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

Comparing ray/src/rt/dielectric.c (file contents):
Revision 2.8 by greg, Tue Dec 5 11:46:00 1995 UTC vs.
Revision 2.20 by greg, Tue Apr 19 01:15:06 2005 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  
14   #ifdef  DISPERSE
15   #include  "source.h"
16 < static  disperse();
17 < static int  lambda();
16 > static int disperse(OBJREC *m,RAY *r,FVECT vt,double tr,COLOR cet,COLOR abt);
17 > static int lambda(OBJREC  *m, FVECT  v2, FVECT  dv, FVECT  lr);
18   #endif
19  
20 + static double mylog(double  x);
21 +
22 +
23   /*
24   *     Explicit calculations for Fresnel's equation are performed,
25   *  but only one square root computation is necessary.
# Line 51 | Line 51 | static int  lambda();
51   #define  MINCOS         0.997           /* minimum dot product for dispersion */
52  
53  
54 < m_dielectric(m, r)      /* color a ray which hit something transparent */
55 < OBJREC  *m;
56 < register RAY  *r;
54 > static double
55 > mylog(          /* special log for extinction coefficients */
56 >        double  x
57 > )
58   {
59 +        if (x < 1e-40)
60 +                return(-100.);
61 +        if (x >= 1.)
62 +                return(0.);
63 +        return(log(x));
64 + }
65 +
66 +
67 + extern int
68 + m_dielectric(   /* color a ray which hit a dielectric interface */
69 +        OBJREC  *m,
70 +        register RAY  *r
71 + )
72 + {
73          double  cos1, cos2, nratio;
74 <        COLOR  mcolor;
75 <        double  mabsorp;
74 >        COLOR  ctrans;
75 >        COLOR  talb;
76 >        int  hastexture;
77 >        double  transdist, transtest=0;
78 >        double  mirdist, mirtest=0;
79 >        int     flatsurface;
80          double  refl, trans;
81          FVECT  dnorm;
82          double  d1, d2;
# Line 69 | Line 88 | register RAY  *r;
88  
89          raytexture(r, m->omod);                 /* get modifiers */
90  
91 <        cos1 = raynormal(dnorm, r);             /* cosine of theta1 */
91 >        if ( (hastexture = DOT(r->pert,r->pert) > FTINY*FTINY) )
92 >                cos1 = raynormal(dnorm, r);     /* perturb normal */
93 >        else {
94 >                VCOPY(dnorm, r->ron);
95 >                cos1 = r->rod;
96 >        }
97 >        flatsurface = !hastexture && r->ro != NULL && isflat(r->ro->otype);
98 >
99                                                  /* index of refraction */
100          if (m->otype == MAT_DIELECTRIC)
101                  nratio = m->oargs.farg[3] + m->oargs.farg[4]/MLAMBDA;
# Line 77 | Line 103 | register RAY  *r;
103                  nratio = m->oargs.farg[3] / m->oargs.farg[7];
104          
105          if (cos1 < 0.0) {                       /* inside */
106 +                hastexture = -hastexture;
107                  cos1 = -cos1;
108                  dnorm[0] = -dnorm[0];
109                  dnorm[1] = -dnorm[1];
110                  dnorm[2] = -dnorm[2];
111 <                setcolor(mcolor, pow(m->oargs.farg[0], r->rot),
112 <                                 pow(m->oargs.farg[1], r->rot),
113 <                                 pow(m->oargs.farg[2], r->rot));
114 <                multcolor(mcolor, r->pcol);     /* modify */
111 >                setcolor(r->cext, -mylog(m->oargs.farg[0]*colval(r->pcol,RED)),
112 >                                 -mylog(m->oargs.farg[1]*colval(r->pcol,GRN)),
113 >                                 -mylog(m->oargs.farg[2]*colval(r->pcol,BLU)));
114 >                setcolor(r->albedo, 0., 0., 0.);
115 >                r->gecc = 0.;
116 >                if (m->otype == MAT_INTERFACE) {
117 >                        setcolor(ctrans,
118 >                                -mylog(m->oargs.farg[4]*colval(r->pcol,RED)),
119 >                                -mylog(m->oargs.farg[5]*colval(r->pcol,GRN)),
120 >                                -mylog(m->oargs.farg[6]*colval(r->pcol,BLU)));
121 >                        setcolor(talb, 0., 0., 0.);
122 >                } else {
123 >                        copycolor(ctrans, cextinction);
124 >                        copycolor(talb, salbedo);
125 >                }
126          } else {                                /* outside */
127                  nratio = 1.0 / nratio;
128 <                if (m->otype == MAT_INTERFACE)
129 <                        setcolor(mcolor, pow(m->oargs.farg[4], r->rot),
130 <                                         pow(m->oargs.farg[5], r->rot),
131 <                                         pow(m->oargs.farg[6], r->rot));
132 <                else
133 <                        setcolor(mcolor, 1.0, 1.0, 1.0);
128 >
129 >                setcolor(ctrans, -mylog(m->oargs.farg[0]*colval(r->pcol,RED)),
130 >                                 -mylog(m->oargs.farg[1]*colval(r->pcol,GRN)),
131 >                                 -mylog(m->oargs.farg[2]*colval(r->pcol,BLU)));
132 >                setcolor(talb, 0., 0., 0.);
133 >                if (m->otype == MAT_INTERFACE) {
134 >                        setcolor(r->cext,
135 >                                -mylog(m->oargs.farg[4]*colval(r->pcol,RED)),
136 >                                -mylog(m->oargs.farg[5]*colval(r->pcol,GRN)),
137 >                                -mylog(m->oargs.farg[6]*colval(r->pcol,BLU)));
138 >                        setcolor(r->albedo, 0., 0., 0.);
139 >                        r->gecc = 0.;
140 >                }
141          }
97        mabsorp = bright(mcolor);
142  
143          d2 = 1.0 - nratio*nratio*(1.0 - cos1*cos1);     /* compute cos theta2 */
144  
# Line 115 | Line 159 | register RAY  *r;
159                  d1 = (d1 - d2) / (d1 + d2);
160                  refl += d1 * d1;
161  
162 <                refl /= 2.0;
162 >                refl *= 0.5;
163                  trans = 1.0 - refl;
164  
165 <                if (rayorigin(&p, r, REFRACTED, mabsorp*trans) == 0) {
165 >                trans *= nratio*nratio;         /* solid angle ratio */
166  
167 +                setcolor(p.rcoef, trans, trans, trans);
168 +
169 +                if (rayorigin(&p, REFRACTED, r, p.rcoef) == 0) {
170 +
171                                                  /* compute refracted ray */
172                          d1 = nratio*cos1 - cos2;
173                          for (i = 0; i < 3; i++)
174                                  p.rdir[i] = nratio*r->rdir[i] + d1*dnorm[i];
175 <
175 >                                                /* accidental reflection? */
176 >                        if (hastexture &&
177 >                                DOT(p.rdir,r->ron)*hastexture >= -FTINY) {
178 >                                d1 *= (double)hastexture;
179 >                                for (i = 0; i < 3; i++) /* ignore texture */
180 >                                        p.rdir[i] = nratio*r->rdir[i] +
181 >                                                        d1*r->ron[i];
182 >                                normalize(p.rdir);      /* not exact */
183 >                        }
184   #ifdef  DISPERSE
185                          if (m->otype != MAT_DIELECTRIC
186                                          || r->rod > 0.0
187                                          || r->crtype & SHADOW
188                                          || !directvis
189                                          || m->oargs.farg[4] == 0.0
190 <                                        || !disperse(m, r, p.rdir, trans))
190 >                                        || !disperse(m, r, p.rdir,
191 >                                                        trans, ctrans, talb))
192   #endif
193                          {
194 +                                copycolor(p.cext, ctrans);
195 +                                copycolor(p.albedo, talb);
196                                  rayvalue(&p);
197 <                                scalecolor(p.rcol, trans);
197 >                                multcolor(p.rcol, p.rcoef);
198                                  addcolor(r->rcol, p.rcol);
199 <                                if (nratio >= 1.0-FTINY && nratio <= 1.0+FTINY)
200 <                                        r->rt = r->rot + p.rt;
199 >                                                /* virtual distance */
200 >                                if (flatsurface ||
201 >                                        (1.-FTINY <= nratio &&
202 >                                                nratio <= 1.+FTINY)) {
203 >                                        transtest = 2*bright(p.rcol);
204 >                                        transdist = r->rot + p.rt;
205 >                                }
206                          }
207                  }
208          }
209 <                
209 >        setcolor(p.rcoef, refl, refl, refl);
210 >
211          if (!(r->crtype & SHADOW) &&
212 <                        rayorigin(&p, r, REFLECTED, mabsorp*refl) == 0) {
212 >                        rayorigin(&p, REFLECTED, r, p.rcoef) == 0) {
213  
214                                          /* compute reflected ray */
215                  for (i = 0; i < 3; i++)
216                          p.rdir[i] = r->rdir[i] + 2.0*cos1*dnorm[i];
217 +                                        /* accidental penetration? */
218 +                if (hastexture && DOT(p.rdir,r->ron)*hastexture <= FTINY)
219 +                        for (i = 0; i < 3; i++)         /* ignore texture */
220 +                                p.rdir[i] = r->rdir[i] + 2.0*r->rod*r->ron[i];
221  
222                  rayvalue(&p);                   /* reflected ray value */
223  
224 <                scalecolor(p.rcol, refl);       /* color contribution */
224 >                multcolor(p.rcol, p.rcoef);     /* color contribution */
225                  addcolor(r->rcol, p.rcol);
226 +                                                /* virtual distance */
227 +                if (flatsurface) {
228 +                        mirtest = 2*bright(p.rcol);
229 +                        mirdist = r->rot + p.rt;
230 +                }
231          }
232 <
233 <        multcolor(r->rcol, mcolor);             /* multiply by transmittance */
234 <
232 >                                /* check distance to return */
233 >        d1 = bright(r->rcol);
234 >        if (transtest > d1)
235 >                r->rt = transdist;
236 >        else if (mirtest > d1)
237 >                r->rt = mirdist;
238 >                                /* rayvalue() computes absorption */
239          return(1);
240   }
241  
242  
243   #ifdef  DISPERSE
244  
245 < static
246 < disperse(m, r, vt, tr)          /* check light sources for dispersion */
247 < OBJREC  *m;
248 < RAY  *r;
249 < FVECT  vt;
250 < double  tr;
245 > static int
246 > disperse(  /* check light sources for dispersion */
247 >        OBJREC  *m,
248 >        RAY  *r,
249 >        FVECT  vt,
250 >        double  tr,
251 >        COLOR  cet,
252 >        COLOR  abt
253 > )
254   {
255 <        RAY  sray, *entray;
255 >        RAY  sray;
256 >        const RAY  *entray;
257          FVECT  v1, v2, n1, n2;
258          FVECT  dv, v2Xdv;
259          double  v2Xdvv2Xdv;
# Line 255 | Line 337 | double  tr;
337                  if (l1 > MAXLAMBDA || l1 < MINLAMBDA)   /* not visible */
338                          continue;
339                                                  /* trace source ray */
340 +                copycolor(sray.cext, cet);
341 +                copycolor(sray.albedo, abt);
342                  normalize(sray.rdir);
343                  rayvalue(&sray);
344                  if (bright(sray.rcol) <= FTINY) /* missed it */
# Line 298 | Line 382 | double  tr;
382  
383  
384   static int
385 < lambda(m, v2, dv, lr)                   /* compute lambda for material */
386 < register OBJREC  *m;
387 < FVECT  v2, dv, lr;
385 > lambda(                 /* compute lambda for material */
386 >        register OBJREC  *m,
387 >        FVECT  v2,
388 >        FVECT  dv,
389 >        FVECT  lr
390 > )
391   {
392          FVECT  lrXdv, v2Xlr;
393          double  dtmp, denom;

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