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

Comparing ray/src/gen/mkillum2.c (file contents):
Revision 2.25 by greg, Thu Dec 6 19:40:43 2007 UTC vs.
Revision 2.31 by greg, Fri Jun 12 17:37:37 2009 UTC

# Line 12 | Line 12 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
12   #include  "cone.h"
13   #include  "source.h"
14  
15 + #ifndef NBSDFSAMPS
16 + #define NBSDFSAMPS      32              /* BSDF resampling count */
17 + #endif
18  
19   COLORV *        distarr = NULL;         /* distribution array */
20   int             distsiz = 0;
21 + COLORV *        direct_discount = NULL; /* amount to take off direct */
22  
23  
24   void
# Line 41 | Line 45 | newdist(                       /* allocate & clear distribution array */
45   }
46  
47  
48 + static void
49 + new_discount()                  /* allocate space for direct contrib. record */
50 + {
51 +        if (distsiz <= 0)
52 +                return;
53 +        direct_discount = (COLORV *)calloc(distsiz, sizeof(COLOR));
54 +        if (direct_discount == NULL)
55 +                error(SYSTEM, "out of memory in new_discount");
56 + }
57 +
58 +
59 + static void
60 + done_discount()                 /* clear off direct contrib. record */
61 + {
62 +        if (direct_discount == NULL)
63 +                return;
64 +        free((void *)direct_discount);
65 +        direct_discount = NULL;
66 + }
67 +
68 +
69   int
70   process_ray(                    /* process a ray result or report error */
71          RAY *r,
# Line 58 | Line 83 | process_ray(                   /* process a ray result or report error
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  
# Line 127 | Line 157 | srcsamps(                      /* sample sources from this surface positi
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 */
# Line 139 | Line 170 | srcsamps(                      /* sample sources from this surface positi
170                          if (i < 0)
171                                  continue;       /* must not be important */
172                          sr.rno = i;
173 <                        d = getBSDF_incrad(il->sd, i);
143 <                        d = 1.0/(PI*d*d);
173 >                        d = 1.0/getBSDF_incohm(il->sd, i);
174                  } else {
175                          if (v[2] >= -FTINY)
176                                  continue;       /* only sample transmission */
177 <                        d = 1.0 - v[2]*v[2];
178 <                        i = d*nalt;
179 <                        d = atan2(-v[1], -v[0])/(2.*PI);
150 <                        if (d < 0.0) d += 1.0;
151 <                        j = d*nazi + 0.5;
152 <                        if (j >= nazi) j = 0;
153 <                        sr.rno = i*nazi + j;
154 <                        d = nalt*nazi/PI;
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);
# Line 223 | Line 248 | flatdir(               /* compute uniform hemispherical direction *
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,
# Line 351 | Line 395 | my_face(               /* make an illum face */
395                      raysamp(dim[1], org, dir);
396                  }
397                                  /* add in direct component? */
398 <        if (!directvis && il->flags & IL_LIGHT) {
398 >        if (!directvis && (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL)) {
399                  MAT4    ixfm;
400                  if (il->sd == NULL) {
401                          for (i = 3; i--; ) {
# Line 362 | Line 406 | my_face(               /* make an illum face */
406                          }
407                          ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
408                          ixfm[3][3] = 1.;
409 <                } else if (!invmat4(ixfm, xfm))
410 <                        objerror(ob, INTERNAL, "cannot invert BSDF transform");
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++) {
# Line 393 | Line 442 | my_face(               /* make an illum face */
442                  nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
443                  nazi = PI*nalt + .5;
444                  redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, fa->norm, xfm);
445 +                done_discount();
446 +                if (!il->sampdens)
447 +                        il->sampdens = nalt*nazi/PI + .999;
448          }
449                                  /* write out the face and its distribution */
450          if (average(il, distarr, n)) {
# Line 551 | Line 603 | my_ring(               /* make an illum ring */
603                      raysamp(dim[1], org, dir);
604                  }
605                                  /* add in direct component? */
606 <        if (!directvis && il->flags & IL_LIGHT) {
606 >        if (!directvis && (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL)) {
607                  MAT4    ixfm;
608                  if (il->sd == NULL) {
609                          for (i = 3; i--; ) {
# Line 562 | Line 614 | my_ring(               /* make an illum ring */
614                          }
615                          ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
616                          ixfm[3][3] = 1.;
617 <                } else if (!invmat4(ixfm, xfm))
618 <                        objerror(ob, INTERNAL, "cannot invert BSDF transform");
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 */
# Line 586 | Line 643 | my_ring(               /* make an illum ring */
643                  nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
644                  nazi = PI*nalt + .5;
645                  redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, co->ad, xfm);
646 +                done_discount();
647 +                if (!il->sampdens)
648 +                        il->sampdens = nalt*nazi/PI + .999;
649          }
650                                  /* write out the ring and its distribution */
651          if (average(il, distarr, n)) {
# Line 597 | Line 657 | my_ring(               /* make an illum ring */
657                                  /* clean up */
658          freecone(ob);
659          return(1);
660 + }
661 +
662 +
663 + void
664 + redistribute(           /* pass distarr ray sums through BSDF */
665 +        struct BSDF_data *b,
666 +        int nalt,
667 +        int nazi,
668 +        FVECT u,
669 +        FVECT v,
670 +        FVECT w,
671 +        MAT4 xm
672 + )
673 + {
674 +        int     nout = 0;
675 +        MAT4    mymat, inmat;
676 +        COLORV  *idist;
677 +        COLORV  *cp;
678 +        FVECT   dv;
679 +        double  wt;
680 +        int     i, j, k, c, o;
681 +        COLOR   col, cinc;
682 +                                        /* copy incoming distribution */
683 +        if (b->ninc > distsiz)
684 +                error(INTERNAL, "error 1 in redistribute");
685 +        idist = (COLORV *)malloc(sizeof(COLOR)*b->ninc);
686 +        if (idist == NULL)
687 +                error(SYSTEM, "out of memory in redistribute");
688 +        memcpy(idist, distarr, sizeof(COLOR)*b->ninc);
689 +                                        /* compose direction transform */
690 +        for (i = 3; i--; ) {
691 +                mymat[i][0] = u[i];
692 +                mymat[i][1] = v[i];
693 +                mymat[i][2] = w[i];
694 +                mymat[i][3] = 0.;
695 +        }
696 +        mymat[3][0] = mymat[3][1] = mymat[3][2] = 0.;
697 +        mymat[3][3] = 1.;
698 +        if (xm != NULL)
699 +                multmat4(mymat, xm, mymat);
700 +        for (i = 3; i--; ) {            /* make sure it's normalized */
701 +                wt = 1./sqrt(   mymat[0][i]*mymat[0][i] +
702 +                                mymat[1][i]*mymat[1][i] +
703 +                                mymat[2][i]*mymat[2][i] );
704 +                for (j = 3; j--; )
705 +                        mymat[j][i] *= wt;
706 +        }
707 +        if (!invmat4(inmat, mymat))     /* need inverse as well */
708 +                error(INTERNAL, "cannot invert BSDF transform");
709 +        newdist(nalt*nazi);             /* resample distribution */
710 +        for (i = b->ninc; i--; ) {
711 +                int     direct_out = -1;
712 +                COLOR   cdir;
713 +                getBSDF_incvec(dv, b, i);       /* compute incident irrad. */
714 +                multv3(dv, dv, mymat);
715 +                if (dv[2] < 0.0) {
716 +                        dv[0] = -dv[0]; dv[1] = -dv[1]; dv[2] = -dv[2];
717 +                        direct_out += (direct_discount != NULL);
718 +                }
719 +                wt = getBSDF_incohm(b, i);
720 +                wt *= dv[2];                    /* solid_angle*cosine(theta) */
721 +                cp = &idist[3*i];
722 +                copycolor(cinc, cp);
723 +                scalecolor(cinc, wt);
724 +                if (!direct_out) {              /* discount direct contr. */
725 +                        cp = &direct_discount[3*i];
726 +                        copycolor(cdir, cp);
727 +                        scalecolor(cdir, -wt);
728 +                        direct_out = flatindex(dv, nalt, nazi);
729 +                }
730 +                for (k = nalt; k--; )           /* loop over distribution */
731 +                  for (j = nazi; j--; ) {
732 +                    int rstart = random();
733 +                    for (c = NBSDFSAMPS; c--; ) {
734 +                        double  sp[2];
735 +                        multisamp(sp, 2, urand(rstart+c));
736 +                        flatdir(dv, (k + sp[0])/nalt,
737 +                                        (j + .5 - sp[1])/nazi);
738 +                        multv3(dv, dv, inmat);
739 +                                                /* evaluate BSDF @ outgoing */
740 +                        o = getBSDF_outndx(b, dv);
741 +                        if (o < 0) {
742 +                                nout++;
743 +                                continue;
744 +                        }
745 +                        wt = BSDF_value(b, i, o) * (1./NBSDFSAMPS);
746 +                        copycolor(col, cinc);
747 +                        o = k*nazi + j;
748 +                        if (o == direct_out)
749 +                                addcolor(col, cdir);    /* minus direct */
750 +                        scalecolor(col, wt);
751 +                        cp = &distarr[3*o];
752 +                        addcolor(cp, col);      /* sum into distribution */
753 +                    }
754 +                  }
755 +        }
756 +        free(idist);                    /* free temp space */
757 +        if (nout) {
758 +                sprintf(errmsg, "missing %.1f%% of BSDF directions",
759 +                                100.*nout/(b->ninc*nalt*nazi*NBSDFSAMPS));
760 +                error(WARNING, errmsg);
761 +        }
762   }

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