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root/radiance/ray/src/gen/mkillum2.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/gen/mkillum2.c (file contents):
Revision 1.1 by greg, Tue Jul 23 15:42:42 1991 UTC vs.
Revision 2.32 by greg, Thu Jul 2 04:26:41 2009 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1991 Regents of the University of California */
2 –
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6 –
4   /*
5 < * Routines to do the actual calcultion and output for mkillum
5 > * Routines to do the actual calculation for mkillum
6   */
7  
8 < #include  "mkillum.h"
8 > #include <string.h>
9  
10 + #include  "mkillum.h"
11   #include  "face.h"
14 –
12   #include  "cone.h"
13 + #include  "source.h"
14  
15 + #ifndef NBSDFSAMPS
16 + #define NBSDFSAMPS      256             /* BSDF resampling count */
17 + #endif
18  
19 < printobj(mod, obj)              /* print out an object */
20 < char  *mod;
21 < register OBJREC  *obj;
19 > COLORV *        distarr = NULL;         /* distribution array */
20 > int             distsiz = 0;
21 > COLORV *        direct_discount = NULL; /* amount to take off direct */
22 >
23 >
24 > void
25 > newdist(                        /* allocate & clear distribution array */
26 >        int siz
27 > )
28   {
29 +        if (siz <= 0) {
30 +                if (distsiz > 0)
31 +                        free((void *)distarr);
32 +                distarr = NULL;
33 +                distsiz = 0;
34 +                return;
35 +        }
36 +        if (distsiz < siz) {
37 +                if (distsiz > 0)
38 +                        free((void *)distarr);
39 +                distarr = (COLORV *)malloc(sizeof(COLOR)*siz);
40 +                if (distarr == NULL)
41 +                        error(SYSTEM, "out of memory in newdist");
42 +                distsiz = siz;
43 +        }
44 +        memset(distarr, '\0', sizeof(COLOR)*siz);
45 + }
46 +
47 +
48 + static void
49 + new_discount()                  /* allocate space for direct contrib. record */
50 + {
51 +        if (distsiz <= 0)
52 +                return;
53 +        direct_discount = (COLORV *)calloc(distsiz, sizeof(COLOR));
54 +        if (direct_discount == NULL)
55 +                error(SYSTEM, "out of memory in new_discount");
56 + }
57 +
58 +
59 + static void
60 + done_discount()                 /* clear off direct contrib. record */
61 + {
62 +        if (direct_discount == NULL)
63 +                return;
64 +        free((void *)direct_discount);
65 +        direct_discount = NULL;
66 + }
67 +
68 +
69 + int
70 + process_ray(                    /* process a ray result or report error */
71 +        RAY *r,
72 +        int rv
73 + )
74 + {
75 +        COLORV  *colp;
76 +
77 +        if (rv == 0)                    /* no result ready */
78 +                return(0);
79 +        if (rv < 0)
80 +                error(USER, "ray tracing process died");
81 +        if (r->rno >= distsiz)
82 +                error(INTERNAL, "bad returned index in process_ray");
83 +        multcolor(r->rcol, r->rcoef);   /* in case it's a source ray */
84 +        colp = &distarr[r->rno * 3];
85 +        addcolor(colp, r->rcol);
86 +        if (r->rsrc >= 0 &&             /* remember source contrib. */
87 +                        direct_discount != NULL) {
88 +                colp = &direct_discount[r->rno * 3];
89 +                addcolor(colp, r->rcol);
90 +        }
91 +        return(1);
92 + }
93 +
94 +
95 + void
96 + raysamp(                        /* queue a ray sample */
97 +        int  ndx,
98 +        FVECT  org,
99 +        FVECT  dir
100 + )
101 + {
102 +        RAY     myRay;
103 +        int     rv;
104 +
105 +        if ((ndx < 0) | (ndx >= distsiz))
106 +                error(INTERNAL, "bad index in raysamp");
107 +        VCOPY(myRay.rorg, org);
108 +        VCOPY(myRay.rdir, dir);
109 +        myRay.rmax = .0;
110 +        rayorigin(&myRay, PRIMARY, NULL, NULL);
111 +        myRay.rno = ndx;
112 +                                        /* queue ray, check result */
113 +        process_ray(&myRay, ray_pqueue(&myRay));
114 + }
115 +
116 +
117 + void
118 + srcsamps(                       /* sample sources from this surface position */
119 +        struct illum_args *il,
120 +        FVECT org,
121 +        FVECT nrm,
122 +        MAT4 ixfm
123 + )
124 + {
125 +        int  nalt, nazi;
126 +        SRCINDEX  si;
127 +        RAY  sr;
128 +        FVECT   v;
129 +        double  d;
130 +        int  i, j;
131 +                                                /* get sampling density */
132 +        if (il->sampdens <= 0) {
133 +                nalt = nazi = 1;
134 +        } else {
135 +                i = PI * il->sampdens;
136 +                nalt = sqrt(i/PI) + .5;
137 +                nazi = PI*nalt + .5;
138 +        }
139 +        initsrcindex(&si);                      /* loop over (sub)sources */
140 +        for ( ; ; ) {
141 +                VCOPY(sr.rorg, org);            /* pick side to shoot from */
142 +                if (il->sd != NULL) {
143 +                        int  sn = si.sn;
144 +                        if (si.sp+1 >= si.np) ++sn;
145 +                        if (sn >= nsources) break;
146 +                        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
147 +                                d = DOT(source[sn].sloc, nrm);
148 +                        else {
149 +                                VSUB(v, source[sn].sloc, org);
150 +                                d = DOT(v, nrm);
151 +                        }
152 +                } else
153 +                        d = 1.0;                /* only transmission */
154 +                if (d < 0.0)
155 +                        d = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
156 +                else
157 +                        d = 5.*FTINY;
158 +                for (i = 3; i--; )
159 +                        sr.rorg[i] += d*nrm[i];
160 +                samplendx++;                    /* increment sample counter */
161 +                if (!srcray(&sr, NULL, &si))
162 +                        break;                  /* end of sources */
163 +                                                /* index direction */
164 +                if (ixfm != NULL)
165 +                        multv3(v, sr.rdir, ixfm);
166 +                else
167 +                        VCOPY(v, sr.rdir);
168 +                if (il->sd != NULL) {
169 +                        i = getBSDF_incndx(il->sd, v);
170 +                        if (i < 0)
171 +                                continue;       /* must not be important */
172 +                        sr.rno = i;
173 +                        d = 1.0/getBSDF_incohm(il->sd, i);
174 +                } else {
175 +                        if (v[2] >= -FTINY)
176 +                                continue;       /* only sample transmission */
177 +                        v[0] = -v[0]; v[1] = -v[1]; v[2] = -v[2];
178 +                        sr.rno = flatindex(v, nalt, nazi);
179 +                        d = nalt*nazi*(1./PI) * v[2];
180 +                }
181 +                d *= si.dom;                    /* solid angle correction */
182 +                scalecolor(sr.rcoef, d);
183 +                process_ray(&sr, ray_pqueue(&sr));
184 +        }
185 + }
186 +
187 +
188 + void
189 + rayclean()                      /* finish all pending rays */
190 + {
191 +        RAY     myRay;
192 +
193 +        while (process_ray(&myRay, ray_presult(&myRay, 0)))
194 +                ;
195 + }
196 +
197 +
198 + static void
199 + mkaxes(                 /* compute u and v to go with n */
200 +        FVECT  u,
201 +        FVECT  v,
202 +        FVECT  n
203 + )
204 + {
205          register int  i;
206  
207 <        printf("\n%s %s %s", mod, ofun[obj->otype].funame, obj->oname);
208 <        printf("\n%d", obj->oargs.nsargs);
209 <        for (i = 0; i < obj->oargs.nsargs; i++)
210 <                printf(" %s", obj->oargs.sarg[i]);
211 < #ifdef  IARGS
212 <        printf("\n%d", obj->oargs.niargs);
213 <        for (i = 0; i < obj->oargs.niargs; i++)
214 <                printf(" %d", obj->oargs.iarg[i]);
215 < #else
216 <        printf("\n0");
217 < #endif
218 <        printf("\n%d", obj->oargs.nfargs);
219 <        for (i = 0; i < obj->oargs.nfargs; i++) {
220 <                if (i%3 == 0)
221 <                        putchar('\n');
222 <                printf(" %18.12g", obj->oargs.farg[i]);
207 >        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
208 >        for (i = 0; i < 3; i++)
209 >                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
210 >                        break;
211 >        v[i] = 1.0;
212 >        fcross(u, v, n);
213 >        normalize(u);
214 >        fcross(v, n, u);
215 > }
216 >
217 >
218 > static void
219 > rounddir(               /* compute uniform spherical direction */
220 >        register FVECT  dv,
221 >        double  alt,
222 >        double  azi
223 > )
224 > {
225 >        double  d1, d2;
226 >
227 >        dv[2] = 1. - 2.*alt;
228 >        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
229 >        d2 = 2.*PI * azi;
230 >        dv[0] = d1*cos(d2);
231 >        dv[1] = d1*sin(d2);
232 > }
233 >
234 >
235 > void
236 > flatdir(                /* compute uniform hemispherical direction */
237 >        FVECT  dv,
238 >        double  alt,
239 >        double  azi
240 > )
241 > {
242 >        double  d1, d2;
243 >
244 >        d1 = sqrt(alt);
245 >        d2 = 2.*PI * azi;
246 >        dv[0] = d1*cos(d2);
247 >        dv[1] = d1*sin(d2);
248 >        dv[2] = sqrt(1. - alt);
249 > }
250 >
