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

Comparing ray/src/rt/glass.c (file contents):
Revision 1.9 by greg, Thu Jun 13 13:58:20 1991 UTC vs.
Revision 2.21 by greg, Sat Jan 25 18:27:39 2014 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  
14   /*
15   *  This definition of glass provides for a quick calculation
# Line 24 | Line 23 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
23   *      modifier glass id
24   *      0
25   *      0
26 < *      3 red grn blu
26 > *      3+ red grn blu [refractive_index]
27   *
28   *  The color is used for the transmission at normal incidence.
29 < *  To compute transmission (tn) from transmissivity (Tn) use:
29 > *  To compute transmissivity (tn) from transmittance (Tn) use:
30   *
31   *      tn = (sqrt(.8402528435+.0072522239*Tn*Tn)-.9166530661)/.0036261119/Tn
32   *
33 < *  The transmission of standard 88% transmissivity glass is 0.96.
33 > *  The transmissivity of standard 88% transmittance glass is 0.96.
34 > *  A refractive index other than the default can be used by giving
35 > *  it as the fourth real argument.  The above formula no longer applies.
36 > *
37   *  If we appear to hit the back side of the surface, then we
38   *  turn the normal around.
39   */
# Line 39 | Line 41 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
41   #define  RINDEX         1.52            /* refractive index of glass */
42  
43  
44 < m_glass(m, r)           /* color a ray which hit a thin glass surface */
45 < OBJREC  *m;
46 < register RAY  *r;
44 > extern int
45 > m_glass(                /* color a ray which hit a thin glass surface */
46 >        OBJREC  *m,
47 >        register RAY  *r
48 > )
49   {
46        double  sqrt(), pow();
50          COLOR  mcolor;
51          double  pdot;
52          FVECT  pnorm;
53 <        double  cos2;
53 >        double  rindex=0, cos2;
54          COLOR  trans, refl;
55 <        double  d, r1;
55 >        int  hastexture, hastrans;
56 >        double  d, r1e, r1m;
57          double  transtest, transdist;
58 +        double  mirtest, mirdist;
59          RAY  p;
60          register int  i;
61 <
62 <        if (m->oargs.nfargs != 3)
61 >                                                /* check arguments */
62 >        if (m->oargs.nfargs == 3)
63 >                rindex = RINDEX;                /* default value of n */
64 >        else if (m->oargs.nfargs == 4)
65 >                rindex = m->oargs.farg[3];      /* use their value */
66 >        else
67                  objerror(m, USER, "bad arguments");
68 <
68 >                                                /* check back face visibility */
69 >        if (!backvis && r->rod <= 0.0) {
70 >                raytrans(r);
71 >                return(1);
72 >        }
73 >                                                /* check transmission */
74          setcolor(mcolor, m->oargs.farg[0], m->oargs.farg[1], m->oargs.farg[2]);
75 <
76 <        if (r->rod < 0.0)                       /* reorient if necessary */
77 <                flipsurface(r);
78 <        transtest = 0;
75 >        if ((hastrans = (intens(mcolor) > 1e-15))) {
76 >                for (i = 0; i < 3; i++)
77 >                        if (colval(mcolor,i) < 1e-15)
78 >                                colval(mcolor,i) = 1e-15;
79 >        } else if (r->crtype & SHADOW)
80 >                return(1);
81                                                  /* get modifiers */
82          raytexture(r, m->omod);
83 <        pdot = raynormal(pnorm, r);
83 >        if (r->rod < 0.0)                       /* reorient if necessary */
84 >                flipsurface(r);
85 >        mirtest = transtest = 0;
86 >        mirdist = transdist = r->rot;
87 >                                                /* perturb normal */
88 >        if ( (hastexture = (DOT(r->pert,r->pert) > FTINY*FTINY)) ) {
89 >                pdot = raynormal(pnorm, r);
90 >        } else {
91 >                VCOPY(pnorm, r->ron);
92 >                pdot = r->rod;
93 >        }
94                                                  /* angular transmission */
95 <        cos2 = sqrt( (1.0-1.0/RINDEX/RINDEX) +
96 <                     pdot*pdot/(RINDEX*RINDEX) );
97 <        setcolor(mcolor, pow(colval(mcolor,RED), 1.0/cos2),
98 <                         pow(colval(mcolor,GRN), 1.0/cos2),
99 <                         pow(colval(mcolor,BLU), 1.0/cos2));
95 >        cos2 = sqrt( (1.0-1.0/(rindex*rindex)) +
96 >                     pdot*pdot/(rindex*rindex) );
97 >        if (hastrans)
98 >                setcolor(mcolor, pow(colval(mcolor,RED), 1.0/cos2),
99 >                                 pow(colval(mcolor,GRN), 1.0/cos2),
100 >                                 pow(colval(mcolor,BLU), 1.0/cos2));
101  
102                                                  /* compute reflection */
103 <        r1 = (pdot - RINDEX*cos2) / (pdot + RINDEX*cos2);
104 <        d = (1.0/pdot - RINDEX/cos2) / (1.0/pdot + RINDEX/cos2);
105 <        r1 = (r1*r1 + d*d) / 2.0;
106 <                                                /* compute transmittance */
107 <        for (i = 0; i < 3; i++) {
108 <                d = colval(mcolor, i);
109 <                colval(trans,i) = (1.0-r1)*(1.0-r1)*d / (1.0 - r1*r1*d*d);
110 <        }
103 >        r1e = (pdot - rindex*cos2) / (pdot + rindex*cos2);
104 >        r1e *= r1e;
105 >        r1m = (1.0/pdot - rindex/cos2) / (1.0/pdot + rindex/cos2);
106 >        r1m *= r1m;
107 >                                                /* compute transmission */
108 >        if (hastrans) {
109 >                for (i = 0; i < 3; i++) {
110 >                        d = colval(mcolor, i);
111 >                        colval(trans,i) = .5*(1.0-r1e)*(1.0-r1e)*d /
112 >                                                        (1.0-r1e*r1e*d*d);
113 >                        colval(trans,i) += .5*(1.0-r1m)*(1.0-r1m)*d /
114 >                                                        (1.0-r1m*r1m*d*d);
115 >                }
116 >                multcolor(trans, r->pcol);      /* modify by pattern */
117                                                  /* transmitted ray */
118 <        if (rayorigin(&p, r, TRANS, bright(trans)) == 0) {
119 <                if (DOT(r->pert,r->pert) > FTINY*FTINY) {
120 <                        for (i = 0; i < 3; i++)         /* perturb direction */
121 <                                p.rdir[i] = r->rdir[i] - r->pert[i]/RINDEX;
122 <                        normalize(p.rdir);
123 <                } else {
124 <                        VCOPY(p.rdir, r->rdir);
125 <                        transtest = 2;
118 >                if (rayorigin(&p, TRANS, r, trans) == 0) {
119 >                        if (!(r->crtype & SHADOW) && hastexture) {
120 >                                VSUM(p.rdir, r->rdir, r->pert, 2.*(1.-rindex));
121 >                                if (normalize(p.rdir) == 0.0) {
122 >                                        objerror(m, WARNING, "bad perturbation");
123 >                                        VCOPY(p.rdir, r->rdir);
124 >                                }
125 >                        } else {
126 >                                VCOPY(p.rdir, r->rdir);
127 >                                transtest = 2;
128 >                        }
129 >                        rayvalue(&p);
130 >                        multcolor(p.rcol, p.rcoef);
131 >                        addcolor(r->rcol, p.rcol);
132 >                        transtest *= bright(p.rcol);
133 >                        transdist = r->rot + p.rt;
134                  }
94                rayvalue(&p);
95                multcolor(p.rcol, r->pcol);     /* modify */
96                multcolor(p.rcol, trans);
97                addcolor(r->rcol, p.rcol);
98                transtest *= bright(p.rcol);
99                transdist = r->rot + p.rt;
135          }
136 <
137 <        if (r->crtype & SHADOW)                 /* skip reflected ray */
138 <                return;
136 >        if (r->crtype & SHADOW) {               /* skip reflected ray */
137 >                r->rt = transdist;
138 >                return(1);
139 >        }
140                                                  /* compute reflectance */
141          for (i = 0; i < 3; i++) {
142                  d = colval(mcolor, i);
143                  d *= d;
144 <                colval(refl,i) = r1 * (1.0 + (1.0-2.0*r1)*d) / (1.0 - r1*r1*d);
144 >                colval(refl,i) = .5*r1e*(1.0+(1.0-2.0*r1e)*d)/(1.0-r1e*r1e*d);
145 >                colval(refl,i) += .5*r1m*(1.0+(1.0-2.0*r1m)*d)/(1.0-r1m*r1m*d);
146          }
147                                                  /* reflected ray */
148 <        if (rayorigin(&p, r, REFLECTED, bright(refl)) == 0) {
149 <                for (i = 0; i < 3; i++)
150 <                        p.rdir[i] = r->rdir[i] + 2.0*pdot*pnorm[i];
148 >        if (rayorigin(&p, REFLECTED, r, refl) == 0) {
149 >                VSUM(p.rdir, r->rdir, pnorm, 2.*pdot);
150 >                checknorm(p.rdir);
151                  rayvalue(&p);
152 <                multcolor(p.rcol, refl);
152 >                multcolor(p.rcol, p.rcoef);
153                  addcolor(r->rcol, p.rcol);
154 +                if (!hastexture && r->ro != NULL && isflat(r->ro->otype)) {
155 +                        mirtest = 2.0*bright(p.rcol);
156 +                        mirdist = r->rot + p.rt;
157 +                }
158          }
159 <        if (transtest > bright(r->rcol))
159 >                                        /* check distance */
160 >        d = bright(r->rcol);
161 >        if (transtest > d)
162                  r->rt = transdist;
163 +        else if (mirtest > d)
164 +                r->rt = mirdist;
165 +        return(1);
166   }

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