ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | Download File | Root Listing
root/radiance/ray/src/common/bsdf_t.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/common/bsdf_t.c (file contents):
Revision 3.19 by greg, Thu Jul 7 15:25:09 2011 UTC vs.
Revision 3.47 by greg, Thu May 10 22:55:35 2018 UTC

# Line 21 | Line 21 | static const char RCSid[] = "$Id$";
21   #include "hilbert.h"
22  
23   /* Callback function type for SDtraverseTre() */
24 < typedef int     SDtreCallback(float val, const double *cmin,
25 <                                        double csiz, void *cptr);
26 <
24 > typedef int     SDtreCallback(float val, const double *cmin, double csiz,
25 >                                                void *cptr);
26                                          /* reference width maximum (1.0) */
27   static const unsigned   iwbits = sizeof(unsigned)*4;
28 < static const unsigned   iwmax = (1<<(sizeof(unsigned)*4))-1;
28 > static const unsigned   iwmax = 1<<(sizeof(unsigned)*4);
29                                          /* maximum cumulative value */
30   static const unsigned   cumlmax = ~0;
31                                          /* constant z-vector */
32   static const FVECT      zvec = {.0, .0, 1.};
33 +                                        /* quantization value */
34 + static double           quantum = 1./256.;
35 +                                        /* our RGB primaries */
36 + static C_COLOR          tt_RGB_prim[3];
37 + static float            tt_RGB_coef[3];
38  
39 + static const double     czero[SD_MAXDIM];
40 +
41 + enum {tt_Y, tt_u, tt_v};                /* tree components (tt_Y==0) */
42 +
43   /* Struct used for our distribution-building callback */
44   typedef struct {
45 <        int             nic;            /* number of input coordinates */
45 >        short           nic;            /* number of input coordinates */
46 >        short           rev;            /* reversing query */
47          unsigned        alen;           /* current array length */
48          unsigned        nall;           /* number of allocated entries */
49          unsigned        wmin;           /* minimum square size so far */
# Line 105 | Line 114 | SDFreeBTre(void *p)
114  
115          if (sdt == NULL)
116                  return;
117 <        SDfreeTre(sdt->st);
117 >        SDfreeTre(sdt->stc[tt_Y]);
118 >        SDfreeTre(sdt->stc[tt_u]);
119 >        SDfreeTre(sdt->stc[tt_v]);
120          free(sdt);
121   }
122  
# Line 168 | Line 179 | SDsimplifyTre(SDNode *st)
179          return st;
180   }
181  
182 + /* Assign the given voxel in tree (produces no grid nodes) */
183 + static SDNode *
184 + SDsetVoxel(SDNode *sroot, int nd, const double *tmin, const double tsiz, float val)
185 + {
186 +        double  ctrk[SD_MAXDIM];
187 +        double  csiz = 1.;
188 +        SDNode  *st;
189 +        int     i, n;
190 +                                        /* check arguments */
191 +        for (i = nd; i-- > 0; )
192 +                if ((tmin[i] < .0) | (tmin[i] >= 1.-FTINY))
193 +                        break;
194 +        if ((i >= 0) | (nd <= 0) | (tsiz <= FTINY) | (tsiz > 1.+FTINY) |
195 +                        (sroot != NULL && sroot->ndim != nd)) {
196 +                SDfreeTre(sroot);
197 +                return NULL;
198 +        }
199 +        if (tsiz >= 1.-FTINY) {         /* special case when tree is a leaf */
200 +                SDfreeTre(sroot);
201 +                if ((sroot = SDnewNode(nd, 0)) != NULL)
202 +                        sroot->u.v[0] = val;
203 +                return sroot;
204 +        }
205 +                                        /* make sure we have branching root */
206 +        if (sroot != NULL && sroot->log2GR >= 0) {
207 +                SDfreeTre(sroot); sroot = NULL;
208 +        }
209 +        if (sroot == NULL && (sroot = SDnewNode(nd, -1)) == NULL)
210 +                return NULL;
211 +        st = sroot;                     /* climb/grow tree */
212 +        memset(ctrk, 0, sizeof(ctrk));
213 +        for ( ; ; ) {
214 +                csiz *= .5;             /* find appropriate branch */
215 +                n = 0;
216 +                for (i = nd; i--; )
217 +                        if (ctrk[i]+csiz <= tmin[i]+FTINY) {
218 +                                ctrk[i] += csiz;
219 +                                n |= 1 << i;
220 +                        }
221 +                                        /* reached desired voxel? */
222 +                if (csiz <= tsiz+FTINY) {
223 +                        SDfreeTre(st->u.t[n]);
224 +                        st = st->u.t[n] = SDnewNode(nd, 0);
225 +                        break;
226 +                }
227 +                                        /* else grow tree as needed */
228 +                if (st->u.t[n] != NULL && st->u.t[n]->log2GR >= 0) {
229 +                        SDfreeTre(st->u.t[n]); st->u.t[n] = NULL;
230 +                }
231 +                if (st->u.t[n] == NULL)
232 +                        st->u.t[n] = SDnewNode(nd, -1);
233 +                if ((st = st->u.t[n]) == NULL)
234 +                        break;
235 +        }
236 +        if (st == NULL) {
237 +                SDfreeTre(sroot);
238 +                return NULL;
239 +        }
240 +        st->u.v[0] = val;               /* assign leaf and return root */
241 +        return sroot;
242 + }
243 +
244   /* Find smallest leaf in tree */
245   static double
246   SDsmallestLeaf(const SDNode *st)
# Line 276 | Line 349 | SDdotravTre(const SDNode *st, const double *pos, int c
349          int     rv, rval = 0;
