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

Comparing ray/src/rt/glass.c (file contents):
Revision 1.7 by greg, Wed May 8 08:27:46 1991 UTC vs.
Revision 2.23 by greg, Tue Feb 24 19:39:26 2015 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1991 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 ray if accounted for in photon map */
64 >   if (shadowRayInPmap(r))
65 >                return(1);
66 >                                                /* check arguments */
67 >        if (m->oargs.nfargs == 3)
68 >                rindex = RINDEX;                /* default value of n */
69 >        else if (m->oargs.nfargs == 4)
70 >                rindex = m->oargs.farg[3];      /* use their value */
71 >        else
72                  objerror(m, USER, "bad arguments");
73 <
73 >                                                /* check back face visibility */
74 >        if (!backvis && r->rod <= 0.0) {
75 >                raytrans(r);
76 >                return(1);
77 >        }
78 >                                                /* check transmission */
79          setcolor(mcolor, m->oargs.farg[0], m->oargs.farg[1], m->oargs.farg[2]);
80 <
81 <        if (r->rod < 0.0)                       /* reorient if necessary */
82 <                flipsurface(r);
83 <        r->rt = r->rot;                         /* default ray length */
84 <        transtest = 0;
80 >        if ((hastrans = (intens(mcolor) > 1e-15))) {
81 >                for (i = 0; i < 3; i++)
82 >                        if (colval(mcolor,i) < 1e-15)
83 >                                colval(mcolor,i) = 1e-15;
84 >        } else if (r->crtype & SHADOW)
85 >                return(1);
86                                                  /* get modifiers */
87          raytexture(r, m->omod);
88 <        pdot = raynormal(pnorm, r);
88 >        if (r->rod < 0.0)                       /* reorient if necessary */
89 >                flipsurface(r);
90 >        mirtest = transtest = 0;
91 >        mirdist = transdist = r->rot;
92 >                                                /* perturb normal */
93 >        if ( (hastexture = (DOT(r->pert,r->pert) > FTINY*FTINY)) ) {
94 >                pdot = raynormal(pnorm, r);
95 >        } else {
96 >                VCOPY(pnorm, r->ron);
97 >                pdot = r->rod;
98 >        }
99                                                  /* angular transmission */
100 <        cos2 = sqrt( (1.0-1.0/RINDEX/RINDEX) +
101 <                     pdot*pdot/(RINDEX*RINDEX) );
102 <        setcolor(mcolor, pow(colval(mcolor,RED), 1.0/cos2),
103 <                         pow(colval(mcolor,GRN), 1.0/cos2),
104 <                         pow(colval(mcolor,BLU), 1.0/cos2));
100 >        cos2 = sqrt( (1.0-1.0/(rindex*rindex)) +
101 >                     pdot*pdot/(rindex*rindex) );
102 >        if (hastrans)
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));
106  
107                                                  /* compute reflection */
108 <        r1 = (pdot - RINDEX*cos2) / (pdot + RINDEX*cos2);
109 <        d = (1.0/pdot - RINDEX/cos2) / (1.0/pdot + RINDEX/cos2);
110 <        r1 = (r1*r1 + d*d) / 2.0;
111 <                                                /* compute transmittance */
112 <        for (i = 0; i < 3; i++) {
113 <                d = colval(mcolor, i);
114 <                colval(trans,i) = (1.0-r1)*(1.0-r1)*d / (1.0 - r1*r1*d*d);
115 <        }
108 >        r1e = (pdot - rindex*cos2) / (pdot + rindex*cos2);
109 >        r1e *= r1e;
110 >        r1m = (1.0/pdot - rindex/cos2) / (1.0/pdot + rindex/cos2);
111 >        r1m *= r1m;
112 >                                                /* compute transmission */
113 >        if (hastrans) {
114 >                for (i = 0; i < 3; i++) {
115 >                        d = colval(mcolor, i);
116 >                        colval(trans,i) = .5*(1.0-r1e)*(1.0-r1e)*d /
117 >                                                        (1.0-r1e*r1e*d*d);
