ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | Download File | Root Listing
root/radiance/ray/src/rt/aniso.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/rt/aniso.c (file contents):
Revision 2.54 by greg, Sun Jul 29 19:01:39 2012 UTC vs.
Revision 2.64 by greg, Fri Apr 5 01:10:26 2024 UTC

# Line 14 | Line 14 | static const char RCSid[] = "$Id$";
14   #include  "source.h"
15   #include  "func.h"
16   #include  "random.h"
17 + #include  "pmapmat.h"
18  
19   #ifndef  MAXITER
20   #define  MAXITER        10              /* maximum # specular ray attempts */
# Line 41 | Line 42 | static const char RCSid[] = "$Id$";
42   #define  SP_FLAT        04              /* reflecting surface is flat */
43   #define  SP_RBLT        010             /* reflection below sample threshold */
44   #define  SP_TBLT        020             /* transmission below threshold */
44 – #define  SP_BADU        040             /* bad u direction calculation */
45  
46   typedef struct {
47          OBJREC  *mp;            /* material pointer */
48          RAY  *rp;               /* ray pointer */
49          short  specfl;          /* specularity flags, defined above */
50 <        COLOR  mcolor;          /* color of this material */
51 <        COLOR  scolor;          /* color of specular component */
50 >        SCOLOR  mcolor;         /* color of this material */
51 >        SCOLOR  scolor;         /* color of specular component */
52          FVECT  vrefl;           /* vector in reflected direction */
53          FVECT  prdir;           /* vector in transmitted direction */
54          FVECT  u, v;            /* u and v vectors orienting anisotropy */
# Line 61 | Line 61 | typedef struct {
61          double  pdot;           /* perturbed dot product */
62   }  ANISODAT;            /* anisotropic material data */
63  
64 < static void getacoords(RAY  *r, ANISODAT  *np);
65 < static void agaussamp(RAY  *r, ANISODAT  *np);
64 > static void getacoords(ANISODAT  *np);
65 > static void agaussamp(ANISODAT  *np);
66  
67  
68   static void
69   diraniso(               /* compute source contribution */
70 <        COLOR  cval,                    /* returned coefficient */
70 >        SCOLOR  scval,                  /* returned coefficient */
71          void  *nnp,                     /* material data */
72          FVECT  ldir,                    /* light source direction */
73          double  omega                   /* light source size */
# Line 78 | Line 78 | diraniso(              /* compute source contribution */
78          double  dtmp, dtmp1, dtmp2;
79          FVECT  h;
80          double  au2, av2;
81 <        COLOR  ctmp;
81 >        SCOLOR  sctmp;
82  
83 <        setcolor(cval, 0.0, 0.0, 0.0);
83 >        scolorblack(scval);
84  
85          ldot = DOT(np->pnorm, ldir);
86  
# Line 93 | Line 93 | diraniso(              /* compute source contribution */
93                   *  color.  The diffuse reflected component will always be
94                   *  modified by the color of the material.
95                   */
96 <                copycolor(ctmp, np->mcolor);
96 >                copyscolor(sctmp, np->mcolor);
97                  dtmp = ldot * omega * np->rdiff * (1.0/PI);
98 <                scalecolor(ctmp, dtmp);
99 <                addcolor(cval, ctmp);
98 >                scalescolor(sctmp, dtmp);
99 >                saddscolor(scval, sctmp);
100          }
101 <        if (ldot > FTINY && (np->specfl&(SP_REFL|SP_BADU)) == SP_REFL) {
101 >
102 >        if ((ldot < -FTINY) & (np->tdiff > FTINY)) {
103                  /*
104 +                 *  Compute diffuse transmission.
