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

Comparing ray/src/rt/m_bsdf.c (file contents):
Revision 2.2 by greg, Fri Feb 18 02:41:55 2011 UTC vs.
Revision 2.32 by greg, Sat Feb 18 19:12:49 2017 UTC

# Line 13 | Line 13 | static const char RCSid[] = "$Id$";
13   #include  "func.h"
14   #include  "bsdf.h"
15   #include  "random.h"
16 + #include  "pmapmat.h"
17  
18   /*
19   *      Arguments to this material include optional diffuse colors.
20   *  String arguments include the BSDF and function files.
21 < *      A thickness variable causes the strange but useful behavior
22 < *  of translating transmitted rays this distance past the surface
23 < *  intersection in the normal direction to bypass intervening geometry.
24 < *  This only affects scattered, non-source directed samples.  Thus,
25 < *  thickness is relevant only if there is a transmitted component.
25 < *  A positive thickness has the further side-effect that an unscattered
21 > *      A non-zero thickness causes the strange but useful behavior
22 > *  of translating transmitted rays this distance beneath the surface
23 > *  (opposite the surface normal) to bypass any intervening geometry.
24 > *  Translation only affects scattered, non-source-directed samples.
25 > *  A non-zero thickness has the further side-effect that an unscattered
26   *  (view) ray will pass right through our material if it has any
27 < *  non-diffuse transmission, making our BSDF invisible.  This allows the
28 < *  underlying geometry to become visible.  A matching surface should be
29 < *  placed on the other side, less than the thickness away, if the backside
30 < *  reflectance is non-zero.
27 > *  non-diffuse transmission, making the BSDF surface invisible.  This
28 > *  shows the proxied geometry instead. Thickness has the further
29 > *  effect of turning off reflection on the hidden side so that rays
30 > *  heading in the opposite direction pass unimpeded through the BSDF
31 > *  surface.  A paired surface may be placed on the opposide side of
32 > *  the detail geometry, less than this thickness away, if a two-way
33 > *  proxy is desired.  Note that the sign of the thickness is important.
34 > *  A positive thickness hides geometry behind the BSDF surface and uses
35 > *  front reflectance and transmission properties.  A negative thickness
36 > *  hides geometry in front of the surface when rays hit from behind,
37 > *  and applies only the transmission and backside reflectance properties.
38 > *  Reflection is ignored on the hidden side, as those rays pass through.
39   *      The "up" vector for the BSDF is given by three variables, defined
40   *  (along with the thickness) by the named function file, or '.' if none.
41   *  Together with the surface normal, this defines the local coordinate
42   *  system for the BSDF.
43   *      We do not reorient the surface, so if the BSDF has no back-side
44 < *  reflectance and none is given in the real arguments, the surface will
45 < *  appear as black when viewed from behind (unless backvis is false).
46 < *  The diffuse compnent arguments are added to components in the BSDF file,
44 > *  reflectance and none is given in the real arguments, a BSDF surface
45 > *  with zero thickness will appear black when viewed from behind
46 > *  unless backface visibility is off.
47 > *      The diffuse arguments are added to components in the BSDF file,
48   *  not multiplied.  However, patterns affect this material as a multiplier
49   *  on everything except non-diffuse reflection.
50   *
51   *  Arguments for MAT_BSDF are:
52   *      6+      thick   BSDFfile        ux uy uz        funcfile        transform
53   *      0
54 < *      0|3|9   rdf     gdf     bdf
54 > *      0|3|6|9 rdf     gdf     bdf
55   *              rdb     gdb     bdb
56   *              rdt     gdt     bdt
57   */
58  
59 + /*
60 + * Note that our reverse ray-tracing process means that the positions
61 + * of incoming and outgoing vectors may be reversed in our calls
62 + * to the BSDF library.  This is fine, since the bidirectional nature
63 + * of the BSDF (that's what the 'B' stands for) means it all works out.
