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

Comparing ray/src/gen/mkillum2.c (file contents):
Revision 2.18 by greg, Thu Sep 13 06:31:21 2007 UTC vs.
Revision 2.37 by greg, Tue Aug 16 18:09:53 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 < static void mkaxes(FVECT u, FVECT v, FVECT n);
21 < static void rounddir(FVECT dv, double alt, double azi);
22 < static 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 < static COLORV * distarr = NULL;         /* distribution array */
22 < static int      distsiz = 0;
23 <
24 <
25 < static void
25 > void
26   newdist(                        /* allocate & clear distribution array */
27          int siz
28   )
29   {
30 <        if (siz == 0) {
30 >        if (siz <= 0) {
31                  if (distsiz > 0)
32 <                        free((void *)distarr);
32 >                        free(distarr);
33                  distarr = NULL;
34                  distsiz = 0;
35                  return;
36          }
37          if (distsiz < siz) {
38 <                free((void *)distarr);
39 <                distarr = (COLORV *)malloc(sizeof(COLORV)*3*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 distalloc");
42 >                        error(SYSTEM, "out of memory in newdist");
43                  distsiz = siz;
44          }
45 <        memset(distarr, '\0', sizeof(COLORV)*3*siz);
45 >        memset(distarr, '\0', sizeof(COLOR)*siz);
46   }
47  
48  
49 < static int
50 < process_ray(RAY *r, int rv)
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)
78 >        if (rv == 0)                    /* no result ready */
79                  return(0);
80          if (rv < 0)
81 <                error(USER, "Ray tracing process died");
81 >                error(USER, "ray tracing process died");
82          if (r->rno >= distsiz)
83 <                error(INTERNAL, "Bad returned index in process_ray");
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 < static void
97 < raysamp(        /* queue a ray sample */
96 > void
97 > raysamp(                        /* queue a ray sample */
98          int  ndx,
99          FVECT  org,
100          FVECT  dir
# Line 73 | Line 104 | raysamp(       /* queue a ray sample */
104          int     rv;
105  
106          if ((ndx < 0) | (ndx >= distsiz))
107 <                error(INTERNAL, "Bad index in raysamp");
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, NULL, NULL);
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 < static void
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=1, nazi=1;
127 >        SRCINDEX  si;
128 >        RAY  sr;
129 >        FVECT   v;
130 >        double  d;
131 >        int  i, j;
132 >                                                /* get sampling density */
133 >        if (il->sd == NULL && il->sampdens > 0) {
134 >                i = PI * il->sampdens;
135 >                nalt = sqrt(i/PI) + .5;
136 >                nazi = PI*nalt + .5;
137 >        }
138 >        initsrcindex(&si);                      /* loop over (sub)sources */
139 >        for ( ; ; ) {
140 >                VCOPY(sr.rorg, org);            /* pick side to shoot from */
141 >                if (il->sd != NULL) {
142 >                        int  sn = si.sn;
143 >                        if (si.sp+1 >= si.np) ++sn;
144 >                        if (sn >= nsources) break;
145 >                        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
146 >                                d = DOT(source[sn].sloc, nrm);
147 >                        else {
148 >                                VSUB(v, source[sn].sloc, org);
149 >                                d = DOT(v, nrm);
150 >                        }
151 >                } else
152 >                        d = 1.0;                /* only transmission */
153 >                if (d < 0.0)
154 >                        d = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
155 >                else
156 >                        d = 5.*FTINY;
157 >                VSUM(sr.rorg, sr.rorg, nrm, d);
158 >                samplendx++;                    /* increment sample counter */
159 >                if (!srcray(&sr, NULL, &si))
160 >                        break;                  /* end of sources */
161 >                                                /* index direction */
162 >                if (ixfm != NULL)
163 >                        multv3(v, sr.rdir, ixfm);
164 >                else
165 >                        VCOPY(v, sr.rdir);
166 >                if (il->sd != NULL) {
167 >                        i = getBSDF_incndx(il->sd, v);
168 >                        if (i < 0)
169 >                                continue;       /* must not be important */
170 >                        sr.rno = i;
171 >                        d = 1.0/getBSDF_incohm(il->sd, i);
172 >                } else {
173 >                        if (v[2] >= -FTINY)
174 >                                continue;       /* only sample transmission */