105 +                 */
106 +                copyscolor(sctmp, np->mcolor);
107 +                dtmp = -ldot * omega * np->tdiff * (1.0/PI);
108 +                scalescolor(sctmp, dtmp);
109 +                saddscolor(scval, sctmp);
110 +        }
111 +        
112 +        if (ambRayInPmap(np->rp))
113 +                return;         /* specular accounted for in photon map */
114 +
115 +        if (ldot > FTINY && np->specfl&SP_REFL) {
116 +                /*
117                   *  Compute specular reflection coefficient using
118                   *  anisotropic Gaussian distribution model.
119                   */
# Line 125 | Line 139 | diraniso(              /* compute source contribution */
139                                  (PI * dtmp*dtmp * sqrt(au2*av2));
140                                                  /* worth using? */
141                  if (dtmp > FTINY) {
142 <                        copycolor(ctmp, np->scolor);
142 >                        copyscolor(sctmp, np->scolor);
143                          dtmp *= ldot * omega;
144 <                        scalecolor(ctmp, dtmp);
145 <                        addcolor(cval, ctmp);
144 >                        scalescolor(sctmp, dtmp);
145 >                        saddscolor(scval, sctmp);
146                  }
147          }
148 <        if ((ldot < -FTINY) & (np->tdiff > FTINY)) {
148 >        
149 >        if (ldot < -FTINY && np->specfl&SP_TRAN) {
150                  /*
136 –                 *  Compute diffuse transmission.
137 –                 */
138 –                copycolor(ctmp, np->mcolor);
139 –                dtmp = -ldot * omega * np->tdiff * (1.0/PI);
140 –                scalecolor(ctmp, dtmp);
141 –                addcolor(cval, ctmp);
142 –        }
143 –        if (ldot < -FTINY && (np->specfl&(SP_TRAN|SP_BADU)) == SP_TRAN) {
144 –                /*
151                   *  Compute specular transmission.  Specular transmission
152                   *  is always modified by material color.
153                   */
# Line 168 | Line 174 | diraniso(              /* compute source contribution */
174                  dtmp = exp(-dtmp) * (1.0/PI) * sqrt(-ldot/(np->pdot*au2*av2));
175                                                  /* worth using? */
176                  if (dtmp > FTINY) {
177 <                        copycolor(ctmp, np->mcolor);
177 >                        copyscolor(sctmp, np->mcolor);
178                          dtmp *= np->tspec * omega;
179 <                        scalecolor(ctmp, dtmp);
180 <                        addcolor(cval, ctmp);
179 >                        scalescolor(sctmp, dtmp);
180 >                        saddscolor(scval, sctmp);
181                  }
182          }
183   }
# Line 184 | Line 190 | m_aniso(                       /* shade ray that hit something anisotropic
190   )
191   {
192          ANISODAT  nd;
193 <        COLOR  ctmp;
193 >        SCOLOR  sctmp;
194          int  i;
195                                                  /* easy shadow test */
196          if (r->crtype & SHADOW)
# Line 194 | Line 200 | m_aniso(                       /* shade ray that hit something anisotropic
200                  objerror(m, USER, "bad number of real arguments");
201                                                  /* check for back side */
202          if (r->rod < 0.0) {
203 <                if (!backvis && m->otype != MAT_TRANS2) {
203 >                if (!backvis) {
204                          raytrans(r);
205                          return(1);
206                  }
# Line 205 | Line 211 | m_aniso(                       /* shade ray that hit something anisotropic
211                                                  /* get material color */
212          nd.mp = m;
213          nd.rp = r;
214 <        setcolor(nd.mcolor, m->oargs.farg[0],
214 >        setscolor(nd.mcolor, m->oargs.farg[0],
215                             m->oargs.farg[1],
216                             m->oargs.farg[2]);
217                                                  /* get roughness */
# Line 218 | Line 224 | m_aniso(                       /* shade ray that hit something anisotropic
224          nd.pdot = raynormal(nd.pnorm, r);       /* perturb normal */