350          double  bmin[SD_MAXDIM];
351          int     i, n;
352 +                                        /* paranoia */
353 +        if (st == NULL)
354 +                return 0;
355                                          /* in branches? */
356          if (st->log2GR < 0) {
357                  unsigned        skipmask = 0;
358                  csiz *= .5;
359                  for (i = st->ndim; i--; )
360 <                        if (1<<i & cmask)
360 >                        if (1<<i & cmask) {
361                                  if (pos[i] < cmin[i] + csiz)
362                                          for (n = 1 << st->ndim; n--; ) {
363                                                  if (n & 1<<i)
# Line 292 | Line 368 | SDdotravTre(const SDNode *st, const double *pos, int c
368                                                  if (!(n & 1<<i))
369                                                          skipmask |= 1<<n;
370                                          }
371 +                        }
372                  for (n = 1 << st->ndim; n--; ) {
373                          if (1<<n & skipmask)
374                                  continue;
# Line 373 | Line 450 | static int
450   SDtraverseTre(const SDNode *st, const double *pos, int cmask,
451                                  SDtreCallback *cf, void *cptr)
452   {
376 –        static double   czero[SD_MAXDIM];
453          int             i;
454                                          /* check arguments */
455          if ((st == NULL) | (cf == NULL))
# Line 398 | Line 474 | SDlookupTre(const SDNode *st, const double *pos, doubl
474                          hcube[i] = .0;
475          }
476                                          /* climb the tree */
477 <        while (st->log2GR < 0) {
477 >        while (st != NULL && st->log2GR < 0) {
478                  n = 0;                  /* move to appropriate branch */
479                  if (hcube) hcube[st->ndim] *= .5;
480                  for (i = st->ndim; i--; ) {
# Line 411 | Line 487 | SDlookupTre(const SDNode *st, const double *pos, doubl
487                  st = st->u.t[n];        /* avoids tail recursion */
488                  pos = spos;
489          }
490 +        if (st == NULL)                 /* should never happen? */
491 +                return .0;
492          if (st->log2GR == 0)            /* short cut */
493                  return st->u.v[0];
494          n = t = 0;                      /* find grid array index */
# Line 426 | Line 504 | SDlookupTre(const SDNode *st, const double *pos, doubl
504          return st->u.v[n];              /* no interpolation */
505   }
506  
507 + /* Convert CIE (Y,u',v') color to our RGB */
508 + static void
509 + SDyuv2rgb(double yval, double uprime, double vprime, float rgb[3])
510 + {
511 +        const double    dfact = 1./(6.*uprime - 16.*vprime + 12.);
512 +        C_COLOR         cxy;
513 +
514 +        c_cset(&cxy, 9.*uprime*dfact, 4.*vprime*dfact);
515 +        c_toSharpRGB(&cxy, yval, rgb);
516 + }
517 +
518   /* Query BSDF value and sample hypercube for the given vectors */
519 < static float
520 < SDqueryTre(const SDTre *sdt, const FVECT outVec, const FVECT inVec, double *hc)
519 > static int
520 > SDqueryTre(const SDTre *sdt, float *coef,
521 >                const FVECT outVec, const FVECT inVec, double *hc)
522   {
523 <        FVECT                   rOutVec;
524 <        double                  gridPos[4];
523 >        const RREAL     *vtmp;
524 >        float           yval;
525 >        FVECT           rOutVec;
526 >        double          gridPos[4];
527  
528 +        if (sdt->stc[tt_Y] == NULL)     /* paranoia, I hope */
529 +                return 0;
530 +
531          switch (sdt->sidef) {           /* whose side are you on? */
532 <        case SD_UFRONT:
532 >        case SD_FREFL:
533                  if ((outVec[2] < 0) | (inVec[2] < 0))
534 <                        return -1.;
534 >                        return 0;
535                  break;
536 <        case SD_UBACK:
536 >        case SD_BREFL:
537                  if ((outVec[2] > 0) | (inVec[2] > 0))
538 <                        return -1.;
538 >                        return 0;
539                  break;
540 <        case SD_XMIT:
541 <                if ((outVec[2] > 0) == (inVec[2] > 0))
542 <                        return -1.;
540 >        case SD_FXMIT:
541 >                if (outVec[2] > 0) {
542 >                        if (inVec[2] > 0)
543 >                                return 0;
544 >                        vtmp = outVec; outVec = inVec; inVec = vtmp;
545 >                } else if (inVec[2] < 0)
546 >                        return 0;
547                  break;
548 +        case SD_BXMIT:
549 +                if (inVec[2] > 0) {
550 +                        if (outVec[2] > 0)
551 +                                return 0;
552 +                        vtmp = outVec; outVec = inVec; inVec = vtmp;
553 +                } else if (outVec[2] < 0)
554 +                        return 0;
555 +                break;
556          default:
557 <                return -1.;
557 >                return 0;
558          }
559                                          /* convert vector coordinates */
560 <        if (sdt->st->ndim == 3) {
560 >        if (sdt->stc[tt_Y]->ndim == 3) {
561                  spinvector(rOutVec, outVec, zvec, -atan2(-inVec[1],-inVec[0]));
562 <                gridPos[0] = .5 - .5*sqrt(inVec[0]*inVec[0] + inVec[1]*inVec[1]);
562 >                gridPos[0] = (.5-FTINY) -
563 >                                .5*sqrt(inVec[0]*inVec[0] + inVec[1]*inVec[1]);