175 >                        v[0] = -v[0]; v[1] = -v[1]; v[2] = -v[2];
176 >                        sr.rno = flatindex(v, nalt, nazi);
177 >                        d = nalt*nazi*(1./PI) * v[2];
178 >                }
179 >                d *= si.dom;                    /* solid angle correction */
180 >                scalecolor(sr.rcoef, d);
181 >                process_ray(&sr, ray_pqueue(&sr));
182 >        }
183 > }
184 >
185 >
186 > void
187   rayclean()                      /* finish all pending rays */
188   {
189          RAY     myRay;
# Line 94 | Line 193 | rayclean()                     /* finish all pending rays */
193   }
194  
195  
196 < int /* XXX type conflict with otypes.h */
196 > static void
197 > mkaxes(                 /* compute u and v to go with n */
198 >        FVECT  u,
199 >        FVECT  v,
200 >        FVECT  n
201 > )
202 > {
203 >        register int  i;
204 >
205 >        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
206 >        for (i = 0; i < 3; i++)
207 >                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
208 >                        break;
209 >        v[i] = 1.0;
210 >        fcross(u, v, n);
211 >        normalize(u);
212 >        fcross(v, n, u);
213 > }
214 >
215 >
216 > static void
217 > rounddir(               /* compute uniform spherical direction */
218 >        register FVECT  dv,
219 >        double  alt,
220 >        double  azi
221 > )
222 > {
223 >        double  d1, d2;
224 >
225 >        dv[2] = 1. - 2.*alt;
226 >        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
227 >        d2 = 2.*PI * azi;
228 >        dv[0] = d1*cos(d2);
229 >        dv[1] = d1*sin(d2);
230 > }
231 >
232 >
233 > void
234 > flatdir(                /* compute uniform hemispherical direction */
235 >        FVECT  dv,
236 >        double  alt,
237 >        double  azi
238 > )
239 > {
240 >        double  d1, d2;
241 >
242 >        d1 = sqrt(alt);
243 >        d2 = 2.*PI * azi;
244 >        dv[0] = d1*cos(d2);
245 >        dv[1] = d1*sin(d2);
246 >        dv[2] = sqrt(1. - alt);
247 > }
248 >
249 >
250 > int
251 > flatindex(              /* compute index for hemispherical direction */
252 >        FVECT   dv,
253 >        int     nalt,
254 >        int     nazi
255 > )
256 > {
257 >        double  d;
258 >        int     i, j;
259 >        
260 >        d = 1.0 - dv[2]*dv[2];
261 >        i = d*nalt;
262 >        d = atan2(dv[1], dv[0]) * (0.5/PI);
263 >        if (d < 0.0) d += 1.0;
264 >        j = d*nazi + 0.5;
265 >        if (j >= nazi) j = 0;
266 >        return(i*nazi + j);
267 > }
268 >
269 >
270 > int
271 > printgeom(              /* print out detailed geometry for BSDF */
272 >        struct BSDF_data *sd,
273 >        char *xfrot,
274 >        FVECT ctr,
275 >        double s1,
276 >        double s2
277 > )
278 > {
279 >        static char     mgftemp[] = TEMPLATE;
280 >        char            cmdbuf[64];
281 >        FILE            *fp;
282 >        double          sca;
283 >
284 >        if (sd == NULL || sd->mgf == NULL)
285 >                return(0);
286 >        if (sd->dim[0] <= FTINY || sd->dim[1] <= FTINY)
287 >                return(0);
288 >        if ((s1 > s2) ^ (sd->dim[0] > sd->dim[1])) {
289 >                sca = s1; s1 = s2; s2 = sca;
290 >        }
291 >        s1 /= sd->dim[0];
292 >        s2 /= sd->dim[1];
293 >        sca = s1 > s2 ? s1 : s2;
294 >        strcpy(mgftemp, TEMPLATE);
295 >        if ((fp = fopen(mktemp(mgftemp), "w")) == NULL)
296 >                error(SYSTEM, "cannot create temporary file for MGF");
297 >                                        /* prepend our transform */
298 >        fprintf(fp, "xf%s -s %.5f -t %.5g %.5g %.5g\n",
299 >                        xfrot, sca, ctr[0], ctr[1], ctr[2]);
300 >                                        /* output given MGF description */
301 >        fputs(sd->mgf, fp);
302 >        fputs("\nxf\n", fp);
303 >        if (fclose(fp) == EOF)
304 >                error(SYSTEM, "error writing MGF temporary file");
305 >                                        /* execute mgf2rad to convert MGF */
306 >        strcpy(cmdbuf, "mgf2rad ");
307 >        strcpy(cmdbuf+8, mgftemp);
308 >        fflush(stdout);
309 >        system(cmdbuf);
310 >        unlink(mgftemp);                /* clean up */
311 >        return(1);
312 > }
313 >
314 >
315 > int
316   my_default(     /* default illum action */
317          OBJREC  *ob,
318          struct illum_args  *il,
# Line 116 | Line 334 | my_face(               /* make an illum face */
334          char  *nm
335   )
336   {
337 < #define MAXMISS         (5*n*il->nsamps)
338 <        int  dim[3];
121 <        int  n, nalt, nazi, h;
337 >        int  dim[2];
338 >        int  n, nalt, nazi, alti;
339          double  sp[2], r1, r2;
340 +        int  h;
341          FVECT  dn, org, dir;
342          FVECT  u, v;
343          double  ur[2], vr[2];
344 <        int  nmisses;
345 <        register FACE  *fa;
346 <        register int  i, j;
344 >        MAT4  xfm;
345 >        char  xfrot[64];
346 >        int  nallow;
347 >        FACE  *fa;
348 >        int  i, j;
349                                  /* get/check arguments */
350          fa = getface(ob);
351          if (fa->area == 0.0) {
352                  freeface(ob);
353 <                return(o_default(ob, il, nm));
353 >                return(my_default(ob, il, nm));
354          }
355                                  /* set up sampling */
356 <        if (il->sampdens <= 0)
357 <                nalt = nazi = 1;
358 <        else {
359 <                n = PI * il->sampdens;
360 <                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
361 <                nazi = PI*nalt + .5;
356 >        if (il->sd != NULL) {
357 >                if (!getBSDF_xfm(xfm, fa->norm, il->udir, xfrot)) {
358 >                        objerror(ob, WARNING, "illegal up direction");
359 >                        freeface(ob);
360 >                        return(my_default(ob, il, nm));
361 >                }
362 >                n = il->sd->ninc;
363 >        } else {
364 >                if (il->sampdens <= 0) {
365 >                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
366 >                } else {
367 >                        n = PI * il->sampdens;
368 >                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
369 >                        nazi = PI*nalt + .5;
370 >                }
371 >                n = nazi*nalt;
372          }
143 –        n = nalt*nazi;
373          newdist(n);
374 <                                /* take first edge longer than sqrt(area) */
374 >                                /* take first edge >= sqrt(area) */
375          for (j = fa->nv-1, i = 0; i < fa->nv; j = i++) {
376                  u[0] = VERTEX(fa,i)[0] - VERTEX(fa,j)[0];
377                  u[1] = VERTEX(fa,i)[1] - VERTEX(fa,j)[1];
# Line 167 | Line 396 | my_face(               /* make an illum face */
396                  if (r2 < vr[0]) vr[0] = r2;
397                  if (r2 > vr[1]) vr[1] = r2;
398          }
399 +                                /* output detailed geometry? */
400 +        if (!(il->flags & IL_LIGHT) && il->sd != NULL && il->sd->mgf != NULL &&
401 +                        il->thick <= FTINY) {
402 +                for (j = 3; j--; )
403 +                        org[j] = .5*(ur[0]+ur[1])*u[j] +
404 +                                        .5*(vr[0]+vr[1])*v[j] +
405 +                                        fa->offset*fa->norm[j];
406 +                printgeom(il->sd, xfrot, org, ur[1]-ur[0], vr[1]-vr[0]);
407 +        }
408          dim[0] = random();
409                                  /* sample polygon */
410 <        nmisses = 0;
411 <        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
174 <            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
410 >        nallow = 5*n*il->nsamps;
411 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
412                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
413 <                                        /* random direction */
414 <                    h = ilhash(dim, 3) + i;
415 <                    multisamp(sp, 2, urand(h));
416 <                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
417 <                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
418 <                    flatdir(dn, r1, r2);
419 <                    for (j = 0; j < 3; j++)
420 <                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*fa->norm[j];
421 <                                        /* random location */
413 >                                        /* randomize direction */
414 >                    h = ilhash(dim, 2) + i;
415 >                    if (il->sd != NULL) {
416 >                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
417 >                    } else {
418 >                        multisamp(sp, 2, urand(h));
419 >                        alti = dim[1]/nazi;
420 >                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
421 >                        r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
422 >                        flatdir(dn, r1, r2);
423 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
424 >                            dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] -
425 >                                                dn[2]*fa->norm[j];
426 >                    }
427 >                                        /* randomize location */
428                      do {
429 <                        multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nmisses));
429 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nallow));
430                          r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
431                          r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
432                          for (j = 0; j < 3; j++)