225          if (nd.pdot < .001)
226                  nd.pdot = .001;                 /* non-zero for diraniso() */
227 <        multcolor(nd.mcolor, r->pcol);          /* modify material color */
227 >        smultscolor(nd.mcolor, r->pcol);        /* modify material color */
228                                                  /* get specular component */
229          if ((nd.rspec = m->oargs.farg[3]) > FTINY) {
230                  nd.specfl |= SP_REFL;
231                                                  /* compute specular color */
232                  if (m->otype == MAT_METAL2)
233 <                        copycolor(nd.scolor, nd.mcolor);
233 >                        copyscolor(nd.scolor, nd.mcolor);
234                  else
235 <                        setcolor(nd.scolor, 1.0, 1.0, 1.0);
236 <                scalecolor(nd.scolor, nd.rspec);
235 >                        setscolor(nd.scolor, 1.0, 1.0, 1.0);
236 >                scalescolor(nd.scolor, nd.rspec);
237                                                  /* check threshold */
238                  if (specthresh >= nd.rspec-FTINY)
239                          nd.specfl |= SP_RBLT;
# Line 266 | Line 272 | m_aniso(                       /* shade ray that hit something anisotropic
272          if (r->ro != NULL && isflat(r->ro->otype))
273                  nd.specfl |= SP_FLAT;
274  
275 <        getacoords(r, &nd);                     /* set up coordinates */
275 >        getacoords(&nd);                        /* set up coordinates */
276  
277 <        if (nd.specfl & (SP_REFL|SP_TRAN) && !(nd.specfl & SP_BADU))
278 <                agaussamp(r, &nd);
277 >        if (nd.specfl & (SP_REFL|SP_TRAN))
278 >                agaussamp(&nd);
279  
280          if (nd.rdiff > FTINY) {         /* ambient from this side */
281 <                copycolor(ctmp, nd.mcolor);     /* modified by material color */
282 <                scalecolor(ctmp, nd.rdiff);
281 >                copyscolor(sctmp, nd.mcolor);   /* modified by material color */
282 >                scalescolor(sctmp, nd.rdiff);
283                  if (nd.specfl & SP_RBLT)        /* add in specular as well? */
284 <                        addcolor(ctmp, nd.scolor);
285 <                multambient(ctmp, r, nd.pnorm);
286 <                addcolor(r->rcol, ctmp);        /* add to returned color */
284 >                        saddscolor(sctmp, nd.scolor);
285 >                multambient(sctmp, r, nd.pnorm);
286 >                saddscolor(r->rcol, sctmp);     /* add to returned color */
287          }
288 +        
289          if (nd.tdiff > FTINY) {         /* ambient from other side */
290                  FVECT  bnorm;
284 –
285 –                flipsurface(r);
291                  bnorm[0] = -nd.pnorm[0];
292                  bnorm[1] = -nd.pnorm[1];
293                  bnorm[2] = -nd.pnorm[2];
294 <                copycolor(ctmp, nd.mcolor);     /* modified by color */
295 <                if (nd.specfl & SP_TBLT)
296 <                        scalecolor(ctmp, nd.trans);
297 <                else
298 <                        scalecolor(ctmp, nd.tdiff);
299 <                multambient(ctmp, r, bnorm);
300 <                addcolor(r->rcol, ctmp);
301 <                flipsurface(r);
294 >                copyscolor(sctmp, nd.mcolor);   /* modified by color */
295 >                if (nd.specfl & SP_TBLT) {
296 >                        scalescolor(sctmp, nd.trans);
297 >                } else {
298 >                        scalescolor(sctmp, nd.tdiff);
299 >                }
300 >                multambient(sctmp, r, bnorm);
301 >                saddscolor(r->rcol, sctmp);
302          }
303                                          /* add direct component */
304          direct(r, diraniso, &nd);
# Line 301 | Line 306 | m_aniso(                       /* shade ray that hit something anisotropic
306          return(1);
307   }
308  
304 –
309   static void
310   getacoords(             /* set up coordinate system */
307 –        RAY  *r,
311          ANISODAT  *np
312   )
313   {
