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

Comparing ray/src/rt/ambcomp.c (file contents):
Revision 2.30 by greg, Wed Apr 23 17:30:10 2014 UTC vs.
Revision 2.37 by greg, Sat Apr 26 05:09:54 2014 UTC

# Line 28 | Line 28 | typedef struct {
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;
38 >        FVECT   r_i, r_i1, e_i, rcp, rI2_eJ2;
39 >        double  I1, I2;
40   } FFTRI;                /* vectors and coefficients for Hessian calculation */
41  
42  
# Line 70 | Line 70 | inithemi(                      /* initialize sampling hemisphere */
70          d = 1.0/(n*n);
71          scalecolor(hp->acoef, d);
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->ron[i] < 0.6 && r->ron[i] > -0.6)
73 >        hp->uy[0] = hp->uy[1] = hp->uy[2] = 0.0;
74 >        for (i = 3; i--; )
75 >                if ((-0.6 < r->ron[i]) & (r->ron[i] < 0.6))
76                          break;
77 <        if (i >= 3)
78 <                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi()");
77 >        if (i < 0)
78 >                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
79          hp->uy[i] = 1.0;
80          VCROSS(hp->ux, hp->uy, r->ron);
81          normalize(hp->ux);
# Line 103 | Line 101 | ambsample(                             /* sample an ambient direction */
101                  setcolor(ar.rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
102          else
103                  copycolor(ar.rcoef, hp->acoef);
104 <        if (rayorigin(&ar, AMBIENT, hp->rp, ar.rcoef) < 0) {
105 <                setcolor(ap->v, 0., 0., 0.);
108 <                VCOPY(ap->p, hp->rp->rop);
109 <                return(NULL);           /* no sample taken */
110 <        }
104 >        if (rayorigin(&ar, AMBIENT, hp->rp, ar.rcoef) < 0)
105 >                goto badsample;
106          if (ambacc > FTINY) {
107                  multcolor(ar.rcoef, hp->acoef);
108                  scalecolor(ar.rcoef, 1./AVGREFL);
# Line 124 | Line 119 | ambsample(                             /* sample an ambient direction */
119          dimlist[ndims++] = i*hp->ns + j + 90171;
120          rayvalue(&ar);                  /* evaluate ray */
121          ndims--;
122 +                                        /* limit vertex distance */
123 +        if (ar.rt > 10.0*thescene.cusize)
124 +                ar.rt = 10.0*thescene.cusize;
125 +        else if (ar.rt <= FTINY)        /* should never happen! */
126 +                goto badsample;
127 +        VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
128          multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
129          copycolor(ap->v, ar.rcol);
129 –        if (ar.rt > 20.0*maxarad)       /* limit vertex distance */
130 –                VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, 20.0*maxarad);
131 –        else
132 –                VCOPY(ap->p, ar.rop);
130          return(ap);
131 + badsample:
132 +        setcolor(ap->v, 0., 0., 0.);
133 +        VCOPY(ap->p, hp->rp->rop);
134 +        return(NULL);
135   }
136  
137  
138   /* Compute vectors and coefficients for Hessian/gradient calcs */
139   static void
140 < comp_fftri(FFTRI *ftp, float ap0[3], float ap1[3], FVECT rop)
140 > comp_fftri(FFTRI *ftp, FVECT ap0, FVECT ap1, FVECT rop)
141   {
142 <        FVECT   vcp;
142 <        double  dot_e, dot_er, dot_r, dot_r1, J2;
142 >        double  rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_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(vcp, ftp->e_i, ftp->r_i);
149 <        ftp->nf = 1.0/DOT(vcp,vcp);
148 >        VCROSS(ftp->rcp, ftp->r_i, ftp->r_i1);
149 >        rdot_cp = 1.0/DOT(ftp->rcp,ftp->rcp);
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 <        J2 =  0.5/dot_e*( 1.0/dot_r - 1.0/dot_r1 ) - dot_er/dot_e*ftp->I2;
152 >        rdot_r = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
153 >        rdot_r1 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
154 >        ftp->I1 = acos( DOT(ftp->r_i, ftp->r_i1) * sqrt(rdot_r*rdot_r1) ) *
155 >                        sqrt( rdot_cp );
156 >        ftp->I2 = ( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)*rdot_r1 - dot_er*rdot_r +
157 >                        dot_e*ftp->I1 )*0.5*rdot_cp;
158 >        J2 =  ( 0.5*(rdot_r - rdot_r1) - dot_er*ftp->I2 ) / dot_e;
159          for (i = 3; i--; )
160                  ftp->rI2_eJ2[i] = ftp->I2*ftp->r_i[i] + J2*ftp->e_i[i];
161   }
# Line 178 | 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   vcp;
181 >        FVECT   ncp;
182          FVECT   m1[3], m2[3], m3[3], m4[3];
183          double  d1, d2, d3, d4;
184          double  I3, J3, K3;
# Line 188 | Line 188 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
188          d2 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
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 );
191 >        I3 = ( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)*d2*d2 - d4*d1*d1 + 3.0/d3*ftp->I2 )
192 >                        / ( 4.0*DOT(ftp->rcp,ftp->rcp) );
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(vcp, nrm, ftp->e_i);
197 <        compose_matrix(m1, vcp, ftp->rI2_eJ2);
196 >        VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
197 >        compose_matrix(m1, ncp, 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(vcp, ftp->r_i, ftp->e_i);
202 <        d1 = DOT(nrm, vcp);
201 >        d1 = DOT(nrm, ftp->rcp);
202          d2 = -d1*ftp->I2;
203          d1 *= 2.0;
204          for (i = 3; i--; )              /* final matrix sum */
# Line 207 | Line 206 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
206                  hess[i][j] = m1[i][j] + d1*( I3*m2[i][j] + K3*m3[i][j] +
207                                                  2.0*J3*m4[i][j] );
208                  hess[i][j] += d2*(i==j);
209 <                hess[i][j] *= -1.0/PI;
209 >                hess[i][j] *= 1.0/PI;
210              }
211   }
212  
# Line 243 | Line 242 | add2hessian(FVECT hess[3], FVECT ehess1[3],
242   static void
243   comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
244   {
245 <        FVECT   vcp;
245 >        FVECT   ncp;
246          double  f1;
247          int     i;
248  
249 <        VCROSS(vcp, ftp->r_i, ftp->r_i1);
250 <        f1 = 2.0*DOT(nrm, vcp);
252 <        VCROSS(vcp, nrm, ftp->e_i);
249 >        f1 = 2.0*DOT(nrm, ftp->rcp);
250 >        VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
251          for (i = 3; i--; )
252 <                grad[i] = (0.5/PI)*( ftp->I1*vcp[i] + f1*ftp->rI2_eJ2[i] );
252 >                grad[i] = (-0.5/PI)*( ftp->I1*ncp[i] + f1*ftp->rI2_eJ2[i] );
253   }
254  
255  
# Line 322 | Line 320 | eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3
320                                          /* compute eigenvalues */
321          if ( quadratic(evalue, 1.0, -hess2[0][0]-hess2[1][1],
322                          hess2[0][0]*hess2[1][1]-hess2[0][1]*hess2[1][0]) != 2 ||
323 <                        (evalue[0] = fabs(evalue[0])) <= FTINY*FTINY ||
324 <                        (evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY )
323 >                        ((evalue[0] = fabs(evalue[0])) <= FTINY*FTINY) |
324 >                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) )
325                  error(INTERNAL, "bad eigenvalue calculation");
326  
327          if (evalue[0] > evalue[1]) {
# Line 453 | Line 451 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
451          
452          if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
453                  eigenvectors(uv, ra, hessian);
454 <        if (pg != NULL) {               /* tangential position gradient/PI */
455 <                pg[0] = DOT(gradient, uv[0]) / PI;
456 <                pg[1] = DOT(gradient, uv[1]) / PI;
454 >        if (pg != NULL) {               /* tangential position gradient */
455 >                pg[0] = DOT(gradient, uv[0]);
456 >                pg[1] = DOT(gradient, uv[1]);
457          }
458   }
459  
# Line 532 | Line 530 | doambient(                             /* compute ambient component */
530                  free(hp);
531                  return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
532          }
533 <        multcolor(acol, hp->acoef);     /* normalize Y values */
534 <        if ((d = bright(acol)) > FTINY)
537 <                d = 1.0/d;
533 >        if (bright(acol) > FTINY)       /* normalize Y values */
534 >                d = cnt/bright(acol);
535          else
536                  d = 0.0;
537          ap = hp->sa;                    /* relative Y channel from here on... */
538          for (i = hp->ns*hp->ns; i--; ap++)
539 <                colval(ap->v,CIEY) = bright(ap->v)*d + 0.0314;
539 >                colval(ap->v,CIEY) = bright(ap->v)*d + 0.01;
540  
541          if (uv == NULL)                 /* make sure we have axis pointers */
542                  uv = my_uv;
# Line 550 | Line 547 | doambient(                             /* compute ambient component */
547                  ambdirgrad(hp, uv, dg);
548  
549          if (ra != NULL) {               /* scale/clamp radii */
550 +                if (pg != NULL) {
551 +                        if (ra[0]*(d = fabs(pg[0])) > 1.0)
552 +                                ra[0] = 1.0/d;
553 +                        if (ra[1]*(d = fabs(pg[1])) > 1.0)
554 +                                ra[1] = 1.0/d;
555 +                        if (ra[0] > ra[1])
556 +                                ra[0] = ra[1];
557 +                }
558                  if (ra[0] < minarad) {
559                          ra[0] = minarad;
560                          if (ra[1] < minarad)
# Line 562 | Line 567 | doambient(                             /* compute ambient component */
567                          ra[1] = maxarad;
568                          if (ra[0] > maxarad)
569                                  ra[0] = maxarad;
570 +                }
571 +                if (pg != NULL) {       /* cap gradient if necessary */
572 +                        d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] + pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];
573 +                        if (d > 1.0) {
574 +                                d = 1.0/sqrt(d);
575 +                                pg[0] *= d;
576 +                                pg[1] *= d;
577 +                        }
578                  }
579          }
580          free(hp);                       /* clean up and return */

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