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

Comparing ray/src/gen/mkillum2.c (file contents):
Revision 2.17 by greg, Sun Sep 19 08:42:22 2004 UTC vs.
Revision 2.32 by greg, Thu Jul 2 04:26:41 2009 UTC

# Line 10 | Line 10 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
10   #include  "mkillum.h"
11   #include  "face.h"
12   #include  "cone.h"
13 < #include  "random.h"
14 < #include  "selcall.h"
13 > #include  "source.h"
14  
15 + #ifndef NBSDFSAMPS
16 + #define NBSDFSAMPS      256             /* BSDF resampling count */
17 + #endif
18  
19 < static void mkaxes(FVECT u, FVECT v, FVECT n);
20 < static void rounddir(FVECT dv, double alt, double azi);
21 < static void flatdir(FVECT dv, double alt, double azi);
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 < rayclean(                       /* finish all pending rays */
50 <        struct rtproc *rt0
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 <        rayflush(rt0, 1);
76 <        while (raywait(rt0) != NULL)
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 < int /* XXX type conflict with otypes.h */
199 < o_default(      /* default illum action */
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 >        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,
37 –        struct rtproc  *rt0,
275          char  *nm
276   )
277   {
# Line 47 | Line 284 | o_default(     /* default illum action */
284  
285  
286   int
287 < o_face(         /* make an illum face */
287 > my_face(                /* make an illum face */
288          OBJREC  *ob,
289          struct illum_args  *il,
53 –        struct rtproc  *rt0,
290          char  *nm
291   )
292   {
293 < #define MAXMISS         (5*n*il->nsamps)
294 <        int  dim[3];
59 <        int  n, nalt, nazi, h;
60 <        float  *distarr;
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 <        int  nmisses;
301 <        register FACE  *fa;
302 <        register int  i, j;
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(o_default(ob, il, rt0, nm));
308 >                return(my_default(ob, il, nm));
309          }
310                                  /* set up sampling */
311 <        if (il->sampdens <= 0)
312 <                nalt = nazi = 1;
313 <        else {
314 <                n = PI * il->sampdens;
315 <                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
316 <                nazi = PI*nalt + .5;
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 <        n = nalt*nazi;
329 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
84 <        if (distarr == NULL)
85 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_face");
86 <                                /* take first edge longer than sqrt(area) */
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];
# Line 110 | Line 353 | o_face(                /* make an illum face */
353          }
354          dim[0] = random();
355                                  /* sample polygon */
356 <        nmisses = 0;
357 <        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
115 <            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
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 <                                        /* random direction */
360 <                    h = ilhash(dim, 3) + i;
361 <                    multisamp(sp, 2, urand(h));
362 <                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
363 <                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
364 <                    flatdir(dn, r1, r2);
365 <                    for (j = 0; j < 3; j++)
366 <                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*fa->norm[j];
367 <                                        /* random location */
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+nmisses));
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) && nmisses++ < MAXMISS);
382 <                    if (nmisses > MAXMISS) {
381 >                    } while (!inface(org, fa) && nallow-- > 0);
382 >                    if (nallow < 0) {
383                          objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
384 <                        rayclean(rt0);
384 >                        rayclean();
385                          freeface(ob);
386 <                        free((void *)distarr);
139 <                        return(o_default(ob, il, rt0, nm));
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] += .001*fa->norm[j];
393 >                        org[j] += r1*fa->norm[j];
394                                          /* send sample */
395 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt0);
395 >                    raysamp(dim[1], org, dir);
396                  }
397 <        rayclean(rt0);
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, nalt*nazi)) {
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);
# Line 153 | Line 455 | o_face(                /* make an illum face */
455                  printobj(il->altmat, ob);
456                                  /* clean up */
457          freeface(ob);
156 –        free((void *)distarr);
458          return(0);
158 – #undef MAXMISS
459   }
460  
461  
462   int
463 < o_sphere(       /* make an illum sphere */
