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

Comparing ray/src/gen/mkillum2.c (file contents):
Revision 2.15 by greg, Tue Mar 30 20:40:04 2004 UTC vs.
Revision 2.36 by greg, Mon Aug 15 19:48:06 2011 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"
13 > #include  "source.h"
14 > #include  "paths.h"
15  
16 + #ifndef NBSDFSAMPS
17 + #define NBSDFSAMPS      256             /* BSDF resampling count */
18 + #endif
19  
20 < int o_default(FUN_ARGLIST);
21 < int o_face(FUN_ARGLIST);
22 < int o_sphere(FUN_ARGLIST);
19 < int o_ring(FUN_ARGLIST);
20 < void raysamp(float res[3], FVECT org, FVECT dir, struct rtproc *rt);
21 < void rayflush(struct rtproc *rt);
22 < void mkaxes(FVECT u, FVECT v, FVECT n);
23 < void rounddir(FVECT dv, double alt, double azi);
24 < void flatdir(FVECT dv, double alt, double azi);
20 > COLORV *        distarr = NULL;         /* distribution array */
21 > int             distsiz = 0;
22 > COLORV *        direct_discount = NULL; /* amount to take off direct */
23  
24  
25 < int /* XXX type conflict with otypes.h */
26 < o_default(      /* default illum action */
25 > void
26 > newdist(                        /* allocate & clear distribution array */
27 >        int siz
28 > )
29 > {
30 >        if (siz <= 0) {
31 >                if (distsiz > 0)
32 >                        free(distarr);
33 >                distarr = NULL;
34 >                distsiz = 0;
35 >                return;
36 >        }
37 >        if (distsiz < siz) {
38 >                if (distsiz > 0)
39 >                        free(distarr);
40 >                distarr = (COLORV *)malloc(sizeof(COLOR)*siz);
41 >                if (distarr == NULL)
42 >                        error(SYSTEM, "out of memory in newdist");
43 >                distsiz = siz;
44 >        }
45 >        memset(distarr, '\0', sizeof(COLOR)*siz);
46 > }
47 >
48 >
49 > static void
50 > new_discount()                  /* allocate space for direct contrib. record */
51 > {
52 >        if (distsiz <= 0)
53 >                return;
54 >        direct_discount = (COLORV *)calloc(distsiz, sizeof(COLOR));
55 >        if (direct_discount == NULL)
56 >                error(SYSTEM, "out of memory in new_discount");
57 > }
58 >
59 >
60 > static void
61 > done_discount()                 /* clear off direct contrib. record */
62 > {
63 >        if (direct_discount == NULL)
64 >                return;
65 >        free(direct_discount);
66 >        direct_discount = NULL;
67 > }
68 >
69 >
70 > int
71 > process_ray(                    /* process a ray result or report error */
72 >        RAY *r,
73 >        int rv
74 > )
75 > {
76 >        COLORV  *colp;
77 >
78 >        if (rv == 0)                    /* no result ready */
79 >                return(0);
80 >        if (rv < 0)
81 >                error(USER, "ray tracing process died");
82 >        if (r->rno >= distsiz)
83 >                error(INTERNAL, "bad returned index in process_ray");
84 >        multcolor(r->rcol, r->rcoef);   /* in case it's a source ray */
85 >        colp = &distarr[r->rno * 3];
86 >        addcolor(colp, r->rcol);
87 >        if (r->rsrc >= 0 &&             /* remember source contrib. */
88 >                        direct_discount != NULL) {
89 >                colp = &direct_discount[r->rno * 3];
90 >                addcolor(colp, r->rcol);
91 >        }
92 >        return(1);
93 > }
94 >
95 >
96 > void
97 > raysamp(                        /* queue a ray sample */
98 >        int  ndx,
99 >        FVECT  org,
100 >        FVECT  dir
101 > )
102 > {
103 >        RAY     myRay;
104 >        int     rv;
105 >
106 >        if ((ndx < 0) | (ndx >= distsiz))
107 >                error(INTERNAL, "bad index in raysamp");
108 >        VCOPY(myRay.rorg, org);
109 >        VCOPY(myRay.rdir, dir);
110 >        myRay.rmax = .0;
111 >        rayorigin(&myRay, PRIMARY|SPECULAR, NULL, NULL);
112 >        myRay.rno = ndx;
113 >                                        /* queue ray, check result */
114 >        process_ray(&myRay, ray_pqueue(&myRay));
115 > }
116 >
117 >
118 > void
119 > srcsamps(                       /* sample sources from this surface position */
120 >        struct illum_args *il,
121 >        FVECT org,
122 >        FVECT nrm,
123 >        MAT4 ixfm
124 > )
125 > {
126 >        int  nalt, nazi;
127 >        SRCINDEX  si;
128 >        RAY  sr;
129 >        FVECT   v;
130 >        double  d;
131 >        int  i, j;
132 >                                                /* get sampling density */
133 >        if (il->sampdens <= 0) {
134 >                nalt = nazi = 1;
135 >        } else {
136 >                i = PI * il->sampdens;
137 >                nalt = sqrt(i/PI) + .5;
138 >                nazi = PI*nalt + .5;
139 >        }
140 >        initsrcindex(&si);                      /* loop over (sub)sources */
141 >        for ( ; ; ) {
142 >                VCOPY(sr.rorg, org);            /* pick side to shoot from */
143 >                if (il->sd != NULL) {
144 >                        int  sn = si.sn;
