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

Comparing ray/src/rt/ambcomp.c (file contents):
Revision 2.26 by greg, Wed Apr 16 20:32:00 2014 UTC vs.
Revision 2.31 by greg, Thu Apr 24 06:03:15 2014 UTC

# Line 4 | Line 4 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
4   /*
5   * Routines to compute "ambient" values using Monte Carlo
6   *
7 + *  Hessian calculations based on "Practical Hessian-Based Error Control
8 + *      for Irradiance Caching" by Schwarzhaupt, Wann Jensen, & Jarosz
9 + *      from ACM SIGGRAPH Asia 2012 conference proceedings.
10 + *
11   *  Declarations of external symbols in ambient.h
12   */
13  
# Line 19 | Line 23 | extern void            SDsquare2disk(double ds[2], double seedx,
23  
24   typedef struct {
25          RAY     *rp;            /* originating ray sample */
26 <        FVECT   ux, uy;         /* tangent axis directions */
26 >        FVECT   ux, uy;         /* tangent axis unit vectors */
27          int     ns;             /* number of samples per axis */
28          COLOR   acoef;          /* division contribution coefficient */
29          struct s_ambsamp {
30                  COLOR   v;              /* hemisphere sample value */
31 <                float   p[3];           /* intersection point */
31 >                FVECT   p;              /* intersection point */
32          } sa[1];                /* sample array (extends struct) */
33   }  AMBHEMI;             /* ambient sample hemisphere */
34  
35   #define ambsamp(h,i,j)  (h)->sa[(i)*(h)->ns + (j)]
36  
37 + typedef struct {
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 +
43   static AMBHEMI *
44   inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
45          COLOR   ac,
# Line 46 | Line 55 | inithemi(                      /* initialize sampling hemisphere */
55                          wt > (d = 0.8*intens(ac)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
56                  wt = d;                 /* avoid ray termination */
57          n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
58 <        i = 1 + 4*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
58 >        i = 1 + 5*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
59          if (n < i)
60                  n = i;
61                                          /* allocate sampling array */
# Line 60 | Line 69 | inithemi(                      /* initialize sampling hemisphere */
69          copycolor(hp->acoef, ac);
70          d = 1.0/(n*n);
71          scalecolor(hp->acoef, d);
72 <                                        /* make tangent axes */
73 <        hp->uy[0] = hp->uy[1] = hp->uy[2] = 0.0;
72 >                                        /* make tangent plane axes */
73 >        hp->uy[0] = 0.1 - 0.2*frandom();
74 >        hp->uy[1] = 0.1 - 0.2*frandom();
75 >        hp->uy[2] = 0.1 - 0.2*frandom();
76          for (i = 0; i < 3; i++)
77 <                if (r->rn[i] < 0.6 && r->rn[i] > -0.6)
77 >                if (r->ron[i] < 0.6 && r->ron[i] > -0.6)
78                          break;
79          if (i >= 3)
80                  error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi()");
81          hp->uy[i] = 1.0;
82 <        VCROSS(hp->ux, hp->uy, r->rn);
82 >        VCROSS(hp->ux, hp->uy, r->ron);
83          normalize(hp->ux);
84 <        VCROSS(hp->uy, r->rn, hp->ux);
84 >        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
85                                          /* we're ready to sample */
86          return(hp);
87   }
88  
89  
90 < static int
90 > static struct s_ambsamp *
91   ambsample(                              /* sample an ambient direction */
92          AMBHEMI *hp,
93          int     i,
94 <        int     j,
94 >        int     j
95   )
96   {
97          struct s_ambsamp        *ap = &ambsamp(hp,i,j);
98          RAY                     ar;
99 <        int                     hlist[3];
89 <        double                  spt[2], dz;
99 >        double                  spt[2], zd;
100          int                     ii;
101                                          /* ambient coefficient for weight */
102          if (ambacc > FTINY)
103                  setcolor(ar.rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
104          else
105                  copycolor(ar.rcoef, hp->acoef);
106 <        if (rayorigin(&ar, AMBIENT, hp->rp, ar.rcoef) < 0) {
107 <                setcolor(ap->v, 0., 0., 0.);
98 <                ap->r = 0.;
99 <                return(0);              /* no sample taken */
