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

Comparing ray/src/gen/mkillum2.c (file contents):
Revision 1.5 by greg, Thu Jul 25 10:59:07 1991 UTC vs.
Revision 2.27 by greg, Wed Dec 12 05:09:58 2007 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 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  
17 – #include  "random.h"
15  
16 + COLORV *        distarr = NULL;         /* distribution array */
17 + int             distsiz = 0;
18  
19 < o_default(ob, il, rt, nm)       /* default illum action */
20 < OBJREC  *ob;
21 < struct illum_args  *il;
22 < struct rtproc  *rt;
23 < char  *nm;
19 >
20 > void
21 > newdist(                        /* allocate & clear distribution array */
22 >        int siz
23 > )
24   {
25 +        if (siz <= 0) {
26 +                if (distsiz > 0)
27 +                        free((void *)distarr);
28 +                distarr = NULL;
29 +                distsiz = 0;
30 +                return;
31 +        }
32 +        if (distsiz < siz) {
33 +                if (distsiz > 0)
34 +                        free((void *)distarr);
35 +                distarr = (COLORV *)malloc(sizeof(COLOR)*siz);
36 +                if (distarr == NULL)
37 +                        error(SYSTEM, "out of memory in newdist");
38 +                distsiz = siz;
39 +        }
40 +        memset(distarr, '\0', sizeof(COLOR)*siz);
41 + }
42 +
43 +
44 + int
45 + process_ray(                    /* process a ray result or report error */
46 +        RAY *r,
47 +        int rv
48 + )
49 + {
50 +        COLORV  *colp;
51 +
52 +        if (rv == 0)                    /* no result ready */
53 +                return(0);
54 +        if (rv < 0)
55 +                error(USER, "ray tracing process died");
56 +        if (r->rno >= distsiz)
57 +                error(INTERNAL, "bad returned index in process_ray");
58 +        multcolor(r->rcol, r->rcoef);   /* in case it's a source ray */
59 +        colp = &distarr[r->rno * 3];
60 +        addcolor(colp, r->rcol);
61 +        return(1);
62 + }
63 +
64 +
65 + void
66 + raysamp(                        /* queue a ray sample */
67 +        int  ndx,
68 +        FVECT  org,
69 +        FVECT  dir
70 + )
71 + {
72 +        RAY     myRay;
73 +        int     rv;
74 +
75 +        if ((ndx < 0) | (ndx >= distsiz))
76 +                error(INTERNAL, "bad index in raysamp");
77 +        VCOPY(myRay.rorg, org);
78 +        VCOPY(myRay.rdir, dir);
79 +        myRay.rmax = .0;
80 +        rayorigin(&myRay, PRIMARY, NULL, NULL);
81 +        myRay.rno = ndx;
82 +                                        /* queue ray, check result */
83 +        process_ray(&myRay, ray_pqueue(&myRay));
84 + }
85 +
86 +
87 + void
88 + srcsamps(                       /* sample sources from this surface position */
89 +        struct illum_args *il,
90 +        FVECT org,
91 +        FVECT nrm,
92 +        MAT4 ixfm
93 + )
94 + {
95 +        int  nalt, nazi;
96 +        SRCINDEX  si;
97 +        RAY  sr;
98 +        FVECT   v;
99 +        double  d;
100 +        int  i, j;
101 +                                                /* get sampling density */
102 +        if (il->sampdens <= 0) {
103 +                nalt = nazi = 1;
104 +        } else {
105 +                i = PI * il->sampdens;
106 +                nalt = sqrt(i/PI) + .5;
107 +                nazi = PI*nalt + .5;
108 +        }
109 +        initsrcindex(&si);                      /* loop over (sub)sources */
110 +        for ( ; ; ) {
111 +                VCOPY(sr.rorg, org);            /* pick side to shoot from */
112 +                if (il->sd != NULL) {
113 +                        int  sn = si.sn;
114 +                        if (si.sp+1 >= si.np) ++sn;
115 +                        if (sn >= nsources) break;
116 +                        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
117 +                                d = DOT(source[sn].sloc, nrm);
118 +                        else {
119 +                                VSUB(v, source[sn].sloc, org);
120 +                                d = DOT(v, nrm);
121 +                        }
122 +                } else
123 +                        d = 1.0;                /* only transmission */
124 +                if (d < 0.0)
125 +                        d = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
126 +                else
127 +                        d = 5.*FTINY;
128 +                for (i = 3; i--; )
129 +                        sr.rorg[i] += d*nrm[i];
130 +                if (!srcray(&sr, NULL, &si))
131 +                        break;                  /* end of sources */
132 +                                                /* index direction */
133 +                if (ixfm != NULL)
134 +                        multv3(v, sr.rdir, ixfm);
135 +                else
136 +                        VCOPY(v, sr.rdir);
137 +                if (il->sd != NULL) {