64 + */
65 +
66   typedef struct {
67          OBJREC  *mp;            /* material pointer */
68          RAY     *pr;            /* intersected ray */
69          FVECT   pnorm;          /* perturbed surface normal */
70 <        FVECT   vinc;           /* local incident vector */
70 >        FVECT   vray;           /* local outgoing (return) vector */
71 >        double  sr_vpsa[2];     /* sqrt of BSDF projected solid angle extrema */
72          RREAL   toloc[3][3];    /* world to local BSDF coords */
73          RREAL   fromloc[3][3];  /* local BSDF coords to world */
74          double  thick;          /* surface thickness */
75          SDData  *sd;            /* loaded BSDF data */
76 <        COLOR   runsamp;        /* BSDF hemispherical reflection */
77 <        COLOR   rdiff;          /* added diffuse reflection */
61 <        COLOR   tunsamp;        /* BSDF hemispherical transmission */
62 <        COLOR   tdiff;          /* added diffuse transmission */
76 >        COLOR   rdiff;          /* diffuse reflection */
77 >        COLOR   tdiff;          /* diffuse transmission */
78   }  BSDFDAT;             /* BSDF material data */
79  
80   #define cvt_sdcolor(cv, svp)    ccy2rgb(&(svp)->spec, (svp)->cieY, cv)
81  
82 < /* Compute source contribution for BSDF */
82 > /* Jitter ray sample according to projected solid angle and specjitter */
83   static void
84 < dirbsdf(
84 > bsdf_jitter(FVECT vres, BSDFDAT *ndp, double sr_psa)
85 > {
86 >        VCOPY(vres, ndp->vray);
87 >        if (specjitter < 1.)
88 >                sr_psa *= specjitter;
89 >        if (sr_psa <= FTINY)
90 >                return;
91 >        vres[0] += sr_psa*(.5 - frandom());
92 >        vres[1] += sr_psa*(.5 - frandom());
93 >        normalize(vres);
94 > }
95 >
96 > /* Evaluate BSDF for direct component, returning true if OK to proceed */
97 > static int
98 > direct_bsdf_OK(COLOR cval, FVECT ldir, double omega, BSDFDAT *ndp)
99 > {
100 >        int     nsamp, ok = 0;
101 >        FVECT   vsrc, vsmp, vjit;
102 >        double  tomega;
103 >        double  sf, tsr, sd[2];
104 >        COLOR   csmp, cdiff;
105 >        double  diffY;
106 >        SDValue sv;
107 >        SDError ec;
108 >        int     i;
109 >                                        /* transform source direction */
110 >        if (SDmapDir(vsrc, ndp->toloc, ldir) != SDEnone)
111 >                return(0);
112 >                                        /* will discount diffuse portion */
113 >        switch ((vsrc[2] > 0)<<1 | (ndp->vray[2] > 0)) {
114 >        case 3:
115 >                if (ndp->sd->rf == NULL)
116 >                        return(0);      /* all diffuse */
117 >                sv = ndp->sd->rLambFront;
118 >                break;
119 >        case 0:
120 >                if (ndp->sd->rb == NULL)
121 >                        return(0);      /* all diffuse */
122 >                sv = ndp->sd->rLambBack;
123 >                break;
124 >        default:
125 >                if ((ndp->sd->tf == NULL) & (ndp->sd->tb == NULL))
126 >                        return(0);      /* all diffuse */
127 >                sv = ndp->sd->tLamb;
128 >                break;
129 >        }
130 >        if ((sv.cieY *= 1./PI) > FTINY) {
131 >                diffY = sv.cieY;
132 >                cvt_sdcolor(cdiff, &sv);
133 >        } else {
134 >                diffY = .0;
135 >                setcolor(cdiff, .0, .0, .0);
136 >        }
137 >                                        /* assign number of samples */
138 >        ec = SDsizeBSDF(&tomega, ndp->vray, vsrc, SDqueryMin, ndp->sd);
139 >        if (ec)
140 >                goto baderror;
141 >                                        /* check indirect over-counting */
142 >        if (ndp->thick != 0 && ndp->pr->crtype & (SPECULAR|AMBIENT)
143 >                                && (vsrc[2] > 0) ^ (ndp->vray[2] > 0)) {
144 >                double  dx = vsrc[0] + ndp->vray[0];
145 >                double  dy = vsrc[1] + ndp->vray[1];
146 >                if (dx*dx + dy*dy <= omega+tomega)
