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 2.26 by greg, Wed Apr 16 20:32:00 2014 UTC vs.
Revision 2.35 by greg, Fri Apr 25 18:39:22 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, rcp, rI2_eJ2;
39 +        double  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--;
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);
132 <        if (ar.rt > 20.0*maxarad)       /* limit vertex distance */
133 <                ar.rt = 20.0*maxarad;
134 <        VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
135 <        return(1);
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, FVECT ap0, FVECT ap1, FVECT rop)
143 + {
144 +        double  rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_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(ftp->rcp, ftp->r_i, ftp->r_i1);
151 +        rdot_cp = 1.0/DOT(ftp->rcp,ftp->rcp);
152 +        dot_e = DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
153 +        dot_er = DOT(ftp->e_i, ftp->r_i);
154 +        rdot_r = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
155 +        rdot_r1 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
156 +        ftp->I1 = acos( DOT(ftp->r_i, ftp->r_i1) * sqrt(rdot_r*rdot_r1) ) *
157 +                        sqrt( rdot_cp );
158 +        ftp->I2 = ( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)*rdot_r1 - dot_er*rdot_r +
159 +                        dot_e*ftp->I1 )*0.5*rdot_cp;
160 +        J2 =  ( 0.5*(rdot_r - rdot_r1) - dot_er*ftp->I2 ) / dot_e;
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   ncp;
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 = ( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)*d2*d2 - d4*d1*d1 + 3.0/d3*ftp->I2 )
194 +                        / ( 4.0*DOT(ftp->rcp,ftp->rcp) );
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(ncp, nrm, ftp->e_i);
199 +        compose_matrix(m1, ncp, 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 +        d1 = DOT(nrm, ftp->rcp);
204 +        d2 = -d1*ftp->I2;
205 +        d1 *= 2.0;
206 +        for (i = 3; i--; )              /* final matrix sum */
207 +            for (j = 3; j--; ) {
208 +                hess[i][j] = m1[i][j] + d1*( I3*m2[i][j] + K3*m3[i][j] +
209 +                                                2.0*J3*m4[i][j] );
210 +                hess[i][j] += d2*(i==j);
211 +                hess[i][j] *= 1.0/PI;
212 +            }
213 + }
214 +
215 +
216 + /* Reverse hessian calculation result for edge in other direction */
217 + static void
218 + rev_hessian(FVECT hess[3])
219 + {
220 +        int     i;
221 +
222 +        for (i = 3; i--; ) {
223 +                hess[i][0] = -hess[i][0];
224 +                hess[i][1] = -hess[i][1];
225 +                hess[i][2] = -hess[i][2];
226 +        }
227 + }
228 +
229 +
230 + /* Add to radiometric Hessian from the given triangle */
231 + static void
232 + add2hessian(FVECT hess[3], FVECT ehess1[3],
233 +                FVECT ehess2[3], FVECT ehess3[3], COLORV v)
234 + {
235 +        int     i, j;
236 +
237 +        for (i = 3; i--; )
238 +            for (j = 3; j--; )
239 +                hess[i][j] += v*( ehess1[i][j] + ehess2[i][j] + ehess3[i][j] );
240 + }
241 +
242 +
243 + /* Compute partial displacement form factor gradient for edge */
244 + static void
245 + comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
246 + {
247 +        FVECT   ncp;
248 +        double  f1;
249 +        int     i;
250 +
251 +        f1 = 2.0*DOT(nrm, ftp->rcp);
252 +        VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
253 +        for (i = 3; i--; )
254 +                grad[i] = (-0.5/PI)*( ftp->I1*ncp[i] + f1*ftp->rI2_eJ2[i] );
255 + }
256 +
257 +
258 + /* Reverse gradient calculation result for edge in other direction */
259 + static void
260 + rev_gradient(FVECT grad)
261 + {
262 +        grad[0] = -grad[0];
263 +        grad[1] = -grad[1];
264 +        grad[2] = -grad[2];
265 + }
266 +
267 +
268 + /* Add to displacement gradient from the given triangle */
269 + static void
270 + add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, FVECT egrad3, COLORV v)
271 + {
272 +        int     i;
273 +
274 +        for (i = 3; i--; )
275 +                grad[i] += v*( egrad1[i] + egrad2[i] + egrad3[i] );
276 + }
277 +
278 +
279 + /* Return brightness of furthest ambient sample */
280 + static COLORV
281 + back_ambval(struct s_ambsamp *ap1, struct s_ambsamp *ap2,
282 +                struct s_ambsamp *ap3, FVECT orig)
283 + {
284 +        COLORV  vback;
285 +        FVECT   vec;
286 +        double  d2, d2best;
287 +
288 +        VSUB(vec, ap1->p, orig);
289 +        d2best = DOT(vec,vec);
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 = colval(ap2->v,CIEY);
