +        unsigned        nBits;
418 +        double          scale;
419 +        bitmask_t       ndx, coord[MS_MAXDIM];
420 +        
421 +        while (n > MS_MAXDIM)           /* punt for higher dimensions */
422 +                t[--n] = drand48();
423 +        nBits = (8*sizeof(bitmask_t) - 1) / n;
424 +        ndx = randX * (double)((bitmask_t)1 << (nBits*n));
425 +                                        /* get coordinate on Hilbert curve */
426 +        hilbert_i2c(n, nBits, ndx, coord);
427 +                                        /* convert back to [0,1) range */
428 +        scale = 1. / (double)((bitmask_t)1 << nBits);
429 +        while (n--)
430 +                t[n] = scale * ((double)coord[n] + drand48());
431 + }
432 +
433 + #undef MS_MAXDIM
434 +
435 + /* Generate diffuse hemispherical sample */
436 + static void
437 + SDdiffuseSamp(FVECT outVec, int outFront, double randX)
438 + {
439 +                                        /* convert to position on hemisphere */
440 +        SDmultiSamp(outVec, 2, randX);
441 +        SDsquare2disk(outVec, outVec[0], outVec[1]);
442 +        outVec[2] = 1. - outVec[0]*outVec[0] - outVec[1]*outVec[1];
443 +        if (outVec[2] > .0)             /* a bit of paranoia */
444 +                outVec[2] = sqrt(outVec[2]);
445 +        if (!outFront)                  /* going out back? */
446 +                outVec[2] = -outVec[2];
447 + }
448 +
449 + /* Query projected solid angle coverage for non-diffuse BSDF direction */
450 + SDError
451 + SDsizeBSDF(double *projSA, const FVECT vec, int qflags, const SDData *sd)
452 + {
453 +        SDSpectralDF    *rdf;
454 +        SDError         ec;
455 +        int             i;
456 +                                        /* check arguments */
457 +        if ((projSA == NULL) | (vec == NULL) | (sd == NULL))
458 +                return SDEargument;
459 +                                        /* initialize extrema */
460 +        switch (qflags & SDqueryMin+SDqueryMax) {
461 +        case SDqueryMax:
462 +                projSA[0] = .0;
463 +                break;
464 +        case SDqueryMin+SDqueryMax:
465 +                projSA[1] = .0;
466 +                /* fall through */
467 +        case SDqueryMin:
468 +                projSA[0] = 10.;
469 +                break;
470 +        case 0:
471 +                return SDEargument;
472 +        }
473 +        if (vec[2] > .0)                /* front surface query? */
474 +                rdf = sd->rf;
475 +        else
476 +                rdf = sd->rb;
477 +        ec = SDEdata;                   /* run through components */
478 +        for (i = (rdf==NULL) ? 0 : rdf->ncomp; i--; ) {
479 +                ec = (*rdf->comp[i].func->queryProjSA)(projSA, vec, qflags,
480 +                                                        rdf->comp[i].dist);
481 +                if (ec)
482 +                        return ec;
483 +        }
484 +        for (i = (sd->tf==NULL) ? 0 : sd->tf->ncomp; i--; ) {
485 +                ec = (*sd->tf->comp[i].func->queryProjSA)(projSA, vec, qflags,
486 +                                                        sd->tf->comp[i].dist);
487 +                if (ec)
488 +                        return ec;
489 +        }
490 +        return ec;
491 + }
492 +
493 + /* Return BSDF for the given incident and scattered ray vectors */
494 + SDError
495 + SDevalBSDF(SDValue *sv, const FVECT outVec, const FVECT inVec, const SDData *sd)
496 + {
497 +        int             inFront, outFront;
498 +        SDSpectralDF    *sdf;
499 +        float           coef[SDmaxCh];
500 +        int             nch, i;
501 +                                        /* check arguments */
502 +        if ((sv == NULL) | (outVec == NULL) | (inVec == NULL) | (sd == NULL))
503 +                return SDEargument;
504 +                                        /* whose side are we on? */
505 +        inFront = (inVec[2] > .0);
