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root/radiance/ray/src/rt/ambcomp.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/rt/ambcomp.c (file contents):
Revision 2.28 by greg, Sat Apr 19 19:20:47 2014 UTC vs.
Revision 2.30 by greg, Wed Apr 23 17:30:10 2014 UTC

# Line 35 | Line 35 | typedef struct {
35   #define ambsamp(h,i,j)  (h)->sa[(i)*(h)->ns + (j)]
36  
37   typedef struct {
38 <        FVECT   r_i, r_i1, e_i;
39 <        double  nf, I1, I2, J2;
38 >        FVECT   r_i, r_i1, e_i, rI2_eJ2;
39 >        double  nf, I1, I2;
40   } FFTRI;                /* vectors and coefficients for Hessian calculation */
41  
42  
# Line 96 | Line 96 | ambsample(                             /* sample an ambient direction */
96   {
97          struct s_ambsamp        *ap = &ambsamp(hp,i,j);
98          RAY                     ar;
99 –        int                     hlist[3];
99          double                  spt[2], zd;
100          int                     ii;
101                                          /* ambient coefficient for weight */
# Line 128 | Line 127 | ambsample(                             /* sample an ambient direction */
127          multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
128          copycolor(ap->v, ar.rcol);
129          if (ar.rt > 20.0*maxarad)       /* limit vertex distance */
130 <                ar.rt = 20.0*maxarad;
131 <        VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
130 >                VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, 20.0*maxarad);
131 >        else
132 >                VCOPY(ap->p, ar.rop);
133          return(ap);
134   }
135  
# Line 138 | Line 138 | ambsample(                             /* sample an ambient direction */
138   static void
139   comp_fftri(FFTRI *ftp, float ap0[3], float ap1[3], FVECT rop)
140   {
141 <        FVECT   v1;
142 <        double  dot_e, dot_er, dot_r, dot_r1;
141 >        FVECT   vcp;
142 >        double  dot_e, dot_er, dot_r, dot_r1, J2;
143 >        int     i;
144  
145          VSUB(ftp->r_i, ap0, rop);
146          VSUB(ftp->r_i1, ap1, rop);
147          VSUB(ftp->e_i, ap1, ap0);
148 <        VCROSS(v1, ftp->e_i, ftp->r_i);
149 <        ftp->nf = 1.0/DOT(v1,v1);
149 <        VCROSS(v1, ftp->r_i, ftp->r_i1);
150 <        ftp->I1 = sqrt(DOT(v1,v1)*ftp->nf);
148 >        VCROSS(vcp, ftp->e_i, ftp->r_i);
149 >        ftp->nf = 1.0/DOT(vcp,vcp);
150          dot_e = DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
151          dot_er = DOT(ftp->e_i, ftp->r_i);
152          dot_r = DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
153          dot_r1 = DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
154 +        ftp->I1 = acos( DOT(ftp->r_i, ftp->r_i1) / sqrt(dot_r*dot_r1) ) *
155 +                        sqrt( ftp->nf );
156          ftp->I2 = ( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)/dot_r1 - dot_er/dot_r +
157                          dot_e*ftp->I1 )*0.5*ftp->nf;
158 <        ftp->J2 =  0.25*ftp->nf*( 1.0/dot_r - 1.0/dot_r1 ) -
159 <                        dot_er/dot_e*ftp->I2;
158 >        J2 =  0.5/dot_e*( 1.0/dot_r - 1.0/dot_r1 ) - dot_er/dot_e*ftp->I2;
159 >        for (i = 3; i--; )
160 >                ftp->rI2_eJ2[i] = ftp->I2*ftp->r_i[i] + J2*ftp->e_i[i];
161   }
162  
163  
# Line 176 | Line 178 | compose_matrix(FVECT mat[3], FVECT va, FVECT vb)
178   static void
179   comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
180   {
181 <        FVECT   v1, v2;
181 >        FVECT   vcp;
182          FVECT   m1[3], m2[3], m3[3], m4[3];
183          double  d1, d2, d3, d4;
184          double  I3, J3, K3;
# Line 187 | Line 189 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
189          d3 = 1.0/DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
190          d4 = DOT(ftp->e_i, ftp->r_i);
191          I3 = 0.25*ftp->nf*( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)*d2*d2 - d4*d1*d1 +
192 <                                3.0*d3*ftp->I2 );
192 >                                3.0/d3*ftp->I2 );
193          J3 = 0.25*d3*(d1*d1 - d2*d2) - d4*d3*I3;
194          K3 = d3*(ftp->I2 - I3/d1 - 2.0*d4*J3);
195                                          /* intermediate matrices */
196 <        VCROSS(v1, nrm, ftp->e_i);
197 <        for (j = 3; j--; )
196 <                v2[j] = ftp->I2*ftp->r_i[j] + ftp->J2*ftp->e_i[j];
197 <        compose_matrix(m1, v1, v2);
196 >        VCROSS(vcp, nrm, ftp->e_i);
197 >        compose_matrix(m1, vcp, ftp->rI2_eJ2);
198          compose_matrix(m2, ftp->r_i, ftp->r_i);
199          compose_matrix(m3, ftp->e_i, ftp->e_i);
200          compose_matrix(m4, ftp->r_i, ftp->e_i);
201 <        VCROSS(v1, ftp->r_i, ftp->e_i);
202 <        d1 = DOT(nrm, v1);
201 >        VCROSS(vcp, ftp->r_i, ftp->e_i);
202 >        d1 = DOT(nrm, vcp);
203          d2 = -d1*ftp->I2;
204          d1 *= 2.0;
205          for (i = 3; i--; )              /* final matrix sum */
# Line 251 | Line 251 | comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
251          f1 = 2.0*DOT(nrm, vcp);
252          VCROSS(vcp, nrm, ftp->e_i);
253          for (i = 3; i--; )
254 <                grad[i] = (0.5/PI)*( ftp->I1*vcp[i] +
255 <                            f1*(ftp->I2*ftp->r_i[i] + ftp->J2*ftp->e_i[i]) );
254 >                grad[i] = (0.5/PI)*( ftp->I1*vcp[i] + f1*ftp->rI2_eJ2[i] );
255   }
256  
257  
# Line 288 | Line 287 | back_ambval(struct s_ambsamp *ap1, struct s_ambsamp *a
287  
288          VSUB(vec, ap1->p, orig);
289          d2best = DOT(vec,vec);
290 <        vback = ap1->v[CIEY];
290 >        vback = colval(ap1->v,CIEY);
291          VSUB(vec, ap2->p, orig);
292          d2 = DOT(vec,vec);
293          if (d2 > d2best) {
294                  d2best = d2;
295 <                vback = ap2->v[CIEY];
295 >                vback = colval(ap2->v,CIEY);
296          }
297          VSUB(vec, ap3->p, orig);
298          d2 = DOT(vec,vec);
299          if (d2 > d2best)
300 <                return(ap3->v[CIEY]);
300 >                return(colval(ap3->v,CIEY));
301          return(vback);
302   }
303  
# Line 328 | Line 327 | eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3
327                  error(INTERNAL, "bad eigenvalue calculation");
328  
329          if (evalue[0] > evalue[1]) {
330 <                ra[0] = 1.0/sqrt(sqrt(evalue[0]));
331 <                ra[1] = 1.0/sqrt(sqrt(evalue[1]));
330 >                ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
331 >                ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
332                  slope1 = evalue[1];
333          } else {
334 <                ra[0] = 1.0/sqrt(sqrt(evalue[1]));
335 <                ra[1] = 1.0/sqrt(sqrt(evalue[0]));
334 >                ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
335 >                ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
336                  slope1 = evalue[0];
337          }
338                                          /* compute unit eigenvectors */
# Line 454 | Line 453 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
453          
454          if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
455                  eigenvectors(uv, ra, hessian);
456 <        if (pg != NULL) {               /* project position gradient */
457 <                pg[0] = DOT(gradient, uv[0]);
458 <                pg[1] = DOT(gradient, uv[1]);
456 >        if (pg != NULL) {               /* tangential position gradient/PI */
457 >                pg[0] = DOT(gradient, uv[0]) / PI;
458 >                pg[1] = DOT(gradient, uv[1]) / PI;
459          }
460   }
461  
# Line 466 | Line 465 | static void
465   ambdirgrad(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float dg[2])