138 +                        i = getBSDF_incndx(il->sd, v);
139 +                        if (i < 0)
140 +                                continue;       /* must not be important */
141 +                        sr.rno = i;
142 +                        d = 1.0/getBSDF_incohm(il->sd, i);
143 +                } else {
144 +                        if (v[2] >= -FTINY)
145 +                                continue;       /* only sample transmission */
146 +                        d = 1.0 - v[2]*v[2];
147 +                        i = d*nalt;
148 +                        d = atan2(-v[1], -v[0])/(2.*PI);
149 +                        if (d < 0.0) d += 1.0;
150 +                        j = d*nazi + 0.5;
151 +                        if (j >= nazi) j = 0;
152 +                        sr.rno = i*nazi + j;
153 +                        d = nalt*nazi/PI * -v[2];
154 +                }
155 +                d *= si.dom;                    /* solid angle correction */
156 +                scalecolor(sr.rcoef, d);
157 +                process_ray(&sr, ray_pqueue(&sr));
158 +        }
159 + }
160 +
161 +
162 + void
163 + rayclean()                      /* finish all pending rays */
164 + {
165 +        RAY     myRay;
166 +
167 +        while (process_ray(&myRay, ray_presult(&myRay, 0)))
168 +                ;
169 + }
170 +
171 +
172 + static void
173 + mkaxes(                 /* compute u and v to go with n */
174 +        FVECT  u,
175 +        FVECT  v,
176 +        FVECT  n
177 + )
178 + {
179 +        register int  i;
180 +
181 +        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
182 +        for (i = 0; i < 3; i++)
183 +                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
184 +                        break;
185 +        v[i] = 1.0;
186 +        fcross(u, v, n);
187 +        normalize(u);
188 +        fcross(v, n, u);
189 + }
190 +
191 +
192 + static void
193 + rounddir(               /* compute uniform spherical direction */
194 +        register FVECT  dv,
195 +        double  alt,
196 +        double  azi
197 + )
198 + {
199 +        double  d1, d2;
200 +
201 +        dv[2] = 1. - 2.*alt;
202 +        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
203 +        d2 = 2.*PI * azi;
204 +        dv[0] = d1*cos(d2);
205 +        dv[1] = d1*sin(d2);
206 + }
207 +
208 +
209 + void
210 + flatdir(                /* compute uniform hemispherical direction */
211 +        FVECT  dv,
212 +        double  alt,
213 +        double  azi
214 + )
215 + {
216 +        double  d1, d2;
217 +
218 +        d1 = sqrt(alt);
219 +        d2 = 2.*PI * azi;
220 +        dv[0] = d1*cos(d2);
221 +        dv[1] = d1*sin(d2);
222 +        dv[2] = sqrt(1. - alt);
223 + }
224 +
225 +
226 + int
227 + my_default(     /* default illum action */
228 +        OBJREC  *ob,
229 +        struct illum_args  *il,
230 +        char  *nm
231 + )
232 + {
233          sprintf(errmsg, "(%s): cannot make illum for %s \"%s\"",
234                          nm, ofun[ob->otype].funame, ob->oname);
235          error(WARNING, errmsg);
236 <        if (!(il->flags & IL_LIGHT))
237 <                printobj(il->altmat, ob);
236 >        printobj(il->altmat, ob);
237 >        return(1);
238   }
239  
240  
241 < o_face(ob, il, rt, nm)          /* make an illum face */
242 < OBJREC  *ob;
243 < struct illum_args  *il;
244 < struct rtproc  *rt;
245 < char  *nm;
241 > int
242 > my_face(                /* make an illum face */
243 >        OBJREC  *ob,
244 >        struct illum_args  *il,
245 >        char  *nm
246 > )
247   {
248 < #define MAXMISS         (5*n*il->nsamps)
249 <        int  dim[4];
250 <        int  n, nalt, nazi;
251 <        float  *distarr;
44 <        double  r1, r2;
248 >        int  dim[2];
249 >        int  n, nalt, nazi, alti;
250 >        double  sp[2], r1, r2;
251 >        int  h;
252          FVECT  dn, org, dir;
253          FVECT  u, v;
254          double  ur[2], vr[2];
255 <        int  nmisses;
256 <        register FACE  *fa;
257 <        register int  i, j;
255 >        MAT4  xfm;
256 >        int  nallow;
257 >        FACE  *fa;
258 >        int  i, j;
259                                  /* get/check arguments */
260          fa = getface(ob);
261          if (fa->area == 0.0) {
262                  freeface(ob);
263 <                o_default(ob, il, rt, nm);
56 <                return;
263 >                return(my_default(ob, il, nm));
264          }
265                                  /* set up sampling */
266 <        n = PI * il->sampdens;
267 <        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
268 <        nazi = PI*nalt + .5;
269 <        n = nalt*nazi;
270 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
271 <        if (distarr == NULL)
272 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_face");
273 <        mkaxes(u, v, fa->norm);
266 >        if (il->sd != NULL) {
267 >                if (!getBSDF_xfm(xfm, fa->norm, il->udir)) {