147 >                        return(0);
148 >        }
149 >        sf = specjitter * ndp->pr->rweight;
150 >        if (tomega <= .0)
151 >                nsamp = 1;
152 >        else if (25.*tomega <= omega)
153 >                nsamp = 100.*sf + .5;
154 >        else
155 >                nsamp = 4.*sf*omega/tomega + .5;
156 >        nsamp += !nsamp;
157 >        setcolor(cval, .0, .0, .0);     /* sample our source area */
158 >        sf = sqrt(omega);
159 >        tsr = sqrt(tomega);
160 >        for (i = nsamp; i--; ) {
161 >                VCOPY(vsmp, vsrc);      /* jitter query directions */
162 >                if (nsamp > 1) {
163 >                        multisamp(sd, 2, (i + frandom())/(double)nsamp);
164 >                        vsmp[0] += (sd[0] - .5)*sf;
165 >                        vsmp[1] += (sd[1] - .5)*sf;
166 >                        if (normalize(vsmp) == 0) {
167 >                                --nsamp;
168 >                                continue;
169 >                        }
170 >                }
171 >                bsdf_jitter(vjit, ndp, tsr);
172 >                                        /* compute BSDF */
173 >                ec = SDevalBSDF(&sv, vjit, vsmp, ndp->sd);
174 >                if (ec)
175 >                        goto baderror;
176 >                if (sv.cieY - diffY <= FTINY) {
177 >                        addcolor(cval, cdiff);
178 >                        continue;       /* no specular part */
179 >                }
180 >                cvt_sdcolor(csmp, &sv);
181 >                addcolor(cval, csmp);   /* else average it in */
182 >                ++ok;
183 >        }
184 >        if (!ok) {
185 >                setcolor(cval, .0, .0, .0);
186 >                return(0);              /* no valid specular samples */
187 >        }
188 >        sf = 1./(double)nsamp;
189 >        scalecolor(cval, sf);
190 >                                        /* subtract diffuse contribution */
191 >        for (i = 3*(diffY > FTINY); i--; )
192 >                if ((colval(cval,i) -= colval(cdiff,i)) < .0)
193 >                        colval(cval,i) = .0;
194 >        return(1);
195 > baderror:
196 >        objerror(ndp->mp, USER, transSDError(ec));
197 >        return(0);                      /* gratis return */
198 > }
199 >
200 > /* Compute source contribution for BSDF (reflected & transmitted) */
201 > static void
202 > dir_bsdf(
203          COLOR  cval,                    /* returned coefficient */
204          void  *nnp,                     /* material data */
205          FVECT  ldir,                    /* light source direction */
206          double  omega                   /* light source size */
207   )
208   {
209 <        BSDFDAT         *np = nnp;
77 <        SDError         ec;
78 <        SDValue         sv;
79 <        FVECT           vout;
209 >        BSDFDAT         *np = (BSDFDAT *)nnp;
210          double          ldot;
211          double          dtmp;
212          COLOR           ctmp;
# Line 87 | Line 217 | dirbsdf(
217          if ((-FTINY <= ldot) & (ldot <= FTINY))
218                  return;
219  
220 <        if (ldot > .0 && bright(np->rdiff) > FTINY) {
220 >        if (ldot > 0 && bright(np->rdiff) > FTINY) {
221                  /*
222                   *  Compute added diffuse reflected component.
223                   */
# Line 96 | Line 226 | dirbsdf(
226                  scalecolor(ctmp, dtmp);
227                  addcolor(cval, ctmp);
228          }
229 <        if (ldot < .0 && bright(np->tdiff) > FTINY) {
229 >        if (ldot < 0 && bright(np->tdiff) > FTINY) {
230                  /*
231                   *  Compute added diffuse transmission.
232                   */
# Line 105 | Line 235 | dirbsdf(
235                  scalecolor(ctmp, dtmp);
236                  addcolor(cval, ctmp);
237          }
238 +        if (ambRayInPmap(np->pr))
239 +                return;         /* specular already in photon map */
240          /*
241           *  Compute scattering coefficient using BSDF.
242           */
243 <        if (SDmapDir(vout, np->toloc, ldir) != SDEnone)
243 >        if (!direct_bsdf_OK(ctmp, ldir, omega, np))
244                  return;
245 <        ec = SDevalBSDF(&sv, vout, np->vinc, np->sd);
114 <        if (ec)
115 <                objerror(np->mp, USER, transSDError(ec));
116 <
117 <        if (sv.cieY <= FTINY)           /* not worth using? */
118 <                return;
119 <        cvt_sdcolor(ctmp, &sv);
120 <        if (ldot > .0) {                /* pattern only diffuse reflection */
121 <                COLOR   ctmp1, ctmp2;
122 <                dtmp = (np->pr->rod > .0) ? np->sd->rLambFront.cieY
123 <                                        : np->sd->rLambBack.cieY;
124 <                dtmp /= PI * sv.cieY;   /* diffuse fraction */
125 <                copycolor(ctmp2, np->pr->pcol);
126 <                scalecolor(ctmp2, dtmp);
127 <                setcolor(ctmp1, 1.-dtmp, 1.-dtmp, 1.-dtmp);
128 <                addcolor(ctmp1, ctmp2);
129 <                multcolor(ctmp, ctmp1); /* apply desaturated pattern */
130 <                dtmp = ldot * omega;
131 <        } else {                        /* full pattern on transmission */
245 >        if (ldot < 0) {         /* pattern for specular transmission */
246                  multcolor(ctmp, np->pr->pcol);
247                  dtmp = -ldot * omega;
248 +        } else
249 +                dtmp = ldot * omega;
250 +        scalecolor(ctmp, dtmp);
251 +        addcolor(cval, ctmp);
252 + }
253 +
254 + /* Compute source contribution for BSDF (reflected only) */
255 + static void
256 + dir_brdf(
257 +        COLOR  cval,                    /* returned coefficient */
258 +        void  *nnp,                     /* material data */
259 +        FVECT  ldir,                    /* light source direction */
260 +        double  omega                   /* light source size */
261 + )
262 + {
263 +        BSDFDAT         *np = (BSDFDAT *)nnp;
264 +        double          ldot;
265 +        double          dtmp;
266 +        COLOR           ctmp, ctmp1, ctmp2;
267 +
268 +        setcolor(cval, .0, .0, .0);
269 +
270 +        ldot = DOT(np->pnorm, ldir);
271 +        
272 +        if (ldot <= FTINY)
273 +                return;
274 +
275 +        if (bright(np->rdiff) > FTINY) {
276 +                /*
277 +                 *  Compute added diffuse reflected component.
278 +                 */
279 +                copycolor(ctmp, np->rdiff);
280 +                dtmp = ldot * omega * (1./PI);
281 +                scalecolor(ctmp, dtmp);
282 +                addcolor(cval, ctmp);
283          }
284 +        if (ambRayInPmap(np->pr))
285 +                return;         /* specular already in photon map */
286 +        /*
287 +         *  Compute reflection coefficient using BSDF.
288 +         */
289 +        if (!direct_bsdf_OK(ctmp, ldir, omega, np))
290 +                return;
291 +        dtmp = ldot * omega;
292          scalecolor(ctmp, dtmp);
293          addcolor(cval, ctmp);
294   }
295  
296 + /* Compute source contribution for BSDF (transmitted only) */
297 + static void
298 + dir_btdf(
299 +        COLOR  cval,                    /* returned coefficient */
300 +        void  *nnp,                     /* material data */
301 +        FVECT  ldir,                    /* light source direction */
302 +        double  omega                   /* light source size */
303 + )
304 + {
305 +        BSDFDAT         *np = (BSDFDAT *)nnp;
306 +        double          ldot;
307 +        double          dtmp;
308 +        COLOR           ctmp;
309 +
310 +        setcolor(cval, .0, .0, .0);
311 +
312 +        ldot = DOT(np->pnorm, ldir);
313 +
314 +        if (ldot >= -FTINY)
315 +                return;
316 +
317 +        if (bright(np->tdiff) > FTINY) {
318 +                /*
319 +                 *  Compute added diffuse transmission.