118 >                        colval(trans,i) += .5*(1.0-r1m)*(1.0-r1m)*d /
119 >                                                        (1.0-r1m*r1m*d*d);
120 >                }
121 >                multcolor(trans, r->pcol);      /* modify by pattern */
122                                                  /* transmitted ray */
123 <        if (rayorigin(&p, r, TRANS, bright(trans)) == 0) {
124 <                if (DOT(r->pert,r->pert) > FTINY*FTINY) {
125 <                        for (i = 0; i < 3; i++)         /* perturb direction */
126 <                                p.rdir[i] = r->rdir[i] - r->pert[i]/RINDEX;
127 <                        normalize(p.rdir);
128 <                } else
129 <                        transtest = 2;
130 <                rayvalue(&p);
131 <                multcolor(p.rcol, r->pcol);     /* modify */
132 <                multcolor(p.rcol, trans);
133 <                addcolor(r->rcol, p.rcol);
134 <                transtest *= bright(p.rcol);
135 <                transdist = r->rot + p.rt;
123 >                if (rayorigin(&p, TRANS, r, trans) == 0) {
124 >                        if (!(r->crtype & (SHADOW|AMBIENT)) && hastexture) {
125 >                                VSUM(p.rdir, r->rdir, r->pert, 2.*(1.-rindex));
126 >                                if (normalize(p.rdir) == 0.0) {
127 >                                        objerror(m, WARNING, "bad perturbation");
128 >                                        VCOPY(p.rdir, r->rdir);
129 >                                }
130 >                        } else {
131 >                                VCOPY(p.rdir, r->rdir);
132 >                                transtest = 2;
133 >                        }
134 >                        rayvalue(&p);
135 >                        multcolor(p.rcol, p.rcoef);
136 >                        addcolor(r->rcol, p.rcol);
137 >                        transtest *= bright(p.rcol);
138 >                        transdist = r->rot + p.rt;
139 >                }
140          }
141 <
142 <        if (r->crtype & SHADOW)                 /* skip reflected ray */
143 <                return;
141 >        if (r->crtype & SHADOW) {               /* skip reflected ray */
142 >                r->rt = transdist;
143 >                return(1);
144 >        }
145                                                  /* compute reflectance */
146          for (i = 0; i < 3; i++) {
147                  d = colval(mcolor, i);
148                  d *= d;
149 <                colval(refl,i) = r1 * (1.0 + (1.0-2.0*r1)*d) / (1.0 - r1*r1*d);
149 >                colval(refl,i) = .5*r1e*(1.0+(1.0-2.0*r1e)*d)/(1.0-r1e*r1e*d);
150 >                colval(refl,i) += .5*r1m*(1.0+(1.0-2.0*r1m)*d)/(1.0-r1m*r1m*d);
151          }
152                                                  /* reflected ray */
153 <        if (rayorigin(&p, r, REFLECTED, bright(refl)) == 0) {
154 <                for (i = 0; i < 3; i++)
155 <                        p.rdir[i] = r->rdir[i] + 2.0*pdot*pnorm[i];
153 >        if (rayorigin(&p, REFLECTED, r, refl) == 0) {
154 >                VSUM(p.rdir, r->rdir, pnorm, 2.*pdot);
155 >                checknorm(p.rdir);
156                  rayvalue(&p);
157 <                multcolor(p.rcol, refl);
157 >                multcolor(p.rcol, p.rcoef);
158                  addcolor(r->rcol, p.rcol);
159 +                if (r->ro != NULL && isflat(r->ro->otype) &&
160 +                                !hastexture | (r->crtype & AMBIENT)) {
161 +                        mirtest = 2.0*bright(p.rcol);
162 +                        mirdist = r->rot + p.rt;
163 +                }
164          }
165 <        if (transtest > bright(r->rcol))
165 >                                        /* check distance */
166 >        d = bright(r->rcol);
167 >        if (transtest > d)
168                  r->rt = transdist;
169 +        else if (mirtest > d)
170 +                r->rt = mirdist;
171 +        return(1);
172   }

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