433                              org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
434                                          + fa->offset*fa->norm[j];
435 <                    } while (!inface(org, fa) && nmisses++ < MAXMISS);
436 <                    if (nmisses > MAXMISS) {
435 >                    } while (!inface(org, fa) && nallow-- > 0);
436 >                    if (nallow < 0) {
437                          objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
438                          rayclean();
439                          freeface(ob);
440 <                        free((void *)distarr);
198 <                        return(o_default(ob, il, nm));
440 >                        return(my_default(ob, il, nm));
441                      }
442 +                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, fa->norm) < -FTINY)
443 +                        r1 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
444 +                    else
445 +                        r1 = 5.*FTINY;
446                      for (j = 0; j < 3; j++)
447 <                        org[j] += .001*fa->norm[j];
447 >                        org[j] += r1*fa->norm[j];
448                                          /* send sample */
449 <                    raysamp(dim[1]*nazi+dim[2], org, dir);
449 >                    raysamp(dim[1], org, dir);
450                  }
451 +                                /* add in direct component? */
452 +        if (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL) {
453 +                MAT4    ixfm;
454 +                if (il->sd == NULL) {
455 +                        for (i = 3; i--; ) {
456 +                                ixfm[i][0] = u[i];
457 +                                ixfm[i][1] = v[i];
458 +                                ixfm[i][2] = fa->norm[i];
459 +                                ixfm[i][3] = 0.;
460 +                        }
461 +                        ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
462 +                        ixfm[3][3] = 1.;
463 +                } else {
464 +                        if (!invmat4(ixfm, xfm))
465 +                                objerror(ob, INTERNAL,
466 +                                        "cannot invert BSDF transform");
467 +                        if (!(il->flags & IL_LIGHT))
468 +                                new_discount();
469 +                }
470 +                dim[0] = random();
471 +                nallow = 10*il->nsamps;
472 +                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
473 +                                        /* randomize location */
474 +                    h = dim[0] + samplendx++;
475 +                    do {
476 +                        multisamp(sp, 2, urand(h+nallow));
477 +                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
478 +                        r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
479 +                        for (j = 0; j < 3; j++)
480 +                            org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
481 +                                        + fa->offset*fa->norm[j];
482 +                    } while (!inface(org, fa) && nallow-- > 0);
483 +                    if (nallow < 0) {
484 +                        objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
485 +                        rayclean();
486 +                        freeface(ob);
487 +                        return(my_default(ob, il, nm));
488 +                    }
489 +                                        /* sample source rays */
490 +                    srcsamps(il, org, fa->norm, ixfm);
491 +                }
492 +        }
493 +                                /* wait for all rays to finish */
494          rayclean();
495 +        if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
496 +                nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
497 +                nazi = PI*nalt + .5;
498 +                redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, fa->norm, xfm);
499 +                done_discount();
500 +                if (!il->sampdens)
501 +                        il->sampdens = nalt*nazi/PI + .999;
502 +        }
503                                  /* write out the face and its distribution */
504 <        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
504 >        if (average(il, distarr, n)) {
505                  if (il->sampdens > 0)
506                          flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, fa->norm);
507                  illumout(il, ob);
# Line 213 | Line 510 | my_face(               /* make an illum face */
510                                  /* clean up */
511          freeface(ob);
512          return(0);
216 – #undef MAXMISS
513   }
514  
515  
# Line 241 | Line 537 | my_sphere(     /* make an illum sphere */
537                  nalt = sqrt(2./PI*n) + .5;
538                  nazi = PI/2.*nalt + .5;
