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

Comparing ray/src/common/bsdf_m.c (file contents):
Revision 3.8 by greg, Thu Feb 24 20:14:26 2011 UTC vs.
Revision 3.24 by greg, Mon Sep 10 18:06:08 2012 UTC

# Line 11 | Line 11 | static const char RCSid[] = "$Id$";
11   *
12   */
13  
14 + #define _USE_MATH_DEFINES
15   #include "rtio.h"
16   #include <stdlib.h>
17   #include <math.h>
# Line 45 | Line 46 | typedef struct {
46   static ANGLE_BASIS      abase_list[MAXABASES] = {
47          {
48                  "LBNL/Klems Full", 145,
49 <                { {-5., 1},
49 >                { {0., 1},
50                  {5., 8},
51                  {15., 16},
52                  {25., 20},
# Line 57 | Line 58 | static ANGLE_BASIS     abase_list[MAXABASES] = {
58                  {90., 0} }
59          }, {
60                  "LBNL/Klems Half", 73,
61 <                { {-6.5, 1},
61 >                { {0., 1},
62                  {6.5, 8},
63                  {19.5, 12},
64                  {32.5, 16},
# Line 67 | Line 68 | static ANGLE_BASIS     abase_list[MAXABASES] = {
68                  {90., 0} }
69          }, {
70                  "LBNL/Klems Quarter", 41,
71 <                { {-9., 1},
71 >                { {0., 1},
72                  {9., 8},
73                  {27., 12},
74                  {46., 12},
# Line 81 | Line 82 | static int     nabases = 3;    /* current number of defined b
82   static int
83   fequal(double a, double b)
84   {
85 <        if (b != .0)
85 >        if (b != 0)
86                  a = a/b - 1.;
87          return (a <= 1e-6) & (a >= -1e-6);
88   }
89  
90 < /* returns the name of the given tag */
90 < #ifdef ezxml_name
91 < #undef ezxml_name
92 < static char *
93 < ezxml_name(ezxml_t xml)
94 < {
95 <        if (xml == NULL)
96 <                return NULL;
97 <        return xml->name;
98 < }
99 < #endif
100 <
101 < /* returns the given tag's character content or empty string if none */
90 > /* Returns the given tag's character content or empty string if none */
91   #ifdef ezxml_txt
92   #undef ezxml_txt
93   static char *
# Line 159 | Line 148 | SDnewMatrix(int ni, int no)
148  
149   /* get vector for this angle basis index (front exiting) */
150   static int
151 < fo_getvec(FVECT v, int ndx, double randX, void *p)
151 > fo_getvec(FVECT v, double ndxr, void *p)
152   {
153 <        ANGLE_BASIS  *ab = (ANGLE_BASIS *)p;
153 >        ANGLE_BASIS     *ab = (ANGLE_BASIS *)p;
154 >        int             ndx = (int)ndxr;
155 >        double          randX = ndxr - ndx;
156          double          rx[2];
157          int             li;
158          double          pol, azi, d;
159          
160 <        if ((ndx < 0) | (ndx >= ab->nangles))
160 >        if ((ndxr < 0) | (ndx >= ab->nangles))
161                  return RC_FAIL;
162          for (li = 0; ndx >= ab->lat[li].nphis; li++)
163                  ndx -= ab->lat[li].nphis;
# Line 185 | Line 176 | fo_getvec(FVECT v, int ndx, double randX, void *p)
176   static int
177   fo_getndx(const FVECT v, void *p)
178   {
179 <        ANGLE_BASIS  *ab = (ANGLE_BASIS *)p;
179 >        ANGLE_BASIS     *ab = (ANGLE_BASIS *)p;
180          int     li, ndx;
181 <        double  pol, azi, d;
181 >        double  pol, azi;
182  
183          if (v == NULL)
184                  return -1;
185 <        if ((v[2] < .0) | (v[2] > 1.0))
185 >        if ((v[2] < 0) | (v[2] > 1.))
