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

Comparing ray/src/rt/aniso.c (file contents):
Revision 2.16 by greg, Fri May 15 13:07:58 1992 UTC vs.
Revision 2.24 by greg, Mon Mar 8 12:37:18 1993 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 + static  agaussamp();
23 +
24   /*
25 < *      This anisotropic reflection model uses a variant on the
26 < *  exponential Gaussian used in normal.c.
25 > *      This routine implements the anisotropic Gaussian
26 > *  model described by Ward in Siggraph `92 article.
27   *      We orient the surface towards the incoming ray, so a single
28   *  surface can be used to represent an infinitely thin object.
29   *
# Line 53 | Line 55 | typedef struct {
55          FVECT  vrefl;           /* vector in reflected direction */
56          FVECT  prdir;           /* vector in transmitted direction */
57          FVECT  u, v;            /* u and v vectors orienting anisotropy */
58 <        double  u_alpha2;       /* u roughness squared */
59 <        double  v_alpha2;       /* v roughness squared */
58 >        double  u_alpha;        /* u roughness */
59 >        double  v_alpha;        /* v roughness */
60          double  rdiff, rspec;   /* reflected specular, diffuse */
61          double  trans;          /* transmissivity */
62          double  tdiff, tspec;   /* transmitted specular, diffuse */
# Line 103 | 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_alpha2;
109 <                av2 += np->v_alpha2;
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];
112 –                normalize(h);
114                                                  /* ellipse */
115                  dtmp1 = DOT(np->u, h);
116                  dtmp1 *= dtmp1 / au2;
117                  dtmp2 = DOT(np->v, h);
118                  dtmp2 *= dtmp2 / av2;
119                                                  /* gaussian */
120 <                dtmp = (dtmp1 + dtmp2) / (1.0 + DOT(np->pnorm, h));
121 <                dtmp = exp(-2.0*dtmp) * 1.0/(4.0*PI)
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) {
# Line 143 | Line 145 | double  omega;                 /* light source size */
145                   */
146                                                  /* roughness + source */
147                  au2 = av2 = omega / PI;
148 <                au2 += .25 * np->u_alpha2;
149 <                av2 += .25 * np->v_alpha2;
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,np->pnorm);
153 <                dtmp = DOT(h,h) - dtmp*dtmp;
154 >                dtmp = DOT(h,h);
155                  if (dtmp > FTINY*FTINY) {
156 <                        dtmp1 = DOT(h,np->u);
157 <                        dtmp1 = dtmp1*dtmp1 / (au2*dtmp);
158 <                        dtmp2 = DOT(h,np->v);
159 <                        dtmp2 = dtmp2*dtmp2 / (av2*dtmp);
160 <                        dtmp = 2. - 2.*DOT(ldir,np->prdir);
161 <                        dtmp *= dtmp1 + dtmp2;
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 = exp(-dtmp) * 1.0/(4.0*PI)
168 >                dtmp = exp(-dtmp) * (1.0/PI)
169                                  * sqrt(-ldot/(np->pdot*au2*av2));
170                                                  /* worth using? */
171                  if (dtmp > FTINY) {
# Line 196 | Line 200 | register RAY  *r;
200                             m->oargs.farg[2]);
201                                                  /* get roughness */
202          nd.specfl = 0;
203 <        nd.u_alpha2 = m->oargs.farg[4];
204 <        nd.u_alpha2 *= nd.u_alpha2;
205 <        nd.v_alpha2 = m->oargs.farg[5];
202 <        nd.v_alpha2 *= nd.v_alpha2;
203 <        if (nd.u_alpha2 < FTINY*FTINY || nd.v_alpha2 <= FTINY*FTINY)
203 >        nd.u_alpha = m->oargs.farg[4];
204 >        nd.v_alpha = m->oargs.farg[5];
205 >        if (nd.u_alpha < FTINY || nd.v_alpha <= FTINY)
206                  objerror(m, USER, "roughness too small");
207                                                  /* reorient if necessary */
208          if (r->rod < 0.0)
# Line 253 | Line 255 | register RAY  *r;
255                                  VCOPY(nd.prdir, r->rdir);
256                          } else {
257                                  for (i = 0; i < 3; i++)         /* perturb */
258 <                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] -
257 <                                                        0.5*r->pert[i];
258 >                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] - r->pert[i];
259                                  if (DOT(nd.prdir, r->ron) < -FTINY)
260                                          normalize(nd.prdir);    /* OK */
261                                  else
# Line 348 | Line 349 | register ANISODAT  *np;
349                  d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
350                  multisamp(rv, 2, d);
351                  d = 2.0*PI * rv[0];
352 <                cosp = cos(d);
353 <                sinp = sin(d);
354 <                d = sqrt(np->u_alpha2*cosp*cosp + np->v_alpha2*sinp*sinp);
352 >                cosp = cos(d) * np->u_alpha;
353 >                sinp = sin(d) * np->v_alpha;
354 >                d = sqrt(cosp*cosp + sinp*sinp);
355                  cosp /= d;
356                  sinp /= d;
357                  rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
# Line 358 | Line 359 | register ANISODAT  *np;
359                          d = 1.0;
360                  else
361                          d = sqrt(-log(rv[1]) /
362 <                                (cosp*cosp/np->u_alpha2 +
363 <                                 sinp*sinp/np->v_alpha2));
362 >                                (cosp*cosp/(np->u_alpha*np->u_alpha) +
363 >                                 sinp*sinp/(np->v_alpha*np->v_alpha)));
364                  for (i = 0; i < 3; i++)
365                          h[i] = np->pnorm[i] +
366                                  d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);
# Line 380 | Line 381 | register ANISODAT  *np;
381                  d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+1823+samplendx);
382                  multisamp(rv, 2, d);
383                  d = 2.0*PI * rv[0];
384 <                cosp = cos(d);
385 <                sinp = sin(d);
384 >                cosp = cos(d) * np->u_alpha;
385 >                sinp = sin(d) * np->v_alpha;
386 >                d = sqrt(cosp*cosp + sinp*sinp);
387 >                cosp /= d;
388 >                sinp /= d;
389                  rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
390                  if (rv[1] <= FTINY)
391                          d = 1.0;
392                  else
393                          d = sqrt(-log(rv[1]) /
394 <                                (cosp*cosp*4./np->u_alpha2 +
395 <                                 sinp*sinp*4./np->v_alpha2));
394 >                                (cosp*cosp/(np->u_alpha*np->u_alpha) +
395 >                                 sinp*sinp/(np->v_alpha*np->u_alpha)));
396                  for (i = 0; i < 3; i++)
397                          sr.rdir[i] = np->prdir[i] +
398                                          d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);

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