539          }
540 +        if (il->sd != NULL)
541 +                objerror(ob, WARNING, "BSDF ignored");
542          n = nalt*nazi;
543          newdist(n);
544          dim[0] = random();
# Line 269 | Line 567 | my_sphere(     /* make an illum sphere */
567                                          /* send sample */
568                      raysamp(dim[1]*nazi+dim[2], org, dir);
569                  }
570 +                                /* wait for all rays to finish */
571          rayclean();
572                                  /* write out the sphere and its distribution */
573 <        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
573 >        if (average(il, distarr, n)) {
574                  if (il->sampdens > 0)
575                          roundout(il, distarr, nalt, nazi);
576                  else
# Line 291 | Line 590 | my_ring(               /* make an illum ring */
590          char  *nm
591   )
592   {
593 <        int  dim[3];
594 <        int  n, nalt, nazi;
595 <        double  sp[4], r1, r2, r3;
593 >        int  dim[2];
594 >        int  n, nalt, nazi, alti;
595 >        double  sp[2], r1, r2, r3;
596 >        int  h;
597          FVECT  dn, org, dir;
598          FVECT  u, v;
599 <        register CONE  *co;
600 <        register int  i, j;
599 >        MAT4  xfm;
600 >        CONE  *co;
601 >        int  i, j;
602                                  /* get/check arguments */
603          co = getcone(ob, 0);
604                                  /* set up sampling */
605 <        if (il->sampdens <= 0)
606 <                nalt = nazi = 1;
607 <        else {
608 <                n = PI * il->sampdens;
609 <                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
610 <                nazi = PI*nalt + .5;
605 >        if (il->sd != NULL) {
606 >                if (!getBSDF_xfm(xfm, co->ad, il->udir, NULL)) {
607 >                        objerror(ob, WARNING, "illegal up direction");
608 >                        freecone(ob);
609 >                        return(my_default(ob, il, nm));
610 >                }
611 >                n = il->sd->ninc;
612 >        } else {
613 >                if (il->sampdens <= 0) {
614 >                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
615 >                } else {
616 >                        n = PI * il->sampdens;
617 >                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
618 >                        nazi = PI*nalt + .5;
619 >                }
620 >                n = nazi*nalt;
621          }
311 –        n = nalt*nazi;
622          newdist(n);
623          mkaxes(u, v, co->ad);
624          dim[0] = random();
625                                  /* sample disk */
626 <        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
317 <            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
626 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
627                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
628                                          /* next sample point */
629 <                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
630 <                                        /* random direction */
631 <                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
632 <                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
633 <                    flatdir(dn, r1, r2);
634 <                    for (j = 0; j < 3; j++)
635 <                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
636 <                                        /* random location */
629 >                    h = ilhash(dim,2) + i;
630 >                                        /* randomize direction */
631 >                    if (il->sd != NULL) {
632 >                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
633 >                    } else {
634 >                        multisamp(sp, 2, urand(h));
635 >                        alti = dim[1]/nazi;
636 >                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
637 >                        r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
638 >                        flatdir(dn, r1, r2);
639 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
640 >                                dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
641 >                    }
642 >                                        /* randomize location */
643 >                    multisamp(sp, 2, urand(h+8371));
644                      r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
645 <                            sp[2]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
646 <                    r2 = 2.*PI*sp[3];
645 >                            sp[0]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
646 >                    r2 = 2.*PI*sp[1];
647                      r1 = r3*cos(r2);
648                      r2 = r3*sin(r2);
649 +                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, co->ad) < -FTINY)
650 +                        r3 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
651 +                    else
652 +                        r3 = 5.*FTINY;
653                      for (j = 0; j < 3; j++)
654                          org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
655 <                                        .001*co->ad[j];
336 <
655 >                                                r3*co->ad[j];
656                                          /* send sample */
657 <                    raysamp(dim[1]*nazi+dim[2], org, dir);
657 >                    raysamp(dim[1], org, dir);
658                  }
659 +                                /* add in direct component? */
660 +        if (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL) {
661 +                MAT4    ixfm;
662 +                if (il->sd == NULL) {
663 +                        for (i = 3; i--; ) {
664 +                                ixfm[i][0] = u[i];
665 +                                ixfm[i][1] = v[i];
666 +                                ixfm[i][2] = co->ad[i];
667 +                                ixfm[i][3] = 0.;
668 +                        }
669 +                        ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
670 +                        ixfm[3][3] = 1.;
671 +                } else {
672 +                        if (!invmat4(ixfm, xfm))
673 +                                objerror(ob, INTERNAL,
674 +                                        "cannot invert BSDF transform");
675 +                        if (!(il->flags & IL_LIGHT))
676 +                                new_discount();
677 +                }
678 +                dim[0] = random();
679 +                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
680 +                                        /* randomize location */
681 +                    h = dim[0] + samplendx++;
682 +                    multisamp(sp, 2, urand(h));
683 +                    r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
684 +                            sp[0]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
685 +                    r2 = 2.*PI*sp[1];
686 +                    r1 = r3*cos(r2);
687 +                    r2 = r3*sin(r2);
688 +                    for (j = 0; j < 3; j++)
689 +                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j];
690 +                                        /* sample source rays */
691 +                    srcsamps(il, org, co->ad, ixfm);
692 +                }
693 +        }
694 +                                /* wait for all rays to finish */
695          rayclean();
696 +        if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
697 +                nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
698 +                nazi = PI*nalt + .5;
699 +                redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, co->ad, xfm);
700 +                done_discount();
701 +                if (!il->sampdens)
702 +                        il->sampdens = nalt*nazi/PI + .999;
703 +        }
704                                  /* write out the ring and its distribution */
705 <        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
705 >        if (average(il, distarr, n)) {
706                  if (il->sampdens > 0)
707                          flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, co->ad);
708                  illumout(il, ob);
# Line 351 | Line 714 | my_ring(               /* make an illum ring */
714   }
715  
716  
717 < static void
718 < mkaxes(                 /* compute u and v to go with n */
719 <        FVECT  u,
720 <        FVECT  v,
721 <        FVECT  n
717 > void
718 > redistribute(           /* pass distarr ray sums through BSDF */
719 >        struct BSDF_data *b,
720 >        int nalt,
721 >        int nazi,
722 >        FVECT u,
723 >        FVECT v,
724 >        FVECT w,
725 >        MAT4 xm
726   )
727   {
728 <        register int  i;
729 <
730 <        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
731 <        for (i = 0; i < 3; i++)
732 <                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
733 <                        break;
734 <        v[i] = 1.0;
735 <        fcross(u, v, n);
736 <        normalize(u);
737 <        fcross(v, n, u);
738 < }
739 <
740 <
741 < static void
742 < rounddir(               /* compute uniform spherical direction */
743 <        register FVECT  dv,
744 <        double  alt,
745 <        double  azi
746 < )
747 < {
748 <        double  d1, d2;
749 <
750 <        dv[2] = 1. - 2.*alt;
751 <        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
752 <        d2 = 2.*PI * azi;
753 <        dv[0] = d1*cos(d2);
754 <        dv[1] = d1*sin(d2);
755 < }
756 <
757 <
758 < static void
759 < flatdir(                /* compute uniform hemispherical direction */
760 <        register FVECT  dv,
761 <        double  alt,
762 <        double  azi
763 < )
764 < {
765 <        double  d1, d2;
766 <
767 <        d1 = sqrt(alt);
768 <        d2 = 2.*PI * azi;
769 <        dv[0] = d1*cos(d2);
770 <        dv[1] = d1*sin(d2);
771 <        dv[2] = sqrt(1. - alt);
728 >        int     nout = 0;
729 >        MAT4    mymat, inmat;
730 >        COLORV  *idist;
731 >        COLORV  *cp;
732 >        FVECT   dv;
733 >        double  wt;
734 >        int     i, j, k, c, o;
735 >        COLOR   col, cinc;
736 >                                        /* copy incoming distribution */
737 >        if (b->ninc > distsiz)
738 >                error(INTERNAL, "error 1 in redistribute");
739 >        idist = (COLORV *)malloc(sizeof(COLOR)*b->ninc);
740 >        if (idist == NULL)
741 >                error(SYSTEM, "out of memory in redistribute");
742 >        memcpy(idist, distarr, sizeof(COLOR)*b->ninc);
743 >                                        /* compose direction transform */
744 >        for (i = 3; i--; ) {
745 >                mymat[i][0] = u[i];
746 >                mymat[i][1] = v[i];
747 >                mymat[i][2] = w[i];
748 >                mymat[i][3] = 0.;
749 >        }
750 >        mymat[3][0] = mymat[3][1] = mymat[3][2] = 0.;
751 >        mymat[3][3] = 1.;
752 >        if (xm != NULL)
753 >                multmat4(mymat, xm, mymat);
754 >        for (i = 3; i--; ) {            /* make sure it's normalized */
755 >                wt = 1./sqrt(   mymat[0][i]*mymat[0][i] +
756 >                                mymat[1][i]*mymat[1][i] +
757 >                                mymat[2][i]*mymat[2][i] );
758 >                for (j = 3; j--; )
759 >                        mymat[j][i] *= wt;
760 >        }
761 >        if (!invmat4(inmat, mymat))     /* need inverse as well */
762 >                error(INTERNAL, "cannot invert BSDF transform");
763 >        newdist(nalt*nazi);             /* resample distribution */
764 >        for (i = b->ninc; i--; ) {
765 >                int     direct_out = -1;
766 >                COLOR   cdir;
767 >                getBSDF_incvec(dv, b, i);       /* compute incident irrad. */
768 >                multv3(dv, dv, mymat);
769 >                if (dv[2] < 0.0) {
770 >                        dv[0] = -dv[0]; dv[1] = -dv[1]; dv[2] = -dv[2];
771 >                        direct_out += (direct_discount != NULL);
772 >                }
773 >                wt = getBSDF_incohm(b, i);
774 >                wt *= dv[2];                    /* solid_angle*cosine(theta) */
775 >                cp = &idist[3*i];
776 >                copycolor(cinc, cp);
777 >                scalecolor(cinc, wt);
778 >                if (!direct_out) {              /* discount direct contr. */
779 >                        cp = &direct_discount[3*i];
780 >                        copycolor(cdir, cp);
781 >                        scalecolor(cdir, -wt);
782 >                        if (b->nout != b->ninc)
783 >                                direct_out = flatindex(dv, nalt, nazi);
784 >                        else
785 >                                direct_out = i; /* assumes dist. mirroring */
786 >                }
787 >                for (k = nalt; k--; )           /* loop over distribution */
788 >                  for (j = nazi; j--; ) {
789 >                    int rstart = random();
790 >                    for (c = NBSDFSAMPS; c--; ) {
791 >                        double  sp[2];
792 >                        multisamp(sp, 2, urand(rstart+c));
793 >                        flatdir(dv, (k + sp[0])/nalt,
794 >                                        (j + .5 - sp[1])/nazi);
795 >                        multv3(dv, dv, inmat);
796 >                                                /* evaluate BSDF @ outgoing */
797 >                        o = getBSDF_outndx(b, dv);
798 >                        if (o < 0) {
799 >                                nout++;
800 >                                continue;
801 >                        }
802 >                        wt = BSDF_value(b, i, o) * (1./NBSDFSAMPS);
803 >                        copycolor(col, cinc);
804 >                        if (b->nout != b->ninc)
805 >                                o = k*nazi + j;
806 >                        if (o == direct_out)
807 >                                addcolor(col, cdir);    /* minus direct */
808 >                        scalecolor(col, wt);
809 >                        cp = &distarr[3*(k*nazi + j)];
810 >                        addcolor(cp, col);      /* sum into distribution */
811 >                    }
812 >                  }
813 >        }
814 >        free(idist);                    /* free temp space */
815 >        if (nout) {
816 >                sprintf(errmsg, "missing %.1f%% of BSDF directions",
817 >                                100.*nout/(b->ninc*nalt*nazi*NBSDFSAMPS));
818 >                error(WARNING, errmsg);
819 >        }
820   }

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