268 >                        objerror(ob, WARNING, "illegal up direction");
269 >                        freeface(ob);
270 >                        return(my_default(ob, il, nm));
271 >                }
272 >                n = il->sd->ninc;
273 >        } else {
274 >                if (il->sampdens <= 0) {
275 >                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
276 >                } else {
277 >                        n = PI * il->sampdens;
278 >                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
279 >                        nazi = PI*nalt + .5;
280 >                }
281 >                n = nazi*nalt;
282 >        }
283 >        newdist(n);
284 >                                /* take first edge >= sqrt(area) */
285 >        for (j = fa->nv-1, i = 0; i < fa->nv; j = i++) {
286 >                u[0] = VERTEX(fa,i)[0] - VERTEX(fa,j)[0];
287 >                u[1] = VERTEX(fa,i)[1] - VERTEX(fa,j)[1];
288 >                u[2] = VERTEX(fa,i)[2] - VERTEX(fa,j)[2];
289 >                if ((r1 = DOT(u,u)) >= fa->area-FTINY)
290 >                        break;
291 >        }
292 >        if (i < fa->nv) {       /* got one! -- let's align our axes */
293 >                r2 = 1.0/sqrt(r1);
294 >                u[0] *= r2; u[1] *= r2; u[2] *= r2;
295 >                fcross(v, fa->norm, u);
296 >        } else                  /* oh well, we'll just have to wing it */
297 >                mkaxes(u, v, fa->norm);
298 >                                /* now, find limits in (u,v) coordinates */
299          ur[0] = vr[0] = FHUGE;
300          ur[1] = vr[1] = -FHUGE;
301          for (i = 0; i < fa->nv; i++) {
# Line 76 | Line 308 | char  *nm;
308          }
309          dim[0] = random();
310                                  /* sample polygon */
311 <        nmisses = 0;
312 <        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
81 <            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
311 >        nallow = 5*n*il->nsamps;
312 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
313                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
314 <                                        /* random direction */
315 <                    dim[3] = 1;
316 <                    r1 = (dim[1]+urand(urind(ilhash(dim,4),i)))/nalt;
317 <                    dim[3] = 2;
318 <                    r2 = (dim[2]+urand(urind(ilhash(dim,4),i)))/nazi;
319 <                    flatdir(dn, r1, r2);
320 <                    for (j = 0; j < 3; j++)
321 <                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*fa->norm[j];
322 <                                        /* random location */
314 >                                        /* randomize direction */
315 >                    h = ilhash(dim, 2) + i;
316 >                    if (il->sd != NULL) {
317 >                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
318 >                    } else {
319 >                        multisamp(sp, 2, urand(h));
320 >                        alti = dim[1]/nazi;
321 >                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
322 >                        r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
323 >                        flatdir(dn, r1, r2);
324 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
325 >                            dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] -
326 >                                                dn[2]*fa->norm[j];
327 >                    }
328 >                                        /* randomize location */
329                      do {
330 <                        dim[3] = 3;
331 <                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) *
332 <                                        urand(urind(ilhash(dim,4),i+nmisses));
96 <                        dim[3] = 4;
97 <                        r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) *
98 <                                        urand(urind(ilhash(dim,4),i+nmisses));
330 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nallow));
331 >                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
332 >                        r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
333                          for (j = 0; j < 3; j++)
334                              org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
335                                          + fa->offset*fa->norm[j];
336 <                    } while (!inface(org, fa) && nmisses++ < MAXMISS);
337 <                    if (nmisses > MAXMISS) {
336 >                    } while (!inface(org, fa) && nallow-- > 0);
337 >                    if (nallow < 0) {
338                          objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
339 <                        rt->nrays = 0;
339 >                        rayclean();