564                  SDdisk2square(gridPos+1, rOutVec[0], rOutVec[1]);
565 <        } else if (sdt->st->ndim == 4) {
565 >        } else if (sdt->stc[tt_Y]->ndim == 4) {
566                  SDdisk2square(gridPos, -inVec[0], -inVec[1]);
567                  SDdisk2square(gridPos+2, outVec[0], outVec[1]);
568          } else
569 <                return -1.;             /* should be internal error */
570 <
571 <        return SDlookupTre(sdt->st, gridPos, hc);
569 >                return 0;               /* should be internal error */
570 >                                        /* get BSDF value */
571 >        yval = SDlookupTre(sdt->stc[tt_Y], gridPos, hc);
572 >        if (coef == NULL)               /* just getting hypercube? */
573 >                return 1;
574 >        if (sdt->stc[tt_u] == NULL || sdt->stc[tt_v] == NULL) {
575 >                *coef = yval;
576 >                return 1;               /* no color */
577 >        }
578 >                                        /* else decode color */
579 >        SDyuv2rgb(yval, SDlookupTre(sdt->stc[tt_u], gridPos, NULL),
580 >                        SDlookupTre(sdt->stc[tt_v], gridPos, NULL), coef);
581 >        coef[0] *= tt_RGB_coef[0];
582 >        coef[1] *= tt_RGB_coef[1];
583 >        coef[2] *= tt_RGB_coef[2];
584 >        return 3;
585   }
586  
587   /* Compute non-diffuse component for variable-resolution BSDF */
# Line 473 | Line 594 | SDgetTreBSDF(float coef[SDmaxCh], const FVECT outVec,
594                                  || sdc->dist == NULL)
595                  return 0;
596                                          /* get nearest BSDF value */
597 <        coef[0] = SDqueryTre((SDTre *)sdc->dist, outVec, inVec, NULL);
477 <        return (coef[0] >= 0);          /* monochromatic for now */
597 >        return SDqueryTre((SDTre *)sdc->dist, coef, outVec, inVec, NULL);
598   }
599  
600   /* Callback to build cumulative distribution using SDtraverseTre() */
# Line 483 | Line 603 | build_scaffold(float val, const double *cmin, double c
603   {
604          SDdistScaffold  *sp = (SDdistScaffold *)cptr;
605          int             wid = csiz*(double)iwmax + .5;
606 +        double          revcmin[2];
607          bitmask_t       bmin[2], bmax[2];
608  
609 <        cmin += sp->nic;                /* skip to output coords */
609 >        if (sp->rev) {                  /* need to reverse sense? */
610 >                revcmin[0] = 1. - cmin[0] - csiz;
611 >                revcmin[1] = 1. - cmin[1] - csiz;
612 >                cmin = revcmin;
613 >        } else {
614 >                cmin += sp->nic;        /* else skip to output coords */
615 >        }
616          if (wid < sp->wmin)             /* new minimum width? */
617                  sp->wmin = wid;
618          if (wid > sp->wmax)             /* new maximum? */
619                  sp->wmax = wid;
620          if (sp->alen >= sp->nall) {     /* need more space? */
621                  struct outdir_s *ndarr;
622 <                sp->nall += 1024;
622 >                sp->nall = (int)(1.5*sp->nall) + 256;
623                  ndarr = (struct outdir_s *)realloc(sp->darr,
624                                          sizeof(struct outdir_s)*sp->nall);
625                  if (ndarr == NULL) {
# Line 531 | Line 658 | sscmp(const void *p1, const void *p2)
658  
659   /* Create a new cumulative distribution for the given input direction */
660   static SDTreCDst *
661 < make_cdist(const SDTre *sdt, const double *pos)
661 > make_cdist(const SDTre *sdt, const double *invec, int rev)
662   {
663          SDdistScaffold  myScaffold;
664 +        double          pos[4];
665 +        int             cmask;
666          SDTreCDst       *cd;
667          struct outdir_s *sp;
668          double          scale, cursum;
# Line 541 | Line 670 | make_cdist(const SDTre *sdt, const double *pos)
670                                          /* initialize scaffold */
671          myScaffold.wmin = iwmax;
672          myScaffold.wmax = 0;
673 <        myScaffold.nic = sdt->st->ndim - 2;
673 >        myScaffold.nic = sdt->stc[tt_Y]->ndim - 2;
674 >        myScaffold.rev = rev;
675          myScaffold.alen = 0;
676          myScaffold.nall = 512;
677          myScaffold.darr = (struct outdir_s *)malloc(sizeof(struct outdir_s) *
678                                                          myScaffold.nall);
679          if (myScaffold.darr == NULL)
680                  return NULL;
681 +                                        /* set up traversal */
682 +        cmask = (1<<myScaffold.nic) - 1;
683 +        for (i = myScaffold.nic; i--; )
684 +                        pos[i+2*rev] = invec[i];
685 +        cmask <<= 2*rev;
686                                          /* grow the distribution */
687 <        if (SDtraverseTre(sdt->st, pos, (1<<myScaffold.nic)-1,
688 <                                &build_scaffold, &myScaffold) < 0) {
687 >        if (SDtraverseTre(sdt->stc[tt_Y], pos, cmask,
688 >                                build_scaffold, &myScaffold) < 0) {
689                  free(myScaffold.darr);
690                  return NULL;
691          }
# Line 567 | Line 702 | make_cdist(const SDTre *sdt, const double *pos)
702          cd->isodist = (myScaffold.nic == 1);
703                                          /* sort the distribution */
704          qsort(myScaffold.darr, cd->calen = myScaffold.alen,
705 <                                sizeof(struct outdir_s), &sscmp);
705 >                                sizeof(struct outdir_s), sscmp);
706  
707                                          /* record input range */