186                  return -1;
187          pol = 180.0/M_PI*acos(v[2]);
188          azi = 180.0/M_PI*atan2(v[1], v[0]);
# Line 227 | Line 218 | io_getohm(int ndx, void *p)
218          if (li == last_li)                      /* cached latitude? */
219                  return last_ohm;
220          last_li = li;
230 –        theta1 = M_PI/180. * ab->lat[li+1].tmin;
231 –        if (ab->lat[li].nphis == 1)             /* special case */
232 –                return last_ohm = M_PI*(1. - sq(cos(theta1)));
221          theta = M_PI/180. * ab->lat[li].tmin;
222 +        theta1 = M_PI/180. * ab->lat[li+1].tmin;
223          return last_ohm = M_PI*(sq(cos(theta)) - sq(cos(theta1))) /
224                                  (double)ab->lat[li].nphis;
225   }
226  
227   /* get vector for this angle basis index (back incident) */
228   static int
229 < bi_getvec(FVECT v, int ndx, double randX, void *p)
229 > bi_getvec(FVECT v, double ndxr, void *p)
230   {
231 <        if (!fo_getvec(v, ndx, randX, p))
231 >        if (!fo_getvec(v, ndxr, p))
232                  return RC_FAIL;
233  
234          v[0] = -v[0];
# Line 264 | Line 253 | bi_getndx(const FVECT v, void *p)
253  
254   /* get vector for this angle basis index (back exiting) */
255   static int
256 < bo_getvec(FVECT v, int ndx, double randX, void *p)
256 > bo_getvec(FVECT v, double ndxr, void *p)
257   {
258 <        if (!fo_getvec(v, ndx, randX, p))
258 >        if (!fo_getvec(v, ndxr, p))
259                  return RC_FAIL;
260  
261          v[2] = -v[2];
# Line 289 | Line 278 | bo_getndx(const FVECT v, void *p)
278  
279   /* get vector for this angle basis index (front incident) */
280   static int
281 < fi_getvec(FVECT v, int ndx, double randX, void *p)
281 > fi_getvec(FVECT v, double ndxr, void *p)
282   {
283 <        if (!fo_getvec(v, ndx, randX, p))
283 >        if (!fo_getvec(v, ndxr, p))
284                  return RC_FAIL;
285  
286          v[0] = -v[0];
# Line 344 | Line 333 | load_angle_basis(ezxml_t wab)
333                                  ezxml_child(ezxml_child(wbb,
334                                          "ThetaBounds"), "UpperTheta")));
335                  if (!i)
336 <                        abase_list[nabases].lat[i].tmin =
348 <                                        -abase_list[nabases].lat[i+1].tmin;
336 >                        abase_list[nabases].lat[0].tmin = 0;
337                  else if (!fequal(atof(ezxml_txt(ezxml_child(ezxml_child(wbb,
338                                          "ThetaBounds"), "LowerTheta"))),
339                                  abase_list[nabases].lat[i].tmin)) {
340                          sprintf(SDerrorDetail, "Theta values disagree in '%s'",
341 <                                abname);
341 >                                        abname);
342                          return RC_DATERR;
343                  }
344                  abase_list[nabases].nangles +=
# Line 360 | Line 348 | load_angle_basis(ezxml_t wab)
348                                  (abase_list[nabases].lat[i].nphis == 1 &&
349                                  abase_list[nabases].lat[i].tmin > FTINY)) {
350                          sprintf(SDerrorDetail, "Illegal phi count in '%s'",
351 <                                abname);
351 >                                        abname);
352                          return RC_DATERR;
353                  }
354          }
# Line 411 | Line 399 | load_bsdf_data(SDData *sd, ezxml_t wdb, int rowinc)
399          SDSpectralDF    *df;
400          SDMat           *dp;
401          char            *sdata;
414 –        int             tfront;
402          int             inbi, outbi;
403          int             i;
404                                          /* allocate BSDF component */
405          sdata = ezxml_txt(ezxml_child(wdb, "WavelengthDataDirection"));
406 +        if (!sdata)
407 +                return RC_FAIL;
408          /*
409           * Remember that front and back are reversed from WINDOW 6 orientations