320 +                 */
321 +                copycolor(ctmp, np->tdiff);
322 +                dtmp = -ldot * omega * (1.0/PI);
323 +                scalecolor(ctmp, dtmp);
324 +                addcolor(cval, ctmp);
325 +        }
326 +        if (ambRayInPmap(np->pr))
327 +                return;         /* specular already in photon map */
328 +        /*
329 +         *  Compute scattering coefficient using BSDF.
330 +         */
331 +        if (!direct_bsdf_OK(ctmp, ldir, omega, np))
332 +                return;
333 +                                        /* full pattern on transmission */
334 +        multcolor(ctmp, np->pr->pcol);
335 +        dtmp = -ldot * omega;
336 +        scalecolor(ctmp, dtmp);
337 +        addcolor(cval, ctmp);
338 + }
339 +
340   /* Sample separate BSDF component */
341   static int
342   sample_sdcomp(BSDFDAT *ndp, SDComponent *dcp, int usepat)
343   {
344          int     nstarget = 1;
345 <        int     nsent = 0;
345 >        int     nsent;
346          SDError ec;
347          SDValue bsv;
348 <        double  sthick;
349 <        FVECT   vout;
348 >        double  xrand;
349 >        FVECT   vsmp;
350          RAY     sr;
150        int     ntrials;
351                                                  /* multiple samples? */
352          if (specjitter > 1.5) {
353                  nstarget = specjitter*ndp->pr->rweight + .5;
354 <                if (nstarget < 1)
155 <                        nstarget = 1;
354 >                nstarget += !nstarget;
355          }
356 <                                                /* run through our trials */
357 <        for (ntrials = 0; nsent < nstarget && ntrials < 9*nstarget; ntrials++) {
358 <                SDerrorDetail[0] = '\0';
359 <                                                /* sample direction & coef. */
360 <                ec = SDsampComponent(&bsv, vout, ndp->vinc,
361 <                                ntrials ? frandom()
362 <                                        : urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx),
363 <                                                dcp);
356 >                                                /* run through our samples */
357 >        for (nsent = 0; nsent < nstarget; nsent++) {
358 >                if (nstarget == 1) {            /* stratify random variable */
359 >                        xrand = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
360 >                        if (specjitter < 1.)
361 >                                xrand = .5 + specjitter*(xrand-.5);
362 >                } else {
363 >                        xrand = (nsent + frandom())/(double)nstarget;
364 >                }
365 >                SDerrorDetail[0] = '\0';        /* sample direction & coef. */
366 >                bsdf_jitter(vsmp, ndp, ndp->sr_vpsa[0]);
367 >                ec = SDsampComponent(&bsv, vsmp, xrand, dcp);
368                  if (ec)
369                          objerror(ndp->mp, USER, transSDError(ec));
370 <                                                /* zero component? */
168 <                if (bsv.cieY <= FTINY)
370 >                if (bsv.cieY <= FTINY)          /* zero component? */
371                          break;
372                                                  /* map vector to world */
373 <                if (SDmapDir(sr.rdir, ndp->fromloc, vout) != SDEnone)
373 >                if (SDmapDir(sr.rdir, ndp->fromloc, vsmp) != SDEnone)
374                          break;
173                                                /* unintentional penetration? */
174                if (DOT(sr.rdir, ndp->pr->ron) > .0 ^ vout[2] > .0)
175                        continue;
375                                                  /* spawn a specular ray */
376                  if (nstarget > 1)
377                          bsv.cieY /= (double)nstarget;
378 <                cvt_sdcolor(sr.rcoef, &bsv);    /* use color */
379 <                if (usepat)                     /* pattern on transmission */
378 >                cvt_sdcolor(sr.rcoef, &bsv);    /* use sample color */
379 >                if (usepat)                     /* apply pattern? */
380                          multcolor(sr.rcoef, ndp->pr->pcol);
381                  if (rayorigin(&sr, SPECULAR, ndp->pr, sr.rcoef) < 0) {
382 <                        if (maxdepth  > 0)
382 >                        if (maxdepth > 0)
383                                  break;
384 <                        ++nsent;                /* Russian roulette victim */
186 <                        continue;
384 >                        continue;               /* Russian roulette victim */
385                  }
386 <                                                /* need to move origin? */
387 <                sthick = (ndp->pr->rod > .0) ? -ndp->thick : ndp->thick;
388 <                if (sthick < .0 ^ vout[2] > .0)
191 <                        VSUM(sr.rorg, sr.rorg, ndp->pr->ron, sthick);
192 <
386 >                                                /* need to offset origin? */
387 >                if (ndp->thick != 0 && (ndp->pr->rod > 0) ^ (vsmp[2] > 0))
388 >                        VSUM(sr.rorg, sr.rorg, ndp->pr->ron, -ndp->thick);
389                  rayvalue(&sr);                  /* send & evaluate sample */
390                  multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
391                  addcolor(ndp->pr->rcol, sr.rcol);
196                ++nsent;
392          }
393          return(nsent);
394   }
# Line 207 | Line 402 | sample_sdf(BSDFDAT *ndp, int sflags)
402          COLORV          *unsc;
403  
404          if (sflags == SDsampSpT) {
405 <                unsc = ndp->tunsamp;
406 <                dfp = ndp->sd->tf;
407 <                cvt_sdcolor(unsc, &ndp->sd->tLamb);
405 >                unsc = ndp->tdiff;
406 >                if (ndp->pr->rod > 0)
407 >                        dfp = (ndp->sd->tf != NULL) ? ndp->sd->tf : ndp->sd->tb;
408 >                else
409 >                        dfp = (ndp->sd->tb != NULL) ? ndp->sd->tb : ndp->sd->tf;
410          } else /* sflags == SDsampSpR */ {
411 <                unsc = ndp->runsamp;
412 <                if (ndp->pr->rod > .0) {
411 >                unsc = ndp->rdiff;
412 >                if (ndp->pr->rod > 0)
413                          dfp = ndp->sd->rf;
414 <                        cvt_sdcolor(unsc, &ndp->sd->rLambFront);
218 <                } else {
414 >                else
415                          dfp = ndp->sd->rb;
220                        cvt_sdcolor(unsc, &ndp->sd->rLambBack);
221                }
416          }
223        multcolor(unsc, ndp->pr->pcol);
417          if (dfp == NULL)                        /* no specular component? */
418                  return(0);
419                                                  /* below sampling threshold? */
420          if (dfp->maxHemi <= specthresh+FTINY) {
421 <                if (dfp->maxHemi > FTINY) {     /* XXX no color from BSDF! */
422 <                        double  d = SDdirectHemi(ndp->vinc, sflags, ndp->sd);
421 >                if (dfp->maxHemi > FTINY) {     /* XXX no color from BSDF */
422 >                        FVECT   vjit;
423 >                        double  d;
424                          COLOR   ctmp;
425 +                        bsdf_jitter(vjit, ndp, ndp->sr_vpsa[1]);
426 +                        d = SDdirectHemi(vjit, sflags, ndp->sd);
427                          if (sflags == SDsampSpT) {
428                                  copycolor(ctmp, ndp->pr->pcol);
429                                  scalecolor(ctmp, d);
# Line 252 | Line 448 | sample_sdf(BSDFDAT *ndp, int sflags)
448   int
449   m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
450   {
451 +        int     hitfront;
452          COLOR   ctmp;
453          SDError ec;
454 <        FVECT   upvec, outVec;
454 >        FVECT   upvec, vtmp;
455          MFUNC   *mf;
456          BSDFDAT nd;
457                                                  /* check arguments */
458          if ((m->oargs.nsargs < 6) | (m->oargs.nfargs > 9) |
459                                  (m->oargs.nfargs % 3))
460                  objerror(m, USER, "bad # arguments");
461 <
462 <                                                /* get BSDF data */
266 <        nd.sd = loadBSDF(m->oargs.sarg[1]);
461 >                                                /* record surface struck */
462 >        hitfront = (r->rod > 0);