708          scale = myScaffold.wmin / (double)iwmax;
709          for (i = myScaffold.nic; i--; ) {
710 <                cd->clim[i][0] = floor(pos[i]/scale) * scale;
710 >                cd->clim[i][0] = floor(pos[i+2*rev]/scale) * scale;
711                  cd->clim[i][1] = cd->clim[i][0] + scale;
712          }
713          if (cd->isodist) {              /* avoid issue in SDqueryTreProjSA() */
# Line 581 | Line 716 | make_cdist(const SDTre *sdt, const double *pos)
716          }
717          cd->max_psa = myScaffold.wmax / (double)iwmax;
718          cd->max_psa *= cd->max_psa * M_PI;
719 <        cd->sidef = sdt->sidef;
719 >        if (rev)
720 >                cd->sidef = (sdt->sidef==SD_BXMIT) ? SD_FXMIT : SD_BXMIT;
721 >        else
722 >                cd->sidef = sdt->sidef;
723          cd->cTotal = 1e-20;             /* compute directional total */
724          sp = myScaffold.darr;
725          for (i = myScaffold.alen; i--; sp++)
# Line 609 | Line 747 | SDgetTreCDist(const FVECT inVec, SDComponent *sdc)
747          const SDTre     *sdt;
748          double          inCoord[2];
749          int             i;
750 +        int             mode;
751          SDTreCDst       *cd, *cdlast;
752                                          /* check arguments */
753          if ((inVec == NULL) | (sdc == NULL) ||
754                          (sdt = (SDTre *)sdc->dist) == NULL)
755                  return NULL;
756 <        if (sdt->st->ndim == 3)         /* isotropic BSDF? */
757 <                inCoord[0] = .5 - .5*sqrt(inVec[0]*inVec[0] + inVec[1]*inVec[1]);
758 <        else if (sdt->st->ndim == 4)
759 <                SDdisk2square(inCoord, -inVec[0], -inVec[1]);
760 <        else
756 >        switch (mode = sdt->sidef) {    /* check direction */
757 >        case SD_FREFL:
758 >                if (inVec[2] < 0)
759 >                        return NULL;
760 >                break;
761 >        case SD_BREFL:
762 >                if (inVec[2] > 0)
763 >                        return NULL;
764 >                break;
765 >        case SD_FXMIT:
766 >                if (inVec[2] < 0)
767 >                        mode = SD_BXMIT;
768 >                break;
769 >        case SD_BXMIT:
770 >                if (inVec[2] > 0)
771 >                        mode = SD_FXMIT;
772 >                break;
773 >        default:
774 >                return NULL;
775 >        }
776 >        if (sdt->stc[tt_Y]->ndim == 3) {        /* isotropic BSDF? */
777 >                if (mode != sdt->sidef) /* XXX unhandled reciprocity */
778 >                        return &SDemptyCD;
779 >                inCoord[0] = (.5-FTINY) -
780 >                                .5*sqrt(inVec[0]*inVec[0] + inVec[1]*inVec[1]);
781 >        } else if (sdt->stc[tt_Y]->ndim == 4) {
782 >                if (mode != sdt->sidef) /* use reciprocity? */
783 >                        SDdisk2square(inCoord, inVec[0], inVec[1]);
784 >                else
785 >                        SDdisk2square(inCoord, -inVec[0], -inVec[1]);
786 >        } else
787                  return NULL;            /* should be internal error */
788 +                                        /* quantize to avoid f.p. errors */
789 +        for (i = sdt->stc[tt_Y]->ndim - 2; i--; )
790 +                inCoord[i] = floor(inCoord[i]/quantum)*quantum + .5*quantum;
791          cdlast = NULL;                  /* check for direction in cache list */
792 +        /* PLACE MUTEX LOCK HERE FOR THREAD-SAFE */
793          for (cd = (SDTreCDst *)sdc->cdList; cd != NULL;
794 <                                cdlast = cd, cd = (SDTreCDst *)cd->next) {
795 <                for (i = sdt->st->ndim - 2; i--; )
794 >                                        cdlast = cd, cd = cd->next) {
795 >                if (cd->sidef != mode)
796 >                        continue;
797 >                for (i = sdt->stc[tt_Y]->ndim - 2; i--; )
798                          if ((cd->clim[i][0] > inCoord[i]) |
799                                          (inCoord[i] >= cd->clim[i][1]))
800                                  break;
# Line 631 | Line 802 | SDgetTreCDist(const FVECT inVec, SDComponent *sdc)
802                          break;          /* means we have a match */
803          }
804          if (cd == NULL)                 /* need to create new entry? */
805 <                cdlast = cd = make_cdist(sdt, inCoord);
805 >                cdlast = cd = make_cdist(sdt, inCoord, mode != sdt->sidef);
806          if (cdlast != NULL) {           /* move entry to head of cache list */
807                  cdlast->next = cd->next;
808 <                cd->next = sdc->cdList;
808 >                cd->next = (SDTreCDst *)sdc->cdList;
809                  sdc->cdList = (SDCDst *)cd;
810          }
811 +        /* END MUTEX LOCK */
812          return (SDCDst *)cd;            /* ready to go */
813   }
814  
# Line 653 | Line 825 | SDqueryTreProjSA(double *psa, const FVECT v1, const RR
825                                          /* get projected solid angle(s) */
826          if (v2 != NULL) {
827                  const SDTre     *sdt = (SDTre *)sdc->dist;
828 <                double          hcube[SD_MAXDIM];
829 <                if (SDqueryTre(sdt, v1, v2, hcube) < 0) {
828 >                double          hcube[SD_MAXDIM+1];
829 >                if (!SDqueryTre(sdt, NULL, v1, v2, hcube)) {
830                          strcpy(SDerrorDetail, "Bad call to SDqueryTreProjSA");
831                          return SDEinternal;
832                  }
833 <                myPSA[0] = hcube[sdt->st->ndim];