410           */
411 <        if ((tfront = !strcasecmp(sdata, "Transmission Back")) ||
412 <                        (sd->tf == NULL &&
413 <                                !strcasecmp(sdata, "Transmission Front"))) {
411 >        if (!strcasecmp(sdata, "Transmission Front")) {
412 >                if (sd->tb != NULL)
413 >                        SDfreeSpectralDF(sd->tb);
414 >                if ((sd->tb = SDnewSpectralDF(1)) == NULL)
415 >                        return RC_MEMERR;
416 >                df = sd->tb;
417 >        } else if (!strcasecmp(sdata, "Transmission Back")) {
418                  if (sd->tf != NULL)
419                          SDfreeSpectralDF(sd->tf);
420                  if ((sd->tf = SDnewSpectralDF(1)) == NULL)
421                          return RC_MEMERR;
422                  df = sd->tf;
423          } else if (!strcasecmp(sdata, "Reflection Front")) {
424 <                if (sd->rb != NULL)     /* note back-front reversal */
424 >                if (sd->rb != NULL)
425                          SDfreeSpectralDF(sd->rb);
426                  if ((sd->rb = SDnewSpectralDF(1)) == NULL)
427                          return RC_MEMERR;
428                  df = sd->rb;
429          } else if (!strcasecmp(sdata, "Reflection Back")) {
430 <                if (sd->rf != NULL)     /* note front-back reversal */
430 >                if (sd->rf != NULL)
431                          SDfreeSpectralDF(sd->rf);
432                  if ((sd->rf = SDnewSpectralDF(1)) == NULL)
433                          return RC_MEMERR;
# Line 476 | Line 469 | load_bsdf_data(SDData *sd, ezxml_t wdb, int rowinc)
469          dp->ib_priv = &abase_list[inbi];
470          dp->ob_priv = &abase_list[outbi];
471          if (df == sd->tf) {
472 <                if (tfront) {
473 <                        dp->ib_vec = &fi_getvec;
474 <                        dp->ib_ndx = &fi_getndx;
475 <                        dp->ob_vec = &bo_getvec;
476 <                        dp->ob_ndx = &bo_getndx;
477 <                } else {
478 <                        dp->ib_vec = &bi_getvec;
479 <                        dp->ib_ndx = &bi_getndx;
480 <                        dp->ob_vec = &fo_getvec;
488 <                        dp->ob_ndx = &fo_getndx;
489 <                }
472 >                dp->ib_vec = &fi_getvec;
473 >                dp->ib_ndx = &fi_getndx;
474 >                dp->ob_vec = &bo_getvec;
475 >                dp->ob_ndx = &bo_getndx;
476 >        } else if (df == sd->tb) {
477 >                dp->ib_vec = &bi_getvec;
478 >                dp->ib_ndx = &bi_getndx;
479 >                dp->ob_vec = &fo_getvec;
480 >                dp->ob_ndx = &fo_getndx;
481          } else if (df == sd->rf) {
482                  dp->ib_vec = &fi_getvec;
483                  dp->ib_ndx = &fi_getndx;
# Line 504 | Line 495 | load_bsdf_data(SDData *sd, ezxml_t wdb, int rowinc)
495          df->comp[0].dist = dp;
496          df->comp[0].func = &SDhandleMtx;
497                                          /* read BSDF data */
498 <        sdata  = ezxml_txt(ezxml_child(wdb,"ScatteringData"));
498 >        sdata = ezxml_txt(ezxml_child(wdb, "ScatteringData"));
499          if (!sdata || !*sdata) {
500                  sprintf(SDerrorDetail, "Missing BSDF ScatteringData in '%s'",
501                                  sd->name);
# Line 518 | Line 509 | load_bsdf_data(SDData *sd, ezxml_t wdb, int rowinc)
509                                          sd->name);
510                          return RC_FORMERR;
511                  }
512 <                while (*sdnext && isspace(*sdnext))
512 >                while (isspace(*sdnext))
513                          sdnext++;
514                  if (*sdnext == ',') sdnext++;
515                  if (rowinc) {
516                          int     r = i/dp->nout;
517 <                        int     c = i - c*dp->nout;
517 >                        int     c = i - r*dp->nout;
518                          mBSDF_value(dp,r,c) = atof(sdata);
519                  } else
520                          dp->bsdf[i] = atof(sdata);
# Line 543 | Line 534 | subtract_min(SDMat *sm)
534          for (i = n; --i; )
535                  if (sm->bsdf[i] < minv)
536                          minv = sm->bsdf[i];
537 +        
538 +        if (minv <= FTINY)
539 +                return .0;
540 +
541          for (i = n; i--; )
542                  sm->bsdf[i] -= minv;
543  
# Line 568 | Line 563 | extract_diffuse(SDValue *dv, SDSpectralDF *df)
563                  c_cmix(&dv->spec, dv->cieY, &dv->spec, ymin, &df->comp[n].cspec[0]);
564                  dv->cieY += ymin;
565          }
566 <        df->maxHemi -= dv->cieY;        /* adjust minimum hemispherical */
566 >        df->maxHemi -= dv->cieY;        /* adjust maximum hemispherical */
567                                          /* make sure everything is set */
568          c_ccvt(&dv->spec, C_CSXY+C_CSSPEC);
569   }
# Line 577 | Line 572 | extract_diffuse(SDValue *dv, SDSpectralDF *df)
572   SDError
573   SDloadMtx(SDData *sd, ezxml_t wtl)
574   {
575 <        ezxml_t                 wld, wdb;
576 <        int                     rowIn;
577 <        struct BSDF_data        *dp;
578 <        char                    *txt;
579 <        int                     rval;
585 <        
575 >        ezxml_t         wld, wdb;
576 >        int             rowIn;
577 >        char            *txt;
578 >        int             rval;
579 >                                        /* basic checks and data ordering */
580          txt = ezxml_txt(ezxml_child(ezxml_child(wtl,
581                          "DataDefinition"), "IncidentDataStructure"));
582          if (txt == NULL || !*txt) {
# Line 601 | Line 595 | SDloadMtx(SDData *sd, ezxml_t wtl)
595                                  sd->name);
596                  return SDEsupport;
597          }
598 <                                /* get angle basis */
599 <        rval = load_angle_basis(ezxml_child(ezxml_child(wtl,
600 <                                "DataDefinition"), "AngleBasis"));
601 <        if (rval < 0)
602 <                return convert_errcode(rval);
603 <                                /* load BSDF components */
598 >                                        /* get angle bases */
599 >        for (wld = ezxml_child(ezxml_child(wtl, "DataDefinition"), "AngleBasis");
600 >                                wld != NULL; wld = wld->next) {
601 >                rval = load_angle_basis(wld);
602 >                if (rval < 0)
603 >                        return convert_errcode(rval);
604 >        }
605 >                                        /* load BSDF components */
606          for (wld = ezxml_child(wtl, "WavelengthData");
607                                  wld != NULL; wld = wld->next) {
608                  if (strcasecmp(ezxml_txt(ezxml_child(wld,"Wavelength")),
# Line 617 | Line 613 | SDloadMtx(SDData *sd, ezxml_t wtl)
613                          if ((rval = load_bsdf_data(sd, wdb, rowIn)) < 0)
614                                  return convert_errcode(rval);
615          }
616 <                                /* separate diffuse components */
616 >                                        /* separate diffuse components */
617          extract_diffuse(&sd->rLambFront, sd->rf);
618          extract_diffuse(&sd->rLambBack, sd->rb);
619 <        extract_diffuse(&sd->tLamb, sd->tf);
620 <                                /* return success */
619 >        extract_diffuse(&sd->tLamb, (sd->tf != NULL) ? sd->tf : sd->tb);
620 >                                        /* return success */
621          return SDEnone;
622   }
623  
624   /* Get Matrix BSDF value */
625   static int
626   SDgetMtxBSDF(float coef[SDmaxCh], const FVECT outVec,
627 <                                const FVECT inVec, const void *dist)
627 >                                const FVECT inVec, SDComponent *sdc)
628   {
629 <        const SDMat     *dp = (const SDMat *)dist;
629 >        const SDMat     *dp;
630          int             i_ndx, o_ndx;
631 +                                        /* check arguments */
632 +        if ((coef == NULL) | (outVec == NULL) | (inVec == NULL) | (sdc == NULL)
633 +                        || (dp = (SDMat *)sdc->dist) == NULL)
634 +                return 0;
635                                          /* get angle indices */
636          i_ndx = mBSDF_incndx(dp, inVec);
637          o_ndx = mBSDF_outndx(dp, outVec);
# Line 646 | Line 646 | SDgetMtxBSDF(float coef[SDmaxCh], const FVECT outVec,
646          return 1;                       /* XXX monochrome for now */
647   }
648  
649 < /* Query solid angle for vector */
649 > /* Query solid angle for vector(s) */
650   static SDError
651 < SDqueryMtxProjSA(double *psa, const FVECT vec, int qflags, const void *dist)
651 > SDqueryMtxProjSA(double *psa, const FVECT v1, const RREAL *v2,
652 >                                        int qflags, SDComponent *sdc)
653   {
654 <        const SDMat     *dp = (const SDMat *)dist;
654 >        const SDMat     *dp;
655          double          inc_psa, out_psa;
656                                          /* check arguments */
657 <        if ((psa == NULL) | (vec == NULL) | (dp == NULL))
657 >        if ((psa == NULL) | (v1 == NULL) | (sdc == NULL) ||
658 >                        (dp = (SDMat *)sdc->dist) == NULL)
659                  return SDEargument;
660 +        if (v2 == NULL)
661 +                v2 = v1;
662                                          /* get projected solid angles */
663 <        inc_psa = mBSDF_incohm(dp, mBSDF_incndx(dp, vec));
664 <        out_psa = mBSDF_outohm(dp, mBSDF_outndx(dp, vec));
663 >        out_psa = mBSDF_outohm(dp, mBSDF_outndx(dp, v1));
664 >        inc_psa = mBSDF_incohm(dp, mBSDF_incndx(dp, v2));
665 >        if ((v1 != v2) & (out_psa <= 0) & (inc_psa <= 0)) {
666 >                inc_psa = mBSDF_outohm(dp, mBSDF_outndx(dp, v2));
667 >                out_psa = mBSDF_incohm(dp, mBSDF_incndx(dp, v1));
668 >        }
669  
670          switch (qflags) {               /* record based on flag settings */
663 –        case SDqueryVal:
664 –                psa[0] = .0;
665 –                /* fall through */
671          case SDqueryMax:
672                  if (inc_psa > psa[0])
673                          psa[0] = inc_psa;
# Line 670 | Line 675 | SDqueryMtxProjSA(double *psa, const FVECT vec, int qfl
675                          psa[0] = out_psa;
676                  break;
677          case SDqueryMin+SDqueryMax:
678 <                if (inc_psa > psa[0])
678 >                if (inc_psa > psa[1])
679                          psa[1] = inc_psa;
680 <                if (out_psa > psa[0])
680 >                if (out_psa > psa[1])
681                          psa[1] = out_psa;
682                  /* fall through */
683 +        case SDqueryVal:
684 +                if (qflags == SDqueryVal)
685 +                        psa[0] = M_PI;
686 +                /* fall through */
687          case SDqueryMin:
688 <                if ((inc_psa > .0) & (inc_psa < psa[0]))
688 >                if ((inc_psa > 0) & (inc_psa < psa[0]))
689                          psa[0] = inc_psa;
690 <                if ((out_psa > .0) & (out_psa < psa[0]))
690 >                if ((out_psa > 0) & (out_psa < psa[0]))
691                          psa[0] = out_psa;
692                  break;
693          }
694                                          /* make sure it's legal */
695 <        return (psa[0] <= .0) ? SDEinternal : SDEnone;
695 >        return (psa[0] <= 0) ? SDEinternal : SDEnone;
696   }
697  
698   /* Compute new cumulative distribution from BSDF */
# Line 721 | Line 730 | make_cdist(SDMatCDst *cd, const FVECT inVec, SDMat *dp
730   static const SDCDst *
731   SDgetMtxCDist(const FVECT inVec, SDComponent *sdc)
732   {
733 <        SDMat           *dp = (SDMat *)sdc->dist;