296 +        }
297 +        VSUB(vec, ap3->p, orig);
298 +        d2 = DOT(vec,vec);
299 +        if (d2 > d2best)
300 +                return(colval(ap3->v,CIEY));
301 +        return(vback);
302 + }
303 +
304 +
305 + /* Compute anisotropic radii and eigenvector directions */
306 + static int
307 + eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3])
308 + {
309 +        double  hess2[2][2];
310 +        FVECT   a, b;
311 +        double  evalue[2], slope1, xmag1;
312 +        int     i;
313 +                                        /* project Hessian to sample plane */
314 +        for (i = 3; i--; ) {
315 +                a[i] = DOT(hessian[i], uv[0]);
316 +                b[i] = DOT(hessian[i], uv[1]);
317 +        }
318 +        hess2[0][0] = DOT(uv[0], a);
319 +        hess2[0][1] = DOT(uv[0], b);
320 +        hess2[1][0] = DOT(uv[1], a);
321 +        hess2[1][1] = DOT(uv[1], b);
322 +                                        /* compute eigenvalues */
323 +        if ( quadratic(evalue, 1.0, -hess2[0][0]-hess2[1][1],
324 +                        hess2[0][0]*hess2[1][1]-hess2[0][1]*hess2[1][0]) != 2 ||
325 +                        ((evalue[0] = fabs(evalue[0])) <= FTINY*FTINY) |
326 +                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) )
327 +                error(INTERNAL, "bad eigenvalue calculation");
328 +
329 +        if (evalue[0] > 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] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
335 +                ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
336 +                slope1 = evalue[0];
337 +        }
338 +                                        /* compute unit eigenvectors */
339 +        if (fabs(hess2[0][1]) <= FTINY)
340 +                return;                 /* uv OK as is */
341 +        slope1 = (slope1 - hess2[0][0]) / hess2[0][1];
342 +        xmag1 = sqrt(1.0/(1.0 + slope1*slope1));
343 +        for (i = 3; i--; ) {
344 +                b[i] = xmag1*uv[0][i] + slope1*xmag1*uv[1][i];
345 +                a[i] = slope1*xmag1*uv[0][i] - xmag1*uv[1][i];
346 +        }
347 +        VCOPY(uv[0], a);
348 +        VCOPY(uv[1], b);
349 + }
350 +
351 +
352 + static void
353   ambHessian(                             /* anisotropic radii & pos. gradient */
354          AMBHEMI *hp,
355          FVECT   uv[2],                  /* returned */
356 <        float   ra[2],                  /* returned */
357 <        float   pg[2]                   /* returned */
356 >        float   ra[2],                  /* returned (optional) */
357 >        float   pg[2]                   /* returned (optional) */
358   )
359   {
360 <        if (ra != NULL) {               /* compute Hessian-derived radii */
361 <        } else {                        /* else copy original tangent axes */
362 <                VCOPY(uv[0], hp->ux);
363 <                VCOPY(uv[1], hp->uy);
364 <        }
365 <        if (pg == NULL)                 /* no position gradient requested? */
360 >        static char     memerrmsg[] = "out of memory in ambHessian()";
361 >        FVECT           (*hessrow)[3] = NULL;
362 >        FVECT           *gradrow = NULL;
363 >        FVECT           hessian[3];
364 >        FVECT           gradient;
365 >        FFTRI           fftr;
366 >        int             i, j;
367 >                                        /* be sure to assign unit vectors */
368 >        VCOPY(uv[0], hp->ux);
369 >        VCOPY(uv[1], hp->uy);
370 >                        /* clock-wise vertex traversal from sample POV */
371 >        if (ra != NULL) {               /* initialize Hessian row buffer */
372 >                hessrow = (FVECT (*)[3])malloc(sizeof(FVECT)*3*(hp->ns-1));
373 >                if (hessrow == NULL)
374 >                        error(SYSTEM, memerrmsg);
375 >                memset(hessian, 0, sizeof(hessian));
376 >        } else if (pg == NULL)          /* bogus call? */
377                  return;
378 +        if (pg != NULL) {               /* initialize form factor row buffer */
379 +                gradrow = (FVECT *)malloc(sizeof(FVECT)*(hp->ns-1));
380 +                if (gradrow == NULL)
381 +                        error(SYSTEM, memerrmsg);
382 +                memset(gradient, 0, sizeof(gradient));
383 +        }
384 +                                        /* compute first row of edges */
385 +        for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
386 +                comp_fftri(&fftr, ambsamp(hp,0,j).p,
387 +                                ambsamp(hp,0,j+1).p, hp->rp->rop);
388 +                if (hessrow != NULL)
389 +                        comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