466   {
467          struct s_ambsamp        *ap;
468 +        double                  dgsum[2];
469          int                     n;
470          FVECT                   vd;
471          double                  gfact;
472  
473 <        dg[0] = dg[1] = 0;
473 >        dgsum[0] = dgsum[1] = 0.0;      /* sum values times -tan(theta) */
474          for (ap = hp->sa, n = hp->ns*hp->ns; n--; ap++) {
475                                          /* use vector for azimuth + 90deg */
476                  VSUB(vd, ap->p, hp->rp->rop);
477 <                                        /* brightness with tangent factor */
478 <                gfact = ap->v[CIEY] / DOT(hp->rp->ron, vd);
479 <                                        /* sine = proj_radius/vd_length */
480 <                dg[0] -= DOT(uv[1], vd) * gfact;
481 <                dg[1] += DOT(uv[0], vd) * gfact;
477 >                                        /* brightness over cosine factor */
478 >                gfact = colval(ap->v,CIEY) / DOT(hp->rp->ron, vd);
479 >                                        /* -sine = -proj_radius/vd_length */
480 >                dgsum[0] += DOT(uv[1], vd) * gfact;
481 >                dgsum[1] -= DOT(uv[0], vd) * gfact;
482          }
483 +        dg[0] = dgsum[0] / (hp->ns*hp->ns);
484 +        dg[1] = dgsum[1] / (hp->ns*hp->ns);
485   }
486  
487  
# Line 524 | Line 526 | doambient(                             /* compute ambient component */
526                  free(hp);
527                  return(0);              /* no valid samples */
528          }
529 <        d = 1.0 / cnt;                  /* final indirect irradiance/PI */
528 <        acol[0] *= d; acol[1] *= d; acol[2] *= d;
529 <        copycolor(rcol, acol);
529 >        copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
530          if (cnt < hp->ns*hp->ns ||      /* incomplete sampling? */
531                          (ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
532                  free(hp);
533                  return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
534          }
535 <        d = 0.01 * bright(rcol);        /* add in 1% before Hessian comp. */
536 <        if (d < FTINY) d = FTINY;
537 <        ap = hp->sa;                    /* using Y channel from here on... */
535 >        multcolor(acol, hp->acoef);     /* normalize Y values */
536 >        if ((d = bright(acol)) > FTINY)
537 >                d = 1.0/d;
538 >        else
539 >                d = 0.0;
540 >        ap = hp->sa;                    /* relative Y channel from here on... */
541          for (i = hp->ns*hp->ns; i--; ap++)
542 <                colval(ap->v,CIEY) = bright(ap->v) + d;
542 >                colval(ap->v,CIEY) = bright(ap->v)*d + 0.0314;
543  
544          if (uv == NULL)                 /* make sure we have axis pointers */
545                  uv = my_uv;
546                                          /* compute radii & pos. gradient */
547          ambHessian(hp, uv, ra, pg);
548 +
549          if (dg != NULL)                 /* compute direction gradient */
550                  ambdirgrad(hp, uv, dg);
551 +
552          if (ra != NULL) {               /* scale/clamp radii */
553 <                d = sqrt(sqrt((4.0/PI)*bright(rcol)/wt));
554 <                ra[0] *= d;
553 >                if (ra[0] < minarad) {
554 >                        ra[0] = minarad;
555 >                        if (ra[1] < minarad)
556 >                                ra[1] = minarad;
557 >                }
558 >                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(sqrt(wt));
559                  if ((ra[1] *= d) > 2.0*ra[0])
560                          ra[1] = 2.0*ra[0];
561                  if (ra[1] > maxarad) {

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