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

Comparing ray/src/rt/glass.c (file contents):
Revision 1.1 by greg, Thu Feb 2 10:41:24 1989 UTC vs.
Revision 2.26 by greg, Wed Oct 28 15:45:58 2015 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   *  glass.c - simpler shading function for thin glass surfaces.
9 – *
10 – *     11/14/86
6   */
7  
8 + #include "copyright.h"
9 +
10   #include  "ray.h"
11 + #include  "otypes.h"
12 + #include  "rtotypes.h"
13 + #include  "pmapmat.h"
14  
15   /*
16   *  This definition of glass provides for a quick calculation
# Line 24 | Line 24 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
24   *      modifier glass id
25   *      0
26   *      0
27 < *      3 red grn blu
27 > *      3+ red grn blu [refractive_index]
28   *
29   *  The color is used for the transmission at normal incidence.
30 < *  To compute transmission (tn) from transmissivity (Tn) use:
30 > *  To compute transmissivity (tn) from transmittance (Tn) use:
31   *
32   *      tn = (sqrt(.8402528435+.0072522239*Tn*Tn)-.9166530661)/.0036261119/Tn
33   *
34 < *  The transmission of standard 88% transmissivity glass is 0.96.
34 > *  The transmissivity of standard 88% transmittance glass is 0.96.
35 > *  A refractive index other than the default can be used by giving
36 > *  it as the fourth real argument.  The above formula no longer applies.
37 > *
38   *  If we appear to hit the back side of the surface, then we
39   *  turn the normal around.
40   */
# Line 39 | Line 42 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
42   #define  RINDEX         1.52            /* refractive index of glass */
43  
44  
45 < m_glass(m, r)           /* color a ray which hit a thin glass surface */
46 < OBJREC  *m;
47 < register RAY  *r;
45 > int
46 > m_glass(                /* color a ray which hit a thin glass surface */
47 >        OBJREC  *m,
48 >        RAY  *r
49 > )
50   {
46 –        double  sqrt(), pow();
51          COLOR  mcolor;
52          double  pdot;
53          FVECT  pnorm;
54 <        double  cos2;
54 >        double  rindex=0, cos2;
55          COLOR  trans, refl;
56 <        double  d, r1;
56 >        int  hastexture, hastrans;
57 >        double  d, r1e, r1m;
58 >        double  transtest, transdist;
59 >        double  mirtest, mirdist;
60          RAY  p;
61 <        register int  i;
61 >        int  i;
62  
63 <        if (m->oargs.nfargs != 3)
63 >        /* PMAP: skip refracted shadow or ambient ray if accounted for in
64 >           photon map */
65 >        if (shadowRayInPmap(r) || ambRayInPmap(r))
66 >                return(1);
67 >                                                /* check arguments */
68 >        if (m->oargs.nfargs == 3)
69 >                rindex = RINDEX;                /* default value of n */
70 >        else if (m->oargs.nfargs == 4)
71 >                rindex = m->oargs.farg[3];      /* use their value */
72 >        else
73                  objerror(m, USER, "bad arguments");
74 <
74 >                                                /* check back face visibility */
75 >        if (!backvis && r->rod <= 0.0) {
76 >                raytrans(r);
77 >                return(1);
78 >        }
79 >                                                /* check transmission */
80          setcolor(mcolor, m->oargs.farg[0], m->oargs.farg[1], m->oargs.farg[2]);
81 <
82 <        if (r->rod < 0.0)                       /* reorient if necessary */
83 <                flipsurface(r);
81 >        if ((hastrans = (intens(mcolor) > 1e-15))) {
82 >                for (i = 0; i < 3; i++)
83 >                        if (colval(mcolor,i) < 1e-15)
84 >                                colval(mcolor,i) = 1e-15;
85 >        } else if (r->crtype & SHADOW)
86 >                return(1);
87                                                  /* get modifiers */
88          raytexture(r, m->omod);
89 <        pdot = raynormal(pnorm, r);
89 >        if (r->rod < 0.0)                       /* reorient if necessary */
90 >                flipsurface(r);
91 >        mirtest = transtest = 0;
92 >        mirdist = transdist = r->rot;
93 >                                                /* perturb normal */
94 >        if ( (hastexture = (DOT(r->pert,r->pert) > FTINY*FTINY)) ) {
95 >                pdot = raynormal(pnorm, r);
96 >        } else {
97 >                VCOPY(pnorm, r->ron);
98 >                pdot = r->rod;
99 >        }
100                                                  /* angular transmission */
101 <        cos2 = sqrt( (1.0-1.0/RINDEX/RINDEX) +
102 <                     pdot*pdot/(RINDEX*RINDEX) );
103 <        setcolor(mcolor, pow(colval(mcolor,RED), 1.0/cos2),
104 <                         pow(colval(mcolor,GRN), 1.0/cos2),
105 <                         pow(colval(mcolor,BLU), 1.0/cos2));
101 >        cos2 = sqrt( (1.0-1.0/(rindex*rindex)) +
102 >                     pdot*pdot/(rindex*rindex) );