251 > int
252 > flatindex(              /* compute index for hemispherical direction */
253 >        FVECT   dv,
254 >        int     nalt,
255 >        int     nazi
256 > )
257 > {
258 >        double  d;
259 >        int     i, j;
260 >        
261 >        d = 1.0 - dv[2]*dv[2];
262 >        i = d*nalt;
263 >        d = atan2(dv[1], dv[0]) * (0.5/PI);
264 >        if (d < 0.0) d += 1.0;
265 >        j = d*nazi + 0.5;
266 >        if (j >= nazi) j = 0;
267 >        return(i*nazi + j);
268 > }
269 >
270 >
271 > int
272 > my_default(     /* default illum action */
273 >        OBJREC  *ob,
274 >        struct illum_args  *il,
275 >        char  *nm
276 > )
277 > {
278 >        sprintf(errmsg, "(%s): cannot make illum for %s \"%s\"",
279 >                        nm, ofun[ob->otype].funame, ob->oname);
280 >        error(WARNING, errmsg);
281 >        printobj(il->altmat, ob);
282 >        return(1);
283 > }
284 >
285 >
286 > int
287 > my_face(                /* make an illum face */
288 >        OBJREC  *ob,
289 >        struct illum_args  *il,
290 >        char  *nm
291 > )
292 > {
293 >        int  dim[2];
294 >        int  n, nalt, nazi, alti;
295 >        double  sp[2], r1, r2;
296 >        int  h;
297 >        FVECT  dn, org, dir;
298 >        FVECT  u, v;
299 >        double  ur[2], vr[2];
300 >        MAT4  xfm;
301 >        int  nallow;
302 >        FACE  *fa;
303 >        int  i, j;
304 >                                /* get/check arguments */
305 >        fa = getface(ob);
306 >        if (fa->area == 0.0) {
307 >                freeface(ob);
308 >                return(my_default(ob, il, nm));
309          }
310 <        putchar('\n');
310 >                                /* set up sampling */
311 >        if (il->sd != NULL) {
312 >                if (!getBSDF_xfm(xfm, fa->norm, il->udir)) {
313 >                        objerror(ob, WARNING, "illegal up direction");
314 >                        freeface(ob);
315 >                        return(my_default(ob, il, nm));
316 >                }
317 >                n = il->sd->ninc;
318 >        } else {
319 >                if (il->sampdens <= 0) {
320 >                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
321 >                } else {
322 >                        n = PI * il->sampdens;
323 >                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
324 >                        nazi = PI*nalt + .5;
325 >                }
326 >                n = nazi*nalt;
327 >        }
328 >        newdist(n);
329 >                                /* take first edge >= sqrt(area) */
330 >        for (j = fa->nv-1, i = 0; i < fa->nv; j = i++) {
331 >                u[0] = VERTEX(fa,i)[0] - VERTEX(fa,j)[0];
332 >                u[1] = VERTEX(fa,i)[1] - VERTEX(fa,j)[1];
333 >                u[2] = VERTEX(fa,i)[2] - VERTEX(fa,j)[2];
334 >                if ((r1 = DOT(u,u)) >= fa->area-FTINY)
335 >                        break;
336 >        }
337 >        if (i < fa->nv) {       /* got one! -- let's align our axes */
338 >                r2 = 1.0/sqrt(r1);
339 >                u[0] *= r2; u[1] *= r2; u[2] *= r2;
340 >                fcross(v, fa->norm, u);
341 >        } else                  /* oh well, we'll just have to wing it */
342 >                mkaxes(u, v, fa->norm);
343 >                                /* now, find limits in (u,v) coordinates */
344 >        ur[0] = vr[0] = FHUGE;
345 >        ur[1] = vr[1] = -FHUGE;
346 >        for (i = 0; i < fa->nv; i++) {
347 >                r1 = DOT(VERTEX(fa,i),u);
348 >                if (r1 < ur[0]) ur[0] = r1;
349 >                if (r1 > ur[1]) ur[1] = r1;
350 >                r2 = DOT(VERTEX(fa,i),v);
351 >                if (r2 < vr[0]) vr[0] = r2;
352 >                if (r2 > vr[1]) vr[1] = r2;
353 >        }
354 >        dim[0] = random();
355 >                                /* sample polygon */
356 >        nallow = 5*n*il->nsamps;
357 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
358 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
359 >                                        /* randomize direction */
360 >                    h = ilhash(dim, 2) + i;
361 >                    if (il->sd != NULL) {
362 >                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
363 >                    } else {
364 >                        multisamp(sp, 2, urand(h));
365 >                        alti = dim[1]/nazi;
366 >                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
367 >                        r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
368 >                        flatdir(dn, r1, r2);
369 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
370 >                            dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] -
371 >                                                dn[2]*fa->norm[j];
372 >                    }
373 >                                        /* randomize location */
374 >                    do {
375 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nallow));
376 >                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
377 >                        r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
378 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
379 >                            org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
380 >                                        + fa->offset*fa->norm[j];
381 >                    } while (!inface(org, fa) && nallow-- > 0);
382 >                    if (nallow < 0) {
383 >                        objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
384 >                        rayclean();
385 >                        freeface(ob);
386 >                        return(my_default(ob, il, nm));
387 >                    }
388 >                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, fa->norm) < -FTINY)
389 >                        r1 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
390 >                    else
391 >                        r1 = 5.*FTINY;
392 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
393 >                        org[j] += r1*fa->norm[j];
394 >                                        /* send sample */
395 >                    raysamp(dim[1], org, dir);
396 >                }
397 >                                /* add in direct component? */
398 >        if (!directvis && (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL)) {
399 >                MAT4    ixfm;
400 >                if (il->sd == NULL) {
401 >                        for (i = 3; i--; ) {
402 >                                ixfm[i][0] = u[i];
403 >                                ixfm[i][1] = v[i];
404 >                                ixfm[i][2] = fa->norm[i];
405 >                                ixfm[i][3] = 0.;
406 >                        }
407 >                        ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
408 >                        ixfm[3][3] = 1.;
409 >                } else {
410 >                        if (!invmat4(ixfm, xfm))
411 >                                objerror(ob, INTERNAL,
412 >                                        "cannot invert BSDF transform");
413 >                        if (!(il->flags & IL_LIGHT))
414 >                                new_discount();
415 >                }
416 >                dim[0] = random();
417 >                nallow = 10*il->nsamps;
418 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
419 >                                        /* randomize location */
420 >                    h = dim[0] + samplendx++;
421 >                    do {
422 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+nallow));
423 >                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
424 >                        r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
425 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
426 >                            org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
427 >                                        + fa->offset*fa->norm[j];
428 >                    } while (!inface(org, fa) && nallow-- > 0);
429 >                    if (nallow < 0) {
430 >                        objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
431 >                        rayclean();
432 >                        freeface(ob);
433 >                        return(my_default(ob, il, nm));
434 >                    }
435 >                                        /* sample source rays */
436 >                    srcsamps(il, org, fa->norm, ixfm);
437 >                }
438 >        }
439 >                                /* wait for all rays to finish */
440 >        rayclean();
441 >        if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
442 >                nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
443 >                nazi = PI*nalt + .5;
444 >                redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, fa->norm, xfm);
445 >                done_discount();
446 >                if (!il->sampdens)
447 >                        il->sampdens = nalt*nazi/PI + .999;
448 >        }
449 >                                /* write out the face and its distribution */
450 >        if (average(il, distarr, n)) {
451 >                if (il->sampdens > 0)
452 >                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, fa->norm);
453 >                illumout(il, ob);
454 >        } else
455 >                printobj(il->altmat, ob);
456 >                                /* clean up */
457 >        freeface(ob);
458 >        return(0);
459   }
460  
461  
462 < mkillum(ob, il, rt)             /* make an illum object */
463 < OBJREC  *ob;
464 < struct illum_args  *il;
465 < struct rtproc  *rt;
462 > int
463 > my_sphere(      /* make an illum sphere */
464 >        register OBJREC  *ob,
465 >        struct illum_args  *il,
466 >        char  *nm
467 > )
468   {
469 +        int  dim[3];
470 +        int  n, nalt, nazi;
471 +        double  sp[4], r1, r2, r3;
472 +        FVECT  org, dir;
473 +        FVECT  u, v;
474 +        register int  i, j;
475 +                                /* check arguments */
476 +        if (ob->oargs.nfargs != 4)
477 +                objerror(ob, USER, "bad # of arguments");
478 +                                /* set up sampling */
479 +        if (il->sampdens <= 0)
480 +                nalt = nazi = 1;
481 +        else {
482 +                n = 4.*PI * il->sampdens;
483 +                nalt = sqrt(2./PI*n) + .5;
484 +                nazi = PI/2.*nalt + .5;
485 +        }
486 +        if (il->sd != NULL)
487 +                objerror(ob, WARNING, "BSDF ignored");
488 +        n = nalt*nazi;
489 +        newdist(n);
490 +        dim[0] = random();
491 +                                /* sample sphere */
492 +        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
493 +            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
494 +                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
495 +                                        /* next sample point */
496 +                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
497 +                                        /* random direction */
498 +                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
499 +                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
500 +                    rounddir(dir, r1, r2);
501 +                                        /* random location */
502 +                    mkaxes(u, v, dir);          /* yuck! */
503 +                    r3 = sqrt(sp[2]);
504 +                    r2 = 2.*PI*sp[3];
505 +                    r1 = r3*ob->oargs.farg[3]*cos(r2);
506 +                    r2 = r3*ob->oargs.farg[3]*sin(r2);
507 +                    r3 = ob->oargs.farg[3]*sqrt(1.01-r3*r3);
508 +                    for (j = 0; j < 3; j++) {
509 +                        org[j] = ob->oargs.farg[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
510 +                                        r3*dir[j];
511 +                        dir[j] = -dir[j];
512 +                    }
513 +                                        /* send sample */
514 +                    raysamp(dim[1]*nazi+dim[2], org, dir);
515 +                }
516 +                                /* wait for all rays to finish */
517 +        rayclean();
518 +                                /* write out the sphere and its distribution */
519 +        if (average(il, distarr, n)) {
520 +                if (il->sampdens > 0)
521 +                        roundout(il, distarr, nalt, nazi);
522 +                else
523 +                        objerror(ob, WARNING, "diffuse distribution");
524 +                illumout(il, ob);
525 +        } else
526 +                printobj(il->altmat, ob);
527 +                                /* clean up */
528 +        return(1);
529 + }
530 +
531 +
532 + int
533 + my_ring(                /* make an illum ring */
534 +        OBJREC  *ob,
535 +        struct illum_args  *il,
536 +        char  *nm
537 + )
538 + {
539 +        int  dim[2];
540 +        int  n, nalt, nazi, alti;
541 +        double  sp[2], r1, r2, r3;
542 +        int  h;
543 +        FVECT  dn, org, dir;
544 +        FVECT  u, v;
545 +        MAT4  xfm;
546 +        CONE  *co;
547 +        int  i, j;
548 +                                /* get/check arguments */
549 +        co = getcone(ob, 0);
550 +                                /* set up sampling */
551 +        if (il->sd != NULL) {
552 +                if (!getBSDF_xfm(xfm, co->ad, il->udir)) {
553 +                        objerror(ob, WARNING, "illegal up direction");
554 +                        freecone(ob);
555 +                        return(my_default(ob, il, nm));
556 +                }
557 +                n = il->sd->ninc;
558 +        } else {
559 +                if (il->sampdens <= 0) {
560 +                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
561 +                } else {
562 +                        n = PI * il->sampdens;
563 +                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
564 +                        nazi = PI*nalt + .5;
565 +                }
566 +                n = nazi*nalt;
567 +        }
568 +        newdist(n);
569 +        mkaxes(u, v, co->ad);
570 +        dim[0] = random();
571 +                                /* sample disk */