463 > my_sphere(      /* make an illum sphere */
464          register OBJREC  *ob,
465          struct illum_args  *il,
166 –        struct rtproc  *rt0,
466          char  *nm
467   )
468   {
469          int  dim[3];
470          int  n, nalt, nazi;
172 –        float  *distarr;
471          double  sp[4], r1, r2, r3;
472          FVECT  org, dir;
473          FVECT  u, v;
# Line 185 | Line 483 | o_sphere(      /* make an illum sphere */
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 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
190 <        if (distarr == NULL)
191 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_sphere");
489 >        newdist(n);
490          dim[0] = random();
491                                  /* sample sphere */
492          for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
# Line 213 | Line 511 | o_sphere(      /* make an illum sphere */
511                          dir[j] = -dir[j];
512                      }
513                                          /* send sample */
514 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt0);
514 >                    raysamp(dim[1]*nazi+dim[2], org, dir);
515                  }
516 <        rayclean(rt0);
516 >                                /* wait for all rays to finish */
517 >        rayclean();
518                                  /* write out the sphere and its distribution */
519 <        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
519 >        if (average(il, distarr, n)) {
520                  if (il->sampdens > 0)
521                          roundout(il, distarr, nalt, nazi);
522                  else
# Line 226 | Line 525 | o_sphere(      /* make an illum sphere */
525          } else
526                  printobj(il->altmat, ob);
527                                  /* clean up */
229 –        free((void *)distarr);
528          return(1);
529   }
530  
531  
532   int
533 < o_ring(         /* make an illum ring */
533 > my_ring(                /* make an illum ring */
534          OBJREC  *ob,
535          struct illum_args  *il,
238 –        struct rtproc  *rt0,
536          char  *nm
537   )
538   {
539 <        int  dim[3];
540 <        int  n, nalt, nazi;
541 <        float  *distarr;
542 <        double  sp[4], r1, r2, r3;
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 <        register CONE  *co;
546 <        register int  i, j;
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->sampdens <= 0)
552 <                nalt = nazi = 1;
553 <        else {
554 <                n = PI * il->sampdens;
555 <                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
556 <                nazi = PI*nalt + .5;
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 <        n = nalt*nazi;
261 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
262 <        if (distarr == NULL)
263 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_ring");
568 >        newdist(n);
569          mkaxes(u, v, co->ad);
570          dim[0] = random();
571                                  /* sample disk */
572 <        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
268 <            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
572 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
573                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
574                                          /* next sample point */
575 <                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
576 <                                        /* random direction */
577 <                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
578 <                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
579 <                    flatdir(dn, r1, r2);
580 <                    for (j = 0; j < 3; j++)
581 <                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
582 <                                        /* random location */
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[2]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
592 <                    r2 = 2.*PI*sp[3];
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 <                                        .001*co->ad[j];
287 <
601 >                                                r3*co->ad[j];
602                                          /* send sample */
603 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt0);
603 >                    raysamp(dim[1], org, dir);
604                  }
605 <        rayclean(rt0);
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, nalt*nazi)) {
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);
# Line 298 | Line 656 | o_ring(                /* make an illum ring */
656                  printobj(il->altmat, ob);
657                                  /* clean up */
658          freecone(ob);
301 –        free((void *)distarr);
659          return(1);
660   }
661  
662  
663   void
664 < raysamp(        /* queue a ray sample */
665 <        float  res[3],
666 <        FVECT  org,
667 <        FVECT  dir,
668 <        struct rtproc *rt0
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 <        register struct rtproc  *rt;
675 <        register float  *fp;
676 <