390 +                if (gradrow != NULL)
391 +                        comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
392 +        }
393 +                                        /* sum each row of triangles */
394 +        for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
395 +            FVECT       hesscol[3];     /* compute first vertical edge */
396 +            FVECT       gradcol;
397 +            comp_fftri(&fftr, ambsamp(hp,i,0).p,
398 +                        ambsamp(hp,i+1,0).p, hp->rp->rop);
399 +            if (hessrow != NULL)
400 +                comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
401 +            if (gradrow != NULL)
402 +                comp_gradient(gradcol, &fftr, hp->rp->ron);
403 +            for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
404 +                FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
405 +                FVECT   graddia;
406 +                COLORV  backg;
407 +                backg = back_ambval(&ambsamp(hp,i,j), &ambsamp(hp,i,j+1),
408 +                                        &ambsamp(hp,i+1,j), hp->rp->rop);
409 +                                        /* diagonal (inner) edge */
410 +                comp_fftri(&fftr, ambsamp(hp,i,j+1).p,
411 +                                ambsamp(hp,i+1,j).p, hp->rp->rop);
412 +                if (hessrow != NULL) {
413 +                    comp_hessian(hessdia, &fftr, hp->rp->ron);
414 +                    rev_hessian(hesscol);
415 +                    add2hessian(hessian, hessrow[j], hessdia, hesscol, backg);
416 +                }
417 +                if (gradient != NULL) {
418 +                    comp_gradient(graddia, &fftr, hp->rp->ron);
419 +                    rev_gradient(gradcol);
420 +                    add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
421 +                }
422 +                                        /* initialize edge in next row */
423 +                comp_fftri(&fftr, ambsamp(hp,i+1,j+1).p,
424 +                                ambsamp(hp,i+1,j).p, hp->rp->rop);
425 +                if (hessrow != NULL)
426 +                    comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
427 +                if (gradrow != NULL)
428 +                    comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
429 +                                        /* new column edge & paired triangle */
430 +                backg = back_ambval(&ambsamp(hp,i,j+1), &ambsamp(hp,i+1,j+1),
431 +                                        &ambsamp(hp,i+1,j), hp->rp->rop);
432 +                comp_fftri(&fftr, ambsamp(hp,i,j+1).p, ambsamp(hp,i+1,j+1).p,
433 +                                hp->rp->rop);
434 +                if (hessrow != NULL) {
435 +                    comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
436 +                    rev_hessian(hessdia);
437 +                    add2hessian(hessian, hessrow[j], hessdia, hesscol, backg);
438 +                    if (i < hp->ns-2)
439 +                        rev_hessian(hessrow[j]);
440 +                }
441 +                if (gradrow != NULL) {
442 +                    comp_gradient(gradcol, &fftr, hp->rp->ron);
443 +                    rev_gradient(graddia);
444 +                    add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
445 +                    if (i < hp->ns-2)
446 +                        rev_gradient(gradrow[j]);
447 +                }
448 +            }
449 +        }
450 +                                        /* release row buffers */
451 +        if (hessrow != NULL) free(hessrow);
452 +        if (gradrow != NULL) free(gradrow);
453 +        
454 +        if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
455 +                eigenvectors(uv, ra, hessian);
456 +        if (pg != NULL) {               /* tangential position gradient */
457 +                pg[0] = DOT(gradient, uv[0]);
458 +                pg[1] = DOT(gradient, uv[1]);
459 +        }
460   }
461  
462 +
463 + /* Compute direction gradient from a hemispherical sampling */
464 + 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 +        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 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 +
488   int
489   doambient(                              /* compute ambient component */
490          COLOR   rcol,                   /* input/output color */
491          RAY     *r,
492          double  wt,
493 <        FVECT   uv[2],                  /* returned */
494 <        float   ra[2],                  /* returned */
495 <        float   pg[2],                  /* returned */
