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

Comparing ray/src/rt/aniso.c (file contents):
Revision 2.13 by greg, Mon Apr 20 09:25:47 1992 UTC vs.
Revision 2.17 by greg, Sat May 16 08:37:03 1992 UTC

# Line 34 | Line 34 | extern double  specjitter;             /* specular sampling jitte
34   *  8  red      grn     blu     rspec   u-rough v-rough trans   tspec
35   */
36  
37 + #define  BSPEC(m)       (6.0)           /* specularity parameter b */
38 +
39                                  /* specularity flags */
40   #define  SP_REFL        01              /* has reflected specular component */
41   #define  SP_TRAN        02              /* has transmitted specular */
# Line 51 | Line 53 | typedef struct {
53          FVECT  vrefl;           /* vector in reflected direction */
54          FVECT  prdir;           /* vector in transmitted direction */
55          FVECT  u, v;            /* u and v vectors orienting anisotropy */
56 <        double  u_alpha;        /* u roughness */
57 <        double  v_alpha;        /* v roughness */
56 >        double  u_alpha2;       /* u roughness squared */
57 >        double  v_alpha2;       /* v roughness squared */
58          double  rdiff, rspec;   /* reflected specular, diffuse */
59          double  trans;          /* transmissivity */
60          double  tdiff, tspec;   /* transmitted specular, diffuse */
# Line 68 | Line 70 | FVECT  ldir;                   /* light source direction */
70   double  omega;                  /* light source size */
71   {
72          double  ldot;
73 <        double  dtmp, dtmp2;
73 >        double  dtmp, dtmp1, dtmp2;
74          FVECT  h;
75          double  au2, av2;
76          COLOR  ctmp;
# Line 101 | Line 103 | double  omega;                 /* light source size */
103                          au2 = av2 = omega/(4.0*PI);
104                  else
105                          au2 = av2 = 0.0;
106 <                au2 += np->u_alpha * np->u_alpha;
107 <                av2 += np->v_alpha * np->v_alpha;
106 >                au2 += np->u_alpha2;
107 >                av2 += np->v_alpha2;
108                                                  /* half vector */
109                  h[0] = ldir[0] - np->rp->rdir[0];
110                  h[1] = ldir[1] - np->rp->rdir[1];
111                  h[2] = ldir[2] - np->rp->rdir[2];
112                  normalize(h);
113                                                  /* ellipse */
114 <                dtmp = DOT(np->u, h);
115 <                dtmp *= dtmp / au2;
114 >                dtmp1 = DOT(np->u, h);
115 >                dtmp1 *= dtmp1 / au2;
116                  dtmp2 = DOT(np->v, h);
117                  dtmp2 *= dtmp2 / av2;
118                                                  /* gaussian */
119 <                dtmp = (dtmp + dtmp2) / (1.0 + DOT(np->pnorm, h));
120 <                dtmp = exp(-2.0*dtmp) / (4.0*PI * sqrt(au2*av2));
119 >                dtmp = (dtmp1 + dtmp2) / (1.0 + DOT(np->pnorm, h));
120 >                dtmp = exp(-2.0*dtmp) * 1.0/(4.0*PI)
121 >                                * sqrt(ldot/(np->pdot*au2*av2));
122                                                  /* worth using? */
123                  if (dtmp > FTINY) {
124                          copycolor(ctmp, np->scolor);
125 <                        dtmp *= omega * sqrt(ldot/np->pdot);
125 >                        dtmp *= omega;
126                          scalecolor(ctmp, dtmp);
127                          addcolor(cval, ctmp);
128                  }
# Line 139 | Line 142 | double  omega;                 /* light source size */
142                   *  is always modified by material color.
143                   */
144                                                  /* roughness + source */
145 +                au2 = av2 = omega / PI;
146 +                au2 += np->u_alpha2;
147 +                av2 += np->v_alpha2;
148 +                                                /* "half vector" */
149 +                h[0] = ldir[0] - np->prdir[0];
150 +                h[1] = ldir[1] - np->prdir[1];
151 +                h[2] = ldir[2] - np->prdir[2];
152 +                dtmp = DOT(h,np->pnorm);
153 +                dtmp = DOT(h,h) - dtmp*dtmp;
154 +                if (dtmp > FTINY*FTINY) {
155 +                        dtmp1 = DOT(h,np->u);
156 +                        dtmp1 = dtmp1*dtmp1 / (au2*dtmp);
157 +                        dtmp2 = DOT(h,np->v);
158 +                        dtmp2 = dtmp2*dtmp2 / (av2*dtmp);
159 +                        dtmp = 2. - 2.*DOT(ldir,np->prdir);
160 +                        dtmp *= dtmp1 + dtmp2;
161 +                } else
162 +                        dtmp = 0.0;
163                                                  /* gaussian */
164 <                dtmp = 0.0;
164 >                dtmp = exp(-dtmp) * 1.0/(4.0*PI)
165 >                                * sqrt(-ldot/(np->pdot*au2*av2));
166                                                  /* worth using? */
167                  if (dtmp > FTINY) {
168                          copycolor(ctmp, np->mcolor);
169 <                        dtmp *= np->tspec * omega * sqrt(ldot/np->pdot);
169 >                        dtmp *= np->tspec * omega;
170                          scalecolor(ctmp, dtmp);
171                          addcolor(cval, ctmp);
172                  }
# Line 174 | Line 196 | register RAY  *r;
196                             m->oargs.farg[2]);
197                                                  /* get roughness */
198          nd.specfl = 0;
199 <        nd.u_alpha = m->oargs.farg[4];
200 <        nd.v_alpha = m->oargs.farg[5];
201 <        if (nd.u_alpha < 1e-6 || nd.v_alpha <= 1e-6)
199 >        nd.u_alpha2 = m->oargs.farg[4];
200 >        nd.u_alpha2 *= nd.u_alpha2;
201 >        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)
204                  objerror(m, USER, "roughness too small");
205                                                  /* reorient if necessary */
206          if (r->rod < 0.0)
# Line 196 | Line 220 | register RAY  *r;
220                  else
221                          setcolor(nd.scolor, 1.0, 1.0, 1.0);
222                  scalecolor(nd.scolor, nd.rspec);
223 +                                                /* improved model */
224 +                dtmp = exp(-BSPEC(m)*nd.pdot);
225 +                for (i = 0; i < 3; i++)
226 +                        colval(nd.scolor,i) += (1.0-colval(nd.scolor,i))*dtmp;
227 +                nd.rspec += (1.0-nd.rspec)*dtmp;
228                                                  /* check threshold */
229                  if (specthresh > FTINY &&
230                                  (specthresh >= 1.-FTINY ||
231 <                                specthresh > nd.rspec))
231 >                                specthresh + .05 - .1*frandom() > nd.rspec))
232                          nd.specfl |= SP_RBLT;
233                                                  /* compute refl. direction */
234                  for (i = 0; i < 3; i++)
# Line 209 | Line 238 | register RAY  *r;
238                                  nd.vrefl[i] = r->rdir[i] + 2.*r->rod*r->ron[i];
239          }
240                                                  /* compute transmission */
241 <        if (m->otype == MAT_TRANS) {
241 >        if (m->otype == MAT_TRANS2) {
242                  nd.trans = m->oargs.farg[6]*(1.0 - nd.rspec);
243                  nd.tspec = nd.trans * m->oargs.farg[7];
244                  nd.tdiff = nd.trans - nd.tspec;
# Line 218 | Line 247 | register RAY  *r;
247                                                          /* check threshold */
248                          if (specthresh > FTINY &&
249                                          (specthresh >= 1.-FTINY ||
250 <                                        specthresh > nd.tspec))
250 >                                specthresh + .05 - .1*frandom() > nd.tspec))
251                                  nd.specfl |= SP_TBLT;
252                          if (DOT(r->pert,r->pert) <= FTINY*FTINY) {
253                                  VCOPY(nd.prdir, r->rdir);
254                          } else {
255                                  for (i = 0; i < 3; i++)         /* perturb */
256 <                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] -
228 <                                                        0.5*r->pert[i];
256 >                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] - r->pert[i];
257                                  if (DOT(nd.prdir, r->ron) < -FTINY)
258                                          normalize(nd.prdir);    /* OK */
259                                  else
# Line 290 | Line 318 | register ANISODAT  *np;
318                  np->specfl |= SP_BADU;
319                  return;
320          }
321 <        multv3(np->u, np->u, mf->f->xfm);
321 >        if (mf->f != &unitxf)
322 >                multv3(np->u, np->u, mf->f->xfm);
323          fcross(np->v, np->pnorm, np->u);
324          if (normalize(np->v) == 0.0) {
325                  objerror(np->mp, WARNING, "illegal orientation vector");
# Line 318 | Line 347 | register ANISODAT  *np;
347                  d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
348                  multisamp(rv, 2, d);
349                  d = 2.0*PI * rv[0];
350 <                cosp = np->u_alpha * cos(d);
351 <                sinp = np->v_alpha * sin(d);
352 <                d = sqrt(cosp*cosp + sinp*sinp);
350 >                cosp = cos(d);
351 >                sinp = sin(d);
352 >                d = sqrt(np->u_alpha2*cosp*cosp + np->v_alpha2*sinp*sinp);
353                  cosp /= d;
354                  sinp /= d;
355                  rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
# Line 328 | Line 357 | register ANISODAT  *np;
357                          d = 1.0;
358                  else
359                          d = sqrt(-log(rv[1]) /
360 <                                (cosp*cosp/(np->u_alpha*np->u_alpha) +
361 <                                 sinp*sinp/(np->v_alpha*np->v_alpha)));
360 >                                (cosp*cosp/np->u_alpha2 +
361 >                                 sinp*sinp/np->v_alpha2));
362                  for (i = 0; i < 3; i++)
363                          h[i] = np->pnorm[i] +
364                                  d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);
# Line 357 | Line 386 | register ANISODAT  *np;
386                          d = 1.0;
387                  else
388                          d = sqrt(-log(rv[1]) /
389 <                                (cosp*cosp*4./(np->u_alpha*np->u_alpha) +
390 <                                 sinp*sinp*4./(np->v_alpha*np->v_alpha)));
389 >                                (cosp*cosp*4./np->u_alpha2 +
390 >                                 sinp*sinp*4./np->v_alpha2));
391                  for (i = 0; i < 3; i++)
392                          sr.rdir[i] = np->prdir[i] +
393                                          d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);

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