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

Comparing ray/src/gen/mkillum2.c (file contents):
Revision 2.30 by greg, Thu May 28 18:38:52 2009 UTC vs.
Revision 2.42 by greg, Fri Sep 16 15:08:38 2016 UTC

# Line 11 | Line 11 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
11   #include  "face.h"
12   #include  "cone.h"
13   #include  "source.h"
14 + #include  "paths.h"
15  
16 + #ifndef R_EPS
17 + #define R_EPS           0.005           /* relative epsilon for ray origin */
18 + #endif
19  
20   COLORV *        distarr = NULL;         /* distribution array */
21   int             distsiz = 0;
18 – COLORV *        direct_discount = NULL; /* amount to take off direct */
22  
23 +
24   void
25   newdist(                        /* allocate & clear distribution array */
26          int siz
# Line 24 | Line 28 | newdist(                       /* allocate & clear distribution array */
28   {
29          if (siz <= 0) {
30                  if (distsiz > 0)
31 <                        free((void *)distarr);
31 >                        free(distarr);
32                  distarr = NULL;
33                  distsiz = 0;
34                  return;
35          }
36          if (distsiz < siz) {
37                  if (distsiz > 0)
38 <                        free((void *)distarr);
38 >                        free(distarr);
39                  distarr = (COLORV *)malloc(sizeof(COLOR)*siz);
40                  if (distarr == NULL)
41                          error(SYSTEM, "out of memory in newdist");
# Line 41 | Line 45 | newdist(                       /* allocate & clear distribution array */
45   }
46  
47  
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 –
48   int
49   process_ray(                    /* process a ray result or report error */
50          RAY *r,
# Line 79 | Line 62 | process_ray(                   /* process a ray result or report error
62          multcolor(r->rcol, r->rcoef);   /* in case it's a source ray */
63          colp = &distarr[r->rno * 3];
64          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 –        }
65          return(1);
66   }
67  
# Line 103 | Line 81 | raysamp(                       /* queue a ray sample */
81          VCOPY(myRay.rorg, org);
82          VCOPY(myRay.rdir, dir);
83          myRay.rmax = .0;
84 <        rayorigin(&myRay, PRIMARY, NULL, NULL);
84 >        rayorigin(&myRay, PRIMARY|SPECULAR, NULL, NULL);
85          myRay.rno = ndx;
86                                          /* queue ray, check result */
87          process_ray(&myRay, ray_pqueue(&myRay));
# Line 114 | Line 92 | void
92   srcsamps(                       /* sample sources from this surface position */
93          struct illum_args *il,
94          FVECT org,
95 <        FVECT nrm,
95 >        double eps,
96          MAT4 ixfm
97   )
98   {
99 <        int  nalt, nazi;
99 >        int  nalt=1, nazi=1;
100          SRCINDEX  si;
101          RAY  sr;
102          FVECT   v;
103          double  d;
104          int  i, j;
105                                                  /* get sampling density */
106 <        if (il->sampdens <= 0) {
129 <                nalt = nazi = 1;
130 <        } else {
106 >        if (il->sampdens > 0) {
107                  i = PI * il->sampdens;
108                  nalt = sqrt(i/PI) + .5;
109                  nazi = PI*nalt + .5;
# Line 135 | Line 111 | srcsamps(                      /* sample sources from this surface positi
111          initsrcindex(&si);                      /* loop over (sub)sources */
112          for ( ; ; ) {
113                  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];
114                  samplendx++;                    /* increment sample counter */
115                  if (!srcray(&sr, NULL, &si))
116                          break;                  /* end of sources */
# Line 161 | Line 119 | srcsamps(                      /* sample sources from this surface positi
119                          multv3(v, sr.rdir, ixfm);
120                  else
121                          VCOPY(v, sr.rdir);
122 <                if (il->sd != NULL) {
123 <                        i = getBSDF_incndx(il->sd, v);
124 <                        if (i < 0)
125 <                                continue;       /* must not be important */
126 <                        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 <                }
122 >                if (v[2] >= -FTINY)
123 >                        continue;               /* only sample transmission */
124 >                v[0] = -v[0]; v[1] = -v[1]; v[2] = -v[2];
125 >                sr.rno = flatindex(v, nalt, nazi);
126 >                d = nalt*nazi*(1./PI) * v[2];
127                  d *= si.dom;                    /* solid angle correction */
128                  scalecolor(sr.rcoef, d);
129 +                VSUM(sr.rorg, sr.rorg, sr.rdir, -eps);
130                  process_ray(&sr, ray_pqueue(&sr));
131          }
132   }
# Line 198 | Line 149 | mkaxes(                        /* compute u and v to go with n */
149          FVECT  n
150   )
151   {
152 <        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);
152 >        getperpendicular(u, n, 1);
153          fcross(v, n, u);
154   }
155  
156  
157   static void
158   rounddir(               /* compute uniform spherical direction */
159 <        register FVECT  dv,
159 >        FVECT  dv,
160          double  alt,
161          double  azi
162   )
# Line 244 | Line 187 | flatdir(               /* compute uniform hemispherical direction *
187          dv[2] = sqrt(1. - alt);
188   }
189  
190 +
191   int
192   flatindex(              /* compute index for hemispherical direction */
193          FVECT   dv,
# Line 293 | Line 237 | my_face(               /* make an illum face */
237          FVECT  dn, org, dir;
238          FVECT  u, v;
239          double  ur[2], vr[2];
240 +        double  epsilon;
241          MAT4  xfm;
242 +        char  xfrot[64];
243          int  nallow;
244          FACE  *fa;
245          int  i, j;
# Line 304 | Line 250 | my_face(               /* make an illum face */
250                  return(my_default(ob, il, nm));
251          }
252                                  /* set up sampling */
253 <        if (il->sd != NULL) {
254 <                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;
253 >        if (il->sampdens <= 0) {
254 >                nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
255          } else {
256 <                if (il->sampdens <= 0) {
257 <                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
258 <                } else {
318 <                        n = PI * il->sampdens;
319 <                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
320 <                        nazi = PI*nalt + .5;
321 <                }
322 <                n = nazi*nalt;
256 >                n = PI * il->sampdens;
257 >                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
258 >                nazi = PI*nalt + .5;
259          }
260 +        n = nazi*nalt;
261          newdist(n);
262                                  /* take first edge >= sqrt(area) */
263          for (j = fa->nv-1, i = 0; i < fa->nv; j = i++) {
# Line 350 | Line 287 | my_face(               /* make an illum face */
287          dim[0] = random();
288                                  /* sample polygon */
289          nallow = 5*n*il->nsamps;
290 +        epsilon = R_EPS*sqrt(fa->area);
291          for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
292                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
293                                          /* randomize direction */
294                      h = ilhash(dim, 2) + i;
295 <                    if (il->sd != NULL) {
296 <                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
297 <                    } else {
298 <                        multisamp(sp, 2, urand(h));
299 <                        alti = dim[1]/nazi;
300 <                        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++)
295 >                    multisamp(sp, 2, urand(h));
296 >                    alti = dim[1]/nazi;
297 >                    r1 = (alti + sp[0])/nalt;
298 >                    r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
299 >                    flatdir(dn, r1, r2);
300 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
301                              dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] -
302                                                  dn[2]*fa->norm[j];
368 –                    }
303                                          /* randomize location */
304                      do {
305                          multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nallow));
# Line 381 | Line 315 | my_face(               /* make an illum face */
315                          freeface(ob);
316                          return(my_default(ob, il, nm));
317                      }
318 <                    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] += r1*fa->norm[j];
318 >                    VSUM(org, org, dir, -epsilon);
319                                          /* send sample */
320                      raysamp(dim[1], org, dir);
321                  }
322                                  /* add in direct component? */
323 <        if (!directvis && (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL)) {
323 >        if (il->flags & IL_LIGHT) {
324                  MAT4    ixfm;
325 <                if (il->sd == NULL) {
326 <                        for (i = 3; i--; ) {
327 <                                ixfm[i][0] = u[i];
328 <                                ixfm[i][1] = v[i];
329 <                                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();
325 >                for (i = 3; i--; ) {
326 >                        ixfm[i][0] = u[i];
327 >                        ixfm[i][1] = v[i];
328 >                        ixfm[i][2] = fa->norm[i];
329 >                        ixfm[i][3] = 0.;
330                  }
331 +                ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
332 +                ixfm[3][3] = 1.;
333                  dim[0] = random();
334                  nallow = 10*il->nsamps;
335                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
# Line 429 | Line 350 | my_face(               /* make an illum face */
350                          return(my_default(ob, il, nm));
351                      }
352                                          /* sample source rays */
353 <                    srcsamps(il, org, fa->norm, ixfm);
353 >                    srcsamps(il, org, epsilon, ixfm);
354                  }
355          }
356                                  /* wait for all rays to finish */
357          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 –        }
358                                  /* write out the face and its distribution */
359          if (average(il, distarr, n)) {
360                  if (il->sampdens > 0)
# Line 457 | Line 370 | my_face(               /* make an illum face */
370  
371   int
372   my_sphere(      /* make an illum sphere */
373 <        register OBJREC  *ob,
373 >        OBJREC  *ob,
374          struct illum_args  *il,
375          char  *nm
376   )
# Line 467 | Line 380 | my_sphere(     /* make an illum sphere */
380          double  sp[4], r1, r2, r3;
381          FVECT  org, dir;
382          FVECT  u, v;
383 <        register int  i, j;
383 >        int  i, j;
384                                  /* check arguments */
385          if (ob->oargs.nfargs != 4)
386                  objerror(ob, USER, "bad # of arguments");
# Line 479 | Line 392 | my_sphere(     /* make an illum sphere */
392                  nalt = sqrt(2./PI*n) + .5;
393                  nazi = PI/2.*nalt + .5;
394          }
482 –        if (il->sd != NULL)
483 –                objerror(ob, WARNING, "BSDF ignored");
395          n = nalt*nazi;
396          newdist(n);
397          dim[0] = random();
# Line 535 | Line 446 | my_ring(               /* make an illum ring */
446          int  dim[2];
447          int  n, nalt, nazi, alti;
448          double  sp[2], r1, r2, r3;
449 +        double  epsilon;
450          int  h;
451          FVECT  dn, org, dir;
452          FVECT  u, v;
453          MAT4  xfm;
454          CONE  *co;
455          int  i, j;
456 <                                /* get/check arguments */
456 >                                        /* get/check arguments */
457          co = getcone(ob, 0);
458 <                                /* set up sampling */
459 <        if (il->sd != NULL) {
460 <                if (!getBSDF_xfm(xfm, co->ad, il->udir)) {
461 <                        objerror(ob, WARNING, "illegal up direction");
462 <                        freecone(ob);
551 <                        return(my_default(ob, il, nm));
552 <                }
553 <                n = il->sd->ninc;
458 >        if (co == NULL)
459 >                objerror(ob, USER, "cannot create illum");
460 >                                        /* set up sampling */
461 >        if (il->sampdens <= 0) {
462 >                nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
463          } else {
464 <                if (il->sampdens <= 0) {
465 <                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
466 <                } else {
558 <                        n = PI * il->sampdens;
559 <                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
560 <                        nazi = PI*nalt + .5;
561 <                }
562 <                n = nazi*nalt;
464 >                n = PI * il->sampdens;
465 >                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
466 >                nazi = PI*nalt + .5;
467          }
468 +        epsilon = R_EPS*CO_R1(co);
469 +        n = nazi*nalt;
470          newdist(n);
471          mkaxes(u, v, co->ad);
472          dim[0] = random();
# Line 570 | Line 476 | my_ring(               /* make an illum ring */
476                                          /* next sample point */
477                      h = ilhash(dim,2) + i;
478                                          /* randomize direction */
479 <                    if (il->sd != NULL) {
480 <                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
481 <                    } else {
482 <                        multisamp(sp, 2, urand(h));
483 <                        alti = dim[1]/nazi;
484 <                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
485 <                        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 <                    }
479 >                    multisamp(sp, 2, urand(h));
480 >                    alti = dim[1]/nazi;
481 >                    r1 = (alti + sp[0])/nalt;
482 >                    r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
483 >                    flatdir(dn, r1, r2);
484 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
485 >                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
486                                          /* randomize location */
487                      multisamp(sp, 2, urand(h+8371));
488                      r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
# Line 588 | Line 490 | my_ring(               /* make an illum ring */
490                      r2 = 2.*PI*sp[1];
491                      r1 = r3*cos(r2);
492                      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;
493                      for (j = 0; j < 3; j++)
494                          org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
495 <                                                r3*co->ad[j];
495 >                                                epsilon*co->ad[j];
496                                          /* send sample */
497                      raysamp(dim[1], org, dir);
498                  }
499                                  /* add in direct component? */
500 <        if (!directvis && (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL)) {
500 >        if (il->flags & IL_LIGHT) {
501                  MAT4    ixfm;
502 <                if (il->sd == NULL) {
503 <                        for (i = 3; i--; ) {
504 <                                ixfm[i][0] = u[i];
505 <                                ixfm[i][1] = v[i];
506 <                                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();
502 >                for (i = 3; i--; ) {
503 >                        ixfm[i][0] = u[i];
504 >                        ixfm[i][1] = v[i];
505 >                        ixfm[i][2] = co->ad[i];
506 >                        ixfm[i][3] = 0.;
507                  }
508 +                ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
509 +                ixfm[3][3] = 1.;
510                  dim[0] = random();
511                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
512                                          /* randomize location */
# Line 630 | Line 520 | my_ring(               /* make an illum ring */
520                      for (j = 0; j < 3; j++)
521                          org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j];
522                                          /* sample source rays */
523 <                    srcsamps(il, org, co->ad, ixfm);
523 >                    srcsamps(il, org, epsilon, ixfm);
524                  }
525          }
526                                  /* wait for all rays to finish */
527          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 –        }
528                                  /* write out the ring and its distribution */
529          if (average(il, distarr, n)) {
530                  if (il->sampdens > 0)

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