103 >        if (hastrans)
104 >                setcolor(mcolor, pow(colval(mcolor,RED), 1.0/cos2),
105 >                                 pow(colval(mcolor,GRN), 1.0/cos2),
106 >                                 pow(colval(mcolor,BLU), 1.0/cos2));
107  
108                                                  /* compute reflection */
109 <        r1 = (pdot - RINDEX*cos2) / (pdot + RINDEX*cos2);
110 <        d = (1.0/pdot - RINDEX/cos2) / (1.0/pdot + RINDEX/cos2);
111 <        r1 = (r1*r1 + d*d) / 2.0;
112 <                                                /* compute transmittance */
113 <        for (i = 0; i < 3; i++) {
114 <                d = colval(mcolor, i);
115 <                colval(trans,i) = (1.0-r1)*(1.0-r1)*d / (1.0 - r1*r1*d*d);
116 <        }
109 >        r1e = (pdot - rindex*cos2) / (pdot + rindex*cos2);
110 >        r1e *= r1e;
111 >        r1m = (1.0/pdot - rindex/cos2) / (1.0/pdot + rindex/cos2);
112 >        r1m *= r1m;
113 >                                                /* compute transmission */
114 >        if (hastrans) {
115 >                for (i = 0; i < 3; i++) {
116 >                        d = colval(mcolor, i);
117 >                        colval(trans,i) = .5*(1.0-r1e)*(1.0-r1e)*d /
118 >                                                        (1.0-r1e*r1e*d*d);
119 >                        colval(trans,i) += .5*(1.0-r1m)*(1.0-r1m)*d /
120 >                                                        (1.0-r1m*r1m*d*d);
121 >                }
122 >                multcolor(trans, r->pcol);      /* modify by pattern */
123                                                  /* transmitted ray */
124 <        if (rayorigin(&p, r, TRANS, intens(trans)) == 0) {
125 <                VCOPY(p.rdir, r->rdir);
126 <                rayvalue(&p);
127 <                multcolor(p.rcol, r->pcol);     /* modify */
128 <                multcolor(p.rcol, trans);
129 <                addcolor(r->rcol, p.rcol);
124 >                if (rayorigin(&p, TRANS, r, trans) == 0) {
125 >                        if (!(r->crtype & (SHADOW|AMBIENT)) && hastexture) {
126 >                                VSUM(p.rdir, r->rdir, r->pert, 2.*(1.-rindex));
127 >                                if (normalize(p.rdir) == 0.0) {
128 >                                        objerror(m, WARNING, "bad perturbation");
129 >                                        VCOPY(p.rdir, r->rdir);
130 >                                }
131 >                        } else {
132 >                                VCOPY(p.rdir, r->rdir);
133 >                                transtest = 2;
134 >                        }
135 >                        rayvalue(&p);
136 >                        multcolor(p.rcol, p.rcoef);
137 >                        addcolor(r->rcol, p.rcol);
138 >                        transtest *= bright(p.rcol);
139 >                        transdist = r->rot + p.rt;
140 >                }
141          }
142 <        if (r->crtype & SHADOW)                 /* skip reflected ray */
143 <                return;
142 >        if (r->crtype & SHADOW) {               /* skip reflected ray */
143 >                r->rt = transdist;
144 >                return(1);
145 >        }
146                                                  /* compute reflectance */
147          for (i = 0; i < 3; i++) {
148                  d = colval(mcolor, i);
149                  d *= d;
150 <                colval(refl,i) = r1 * (1.0 + (1.0-2.0*r1)*d) / (1.0 - r1*r1*d);
150 >                colval(refl,i) = .5*r1e*(1.0+(1.0-2.0*r1e)*d)/(1.0-r1e*r1e*d);
151 >                colval(refl,i) += .5*r1m*(1.0+(1.0-2.0*r1m)*d)/(1.0-r1m*r1m*d);
152          }
153                                                  /* reflected ray */
154 <        if (rayorigin(&p, r, REFLECTED, intens(refl)) == 0) {
155 <                for (i = 0; i < 3; i++)
156 <                        p.rdir[i] = r->rdir[i] + 2.0*pdot*pnorm[i];
154 >        if (rayorigin(&p, REFLECTED, r, refl) == 0) {
155 >                VSUM(p.rdir, r->rdir, pnorm, 2.*pdot);
156 >                checknorm(p.rdir);
157                  rayvalue(&p);
158 <                multcolor(p.rcol, refl);
158 >                multcolor(p.rcol, p.rcoef);
159                  addcolor(r->rcol, p.rcol);
160 +                if (r->ro != NULL && isflat(r->ro->otype) &&
161 +                                !hastexture | (r->crtype & AMBIENT)) {
162 +                        mirtest = 2.0*bright(p.rcol);
163 +                        mirdist = r->rot + p.rt;
164 +                }
165          }
166 +                                        /* check distance */
167 +        d = bright(r->rcol);
168 +        if (transtest > d)
169 +                r->rt = transdist;
170 +        else if (mirtest > d)
171 +                r->rt = mirdist;
172 +        return(1);
173   }

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