340                          freeface(ob);
341 <                        free((char *)distarr);
108 <                        o_default(ob, il, rt, nm);
109 <                        return;
341 >                        return(my_default(ob, il, nm));
342                      }
343 +                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, fa->norm) < -FTINY)
344 +                        r1 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
345 +                    else
346 +                        r1 = 5.*FTINY;
347                      for (j = 0; j < 3; j++)
348 <                        org[j] += .001*fa->norm[j];
348 >                        org[j] += r1*fa->norm[j];
349                                          /* send sample */
350 <                    raysamp(distarr+dim[1]*nazi+dim[2], org, dir, rt);
350 >                    raysamp(dim[1], org, dir);
351                  }
352 <        rayflush(rt);
353 <                                /* write out the face w/ distribution */
354 <        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, fa->norm);
355 <        illumout(il, ob);
352 >                                /* add in direct component? */
353 >        if (!directvis && il->flags & IL_LIGHT) {
354 >                MAT4    ixfm;
355 >                if (il->sd == NULL) {
356 >                        for (i = 3; i--; ) {
357 >                                ixfm[i][0] = u[i];
358 >                                ixfm[i][1] = v[i];
359 >                                ixfm[i][2] = fa->norm[i];
360 >                                ixfm[i][3] = 0.;
361 >                        }
362 >                        ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
363 >                        ixfm[3][3] = 1.;
364 >                } else if (!invmat4(ixfm, xfm))
365 >                        objerror(ob, INTERNAL, "cannot invert BSDF transform");
366 >                dim[0] = random();
367 >                nallow = 10*il->nsamps;
368 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
369 >                                        /* randomize location */
370 >                    h = dim[0] + samplendx++;
371 >                    do {
372 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+nallow));
373 >                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
374 >                        r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
375 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
376 >                            org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
377 >                                        + fa->offset*fa->norm[j];
378 >                    } while (!inface(org, fa) && nallow-- > 0);
379 >                    if (nallow < 0) {
380 >                        objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
381 >                        rayclean();
382 >                        freeface(ob);
383 >                        return(my_default(ob, il, nm));
384 >                    }
385 >                                        /* sample source rays */
386 >                    srcsamps(il, org, fa->norm, ixfm);
387 >                }
388 >        }
389 >                                /* wait for all rays to finish */
390 >        rayclean();
391 >        if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
392 >                nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
393 >                nazi = PI*nalt + .5;
394 >                redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, fa->norm, xfm);
395 >                il->sampdens = nalt*nazi/PI + .5;
396 >        }
397 >                                /* write out the face and its distribution */
398 >        if (average(il, distarr, n)) {
399 >                if (il->sampdens > 0)
400 >                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, fa->norm);
401 >                illumout(il, ob);
402 >        } else
403 >                printobj(il->altmat, ob);
404                                  /* clean up */
405          freeface(ob);
406 <        free((char *)distarr);
123 < #undef MAXMISS
406 >        return(0);
407   }
408  
409  
410 < o_sphere(ob, il, rt, nm)        /* make an illum sphere */
411 < register OBJREC  *ob;
412 < struct illum_args  *il;
413 < struct rtproc  *rt;
414 < char  *nm;
410 > int
411 > my_sphere(      /* make an illum sphere */
412 >        register OBJREC  *ob,
413 >        struct illum_args  *il,
414 >        char  *nm
415 > )
416   {
417 <        int  dim[4];
417 >        int  dim[3];
418          int  n, nalt, nazi;
419 <        float  *distarr;
136 <        double  r1, r2, r3;
419 >        double  sp[4], r1, r2, r3;
420          FVECT  org, dir;
421          FVECT  u, v;
422          register int  i, j;
# Line 141 | Line 424 | char  *nm;
424          if (ob->oargs.nfargs != 4)
425                  objerror(ob, USER, "bad # of arguments");