572 +        for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
573 +                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
574 +                                        /* next sample point */
575 +                    h = ilhash(dim,2) + i;
576 +                                        /* randomize direction */
577 +                    if (il->sd != NULL) {
578 +                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
579 +                    } else {
580 +                        multisamp(sp, 2, urand(h));
581 +                        alti = dim[1]/nazi;
582 +                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
583 +                        r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
584 +                        flatdir(dn, r1, r2);
585 +                        for (j = 0; j < 3; j++)
586 +                                dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
587 +                    }
588 +                                        /* randomize location */
589 +                    multisamp(sp, 2, urand(h+8371));
590 +                    r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
591 +                            sp[0]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
592 +                    r2 = 2.*PI*sp[1];
593 +                    r1 = r3*cos(r2);
594 +                    r2 = r3*sin(r2);
595 +                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, co->ad) < -FTINY)
596 +                        r3 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
597 +                    else
598 +                        r3 = 5.*FTINY;
599 +                    for (j = 0; j < 3; j++)
600 +                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
601 +                                                r3*co->ad[j];
602 +                                        /* send sample */
603 +                    raysamp(dim[1], org, dir);
604 +                }
605 +                                /* add in direct component? */
606 +        if (!directvis && (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL)) {
607 +                MAT4    ixfm;
608 +                if (il->sd == NULL) {
609 +                        for (i = 3; i--; ) {
610 +                                ixfm[i][0] = u[i];
611 +                                ixfm[i][1] = v[i];
612 +                                ixfm[i][2] = co->ad[i];
613 +                                ixfm[i][3] = 0.;
614 +                        }
615 +                        ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
616 +                        ixfm[3][3] = 1.;
617 +                } else {
618 +                        if (!invmat4(ixfm, xfm))
619 +                                objerror(ob, INTERNAL,
620 +                                        "cannot invert BSDF transform");
621 +                        if (!(il->flags & IL_LIGHT))
622 +                                new_discount();
623 +                }
624 +                dim[0] = random();
625 +                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
626 +                                        /* randomize location */
627 +                    h = dim[0] + samplendx++;
628 +                    multisamp(sp, 2, urand(h));
629 +                    r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
630 +                            sp[0]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
631 +                    r2 = 2.*PI*sp[1];
632 +                    r1 = r3*cos(r2);
633 +                    r2 = r3*sin(r2);
634 +                    for (j = 0; j < 3; j++)
635 +                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j];
636 +                                        /* sample source rays */
637 +                    srcsamps(il, org, co->ad, ixfm);
638 +                }
639 +        }
640 +                                /* wait for all rays to finish */
641 +        rayclean();
642 +        if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
643 +                nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
644 +                nazi = PI*nalt + .5;
645 +                redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, co->ad, xfm);
646 +                done_discount();
647 +                if (!il->sampdens)
648 +                        il->sampdens = nalt*nazi/PI + .999;
649 +        }
650 +                                /* write out the ring and its distribution */
651 +        if (average(il, distarr, n)) {
652 +                if (il->sampdens > 0)
653 +                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, co->ad);
654 +                illumout(il, ob);
655 +        } else
656 +                printobj(il->altmat, ob);
657 +                                /* clean up */