100 <        }
106 >        if (rayorigin(&ar, AMBIENT, hp->rp, ar.rcoef) < 0)
107 >                goto badsample;
108          if (ambacc > FTINY) {
109                  multcolor(ar.rcoef, hp->acoef);
110                  scalecolor(ar.rcoef, 1./AVGREFL);
111          }
112                                          /* generate hemispherical sample */
113 <        SDsquare2disk(spt, (i+frandom())/hp->ns, (j+frandom())/hp->ns);
113 >        SDsquare2disk(spt,      (i+.1+.8*frandom())/hp->ns,
114 >                                (j+.1+.8*frandom())/hp->ns );
115          zd = sqrt(1. - spt[0]*spt[0] - spt[1]*spt[1]);
116          for (ii = 3; ii--; )
117                  ar.rdir[ii] =   spt[0]*hp->ux[ii] +
# Line 113 | Line 121 | ambsample(                             /* sample an ambient direction */
121          dimlist[ndims++] = i*hp->ns + j + 90171;
122          rayvalue(&ar);                  /* evaluate ray */
123          ndims--;
116 –        multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
117 –        copycolor(ap->v, ar.rcol);
124          if (ar.rt > 20.0*maxarad)       /* limit vertex distance */
125                  ar.rt = 20.0*maxarad;
126 +        else if (ar.rt <= FTINY)        /* should never happen! */
127 +                goto badsample;
128          VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
129 <        return(1);
129 >        multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
130 >        copycolor(ap->v, ar.rcol);
131 >        return(ap);
132 > badsample:
133 >        setcolor(ap->v, 0., 0., 0.);
134 >        VCOPY(ap->p, hp->rp->rop);
135 >        return(NULL);
136   }
137  
138  
139 + /* Compute vectors and coefficients for Hessian/gradient calcs */
140   static void
141 + comp_fftri(FFTRI *ftp, FVECT ap0, FVECT ap1, FVECT rop)
142 + {
143 +        FVECT   vcp;
144 +        double  dot_e, dot_er, dot_r, dot_r1, J2;
145 +        int     i;
146 +
147 +        VSUB(ftp->r_i, ap0, rop);
148 +        VSUB(ftp->r_i1, ap1, rop);
149 +        VSUB(ftp->e_i, ap1, ap0);
150 +        VCROSS(vcp, ftp->e_i, ftp->r_i);
151 +        ftp->nf = 1.0/DOT(vcp,vcp);
152 +        dot_e = DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
153 +        dot_er = DOT(ftp->e_i, ftp->r_i);
154 +        dot_r = DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
155 +        dot_r1 = DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
156 +        ftp->I1 = acos( DOT(ftp->r_i, ftp->r_i1) / sqrt(dot_r*dot_r1) ) *
157 +                        sqrt( ftp->nf );
158 +        ftp->I2 = ( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)/dot_r1 - dot_er/dot_r +
159 +                        dot_e*ftp->I1 )*0.5*ftp->nf;
160 +        J2 =  0.5/dot_e*( 1.0/dot_r - 1.0/dot_r1 ) - dot_er/dot_e*ftp->I2;
161 +        for (i = 3; i--; )
162 +                ftp->rI2_eJ2[i] = ftp->I2*ftp->r_i[i] + J2*ftp->e_i[i];
163 + }
164 +
165 +
166 + /* Compose 3x3 matrix from two vectors */
167 + static void
168 + compose_matrix(FVECT mat[3], FVECT va, FVECT vb)
169 + {
170 +        mat[0][0] = 2.0*va[0]*vb[0];
171 +        mat[1][1] = 2.0*va[1]*vb[1];
172 +        mat[2][2] = 2.0*va[2]*vb[2];
173 +        mat[0][1] = mat[1][0] = va[0]*vb[1] + va[1]*vb[0];
174 +        mat[0][2] = mat[2][0] = va[0]*vb[2] + va[2]*vb[0];
175 +        mat[1][2] = mat[2][1] = va[1]*vb[2] + va[2]*vb[1];
176 + }
177 +
178 +
179 + /* Compute partial 3x3 Hessian matrix for edge */
180 + static void
181 + comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
182 + {
183 +        FVECT   vcp;
184 +        FVECT   m1[3], m2[3], m3[3], m4[3];
185 +        double  d1, d2, d3, d4;
186 +        double  I3, J3, K3;
187 +        int     i, j;
188 +                                        /* compute intermediate coefficients */
189 +        d1 = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
190 +        d2 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
191 +        d3 = 1.0/DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
192 +        d4 = DOT(ftp->e_i, ftp->r_i);
193 +        I3 = 0.25*ftp->nf*( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)*d2*d2 - d4*d1*d1 +
194 +                                3.0/d3*ftp->I2 );
195 +        J3 = 0.25*d3*(d1*d1 - d2*d2) - d4*d3*I3;
196 +        K3 = d3*(ftp->I2 - I3/d1 - 2.0*d4*J3);
197 +                                        /* intermediate matrices */
198 +        VCROSS(vcp, nrm, ftp->e_i);
199 +        compose_matrix(m1, vcp, ftp->rI2_eJ2);
200 +        compose_matrix(m2, ftp->r_i, ftp->r_i);
