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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 2.62 by greg, Wed Nov 15 18:02:52 2023 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  "ray.h"
8 > #include "copyright.h"
9  
10 + #include  "ray.h"
11 + #include  "ambient.h"
12   #include  "otypes.h"
13 <
13 > #include  "rtotypes.h"
14 > #include  "source.h"
15   #include  "func.h"
16
16   #include  "random.h"
17 + #include  "pmapmat.h"
18  
19 < extern double  specthresh;              /* specular sampling threshold */
20 < extern double  specjitter;              /* specular sampling jitter */
19 > #ifndef  MAXITER
20 > #define  MAXITER        10              /* maximum # specular ray attempts */
21 > #endif
22  
23   /*
24 < *      This anisotropic reflection model uses a variant on the
25 < *  exponential Gaussian used in normal.c.
24 > *      This routine implements the anisotropic Gaussian
25 > *  model described by Ward in Siggraph `92 article, updated with
26 > *  normalization and sampling adjustments due to Geisler-Moroder and Duer.
27   *      We orient the surface towards the incoming ray, so a single
28   *  surface can be used to represent an infinitely thin object.
29   *
30   *  Arguments for MAT_PLASTIC2 and MAT_METAL2 are:
31   *  4+ ux       uy      uz      funcfile        [transform...]
32   *  0
33 < *  6  red      grn     blu     specular-frac.  u-facet-slope v-facet-slope
33 > *  6  red      grn     blu     specular-frac.  u-rough v-rough
34   *
35   *  Real arguments for MAT_TRANS2 are:
36   *  8  red      grn     blu     rspec   u-rough v-rough trans   tspec
37   */
38  
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 */
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 */
45 #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 */
55 <        double  u_alpha2;       /* u roughness squared */
56 <        double  v_alpha2;       /* v roughness squared */
55 >        double  u_alpha;        /* u roughness */
56 >        double  v_alpha;        /* v roughness */
57          double  rdiff, rspec;   /* reflected specular, diffuse */
58          double  trans;          /* transmissivity */
59          double  tdiff, tspec;   /* transmitted specular, diffuse */
# Line 62 | Line 61 | typedef struct {
61          double  pdot;           /* perturbed dot product */
62   }  ANISODAT;            /* anisotropic material data */
63  
64 + static void getacoords(ANISODAT  *np);
65 + static void agaussamp(ANISODAT  *np);
66  
67 < diraniso(cval, np, ldir, omega)         /* compute source contribution */
68 < COLOR  cval;                    /* returned coefficient */
69 < register ANISODAT  *np;         /* material data */
70 < FVECT  ldir;                    /* light source direction */
71 < double  omega;                  /* light source size */
67 >
68 > static void
69 > diraniso(               /* compute source contribution */
70 >        SCOLOR  scval,                  /* returned coefficient */
71 >        void  *nnp,                     /* material data */
72 >        FVECT  ldir,                    /* light source direction */
73 >        double  omega                   /* light source size */
74 > )
75   {
76 +        ANISODAT *np = nnp;
77          double  ldot;
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  
87          if (ldot < 0.0 ? np->trans <= FTINY : np->trans >= 1.0-FTINY)
88                  return;         /* wrong side */
89  
90 <        if (ldot > FTINY && np->rdiff > FTINY) {
90 >        if ((ldot > FTINY) & (np->rdiff > FTINY)) {
91                  /*
92                   *  Compute and add diffuse reflected component to returned
93                   *  color.  The diffuse reflected component will always be
94                   *  modified by the color of the material.
95                   */
96 <                copycolor(ctmp, np->mcolor);
97 <                dtmp = ldot * omega * np->rdiff / PI;
98 <                scalecolor(ctmp, dtmp);
99 <                addcolor(cval, ctmp);
96 >                copyscolor(sctmp, np->mcolor);
97 >                dtmp = ldot * omega * np->rdiff * (1.0/PI);
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.
118 >                 *  anisotropic Gaussian distribution model.
119                   */
120                                                  /* add source width if flat */
121                  if (np->specfl & SP_FLAT)
122 <                        au2 = av2 = omega/(4.0*PI);
122 >                        au2 = av2 = omega * (0.25/PI);
123                  else
124                          au2 = av2 = 0.0;
125 <                au2 += np->u_alpha2;
126 <                av2 += np->v_alpha2;
125 >                au2 += np->u_alpha*np->u_alpha;
126 >                av2 += np->v_alpha*np->v_alpha;
127                                                  /* half vector */
128 <                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);
128 >                VSUB(h, ldir, np->rp->rdir);
129                                                  /* ellipse */
130                  dtmp1 = DOT(np->u, h);
131                  dtmp1 *= dtmp1 / au2;
132                  dtmp2 = DOT(np->v, h);
133                  dtmp2 *= dtmp2 / av2;
134 <                                                /* gaussian */
135 <                dtmp = (dtmp1 + dtmp2) / (1.0 + DOT(np->pnorm, h));
136 <                dtmp = exp(-2.0*dtmp) * 1.0/(4.0*PI)
137 <                                * sqrt(ldot/(np->pdot*au2*av2));
134 >                                                /* new W-G-M-D model */
135 >                dtmp = DOT(np->pnorm, h);
136 >                dtmp *= dtmp;
137 >                dtmp1 = (dtmp1 + dtmp2) / dtmp;
138 >                dtmp = exp(-dtmp1) * DOT(h,h) /
139 >                                (PI * dtmp*dtmp * sqrt(au2*av2));
140                                                  /* worth using? */
141                  if (dtmp > FTINY) {
142 <                        copycolor(ctmp, np->scolor);
143 <                        dtmp *= omega;
144 <                        scalecolor(ctmp, dtmp);
145 <                        addcolor(cval, ctmp);
142 >                        copyscolor(sctmp, np->scolor);
143 >                        dtmp *= ldot * omega;
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                  /*
132                 *  Compute diffuse transmission.
133                 */
134                copycolor(ctmp, np->mcolor);
135                dtmp = -ldot * omega * np->tdiff / PI;
136                scalecolor(ctmp, dtmp);
137                addcolor(cval, ctmp);
138        }
139        if (ldot < -FTINY && (np->specfl&(SP_TRAN|SP_BADU)) == SP_TRAN) {
140                /*
151                   *  Compute specular transmission.  Specular transmission
152                   *  is always modified by material color.
153                   */
154                                                  /* roughness + source */
155 <                au2 = av2 = omega / PI;
156 <                au2 += .25 * np->u_alpha2;
157 <                av2 += .25 * np->v_alpha2;
155 >                au2 = av2 = omega * (1.0/PI);
156 >                au2 += np->u_alpha*np->u_alpha;
157 >                av2 += np->v_alpha*np->v_alpha;
158                                                  /* "half vector" */
159 <                h[0] = ldir[0] - np->prdir[0];
160 <                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;
159 >                VSUB(h, ldir, np->prdir);
160 >                dtmp = DOT(h,h);
161                  if (dtmp > FTINY*FTINY) {
162 <                        dtmp1 = DOT(h,np->u);
163 <                        dtmp1 = dtmp1*dtmp1 / (au2*dtmp);
164 <                        dtmp2 = DOT(h,np->v);
165 <                        dtmp2 = dtmp2*dtmp2 / (av2*dtmp);
166 <                        dtmp = 2. - 2.*DOT(ldir,np->prdir);
167 <                        dtmp *= dtmp1 + dtmp2;
162 >                        dtmp1 = DOT(h,np->pnorm);
163 >                        dtmp = 1.0 - dtmp1*dtmp1/dtmp;
164 >                        if (dtmp > FTINY*FTINY) {
165 >                                dtmp1 = DOT(h,np->u);
166 >                                dtmp1 *= dtmp1 / au2;
167 >                                dtmp2 = DOT(h,np->v);
168 >                                dtmp2 *= dtmp2 / av2;
169 >                                dtmp = (dtmp1 + dtmp2) / dtmp;
170 >                        }
171                  } else
172                          dtmp = 0.0;
173 <                                                /* gaussian */
174 <                dtmp = exp(-dtmp) * 1.0/(4.0*PI)
165 <                                * sqrt(-ldot/(np->pdot*au2*av2));
173 >                                                /* Gaussian */
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   }
184  
185  
186 < m_aniso(m, r)                   /* shade ray that hit something anisotropic */
187 < register OBJREC  *m;
188 < register RAY  *r;
186 > int
187 > m_aniso(                        /* shade ray that hit something anisotropic */
188 >        OBJREC  *m,
189 >        RAY  *r
190 > )
191   {
192          ANISODAT  nd;
193 <        double  dtmp;
194 <        COLOR  ctmp;
184 <        register int  i;
193 >        SCOLOR  sctmp;
194 >        int  i;
195                                                  /* easy shadow test */
196          if (r->crtype & SHADOW)
197 <                return;
197 >                return(1);
198  
199          if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_TRANS2 ? 8 : 6))
200                  objerror(m, USER, "bad number of real arguments");
201 +                                                /* check for back side */
202 +        if (r->rod < 0.0) {
203 +                if (!backvis) {
204 +                        raytrans(r);
205 +                        return(1);
206 +                }
207 +                raytexture(r, m->omod);
208 +                flipsurface(r);                 /* reorient if backvis */
209 +        } else
210 +                raytexture(r, m->omod);
211 +                                                /* get material color */
212          nd.mp = m;
213          nd.rp = r;
214 <                                                /* get material color */
194 <        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 */
218          nd.specfl = 0;
219 <        nd.u_alpha2 = m->oargs.farg[4];
220 <        nd.u_alpha2 *= nd.u_alpha2;
221 <        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)
219 >        nd.u_alpha = m->oargs.farg[4];
220 >        nd.v_alpha = m->oargs.farg[5];
221 >        if ((nd.u_alpha <= FTINY) | (nd.v_alpha <= FTINY))
222                  objerror(m, USER, "roughness too small");
223 <                                                /* reorient if necessary */
206 <        if (r->rod < 0.0)
207 <                flipsurface(r);
208 <                                                /* get modifiers */
209 <        raytexture(r, m->omod);
223 >
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);
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;
235 >                        setscolor(nd.scolor, 1.0, 1.0, 1.0);
236 >                scalescolor(nd.scolor, nd.rspec);
237                                                  /* check threshold */
238 <                if (specthresh > FTINY &&
230 <                                (specthresh >= 1.-FTINY ||
231 <                                specthresh + .05 - .1*frandom() > nd.rspec))
238 >                if (specthresh >= nd.rspec-FTINY)
239                          nd.specfl |= SP_RBLT;
240                                                  /* compute refl. direction */
241 <                for (i = 0; i < 3; i++)
235 <                        nd.vrefl[i] = r->rdir[i] + 2.0*nd.pdot*nd.pnorm[i];
241 >                VSUM(nd.vrefl, r->rdir, nd.pnorm, 2.0*nd.pdot);
242                  if (DOT(nd.vrefl, r->ron) <= FTINY)     /* penetration? */
243 <                        for (i = 0; i < 3; i++)         /* safety measure */
238 <                                nd.vrefl[i] = r->rdir[i] + 2.*r->rod*r->ron[i];
243 >                        VSUM(nd.vrefl, r->rdir, r->ron, 2.0*r->rod);
244          }
245                                                  /* compute transmission */
246          if (m->otype == MAT_TRANS2) {
# Line 245 | Line 250 | register RAY  *r;
250                  if (nd.tspec > FTINY) {
251                          nd.specfl |= SP_TRAN;
252                                                          /* check threshold */
253 <                        if (specthresh > FTINY &&
249 <                                        (specthresh >= 1.-FTINY ||
250 <                                specthresh + .05 - .1*frandom() > nd.tspec))
253 >                        if (specthresh >= nd.tspec-FTINY)
254                                  nd.specfl |= SP_TBLT;
255                          if (DOT(r->pert,r->pert) <= FTINY*FTINY) {
256                                  VCOPY(nd.prdir, r->rdir);
257                          } else {
258                                  for (i = 0; i < 3; i++)         /* perturb */
259 <                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] -
257 <                                                        0.5*r->pert[i];
259 >                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] - r->pert[i];
260                                  if (DOT(nd.prdir, r->ron) < -FTINY)
261                                          normalize(nd.prdir);    /* OK */
262                                  else
# Line 267 | Line 269 | register RAY  *r;
269                                                  /* diffuse reflection */
270          nd.rdiff = 1.0 - nd.trans - nd.rspec;
271  
272 <        if (r->ro != NULL && (r->ro->otype == OBJ_FACE ||
271 <                        r->ro->otype == OBJ_RING))
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 <                ambient(ctmp, r);
282 <                if (nd.specfl & SP_RBLT)
283 <                        scalecolor(ctmp, 1.0-nd.trans);
284 <                else
285 <                        scalecolor(ctmp, nd.rdiff);
286 <                multcolor(ctmp, nd.mcolor);     /* modified by material color */
286 <                addcolor(r->rcol, ctmp);        /* add to returned color */
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 >                        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;
291 +
292                  flipsurface(r);
293 <                ambient(ctmp, r);
294 <                if (nd.specfl & SP_TBLT)
295 <                        scalecolor(ctmp, nd.trans);
296 <                else
297 <                        scalecolor(ctmp, nd.tdiff);
298 <                multcolor(ctmp, nd.mcolor);     /* modified by color */
299 <                addcolor(r->rcol, ctmp);
293 >                bnorm[0] = -nd.pnorm[0];
294 >                bnorm[1] = -nd.pnorm[1];
295 >                bnorm[2] = -nd.pnorm[2];
296 >                copyscolor(sctmp, nd.mcolor);   /* modified by color */
297 >                if (nd.specfl & SP_TBLT) {
298 >                        scalescolor(sctmp, nd.trans);
299 >                } else {
300 >                        scalescolor(sctmp, nd.tdiff);
301 >                }
302 >                multambient(sctmp, r, bnorm);
303 >                saddscolor(r->rcol, sctmp);
304                  flipsurface(r);
305          }
306                                          /* add direct component */
307          direct(r, diraniso, &nd);
308 +
309 +        return(1);
310   }
311  
312 <
313 < static
314 < getacoords(r, np)               /* set up coordinate system */
315 < RAY  *r;
307 < register ANISODAT  *np;
312 > static void
313 > getacoords(             /* set up coordinate system */
314 >        ANISODAT  *np
315 > )
316   {
317 <        register MFUNC  *mf;
318 <        register int  i;
317 >        MFUNC  *mf;
318 >        int  i;
319  
320          mf = getfunc(np->mp, 3, 0x7, 1);
321 <        setfunc(np->mp, r);
321 >        setfunc(np->mp, np->rp);
322          errno = 0;
323          for (i = 0; i < 3; i++)
324                  np->u[i] = evalue(mf->ep[i]);
325 <        if (errno) {
326 <                objerror(np->mp, WARNING, "compute error");
327 <                np->specfl |= SP_BADU;
328 <                return;
321 <        }
322 <        if (mf->f != &unitxf)
323 <                multv3(np->u, np->u, mf->f->xfm);
325 >        if ((errno == EDOM) | (errno == ERANGE))
326 >                np->u[0] = np->u[1] = np->u[2] = 0.0;
327 >        if (mf->fxp != &unitxf)
328 >                multv3(np->u, np->u, mf->fxp->xfm);
329          fcross(np->v, np->pnorm, np->u);
330          if (normalize(np->v) == 0.0) {
331 <                objerror(np->mp, WARNING, "illegal orientation vector");
332 <                np->specfl |= SP_BADU;
333 <                return;
334 <        }
335 <        fcross(np->u, np->v, np->pnorm);
331 >                if (fabs(np->u_alpha - np->v_alpha) > 0.001)
332 >                        objerror(np->mp, WARNING, "illegal orientation vector");
333 >                getperpendicular(np->u, np->pnorm, 1);  /* punting */
334 >                fcross(np->v, np->pnorm, np->u);
335 >                np->u_alpha = np->v_alpha = sqrt( 0.5 *
336 >                        (np->u_alpha*np->u_alpha + np->v_alpha*np->v_alpha) );
337 >        } else
338 >                fcross(np->u, np->v, np->pnorm);
339   }
340  
341  
342 < static
343 < agaussamp(r, np)                /* sample anisotropic gaussian specular */
344 < RAY  *r;
345 < register ANISODAT  *np;
342 > static void
343 > agaussamp(              /* sample anisotropic Gaussian specular */
344 >        ANISODAT  *np
345 > )
346   {
347          RAY  sr;
348          FVECT  h;
349          double  rv[2];
350          double  d, sinp, cosp;
351 <        register int  i;
351 >        SCOLOR  scol;
352 >        int  maxiter, ntrials, nstarget, nstaken;
353 >        int  i;
354                                          /* compute reflection */
355          if ((np->specfl & (SP_REFL|SP_RBLT)) == SP_REFL &&
356 <                        rayorigin(&sr, r, SPECULAR, np->rspec) == 0) {
357 <                dimlist[ndims++] = (int)np->mp;
358 <                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
359 <                multisamp(rv, 2, d);
360 <                d = 2.0*PI * rv[0];
361 <                cosp = cos(d);
362 <                sinp = sin(d);
363 <                d = sqrt(np->u_alpha2*cosp*cosp + np->v_alpha2*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_alpha2 +
372 <                                 sinp*sinp/np->v_alpha2));
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)      /* penetration? */
380 <                        VCOPY(sr.rdir, np->vrefl);      /* jitter no good */
381 <                rayvalue(&sr);
382 <                multcolor(sr.rcol, np->scolor);
383 <                addcolor(r->rcol, sr.rcol);
356 >                        rayorigin(&sr, SPECULAR, np->rp, np->scolor) == 0) {
357 >                nstarget = 1;
358 >                if (specjitter > 1.5) { /* multiple samples? */
359 >                        nstarget = specjitter*np->rp->rweight + .5;
360 >                        if (sr.rweight <= minweight*nstarget)
361 >                                nstarget = sr.rweight/minweight;
362 >                        if (nstarget > 1) {
363 >                                d = 1./nstarget;
364 >                                scalecolor(sr.rcoef, d);
365 >                                sr.rweight *= d;
366 >                        } else
367 >                                nstarget = 1;
368 >                }
369 >                scolorblack(scol);
370 >                dimlist[ndims++] = (int)(size_t)np->mp;
371 >                maxiter = MAXITER*nstarget;
372 >                for (nstaken = ntrials = 0; nstaken < nstarget &&
373 >                                                ntrials < maxiter; ntrials++) {
374 >                        if (ntrials)
375 >                                d = frandom();
376 >                        else
377 >                                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
378 >                        multisamp(rv, 2, d);
379 >                        d = 2.0*PI * rv[0];
380 >                        cosp = tcos(d) * np->u_alpha;
381 >                        sinp = tsin(d) * np->v_alpha;
382 >                        d = 1./sqrt(cosp*cosp + sinp*sinp);
383 >                        cosp *= d;
384 >                        sinp *= d;
385 >                        if ((0. <= specjitter) & (specjitter < 1.))
386 >                                rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
387 >                        if (rv[1] <= FTINY)
388 >                                d = 1.0;
389 >                        else
390 >                                d = sqrt(-log(rv[1]) /
391 >                                        (cosp*cosp/(np->u_alpha*np->u_alpha) +
392 >                                         sinp*sinp/(np->v_alpha*np->v_alpha)));
393 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
394 >                                h[i] = np->pnorm[i] +
395 >                                        d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);
396 >                        d = -2.0 * DOT(h, np->rp->rdir) / (1.0 + d*d);
397 >                        VSUM(sr.rdir, np->rp->rdir, h, d);
398 >                                                /* sample rejection test */
399 >                        if ((d = DOT(sr.rdir, np->rp->ron)) <= FTINY)
400 >                                continue;
401 >                        checknorm(sr.rdir);
402 >                        if (nstarget > 1) {     /* W-G-M-D adjustment */
403 >                                if (nstaken) rayclear(&sr);
404 >                                rayvalue(&sr);
405 >                                d = 2./(1. + np->rp->rod/d);
406 >                                scalescolor(sr.rcol, d);
407 >                                saddscolor(scol, sr.rcol);
408 >                        } else {
409 >                                rayvalue(&sr);
410 >                                smultscolor(sr.rcol, sr.rcoef);
411 >                                saddscolor(np->rp->rcol, sr.rcol);
412 >                        }
413 >                        ++nstaken;
414 >                }
415 >                if (nstarget > 1) {             /* final W-G-M-D weighting */
416 >                        smultscolor(scol, sr.rcoef);
417 >                        d = (double)nstarget/ntrials;
418 >                        scalescolor(scol, d);
419 >                        saddscolor(np->rp->rcol, scol);
420 >                }
421                  ndims--;
422          }
