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root/radiance/ray/src/cv/bsdfinterp.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/cv/bsdfinterp.c (file contents):
Revision 2.8 by greg, Wed Dec 12 04:49:59 2012 UTC vs.
Revision 2.20 by greg, Sun Oct 26 17:35:53 2014 UTC

# Line 94 | Line 94 | on_edge(const MIGRATION *ej, const FVECT ivec)
94          cos_a = DOT(ej->rbfv[0]->invec, ivec);
95          if (cos_a <= 0)
96                  return(0);
97 +        if (cos_a >= 1.)                /* handles rounding error */
98 +                return(1);
99  
100          cos_b = DOT(ej->rbfv[1]->invec, ivec);
101          if (cos_b <= 0)
102                  return(0);
103 +        if (cos_b >= 1.)
104 +                return(1);
105  
106          cos_aplusb = cos_a*cos_b - sqrt((1.-cos_a*cos_a)*(1.-cos_b*cos_b));
107          if (cos_aplusb <= 0)
# Line 151 | Line 155 | static int
155   in_mesh(MIGRATION *miga[3], unsigned char *emap, int nedges,
156                          const FVECT ivec, MIGRATION *mig)
157   {
158 <        MIGRATION       *ej1, *ej2;
159 <        RBFNODE         *tv;
158 >        RBFNODE         *tv[2];
159 >        MIGRATION       *sej[2], *dej[2];
160 >        int             i;
161                                                  /* check visitation record */
162          if (!check_edge(emap, nedges, mig, 1))
163                  return(0);
# Line 160 | Line 165 | in_mesh(MIGRATION *miga[3], unsigned char *emap, int n
165                  miga[0] = mig;                  /* close enough to edge */
166                  return(1);
167          }
168 <                                                /* do triangles either side */
169 <        for (ej1 = mig->rbfv[0]->ejl; ej1 != NULL;
170 <                                ej1 = nextedge(mig->rbfv[0],ej1)) {
171 <            if (ej1 == mig)
172 <                continue;
173 <            tv = opp_rbf(mig->rbfv[0],ej1);
174 <            for (ej2 = tv->ejl; ej2 != NULL; ej2 = nextedge(tv,ej2))
175 <                if (opp_rbf(tv,ej2) == mig->rbfv[1]) {
176 <                        int     do_ej1 = check_edge(emap, nedges, ej1, 0);
177 <                        int     do_ej2 = check_edge(emap, nedges, ej2, 0);
178 <                        if (do_ej1 && in_mesh(miga, emap, nedges, ivec, ej1))
179 <                                return(1);
180 <                        if (do_ej2 && in_mesh(miga, emap, nedges, ivec, ej2))
181 <                                return(1);
182 <                                                /* check just once */
178 <                        if (do_ej1 & do_ej2 && in_tri(mig->rbfv[0],
179 <                                                mig->rbfv[1], tv, ivec)) {
180 <                                miga[0] = mig;
181 <                                miga[1] = ej1;
182 <                                miga[2] = ej2;
183 <                                return(1);
168 >        if (!get_triangles(tv, mig))            /* do triangles either side? */
169 >                return(0);
170 >        for (i = 2; i--; ) {                    /* identify edges to check */
171 >                MIGRATION       *ej;
172 >                sej[i] = dej[i] = NULL;
173 >                if (tv[i] == NULL)
174 >                        continue;
175 >                for (ej = tv[i]->ejl; ej != NULL; ej = nextedge(tv[i],ej)) {
176 >                        RBFNODE *rbfop = opp_rbf(tv[i],ej);
177 >                        if (rbfop == mig->rbfv[0]) {
178 >                                if (check_edge(emap, nedges, ej, 0))
179 >                                        sej[i] = ej;
180 >                        } else if (rbfop == mig->rbfv[1]) {
181 >                                if (check_edge(emap, nedges, ej, 0))
182 >                                        dej[i] = ej;
183                          }
184                  }
185          }
186 +        for (i = 2; i--; ) {                    /* check triangles just once */
187 +                if (sej[i] != NULL && in_mesh(miga, emap, nedges, ivec, sej[i]))
188 +                        return(1);
189 +                if (dej[i] != NULL && in_mesh(miga, emap, nedges, ivec, dej[i]))
190 +                        return(1);
191 +                if ((sej[i] == NULL) | (dej[i] == NULL))
192 +                        continue;
193 +                if (in_tri(mig->rbfv[0], mig->rbfv[1], tv[i], ivec)) {
194 +                        miga[0] = mig;
195 +                        miga[1] = sej[i];
196 +                        miga[2] = dej[i];
197 +                        return(1);
198 +                }
199 +        }
200          return(0);                              /* not near this edge */
201   }
202  
# Line 193 | Line 206 | get_interp(MIGRATION *miga[3], FVECT invec)
206   {
207          miga[0] = miga[1] = miga[2] = NULL;
208          if (single_plane_incident) {            /* isotropic BSDF? */
209 <                RBFNODE *rbf;                   /* find edge we're on */
210 <                for (rbf = dsf_list; rbf != NULL; rbf = rbf->next) {
211 <                        if (input_orient*rbf->invec[2] < input_orient*invec[2])
212 <                                break;
213 <                        if (rbf->next != NULL &&
214 <                                        input_orient*rbf->next->invec[2] <
215 <                                                        input_orient*invec[2]) {
216 <                                for (miga[0] = rbf->ejl; miga[0] != NULL;
217 <                                                miga[0] = nextedge(rbf,miga[0]))
218 <                                        if (opp_rbf(rbf,miga[0]) == rbf->next) {
219 <                                                double  nf = 1.-rbf->invec[2]*rbf->invec[2];
220 <                                                if (nf > FTINY) {
221 <                                                        nf = sqrt((1.-invec[2]*invec[2])/nf);
222 <                                                        invec[0] = nf*rbf->invec[0];
223 <                                                        invec[1] = nf*rbf->invec[1];
224 <                                                }
225 <                                                return(0);
213 <                                        }
214 <                                break;
209 >            RBFNODE     *rbf;                   /* find edge we're on */
210 >            for (rbf = dsf_list; rbf != NULL; rbf = rbf->next) {
211 >                if (input_orient*rbf->invec[2] < input_orient*invec[2]-FTINY)
212 >                        break;
213 >                if (rbf->next != NULL && input_orient*rbf->next->invec[2] <
214 >                                                input_orient*invec[2]+FTINY) {
215 >                    for (miga[0] = rbf->ejl; miga[0] != NULL;
216 >                                        miga[0] = nextedge(rbf,miga[0]))
217 >                        if (opp_rbf(rbf,miga[0]) == rbf->next) {
218 >                                double  nf = 1. -
219 >                                        rbf->next->invec[2]*rbf->next->invec[2];
220 >                                if (nf > FTINY) {       /* rotate to match */
221 >                                        nf = sqrt((1.-invec[2]*invec[2])/nf);
222 >                                        invec[0] = nf*rbf->next->invec[0];
223 >                                        invec[1] = nf*rbf->next->invec[1];
224 >                                }
225 >                                return(0);      /* rotational symmetry */
226                          }
227 +                    break;
228                  }
229 <                return(-1);                     /* outside range! */
229 >            }
230 >            return(-1);                         /* outside range! */
231          }
232          {                                       /* else use triangle mesh */
233                  int             sym = use_symmetry(invec);
# Line 231 | Line 244 | get_interp(MIGRATION *miga[3], FVECT invec)
244                          exit(1);
245                  }
246                                                  /* identify intersection  */
247 <                if (!in_mesh(miga, emap, nedges, invec, mig_list))
247 >                if (!in_mesh(miga, emap, nedges, invec, mig_list)) {
248 > #ifdef DEBUG
249 >                        fprintf(stderr,
250 >                        "Incident angle (%.1f,%.1f) deg. outside mesh\n",
251 >                                        get_theta180(invec), get_phi360(invec));
252 > #endif
253                          sym = -1;               /* outside mesh */
254 <                else if (miga[1] != NULL &&
254 >                } else if (miga[1] != NULL &&
255                                  (miga[2] == NULL || !order_triangle(miga))) {
256   #ifdef DEBUG
257                          fputs("Munged triangle in get_interp()\n", stderr);
# Line 245 | Line 263 | get_interp(MIGRATION *miga[3], FVECT invec)
263          }
264   }
265  
266 < /* Advect and allocate new RBF along edge */
249 < static RBFNODE *
250 < e_advect_rbf(const MIGRATION *mig, const FVECT invec)