201 +        compose_matrix(m3, ftp->e_i, ftp->e_i);
202 +        compose_matrix(m4, ftp->r_i, ftp->e_i);
203 +        VCROSS(vcp, ftp->r_i, ftp->e_i);
204 +        d1 = DOT(nrm, vcp);
205 +        d2 = -d1*ftp->I2;
206 +        d1 *= 2.0;
207 +        for (i = 3; i--; )              /* final matrix sum */
208 +            for (j = 3; j--; ) {
209 +                hess[i][j] = m1[i][j] + d1*( I3*m2[i][j] + K3*m3[i][j] +
210 +                                                2.0*J3*m4[i][j] );
211 +                hess[i][j] += d2*(i==j);
212 +                hess[i][j] *= -1.0/PI;
213 +            }
214 + }
215 +
216 +
217 + /* Reverse hessian calculation result for edge in other direction */
218 + static void
219 + rev_hessian(FVECT hess[3])
220 + {
221 +        int     i;
222 +
223 +        for (i = 3; i--; ) {
224 +                hess[i][0] = -hess[i][0];
225 +                hess[i][1] = -hess[i][1];
226 +                hess[i][2] = -hess[i][2];
227 +        }
228 + }
229 +
230 +
231 + /* Add to radiometric Hessian from the given triangle */
232 + static void
233 + add2hessian(FVECT hess[3], FVECT ehess1[3],
234 +                FVECT ehess2[3], FVECT ehess3[3], COLORV v)
235 + {
236 +        int     i, j;
237 +
238 +        for (i = 3; i--; )
239 +            for (j = 3; j--; )
240 +                hess[i][j] += v*( ehess1[i][j] + ehess2[i][j] + ehess3[i][j] );
241 + }
242 +
243 +
244 + /* Compute partial displacement form factor gradient for edge */
245 + static void
246 + comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
247 + {
248 +        FVECT   vcp;
249 +        double  f1;
250 +        int     i;
251 +
252 +        VCROSS(vcp, ftp->r_i, ftp->r_i1);
253 +        f1 = 2.0*DOT(nrm, vcp);
254 +        VCROSS(vcp, nrm, ftp->e_i);
255 +        for (i = 3; i--; )
256 +                grad[i] = (0.5/PI)*( ftp->I1*vcp[i] + f1*ftp->rI2_eJ2[i] );
257 + }
258 +
259 +
260 + /* Reverse gradient calculation result for edge in other direction */
261 + static void
262 + rev_gradient(FVECT grad)
263 + {
264 +        grad[0] = -grad[0];
265 +        grad[1] = -grad[1];
266 +        grad[2] = -grad[2];
267 + }
268 +
269 +
270 + /* Add to displacement gradient from the given triangle */
271 + static void
272 + add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, FVECT egrad3, COLORV v)
273 + {
274 +        int     i;
275 +
276 +        for (i = 3; i--; )
277 +                grad[i] += v*( egrad1[i] + egrad2[i] + egrad3[i] );
278 + }
279 +
280 +
281 + /* Return brightness of furthest ambient sample */
282 + static COLORV
283 + back_ambval(struct s_ambsamp *ap1, struct s_ambsamp *ap2,
284 +                struct s_ambsamp *ap3, FVECT orig)
285 + {
286 +        COLORV  vback;
287 +        FVECT   vec;
288 +        double  d2, d2best;
289 +
290 +        VSUB(vec, ap1->p, orig);
291 +        d2best = DOT(vec,vec);
292 +        vback = colval(ap1->v,CIEY);
293 +        VSUB(vec, ap2->p, orig);
294 +        d2 = DOT(vec,vec);
295 +        if (d2 > d2best) {
296 +                d2best = d2;
297 +                vback = colval(ap2->v,CIEY);
298 +        }
299 +        VSUB(vec, ap3->p, orig);
300 +        d2 = DOT(vec,vec);
301 +        if (d2 > d2best)
302 +                return(colval(ap3->v,CIEY));
303 +        return(vback);
304 + }
305 +
306 +
307 + /* Compute anisotropic radii and eigenvector directions */
308 + static int
309 + eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3])
310 + {
311 +        double  hess2[2][2];
312 +        FVECT   a, b;
313 +        double  evalue[2], slope1, xmag1;
314 +        int     i;
315 +                                        /* project Hessian to sample plane */
316 +        for (i = 3; i--; ) {
317 +                a[i] = DOT(hessian[i], uv[0]);
318 +                b[i] = DOT(hessian[i], uv[1]);
319 +        }
320 +        hess2[0][0] = DOT(uv[0], a);
321 +        hess2[0][1] = DOT(uv[0], b);
322 +        hess2[1][0] = DOT(uv[1], a);
323 +        hess2[1][1] = DOT(uv[1], b);
324 +                                        /* compute eigenvalues */
325 +        if ( quadratic(evalue, 1.0, -hess2[0][0]-hess2[1][1],
326 +                        hess2[0][0]*hess2[1][1]-hess2[0][1]*hess2[1][0]) != 2 ||
327 +                        (evalue[0] = fabs(evalue[0])) <= FTINY*FTINY ||
328 +                        (evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY )
329 +                error(INTERNAL, "bad eigenvalue calculation");
330 +
331 +        if (evalue[0] > evalue[1]) {
332 +                ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