833 >                myPSA[0] = hcube[sdt->stc[tt_Y]->ndim];
834                  myPSA[1] = myPSA[0] *= myPSA[0] * M_PI;
835          } else {
836                  const SDTreCDst *cd = (const SDTreCDst *)SDgetTreCDist(v1, sdc);
837                  if (cd == NULL)
838 <                        return SDEmemory;
839 <                myPSA[0] = M_PI * (cd->clim[0][1] - cd->clim[0][0]) *
840 <                                (cd->clim[1][1] - cd->clim[1][0]);
841 <                myPSA[1] = cd->max_psa;
838 >                        myPSA[0] = myPSA[1] = 0;
839 >                else {
840 >                        myPSA[0] = M_PI * (cd->clim[0][1] - cd->clim[0][0]) *
841 >                                        (cd->clim[1][1] - cd->clim[1][0]);
842 >                        myPSA[1] = cd->max_psa;
843 >                }
844          }
845          switch (qflags) {               /* record based on flag settings */
846          case SDqueryVal:
# Line 681 | Line 855 | SDqueryTreProjSA(double *psa, const FVECT v1, const RR
855                          psa[1] = myPSA[1];
856                  /* fall through */
857          case SDqueryMin:
858 <                if (myPSA[0] < psa[0])
858 >                if ((myPSA[0] > 0) & (myPSA[0] < psa[0]))
859                          psa[0] = myPSA[0];
860                  break;
861          }
# Line 702 | Line 876 | SDsampTreCDist(FVECT ioVec, double randX, const SDCDst
876                                          /* check arguments */
877          if ((ioVec == NULL) | (cd == NULL))
878                  return SDEargument;
879 +        if (!cd->sidef)
880 +                return SDEnone;         /* XXX should never happen */
881          if (ioVec[2] > 0) {
882 <                if (!(cd->sidef & SD_UFRONT))
882 >                if ((cd->sidef != SD_FREFL) & (cd->sidef != SD_FXMIT))
883                          return SDEargument;
884 <        } else if (!(cd->sidef & SD_UBACK))
884 >        } else if ((cd->sidef != SD_BREFL) & (cd->sidef != SD_BXMIT))
885                  return SDEargument;
886                                          /* binary search to find position */
887          ilower = 0; iupper = cd->calen;
# Line 728 | Line 904 | SDsampTreCDist(FVECT ioVec, double randX, const SDCDst
904          SDsquare2disk(gpos, gpos[0], gpos[1]);
905                                          /* compute Z-coordinate */
906          gpos[2] = 1. - gpos[0]*gpos[0] - gpos[1]*gpos[1];
907 <        if (gpos[2] > 0)                /* paranoia, I hope */
732 <                gpos[2] = sqrt(gpos[2]);
907 >        gpos[2] = sqrt(gpos[2]*(gpos[2]>0));
908                                          /* emit from back? */
909 <        if (ioVec[2] > 0 ^ cd->sidef != SD_XMIT)
909 >        if ((cd->sidef == SD_BREFL) | (cd->sidef == SD_FXMIT))
910                  gpos[2] = -gpos[2];
911 <        if (cd->isodist) {              /* rotate isotropic result */
911 >        if (cd->isodist) {              /* rotate isotropic sample */
912                  rotangle = atan2(-ioVec[1],-ioVec[0]);
913 <                VCOPY(ioVec, gpos);
739 <                spinvector(ioVec, ioVec, zvec, rotangle);
913 >                spinvector(ioVec, gpos, zvec, rotangle);
914          } else
915                  VCOPY(ioVec, gpos);
916          return SDEnone;
# Line 752 | Line 926 | next_token(char **spp)
926   }
927  
928   /* Advance pointer past matching token (or any token if c==0) */
929 < #define eat_token(spp,c)        (next_token(spp)==(c) ^ !(c) ? *(*(spp))++ : 0)
929 > #define eat_token(spp,c)        ((next_token(spp)==(c)) ^ !(c) ? *(*(spp))++ : 0)
930  
931   /* Count words from this point in string to '}' */
932   static int
# Line 778 | Line 952 | load_values(char **spp, float *va, int n)
952          char    *svnext;
953  
954          while (n-- > 0 && (svnext = fskip(*spp)) != NULL) {
955 <                *v++ = atof(*spp);
955 >                if ((*v++ = atof(*spp)) < 0)
956 >                        v[-1] = 0;
957                  *spp = svnext;
958                  eat_token(spp, ',');
959          }
# Line 837 | Line 1012 | load_tree_data(char **spp, int nd)
1012   static SDError
1013   get_extrema(SDSpectralDF *df)
1014   {
1015 <        SDNode  *st = (*(SDTre *)df->comp[0].dist).st;
1015 >        SDNode  *st = (*(SDTre *)df->comp[0].dist).stc[tt_Y];
1016          double  stepWidth, dhemi, bmin[4], bmax[4];
1017  
1018          stepWidth = SDsmallestLeaf(st);
1019 +        if (quantum > stepWidth)        /* adjust quantization factor */
1020 +                quantum = stepWidth;
1021          df->minProjSA = M_PI*stepWidth*stepWidth;
1022          if (stepWidth < .03125)
1023                  stepWidth = .03125;     /* 1/32 resolution good enough */
# Line 875 | Line 1052 | get_extrema(SDSpectralDF *df)
1052  
1053   /* Load BSDF distribution for this wavelength */
1054   static SDError
1055 < load_bsdf_data(SDData *sd, ezxml_t wdb, int ndim)
1055 > load_bsdf_data(SDData *sd, ezxml_t wdb, int ct, int ndim)
1056   {
1057          SDSpectralDF    *df;
1058          SDTre           *sdt;
# Line 887 | Line 1064 | load_bsdf_data(SDData *sd, ezxml_t wdb, int ndim)
1064          /*
1065           * Remember that front and back are reversed from WINDOW 6 orientations
1066           */
1067 <        if (!strcasecmp(sdata, "Transmission")) {
1068 <                if (sd->tf != NULL)
892 <                        SDfreeSpectralDF(sd->tf);
893 <                if ((sd->tf = SDnewSpectralDF(1)) == NULL)
1067 >        if (!strcasecmp(sdata, "Transmission Front")) {
1068 >                if (sd->tb == NULL && (sd->tb = SDnewSpectralDF(1)) == NULL)
1069                          return SDEmemory;
1070 +                df = sd->tb;
1071 +        } else if (!strcasecmp(sdata, "Transmission Back")) {
1072 +                if (sd->tf == NULL && (sd->tf = SDnewSpectralDF(1)) == NULL)
1073 +                        return SDEmemory;
1074                  df = sd->tf;
1075          } else if (!strcasecmp(sdata, "Reflection Front")) {
1076 <                if (sd->rb != NULL)     /* note back-front reversal */
898 <                        SDfreeSpectralDF(sd->rb);
899 <                if ((sd->rb = SDnewSpectralDF(1)) == NULL)
1076 >                if (sd->rb == NULL && (sd->rb = SDnewSpectralDF(1)) == NULL)
1077                          return SDEmemory;
1078                  df = sd->rb;
1079          } else if (!strcasecmp(sdata, "Reflection Back")) {
1080 <                if (sd->rf != NULL)     /* note front-back reversal */
904 <                        SDfreeSpectralDF(sd->rf);
905 <                if ((sd->rf = SDnewSpectralDF(1)) == NULL)
1080 >                if (sd->rf == NULL && (sd->rf = SDnewSpectralDF(1)) == NULL)
1081                          return SDEmemory;
1082                  df = sd->rf;
1083          } else
1084                  return SDEnone;
910 –        /* XXX should also check "ScatteringDataType" for consistency? */
1085                                          /* get angle bases */
1086          sdata = ezxml_txt(ezxml_child(wdb,"AngleBasis"));
1087          if (!sdata || strcasecmp(sdata, "LBNL/Shirley-Chiu")) {
# Line 915 | Line 1089 | load_bsdf_data(SDData *sd, ezxml_t wdb, int ndim)
1089                                  !sdata ? "Missing" : "Unsupported", sd->name);
1090                  return !sdata ? SDEformat : SDEsupport;
1091          }
1092 <                                        /* allocate BSDF tree */
1093 <        sdt = (SDTre *)malloc(sizeof(SDTre));
1094 <        if (sdt == NULL)
1095 <                return SDEmemory;
1096 <        if (df == sd->rf)
1097 <                sdt->sidef = SD_UFRONT;
1098 <        else if (df == sd->rb)
1099 <                sdt->sidef = SD_UBACK;
1100 <        else
1101 <                sdt->sidef = SD_XMIT;
1102 <        sdt->st = NULL;
1103 <        df->comp[0].cspec[0] = c_dfcolor; /* XXX monochrome for now */
1104 <        df->comp[0].dist = sdt;
1105 <        df->comp[0].func = &SDhandleTre;
1092 >        if (df->comp[0].dist == NULL) { /* need to allocate BSDF tree? */
1093 >                sdt = (SDTre *)malloc(sizeof(SDTre));
1094 >                if (sdt == NULL)
1095 >                        return SDEmemory;
1096 >                if (df == sd->rf)
1097 >                        sdt->sidef = SD_FREFL;
1098 >                else if (df == sd->rb)
1099 >                        sdt->sidef = SD_BREFL;
1100 >                else if (df == sd->tf)
1101 >                        sdt->sidef = SD_FXMIT;
1102 >                else /* df == sd->tb */
1103 >                        sdt->sidef = SD_BXMIT;
1104 >                sdt->stc[tt_Y] = sdt->stc[tt_u] = sdt->stc[tt_v] = NULL;
1105 >                df->comp[0].dist = sdt;
1106 >                df->comp[0].func = &SDhandleTre;
1107 >        } else {
1108 >                sdt = (SDTre *)df->comp[0].dist;
1109 >                if (sdt->stc[ct] != NULL) {
1110 >                        SDfreeTre(sdt->stc[ct]);
1111 >                        sdt->stc[ct] = NULL;
1112 >                }
1113 >        }
1114                                          /* read BSDF data */
1115          sdata = ezxml_txt(ezxml_child(wdb, "ScatteringData"));
1116          if (!sdata || !next_token(&sdata)) {
# Line 936 | Line 1118 | load_bsdf_data(SDData *sd, ezxml_t wdb, int ndim)
1118                                  sd->name);
1119                  return SDEformat;
1120          }
1121 <        sdt->st = load_tree_data(&sdata, ndim);
1122 <        if (sdt->st == NULL)
1121 >        sdt->stc[ct] = load_tree_data(&sdata, ndim);
1122 >        if (sdt->stc[ct] == NULL)
1123                  return SDEformat;
1124          if (next_token(&sdata)) {       /* check for unconsumed characters */
1125                  sprintf(SDerrorDetail,
# Line 946 | Line 1128 | load_bsdf_data(SDData *sd, ezxml_t wdb, int ndim)
1128                  return SDEformat;
1129          }
1130                                          /* flatten branches where possible */
1131 <        sdt->st = SDsimplifyTre(sdt->st);
1132 <        if (sdt->st == NULL)
1131 >        sdt->stc[ct] = SDsimplifyTre(sdt->stc[ct]);
1132 >        if (sdt->stc[ct] == NULL)
1133                  return SDEinternal;
1134 <        return get_extrema(df);         /* compute global quantities */
1134 >                                        /* compute global quantities for Y */
1135 >        return (ct == tt_Y) ? get_extrema(df) : SDEnone;
1136   }
1137  
1138   /* Find minimum value in tree */
# Line 989 | Line 1172 | SDsubtractTreVal(SDNode *st, float val)
1172          }
1173   }
1174  
1175 < /* Subtract minimum value from BSDF */
1175 > /* Subtract minimum Y value from BSDF */
1176   static double
1177 < subtract_min(SDNode *st)
1177 > subtract_min_Y(SDNode *st)
1178   {
1179 <        float   vmin;
1179 >        const float     vmaxmin = 1.5/M_PI;
1180 >        float           vmin;
1181                                          /* be sure to skip unused portion */
1182          if (st->ndim == 3) {
1183                  int     n;
1184 <                vmin = 1./M_PI;
1184 >                vmin = vmaxmin;
1185                  if (st->log2GR < 0) {
1186                          for (n = 0; n < 8; n += 2) {