# Line 312 | Line 315 | getacoords(            /* set up coordinate system */
315          int  i;
316  
317          mf = getfunc(np->mp, 3, 0x7, 1);
318 <        setfunc(np->mp, r);
318 >        setfunc(np->mp, np->rp);
319          errno = 0;
320          for (i = 0; i < 3; i++)
321                  np->u[i] = evalue(mf->ep[i]);
322 <        if ((errno == EDOM) | (errno == ERANGE)) {
323 <                objerror(np->mp, WARNING, "compute error");
321 <                np->specfl |= SP_BADU;
322 <                return;
323 <        }
322 >        if ((errno == EDOM) | (errno == ERANGE))
323 >                np->u[0] = np->u[1] = np->u[2] = 0.0;
324          if (mf->fxp != &unitxf)
325                  multv3(np->u, np->u, mf->fxp->xfm);
326          fcross(np->v, np->pnorm, np->u);
327          if (normalize(np->v) == 0.0) {
328 <                objerror(np->mp, WARNING, "illegal orientation vector");
329 <                np->specfl |= SP_BADU;
330 <                return;
331 <        }
332 <        fcross(np->u, np->v, np->pnorm);
328 >                if (fabs(np->u_alpha - np->v_alpha) > 0.001)
329 >                        objerror(np->mp, WARNING, "illegal orientation vector");
330 >                getperpendicular(np->u, np->pnorm, 1);  /* punting */
331 >                fcross(np->v, np->pnorm, np->u);
332 >                np->u_alpha = np->v_alpha = sqrt( 0.5 *
333 >                        (np->u_alpha*np->u_alpha + np->v_alpha*np->v_alpha) );
334 >        } else
335 >                fcross(np->u, np->v, np->pnorm);
336   }
337  
338  
339   static void
340   agaussamp(              /* sample anisotropic Gaussian specular */
338 –        RAY  *r,
341          ANISODAT  *np
342   )
343   {
# Line 343 | Line 345 | agaussamp(             /* sample anisotropic Gaussian specular */
345          FVECT  h;
346          double  rv[2];
347          double  d, sinp, cosp;
348 <        COLOR   scol;
348 >        SCOLOR  scol;
349          int  maxiter, ntrials, nstarget, nstaken;
350          int  i;
351                                          /* compute reflection */
352          if ((np->specfl & (SP_REFL|SP_RBLT)) == SP_REFL &&
353 <                        rayorigin(&sr, SPECULAR, r, np->scolor) == 0) {
353 >                        rayorigin(&sr, RSPECULAR, np->rp, np->scolor) == 0) {
354                  nstarget = 1;
355                  if (specjitter > 1.5) { /* multiple samples? */
356 <                        nstarget = specjitter*r->rweight + .5;
356 >                        nstarget = specjitter*np->rp->rweight + .5;
357                          if (sr.rweight <= minweight*nstarget)
358                                  nstarget = sr.rweight/minweight;
359                          if (nstarget > 1) {
360                                  d = 1./nstarget;
361 <                                scalecolor(sr.rcoef, d);
361 >                                scalescolor(sr.rcoef, d);
362                                  sr.rweight *= d;
363                          } else
364                                  nstarget = 1;
365                  }
366 <                setcolor(scol, 0., 0., 0.);
366 >                scolorblack(scol);
367                  dimlist[ndims++] = (int)(size_t)np->mp;
368                  maxiter = MAXITER*nstarget;
369                  for (nstaken = ntrials = 0; nstaken < nstarget &&
# Line 388 | Line 390 | agaussamp(             /* sample anisotropic Gaussian specular */
390                          for (i = 0; i < 3; i++)
391                                  h[i] = np->pnorm[i] +
392                                          d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);
393 <                        d = -2.0 * DOT(h, r->rdir) / (1.0 + d*d);
394 <                        VSUM(sr.rdir, r->rdir, h, d);
393 >                        d = -2.0 * DOT(h, np->rp->rdir) / (1.0 + d*d);
394 >                        VSUM(sr.rdir, np->rp->rdir, h, d);
395                                                  /* sample rejection test */
396 <                        if ((d = DOT(sr.rdir, r->ron)) <= FTINY)
396 >                        if ((d = DOT(sr.rdir, np->rp->ron)) <= FTINY)
397                                  continue;
398                          checknorm(sr.rdir);
399                          if (nstarget > 1) {     /* W-G-M-D adjustment */
400                                  if (nstaken) rayclear(&sr);
401                                  rayvalue(&sr);
402 <                                d = 2./(1. + r->rod/d);
403 <                                scalecolor(sr.rcol, d);
404 <                                addcolor(scol, sr.rcol);
402 >                                d = 2./(1. + np->rp->rod/d);
403 >                                scalescolor(sr.rcol, d);
404 >                                saddscolor(scol, sr.rcol);
405                          } else {
406                                  rayvalue(&sr);
407 <                                multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
408 <                                addcolor(r->rcol, sr.rcol);
407 >                                smultscolor(sr.rcol, sr.rcoef);
408 >                                saddscolor(np->rp->rcol, sr.rcol);
409                          }
410                          ++nstaken;
411                  }
412                  if (nstarget > 1) {             /* final W-G-M-D weighting */
413 <                        multcolor(scol, sr.rcoef);
413 >                        smultscolor(scol, sr.rcoef);
414                          d = (double)nstarget/ntrials;
415 <                        scalecolor(scol, d);
416 <                        addcolor(r->rcol, scol);
415 >                        scalescolor(scol, d);
416 >                        saddscolor(np->rp->rcol, scol);
417                  }
418                  ndims--;
419          }
420                                          /* compute transmission */
421 <        copycolor(sr.rcoef, np->mcolor);                /* modify by material color */
422 <        scalecolor(sr.rcoef, np->tspec);
421 >        copyscolor(sr.rcoef, np->mcolor);               /* modify by material color */
422 >        scalescolor(sr.rcoef, np->tspec);
423          if ((np->specfl & (SP_TRAN|SP_TBLT)) == SP_TRAN &&
424 <                        rayorigin(&sr, SPECULAR, r, sr.rcoef) == 0) {
424 >                        rayorigin(&sr, TSPECULAR, np->rp, sr.rcoef) == 0) {
425                  nstarget = 1;
426                  if (specjitter > 1.5) { /* multiple samples? */
427 <                        nstarget = specjitter*r->rweight + .5;
427 >                        nstarget = specjitter*np->rp->rweight + .5;
428                          if (sr.rweight <= minweight*nstarget)
429                                  nstarget = sr.rweight/minweight;
430                          if (nstarget > 1) {
431                                  d = 1./nstarget;
432 <                                scalecolor(sr.rcoef, d);
432 >                                scalescolor(sr.rcoef, d);
433                                  sr.rweight *= d;
434                          } else
435                                  nstarget = 1;
# Line 458 | Line 460 | agaussamp(             /* sample anisotropic Gaussian specular */
460                          for (i = 0; i < 3; i++)
461                                  sr.rdir[i] = np->prdir[i] +
462                                                  d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);
463 <                        if (DOT(sr.rdir, r->ron) >= -FTINY)
463 >                        if (DOT(sr.rdir, np->rp->ron) >= -FTINY)
464                                  continue;
465                          normalize(sr.rdir);     /* OK, normalize */
466                          if (nstaken)            /* multi-sampling */
467                                  rayclear(&sr);
468                          rayvalue(&sr);
469 <                        multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
470 <                        addcolor(r->rcol, sr.rcol);
469 >                        smultscolor(sr.rcol, sr.rcoef);
470 >                        saddscolor(np->rp->rcol, sr.rcol);
471                          ++nstaken;
472                  }
473                  ndims--;

Diff Legend

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