333 +                ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
334 +                slope1 = evalue[1];
335 +        } else {
336 +                ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
337 +                ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
338 +                slope1 = evalue[0];
339 +        }
340 +                                        /* compute unit eigenvectors */
341 +        if (fabs(hess2[0][1]) <= FTINY)
342 +                return;                 /* uv OK as is */
343 +        slope1 = (slope1 - hess2[0][0]) / hess2[0][1];
344 +        xmag1 = sqrt(1.0/(1.0 + slope1*slope1));
345 +        for (i = 3; i--; ) {
346 +                b[i] = xmag1*uv[0][i] + slope1*xmag1*uv[1][i];
347 +                a[i] = slope1*xmag1*uv[0][i] - xmag1*uv[1][i];
348 +        }
349 +        VCOPY(uv[0], a);
350 +        VCOPY(uv[1], b);
351 + }
352 +
353 +
354 + static void
355   ambHessian(                             /* anisotropic radii & pos. gradient */
356          AMBHEMI *hp,
357          FVECT   uv[2],                  /* returned */
358 <        float   ra[2],                  /* returned */
359 <        float   pg[2]                   /* returned */
358 >        float   ra[2],                  /* returned (optional) */
359 >        float   pg[2]                   /* returned (optional) */
360   )
361   {
362 <        if (ra != NULL) {               /* compute Hessian-derived radii */
363 <        } else {                        /* else copy original tangent axes */
364 <                VCOPY(uv[0], hp->ux);
365 <                VCOPY(uv[1], hp->uy);
366 <        }
367 <        if (pg == NULL)                 /* no position gradient requested? */
362 >        static char     memerrmsg[] = "out of memory in ambHessian()";
363 >        FVECT           (*hessrow)[3] = NULL;
364 >        FVECT           *gradrow = NULL;
365 >        FVECT           hessian[3];
366 >        FVECT           gradient;
367 >        FFTRI           fftr;
368 >        int             i, j;
369 >                                        /* be sure to assign unit vectors */
370 >        VCOPY(uv[0], hp->ux);
371 >        VCOPY(uv[1], hp->uy);
372 >                        /* clock-wise vertex traversal from sample POV */
373 >        if (ra != NULL) {               /* initialize Hessian row buffer */
374 >                hessrow = (FVECT (*)[3])malloc(sizeof(FVECT)*3*(hp->ns-1));
375 >                if (hessrow == NULL)
376 >                        error(SYSTEM, memerrmsg);
377 >                memset(hessian, 0, sizeof(hessian));
378 >        } else if (pg == NULL)          /* bogus call? */
379                  return;
380 +        if (pg != NULL) {               /* initialize form factor row buffer */
381 +                gradrow = (FVECT *)malloc(sizeof(FVECT)*(hp->ns-1));
382 +                if (gradrow == NULL)
383 +                        error(SYSTEM, memerrmsg);
384 +                memset(gradient, 0, sizeof(gradient));
385 +        }
386 +                                        /* compute first row of edges */
387 +        for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
388 +                comp_fftri(&fftr, ambsamp(hp,0,j).p,
389 +                                ambsamp(hp,0,j+1).p, hp->rp->rop);
390 +                if (hessrow != NULL)
391 +                        comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
392 +                if (gradrow != NULL)
393 +                        comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
394 +        }
395 +                                        /* sum each row of triangles */
396 +        for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
397 +            FVECT       hesscol[3];     /* compute first vertical edge */
398 +            FVECT       gradcol;
399 +            comp_fftri(&fftr, ambsamp(hp,i,0).p,
400 +                        ambsamp(hp,i+1,0).p, hp->rp->rop);
401 +            if (hessrow != NULL)
402 +                comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
403 +            if (gradrow != NULL)
404 +                comp_gradient(gradcol, &fftr, hp->rp->ron);
405 +            for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
406 +                FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
407 +                FVECT   graddia;
408 +                COLORV  backg;
409 +                backg = back_ambval(&ambsamp(hp,i,j), &ambsamp(hp,i,j+1),
410 +                                        &ambsamp(hp,i+1,j), hp->rp->rop);
411 +                                        /* diagonal (inner) edge */
412 +                comp_fftri(&fftr, ambsamp(hp,i,j+1).p,
413 +                                ambsamp(hp,i+1,j).p, hp->rp->rop);
414 +                if (hessrow != NULL) {
415 +                    comp_hessian(hessdia, &fftr, hp->rp->ron);
416 +                    rev_hessian(hesscol);
417 +                    add2hessian(hessian, hessrow[j], hessdia, hesscol, backg);
418 +                }
419 +                if (gradient != NULL) {
420 +                    comp_gradient(graddia, &fftr, hp->rp->ron);
421 +                    rev_gradient(gradcol);
422 +                    add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
423 +                }
424 +                                        /* initialize edge in next row */
425 +                comp_fftri(&fftr, ambsamp(hp,i+1,j+1).p,
426 +                                ambsamp(hp,i+1,j).p, hp->rp->rop);
427 +                if (hessrow != NULL)
428 +                    comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
429 +                if (gradrow != NULL)
430 +                    comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
431 +                                        /* new column edge & paired triangle */
432 +                backg = back_ambval(&ambsamp(hp,i,j+1), &ambsamp(hp,i+1,j+1),
433 +                                        &ambsamp(hp,i+1,j), hp->rp->rop);
434 +                comp_fftri(&fftr, ambsamp(hp,i,j+1).p, ambsamp(hp,i+1,j+1).p,
435 +                                hp->rp->rop);
436 +                if (hessrow != NULL) {
437 +                    comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
438 +                    rev_hessian(hessdia);
439 +                    add2hessian(hessian, hessrow[j], hessdia, hesscol, backg);
440 +                    if (i < hp->ns-2)
441 +                        rev_hessian(hessrow[j]);
442 +                }
443 +                if (gradrow != NULL) {
444 +                    comp_gradient(gradcol, &fftr, hp->rp->ron);
445 +                    rev_gradient(graddia);
446 +                    add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
447 +                    if (i < hp->ns-2)
448 +                        rev_gradient(gradrow[j]);
449 +                }
450 +            }
451 +        }
452 +                                        /* release row buffers */
453 +        if (hessrow != NULL) free(hessrow);
454 +        if (gradrow != NULL) free(gradrow);
455 +        
456 +        if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
457 +                eigenvectors(uv, ra, hessian);
458 +        if (pg != NULL) {               /* tangential position gradient/PI */
459 +                pg[0] = DOT(gradient, uv[0]) / PI;
460 +                pg[1] = DOT(gradient, uv[1]) / PI;
461 +        }
462   }
463  
464 +
465 + /* Compute direction gradient from a hemispherical sampling */
466 + static void
467 + ambdirgrad(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float dg[2])
468 + {
469 +        struct s_ambsamp        *ap;
470 +        double                  dgsum[2];
471 +        int                     n;
472 +        FVECT                   vd;
473 +        double                  gfact;
474 +
475 +        dgsum[0] = dgsum[1] = 0.0;      /* sum values times -tan(theta) */
476 +        for (ap = hp->sa, n = hp->ns*hp->ns; n--; ap++) {
477 +                                        /* use vector for azimuth + 90deg */
478 +                VSUB(vd, ap->p, hp->rp->rop);
479 +                                        /* brightness over cosine factor */
480 +                gfact = colval(ap->v,CIEY) / DOT(hp->rp->ron, vd);
481 +                                        /* -sine = -proj_radius/vd_length */
482 +                dgsum[0] += DOT(uv[1], vd) * gfact;
483 +                dgsum[1] -= DOT(uv[0], vd) * gfact;
484 +        }
485 +        dg[0] = dgsum[0] / (hp->ns*hp->ns);
486 +        dg[1] = dgsum[1] / (hp->ns*hp->ns);
487 + }
488 +
489 +
490   int
491   doambient(                              /* compute ambient component */
492          COLOR   rcol,                   /* input/output color */
493          RAY     *r,
494          double  wt,
495 <        FVECT   uv[2],                  /* returned */
496 <        float   ra[2],                  /* returned */
497 <        float   pg[2],                  /* returned */
498 <        float   dg[2]                   /* returned */