1187                                  float   v = SDgetTreMin(st->u.t[n]);
# Line 1013 | Line 1197 | subtract_min(SDNode *st)
1197          } else                          /* anisotropic covers entire tree */
1198                  vmin = SDgetTreMin(st);
1199  
1200 <        if (vmin <= FTINY)
1201 <                return .0;
1200 >        if ((vmin >= vmaxmin) | (vmin <= .01/M_PI))
1201 >                return .0;              /* not worth bothering about */
1202  
1203          SDsubtractTreVal(st, vmin);
1204  
1205          return M_PI * vmin;             /* return hemispherical value */
1206   }
1207  
1208 + /* Struct used in callback to find RGB extrema */
1209 + typedef struct {
1210 +        SDNode  **stc;                  /* original Y, u' & v' trees */
1211 +        float   rgb[3];                 /* RGB value */
1212 +        SDNode  *new_stu, *new_stv;     /* replacement u' & v' trees */
1213 + } SDextRGBs;
1214 +
1215 + /* Callback to find minimum RGB from Y value plus CIE (u',v') trees */
1216 + static int
1217 + get_min_RGB(float yval, const double *cmin, double csiz, void *cptr)
1218 + {
1219 +        SDextRGBs       *mp = (SDextRGBs *)cptr;
1220 +        double          cmax[SD_MAXDIM];
1221 +        float           rgb[3];
1222 +
1223 +        if (mp->stc[tt_Y]->ndim == 3) {
1224 +                if (cmin[0] + .5*csiz >= .5)
1225 +                        return 0;       /* ignore dead half of isotropic */
1226 +        } else
1227 +                cmax[3] = cmin[3] + csiz;
1228 +        cmax[0] = cmin[0] + csiz;
1229 +        cmax[1] = cmin[1] + csiz;
1230 +        cmax[2] = cmin[2] + csiz;
1231 +                                        /* average RGB color over voxel */
1232 +        SDyuv2rgb(yval, SDavgTreBox(mp->stc[tt_u], cmin, cmax),
1233 +                        SDavgTreBox(mp->stc[tt_v], cmin, cmax), rgb);
1234 +                                        /* track smallest components */
1235 +        if (rgb[0] < mp->rgb[0]) mp->rgb[0] = rgb[0];
1236 +        if (rgb[1] < mp->rgb[1]) mp->rgb[1] = rgb[1];
1237 +        if (rgb[2] < mp->rgb[2]) mp->rgb[2] = rgb[2];
1238 +        return 0;
1239 + }
1240 +
1241 + /* Callback to build adjusted u' tree */
1242 + static int
1243 + adjust_utree(float uprime, const double *cmin, double csiz, void *cptr)
1244 + {
1245 +        SDextRGBs       *mp = (SDextRGBs *)cptr;
1246 +        double          cmax[SD_MAXDIM];
1247 +        double          yval;
1248 +        float           rgb[3];
1249 +        C_COLOR         clr;
1250 +
1251 +        if (mp->stc[tt_Y]->ndim == 3) {
1252 +                if (cmin[0] + .5*csiz >= .5)
1253 +                        return 0;       /* ignore dead half of isotropic */
1254 +        } else
1255 +                cmax[3] = cmin[3] + csiz;
1256 +        cmax[0] = cmin[0] + csiz;
1257 +        cmax[1] = cmin[1] + csiz;
1258 +        cmax[2] = cmin[2] + csiz;
1259 +                                        /* average RGB color over voxel */
1260 +        SDyuv2rgb(yval=SDavgTreBox(mp->stc[tt_Y], cmin, cmax), uprime,
1261 +                        SDavgTreBox(mp->stc[tt_v], cmin, cmax), rgb);
1262 +                                        /* subtract minimum (& clamp) */
1263 +        if ((rgb[0] -= mp->rgb[0]) < 1e-5*yval) rgb[0] = 1e-5*yval;
1264 +        if ((rgb[1] -= mp->rgb[1]) < 1e-5*yval) rgb[1] = 1e-5*yval;
1265 +        if ((rgb[2] -= mp->rgb[2]) < 1e-5*yval) rgb[2] = 1e-5*yval;
1266 +        c_fromSharpRGB(rgb, &clr);      /* compute new u' for adj. RGB */
1267 +        uprime = 4.*clr.cx/(-2.*clr.cx + 12.*clr.cy + 3.);
1268 +                                        /* assign in new u' tree */
1269 +        mp->new_stu = SDsetVoxel(mp->new_stu, mp->stc[tt_Y]->ndim,
1270 +                                        cmin, csiz, uprime);
1271 +        return -(mp->new_stu == NULL);
1272 + }
1273 +
1274 + /* Callback to build adjusted v' tree */
1275 + static int
1276 + adjust_vtree(float vprime, const double *cmin, double csiz, void *cptr)
1277 + {
1278 +        SDextRGBs       *mp = (SDextRGBs *)cptr;
1279 +        double          cmax[SD_MAXDIM];
1280 +        double          yval;
1281 +        float           rgb[3];
1282 +        C_COLOR         clr;
1283 +
1284 +        if (mp->stc[tt_Y]->ndim == 3) {
1285 +                if (cmin[0] + .5*csiz >= .5)
1286 +                        return 0;       /* ignore dead half of isotropic */
1287 +        } else
1288 +                cmax[3] = cmin[3] + csiz;
1289 +        cmax[0] = cmin[0] + csiz;
1290 +        cmax[1] = cmin[1] + csiz;
1291 +        cmax[2] = cmin[2] + csiz;
1292 +                                        /* average RGB color over voxel */
1293 +        SDyuv2rgb(yval=SDavgTreBox(mp->stc[tt_Y], cmin, cmax),
1294 +                        SDavgTreBox(mp->stc[tt_u], cmin, cmax),
1295 +                        vprime, rgb);
1296 +                                        /* subtract minimum (& clamp) */
1297 +        if ((rgb[0] -= mp->rgb[0]) < 1e-5*yval) rgb[0] = 1e-5*yval;
1298 +        if ((rgb[1] -= mp->rgb[1]) < 1e-5*yval) rgb[1] = 1e-5*yval;
1299 +        if ((rgb[2] -= mp->rgb[2]) < 1e-5*yval) rgb[2] = 1e-5*yval;
1300 +        c_fromSharpRGB(rgb, &clr);      /* compute new v' for adj. RGB */
1301 +        vprime = 9.*clr.cy/(-2.*clr.cx + 12.*clr.cy + 3.);
1302 +                                        /* assign in new v' tree */
1303 +        mp->new_stv = SDsetVoxel(mp->new_stv, mp->stc[tt_Y]->ndim,
1304 +                                        cmin, csiz, vprime);
1305 +        return -(mp->new_stv == NULL);
1306 + }
1307 +
1308 + /* Subtract minimum (diffuse) color and return luminance & CIE (x,y) */
1309 + static double
1310 + subtract_min_RGB(C_COLOR *cs, SDNode *stc[])
1311 + {
1312 +        SDextRGBs       my_min;
1313 +        double          ymin;
1314 +
1315 +        my_min.stc = stc;
1316 +        my_min.rgb[0] = my_min.rgb[1] = my_min.rgb[2] = FHUGE;
1317 +        my_min.new_stu = my_min.new_stv = NULL;
1318 +                                        /* get minimum RGB value */
1319 +        SDtraverseTre(stc[tt_Y], NULL, 0, get_min_RGB, &my_min);
1320 +                                        /* convert to C_COLOR */
1321 +        ymin =  c_fromSharpRGB(my_min.rgb, cs);
1322 +        if ((ymin >= .5*FHUGE) | (ymin <= .01/M_PI))
1323 +                return .0;              /* close to zero or no tree */
1324 +                                        /* adjust u' & v' trees */
1325 +        SDtraverseTre(stc[tt_u], NULL, 0, adjust_utree, &my_min);
1326 +        SDtraverseTre(stc[tt_v], NULL, 0, adjust_vtree, &my_min);
1327 +        SDfreeTre(stc[tt_u]); SDfreeTre(stc[tt_v]);
1328 +        stc[tt_u] = SDsimplifyTre(my_min.new_stu);
1329 +        stc[tt_v] = SDsimplifyTre(my_min.new_stv);
1330 +                                        /* subtract Y & return hemispherical */
1331 +        SDsubtractTreVal(stc[tt_Y], ymin);
1332 +
1333 +        return M_PI * ymin;
1334 + }
1335 +
1336   /* Extract and separate diffuse portion of BSDF */
1337   static void
1338   extract_diffuse(SDValue *dv, SDSpectralDF *df)
1339   {
1340          int     n;
1341 +        SDTre   *sdt;
1342  
1343          if (df == NULL || df->ncomp <= 0) {
1344                  dv->spec = c_dfcolor;
1345                  dv->cieY = .0;
1346                  return;
1347          }
1348 <        dv->spec = df->comp[0].cspec[0];
1349 <        dv->cieY = subtract_min((*(SDTre *)df->comp[0].dist).st);
1350 <                                        /* in case of multiple components */
1351 <        for (n = df->ncomp; --n; ) {
1352 <                double  ymin = subtract_min((*(SDTre *)df->comp[n].dist).st);
1353 <                c_cmix(&dv->spec, dv->cieY, &dv->spec, ymin, &df->comp[n].cspec[0]);
1354 <                dv->cieY += ymin;
1348 >        sdt = (SDTre *)df->comp[0].dist;
1349 >                                        /* subtract minimum color/grayscale */
1350 >        if (sdt->stc[tt_u] != NULL && sdt->stc[tt_v] != NULL) {
1351 >                int     i = 3*(tt_RGB_coef[1] < .001);
1352 >                while (i--) {           /* initialize on first call */
1353 >                        float   rgb[3];
1354 >                        rgb[0] = rgb[1] = rgb[2] = .0f; rgb[i] = 1.f;
1355 >                        tt_RGB_coef[i] = c_fromSharpRGB(rgb, &tt_RGB_prim[i]);
1356 >                }
1357 >                memcpy(df->comp[0].cspec, tt_RGB_prim, sizeof(tt_RGB_prim));
1358 >                dv->cieY = subtract_min_RGB(&dv->spec, sdt->stc);
1359 >        } else {
1360 >                df->comp[0].cspec[0] = dv->spec = c_dfcolor;
1361 >                dv->cieY = subtract_min_Y(sdt->stc[tt_Y]);
1362          }
1363          df->maxHemi -= dv->cieY;        /* adjust maximum hemispherical */
1364 <                                        /* make sure everything is set */
1365 <        c_ccvt(&dv->spec, C_CSXY+C_CSSPEC);
1364 >                                
1365 >        c_ccvt(&dv->spec, C_CSXY);      /* make sure (x,y) is set */
1366   }
1367  
1368   /* Load a variable-resolution BSDF tree from an open XML file */
# Line 1075 | Line 1395 | SDloadTre(SDData *sd, ezxml_t wtl)
1395                                          /* load BSDF components */
1396          for (wld = ezxml_child(wtl, "WavelengthData");
1397                                  wld != NULL; wld = wld->next) {
1398 <                if (strcasecmp(ezxml_txt(ezxml_child(wld,"Wavelength")),
1399 <                                "Visible"))
1400 <                        continue;       /* just visible for now */
1398 >                const char      *cnm = ezxml_txt(ezxml_child(wld,"Wavelength"));
1399 >                int             ct = -1;
1400 >                if (!strcasecmp(cnm, "Visible"))
1401 >                        ct = tt_Y;
1402 >                else if (!strcasecmp(cnm, "CIE-u"))
1403 >                        ct = tt_u;
1404 >                else if (!strcasecmp(cnm, "CIE-v"))
1405 >                        ct = tt_v;
1406 >                else
1407 >                        continue;
1408                  for (wdb = ezxml_child(wld, "WavelengthDataBlock");
1409                                          wdb != NULL; wdb = wdb->next)
1410 <                        if ((ec = load_bsdf_data(sd, wdb, rank)) != SDEnone)
1410 >                        if ((ec = load_bsdf_data(sd, wdb, ct, rank)) != SDEnone)
1411                                  return ec;
1412          }
1413                                          /* separate diffuse components */
1414          extract_diffuse(&sd->rLambFront, sd->rf);
1415          extract_diffuse(&sd->rLambBack, sd->rb);
1416 <        extract_diffuse(&sd->tLamb, sd->tf);
1416 >        if (sd->tf != NULL)
1417 >                extract_diffuse(&sd->tLamb, sd->tf);
1418 >        if (sd->tb != NULL)
1419 >                extract_diffuse(&sd->tLamb, sd->tb);
1420                                          /* return success */
1421          return SDEnone;
1422   }
1423  
1424   /* Variable resolution BSDF methods */
1425 < SDFunc SDhandleTre = {
1425 > const SDFunc SDhandleTre = {
1426          &SDgetTreBSDF,
1427          &SDqueryTreProjSA,
1428          &SDgetTreCDist,

Diff Legend

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