426                                  /* set up sampling */
427 <        n = 4.*PI * il->sampdens;
428 <        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
429 <        nazi = PI*nalt + .5;
427 >        if (il->sampdens <= 0)
428 >                nalt = nazi = 1;
429 >        else {
430 >                n = 4.*PI * il->sampdens;
431 >                nalt = sqrt(2./PI*n) + .5;
432 >                nazi = PI/2.*nalt + .5;
433 >        }
434 >        if (il->sd != NULL)
435 >                objerror(ob, WARNING, "BSDF ignored");
436          n = nalt*nazi;
437 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
149 <        if (distarr == NULL)
150 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_sphere");
437 >        newdist(n);
438          dim[0] = random();
439                                  /* sample sphere */
440          for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
441 <            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++) {
155 <                if (il->nsamps > 2 && nazi > 20) {
156 <                    rounddir(dir, (dim[1]+.5)/nalt, (dim[2]+.5)/nazi);
157 <                    mkaxes(u, v, dir);
158 <                }
441 >            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
442                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
443 +                                        /* next sample point */
444 +                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
445                                          /* random direction */
446 <                    dim[3] = 1;
447 <                    r1 = (dim[1]+urand(urind(ilhash(dim,4),i)))/nalt;
163 <                    dim[3] = 2;
164 <                    r2 = (dim[2]+urand(urind(ilhash(dim,4),i)))/nazi;
446 >                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
447 >                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
448                      rounddir(dir, r1, r2);
449                                          /* random location */
450 <                    if (il->nsamps <= 2 || nazi <= 20)
451 <                        mkaxes(u, v, dir);              /* yuck! */
452 <                    dim[3] = 3;
170 <                    r3 = sqrt(urand(urind(ilhash(dim,4),i)));
171 <                    dim[3] = 4;
172 <                    r2 = 2.*PI*urand(urind(ilhash(dim,4),i));
450 >                    mkaxes(u, v, dir);          /* yuck! */
451 >                    r3 = sqrt(sp[2]);
452 >                    r2 = 2.*PI*sp[3];
453                      r1 = r3*ob->oargs.farg[3]*cos(r2);
454                      r2 = r3*ob->oargs.farg[3]*sin(r2);
455                      r3 = ob->oargs.farg[3]*sqrt(1.01-r3*r3);
# Line 179 | Line 459 | char  *nm;
459                          dir[j] = -dir[j];
460                      }
461                                          /* send sample */
462 <                    raysamp(distarr+dim[1]*nazi+dim[2], org, dir, rt);
462 >                    raysamp(dim[1]*nazi+dim[2], org, dir);
463                  }
464 <            }
465 <        rayflush(rt);
466 <                                /* write out the sphere w/ distribution */
467 <        roundout(il, distarr, nalt, nazi);
468 <        illumout(il, ob);
464 >                                /* wait for all rays to finish */
465 >        rayclean();
466 >                                /* write out the sphere and its distribution */
467 >        if (average(il, distarr, n)) {
468 >                if (il->sampdens > 0)
469 >                        roundout(il, distarr, nalt, nazi);
470 >                else
471 >                        objerror(ob, WARNING, "diffuse distribution");
472 >                illumout(il, ob);
473 >        } else
474 >                printobj(il->altmat, ob);
475                                  /* clean up */
476 <        free((char *)distarr);
476 >        return(1);
477   }
478  
479  
480 < o_ring(ob, il, rt, nm)          /* make an illum ring */
481 < OBJREC  *ob;
482 < struct illum_args  *il;
483 < struct rtproc  *rt;
484 < char  *nm;
480 > int
481 > my_ring(                /* make an illum ring */
482 >        OBJREC  *ob,
483 >        struct illum_args  *il,
484 >        char  *nm
485 > )
486   {
487 <        int  dim[4];
488 <        int  n, nalt, nazi;
489 <        float  *distarr;
490 <        double  r1, r2, r3;
487 >        int  dim[2];
488 >        int  n, nalt, nazi, alti;
489 >        double  sp[2], r1, r2, r3;
490 >        int  h;
491          FVECT  dn, org, dir;
492          FVECT  u, v;
493 <        register CONE  *co;
494 <        register int  i, j;
493 >        MAT4  xfm;
494 >        CONE  *co;
495 >        int  i, j;
496                                  /* get/check arguments */
497          co = getcone(ob, 0);
498                                  /* set up sampling */
499 <        n = PI * il->sampdens;
500 <        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
