ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | Download File | Root Listing
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 2.34 by greg, Thu Apr 24 23:15:10 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;
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 104 | Line 103 | ambsample(                             /* sample an ambient direction */
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.);
109 <                VCOPY(ap->p, hp->rp->rop);
110 <                return(NULL);           /* no sample taken */
111 <        }
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);
# Line 125 | Line 121 | ambsample(                             /* sample an ambient direction */
121          dimlist[ndims++] = i*hp->ns + j + 90171;
122          rayvalue(&ar);                  /* evaluate ray */
123          ndims--;
124 +                                        /* limit vertex distance */
125 +        if (ar.rt > 10.0*thescene.cusize)
126 +                ar.rt = 10.0*thescene.cusize;
127 +        else if (ar.rt <= FTINY)        /* should never happen! */
128 +                goto badsample;
129 +        VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
130          multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
131          copycolor(ap->v, ar.rcol);
130 –        if (ar.rt > 20.0*maxarad)       /* limit vertex distance */
131 –                ar.rt = 20.0*maxarad;
132 –        VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
132          return(ap);
133 + badsample:
134 +        setcolor(ap->v, 0., 0., 0.);
135 +        VCOPY(ap->p, hp->rp->rop);
136 +        return(NULL);
137   }
138  
139  
140   /* Compute vectors and coefficients for Hessian/gradient calcs */
141   static void
142 < comp_fftri(FFTRI *ftp, float ap0[3], float ap1[3], FVECT rop)
142 > comp_fftri(FFTRI *ftp, FVECT ap0, FVECT ap1, FVECT rop)
143   {
144 <        FVECT   v1;
145 <        double  dot_e, dot_er, dot_r, dot_r1;
144 >        FVECT   vcp;
145 >        double  dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
146 >        int     i;
147  
148          VSUB(ftp->r_i, ap0, rop);
149          VSUB(ftp->r_i1, ap1, rop);
150          VSUB(ftp->e_i, ap1, ap0);
151 <        VCROSS(v1, ftp->e_i, ftp->r_i);
152 <        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);
151 >        VCROSS(vcp, ftp->e_i, ftp->r_i);
152 >        ftp->nf = 1.0/DOT(vcp,vcp);
153          dot_e = DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
154          dot_er = DOT(ftp->e_i, ftp->r_i);
155 <        dot_r = DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
156 <        dot_r1 = DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
157 <        ftp->I2 = ( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)/dot_r1 - dot_er/dot_r +
155 >        rdot_r = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
156 >        rdot_r1 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
157 >        ftp->I1 = acos( DOT(ftp->r_i, ftp->r_i1) * sqrt(rdot_r*rdot_r1) ) *
158 >                        sqrt( ftp->nf );
159 >        ftp->I2 = ( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)*rdot_r1 - dot_er*rdot_r +
160                          dot_e*ftp->I1 )*0.5*ftp->nf;
161 <        ftp->J2 =  0.25*ftp->nf*( 1.0/dot_r - 1.0/dot_r1 ) -
162 <                        dot_er/dot_e*ftp->I2;
161 >        J2 =  ( 0.5*(rdot_r - rdot_r1) - dot_er*ftp->I2 ) / dot_e;
162 >        for (i = 3; i--; )
163 >                ftp->rI2_eJ2[i] = ftp->I2*ftp->r_i[i] + J2*ftp->e_i[i];
164   }
165  
166  
# Line 176 | Line 181 | compose_matrix(FVECT mat[3], FVECT va, FVECT vb)
181   static void
182   comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
183   {
184 <        FVECT   v1, v2;
184 >        FVECT   vcp;
185          FVECT   m1[3], m2[3], m3[3], m4[3];
186          double  d1, d2, d3, d4;
187          double  I3, J3, K3;
# Line 187 | Line 192 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
192          d3 = 1.0/DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
193          d4 = DOT(ftp->e_i, ftp->r_i);
194          I3 = 0.25*ftp->nf*( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)*d2*d2 - d4*d1*d1 +
195 <                                3.0*d3*ftp->I2 );
195 >                                3.0/d3*ftp->I2 );
196          J3 = 0.25*d3*(d1*d1 - d2*d2) - d4*d3*I3;
197          K3 = d3*(ftp->I2 - I3/d1 - 2.0*d4*J3);
198                                          /* intermediate matrices */
199 <        VCROSS(v1, nrm, ftp->e_i);
200 <        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);
199 >        VCROSS(vcp, nrm, ftp->e_i);
200 >        compose_matrix(m1, vcp, ftp->rI2_eJ2);
201          compose_matrix(m2, ftp->r_i, ftp->r_i);
202          compose_matrix(m3, ftp->e_i, ftp->e_i);
203          compose_matrix(m4, ftp->r_i, ftp->e_i);
204 <        VCROSS(v1, ftp->r_i, ftp->e_i);
205 <        d1 = DOT(nrm, v1);
204 >        VCROSS(vcp, ftp->r_i, ftp->e_i);
205 >        d1 = DOT(nrm, vcp);
206          d2 = -d1*ftp->I2;
207          d1 *= 2.0;
208          for (i = 3; i--; )              /* final matrix sum */
# Line 207 | Line 210 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
210                  hess[i][j] = m1[i][j] + d1*( I3*m2[i][j] + K3*m3[i][j] +
211                                                  2.0*J3*m4[i][j] );
212                  hess[i][j] += d2*(i==j);
213 <                hess[i][j] *= -1.0/PI;
213 >                hess[i][j] *= 1.0/PI;
214              }
215   }
216  
# Line 251 | Line 254 | comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
254          f1 = 2.0*DOT(nrm, vcp);
255          VCROSS(vcp, nrm, ftp->e_i);
256          for (i = 3; i--; )
257 <                grad[i] = (0.5/PI)*( ftp->I1*vcp[i] +
255 <                            f1*(ftp->I2*ftp->r_i[i] + ftp->J2*ftp->e_i[i]) );
257 >                grad[i] = (-0.5/PI)*( ftp->I1*vcp[i] + f1*ftp->rI2_eJ2[i] );
258   }
259  
260  
# Line 288 | Line 290 | back_ambval(struct s_ambsamp *ap1, struct s_ambsamp *a
290  