506 +        outFront = (outVec[2] > .0);
507 +                                        /* start with diffuse portion */
508 +        if (inFront & outFront) {
509 +                *sv = sd->rLambFront;
510 +                sdf = sd->rf;
511 +        } else if (!(inFront | outFront)) {
512 +                *sv = sd->rLambBack;
513 +                sdf = sd->rb;
514 +        } else /* inFront ^ outFront */ {
515 +                *sv = sd->tLamb;
516 +                sdf = sd->tf;
517 +        }
518 +        sv->cieY *= 1./M_PI;
519 +                                        /* add non-diffuse components */
520 +        i = (sdf != NULL) ? sdf->ncomp : 0;
521 +        while (i-- > 0) {
522 +                nch = (*sdf->comp[i].func->getBSDFs)(coef, outVec, inVec,
523 +                                                        sdf->comp[i].dist);
524 +                while (nch-- > 0) {
525 +                        c_cmix(&sv->spec, sv->cieY, &sv->spec,
526 +                                        coef[nch], &sdf->comp[i].cspec[nch]);
527 +                        sv->cieY += coef[nch];
528 +                }
529 +        }
530 +                                        /* make sure everything is set */
531 +        c_ccvt(&sv->spec, C_CSXY+C_CSSPEC);
532 +        return SDEnone;
533 + }
534 +
535 + /* Compute directional hemispherical scattering at this incident angle */
536 + double
537 + SDdirectHemi(const FVECT inVec, int sflags, const SDData *sd)
538 + {
539 +        double          hsum;
540 +        SDSpectralDF    *rdf;
541 +        const SDCDst    *cd;
542 +        int             i;
543 +                                        /* check arguments */
544 +        if ((inVec == NULL) | (sd == NULL))
545 +                return .0;
546 +                                        /* gather diffuse components */
547 +        if (inVec[2] > .0) {
548 +                hsum = sd->rLambFront.cieY;
549 +                rdf = sd->rf;
550 +        } else /* !inFront */ {
551 +                hsum = sd->rLambBack.cieY;
552 +                rdf = sd->rb;
553 +        }
554 +        if ((sflags & SDsampDf+SDsampR) != SDsampDf+SDsampR)
555 +                hsum = .0;
556 +        if ((sflags & SDsampDf+SDsampT) == SDsampDf+SDsampT)
557 +                hsum += sd->tLamb.cieY;
558 +                                        /* gather non-diffuse components */
559 +        i = ((sflags & SDsampSp+SDsampR) == SDsampSp+SDsampR &&
560 +                        rdf != NULL) ? rdf->ncomp : 0;
561 +        while (i-- > 0) {               /* non-diffuse reflection */
562 +                cd = (*rdf->comp[i].func->getCDist)(inVec, &rdf->comp[i]);
563 +                if (cd != NULL)
564 +                        hsum += cd->cTotal;
565 +        }
566 +        i = ((sflags & SDsampSp+SDsampT) == SDsampSp+SDsampT &&
567 +                        sd->tf != NULL) ? sd->tf->ncomp : 0;
568 +        while (i-- > 0) {               /* non-diffuse transmission */
569 +                cd = (*sd->tf->comp[i].func->getCDist)(inVec, &sd->tf->comp[i]);
570 +                if (cd != NULL)
571 +                        hsum += cd->cTotal;
572 +        }
573 +        return hsum;
574 + }
575 +
576 + /* Sample BSDF direction based on the given random variable */
577 + SDError
578 + SDsampBSDF(SDValue *sv, FVECT outVec, const FVECT inVec,
579 +                        double randX, int sflags, const SDData *sd)
580 + {
581 +        SDError         ec;
582 +        int             inFront;
583 +        SDSpectralDF    *rdf;
584 +        double          rdiff;
585 +        float           coef[SDmaxCh];
586 +        int             i, j, n, nr;
587 +        SDComponent     *sdc;
588 +        const SDCDst    **cdarr = NULL;
589 +                                        /* check arguments */
590 +        if ((sv == NULL) | (outVec == NULL) | (inVec == NULL) | (sd == NULL) |
591 +                        (randX < .0) | (randX >= 1.))