501 <        nazi = PI*nalt + .5;
502 <        n = nalt*nazi;
503 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
504 <        if (distarr == NULL)
505 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_ring");
499 >        if (il->sd != NULL) {
500 >                if (!getBSDF_xfm(xfm, co->ad, il->udir)) {
501 >                        objerror(ob, WARNING, "illegal up direction");
502 >                        freecone(ob);
503 >                        return(my_default(ob, il, nm));
504 >                }
505 >                n = il->sd->ninc;
506 >        } else {
507 >                if (il->sampdens <= 0) {
508 >                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
509 >                } else {
510 >                        n = PI * il->sampdens;
511 >                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
512 >                        nazi = PI*nalt + .5;
513 >                }
514 >                n = nazi*nalt;
515 >        }
516 >        newdist(n);
517          mkaxes(u, v, co->ad);
518          dim[0] = random();
519                                  /* sample disk */
520 <        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
222 <            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
520 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
521                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
522 <                                        /* random direction */
523 <                    dim[3] = 1;
524 <                    r1 = (dim[1]+urand(urind(ilhash(dim,4),i)))/nalt;
525 <                    dim[3] = 2;
526 <                    r2 = (dim[2]+urand(urind(ilhash(dim,4),i)))/nalt;
527 <                    flatdir(dn, r1, r2);
528 <                    for (j = 0; j < 3; j++)
529 <                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
530 <                                        /* random location */
531 <                    dim[3] = 3;
522 >                                        /* next sample point */
523 >                    h = ilhash(dim,2) + i;
524 >                                        /* randomize direction */
525 >                    if (il->sd != NULL) {
526 >                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
527 >                    } else {
528 >                        multisamp(sp, 2, urand(h));
529 >                        alti = dim[1]/nazi;
530 >                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
531 >                        r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
532 >                        flatdir(dn, r1, r2);
533 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
534 >                                dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
535 >                    }
536 >                                        /* randomize location */
537 >                    multisamp(sp, 2, urand(h+8371));
538                      r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
539 <                                urand(urind(ilhash(dim,4),i))*
540 <                                (CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
237 <                    dim[3] = 4;
238 <                    r2 = 2.*PI*urand(urind(ilhash(dim,4),i));
539 >                            sp[0]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
540 >                    r2 = 2.*PI*sp[1];
541                      r1 = r3*cos(r2);
542                      r2 = r3*sin(r2);
543 +                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, co->ad) < -FTINY)
544 +                        r3 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
545 +                    else
546 +                        r3 = 5.*FTINY;
547                      for (j = 0; j < 3; j++)
548 <                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r1*v[j] +
549 <                                        .001*co->ad[j];
244 <
548 >                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
549 >                                                r3*co->ad[j];
550                                          /* send sample */
551 <                    raysamp(distarr+dim[1]*nazi+dim[2], org, dir, rt);
551 >                    raysamp(dim[1], org, dir);
552                  }
553 <        rayflush(rt);
554 <                                /* write out the ring w/ distribution */
555 <        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, co->ad);
556 <        illumout(il, ob);
553 >                                /* add in direct component? */
554 >        if (!directvis && il->flags & IL_LIGHT) {
555 >                MAT4    ixfm;
556 >                if (il->sd == NULL) {
557 >                        for (i = 3; i--; ) {
558 >                                ixfm[i][0] = u[i];
559 >                                ixfm[i][1] = v[i];
560 >                                ixfm[i][2] = co->ad[i];
561 >                                ixfm[i][3] = 0.;
562 >                        }
563 >                        ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
564 >                        ixfm[3][3] = 1.;
565 >                } else if (!invmat4(ixfm, xfm))
566 >                        objerror(ob, INTERNAL, "cannot invert BSDF transform");
567 >                dim[0] = random();
568 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
569 >                                        /* randomize location */
570 >                    h = dim[0] + samplendx++;
571 >                    multisamp(sp, 2, urand(h));
572 >                    r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
573 >                            sp[0]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
574 >                    r2 = 2.*PI*sp[1];
575 >                    r1 = r3*cos(r2);
576 >                    r2 = r3*sin(r2);
577 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
578 >                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j];
579 >                                        /* sample source rays */
580 >                    srcsamps(il, org, co->ad, ixfm);
581 >                }
582 >        }
583 >                                /* wait for all rays to finish */
584 >        rayclean();
585 >        if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
586 >                nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
587 >                nazi = PI*nalt + .5;
588 >                redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, co->ad, xfm);
589 >                il->sampdens = nalt*nazi/PI + .5;
590 >        }
591 >                                /* write out the ring and its distribution */
592 >        if (average(il, distarr, n)) {
593 >                if (il->sampdens > 0)
594 >                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, co->ad);
595 >                illumout(il, ob);
596 >        } else
597 >                printobj(il->altmat, ob);
598                                  /* clean up */
599          freecone(ob);
600 <        free((char *)distarr);
255 < }
256 <
257 <
258 < raysamp(res, org, dir, rt)      /* compute a ray sample */
259 < float  res[3];
260 < FVECT  org, dir;
261 < register struct rtproc  *rt;
262 < {
263 <        register float  *fp;
264 <
265 <        if (rt->nrays == rt->bsiz)
266 <                rayflush(rt);
267 <        rt->dest[rt->nrays] = res;
268 <        fp = rt->buf + 6*rt->nrays++;
269 <        *fp++ = org[0]; *fp++ = org[1]; *fp++ = org[2];
270 <        *fp++ = dir[0]; *fp++ = dir[1]; *fp = dir[2];
271 < }
272 <
273 <
274 < rayflush(rt)                    /* flush buffered rays */
275 < register struct rtproc  *rt;
276 < {
277 <        register int  i;
278 <
279 <        if (rt->nrays <= 0)
280 <                return;
281 <        i = 6*rt->nrays + 3;
282 <        rt->buf[i++] = 0.; rt->buf[i++] = 0.; rt->buf[i] = 0.;
283 <        if ( process(rt->pd, (char *)rt->buf, (char *)rt->buf,
284 <                        3*sizeof(float)*rt->nrays,
285 <                        6*sizeof(float)*(rt->nrays+1)) <
286 <                        3*sizeof(float)*rt->nrays )
287 <                error(SYSTEM, "error reading from rtrace process");
288 <        i = rt->nrays;
289 <        while (i--) {
290 <                rt->dest[i][0] += rt->buf[3*i];
291 <                rt->dest[i][1] += rt->buf[3*i+1];
292 <                rt->dest[i][2] += rt->buf[3*i+2];
293 <        }
294 <        rt->nrays = 0;
295 < }
296 <
297 <
298 < mkaxes(u, v, n)                 /* compute u and v to go with n */
299 < FVECT  u, v, n;
300 < {
301 <        register int  i;
302 <
303 <        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
304 <        for (i = 0; i < 3; i++)
305 <                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
306 <                        break;
307 <        v[i] = 1.0;
308 <        fcross(u, v, n);
309 <        normalize(u);
310 <        fcross(v, n, u);
311 < }
312 <
313 <
314 < rounddir(dv, alt, azi)          /* compute uniform spherical direction */
315 < register FVECT  dv;
316 < double  alt, azi;
317 < {
318 <        double  d1, d2;
319 <
320 <        dv[2] = 1. - 2.*alt;
321 <        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
322 <        d2 = 2.*PI * azi;
323 <        dv[0] = d1*cos(d2);
324 <        dv[1] = d1*sin(d2);
325 < }
326 <
327 <
328 < flatdir(dv, alt, azi)           /* compute uniform hemispherical direction */
329 < register FVECT  dv;
330 < double  alt, azi;
331 < {
332 <        double  d1, d2;
333 <
334 <        d1 = sqrt(alt);
335 <        d2 = 2.*PI * azi;
336 <        dv[0] = d1*cos(d2);
337 <        dv[1] = d1*sin(d2);
338 <        dv[2] = sqrt(1. - d1*d1);
600 >        return(1);
601   }

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