496 <        float   dg[2]                   /* returned */
493 >        FVECT   uv[2],                  /* returned (optional) */
494 >        float   ra[2],                  /* returned (optional) */
495 >        float   pg[2],                  /* returned (optional) */
496 >        float   dg[2]                   /* returned (optional) */
497   )
498   {
499 +        AMBHEMI                 *hp = inithemi(rcol, r, wt);
500          int                     cnt = 0;
501          FVECT                   my_uv[2];
155 –        AMBHEMI                 *hp;
502          double                  d, acol[3];
503          struct s_ambsamp        *ap;
504          int                     i, j;
505 <                                        /* initialize */
506 <        if ((hp = inithemi(rcol, r, wt)) == NULL)
505 >                                        /* check/initialize */
506 >        if (hp == NULL)
507                  return(0);
508          if (uv != NULL)
509                  memset(uv, 0, sizeof(FVECT)*2);
# Line 169 | Line 515 | doambient(                             /* compute ambient component */
515                  dg[0] = dg[1] = 0.0;
516                                          /* sample the hemisphere */
517          acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
518 <        for (i = hemi.ns; i--; )
519 <                for (j = hemi.ns; j--; )
520 <                        if (ambsample(hp, i, j)) {
175 <                                ap = &ambsamp(hp,i,j);
518 >        for (i = hp->ns; i--; )
519 >                for (j = hp->ns; j--; )
520 >                        if ((ap = ambsample(hp, i, j)) != NULL) {
521                                  addcolor(acol, ap->v);
522                                  ++cnt;
523                          }
# Line 181 | 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 */
185 <        acol[0] *= d; acol[1] *= d; acol[2] *= d;
186 <        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 >        if (bright(acol) > FTINY)       /* normalize Y values */
536 >                d = cnt/bright(acol);
537 >        else
538 >                d = 0.0;
539 >        ap = hp->sa;                    /* relative Y channel from here on... */
540          for (i = hp->ns*hp->ns; i--; ap++)
541 <                colval(ap->v,CIEY) = bright(ap->v) + d;
541 >                colval(ap->v,CIEY) = bright(ap->v)*d + 0.01;
542  
543          if (uv == NULL)                 /* make sure we have axis pointers */
544                  uv = my_uv;
545                                          /* compute radii & pos. gradient */
546          ambHessian(hp, uv, ra, pg);
547 +
548          if (dg != NULL)                 /* compute direction gradient */
549                  ambdirgrad(hp, uv, dg);
550 <        if (ra != NULL) {               /* adjust/clamp radii */
551 <                d = pow(wt, -0.25);
552 <                if ((ra[0] *= d) > maxarad)
553 <                        ra[0] = maxarad;
550 >
551 >        if (ra != NULL) {               /* scale/clamp radii */
552 >                if (pg != NULL) {
553 >                        if (ra[0]*(d = fabs(pg[0])) > 1.0)
554 >                                ra[0] = 1.0/d;
555 >                        if (ra[1]*(d = fabs(pg[1])) > 1.0)
556 >                                ra[1] = 1.0/d;
557 >                        if (ra[0] > ra[1])
558 >                                ra[0] = ra[1];
559 >                }
560 >                if (ra[0] < minarad) {
561 >                        ra[0] = minarad;
562 >                        if (ra[1] < minarad)
563 >                                ra[1] = minarad;
564 >                }
565 >                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(sqrt(wt));
566                  if ((ra[1] *= d) > 2.0*ra[0])
567                          ra[1] = 2.0*ra[0];
568 +                if (ra[1] > maxarad) {
569 +                        ra[1] = maxarad;
570 +                        if (ra[0] > maxarad)
571 +                                ra[0] = maxarad;
572 +                }
573 +                if (pg != NULL) {       /* cap gradient if necessary */
574 +                        d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] + pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];
575 +                        if (d > 1.0) {
576 +                                d = 1.0/sqrt(d);
577 +                                pg[0] *= d;
578 +                                pg[1] *= d;
579 +                        }
580 +                }
581          }
582          free(hp);                       /* clean up and return */
583          return(1);

Diff Legend

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