658 +        freecone(ob);
659 +        return(1);
660 + }
661 +
662 +
663 + void
664 + redistribute(           /* pass distarr ray sums through BSDF */
665 +        struct BSDF_data *b,
666 +        int nalt,
667 +        int nazi,
668 +        FVECT u,
669 +        FVECT v,
670 +        FVECT w,
671 +        MAT4 xm
672 + )
673 + {
674 +        int     nout = 0;
675 +        MAT4    mymat, inmat;
676 +        COLORV  *idist;
677 +        COLORV  *cp;
678 +        FVECT   dv;
679 +        double  wt;
680 +        int     i, j, k, c, o;
681 +        COLOR   col, cinc;
682 +                                        /* copy incoming distribution */
683 +        if (b->ninc > distsiz)
684 +                error(INTERNAL, "error 1 in redistribute");
685 +        idist = (COLORV *)malloc(sizeof(COLOR)*b->ninc);
686 +        if (idist == NULL)
687 +                error(SYSTEM, "out of memory in redistribute");
688 +        memcpy(idist, distarr, sizeof(COLOR)*b->ninc);
689 +                                        /* compose direction transform */
690 +        for (i = 3; i--; ) {
691 +                mymat[i][0] = u[i];
692 +                mymat[i][1] = v[i];
693 +                mymat[i][2] = w[i];
694 +                mymat[i][3] = 0.;
695 +        }
696 +        mymat[3][0] = mymat[3][1] = mymat[3][2] = 0.;
697 +        mymat[3][3] = 1.;
698 +        if (xm != NULL)
699 +                multmat4(mymat, xm, mymat);
700 +        for (i = 3; i--; ) {            /* make sure it's normalized */
701 +                wt = 1./sqrt(   mymat[0][i]*mymat[0][i] +
702 +                                mymat[1][i]*mymat[1][i] +
703 +                                mymat[2][i]*mymat[2][i] );
704 +                for (j = 3; j--; )
705 +                        mymat[j][i] *= wt;
706 +        }
707 +        if (!invmat4(inmat, mymat))     /* need inverse as well */
708 +                error(INTERNAL, "cannot invert BSDF transform");
709 +        newdist(nalt*nazi);             /* resample distribution */
710 +        for (i = b->ninc; i--; ) {
711 +                int     direct_out = -1;
712 +                COLOR   cdir;
713 +                getBSDF_incvec(dv, b, i);       /* compute incident irrad. */
714 +                multv3(dv, dv, mymat);
715 +                if (dv[2] < 0.0) {
716 +                        dv[0] = -dv[0]; dv[1] = -dv[1]; dv[2] = -dv[2];
717 +                        direct_out += (direct_discount != NULL);
718 +                }
719 +                wt = getBSDF_incohm(b, i);
720 +                wt *= dv[2];                    /* solid_angle*cosine(theta) */
721 +                cp = &idist[3*i];
722 +                copycolor(cinc, cp);
723 +                scalecolor(cinc, wt);
724 +                if (!direct_out) {              /* discount direct contr. */
725 +                        cp = &direct_discount[3*i];
726 +                        copycolor(cdir, cp);
727 +                        scalecolor(cdir, -wt);
728 +                        direct_out = flatindex(dv, nalt, nazi);
729 +                }
730 +                for (k = nalt; k--; )           /* loop over distribution */
731 +                  for (j = nazi; j--; ) {
732 +                    int rstart = random();
733 +                    for (c = NBSDFSAMPS; c--; ) {
734 +                        double  sp[2];
735 +                        multisamp(sp, 2, urand(rstart+c));
736 +                        flatdir(dv, (k + sp[0])/nalt,
737 +                                        (j + .5 - sp[1])/nazi);
738 +                        multv3(dv, dv, inmat);
739 +                                                /* evaluate BSDF @ outgoing */
740 +                        o = getBSDF_outndx(b, dv);
741 +                        if (o < 0) {
742 +                                nout++;
743 +                                continue;
744 +                        }
745 +                        wt = BSDF_value(b, i, o) * (1./NBSDFSAMPS);
746 +                        copycolor(col, cinc);
747 +                        o = k*nazi + j;
748 +                        if (o == direct_out)
749 +                                addcolor(col, cdir);    /* minus direct */
750 +                        scalecolor(col, wt);
751 +                        cp = &distarr[3*o];
752 +                        addcolor(cp, col);      /* sum into distribution */
753 +                    }
754 +                  }
755 +        }
756 +        free(idist);                    /* free temp space */
757 +        if (nout) {
758 +                sprintf(errmsg, "missing %.1f%% of BSDF directions",
759 +                                100.*nout/(b->ninc*nalt*nazi*NBSDFSAMPS));
760 +                error(WARNING, errmsg);
761 +        }
762   }

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