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

Comparing ray/src/rt/aniso.c (file contents):
Revision 2.12 by greg, Thu Apr 16 13:29:06 1992 UTC vs.
Revision 2.29 by greg, Fri Sep 15 15:47:32 1995 UTC

# Line 19 | Line 19 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
19   extern double  specthresh;              /* specular sampling threshold */
20   extern double  specjitter;              /* specular sampling jitter */
21  
22 + extern int  backvis;                    /* back faces visible? */
23 +
24 + static  agaussamp(), getacoords();
25 +
26   /*
27 < *      This anisotropic reflection model uses a variant on the
28 < *  exponential Gaussian used in normal.c.
27 > *      This routine implements the anisotropic Gaussian
28 > *  model described by Ward in Siggraph `92 article.
29   *      We orient the surface towards the incoming ray, so a single
30   *  surface can be used to represent an infinitely thin object.
31   *
# Line 68 | Line 72 | FVECT  ldir;                   /* light source direction */
72   double  omega;                  /* light source size */
73   {
74          double  ldot;
75 <        double  dtmp, dtmp2;
75 >        double  dtmp, dtmp1, dtmp2;
76          FVECT  h;
77          double  au2, av2;
78          COLOR  ctmp;
# Line 101 | Line 105 | double  omega;                 /* light source size */
105                          au2 = av2 = omega/(4.0*PI);
106                  else
107                          au2 = av2 = 0.0;
108 <                au2 += np->u_alpha * np->u_alpha;
109 <                av2 += np->v_alpha * np->v_alpha;
108 >                au2 += np->u_alpha*np->u_alpha;
109 >                av2 += np->v_alpha*np->v_alpha;
110                                                  /* half vector */
111                  h[0] = ldir[0] - np->rp->rdir[0];
112                  h[1] = ldir[1] - np->rp->rdir[1];
113                  h[2] = ldir[2] - np->rp->rdir[2];
110 –                normalize(h);
114                                                  /* ellipse */
115 <                dtmp = DOT(np->u, h);
116 <                dtmp *= dtmp / au2;
115 >                dtmp1 = DOT(np->u, h);
116 >                dtmp1 *= dtmp1 / au2;
117                  dtmp2 = DOT(np->v, h);
118                  dtmp2 *= dtmp2 / av2;
119                                                  /* gaussian */
120 <                dtmp = (dtmp + dtmp2) / (1.0 + DOT(np->pnorm, h));
121 <                dtmp = exp(-2.0*dtmp) / (4.0*PI * sqrt(au2*av2));
120 >                dtmp = DOT(np->pnorm, h);
121 >                dtmp = (dtmp1 + dtmp2) / (dtmp*dtmp);
122 >                dtmp = exp(-dtmp) * (0.25/PI)
123 >                                * sqrt(ldot/(np->pdot*au2*av2));
124                                                  /* worth using? */
125                  if (dtmp > FTINY) {
126                          copycolor(ctmp, np->scolor);
127 <                        dtmp *= omega / np->pdot;
127 >                        dtmp *= omega;
128                          scalecolor(ctmp, dtmp);
129                          addcolor(cval, ctmp);
130                  }
# Line 139 | Line 144 | double  omega;                 /* light source size */
144                   *  is always modified by material color.
145                   */
146                                                  /* roughness + source */
147 +                au2 = av2 = omega / PI;
148 +                au2 += np->u_alpha*np->u_alpha;
149 +                av2 += np->v_alpha*np->v_alpha;
150 +                                                /* "half vector" */
151 +                h[0] = ldir[0] - np->prdir[0];
152 +                h[1] = ldir[1] - np->prdir[1];
153 +                h[2] = ldir[2] - np->prdir[2];
154 +                dtmp = DOT(h,h);
155 +                if (dtmp > FTINY*FTINY) {
156 +                        dtmp1 = DOT(h,np->pnorm);
157 +                        dtmp = 1.0 - dtmp1*dtmp1/dtmp;
158 +                        if (dtmp > FTINY*FTINY) {
159 +                                dtmp1 = DOT(h,np->u);
160 +                                dtmp1 *= dtmp1 / au2;
161 +                                dtmp2 = DOT(h,np->v);
162 +                                dtmp2 *= dtmp2 / av2;
163 +                                dtmp = (dtmp1 + dtmp2) / dtmp;
164 +                        }
165 +                } else
166 +                        dtmp = 0.0;
167                                                  /* gaussian */
168 <                dtmp = 0.0;
168 >                dtmp = exp(-dtmp) * (1.0/PI)
169 >                                * sqrt(-ldot/(np->pdot*au2*av2));
170                                                  /* worth using? */
171                  if (dtmp > FTINY) {
172                          copycolor(ctmp, np->mcolor);
173 <                        dtmp *= np->tspec * omega / np->pdot;
173 >                        dtmp *= np->tspec * omega;
174                          scalecolor(ctmp, dtmp);
175                          addcolor(cval, ctmp);
176                  }
# Line 157 | Line 183 | register OBJREC  *m;
183   register RAY  *r;
184   {
185          ANISODAT  nd;
160 –        double  dtmp;
186          COLOR  ctmp;
187          register int  i;
188                                                  /* easy shadow test */
189          if (r->crtype & SHADOW)
190 <                return;
190 >                return(1);
191  
192          if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_TRANS2 ? 8 : 6))
193                  objerror(m, USER, "bad number of real arguments");
# Line 176 | Line 201 | register RAY  *r;
201          nd.specfl = 0;
202          nd.u_alpha = m->oargs.farg[4];
203          nd.v_alpha = m->oargs.farg[5];
204 <        if (nd.u_alpha < 1e-6 || nd.v_alpha <= 1e-6)
204 >        if (nd.u_alpha < FTINY || nd.v_alpha <= FTINY)
205                  objerror(m, USER, "roughness too small");
206 <                                                /* reorient if necessary */
207 <        if (r->rod < 0.0)
208 <                flipsurface(r);
206 >                                                /* check for back side */
207 >        if (r->rod < 0.0) {
208 >                if (!backvis && m->otype != MAT_TRANS2) {
209 >                        raytrans(r);
210 >                        return(1);
211 >                }
212 >                flipsurface(r);                 /* reorient if backvis */
213 >        }
214                                                  /* get modifiers */
215          raytexture(r, m->omod);
216          nd.pdot = raynormal(nd.pnorm, r);       /* perturb normal */
# Line 197 | Line 227 | register RAY  *r;
227                          setcolor(nd.scolor, 1.0, 1.0, 1.0);
228                  scalecolor(nd.scolor, nd.rspec);
229                                                  /* check threshold */
230 <                if (specthresh > FTINY &&
201 <                                (specthresh >= 1.-FTINY ||
202 <                                specthresh > nd.rspec))
230 >                if (specthresh >= nd.rspec-FTINY)
231                          nd.specfl |= SP_RBLT;
232                                                  /* compute refl. direction */
233                  for (i = 0; i < 3; i++)
# Line 209 | Line 237 | register RAY  *r;
237                                  nd.vrefl[i] = r->rdir[i] + 2.*r->rod*r->ron[i];
238          }
239                                                  /* compute transmission */
240 <        if (m->otype == MAT_TRANS) {
240 >        if (m->otype == MAT_TRANS2) {
241                  nd.trans = m->oargs.farg[6]*(1.0 - nd.rspec);
242                  nd.tspec = nd.trans * m->oargs.farg[7];
243                  nd.tdiff = nd.trans - nd.tspec;
244                  if (nd.tspec > FTINY) {
245                          nd.specfl |= SP_TRAN;
246                                                          /* check threshold */
247 <                        if (specthresh > FTINY &&
220 <                                        (specthresh >= 1.-FTINY ||
221 <                                        specthresh > nd.tspec))
247 >                        if (specthresh >= nd.tspec-FTINY)
248                                  nd.specfl |= SP_TBLT;
249                          if (DOT(r->pert,r->pert) <= FTINY*FTINY) {
250                                  VCOPY(nd.prdir, r->rdir);
251                          } else {
252                                  for (i = 0; i < 3; i++)         /* perturb */
253 <                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] -
228 <                                                        0.5*r->pert[i];
253 >                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] - r->pert[i];
254                                  if (DOT(nd.prdir, r->ron) < -FTINY)
255                                          normalize(nd.prdir);    /* OK */
256                                  else
# Line 238 | Line 263 | register RAY  *r;
263                                                  /* diffuse reflection */
264          nd.rdiff = 1.0 - nd.trans - nd.rspec;
265  
266 <        if (r->ro != NULL && (r->ro->otype == OBJ_FACE ||
242 <                        r->ro->otype == OBJ_RING))
266 >        if (r->ro != NULL && isflat(r->ro->otype))
267                  nd.specfl |= SP_FLAT;
268  
269          getacoords(r, &nd);                     /* set up coordinates */
# Line 269 | Line 293 | register RAY  *r;
293          }
294                                          /* add direct component */
295          direct(r, diraniso, &nd);
296 +
297 +        return(1);
298   }
299  
300  
# Line 290 | Line 316 | register ANISODAT  *np;
316                  np->specfl |= SP_BADU;
317                  return;
318          }
319 <        multv3(np->u, np->u, mf->f->xfm);
319 >        if (mf->f != &unitxf)
320 >                multv3(np->u, np->u, mf->f->xfm);
321          fcross(np->v, np->pnorm, np->u);
322          if (normalize(np->v) == 0.0) {
323                  objerror(np->mp, WARNING, "illegal orientation vector");
# Line 318 | Line 345 | register ANISODAT  *np;
345                  d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
346                  multisamp(rv, 2, d);
347                  d = 2.0*PI * rv[0];
348 <                cosp = np->u_alpha * cos(d);
349 <                sinp = np->v_alpha * sin(d);
348 >                cosp = cos(d) * np->u_alpha;
349 >                sinp = sin(d) * np->v_alpha;
350                  d = sqrt(cosp*cosp + sinp*sinp);
351                  cosp /= d;
352                  sinp /= d;
# Line 350 | Line 377 | register ANISODAT  *np;
377                  d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+1823+samplendx);
378                  multisamp(rv, 2, d);
379                  d = 2.0*PI * rv[0];
380 <                cosp = cos(d);
381 <                sinp = sin(d);
380 >                cosp = cos(d) * np->u_alpha;
381 >                sinp = sin(d) * np->v_alpha;
382 >                d = sqrt(cosp*cosp + sinp*sinp);
383 >                cosp /= d;
384 >                sinp /= d;
385                  rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
386                  if (rv[1] <= FTINY)
387                          d = 1.0;
388                  else
389                          d = sqrt(-log(rv[1]) /
390 <                                (cosp*cosp*4./(np->u_alpha*np->u_alpha) +
391 <                                 sinp*sinp*4./(np->v_alpha*np->v_alpha)));
390 >                                (cosp*cosp/(np->u_alpha*np->u_alpha) +
391 >                                 sinp*sinp/(np->v_alpha*np->u_alpha)));
392                  for (i = 0; i < 3; i++)
393                          sr.rdir[i] = np->prdir[i] +
394                                          d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);

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