592 +                return SDEargument;
593 +                                        /* whose side are we on? */
594 +        inFront = (inVec[2] > .0);
595 +                                        /* remember diffuse portions */
596 +        if (inFront) {
597 +                *sv = sd->rLambFront;
598 +                rdf = sd->rf;
599 +        } else /* !inFront */ {
600 +                *sv = sd->rLambBack;
601 +                rdf = sd->rb;
602 +        }
603 +        if ((sflags & SDsampDf+SDsampR) != SDsampDf+SDsampR)
604 +                sv->cieY = .0;
605 +        rdiff = sv->cieY;
606 +        if ((sflags & SDsampDf+SDsampT) == SDsampDf+SDsampT)
607 +                sv->cieY += sd->tLamb.cieY;
608 +                                        /* gather non-diffuse components */
609 +        i = nr = ((sflags & SDsampSp+SDsampR) == SDsampSp+SDsampR &&
610 +                        rdf != NULL) ? rdf->ncomp : 0;
611 +        j = ((sflags & SDsampSp+SDsampT) == SDsampSp+SDsampT &&
612 +                        sd->tf != NULL) ? sd->tf->ncomp : 0;
613 +        n = i + j;
614 +        if (n > 0 && (cdarr = (const SDCDst **)malloc(n*sizeof(SDCDst *))) == NULL)
615 +                return SDEmemory;
616 +        while (j-- > 0) {               /* non-diffuse transmission */
617 +                cdarr[i+j] = (*sd->tf->comp[j].func->getCDist)(inVec, &sd->tf->comp[j]);
618 +                if (cdarr[i+j] == NULL) {
619 +                        free(cdarr);
620 +                        return SDEmemory;
621 +                }
622 +                sv->cieY += cdarr[i+j]->cTotal;
623 +        }
624 +        while (i-- > 0) {               /* non-diffuse reflection */
625 +                cdarr[i] = (*rdf->comp[i].func->getCDist)(inVec, &rdf->comp[i]);
626 +                if (cdarr[i] == NULL) {
627 +                        free(cdarr);
628 +                        return SDEmemory;
629 +                }
630 +                sv->cieY += cdarr[i]->cTotal;
631 +        }
632 +        if (sv->cieY <= 1e-7) {         /* anything to sample? */
633 +                sv->cieY = .0;
634 +                memset(outVec, 0, 3*sizeof(double));
635 +                return SDEnone;
636 +        }
637 +                                        /* scale random variable */
638 +        randX *= sv->cieY;
639 +                                        /* diffuse reflection? */
640 +        if (randX < rdiff) {
641 +                SDdiffuseSamp(outVec, inFront, randX/rdiff);
642 +                goto done;
643 +        }
644 +        randX -= rdiff;
645 +                                        /* diffuse transmission? */
646 +        if ((sflags & SDsampDf+SDsampT) == SDsampDf+SDsampT) {
647 +                if (randX < sd->tLamb.cieY) {
648 +                        sv->spec = sd->tLamb.spec;
649 +                        SDdiffuseSamp(outVec, !inFront, randX/sd->tLamb.cieY);
650 +                        goto done;
651 +                }
652 +                randX -= sd->tLamb.cieY;
653 +        }
654 +                                        /* else one of cumulative dist. */
655 +        for (i = 0; i < n && randX < cdarr[i]->cTotal; i++)
656 +                randX -= cdarr[i]->cTotal;
657 +        if (i >= n)
658 +                return SDEinternal;
659 +                                        /* compute sample direction */
660 +        sdc = (i < nr) ? &rdf->comp[i] : &sd->tf->comp[i-nr];
661 +        ec = (*sdc->func->sampCDist)(outVec, randX/cdarr[i]->cTotal, cdarr[i]);
662 +        if (ec)
663 +                return ec;
664 +                                        /* compute color */
665 +        j = (*sdc->func->getBSDFs)(coef, outVec, inVec, sdc->dist);
666 +        if (j <= 0) {
667 +                sprintf(SDerrorDetail, "BSDF \"%s\" sampling value error",
668 +                                sd->name);
669 +                return SDEinternal;
670 +        }
671 +        sv->spec = sdc->cspec[0];
672 +        rdiff = coef[0];
673 +        while (--j) {
674 +                c_cmix(&sv->spec, rdiff, &sv->spec, coef[j], &sdc->cspec[j]);
675 +                rdiff += coef[j];
676 +        }
677 + done:
678 +        if (cdarr != NULL)
679 +                free(cdarr);
680 +                                        /* make sure everything is set */
681 +        c_ccvt(&sv->spec, C_CSXY+C_CSSPEC);
682 +        return SDEnone;
683 + }
684 +
685 + /* Compute World->BSDF transform from surface normal and up (Y) vector */
686 + SDError
687 + SDcompXform(RREAL vMtx[3][3], const FVECT sNrm, const FVECT uVec)