251 < {
252 <        RBFNODE         *rbf;
253 <        int             n, i, j;
254 <        double          t, full_dist;
255 <                                                /* get relative position */
256 <        t = acos(DOT(invec, mig->rbfv[0]->invec));
257 <        if (t < M_PI/grid_res) {                /* near first DSF */
258 <                n = sizeof(RBFNODE) + sizeof(RBFVAL)*(mig->rbfv[0]->nrbf-1);
259 <                rbf = (RBFNODE *)malloc(n);
260 <                if (rbf == NULL)
261 <                        goto memerr;
262 <                memcpy(rbf, mig->rbfv[0], n);   /* just duplicate */
263 <                rbf->next = NULL; rbf->ejl = NULL;
264 <                return(rbf);
265 <        }
266 <        full_dist = acos(DOT(mig->rbfv[0]->invec, mig->rbfv[1]->invec));
267 <        if (t > full_dist-M_PI/grid_res) {      /* near second DSF */
268 <                n = sizeof(RBFNODE) + sizeof(RBFVAL)*(mig->rbfv[1]->nrbf-1);
269 <                rbf = (RBFNODE *)malloc(n);
270 <                if (rbf == NULL)
271 <                        goto memerr;
272 <                memcpy(rbf, mig->rbfv[1], n);   /* just duplicate */
273 <                rbf->next = NULL; rbf->ejl = NULL;
274 <                return(rbf);
275 <        }
276 <        t /= full_dist;
277 <        n = 0;                                  /* count migrating particles */
278 <        for (i = 0; i < mtx_nrows(mig); i++)
279 <            for (j = 0; j < mtx_ncols(mig); j++)
280 <                n += (mtx_coef(mig,i,j) > FTINY);
281 < #ifdef DEBUG
282 <        fprintf(stderr, "Input RBFs have %d, %d nodes -> output has %d\n",
283 <                        mig->rbfv[0]->nrbf, mig->rbfv[1]->nrbf, n);
284 < #endif
285 <        rbf = (RBFNODE *)malloc(sizeof(RBFNODE) + sizeof(RBFVAL)*(n-1));
286 <        if (rbf == NULL)
287 <                goto memerr;
288 <        rbf->next = NULL; rbf->ejl = NULL;
289 <        VCOPY(rbf->invec, invec);
290 <        rbf->nrbf = n;
291 <        rbf->vtotal = 1.-t + t*mig->rbfv[1]->vtotal/mig->rbfv[0]->vtotal;
292 <        n = 0;                                  /* advect RBF lobes */
293 <        for (i = 0; i < mtx_nrows(mig); i++) {
294 <            const RBFVAL        *rbf0i = &mig->rbfv[0]->rbfa[i];
295 <            const float         peak0 = rbf0i->peak;
296 <            const double        rad0 = R2ANG(rbf0i->crad);
297 <            FVECT               v0;
298 <            float               mv;
299 <            ovec_from_pos(v0, rbf0i->gx, rbf0i->gy);
300 <            for (j = 0; j < mtx_ncols(mig); j++)
301 <                if ((mv = mtx_coef(mig,i,j)) > FTINY) {
302 <                        const RBFVAL    *rbf1j = &mig->rbfv[1]->rbfa[j];
303 <                        double          rad1 = R2ANG(rbf1j->crad);
304 <                        FVECT           v;
305 <                        int             pos[2];
306 <                        rbf->rbfa[n].peak = peak0 * mv * rbf->vtotal;
307 <                        rbf->rbfa[n].crad = ANG2R(sqrt(rad0*rad0*(1.-t) +
308 <                                                        rad1*rad1*t));
309 <                        ovec_from_pos(v, rbf1j->gx, rbf1j->gy);
310 <                        geodesic(v, v0, v, t, GEOD_REL);
311 <                        pos_from_vec(pos, v);
312 <                        rbf->rbfa[n].gx = pos[0];
313 <                        rbf->rbfa[n].gy = pos[1];
314 <                        ++n;
315 <                }
316 <        }
317 <        rbf->vtotal *= mig->rbfv[0]->vtotal;    /* turn ratio into actual */
318 <        return(rbf);
319 < memerr:
320 <        fprintf(stderr, "%s: Out of memory in e_advect_rbf()\n", progname);
321 <        exit(1);
322 <        return(NULL);   /* pro forma return */
323 < }
324 <
325 < /* Partially advect between recorded incident angles and allocate new RBF */
266 > /* Advect between recorded incident angles and allocate new RBF */
267   RBFNODE *
268 < advect_rbf(const FVECT invec)
268 > advect_rbf(const FVECT invec, int lobe_lim)
269   {
270 +        double          cthresh = FTINY;
271          FVECT           sivec;
272          MIGRATION       *miga[3];
273          RBFNODE         *rbf;
# Line 338 | Line 280 | advect_rbf(const FVECT invec)
280          VCOPY(sivec, invec);                    /* find triangle/edge */
281          sym = get_interp(miga, sivec);
282          if (sym < 0)                            /* can't interpolate? */
283 <                return(NULL);
283 >                return(def_rbf_spec(invec));
284          if (miga[1] == NULL) {                  /* advect along edge? */
285 <                rbf = e_advect_rbf(miga[0], sivec);
285 >                rbf = e_advect_rbf(miga[0], sivec, lobe_lim);
286                  if (single_plane_incident)
287                          rotate_rbf(rbf, invec);
288                  else
# Line 348 | Line 290 | advect_rbf(const FVECT invec)
290                  return(rbf);
291          }
292   #ifdef DEBUG
293 <        if (miga[0]->rbfv[0] != miga[2]->rbfv[0] |
294 <                        miga[0]->rbfv[1] != miga[1]->rbfv[0] |
295 <                        miga[1]->rbfv[1] != miga[2]->rbfv[1]) {
293 >        if ((miga[0]->rbfv[0] != miga[2]->rbfv[0]) |
294 >                        (miga[0]->rbfv[1] != miga[1]->rbfv[0]) |
295 >                        (miga[1]->rbfv[1] != miga[2]->rbfv[1])) {
296                  fprintf(stderr, "%s: Triangle vertex screw-up!\n", progname);
297                  exit(1);
298          }
# Line 366 | Line 308 | advect_rbf(const FVECT invec)
308          geodesic(v1, miga[0]->rbfv[0]->invec, miga[0]->rbfv[1]->invec,
309                          s, GEOD_REL);
310          t = acos(DOT(v1,sivec)) / acos(DOT(v1,miga[1]->rbfv[1]->invec));
311 + tryagain:
312          n = 0;                                  /* count migrating particles */
313          for (i = 0; i < mtx_nrows(miga[0]); i++)
314              for (j = 0; j < mtx_ncols(miga[0]); j++)
315 <                for (k = (mtx_coef(miga[0],i,j) > FTINY) *
315 >                for (k = (mtx_coef(miga[0],i,j) > cthresh) *
316                                          mtx_ncols(miga[2]); k--; )
317 <                        n += (mtx_coef(miga[2],i,k) > FTINY ||
318 <                                mtx_coef(miga[1],j,k) > FTINY);
317 >                        n += (mtx_coef(miga[2],i,k) > cthresh ||
318 >                                mtx_coef(miga[1],j,k) > cthresh);
319 >                                                /* are we over our limit? */
320 >        if ((lobe_lim > 0) & (n > lobe_lim)) {
321 >                cthresh = cthresh*2. + 10.*FTINY;
322 >                goto tryagain;
323 >        }
324   #ifdef DEBUG
325          fprintf(stderr, "Input RBFs have %d, %d, %d nodes -> output has %d\n",
326                          miga[0]->rbfv[0]->nrbf, miga[0]->rbfv[1]->nrbf,
# Line 399 | Line 347 | advect_rbf(const FVECT invec)
347              for (j = 0; j < mtx_ncols(miga[0]); j++) {
348                  const float     ma = mtx_coef(miga[0],i,j);
349                  const RBFVAL    *rbf1j;
350 <                double          rad1j, srad2;
351 <                if (ma <= FTINY)
350 >                double          srad2;
351 >                if (ma <= cthresh)
352                          continue;
353                  rbf1j = &miga[0]->rbfv[1]->rbfa[j];
354 <                rad1j = R2ANG(rbf1j->crad);
355 <                srad2 = (1.-s)*(1.-t)*rad0i*rad0i + s*(1.-t)*rad1j*rad1j;
354 >                srad2 = R2ANG(rbf1j->crad);
355 >                srad2 = (1.-s)*(1.-t)*rad0i*rad0i + s*(1.-t)*srad2*srad2;
356                  ovec_from_pos(v1, rbf1j->gx, rbf1j->gy);
357                  geodesic(v1, v0, v1, s, GEOD_REL);
358                  for (k = 0; k < mtx_ncols(miga[2]); k++) {
359                      float               mb = mtx_coef(miga[1],j,k);
360                      float               mc = mtx_coef(miga[2],i,k);
361                      const RBFVAL        *rbf2k;
362 <                    double              rad2k;
362 >                    double              rad2;
363                      int                 pos[2];
364 <                    if ((mb <= FTINY) & (mc <= FTINY))
364 >                    if ((mb <= cthresh) & (mc <= cthresh))
365                          continue;
366                      rbf2k = &miga[2]->rbfv[1]->rbfa[k];
367 <                    rbf->rbfa[n].peak = w0i * ma * (mb*mbfact + mc*mcfact);
368 <                    rad2k = R2ANG(rbf2k->crad);
369 <                    rbf->rbfa[n].crad = ANG2R(sqrt(srad2 + t*rad2k*rad2k));
367 >                    rad2 = R2ANG(rbf2k->crad);
368 >                    rad2 = srad2 + t*rad2*rad2;
369 >                    rbf->rbfa[n].peak = w0i * ma * (mb*mbfact + mc*mcfact) *
370 >                                        rad0i*rad0i/rad2;
371 >                    rbf->rbfa[n].crad = ANG2R(sqrt(rad2));
372                      ovec_from_pos(v2, rbf2k->gx, rbf2k->gy);
373                      geodesic(v2, v1, v2, t, GEOD_REL);
374                      pos_from_vec(pos, v2);

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