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

Comparing ray/src/gen/mkillum2.c (file contents):
Revision 2.36 by greg, Mon Aug 15 19:48:06 2011 UTC vs.
Revision 2.38 by greg, Sat Oct 13 20:15:43 2012 UTC

# Line 19 | Line 19 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
19  
20   COLORV *        distarr = NULL;         /* distribution array */
21   int             distsiz = 0;
22 – COLORV *        direct_discount = NULL; /* amount to take off direct */
22  
23  
24   void
# Line 46 | Line 45 | newdist(                       /* allocate & clear distribution array */
45   }
46  
47  
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 –
48   int
49   process_ray(                    /* process a ray result or report error */
50          RAY *r,
# Line 84 | 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);
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 –        }
65          return(1);
66   }
67  
# Line 123 | Line 96 | srcsamps(                      /* sample sources from this surface positi
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) {
134 <                nalt = nazi = 1;
135 <        } else {
106 >        if (il->sampdens > 0) {
107                  i = PI * il->sampdens;
108                  nalt = sqrt(i/PI) + .5;
109                  nazi = PI*nalt + .5;
# Line 140 | 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 */
114 <                if (il->sd != NULL) {
115 <                        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];
114 >                d = 5.*FTINY;
115 >                VSUM(sr.rorg, sr.rorg, nrm, d);
116                  samplendx++;                    /* increment sample counter */
117                  if (!srcray(&sr, NULL, &si))
118                          break;                  /* end of sources */
# Line 166 | Line 121 | srcsamps(                      /* sample sources from this surface positi
121                          multv3(v, sr.rdir, ixfm);
122                  else
123                          VCOPY(v, sr.rdir);
124 <                if (il->sd != NULL) {
125 <                        i = getBSDF_incndx(il->sd, v);
126 <                        if (i < 0)
127 <                                continue;       /* must not be important */
128 <                        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 <                }
124 >                if (v[2] >= -FTINY)
125 >                        continue;       /* only sample transmission */
126 >                v[0] = -v[0]; v[1] = -v[1]; v[2] = -v[2];
127 >                sr.rno = flatindex(v, nalt, nazi);
128 >                d = nalt*nazi*(1./PI) * v[2];
129                  d *= si.dom;                    /* solid angle correction */
130                  scalecolor(sr.rcoef, d);
131                  process_ray(&sr, ray_pqueue(&sr));
# Line 271 | Line 218 | flatindex(             /* compute index for hemispherical directi
218  
219  
220   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
221   my_default(     /* default illum action */
222          OBJREC  *ob,
223          struct illum_args  *il,
# Line 356 | Line 258 | my_face(               /* make an illum face */
258                  return(my_default(ob, il, nm));
259          }
260                                  /* set up sampling */
261 <        if (il->sd != NULL) {
262 <                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;
261 >        if (il->sampdens <= 0) {
262 >                nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
263          } else {
264 <                if (il->sampdens <= 0) {
265 <                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
266 <                } else {
370 <                        n = PI * il->sampdens;
371 <                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
372 <                        nazi = PI*nalt + .5;
373 <                }
374 <                n = nazi*nalt;
264 >                n = PI * il->sampdens;
265 >                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
266 >                nazi = PI*nalt + .5;
267          }
268 +        n = nazi*nalt;
269          newdist(n);
270                                  /* take first edge >= sqrt(area) */
271          for (j = fa->nv-1, i = 0; i < fa->nv; j = i++) {
# Line 399 | Line 292 | my_face(               /* make an illum face */
292                  if (r2 < vr[0]) vr[0] = r2;
293                  if (r2 > vr[1]) vr[1] = r2;
294          }
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 –        }
295          dim[0] = random();
296                                  /* sample polygon */
297          nallow = 5*n*il->nsamps;
# Line 415 | Line 299 | my_face(               /* make an illum face */
299                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
300                                          /* randomize direction */
301                      h = ilhash(dim, 2) + i;
302 <                    if (il->sd != NULL) {
303 <                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
304 <                    } else {
305 <                        multisamp(sp, 2, urand(h));
306 <                        alti = dim[1]/nazi;
307 <                        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++)
302 >                    multisamp(sp, 2, urand(h));
303 >                    alti = dim[1]/nazi;
304 >                    r1 = (alti + sp[0])/nalt;
305 >                    r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
306 >                    flatdir(dn, r1, r2);
307 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
308                              dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] -
309                                                  dn[2]*fa->norm[j];
429 –                    }
310                                          /* randomize location */
311                      do {
312                          multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nallow));
# Line 442 | Line 322 | my_face(               /* make an illum face */
322                          freeface(ob);
323                          return(my_default(ob, il, nm));
324                      }
325 <                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, fa->norm) < -FTINY)
446 <                        r1 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
447 <                    else
448 <                        r1 = 5.*FTINY;
325 >                    r1 = 5.*FTINY;
326                      for (j = 0; j < 3; j++)
327                          org[j] += r1*fa->norm[j];
328                                          /* send sample */
329                      raysamp(dim[1], org, dir);
330                  }
331                                  /* add in direct component? */
332 <        if (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL) {
332 >        if (il->flags & IL_LIGHT) {
333                  MAT4    ixfm;
334 <                if (il->sd == NULL) {
335 <                        for (i = 3; i--; ) {
336 <                                ixfm[i][0] = u[i];
337 <                                ixfm[i][1] = v[i];
338 <                                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();
334 >                for (i = 3; i--; ) {
335 >                        ixfm[i][0] = u[i];
336 >                        ixfm[i][1] = v[i];
337 >                        ixfm[i][2] = fa->norm[i];
338 >                        ixfm[i][3] = 0.;
339                  }
340 +                ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
341 +                ixfm[3][3] = 1.;
342                  dim[0] = random();
343                  nallow = 10*il->nsamps;
344                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
# Line 495 | Line 364 | my_face(               /* make an illum face */
364          }
365                                  /* wait for all rays to finish */
366          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 –        }
367                                  /* write out the face and its distribution */
368          if (average(il, distarr, n)) {
369                  if (il->sampdens > 0)
# Line 540 | Line 401 | my_sphere(     /* make an illum sphere */
401                  nalt = sqrt(2./PI*n) + .5;
402                  nazi = PI/2.*nalt + .5;
403          }
543 –        if (il->sd != NULL)
544 –                objerror(ob, WARNING, "BSDF ignored");
404          n = nalt*nazi;
405          newdist(n);
406          dim[0] = random();
# Line 605 | Line 464 | my_ring(               /* make an illum ring */
464                                  /* get/check arguments */
465          co = getcone(ob, 0);
466                                  /* set up sampling */
467 <        if (il->sd != NULL) {
468 <                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;
467 >        if (il->sampdens <= 0) {
468 >                nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
469          } else {
470 <                if (il->sampdens <= 0) {
471 <                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
472 <                } else {
619 <                        n = PI * il->sampdens;
620 <                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
621 <                        nazi = PI*nalt + .5;
622 <                }
623 <                n = nazi*nalt;
470 >                n = PI * il->sampdens;
471 >                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
472 >                nazi = PI*nalt + .5;
473          }
474 +        n = nazi*nalt;
475          newdist(n);
476          mkaxes(u, v, co->ad);
477          dim[0] = random();
# Line 631 | Line 481 | my_ring(               /* make an illum ring */
481                                          /* next sample point */
482                      h = ilhash(dim,2) + i;
483                                          /* randomize direction */
484 <                    if (il->sd != NULL) {
485 <                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
486 <                    } else {
487 <                        multisamp(sp, 2, urand(h));
488 <                        alti = dim[1]/nazi;
489 <                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
490 <                        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 <                    }
484 >                    multisamp(sp, 2, urand(h));
485 >                    alti = dim[1]/nazi;
486 >                    r1 = (alti + sp[0])/nalt;
487 >                    r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
488 >                    flatdir(dn, r1, r2);
489 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
490 >                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
491                                          /* randomize location */
492                      multisamp(sp, 2, urand(h+8371));
493                      r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
# Line 649 | Line 495 | my_ring(               /* make an illum ring */
495                      r2 = 2.*PI*sp[1];
496                      r1 = r3*cos(r2);
497                      r2 = r3*sin(r2);
498 <                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, co->ad) < -FTINY)
653 <                        r3 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
654 <                    else
655 <                        r3 = 5.*FTINY;
498 >                    r3 = 5.*FTINY;
499                      for (j = 0; j < 3; j++)
500                          org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
501                                                  r3*co->ad[j];
# Line 660 | Line 503 | my_ring(               /* make an illum ring */
503                      raysamp(dim[1], org, dir);
504                  }
505                                  /* add in direct component? */
506 <        if (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL) {
506 >        if (il->flags & IL_LIGHT) {
507                  MAT4    ixfm;
508 <                if (il->sd == NULL) {
509 <                        for (i = 3; i--; ) {
510 <                                ixfm[i][0] = u[i];
511 <                                ixfm[i][1] = v[i];
512 <                                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();
508 >                for (i = 3; i--; ) {
509 >                        ixfm[i][0] = u[i];
510 >                        ixfm[i][1] = v[i];
511 >                        ixfm[i][2] = co->ad[i];
512 >                        ixfm[i][3] = 0.;
513                  }
514 +                ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
515 +                ixfm[3][3] = 1.;
516                  dim[0] = random();
517                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
518                                          /* randomize location */
# Line 696 | Line 531 | my_ring(               /* make an illum ring */
531          }
532                                  /* wait for all rays to finish */
533          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 –        }
534                                  /* write out the ring and its distribution */
535          if (average(il, distarr, n)) {
536                  if (il->sampdens > 0)
# Line 714 | Line 541 | my_ring(               /* make an illum ring */
541                                  /* clean up */
542          freecone(ob);
543          return(1);
717 – }
718 –
719 –
720 – void
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 –        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 –        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 –        }
544   }

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