688 + {
689 +        if ((vMtx == NULL) | (sNrm == NULL) | (uVec == NULL))
690 +                return SDEargument;
691 +        VCOPY(vMtx[2], sNrm);
692 +        if (normalize(vMtx[2]) == .0)
693 +                return SDEargument;
694 +        fcross(vMtx[0], uVec, vMtx[2]);
695 +        if (normalize(vMtx[0]) == .0)
696 +                return SDEargument;
697 +        fcross(vMtx[1], vMtx[2], vMtx[0]);
698 +        return SDEnone;
699 + }
700 +
701 + /* Compute inverse transform */
702 + SDError
703 + SDinvXform(RREAL iMtx[3][3], RREAL vMtx[3][3])
704 + {
705 +        RREAL   mTmp[3][3];
706 +        double  d;
707 +
708 +        if ((iMtx == NULL) | (vMtx == NULL))
709 +                return SDEargument;
710 +                                        /* compute determinant */
711 +        mTmp[0][0] = vMtx[2][2]*vMtx[1][1] - vMtx[2][1]*vMtx[1][2];
712 +        mTmp[0][1] = vMtx[2][1]*vMtx[0][2] - vMtx[2][2]*vMtx[0][1];
713 +        mTmp[0][2] = vMtx[1][2]*vMtx[0][1] - vMtx[1][1]*vMtx[0][2];
714 +        d = vMtx[0][0]*mTmp[0][0] + vMtx[1][0]*mTmp[0][1] + vMtx[2][0]*mTmp[0][2];
715 +        if (d == .0) {
716 +                strcpy(SDerrorDetail, "Zero determinant in matrix inversion");
717 +                return SDEargument;
718 +        }
719 +        d = 1./d;                       /* invert matrix */
720 +        mTmp[0][0] *= d; mTmp[0][1] *= d; mTmp[0][2] *= d;
721 +        mTmp[1][0] = d*(vMtx[2][0]*vMtx[1][2] - vMtx[2][2]*vMtx[1][0]);
722 +        mTmp[1][1] = d*(vMtx[2][2]*vMtx[0][0] - vMtx[2][0]*vMtx[0][2]);
723 +        mTmp[1][2] = d*(vMtx[1][0]*vMtx[0][2] - vMtx[1][2]*vMtx[0][0]);
724 +        mTmp[2][0] = d*(vMtx[2][1]*vMtx[1][0] - vMtx[2][0]*vMtx[1][1]);
725 +        mTmp[2][1] = d*(vMtx[2][0]*vMtx[0][1] - vMtx[2][1]*vMtx[0][0]);
726 +        mTmp[2][2] = d*(vMtx[1][1]*vMtx[0][0] - vMtx[1][0]*vMtx[0][1]);
727 +        memcpy(iMtx, mTmp, sizeof(mTmp));
728 +        return SDEnone;
729 + }
730 +
731 + /* Transform and normalize direction (column) vector */
732 + SDError
733 + SDmapDir(FVECT resVec, RREAL vMtx[3][3], const FVECT inpVec)
734 + {
735 +        FVECT   vTmp;
736 +
737 +        if ((resVec == NULL) | (inpVec == NULL))
738 +                return SDEargument;
739 +        if (vMtx == NULL) {             /* assume they just want to normalize */
740 +                if (resVec != inpVec)
741 +                        VCOPY(resVec, inpVec);
742 +                return (normalize(resVec) > .0) ? SDEnone : SDEargument;
743 +        }
744 +        vTmp[0] = DOT(vMtx[0], inpVec);
745 +        vTmp[1] = DOT(vMtx[1], inpVec);
746 +        vTmp[2] = DOT(vMtx[2], inpVec);
747 +        if (normalize(vTmp) == .0)
748 +                return SDEargument;
749 +        VCOPY(resVec, vTmp);
750 +        return SDEnone;
751 + }
752 +
753 + /*################################################################*/
754 + /*######### DEPRECATED ROUTINES AWAITING PERMANENT REMOVAL #######*/
755 +
756 + /*
757   * Routines for handling BSDF data
758   */
759  
760   #include "standard.h"
9 – #include "bsdf.h"
761   #include "paths.h"
11 – #include "ezxml.h"
762   #include <ctype.h>
763  
764   #define MAXLATS         46              /* maximum number of latitudes */
# Line 71 | Line 821 | fequal(double a, double b)
821          return((a <= 1e-6) & (a >= -1e-6));
822   }
823  
824 < // returns the name of the given tag
824 > /* Returns the name of the given tag */
825   #ifdef ezxml_name
826   #undef ezxml_name
827   static char *
# Line 83 | Line 833 | ezxml_name(ezxml_t xml)
833   }
834   #endif
835  
836 < // returns the given tag's character content or empty string if none
836 > /* Returns the given tag's character content or empty string if none */
837   #ifdef ezxml_txt
838   #undef ezxml_txt
839   static char *
# Line 219 | Line 969 | load_angle_basis(      /* load custom BSDF angle basis */
969          if (!abname || !*abname)
970                  return;
971          for (i = nabases; i--; )
972 <                if (!strcmp(abname, abase_list[i].name))
972 >                if (!strcasecmp(abname, abase_list[i].name))
973                          return;         /* assume it's the same */
974          if (nabases >= MAXABASES)
975                  error(INTERNAL, "too many angle bases");
# Line 247 | Line 997 | load_angle_basis(      /* load custom BSDF angle basis */
997   }
998  
999  
250 – static double
251 – to_meters(              /* return factor to convert given unit to meters */
252 –        const char *unit
253 – )
254 – {
255 –        if (unit == NULL) return(1.);           /* safe assumption? */
256 –        if (!strcasecmp(unit, "Meter")) return(1.);
257 –        if (!strcasecmp(unit, "Foot")) return(.3048);
258 –        if (!strcasecmp(unit, "Inch")) return(.0254);
259 –        if (!strcasecmp(unit, "Centimeter")) return(.01);
260 –        if (!strcasecmp(unit, "Millimeter")) return(.001);
261 –        sprintf(errmsg, "unknown dimensional unit '%s'", unit);
262 –        error(USER, errmsg);
263 – }
264 –
265 –
1000   static void
1001   load_geometry(          /* load geometric dimensions and description (if any) */
1002          struct BSDF_data *dp,
# Line 320 | Line 1054 | load_bsdf_data(                /* load BSDF distribution for this wa
1054                  return;
1055          }
1056          for (i = nabases; i--; )
1057 <                if (!strcmp(cbasis, abase_list[i].name)) {
1057 >                if (!strcasecmp(cbasis, abase_list[i].name)) {
1058                          dp->ninc = abase_list[i].nangles;
1059                          dp->ib_priv = (void *)&abase_list[i];
1060                          dp->ib_vec = ab_getvecR;
# Line 334 | Line 1068 | load_bsdf_data(                /* load BSDF distribution for this wa
1068                  return;
1069          }
1070          for (i = nabases; i--; )
1071 <                if (!strcmp(rbasis, abase_list[i].name)) {
1071 >                if (!strcasecmp(rbasis, abase_list[i].name)) {
1072                          dp->nout = abase_list[i].nangles;
1073                          dp->ob_priv = (void *)&abase_list[i];
1074                          dp->ob_vec = ab_getvec;
# Line 526 | Line 1260 | load_BSDF(             /* load BSDF data from file */
1260                  return(NULL);
1261          }
1262          wtl = ezxml_child(ezxml_child(fl, "Optical"), "Layer");
1263 +        if (strcasecmp(ezxml_txt(ezxml_child(ezxml_child(wtl,
1264 +                        "DataDefinition"), "IncidentDataStructure")),
1265 +                        "Columns")) {
1266 +                sprintf(errmsg,
1267 +                        "BSDF \"%s\": unsupported IncidentDataStructure",
1268 +                                path);
1269 +                error(WARNING, errmsg);
1270 +                ezxml_free(fl);
1271 +                return(NULL);
1272 +        }              
1273          load_angle_basis(ezxml_child(ezxml_child(wtl,
1274                                  "DataDefinition"), "AngleBasis"));
1275          dp = (struct BSDF_data *)calloc(1, sizeof(struct BSDF_data));
1276          load_geometry(dp, ezxml_child(wtl, "Material"));
1277          for (wld = ezxml_child(wtl, "WavelengthData");
1278                                  wld != NULL; wld = wld->next) {
1279 <                if (strcmp(ezxml_txt(ezxml_child(wld,"Wavelength")), "Visible"))
1279 >                if (strcasecmp(ezxml_txt(ezxml_child(wld,"Wavelength")),
1280 >                                "Visible"))
1281                          continue;
1282 <                wdb = ezxml_child(wld, "WavelengthDataBlock");
1283 <                if (wdb == NULL) continue;
1284 <                if (strcmp(ezxml_txt(ezxml_child(wdb,"WavelengthDataDirection")),
1282 >                for (wdb = ezxml_child(wld, "WavelengthDataBlock");
1283 >                                wdb != NULL; wdb = wdb->next)
1284 >                        if (!strcasecmp(ezxml_txt(ezxml_child(wdb,
1285 >                                        "WavelengthDataDirection")),
1286                                          "Transmission Front"))
1287 <                        continue;
1288 <                load_bsdf_data(dp, wdb);        /* load front BTDF */
1289 <                break;                          /* ignore the rest */
1287 >                                break;
1288 >                if (wdb != NULL) {              /* load front BTDF */
1289 >                        load_bsdf_data(dp, wdb);
1290 >                        break;                  /* ignore the rest */
1291 >                }
1292          }
1293          ezxml_free(fl);                         /* done with XML file */
1294          if (!check_bsdf_data(dp)) {
# Line 716 | Line 1464 | getBSDF_xfm(           /* compute BSDF orient. -> world orient.
1464          }
1465          return(1);
1466   }
1467 +
1468 + /*######### END DEPRECATED ROUTINES #######*/
1469 + /*################################################################*/

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines