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

Comparing ray/src/rt/aniso.c (file contents):
Revision 2.31 by greg, Wed Nov 22 09:27:51 1995 UTC vs.
Revision 2.38 by greg, Wed Mar 12 04:59:05 2003 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1992 Regents of the University of California */
2 –
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6 –
4   /*
5   *  Shading functions for anisotropic materials.
6   */
7  
8 + #include "copyright.h"
9 +
10   #include  "ray.h"
11  
12   #include  "otypes.h"
# Line 16 | Line 15 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
15  
16   #include  "random.h"
17  
18 < extern double  specthresh;              /* specular sampling threshold */
19 < extern double  specjitter;              /* specular sampling jitter */
18 > #ifndef  MAXITER
19 > #define  MAXITER        10              /* maximum # specular ray attempts */
20 > #endif
21  
22 – extern int  backvis;                    /* back faces visible? */
23 –
24 – static  agaussamp(), getacoords();
25 –
22   /*
23   *      This routine implements the anisotropic Gaussian
24   *  model described by Ward in Siggraph `92 article.
# Line 64 | Line 60 | typedef struct {
60          double  pdot;           /* perturbed dot product */
61   }  ANISODAT;            /* anisotropic material data */
62  
63 + static void     getacoords();
64 + static void     agaussamp();
65  
66 +
67 + static void
68   diraniso(cval, np, ldir, omega)         /* compute source contribution */
69   COLOR  cval;                    /* returned coefficient */
70   register ANISODAT  *np;         /* material data */
# Line 178 | Line 178 | double  omega;                 /* light source size */
178   }
179  
180  
181 + int
182   m_aniso(m, r)                   /* shade ray that hit something anisotropic */
183   register OBJREC  *m;
184   register RAY  *r;
# Line 191 | Line 192 | register RAY  *r;
192  
193          if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_TRANS2 ? 8 : 6))
194                  objerror(m, USER, "bad number of real arguments");
195 +                                                /* check for back side */
196 +        if (r->rod < 0.0) {
197 +                if (!backvis && m->otype != MAT_TRANS2) {
198 +                        raytrans(r);
199 +                        return(1);
200 +                }
201 +                raytexture(r, m->omod);
202 +                flipsurface(r);                 /* reorient if backvis */
203 +        } else
204 +                raytexture(r, m->omod);
205 +                                                /* get material color */
206          nd.mp = m;
207          nd.rp = r;
196 –                                                /* get material color */
208          setcolor(nd.mcolor, m->oargs.farg[0],
209                             m->oargs.farg[1],
210                             m->oargs.farg[2]);
# Line 203 | Line 214 | register RAY  *r;
214          nd.v_alpha = m->oargs.farg[5];
215          if (nd.u_alpha < FTINY || nd.v_alpha <= FTINY)
216                  objerror(m, USER, "roughness too small");
217 <                                                /* 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);
217 >
218          nd.pdot = raynormal(nd.pnorm, r);       /* perturb normal */
219          if (nd.pdot < .001)
220                  nd.pdot = .001;                 /* non-zero for diraniso() */
# Line 263 | Line 265 | register RAY  *r;
265                                                  /* diffuse reflection */
266          nd.rdiff = 1.0 - nd.trans - nd.rspec;
267  
268 <        if (r->ro != NULL && isflat(r->ro->otype))
268 >        if (r->ro != NULL && isflat(r->ro->otype) &&
269 >                        DOT(r->pert,r->pert) <= FTINY*FTINY)
270                  nd.specfl |= SP_FLAT;
271  
272          getacoords(r, &nd);                     /* set up coordinates */
# Line 303 | Line 306 | register RAY  *r;
306   }
307  
308  
309 < static
309 > static void
310   getacoords(r, np)               /* set up coordinate system */
311   RAY  *r;
312   register ANISODAT  *np;
# Line 316 | Line 319 | register ANISODAT  *np;
319          errno = 0;
320          for (i = 0; i < 3; i++)
321                  np->u[i] = evalue(mf->ep[i]);
322 <        if (errno) {
322 >        if (errno == EDOM || errno == ERANGE) {
323                  objerror(np->mp, WARNING, "compute error");
324                  np->specfl |= SP_BADU;
325                  return;
# Line 333 | Line 336 | register ANISODAT  *np;
336   }
337  
338  
339 < static
339 > static void
340   agaussamp(r, np)                /* sample anisotropic gaussian specular */
341   RAY  *r;
342   register ANISODAT  *np;
# Line 342 | Line 345 | register ANISODAT  *np;
345          FVECT  h;
346          double  rv[2];
347          double  d, sinp, cosp;
348 +        int  niter;
349          register int  i;
350                                          /* compute reflection */
351          if ((np->specfl & (SP_REFL|SP_RBLT)) == SP_REFL &&
352                          rayorigin(&sr, r, SPECULAR, np->rspec) == 0) {
353                  dimlist[ndims++] = (int)np->mp;
354 <                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
355 <                multisamp(rv, 2, d);
356 <                d = 2.0*PI * rv[0];
357 <                cosp = cos(d) * np->u_alpha;
358 <                sinp = sin(d) * np->v_alpha;
359 <                d = sqrt(cosp*cosp + sinp*sinp);
360 <                cosp /= d;
361 <                sinp /= d;
362 <                rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
363 <                if (rv[1] <= FTINY)
364 <                        d = 1.0;
365 <                else
366 <                        d = sqrt(-log(rv[1]) /
367 <                                (cosp*cosp/(np->u_alpha*np->u_alpha) +
368 <                                 sinp*sinp/(np->v_alpha*np->v_alpha)));
369 <                for (i = 0; i < 3; i++)
370 <                        h[i] = np->pnorm[i] +
371 <                                d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);