733 >        SDMat           *dp;
734          int             reverse;
735          SDMatCDst       myCD;
736          SDMatCDst       *cd, *cdlast;
737                                          /* check arguments */
738 <        if ((inVec == NULL) | (dp == NULL))
738 >        if ((inVec == NULL) | (sdc == NULL) ||
739 >                        (dp = (SDMat *)sdc->dist) == NULL)
740                  return NULL;
741          memset(&myCD, 0, sizeof(myCD));
742          myCD.indx = mBSDF_incndx(dp, inVec);
# Line 745 | Line 755 | SDgetMtxCDist(const FVECT inVec, SDComponent *sdc)
755                  reverse = 1;
756          }
757          cdlast = NULL;                  /* check for it in cache list */
758 <        for (cd = (SDMatCDst *)sdc->cdList;
759 <                                cd != NULL; cd = (SDMatCDst *)cd->next) {
758 >        for (cd = (SDMatCDst *)sdc->cdList; cd != NULL;
759 >                                        cdlast = cd, cd = cd->next)
760                  if (cd->indx == myCD.indx && (cd->calen == myCD.calen) &
761                                          (cd->ob_priv == myCD.ob_priv) &
762                                          (cd->ob_vec == myCD.ob_vec))
763                          break;
754 –                cdlast = cd;
755 –        }
764          if (cd == NULL) {               /* need to allocate new entry */
765                  cd = (SDMatCDst *)malloc(sizeof(SDMatCDst) +
766 <                                        myCD.calen*sizeof(myCD.carr[0]));
766 >                                        sizeof(myCD.carr[0])*myCD.calen);
767                  if (cd == NULL)
768                          return NULL;
769                  *cd = myCD;             /* compute cumulative distribution */
# Line 767 | Line 775 | SDgetMtxCDist(const FVECT inVec, SDComponent *sdc)
775          }
776          if (cdlast != NULL) {           /* move entry to head of cache list */
777                  cdlast->next = cd->next;
778 <                cd->next = sdc->cdList;
778 >                cd->next = (SDMatCDst *)sdc->cdList;
779                  sdc->cdList = (SDCDst *)cd;
780          }
781          return (SDCDst *)cd;            /* ready to go */
# Line 775 | Line 783 | SDgetMtxCDist(const FVECT inVec, SDComponent *sdc)
783  
784   /* Sample cumulative distribution */
785   static SDError
786 < SDsampMtxCDist(FVECT outVec, double randX, const SDCDst *cdp)
786 > SDsampMtxCDist(FVECT ioVec, double randX, const SDCDst *cdp)
787   {
788          const unsigned  maxval = ~0;
789          const SDMatCDst *mcd = (const SDMatCDst *)cdp;
790          const unsigned  target = randX*maxval;
791          int             i, iupper, ilower;
792                                          /* check arguments */
793 <        if ((outVec == NULL) | (mcd == NULL))
793 >        if ((ioVec == NULL) | (mcd == NULL))
794                  return SDEargument;
795                                          /* binary search to find index */
796          ilower = 0; iupper = mcd->calen;
797          while ((i = (iupper + ilower) >> 1) != ilower)
798 <                if ((long)target >= (long)mcd->carr[i])
798 >                if (target >= mcd->carr[i])
799                          ilower = i;
800                  else
801                          iupper = i;
# Line 795 | Line 803 | SDsampMtxCDist(FVECT outVec, double randX, const SDCDs
803          randX = (randX*maxval - mcd->carr[ilower]) /
804                          (double)(mcd->carr[iupper] - mcd->carr[ilower]);
805                                          /* convert index to vector */
806 <        if ((*mcd->ob_vec)(outVec, i, randX, mcd->ob_priv))
806 >        if ((*mcd->ob_vec)(ioVec, i+randX, mcd->ob_priv))
807                  return SDEnone;
808 <        strcpy(SDerrorDetail, "BSDF sampling fault");
808 >        strcpy(SDerrorDetail, "Matrix BSDF sampling fault");
809          return SDEinternal;
810   }
811  

Diff Legend

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