495 >        FVECT   uv[2],                  /* returned (optional) */
496 >        float   ra[2],                  /* returned (optional) */
497 >        float   pg[2],                  /* returned (optional) */
498 >        float   dg[2]                   /* returned (optional) */
499   )
500   {
501 +        AMBHEMI                 *hp = inithemi(rcol, r, wt);
502          int                     cnt = 0;
503          FVECT                   my_uv[2];
155 –        AMBHEMI                 *hp;
504          double                  d, acol[3];
505          struct s_ambsamp        *ap;
506          int                     i, j;
507 <                                        /* initialize */
508 <        if ((hp = inithemi(rcol, r, wt)) == NULL)
507 >                                        /* check/initialize */
508 >        if (hp == NULL)
509                  return(0);
510          if (uv != NULL)
511                  memset(uv, 0, sizeof(FVECT)*2);
# Line 169 | Line 517 | doambient(                             /* compute ambient component */
517                  dg[0] = dg[1] = 0.0;
518                                          /* sample the hemisphere */
519          acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
520 <        for (i = hemi.ns; i--; )
521 <                for (j = hemi.ns; j--; )
522 <                        if (ambsample(hp, i, j)) {
175 <                                ap = &ambsamp(hp,i,j);
520 >        for (i = hp->ns; i--; )
521 >                for (j = hp->ns; j--; )
522 >                        if ((ap = ambsample(hp, i, j)) != NULL) {
523                                  addcolor(acol, ap->v);
524                                  ++cnt;
525                          }
# Line 181 | Line 528 | doambient(                             /* compute ambient component */
528                  free(hp);
529                  return(0);              /* no valid samples */
530          }
531 <        d = 1.0 / cnt;                  /* final indirect irradiance/PI */
185 <        acol[0] *= d; acol[1] *= d; acol[2] *= d;
186 <        copycolor(rcol, acol);
531 >        copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
532          if (cnt < hp->ns*hp->ns ||      /* incomplete sampling? */
533                          (ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
534                  free(hp);
535                  return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
536          }
537 <        d = 0.01 * bright(rcol);        /* add in 1% before Hessian comp. */
538 <        if (d < FTINY) d = FTINY;
539 <        ap = hp->sa;                    /* using Y channel from here on... */
537 >        multcolor(acol, hp->acoef);     /* normalize Y values */
538 >        if ((d = bright(acol)) > FTINY)
539 >                d = 1.0/d;
540 >        else
541 >                d = 0.0;
542 >        ap = hp->sa;                    /* relative Y channel from here on... */
543          for (i = hp->ns*hp->ns; i--; ap++)
544 <                colval(ap->v,CIEY) = bright(ap->v) + d;
544 >                colval(ap->v,CIEY) = bright(ap->v)*d + 0.0314;
545  
546          if (uv == NULL)                 /* make sure we have axis pointers */
547                  uv = my_uv;
548                                          /* compute radii & pos. gradient */
549          ambHessian(hp, uv, ra, pg);
550 +
551          if (dg != NULL)                 /* compute direction gradient */
552                  ambdirgrad(hp, uv, dg);
553 <        if (ra != NULL) {               /* adjust/clamp radii */
554 <                d = pow(wt, -0.25);
555 <                if ((ra[0] *= d) > maxarad)
556 <                        ra[0] = maxarad;
553 >
554 >        if (ra != NULL) {               /* scale/clamp radii */
555 >                if (ra[0] < minarad) {
556 >                        ra[0] = minarad;
557 >                        if (ra[1] < minarad)
558 >                                ra[1] = minarad;
559 >                }
560 >                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(sqrt(wt));
561                  if ((ra[1] *= d) > 2.0*ra[0])
562                          ra[1] = 2.0*ra[0];
563 +                if (ra[1] > maxarad) {
564 +                        ra[1] = maxarad;
565 +                        if (ra[0] > maxarad)
566 +                                ra[0] = maxarad;
567 +                }
568          }
569          free(hp);                       /* clean up and return */
570          return(1);

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