677 <        for (rt = rt0; rt != NULL; rt = rt->next)
678 <                if (rt->nrays < rt->bsiz && rt->dest[rt->nrays] == NULL)
679 <                        break;
680 <        if (rt == NULL)         /* need to free up buffer? */
681 <                rt = raywait(rt0);
682 <        if (rt == NULL)
683 <                error(SYSTEM, "raywait() returned NULL in raysamp()");
684 <        fp = rt->buf + 6*rt->nrays;
685 <        *fp++ = org[0]; *fp++ = org[1]; *fp++ = org[2];
686 <        *fp++ = dir[0]; *fp++ = dir[1]; *fp = dir[2];
687 <        rt->dest[rt->nrays++] = res;
688 <        if (rt->nrays == rt->bsiz)
689 <                rayflush(rt, 0);
690 < }
691 <
692 <
693 < void
694 < rayflush(                       /* flush queued rays to rtrace */
335 <        register struct rtproc  *rt,
336 <        int  doall
337 < )
338 < {
339 <        int     nw;
340 <
341 <        do {
342 <                if (rt->nrays <= 0)
343 <                        continue;
344 <                memset(rt->buf+6*rt->nrays, 0, 6*sizeof(float));
345 <                nw = 6*sizeof(float)*(rt->nrays+1);
346 <                errno = 0;
347 <                if (writebuf(rt->pd.w, (char *)rt->buf, nw) < nw)
348 <                        error(SYSTEM, "error writing to rtrace process");
349 <                rt->nrays = 0;          /* flag buffer as flushed */
350 <        } while (doall && (rt = rt->next) != NULL);
351 < }
352 <
353 <
354 < struct rtproc *
355 < raywait(                        /* retrieve rtrace results */
356 <        struct rtproc *rt0
357 < )
358 < {
359 <        fd_set  readset, errset;
360 <        int     nr;
361 <        struct rtproc   *rtfree;
362 <        register struct rtproc  *rt;
363 <        register int    n;
364 <                                /* prepare select call */
365 <        FD_ZERO(&readset); FD_ZERO(&errset); n = 0;
366 <        nr = 0;
367 <        for (rt = rt0; rt != NULL; rt = rt->next) {
368 <                if (rt->nrays == 0 && rt->dest[0] != NULL) {
369 <                        FD_SET(rt->pd.r, &readset);
370 <                        ++nr;
371 <                }
372 <                FD_SET(rt->pd.r, &errset);
373 <                if (rt->pd.r >= n)
374 <                        n = rt->pd.r + 1;
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 <        if (!nr)                /* no rays pending */
697 <                return(NULL);
698 <        if (nr > 1) {           /* call select for multiple processes */
699 <                errno = 0;
700 <                if (select(n, &readset, NULL, &errset, NULL) < 0)
701 <                        error(SYSTEM, "select call error in raywait()");
702 <        } else
703 <                FD_ZERO(&errset);
704 <        rtfree = NULL;          /* read from ready process(es) */
705 <        for (rt = rt0; rt != NULL; rt = rt->next) {
706 <                if (!FD_ISSET(rt->pd.r, &readset) &&
707 <                                !FD_ISSET(rt->pd.r, &errset))
708 <                        continue;
709 <                for (n = 0; n < rt->bsiz && rt->dest[n] != NULL; n++)
710 <                        ;
711 <                nr = 3*sizeof(float)*(n+1);
712 <                if (readbuf(rt->pd.r, (char *)rt->buf, nr) < nr)
713 <                        error(USER, "rtrace process died");
714 <                while (n-- > 0) {
715 <                        rt->dest[n][0] += rt->buf[3*n];
716 <                        rt->dest[n][1] += rt->buf[3*n+1];
717 <                        rt->dest[n][2] += rt->buf[3*n+2];
398 <                        rt->dest[n] = NULL;
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 <                rtfree = rt;
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 <        return(rtfree);
757 < }
758 <
759 <
760 < static void
761 < mkaxes(                 /* compute u and v to go with n */
408 <        FVECT  u,
409 <        FVECT  v,
410 <        FVECT  n
411 < )
412 < {
413 <        register int  i;
414 <
415 <        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
416 <        for (i = 0; i < 3; i++)
417 <                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
418 <                        break;
419 <        v[i] = 1.0;
420 <        fcross(u, v, n);
421 <        normalize(u);
422 <        fcross(v, n, u);
423 < }
424 <
425 <
426 < static void
427 < rounddir(               /* compute uniform spherical direction */
428 <        register FVECT  dv,
429 <        double  alt,
430 <        double  azi
431 < )
432 < {
433 <        double  d1, d2;
434 <
435 <        dv[2] = 1. - 2.*alt;
436 <        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
437 <        d2 = 2.*PI * azi;
438 <        dv[0] = d1*cos(d2);
439 <        dv[1] = d1*sin(d2);
440 < }
441 <
442 <
443 < static void
444 < flatdir(                /* compute uniform hemispherical direction */
445 <        register FVECT  dv,
446 <        double  alt,
447 <        double  azi
448 < )
449 < {
450 <        double  d1, d2;
451 <
452 <        d1 = sqrt(alt);
453 <        d2 = 2.*PI * azi;
454 <        dv[0] = d1*cos(d2);
455 <        dv[1] = d1*sin(d2);
456 <        dv[2] = sqrt(1. - alt);
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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