291          VSUB(vec, ap1->p, orig);
292          d2best = DOT(vec,vec);
293 <        vback = ap1->v[CIEY];
293 >        vback = colval(ap1->v,CIEY);
294          VSUB(vec, ap2->p, orig);
295          d2 = DOT(vec,vec);
296          if (d2 > d2best) {
297                  d2best = d2;
298 <                vback = ap2->v[CIEY];
298 >                vback = colval(ap2->v,CIEY);
299          }
300          VSUB(vec, ap3->p, orig);
301          d2 = DOT(vec,vec);
302          if (d2 > d2best)
303 <                return(ap3->v[CIEY]);
303 >                return(colval(ap3->v,CIEY));
304          return(vback);
305   }
306  
# Line 328 | Line 330 | eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3
330                  error(INTERNAL, "bad eigenvalue calculation");
331  
332          if (evalue[0] > evalue[1]) {
333 <                ra[0] = 1.0/sqrt(sqrt(evalue[0]));
334 <                ra[1] = 1.0/sqrt(sqrt(evalue[1]));
333 >                ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
334 >                ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
335                  slope1 = evalue[1];
336          } else {
337 <                ra[0] = 1.0/sqrt(sqrt(evalue[1]));
338 <                ra[1] = 1.0/sqrt(sqrt(evalue[0]));
337 >                ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
338 >                ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
339                  slope1 = evalue[0];
340          }
341                                          /* compute unit eigenvectors */
# Line 454 | Line 456 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
456          
457          if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
458                  eigenvectors(uv, ra, hessian);
459 <        if (pg != NULL) {               /* project position gradient */
459 >        if (pg != NULL) {               /* tangential position gradient */
460                  pg[0] = DOT(gradient, uv[0]);
461                  pg[1] = DOT(gradient, uv[1]);
462          }
# Line 466 | Line 468 | static void
468   ambdirgrad(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float dg[2])
469   {
470          struct s_ambsamp        *ap;
471 +        double                  dgsum[2];
472          int                     n;
473          FVECT                   vd;
474          double                  gfact;
475  
476 <        dg[0] = dg[1] = 0;
476 >        dgsum[0] = dgsum[1] = 0.0;      /* sum values times -tan(theta) */
477          for (ap = hp->sa, n = hp->ns*hp->ns; n--; ap++) {
478                                          /* use vector for azimuth + 90deg */
479                  VSUB(vd, ap->p, hp->rp->rop);
480 <                                        /* brightness with tangent factor */
481 <                gfact = ap->v[CIEY] / DOT(hp->rp->ron, vd);
482 <                                        /* sine = proj_radius/vd_length */
483 <                dg[0] -= DOT(uv[1], vd) * gfact;
484 <                dg[1] += DOT(uv[0], vd) * gfact;
480 >                                        /* brightness over cosine factor */
481 >                gfact = colval(ap->v,CIEY) / DOT(hp->rp->ron, vd);
482 >                                        /* -sine = -proj_radius/vd_length */
483 >                dgsum[0] += DOT(uv[1], vd) * gfact;
484 >                dgsum[1] -= DOT(uv[0], vd) * gfact;
485          }
486 +        dg[0] = dgsum[0] / (hp->ns*hp->ns);
487 +        dg[1] = dgsum[1] / (hp->ns*hp->ns);
488   }
489  
490  
# Line 524 | Line 529 | doambient(                             /* compute ambient component */
529                  free(hp);
530                  return(0);              /* no valid samples */
531          }
532 <        d = 1.0 / cnt;                  /* final indirect irradiance/PI */
528 <        acol[0] *= d; acol[1] *= d; acol[2] *= d;
529 <        copycolor(rcol, acol);
532 >        copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
533          if (cnt < hp->ns*hp->ns ||      /* incomplete sampling? */
534                          (ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
535                  free(hp);
536                  return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
537          }
538 <        d = 0.01 * bright(rcol);        /* add in 1% before Hessian comp. */
539 <        if (d < FTINY) d = FTINY;
540 <        ap = hp->sa;                    /* using Y channel from here on... */
538 >        if (bright(acol) > FTINY)       /* normalize Y values */
539 >                d = cnt/bright(acol);
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 + 0.01;
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 +
554          if (ra != NULL) {               /* scale/clamp radii */
555 <                d = sqrt(sqrt((4.0/PI)*bright(rcol)/wt));
556 <                ra[0] *= d;
555 >                if (ra[0] < minarad) {
556 >                        ra[0] = minarad;
557 >                        if (ra[1] < minarad)
558 >                                ra[1] = minarad;
559 >                                        /* cap gradient if necessary */
560 >                        if (pg != NULL) {
561 >                                d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] +
562 >                                                pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];
563 >                                if (d > 1.0) {
564 >                                        d = 1.0/sqrt(d);
565 >                                        pg[0] *= d;
566 >                                        pg[1] *= d;
567 >                                }
568 >                        }
569 >                }
570 >                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(sqrt(wt));
571                  if ((ra[1] *= d) > 2.0*ra[0])
572                          ra[1] = 2.0*ra[0];
573                  if (ra[1] > maxarad) {

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines