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

Comparing ray/src/gen/mkillum2.c (file contents):
Revision 1.9 by greg, Tue Jul 30 13:00:26 1991 UTC vs.
Revision 2.30 by greg, Thu May 28 18:38:52 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 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 + COLORV *        direct_discount = NULL; /* amount to take off direct */
19  
20 < o_default(ob, il, rt, nm)       /* default illum action */
21 < OBJREC  *ob;
22 < struct illum_args  *il;
23 < struct rtproc  *rt;
24 < char  *nm;
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 + static void
45 + new_discount()                  /* allocate space for direct contrib. record */
46 + {
47 +        if (distsiz <= 0)
48 +                return;
49 +        direct_discount = (COLORV *)calloc(distsiz, sizeof(COLOR));
50 +        if (direct_discount == NULL)
51 +                error(SYSTEM, "out of memory in new_discount");
52 + }
53 +
54 +
55 + static void
56 + done_discount()                 /* clear off direct contrib. record */
57 + {
58 +        if (direct_discount == NULL)
59 +                return;
60 +        free((void *)direct_discount);
61 +        direct_discount = NULL;
62 + }
63 +
64 +
65 + int
66 + process_ray(                    /* process a ray result or report error */
67 +        RAY *r,
68 +        int rv
69 + )
70 + {
71 +        COLORV  *colp;
72 +
73 +        if (rv == 0)                    /* no result ready */
74 +                return(0);
75 +        if (rv < 0)
76 +                error(USER, "ray tracing process died");
77 +        if (r->rno >= distsiz)
78 +                error(INTERNAL, "bad returned index in process_ray");
79 +        multcolor(r->rcol, r->rcoef);   /* in case it's a source ray */
80 +        colp = &distarr[r->rno * 3];
81 +        addcolor(colp, r->rcol);
82 +        if (r->rsrc >= 0 &&             /* remember source contrib. */
83 +                        direct_discount != NULL) {
84 +                colp = &direct_discount[r->rno * 3];
85 +                addcolor(colp, r->rcol);
86 +        }
87 +        return(1);
88 + }
89 +
90 +
91 + void
92 + raysamp(                        /* queue a ray sample */
93 +        int  ndx,
94 +        FVECT  org,
95 +        FVECT  dir
96 + )
97 + {
98 +        RAY     myRay;
99 +        int     rv;
100 +
101 +        if ((ndx < 0) | (ndx >= distsiz))
102 +                error(INTERNAL, "bad index in raysamp");
103 +        VCOPY(myRay.rorg, org);
104 +        VCOPY(myRay.rdir, dir);
105 +        myRay.rmax = .0;
106 +        rayorigin(&myRay, PRIMARY, NULL, NULL);
107 +        myRay.rno = ndx;
108 +                                        /* queue ray, check result */
109 +        process_ray(&myRay, ray_pqueue(&myRay));
110 + }
111 +
112 +
113 + void
114 + srcsamps(                       /* sample sources from this surface position */
115 +        struct illum_args *il,
116 +        FVECT org,
117 +        FVECT nrm,
118 +        MAT4 ixfm
119 + )
120 + {
121 +        int  nalt, nazi;
122 +        SRCINDEX  si;
123 +        RAY  sr;
124 +        FVECT   v;
125 +        double  d;
126 +        int  i, j;
127 +                                                /* get sampling density */
128 +        if (il->sampdens <= 0) {
129 +                nalt = nazi = 1;
130 +        } else {
131 +                i = PI * il->sampdens;
132 +                nalt = sqrt(i/PI) + .5;
133 +                nazi = PI*nalt + .5;
134 +        }
135 +        initsrcindex(&si);                      /* loop over (sub)sources */
136 +        for ( ; ; ) {
137 +                VCOPY(sr.rorg, org);            /* pick side to shoot from */
138 +                if (il->sd != NULL) {
139 +                        int  sn = si.sn;
140 +                        if (si.sp+1 >= si.np) ++sn;
141 +                        if (sn >= nsources) break;
142 +                        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
143 +                                d = DOT(source[sn].sloc, nrm);
144 +                        else {
145 +                                VSUB(v, source[sn].sloc, org);
146 +                                d = DOT(v, nrm);
147 +                        }
148 +                } else
149 +                        d = 1.0;                /* only transmission */
150 +                if (d < 0.0)
151 +                        d = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
152 +                else
153 +                        d = 5.*FTINY;
154 +                for (i = 3; i--; )
155 +                        sr.rorg[i] += d*nrm[i];
156 +                samplendx++;                    /* increment sample counter */
157 +                if (!srcray(&sr, NULL, &si))
158 +                        break;                  /* end of sources */
159 +                                                /* index direction */
160 +                if (ixfm != NULL)
161 +                        multv3(v, sr.rdir, ixfm);
162 +                else
163 +                        VCOPY(v, sr.rdir);
164 +                if (il->sd != NULL) {
165 +                        i = getBSDF_incndx(il->sd, v);
166 +                        if (i < 0)
167 +                                continue;       /* must not be important */
168 +                        sr.rno = i;
169 +                        d = 1.0/getBSDF_incohm(il->sd, i);
170 +                } else {
171 +                        if (v[2] >= -FTINY)
172 +                                continue;       /* only sample transmission */
173 +                        v[0] = -v[0]; v[1] = -v[1]; v[2] = -v[2];
174 +                        sr.rno = flatindex(v, nalt, nazi);
175 +                        d = nalt*nazi*(1./PI) * v[2];
176 +                }
177 +                d *= si.dom;                    /* solid angle correction */
178 +                scalecolor(sr.rcoef, d);
179 +                process_ray(&sr, ray_pqueue(&sr));
180 +        }
181 + }
182 +
183 +
184 + void
185 + rayclean()                      /* finish all pending rays */
186 + {
187 +        RAY     myRay;
188 +
189 +        while (process_ray(&myRay, ray_presult(&myRay, 0)))
190 +                ;
191 + }
192 +
193 +
194 + static void
195 + mkaxes(                 /* compute u and v to go with n */
196 +        FVECT  u,
197 +        FVECT  v,
198 +        FVECT  n
199 + )
200 + {
201 +        register int  i;
202 +
203 +        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
204 +        for (i = 0; i < 3; i++)
205 +                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
206 +                        break;
207 +        v[i] = 1.0;
208 +        fcross(u, v, n);
209 +        normalize(u);
210 +        fcross(v, n, u);
211 + }
212 +
213 +
214 + static void
215 + rounddir(               /* compute uniform spherical direction */
216 +        register FVECT  dv,
217 +        double  alt,
218 +        double  azi
219 + )
220 + {
221 +        double  d1, d2;
222 +
223 +        dv[2] = 1. - 2.*alt;
224 +        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
225 +        d2 = 2.*PI * azi;
226 +        dv[0] = d1*cos(d2);
227 +        dv[1] = d1*sin(d2);
228 + }
229 +
230 +
231 + void
232 + flatdir(                /* compute uniform hemispherical direction */
233 +        FVECT  dv,
234 +        double  alt,
235 +        double  azi
236 + )
237 + {
238 +        double  d1, d2;
239 +
240 +        d1 = sqrt(alt);
241 +        d2 = 2.*PI * azi;
242 +        dv[0] = d1*cos(d2);
243 +        dv[1] = d1*sin(d2);
244 +        dv[2] = sqrt(1. - alt);
245 + }
246 +
247 + int
248 + flatindex(              /* compute index for hemispherical direction */
249 +        FVECT   dv,
250 +        int     nalt,
251 +        int     nazi
252 + )
253 + {
254 +        double  d;
255 +        int     i, j;
256 +        
257 +        d = 1.0 - dv[2]*dv[2];
258 +        i = d*nalt;
259 +        d = atan2(dv[1], dv[0]) * (0.5/PI);
260 +        if (d < 0.0) d += 1.0;
261 +        j = d*nazi + 0.5;
262 +        if (j >= nazi) j = 0;
263 +        return(i*nazi + j);
264 + }
265 +
266 +
267 + int
268 + my_default(     /* default illum action */
269 +        OBJREC  *ob,
270 +        struct illum_args  *il,
271 +        char  *nm
272 + )
273 + {
274          sprintf(errmsg, "(%s): cannot make illum for %s \"%s\"",
275                          nm, ofun[ob->otype].funame, ob->oname);
276          error(WARNING, errmsg);
277 <        if (!(il->flags & IL_LIGHT))
278 <                printobj(il->altmat, ob);
277 >        printobj(il->altmat, ob);
278 >        return(1);
279   }
280  
281  
282 < o_face(ob, il, rt, nm)          /* make an illum face */
283 < OBJREC  *ob;
284 < struct illum_args  *il;
285 < struct rtproc  *rt;
286 < char  *nm;
282 > int
283 > my_face(                /* make an illum face */
284 >        OBJREC  *ob,
285 >        struct illum_args  *il,
286 >        char  *nm
287 > )
288   {
289 < #define MAXMISS         (5*n*il->nsamps)
290 <        int  dim[4];
291 <        int  n, nalt, nazi;
292 <        float  *distarr;
44 <        double  r1, r2;
289 >        int  dim[2];
290 >        int  n, nalt, nazi, alti;
291 >        double  sp[2], r1, r2;
292 >        int  h;
293          FVECT  dn, org, dir;
294          FVECT  u, v;
295          double  ur[2], vr[2];
296 <        int  nmisses;
297 <        register FACE  *fa;
298 <        register int  i, j;
296 >        MAT4  xfm;
297 >        int  nallow;
298 >        FACE  *fa;
299 >        int  i, j;
300                                  /* get/check arguments */
301          fa = getface(ob);
302          if (fa->area == 0.0) {
303                  freeface(ob);
304 <                o_default(ob, il, rt, nm);
56 <                return;
304 >                return(my_default(ob, il, nm));
305          }
306                                  /* set up sampling */
307 <        n = PI * il->sampdens;
308 <        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
309 <        nazi = PI*nalt + .5;
310 <        n = nalt*nazi;
311 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
312 <        if (distarr == NULL)
313 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_face");
314 <        mkaxes(u, v, fa->norm);
307 >        if (il->sd != NULL) {
308 >                if (!getBSDF_xfm(xfm, fa->norm, il->udir)) {
309 >                        objerror(ob, WARNING, "illegal up direction");
310 >                        freeface(ob);
311 >                        return(my_default(ob, il, nm));
312 >                }
313 >                n = il->sd->ninc;
314 >        } else {
315 >                if (il->sampdens <= 0) {
316 >                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
317 >                } else {
318 >                        n = PI * il->sampdens;
319 >                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
320 >                        nazi = PI*nalt + .5;
321 >                }
322 >                n = nazi*nalt;
323 >        }
324 >        newdist(n);
325 >                                /* take first edge >= sqrt(area) */
326 >        for (j = fa->nv-1, i = 0; i < fa->nv; j = i++) {
327 >                u[0] = VERTEX(fa,i)[0] - VERTEX(fa,j)[0];
328 >                u[1] = VERTEX(fa,i)[1] - VERTEX(fa,j)[1];
329 >                u[2] = VERTEX(fa,i)[2] - VERTEX(fa,j)[2];
330 >                if ((r1 = DOT(u,u)) >= fa->area-FTINY)
331 >                        break;
332 >        }
333 >        if (i < fa->nv) {       /* got one! -- let's align our axes */
334 >                r2 = 1.0/sqrt(r1);
335 >                u[0] *= r2; u[1] *= r2; u[2] *= r2;
336 >                fcross(v, fa->norm, u);
337 >        } else                  /* oh well, we'll just have to wing it */
338 >                mkaxes(u, v, fa->norm);
339 >                                /* now, find limits in (u,v) coordinates */
340          ur[0] = vr[0] = FHUGE;
341          ur[1] = vr[1] = -FHUGE;
342          for (i = 0; i < fa->nv; i++) {
# Line 76 | Line 349 | char  *nm;
349          }
350          dim[0] = random();
351                                  /* sample polygon */
352 <        nmisses = 0;
353 <        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
81 <            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
352 >        nallow = 5*n*il->nsamps;
353 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
354                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
355 <                                        /* random direction */
356 <                    dim[3] = 1;
357 <                    r1 = (dim[1]+urand(urind(ilhash(dim,4),i)))/nalt;
358 <                    dim[3] = 2;
359 <                    r2 = (dim[2]+urand(urind(ilhash(dim,4),i)))/nazi;
360 <                    flatdir(dn, r1, r2);
361 <                    for (j = 0; j < 3; j++)
362 <                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*fa->norm[j];
363 <                                        /* random location */
355 >                                        /* randomize direction */
356 >                    h = ilhash(dim, 2) + i;
357 >                    if (il->sd != NULL) {
358 >                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
359 >                    } else {
360 >                        multisamp(sp, 2, urand(h));
361 >                        alti = dim[1]/nazi;
362 >                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
363 >                        r2 = (dim[1] - alti*nazi + 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] -
367 >                                                dn[2]*fa->norm[j];
368 >                    }
369 >                                        /* randomize location */
370                      do {
371 <                        dim[3] = 3;
372 <                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) *
373 <                                        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));
371 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nallow));
372 >                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
373 >                        r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
374                          for (j = 0; j < 3; j++)
375                              org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
376                                          + fa->offset*fa->norm[j];
377 <                    } while (!inface(org, fa) && nmisses++ < MAXMISS);
378 <                    if (nmisses > MAXMISS) {
377 >                    } while (!inface(org, fa) && nallow-- > 0);
378 >                    if (nallow < 0) {
379                          objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
380 <                        rt->nrays = 0;
380 >                        rayclean();
381                          freeface(ob);
382 <                        free((char *)distarr);
108 <                        o_default(ob, il, rt, nm);
109 <                        return;
382 >                        return(my_default(ob, il, nm));
383                      }
384 +                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, fa->norm) < -FTINY)
385 +                        r1 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
386 +                    else
387 +                        r1 = 5.*FTINY;
388                      for (j = 0; j < 3; j++)
389 <                        org[j] += .001*fa->norm[j];
389 >                        org[j] += r1*fa->norm[j];
390                                          /* send sample */
391 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
391 >                    raysamp(dim[1], org, dir);
392                  }
393 <        rayflush(rt);
394 <                                /* write out the face w/ distribution */
395 <        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, fa->norm);
396 <        illumout(il, ob);
393 >                                /* add in direct component? */
394 >        if (!directvis && (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL)) {
395 >                MAT4    ixfm;
396 >                if (il->sd == NULL) {
397 >                        for (i = 3; i--; ) {
398 >                                ixfm[i][0] = u[i];
399 >                                ixfm[i][1] = v[i];
400 >                                ixfm[i][2] = fa->norm[i];
401 >                                ixfm[i][3] = 0.;
402 >                        }
403 >                        ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
404 >                        ixfm[3][3] = 1.;
405 >                } else {
406 >                        if (!invmat4(ixfm, xfm))
407 >                                objerror(ob, INTERNAL,
408 >                                        "cannot invert BSDF transform");
409 >                        if (!(il->flags & IL_LIGHT))
410 >                                new_discount();
411 >                }
412 >                dim[0] = random();
413 >                nallow = 10*il->nsamps;
414 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
415 >                                        /* randomize location */
416 >                    h = dim[0] + samplendx++;
417 >                    do {
418 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+nallow));
419 >                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
420 >                        r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
421 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
422 >                            org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
423 >                                        + fa->offset*fa->norm[j];
424 >                    } while (!inface(org, fa) && nallow-- > 0);
425 >                    if (nallow < 0) {
426 >                        objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
427 >                        rayclean();
428 >                        freeface(ob);
429 >                        return(my_default(ob, il, nm));
430 >                    }
431 >                                        /* sample source rays */
432 >                    srcsamps(il, org, fa->norm, ixfm);
433 >                }
434 >        }
435 >                                /* wait for all rays to finish */
436 >        rayclean();
437 >        if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
438 >                nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
439 >                nazi = PI*nalt + .5;
440 >                redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, fa->norm, xfm);
441 >                done_discount();
442 >                if (!il->sampdens)
443 >                        il->sampdens = nalt*nazi/PI + .999;
444 >        }
445 >                                /* write out the face and its distribution */
446 >        if (average(il, distarr, n)) {
447 >                if (il->sampdens > 0)
448 >                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, fa->norm);
449 >                illumout(il, ob);
450 >        } else
451 >                printobj(il->altmat, ob);
452                                  /* clean up */
453          freeface(ob);
454 <        free((char *)distarr);
123 < #undef MAXMISS
454 >        return(0);
455   }
456  
457  
458 < o_sphere(ob, il, rt, nm)        /* make an illum sphere */
459 < register OBJREC  *ob;
460 < struct illum_args  *il;
461 < struct rtproc  *rt;
462 < char  *nm;
458 > int
459 > my_sphere(      /* make an illum sphere */
460 >        register OBJREC  *ob,
461 >        struct illum_args  *il,
462 >        char  *nm
463 > )
464   {
465 <        int  dim[4];
465 >        int  dim[3];
466          int  n, nalt, nazi;
467 <        float  *distarr;
136 <        double  r1, r2, r3;
467 >        double  sp[4], r1, r2, r3;
468          FVECT  org, dir;
469          FVECT  u, v;
470          register int  i, j;
# Line 141 | Line 472 | char  *nm;
472          if (ob->oargs.nfargs != 4)
473                  objerror(ob, USER, "bad # of arguments");
474                                  /* set up sampling */
475 <        n = 4.*PI * il->sampdens;
476 <        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
477 <        nazi = PI*nalt + .5;
475 >        if (il->sampdens <= 0)
476 >                nalt = nazi = 1;
477 >        else {
478 >                n = 4.*PI * il->sampdens;
479 >                nalt = sqrt(2./PI*n) + .5;
480 >                nazi = PI/2.*nalt + .5;
481 >        }
482 >        if (il->sd != NULL)
483 >                objerror(ob, WARNING, "BSDF ignored");
484          n = nalt*nazi;
485 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
149 <        if (distarr == NULL)
150 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_sphere");
485 >        newdist(n);
486          dim[0] = random();
487                                  /* sample sphere */
488          for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
489              for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
490                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
491 +                                        /* next sample point */
492 +                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
493                                          /* random direction */
494 <                    dim[3] = 1;
495 <                    r1 = (dim[1]+urand(urind(ilhash(dim,4),i)))/nalt;
159 <                    dim[3] = 2;
160 <                    r2 = (dim[2]+urand(urind(ilhash(dim,4),i)))/nazi;
494 >                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
495 >                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
496                      rounddir(dir, r1, r2);
497                                          /* random location */
498                      mkaxes(u, v, dir);          /* yuck! */
499 <                    dim[3] = 3;
500 <                    r3 = sqrt(urand(urind(ilhash(dim,4),i)));
166 <                    dim[3] = 4;
167 <                    r2 = 2.*PI*urand(urind(ilhash(dim,4),i));
499 >                    r3 = sqrt(sp[2]);
500 >                    r2 = 2.*PI*sp[3];
501                      r1 = r3*ob->oargs.farg[3]*cos(r2);
502                      r2 = r3*ob->oargs.farg[3]*sin(r2);
503                      r3 = ob->oargs.farg[3]*sqrt(1.01-r3*r3);
# Line 174 | Line 507 | char  *nm;
507                          dir[j] = -dir[j];
508                      }
509                                          /* send sample */
510 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
510 >                    raysamp(dim[1]*nazi+dim[2], org, dir);
511                  }
512 <        rayflush(rt);
513 <                                /* write out the sphere w/ distribution */
514 <        roundout(il, distarr, nalt, nazi);
515 <        illumout(il, ob);
512 >                                /* wait for all rays to finish */
513 >        rayclean();
514 >                                /* write out the sphere and its distribution */
515 >        if (average(il, distarr, n)) {
516 >                if (il->sampdens > 0)
517 >                        roundout(il, distarr, nalt, nazi);
518 >                else
519 >                        objerror(ob, WARNING, "diffuse distribution");
520 >                illumout(il, ob);
521 >        } else
522 >                printobj(il->altmat, ob);
523                                  /* clean up */
524 <        free((char *)distarr);
524 >        return(1);
525   }
526  
527  
528 < o_ring(ob, il, rt, nm)          /* make an illum ring */
529 < OBJREC  *ob;
530 < struct illum_args  *il;
531 < struct rtproc  *rt;
532 < char  *nm;
528 > int
529 > my_ring(                /* make an illum ring */
530 >        OBJREC  *ob,
531 >        struct illum_args  *il,
532 >        char  *nm
533 > )
534   {
535 <        int  dim[4];
536 <        int  n, nalt, nazi;
537 <        float  *distarr;
538 <        double  r1, r2, r3;
535 >        int  dim[2];
536 >        int  n, nalt, nazi, alti;
537 >        double  sp[2], r1, r2, r3;
538 >        int  h;
539          FVECT  dn, org, dir;
540          FVECT  u, v;
541 <        register CONE  *co;
542 <        register int  i, j;
541 >        MAT4  xfm;
542 >        CONE  *co;
543 >        int  i, j;
544                                  /* get/check arguments */
545          co = getcone(ob, 0);
546                                  /* set up sampling */
547 <        n = PI * il->sampdens;
548 <        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
549 <        nazi = PI*nalt + .5;
550 <        n = nalt*nazi;
551 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
552 <        if (distarr == NULL)
553 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_ring");
547 >        if (il->sd != NULL) {
548 >                if (!getBSDF_xfm(xfm, co->ad, il->udir)) {
549 >                        objerror(ob, WARNING, "illegal up direction");
550 >                        freecone(ob);
551 >                        return(my_default(ob, il, nm));
552 >                }
553 >                n = il->sd->ninc;
554 >        } else {
555 >                if (il->sampdens <= 0) {
556 >                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
557 >                } else {
558 >                        n = PI * il->sampdens;
559 >                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
560 >                        nazi = PI*nalt + .5;
561 >                }
562 >                n = nazi*nalt;
563 >        }
564 >        newdist(n);
565          mkaxes(u, v, co->ad);
566          dim[0] = random();
567                                  /* sample disk */
568 <        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
216 <            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
568 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
569                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
570 <                                        /* random direction */
571 <                    dim[3] = 1;
572 <                    r1 = (dim[1]+urand(urind(ilhash(dim,4),i)))/nalt;
573 <                    dim[3] = 2;
574 <                    r2 = (dim[2]+urand(urind(ilhash(dim,4),i)))/nalt;
575 <                    flatdir(dn, r1, r2);
576 <                    for (j = 0; j < 3; j++)
577 <                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
578 <                                        /* random location */
579 <                    dim[3] = 3;
570 >                                        /* next sample point */
571 >                    h = ilhash(dim,2) + i;
572 >                                        /* randomize direction */
573 >                    if (il->sd != NULL) {
574 >                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
575 >                    } else {
576 >                        multisamp(sp, 2, urand(h));
577 >                        alti = dim[1]/nazi;
578 >                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
579 >                        r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
580 >                        flatdir(dn, r1, r2);
581 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
582 >                                dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
583 >                    }
584 >                                        /* randomize location */
585 >                    multisamp(sp, 2, urand(h+8371));
586                      r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
587 <                                urand(urind(ilhash(dim,4),i))*
588 <                                (CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
231 <                    dim[3] = 4;
232 <                    r2 = 2.*PI*urand(urind(ilhash(dim,4),i));
587 >                            sp[0]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
588 >                    r2 = 2.*PI*sp[1];
589                      r1 = r3*cos(r2);
590                      r2 = r3*sin(r2);
591 +                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, co->ad) < -FTINY)
592 +                        r3 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
593 +                    else
594 +                        r3 = 5.*FTINY;
595                      for (j = 0; j < 3; j++)
596 <                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r1*v[j] +
597 <                                        .001*co->ad[j];
238 <
596 >                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
597 >                                                r3*co->ad[j];
598                                          /* send sample */
599 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
599 >                    raysamp(dim[1], org, dir);
600                  }
601 <        rayflush(rt);
602 <                                /* write out the ring w/ distribution */
603 <        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, co->ad);
604 <        illumout(il, ob);
601 >                                /* add in direct component? */
602 >        if (!directvis && (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL)) {
603 >                MAT4    ixfm;
604 >                if (il->sd == NULL) {
605 >                        for (i = 3; i--; ) {
606 >                                ixfm[i][0] = u[i];
607 >                                ixfm[i][1] = v[i];
608 >                                ixfm[i][2] = co->ad[i];
609 >                                ixfm[i][3] = 0.;
610 >                        }
611 >                        ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
612 >                        ixfm[3][3] = 1.;
613 >                } else {
614 >                        if (!invmat4(ixfm, xfm))
615 >                                objerror(ob, INTERNAL,
616 >                                        "cannot invert BSDF transform");
617 >                        if (!(il->flags & IL_LIGHT))
618 >                                new_discount();
619 >                }
620 >                dim[0] = random();
621 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
622 >                                        /* randomize location */
623 >                    h = dim[0] + samplendx++;
624 >                    multisamp(sp, 2, urand(h));
625 >                    r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
626 >                            sp[0]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
627 >                    r2 = 2.*PI*sp[1];
628 >                    r1 = r3*cos(r2);
629 >                    r2 = r3*sin(r2);
630 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
631 >                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j];
632 >                                        /* sample source rays */
633 >                    srcsamps(il, org, co->ad, ixfm);
634 >                }
635 >        }
636 >                                /* wait for all rays to finish */
637 >        rayclean();
638 >        if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
639 >                nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
640 >                nazi = PI*nalt + .5;
641 >                redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, co->ad, xfm);
642 >                done_discount();
643 >                if (!il->sampdens)
644 >                        il->sampdens = nalt*nazi/PI + .999;
645 >        }
646 >                                /* write out the ring and its distribution */
647 >        if (average(il, distarr, n)) {
648 >                if (il->sampdens > 0)
649 >                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, co->ad);
650 >                illumout(il, ob);
651 >        } else
652 >                printobj(il->altmat, ob);
653                                  /* clean up */
654          freecone(ob);
655 <        free((char *)distarr);
249 < }
250 <
251 <
252 < raysamp(res, org, dir, rt)      /* compute a ray sample */
253 < float  res[3];
254 < FVECT  org, dir;
255 < register struct rtproc  *rt;
256 < {
257 <        register float  *fp;
258 <
259 <        if (rt->nrays == rt->bsiz)
260 <                rayflush(rt);
261 <        rt->dest[rt->nrays] = res;
262 <        fp = rt->buf + 6*rt->nrays++;
263 <        *fp++ = org[0]; *fp++ = org[1]; *fp++ = org[2];
264 <        *fp++ = dir[0]; *fp++ = dir[1]; *fp = dir[2];
265 < }
266 <
267 <
268 < rayflush(rt)                    /* flush buffered rays */
269 < register struct rtproc  *rt;
270 < {
271 <        register int  i;
272 <
273 <        if (rt->nrays <= 0)
274 <                return;
275 <        bzero(rt->buf+6*rt->nrays, 6*sizeof(float));
276 <        if ( process(rt->pd, (char *)rt->buf, (char *)rt->buf,
277 <                        3*sizeof(float)*rt->nrays,
278 <                        6*sizeof(float)*(rt->nrays+1)) <
279 <                        3*sizeof(float)*rt->nrays )
280 <                error(SYSTEM, "error reading from rtrace process");
281 <        i = rt->nrays;
282 <        while (i--) {
283 <                rt->dest[i][0] += rt->buf[3*i];
284 <                rt->dest[i][1] += rt->buf[3*i+1];
285 <                rt->dest[i][2] += rt->buf[3*i+2];
286 <        }
287 <        rt->nrays = 0;
288 < }
289 <
290 <
291 < mkaxes(u, v, n)                 /* compute u and v to go with n */
292 < FVECT  u, v, n;
293 < {
294 <        register int  i;
295 <
296 <        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
297 <        for (i = 0; i < 3; i++)
298 <                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
299 <                        break;
300 <        v[i] = 1.0;
301 <        fcross(u, v, n);
302 <        normalize(u);
303 <        fcross(v, n, u);
304 < }
305 <
306 <
307 < rounddir(dv, alt, azi)          /* compute uniform spherical direction */
308 < register FVECT  dv;
309 < double  alt, azi;
310 < {
311 <        double  d1, d2;
312 <
313 <        dv[2] = 1. - 2.*alt;
314 <        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
315 <        d2 = 2.*PI * azi;
316 <        dv[0] = d1*cos(d2);
317 <        dv[1] = d1*sin(d2);
318 < }
319 <
320 <
321 < flatdir(dv, alt, azi)           /* compute uniform hemispherical direction */
322 < register FVECT  dv;
323 < double  alt, azi;
324 < {
325 <        double  d1, d2;
326 <
327 <        d1 = sqrt(alt);
328 <        d2 = 2.*PI * azi;
329 <        dv[0] = d1*cos(d2);
330 <        dv[1] = d1*sin(d2);
331 <        dv[2] = sqrt(1. - alt);
655 >        return(1);
656   }

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