145 >                        if (si.sp+1 >= si.np) ++sn;
146 >                        if (sn >= nsources) break;
147 >                        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
148 >                                d = DOT(source[sn].sloc, nrm);
149 >                        else {
150 >                                VSUB(v, source[sn].sloc, org);
151 >                                d = DOT(v, nrm);
152 >                        }
153 >                } else
154 >                        d = 1.0;                /* only transmission */
155 >                if (d < 0.0)
156 >                        d = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
157 >                else
158 >                        d = 5.*FTINY;
159 >                for (i = 3; i--; )
160 >                        sr.rorg[i] += d*nrm[i];
161 >                samplendx++;                    /* increment sample counter */
162 >                if (!srcray(&sr, NULL, &si))
163 >                        break;                  /* end of sources */
164 >                                                /* index direction */
165 >                if (ixfm != NULL)
166 >                        multv3(v, sr.rdir, ixfm);
167 >                else
168 >                        VCOPY(v, sr.rdir);
169 >                if (il->sd != NULL) {
170 >                        i = getBSDF_incndx(il->sd, v);
171 >                        if (i < 0)
172 >                                continue;       /* must not be important */
173 >                        sr.rno = i;
174 >                        d = 1.0/getBSDF_incohm(il->sd, i);
175 >                } else {
176 >                        if (v[2] >= -FTINY)
177 >                                continue;       /* only sample transmission */
178 >                        v[0] = -v[0]; v[1] = -v[1]; v[2] = -v[2];
179 >                        sr.rno = flatindex(v, nalt, nazi);
180 >                        d = nalt*nazi*(1./PI) * v[2];
181 >                }
182 >                d *= si.dom;                    /* solid angle correction */
183 >                scalecolor(sr.rcoef, d);
184 >                process_ray(&sr, ray_pqueue(&sr));
185 >        }
186 > }
187 >
188 >
189 > void
190 > rayclean()                      /* finish all pending rays */
191 > {
192 >        RAY     myRay;
193 >
194 >        while (process_ray(&myRay, ray_presult(&myRay, 0)))
195 >                ;
196 > }
197 >
198 >
199 > static void
200 > mkaxes(                 /* compute u and v to go with n */
201 >        FVECT  u,
202 >        FVECT  v,
203 >        FVECT  n
204 > )
205 > {
206 >        register int  i;
207 >
208 >        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
209 >        for (i = 0; i < 3; i++)
210 >                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
211 >                        break;
212 >        v[i] = 1.0;
213 >        fcross(u, v, n);
214 >        normalize(u);
215 >        fcross(v, n, u);
216 > }
217 >
218 >
219 > static void
220 > rounddir(               /* compute uniform spherical direction */
221 >        register FVECT  dv,
222 >        double  alt,
223 >        double  azi
224 > )
225 > {
226 >        double  d1, d2;
227 >
228 >        dv[2] = 1. - 2.*alt;
229 >        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
230 >        d2 = 2.*PI * azi;
231 >        dv[0] = d1*cos(d2);
232 >        dv[1] = d1*sin(d2);
233 > }
234 >
235 >
236 > void
237 > flatdir(                /* compute uniform hemispherical direction */
238 >        FVECT  dv,
239 >        double  alt,
240 >        double  azi
241 > )
242 > {
243 >        double  d1, d2;
244 >
245 >        d1 = sqrt(alt);
246 >        d2 = 2.*PI * azi;
247 >        dv[0] = d1*cos(d2);
248 >        dv[1] = d1*sin(d2);
249 >        dv[2] = sqrt(1. - alt);
250 > }
251 >
252 >
253 > int
254 > flatindex(              /* compute index for hemispherical direction */
255 >        FVECT   dv,
256 >        int     nalt,
257 >        int     nazi
258 > )
259 > {
260 >        double  d;
261 >        int     i, j;
262 >        
263 >        d = 1.0 - dv[2]*dv[2];
264 >        i = d*nalt;
265 >        d = atan2(dv[1], dv[0]) * (0.5/PI);
266 >        if (d < 0.0) d += 1.0;
267 >        j = d*nazi + 0.5;
268 >        if (j >= nazi) j = 0;
269 >        return(i*nazi + j);
270 > }
271 >
272 >
273 > int
274 > printgeom(              /* print out detailed geometry for BSDF */
275 >        struct BSDF_data *sd,
276 >        char *xfrot,
277 >        FVECT ctr,
278 >        double s1,
279 >        double s2
280 > )
281 > {
282 >        static char     mgftemp[] = TEMPLATE;
283 >        char            cmdbuf[64];
284 >        FILE            *fp;
285 >        double          sca;
286 >
287 >        if (sd == NULL || sd->mgf == NULL)
288 >                return(0);
289 >        if (sd->dim[0] <= FTINY || sd->dim[1] <= FTINY)
290 >                return(0);
291 >        if ((s1 > s2) ^ (sd->dim[0] > sd->dim[1])) {
292 >                sca = s1; s1 = s2; s2 = sca;
293 >        }
294 >        s1 /= sd->dim[0];
295 >        s2 /= sd->dim[1];
296 >        sca = s1 > s2 ? s1 : s2;
297 >        strcpy(mgftemp, TEMPLATE);
298 >        if ((fp = fopen(mktemp(mgftemp), "w")) == NULL)
299 >                error(SYSTEM, "cannot create temporary file for MGF");
300 >                                        /* prepend our transform */
301 >        fprintf(fp, "xf%s -s %.5f -t %.5g %.5g %.5g\n",
302 >                        xfrot, sca, ctr[0], ctr[1], ctr[2]);
303 >                                        /* output given MGF description */
304 >        fputs(sd->mgf, fp);
305 >        fputs("\nxf\n", fp);
306 >        if (fclose(fp) == EOF)
307 >                error(SYSTEM, "error writing MGF temporary file");
308 >                                        /* execute mgf2rad to convert MGF */
309 >        strcpy(cmdbuf, "mgf2rad ");
310 >        strcpy(cmdbuf+8, mgftemp);
311 >        fflush(stdout);
312 >        system(cmdbuf);
313 >        unlink(mgftemp);                /* clean up */
314 >        return(1);
315 > }
316 >
317 >
318 > int
319 > my_default(     /* default illum action */
320          OBJREC  *ob,
321          struct illum_args  *il,
31 –        struct rtproc  *rt,
322          char  *nm
323   )
324   {
# Line 41 | Line 331 | o_default(     /* default illum action */
331  
332  
333   int
334 < o_face(         /* make an illum face */
334 > my_face(                /* make an illum face */
335          OBJREC  *ob,
336          struct illum_args  *il,
47 –        struct rtproc  *rt,
337          char  *nm
338   )
339   {
340 < #define MAXMISS         (5*n*il->nsamps)
341 <        int  dim[3];
53 <        int  n, nalt, nazi, h;
54 <        float  *distarr;
340 >        int  dim[2];
341 >        int  n, nalt, nazi, alti;
342          double  sp[2], r1, r2;
343 +        int  h;
344          FVECT  dn, org, dir;
345          FVECT  u, v;
346          double  ur[2], vr[2];
347 <        int  nmisses;
348 <        register FACE  *fa;
349 <        register int  i, j;
347 >        MAT4  xfm;
348 >        char  xfrot[64];
349 >        int  nallow;
350 >        FACE  *fa;
351 >        int  i, j;
352                                  /* get/check arguments */
353          fa = getface(ob);
354          if (fa->area == 0.0) {
355                  freeface(ob);
356 <                return(o_default(ob, il, rt, nm));
356 >                return(my_default(ob, il, nm));
357          }
358                                  /* set up sampling */
359 <        if (il->sampdens <= 0)
360 <                nalt = nazi = 1;
361 <        else {
362 <                n = PI * il->sampdens;
363 <                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
364 <                nazi = PI*nalt + .5;
359 >        if (il->sd != NULL) {
360 >                if (!getBSDF_xfm(xfm, fa->norm, il->udir, xfrot)) {
361 >                        objerror(ob, WARNING, "illegal up direction");
362 >                        freeface(ob);
363 >                        return(my_default(ob, il, nm));
364 >                }
365 >                n = il->sd->ninc;
366 >        } else {
367 >                if (il->sampdens <= 0) {
368 >                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
369 >                } else {
370 >                        n = PI * il->sampdens;
371 >                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
372 >                        nazi = PI*nalt + .5;
373 >                }
374 >                n = nazi*nalt;
375          }
376 <        n = nalt*nazi;
377 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
78 <        if (distarr == NULL)
79 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_face");
80 <                                /* take first edge longer than sqrt(area) */
376 >        newdist(n);
377 >                                /* take first edge >= sqrt(area) */
378          for (j = fa->nv-1, i = 0; i < fa->nv; j = i++) {
379                  u[0] = VERTEX(fa,i)[0] - VERTEX(fa,j)[0];
380                  u[1] = VERTEX(fa,i)[1] - VERTEX(fa,j)[1];
# Line 102 | Line 399 | o_face(                /* make an illum face */
399                  if (r2 < vr[0]) vr[0] = r2;
400                  if (r2 > vr[1]) vr[1] = r2;
401          }
402 +                                /* output detailed geometry? */
403 +        if (!(il->flags & IL_LIGHT) && il->sd != NULL && il->sd->mgf != NULL &&
404 +                        il->thick <= FTINY) {
405 +                for (j = 3; j--; )
406 +                        org[j] = .5*(ur[0]+ur[1])*u[j] +
407 +                                        .5*(vr[0]+vr[1])*v[j] +
408 +                                        fa->offset*fa->norm[j];
409 +                printgeom(il->sd, xfrot, org, ur[1]-ur[0], vr[1]-vr[0]);
410 +        }
411          dim[0] = random();
412                                  /* sample polygon */
413 <        nmisses = 0;
414 <        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
109 <            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
413 >        nallow = 5*n*il->nsamps;
414 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
415                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
416 <                                        /* random direction */
417 <                    h = ilhash(dim, 3) + i;
418 <                    multisamp(sp, 2, urand(h));
419 <                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
420 <                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
421 <                    flatdir(dn, r1, r2);
422 <                    for (j = 0; j < 3; j++)
423 <                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*fa->norm[j];
424 <                                        /* random location */
416 >                                        /* randomize direction */
417 >                    h = ilhash(dim, 2) + i;
418 >                    if (il->sd != NULL) {
419 >                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
420 >                    } else {
421 >                        multisamp(sp, 2, urand(h));
422 >                        alti = dim[1]/nazi;
423 >                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
424 >                        r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
425 >                        flatdir(dn, r1, r2);
426 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
427 >                            dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] -
428 >                                                dn[2]*fa->norm[j];
429 >                    }
430 >                                        /* randomize location */
431                      do {
432 <                        multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nmisses));
432 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nallow));
433                          r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
434                          r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
435                          for (j = 0; j < 3; j++)
436                              org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
437                                          + fa->offset*fa->norm[j];
438 <                    } while (!inface(org, fa) && nmisses++ < MAXMISS);
439 <                    if (nmisses > MAXMISS) {
438 >                    } while (!inface(org, fa) && nallow-- > 0);
439 >                    if (nallow < 0) {
440                          objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
441 <                        rt->nrays = 0;
441 >                        rayclean();
442                          freeface(ob);
443 <                        free((void *)distarr);
133 <                        return(o_default(ob, il, rt, nm));
443 >                        return(my_default(ob, il, nm));
444                      }
445 +                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, fa->norm) < -FTINY)
446 +                        r1 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
447 +                    else
448 +                        r1 = 5.*FTINY;
449                      for (j = 0; j < 3; j++)
450 <                        org[j] += .001*fa->norm[j];
450 >                        org[j] += r1*fa->norm[j];
451                                          /* send sample */
452 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
452 >                    raysamp(dim[1], org, dir);
453                  }
454 <        rayflush(rt);
454 >                                /* add in direct component? */
455 >        if (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL) {
456 >                MAT4    ixfm;
457 >                if (il->sd == NULL) {
458 >                        for (i = 3; i--; ) {
459 >                                ixfm[i][0] = u[i];
460 >                                ixfm[i][1] = v[i];
461 >                                ixfm[i][2] = fa->norm[i];
462 >                                ixfm[i][3] = 0.;
463 >                        }
464 >                        ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
465 >                        ixfm[3][3] = 1.;
466 >                } else {
467 >                        if (!invmat4(ixfm, xfm))
468 >                                objerror(ob, INTERNAL,
469 >                                        "cannot invert BSDF transform");
470 >                        if (!(il->flags & IL_LIGHT))
471 >                                new_discount();
472 >                }
473 >                dim[0] = random();
474 >                nallow = 10*il->nsamps;
475 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
476 >                                        /* randomize location */
477 >                    h = dim[0] + samplendx++;
478 >                    do {
479 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+nallow));
480 >                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
481 >                        r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
482 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
483 >                            org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
484 >                                        + fa->offset*fa->norm[j];
485 >                    } while (!inface(org, fa) && nallow-- > 0);
486 >                    if (nallow < 0) {
487 >                        objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
488 >                        rayclean();
489 >                        freeface(ob);
490 >                        return(my_default(ob, il, nm));
491 >                    }
492 >                                        /* sample source rays */
493 >                    srcsamps(il, org, fa->norm, ixfm);
494 >                }
495 >        }
496 >                                /* wait for all rays to finish */
497 >        rayclean();
498 >        if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
499 >                nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
500 >                nazi = PI*nalt + .5;
501 >                redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, fa->norm, xfm);
502 >                done_discount();
503 >                if (!il->sampdens)
504 >                        il->sampdens = nalt*nazi/PI + .999;
505 >        }
506                                  /* write out the face and its distribution */
507 <        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
507 >        if (average(il, distarr, n)) {
508                  if (il->sampdens > 0)
509                          flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, fa->norm);
510                  illumout(il, ob);
# Line 147 | Line 512 | o_face(                /* make an illum face */
512                  printobj(il->altmat, ob);
513                                  /* clean up */
514          freeface(ob);
150 –        free((void *)distarr);
515          return(0);
152 – #undef MAXMISS
516   }
517  
518  
519   int
520 < o_sphere(       /* make an illum sphere */
520 > my_sphere(      /* make an illum sphere */
521          register OBJREC  *ob,
522          struct illum_args  *il,
160 –        struct rtproc  *rt,
523          char  *nm
524   )
525   {
526          int  dim[3];
527          int  n, nalt, nazi;
166 –        float  *distarr;
528          double  sp[4], r1, r2, r3;
529          FVECT  org, dir;
530          FVECT  u, v;
# Line 179 | Line 540 | o_sphere(      /* make an illum sphere */
540                  nalt = sqrt(2./PI*n) + .5;
541                  nazi = PI/2.*nalt + .5;
542          }
543 +        if (il->sd != NULL)
544 +                objerror(ob, WARNING, "BSDF ignored");
545          n = nalt*nazi;
546 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
184 <        if (distarr == NULL)
185 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_sphere");
546 >        newdist(n);
547          dim[0] = random();
548                                  /* sample sphere */
549          for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
# Line 207 | Line 568 | o_sphere(      /* make an illum sphere */
568                          dir[j] = -dir[j];
569                      }
570                                          /* send sample */
571 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
571 >                    raysamp(dim[1]*nazi+dim[2], org, dir);
572                  }
573 <        rayflush(rt);
573 >                                /* wait for all rays to finish */
574 >        rayclean();
575                                  /* write out the sphere and its distribution */
576 <        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
576 >        if (average(il, distarr, n)) {
577                  if (il->sampdens > 0)
578                          roundout(il, distarr, nalt, nazi);
579                  else
# Line 220 | Line 582 | o_sphere(      /* make an illum sphere */
582          } else
583                  printobj(il->altmat, ob);
584                                  /* clean up */
223 –        free((void *)distarr);
585          return(1);
586   }
587  
588  
589   int
590 < o_ring(         /* make an illum ring */
590 > my_ring(                /* make an illum ring */
591          OBJREC  *ob,
592          struct illum_args  *il,
232 –        struct rtproc  *rt,
593          char  *nm
594   )
595   {
596 <        int  dim[3];
597 <        int  n, nalt, nazi;
598 <        float  *distarr;
599 <        double  sp[4], r1, r2, r3;
596 >        int  dim[2];
597 >        int  n, nalt, nazi, alti;
598 >        double  sp[2], r1, r2, r3;
599 >        int  h;
600          FVECT  dn, org, dir;
601          FVECT  u, v;
602 <        register CONE  *co;
603 <        register int  i, j;
602 >        MAT4  xfm;
603 >        CONE  *co;
604 >        int  i, j;
605                                  /* get/check arguments */
606          co = getcone(ob, 0);
607                                  /* set up sampling */
608 <        if (il->sampdens <= 0)
609 <                nalt = nazi = 1;
610 <        else {
611 <                n = PI * il->sampdens;
612 <                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
613 <                nazi = PI*nalt + .5;
608 >        if (il->sd != NULL) {
609 >                if (!getBSDF_xfm(xfm, co->ad, il->udir, NULL)) {
610 >                        objerror(ob, WARNING, "illegal up direction");
611 >                        freecone(ob);
612 >                        return(my_default(ob, il, nm));
613 >                }
614 >                n = il->sd->ninc;
615 >        } else {
616 >                if (il->sampdens <= 0) {
617 >                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
618 >                } else {
619 >                        n = PI * il->sampdens;
620 >                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
621 >                        nazi = PI*nalt + .5;
622 >                }
623 >                n = nazi*nalt;
624          }
625 <        n = nalt*nazi;
255 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
256 <        if (distarr == NULL)
257 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_ring");
625 >        newdist(n);
626          mkaxes(u, v, co->ad);
627          dim[0] = random();
628                                  /* sample disk */
629 <        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
262 <            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
629 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
630                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
631                                          /* next sample point */
632 <                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
633 <                                        /* random direction */
634 <                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
635 <                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
636 <                    flatdir(dn, r1, r2);
637 <                    for (j = 0; j < 3; j++)
638 <                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
639 <                                        /* random location */
632 >                    h = ilhash(dim,2) + i;
633 >                                        /* randomize direction */
634 >                    if (il->sd != NULL) {
635 >                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
636 >                    } else {
637 >                        multisamp(sp, 2, urand(h));
638 >                        alti = dim[1]/nazi;
639 >                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
640 >                        r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
641 >                        flatdir(dn, r1, r2);
642 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
643 >                                dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
644 >                    }
645 >                                        /* randomize location */
646 >                    multisamp(sp, 2, urand(h+8371));
647                      r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
648 <                            sp[2]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
649 <                    r2 = 2.*PI*sp[3];
648 >                            sp[0]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
649 >                    r2 = 2.*PI*sp[1];
650                      r1 = r3*cos(r2);
651                      r2 = r3*sin(r2);
652 +                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, co->ad) < -FTINY)
653 +                        r3 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
654 +                    else
655 +                        r3 = 5.*FTINY;
656                      for (j = 0; j < 3; j++)
657                          org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
658 <                                        .001*co->ad[j];
281 <
658 >                                                r3*co->ad[j];
659                                          /* send sample */
660 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
660 >                    raysamp(dim[1], org, dir);
661                  }
662 <        rayflush(rt);
662 >                                /* add in direct component? */
663 >        if (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL) {
664 >                MAT4    ixfm;
665 >                if (il->sd == NULL) {
666 >                        for (i = 3; i--; ) {
667 >                                ixfm[i][0] = u[i];
668 >                                ixfm[i][1] = v[i];
669 >                                ixfm[i][2] = co->ad[i];
670 >                                ixfm[i][3] = 0.;
671 >                        }
672 >                        ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
673 >                        ixfm[3][3] = 1.;
674 >                } else {
675 >                        if (!invmat4(ixfm, xfm))
676 >                                objerror(ob, INTERNAL,
677 >                                        "cannot invert BSDF transform");
678 >                        if (!(il->flags & IL_LIGHT))
679 >                                new_discount();
680 >                }
681 >                dim[0] = random();
682 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
683 >                                        /* randomize location */
684 >                    h = dim[0] + samplendx++;
685 >                    multisamp(sp, 2, urand(h));
686 >                    r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
687 >                            sp[0]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
688 >                    r2 = 2.*PI*sp[1];
689 >                    r1 = r3*cos(r2);
690 >                    r2 = r3*sin(r2);
691 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
692 >                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j];
693 >                                        /* sample source rays */
694 >                    srcsamps(il, org, co->ad, ixfm);
695 >                }
696 >        }
697 >                                /* wait for all rays to finish */
698 >        rayclean();
699 >        if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
700 >                nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
701 >                nazi = PI*nalt + .5;
702 >                redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, co->ad, xfm);
703 >                done_discount();
704 >                if (!il->sampdens)
705 >                        il->sampdens = nalt*nazi/PI + .999;
706 >        }
707                                  /* write out the ring and its distribution */
708 <        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
708 >        if (average(il, distarr, n)) {
709                  if (il->sampdens > 0)
710                          flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, co->ad);
711                  illumout(il, ob);
# Line 292 | Line 713 | o_ring(                /* make an illum ring */
713                  printobj(il->altmat, ob);
714                                  /* clean up */
715          freecone(ob);
295 –        free((void *)distarr);
716          return(1);
717   }
718  
719  
720   void
721 < raysamp(        /* compute a ray sample */
722 <        float  res[3],
723 <        FVECT  org,
724 <        FVECT  dir,
725 <        register struct rtproc  *rt
721 > redistribute(           /* pass distarr ray sums through BSDF */
722 >        struct BSDF_data *b,
723 >        int nalt,
724 >        int nazi,
725 >        FVECT u,
726 >        FVECT v,
727 >        FVECT w,
728 >        MAT4 xm
729   )
730   {
731 <        register float  *fp;
732 <
733 <        if (rt->nrays == rt->bsiz)
734 <                rayflush(rt);
735 <        rt->dest[rt->nrays] = res;
736 <        fp = rt->buf + 6*rt->nrays++;
737 <        *fp++ = org[0]; *fp++ = org[1]; *fp++ = org[2];
738 <        *fp++ = dir[0]; *fp++ = dir[1]; *fp = dir[2];
739 < }
740 <
741 <
742 < void
743 < rayflush(                       /* flush buffered rays */
744 <        register struct rtproc  *rt
745 < )
746 < {
747 <        register int  i;
748 <
749 <        if (rt->nrays <= 0)
750 <                return;
751 <        memset(rt->buf+6*rt->nrays, '\0', 6*sizeof(float));
329 <        errno = 0;
330 <        if ( process(&(rt->pd), (char *)rt->buf, (char *)rt->buf,
331 <                        3*sizeof(float)*(rt->nrays+1),
332 <                        6*sizeof(float)*(rt->nrays+1)) <
333 <                        3*sizeof(float)*(rt->nrays+1) )
334 <                error(SYSTEM, "error reading from rtrace process");
335 <        i = rt->nrays;
336 <        while (i--) {
337 <                rt->dest[i][0] += rt->buf[3*i];
338 <                rt->dest[i][1] += rt->buf[3*i+1];
339 <                rt->dest[i][2] += rt->buf[3*i+2];
731 >        int     nout = 0;
732 >        MAT4    mymat, inmat;
733 >        COLORV  *idist;
734 >        COLORV  *cp;
735 >        FVECT   dv;
736 >        double  wt;
737 >        int     i, j, k, c, o;
738 >        COLOR   col, cinc;
739 >                                        /* copy incoming distribution */
740 >        if (b->ninc > distsiz)
741 >                error(INTERNAL, "error 1 in redistribute");
742 >        idist = (COLORV *)malloc(sizeof(COLOR)*b->ninc);
743 >        if (idist == NULL)
744 >                error(SYSTEM, "out of memory in redistribute");
745 >        memcpy(idist, distarr, sizeof(COLOR)*b->ninc);
746 >                                        /* compose direction transform */
747 >        for (i = 3; i--; ) {
748 >                mymat[i][0] = u[i];
749 >                mymat[i][1] = v[i];
750 >                mymat[i][2] = w[i];
751 >                mymat[i][3] = 0.;
752          }
753 <        rt->nrays = 0;
754 < }
755 <
756 <
757 < void
758 < mkaxes(                 /* compute u and v to go with n */
759 <        FVECT  u,
760 <        FVECT  v,
761 <        FVECT  n
762 < )
763 < {
764 <        register int  i;
765 <
766 <        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
767 <        for (i = 0; i < 3; i++)
768 <                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
769 <                        break;
770 <        v[i] = 1.0;
771 <        fcross(u, v, n);
772 <        normalize(u);
773 <        fcross(v, n, u);
774 < }
775 <
776 <
777 < void
778 < rounddir(               /* compute uniform spherical direction */
779 <        register FVECT  dv,
780 <        double  alt,
781 <        double  azi
782 < )
783 < {
784 <        double  d1, d2;
785 <
786 <        dv[2] = 1. - 2.*alt;
787 <        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
788 <        d2 = 2.*PI * azi;
789 <        dv[0] = d1*cos(d2);
790 <        dv[1] = d1*sin(d2);
791 < }
792 <
793 <
794 < void
795 < flatdir(                /* compute uniform hemispherical direction */
796 <        register FVECT  dv,
797 <        double  alt,
798 <        double  azi
799 < )
800 < {
801 <        double  d1, d2;
802 <
803 <        d1 = sqrt(alt);
804 <        d2 = 2.*PI * azi;
805 <        dv[0] = d1*cos(d2);
806 <        dv[1] = d1*sin(d2);
807 <        dv[2] = sqrt(1. - alt);
753 >        mymat[3][0] = mymat[3][1] = mymat[3][2] = 0.;
754 >        mymat[3][3] = 1.;
755 >        if (xm != NULL)
756 >                multmat4(mymat, xm, mymat);
757 >        for (i = 3; i--; ) {            /* make sure it's normalized */
758 >                wt = 1./sqrt(   mymat[0][i]*mymat[0][i] +
759 >                                mymat[1][i]*mymat[1][i] +
760 >                                mymat[2][i]*mymat[2][i] );
761 >                for (j = 3; j--; )
762 >                        mymat[j][i] *= wt;
763 >        }
764 >        if (!invmat4(inmat, mymat))     /* need inverse as well */
765 >                error(INTERNAL, "cannot invert BSDF transform");
766 >        newdist(nalt*nazi);             /* resample distribution */
767 >        for (i = b->ninc; i--; ) {
768 >                int     direct_out = -1;
769 >                COLOR   cdir;
770 >                getBSDF_incvec(dv, b, i);       /* compute incident irrad. */
771 >                multv3(dv, dv, mymat);
772 >                if (dv[2] < 0.0) {
773 >                        dv[0] = -dv[0]; dv[1] = -dv[1]; dv[2] = -dv[2];
774 >                        direct_out += (direct_discount != NULL);
775 >                }
776 >                wt = getBSDF_incohm(b, i);
777 >                wt *= dv[2];                    /* solid_angle*cosine(theta) */
778 >                cp = &idist[3*i];
779 >                copycolor(cinc, cp);
780 >                scalecolor(cinc, wt);
781 >                if (!direct_out) {              /* discount direct contr. */
782 >                        cp = &direct_discount[3*i];
783 >                        copycolor(cdir, cp);
784 >                        scalecolor(cdir, -wt);
785 >                        if (b->nout != b->ninc)
786 >                                direct_out = flatindex(dv, nalt, nazi);
787 >                        else
788 >                                direct_out = i; /* assumes dist. mirroring */
789 >                }
790 >                for (k = nalt; k--; )           /* loop over distribution */
791 >                  for (j = nazi; j--; ) {
792 >                    int rstart = random();
793 >                    for (c = NBSDFSAMPS; c--; ) {
794 >                        double  sp[2];
795 >                        multisamp(sp, 2, urand(rstart+c));
796 >                        flatdir(dv, (k + sp[0])/nalt,
797 >                                        (j + .5 - sp[1])/nazi);
798 >                        multv3(dv, dv, inmat);
799 >                                                /* evaluate BSDF @ outgoing */
800 >                        o = getBSDF_outndx(b, dv);
801 >                        if (o < 0) {
802 >                                nout++;
803 >                                continue;
804 >                        }
805 >                        wt = BSDF_value(b, i, o) * (1./NBSDFSAMPS);
806 >                        copycolor(col, cinc);
807 >                        if (b->nout != b->ninc)
808 >                                o = k*nazi + j;
809 >                        if (o == direct_out)
810 >                                addcolor(col, cdir);    /* minus direct */
811 >                        scalecolor(col, wt);
812 >                        cp = &distarr[3*(k*nazi + j)];
813 >                        addcolor(cp, col);      /* sum into distribution */
814 >                    }
815 >                  }
816 >        }
817 >        free(idist);                    /* free temp space */
818 >        if (nout) {
819 >                sprintf(errmsg, "missing %.1f%% of BSDF directions",
820 >                                100.*nout/(b->ninc*nalt*nazi*NBSDFSAMPS));
821 >                error(WARNING, errmsg);
822 >        }
823   }

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