372 <                d = -2.0 * DOT(h, r->rdir) / (1.0 + d*d);
373 <                for (i = 0; i < 3; i++)
374 <                        sr.rdir[i] = r->rdir[i] + d*h[i];
375 <                if (DOT(sr.rdir, r->ron) <= FTINY)      /* penetration? */
376 <                        VCOPY(sr.rdir, np->vrefl);      /* jitter no good */
377 <                rayvalue(&sr);
378 <                multcolor(sr.rcol, np->scolor);
379 <                addcolor(r->rcol, sr.rcol);
354 >                for (niter = 0; niter < MAXITER; niter++) {
355 >                        if (niter)
356 >                                d = frandom();
357 >                        else
358 >                                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
359 >                        multisamp(rv, 2, d);
360 >                        d = 2.0*PI * rv[0];
361 >                        cosp = tcos(d) * np->u_alpha;
362 >                        sinp = tsin(d) * np->v_alpha;
363 >                        d = sqrt(cosp*cosp + sinp*sinp);
364 >                        cosp /= d;
365 >                        sinp /= d;
366 >                        rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
367 >                        if (rv[1] <= FTINY)
368 >                                d = 1.0;
369 >                        else
370 >                                d = sqrt(-log(rv[1]) /
371 >                                        (cosp*cosp/(np->u_alpha*np->u_alpha) +
372 >                                         sinp*sinp/(np->v_alpha*np->v_alpha)));
373 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
374 >                                h[i] = np->pnorm[i] +
375 >                                        d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);
376 >                        d = -2.0 * DOT(h, r->rdir) / (1.0 + d*d);
377 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
378 >                                sr.rdir[i] = r->rdir[i] + d*h[i];
379 >                        if (DOT(sr.rdir, r->ron) > FTINY) {
380 >                                rayvalue(&sr);
381 >                                multcolor(sr.rcol, np->scolor);
382 >                                addcolor(r->rcol, sr.rcol);
383 >                                break;
384 >                        }
385 >                }
386                  ndims--;
387          }
388                                          /* compute transmission */
389          if ((np->specfl & (SP_TRAN|SP_TBLT)) == SP_TRAN &&
390                          rayorigin(&sr, r, SPECULAR, np->tspec) == 0) {
391                  dimlist[ndims++] = (int)np->mp;
392 <                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+1823+samplendx);
393 <                multisamp(rv, 2, d);
394 <                d = 2.0*PI * rv[0];
395 <                cosp = cos(d) * np->u_alpha;
396 <                sinp = sin(d) * np->v_alpha;
397 <                d = sqrt(cosp*cosp + sinp*sinp);
398 <                cosp /= d;
399 <                sinp /= d;
400 <                rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
401 <                if (rv[1] <= FTINY)
402 <                        d = 1.0;
403 <                else
404 <                        d = sqrt(-log(rv[1]) /
405 <                                (cosp*cosp/(np->u_alpha*np->u_alpha) +
406 <                                 sinp*sinp/(np->v_alpha*np->u_alpha)));
407 <                for (i = 0; i < 3; i++)
408 <                        sr.rdir[i] = np->prdir[i] +
409 <                                        d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);
410 <                if (DOT(sr.rdir, r->ron) < -FTINY)
411 <                        normalize(sr.rdir);             /* OK, normalize */
412 <                else
413 <                        VCOPY(sr.rdir, np->prdir);      /* else no jitter */
414 <                rayvalue(&sr);
415 <                scalecolor(sr.rcol, np->tspec);
416 <                multcolor(sr.rcol, np->mcolor);         /* modify by color */
417 <                addcolor(r->rcol, sr.rcol);
392 >                for (niter = 0; niter < MAXITER; niter++) {
393 >                        if (niter)
394 >                                d = frandom();
395 >                        else
396 >                                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+1823+samplendx);
397 >                        multisamp(rv, 2, d);
398 >                        d = 2.0*PI * rv[0];
399 >                        cosp = tcos(d) * np->u_alpha;
400 >                        sinp = tsin(d) * np->v_alpha;
401 >                        d = sqrt(cosp*cosp + sinp*sinp);
402 >                        cosp /= d;
403 >                        sinp /= d;
404 >                        rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
405 >                        if (rv[1] <= FTINY)
406 >                                d = 1.0;
407 >                        else
408 >                                d = sqrt(-log(rv[1]) /
409 >                                        (cosp*cosp/(np->u_alpha*np->u_alpha) +
410 >                                         sinp*sinp/(np->v_alpha*np->v_alpha)));
411 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
412 >                                sr.rdir[i] = np->prdir[i] +
413 >                                                d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);
414 >                        if (DOT(sr.rdir, r->ron) < -FTINY) {
415 >                                normalize(sr.rdir);     /* OK, normalize */
416 >                                rayvalue(&sr);
417 >                                scalecolor(sr.rcol, np->tspec);
418 >                                multcolor(sr.rcol, np->mcolor); /* modify */
419 >                                addcolor(r->rcol, sr.rcol);
420 >                                break;
421 >                        }
422 >                }
423                  ndims--;
424          }
425   }

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