423                                          /* compute transmission */
424 +        copyscolor(sr.rcoef, np->mcolor);               /* modify by material color */
425 +        scalescolor(sr.rcoef, np->tspec);
426          if ((np->specfl & (SP_TRAN|SP_TBLT)) == SP_TRAN &&
427 <                        rayorigin(&sr, r, SPECULAR, np->tspec) == 0) {
428 <                dimlist[ndims++] = (int)np->mp;
429 <                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+1823+samplendx);
430 <                multisamp(rv, 2, d);
431 <                d = 2.0*PI * rv[0];
432 <                cosp = cos(d);
433 <                sinp = sin(d);
434 <                rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
435 <                if (rv[1] <= FTINY)
436 <                        d = 1.0;
437 <                else
438 <                        d = sqrt(-log(rv[1]) /
439 <                                (cosp*cosp*4./np->u_alpha2 +
440 <                                 sinp*sinp*4./np->v_alpha2));
441 <                for (i = 0; i < 3; i++)
442 <                        sr.rdir[i] = np->prdir[i] +
443 <                                        d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);
444 <                if (DOT(sr.rdir, r->ron) < -FTINY)
445 <                        normalize(sr.rdir);             /* OK, normalize */
446 <                else
447 <                        VCOPY(sr.rdir, np->prdir);      /* else no jitter */
448 <                rayvalue(&sr);
449 <                scalecolor(sr.rcol, np->tspec);
450 <                multcolor(sr.rcol, np->mcolor);         /* modify by color */
451 <                addcolor(r->rcol, sr.rcol);
427 >                        rayorigin(&sr, SPECULAR, np->rp, sr.rcoef) == 0) {
428 >                nstarget = 1;
429 >                if (specjitter > 1.5) { /* multiple samples? */
430 >                        nstarget = specjitter*np->rp->rweight + .5;
431 >                        if (sr.rweight <= minweight*nstarget)
432 >                                nstarget = sr.rweight/minweight;
433 >                        if (nstarget > 1) {
434 >                                d = 1./nstarget;
435 >                                scalecolor(sr.rcoef, d);
436 >                                sr.rweight *= d;
437 >                        } else
438 >                                nstarget = 1;
439 >                }
440 >                dimlist[ndims++] = (int)(size_t)np->mp;
441 >                maxiter = MAXITER*nstarget;
442 >                for (nstaken = ntrials = 0; nstaken < nstarget &&
443 >                                                ntrials < maxiter; ntrials++) {
444 >                        if (ntrials)
445 >                                d = frandom();
446 >                        else
447 >                                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+1823+samplendx);
448 >                        multisamp(rv, 2, d);
449 >                        d = 2.0*PI * rv[0];
450 >                        cosp = tcos(d) * np->u_alpha;
451 >                        sinp = tsin(d) * np->v_alpha;
452 >                        d = 1./sqrt(cosp*cosp + sinp*sinp);
453 >                        cosp *= d;
454 >                        sinp *= d;
455 >                        if ((0. <= specjitter) & (specjitter < 1.))
456 >                                rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
457 >                        if (rv[1] <= FTINY)
458 >                                d = 1.0;
459 >                        else
460 >                                d = sqrt(-log(rv[1]) /
461 >                                        (cosp*cosp/(np->u_alpha*np->u_alpha) +
462 >                                         sinp*sinp/(np->v_alpha*np->v_alpha)));
463 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
464 >                                sr.rdir[i] = np->prdir[i] +
465 >                                                d*(cosp*np->u[i] + sinp*np->v[i]);
466 >                        if (DOT(sr.rdir, np->rp->ron) >= -FTINY)
467 >                                continue;
468 >                        normalize(sr.rdir);     /* OK, normalize */
469 >                        if (nstaken)            /* multi-sampling */
470 >                                rayclear(&sr);
471 >                        rayvalue(&sr);
472 >                        smultscolor(sr.rcol, sr.rcoef);
473 >                        saddscolor(np->rp->rcol, sr.rcol);
474 >                        ++nstaken;
475 >                }
476                  ndims--;
477          }
478   }

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