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

Comparing ray/src/rt/dielectric.c (file contents):
Revision 2.12 by greg, Thu Jul 11 15:14:05 1996 UTC vs.
Revision 2.29 by greg, Tue Nov 13 19:58:33 2018 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1986 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   *  dielectric.c - shading function for transparent materials.
9 – *
10 – *     9/6/85
6   */
7  
8 < #include  "ray.h"
8 > #include "copyright.h"
9  
10 + #include  "ray.h"
11   #include  "otypes.h"
12 + #include  "rtotypes.h"
13 + #include  "pmapmat.h"
14  
15   #ifdef  DISPERSE
16   #include  "source.h"
17 < static  disperse();
18 < static int  lambda();
17 > static int disperse(OBJREC *m,RAY *r,FVECT vt,double tr,COLOR cet,COLOR abt);
18 > static int lambda(OBJREC  *m, FVECT  v2, FVECT  dv, FVECT  lr);
19   #endif
20  
21 + static double mylog(double  x);
22 +
23 +
24   /*
25   *     Explicit calculations for Fresnel's equation are performed,
26   *  but only one square root computation is necessary.
# Line 50 | Line 51 | static int  lambda();
51  
52   #define  MINCOS         0.997           /* minimum dot product for dispersion */
53  
53 – extern COLOR  cextinction;              /* global coefficient of extinction */
54 – extern COLOR  salbedo;                  /* global scattering albedo */
55 –
56 –
54   static double
55 < mylog(x)                /* special log for extinction coefficients */
56 < double  x;
55 > mylog(          /* special log for extinction coefficients */
56 >        double  x
57 > )
58   {
59          if (x < 1e-40)
60                  return(-100.);
# Line 66 | Line 64 | double  x;
64   }
65  
66  
67 < m_dielectric(m, r)      /* color a ray which hit a dielectric interface */
68 < OBJREC  *m;
69 < register RAY  *r;
67 > int
68 > m_dielectric(   /* color a ray which hit a dielectric interface */
69 >        OBJREC  *m,
70 >        RAY  *r
71 > )
72   {
73          double  cos1, cos2, nratio;
74          COLOR  ctrans;
75          COLOR  talb;
76 <        double  mabsorp;
76 >        int  hastexture;
77 >        int     flatsurface;
78          double  refl, trans;
79          FVECT  dnorm;
80          double  d1, d2;
81          RAY  p;
82 <        register int  i;
82 >        int  i;
83  
84 +        /* PMAP: skip refracted shadow or ambient ray if accounted for in
85 +           photon map */
86 +        if (shadowRayInPmap(r) || ambRayInPmap(r))
87 +                return(1);
88 +        
89          if (m->oargs.nfargs != (m->otype==MAT_DIELECTRIC ? 5 : 8))
90                  objerror(m, USER, "bad arguments");
91  
92          raytexture(r, m->omod);                 /* get modifiers */
93  
94 <        cos1 = raynormal(dnorm, r);             /* cosine of theta1 */
94 >        if ( (hastexture = DOT(r->pert,r->pert) > FTINY*FTINY) )
95 >                cos1 = raynormal(dnorm, r);     /* perturb normal */
96 >        else {
97 >                VCOPY(dnorm, r->ron);
98 >                cos1 = r->rod;
99 >        }
100 >        flatsurface = r->ro != NULL && isflat(r->ro->otype) &&
101 >                        !hastexture | (r->crtype & AMBIENT);
102 >
103                                                  /* index of refraction */
104          if (m->otype == MAT_DIELECTRIC)
105                  nratio = m->oargs.farg[3] + m->oargs.farg[4]/MLAMBDA;
# Line 93 | Line 107 | register RAY  *r;
107                  nratio = m->oargs.farg[3] / m->oargs.farg[7];
108          
109          if (cos1 < 0.0) {                       /* inside */
110 +                hastexture = -hastexture;
111                  cos1 = -cos1;
112                  dnorm[0] = -dnorm[0];
113                  dnorm[1] = -dnorm[1];
# Line 128 | Line 143 | register RAY  *r;
143                          r->gecc = 0.;
144                  }
145          }
131 –                                                /* estimate absorption */
132 –        mabsorp = colval(r->cext,RED) < colval(r->cext,GRN) ?
133 –                        colval(r->cext,RED) : colval(r->cext,GRN);
134 –        if (colval(r->cext,BLU) < mabsorp) mabsorp = colval(r->cext,BLU);
135 –        if (mabsorp > 0.)
136 –                mabsorp = exp(-mabsorp*r->rot);         /* conservative */
137 –        else
138 –                mabsorp = 1.0;
146  
147          d2 = 1.0 - nratio*nratio*(1.0 - cos1*cos1);     /* compute cos theta2 */
148  
# Line 159 | Line 166 | register RAY  *r;
166                  refl *= 0.5;
167                  trans = 1.0 - refl;
168  
169 <                if (rayorigin(&p, r, REFRACTED, mabsorp*trans) == 0) {
169 >                trans *= nratio*nratio;         /* solid angle ratio */
170  
171 +                setcolor(p.rcoef, trans, trans, trans);
172 +
173 +                if (rayorigin(&p, REFRACTED, r, p.rcoef) == 0) {
174 +
175                                                  /* compute refracted ray */
176                          d1 = nratio*cos1 - cos2;
177                          for (i = 0; i < 3; i++)
178                                  p.rdir[i] = nratio*r->rdir[i] + d1*dnorm[i];
179 <
179 >                                                /* accidental reflection? */
180 >                        if (hastexture &&
181 >                                DOT(p.rdir,r->ron)*hastexture >= -FTINY) {
182 >                                d1 *= (double)hastexture;
183 >                                for (i = 0; i < 3; i++) /* ignore texture */
184 >                                        p.rdir[i] = nratio*r->rdir[i] +
185 >                                                        d1*r->ron[i];
186 >                                normalize(p.rdir);      /* not exact */
187 >                        } else
188 >                                checknorm(p.rdir);
189   #ifdef  DISPERSE
190                          if (m->otype != MAT_DIELECTRIC
191                                          || r->rod > 0.0
# Line 179 | Line 199 | register RAY  *r;
199                                  copycolor(p.cext, ctrans);
200                                  copycolor(p.albedo, talb);
201                                  rayvalue(&p);
202 <                                scalecolor(p.rcol, trans);
202 >                                multcolor(p.rcol, p.rcoef);
203                                  addcolor(r->rcol, p.rcol);
204 <                                if (nratio >= 1.0-FTINY && nratio <= 1.0+FTINY)
205 <                                        r->rt = r->rot + p.rt;
204 >                                                /* virtual distance */
205 >                                if (flatsurface ||
206 >                                        (1.-FTINY <= nratio) &
207 >                                                (nratio <= 1.+FTINY))
208 >                                        r->rxt = r->rot + raydistance(&p);
209                          }
210                  }
211          }
212 <                
212 >        setcolor(p.rcoef, refl, refl, refl);
213 >
214          if (!(r->crtype & SHADOW) &&
215 <                        rayorigin(&p, r, REFLECTED, mabsorp*refl) == 0) {
215 >                        rayorigin(&p, REFLECTED, r, p.rcoef) == 0) {
216  
217                                          /* compute reflected ray */
218 <                for (i = 0; i < 3; i++)
219 <                        p.rdir[i] = r->rdir[i] + 2.0*cos1*dnorm[i];
220 <
218 >                VSUM(p.rdir, r->rdir, dnorm, 2.*cos1);
219 >                                        /* accidental penetration? */
220 >                if (hastexture && DOT(p.rdir,r->ron)*hastexture <= FTINY)
221 >                        VSUM(p.rdir, r->rdir, r->ron, 2.*r->rod);
222 >                checknorm(p.rdir);
223                  rayvalue(&p);                   /* reflected ray value */
224  
225 <                scalecolor(p.rcol, refl);       /* color contribution */
225 >                multcolor(p.rcol, p.rcoef);     /* color contribution */
226 >                copycolor(r->mcol, p.rcol);
227                  addcolor(r->rcol, p.rcol);
228 +                                                /* virtual distance */
229 +                if (flatsurface)
230 +                        r->rmt = r->rot + raydistance(&p);
231          }
232                                  /* rayvalue() computes absorption */
233          return(1);
# Line 206 | Line 236 | register RAY  *r;
236  
237   #ifdef  DISPERSE
238  
239 < static
240 < disperse(m, r, vt, tr, cet, abt)  /* check light sources for dispersion */
241 < OBJREC  *m;
242 < RAY  *r;
243 < FVECT  vt;
244 < double  tr;
245 < COLOR  cet, abt;
239 > static int
240 > disperse(  /* check light sources for dispersion */
241 >        OBJREC  *m,
242 >        RAY  *r,
243 >        FVECT  vt,
244 >        double  tr,
245 >        COLOR  cet,
246 >        COLOR  abt
247 > )
248   {
249 <        RAY  sray, *entray;
249 >        RAY  sray;
250 >        const RAY  *entray;
251          FVECT  v1, v2, n1, n2;
252          FVECT  dv, v2Xdv;
253          double  v2Xdvv2Xdv;
# Line 269 | Line 302 | COLOR  cet, abt;
302          VCOPY(n2, r->ron);
303  
304                                          /* first order dispersion approx. */
305 <        dtmp1 = DOT(n1, v1);
306 <        dtmp2 = DOT(n2, v2);
305 >        dtmp1 = 1./DOT(n1, v1);
306 >        dtmp2 = 1./DOT(n2, v2);
307          for (i = 0; i < 3; i++)
308 <                dv[i] = v1[i] + v2[i] - n1[i]/dtmp1 - n2[i]/dtmp2;
308 >                dv[i] = v1[i] + v2[i] - n1[i]*dtmp1 - n2[i]*dtmp2;
309                  
310          if (DOT(dv, dv) <= FTINY)       /* null effect */
311                  return(0);
# Line 315 | Line 348 | COLOR  cet, abt;
348                  dtmp1 = sqrt(si.dom  / v2Xdvv2Xdv / PI);
349  
350                                                          /* compute first ray */
351 <                for (i = 0; i < 3; i++)
319 <                        vtmp2[i] = sray.rdir[i] + dtmp1*vtmp1[i];
351 >                VSUM(vtmp2, sray.rdir, vtmp1, dtmp1);
352  
353                  l1 = lambda(m, v2, dv, vtmp2);          /* first lambda */
354                  if (l1 < 0)
355                          continue;
356                                                          /* compute second ray */
357 <                for (i = 0; i < 3; i++)
326 <                        vtmp2[i] = sray.rdir[i] - dtmp1*vtmp1[i];
357 >                VSUM(vtmp2, sray.rdir, vtmp1, -dtmp1);
358  
359                  l2 = lambda(m, v2, dv, vtmp2);          /* second lambda */
360                  if (l2 < 0)
# Line 343 | Line 374 | COLOR  cet, abt;
374  
375  
376   static int
377 < lambda(m, v2, dv, lr)                   /* compute lambda for material */
378 < register OBJREC  *m;
379 < FVECT  v2, dv, lr;
377 > lambda(                 /* compute lambda for material */
378 >        OBJREC  *m,
379 >        FVECT  v2,
380 >        FVECT  dv,
381 >        FVECT  lr
382 > )
383   {
384          FVECT  lrXdv, v2Xlr;
385          double  dtmp, denom;
# Line 353 | Line 387 | FVECT  v2, dv, lr;
387  
388          fcross(lrXdv, lr, dv);
389          for (i = 0; i < 3; i++)
390 <                if (lrXdv[i] > FTINY || lrXdv[i] < -FTINY)
390 >                if ((lrXdv[i] > FTINY) | (lrXdv[i] < -FTINY))
391                          break;
392          if (i >= 3)
393                  return(-1);

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