463                                                  /* load cal file */
464          mf = getfunc(m, 5, 0x1d, 1);
465 +        setfunc(m, r);
466                                                  /* get thickness */
467          nd.thick = evalue(mf->ep[0]);
468 <        if (nd.thick < .0)
468 >        if ((-FTINY <= nd.thick) & (nd.thick <= FTINY))
469                  nd.thick = .0;
470                                                  /* check shadow */
471          if (r->crtype & SHADOW) {
472 <                SDfreeCache(nd.sd);
276 <                if (nd.thick > FTINY && nd.sd->tf != NULL &&
277 <                                nd.sd->tf->maxHemi > FTINY)
472 >                if (nd.thick != 0)
473                          raytrans(r);            /* pass-through */
474 <                return(1);                      /* else shadow */
474 >                return(1);                      /* or shadow */
475          }
476 <                                                /* check unscattered ray */
477 <        if (!(r->crtype & (SPECULAR|AMBIENT)) && nd.thick > FTINY &&
478 <                        nd.sd->tf != NULL && nd.sd->tf->maxHemi > FTINY) {
284 <                SDfreeCache(nd.sd);
285 <                raytrans(r);                    /* pass-through */
476 >                                                /* check backface visibility */
477 >        if (!hitfront & !backvis) {
478 >                raytrans(r);
479                  return(1);
480          }
481 +                                                /* check other rays to pass */
482 +        if (nd.thick != 0 && (!(r->crtype & (SPECULAR|AMBIENT)) ||
483 +                                (nd.thick > 0) ^ hitfront)) {
484 +                raytrans(r);                    /* hide our proxy */
485 +                return(1);
486 +        }
487 +        nd.mp = m;
488 +        nd.pr = r;
489 +                                                /* get BSDF data */
490 +        nd.sd = loadBSDF(m->oargs.sarg[1]);
491                                                  /* diffuse reflectance */
492 <        if (r->rod > .0) {
493 <                if (m->oargs.nfargs < 3)
494 <                        setcolor(nd.rdiff, .0, .0, .0);
495 <                else
293 <                        setcolor(nd.rdiff, m->oargs.farg[0],
492 >        if (hitfront) {
493 >                cvt_sdcolor(nd.rdiff, &nd.sd->rLambFront);
494 >                if (m->oargs.nfargs >= 3) {
495 >                        setcolor(ctmp, m->oargs.farg[0],
496                                          m->oargs.farg[1],
497                                          m->oargs.farg[2]);
498 +                        addcolor(nd.rdiff, ctmp);
499 +                }
500          } else {
501 <                if (m->oargs.nfargs < 6) {      /* check invisible backside */
502 <                        if (!backvis && (nd.sd->rb == NULL ||
503 <                                                nd.sd->rb->maxHemi <= FTINY) &&
300 <                                        (nd.sd->tf == NULL ||
301 <                                                nd.sd->tf->maxHemi <= FTINY)) {
302 <                                SDfreeCache(nd.sd);
303 <                                raytrans(r);
304 <                                return(1);
305 <                        }
306 <                        setcolor(nd.rdiff, .0, .0, .0);
307 <                } else
308 <                        setcolor(nd.rdiff, m->oargs.farg[3],
501 >                cvt_sdcolor(nd.rdiff, &nd.sd->rLambBack);
502 >                if (m->oargs.nfargs >= 6) {
503 >                        setcolor(ctmp, m->oargs.farg[3],
504                                          m->oargs.farg[4],
505                                          m->oargs.farg[5]);
506 +                        addcolor(nd.rdiff, ctmp);
507 +                }
508          }
509                                                  /* diffuse transmittance */
510 <        if (m->oargs.nfargs < 9)
511 <                setcolor(nd.tdiff, .0, .0, .0);
512 <        else
316 <                setcolor(nd.tdiff, m->oargs.farg[6],
510 >        cvt_sdcolor(nd.tdiff, &nd.sd->tLamb);
511 >        if (m->oargs.nfargs >= 9) {
512 >                setcolor(ctmp, m->oargs.farg[6],
513                                  m->oargs.farg[7],
514                                  m->oargs.farg[8]);
515 <        nd.mp = m;
516 <        nd.pr = r;
515 >                addcolor(nd.tdiff, ctmp);
516 >        }
517                                                  /* get modifiers */
518          raytexture(r, m->omod);
323        if (bright(r->pcol) <= FTINY) {         /* black pattern?! */
324                SDfreeCache(nd.sd);
325                return(1);
326        }
519                                                  /* modify diffuse values */
520          multcolor(nd.rdiff, r->pcol);
521          multcolor(nd.tdiff, r->pcol);
# Line 332 | Line 524 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
524          upvec[1] = evalue(mf->ep[2]);
525          upvec[2] = evalue(mf->ep[3]);
526                                                  /* return to world coords */
527 <        if (mf->f != &unitxf) {
528 <                multv3(upvec, upvec, mf->f->xfm);
529 <                nd.thick *= mf->f->sca;
527 >        if (mf->fxp != &unitxf) {
528 >                multv3(upvec, upvec, mf->fxp->xfm);
529 >                nd.thick *= mf->fxp->sca;
530          }
531 +        if (r->rox != NULL) {
532 +                multv3(upvec, upvec, r->rox->f.xfm);
533 +                nd.thick *= r->rox->f.sca;
534 +        }
535          raynormal(nd.pnorm, r);
536                                                  /* compute local BSDF xform */
537          ec = SDcompXform(nd.toloc, nd.pnorm, upvec);
538          if (!ec) {
539 <                nd.vinc[0] = -r->rdir[0];
540 <                nd.vinc[1] = -r->rdir[1];
541 <                nd.vinc[2] = -r->rdir[2];
542 <                ec = SDmapDir(nd.vinc, nd.toloc, nd.vinc);
539 >                nd.vray[0] = -r->rdir[0];
540 >                nd.vray[1] = -r->rdir[1];
541 >                nd.vray[2] = -r->rdir[2];
542 >                ec = SDmapDir(nd.vray, nd.toloc, nd.vray);
543          }
544          if (!ec)
545                  ec = SDinvXform(nd.fromloc, nd.toloc);
546          if (ec) {
547 <                objerror(m, WARNING, transSDError(ec));
352 <                SDfreeCache(nd.sd);
547 >                objerror(m, WARNING, "Illegal orientation vector");
548                  return(1);
549          }
550 <        if (r->rod < .0) {                      /* perturb normal towards hit */
550 >                                                /* determine BSDF resolution */
551 >        ec = SDsizeBSDF(nd.sr_vpsa, nd.vray, NULL, SDqueryMin+SDqueryMax, nd.sd);
552 >        if (ec)
553 >                objerror(m, USER, transSDError(ec));
554 >
555 >        nd.sr_vpsa[0] = sqrt(nd.sr_vpsa[0]);
556 >        nd.sr_vpsa[1] = sqrt(nd.sr_vpsa[1]);
557 >        if (!hitfront) {                        /* perturb normal towards hit */
558                  nd.pnorm[0] = -nd.pnorm[0];
559                  nd.pnorm[1] = -nd.pnorm[1];
560                  nd.pnorm[2] = -nd.pnorm[2];
# Line 362 | Line 564 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
564                                                  /* sample transmission */
565          sample_sdf(&nd, SDsampSpT);
566                                                  /* compute indirect diffuse */
567 <        copycolor(ctmp, nd.rdiff);
568 <        addcolor(ctmp, nd.runsamp);
367 <        if (bright(ctmp) > FTINY) {             /* ambient from this side */
368 <                if (r->rod < .0)
567 >        if (bright(nd.rdiff) > FTINY) {         /* ambient from reflection */
568 >                if (!hitfront)
569                          flipsurface(r);
570 +                copycolor(ctmp, nd.rdiff);
571                  multambient(ctmp, r, nd.pnorm);
572                  addcolor(r->rcol, ctmp);
573 <                if (r->rod < .0)
573 >                if (!hitfront)
574                          flipsurface(r);
575          }
576 <        copycolor(ctmp, nd.tdiff);
376 <        addcolor(ctmp, nd.tunsamp);
377 <        if (bright(ctmp) > FTINY) {             /* ambient from other side */
576 >        if (bright(nd.tdiff) > FTINY) {         /* ambient from other side */
577                  FVECT  bnorm;
578 <                if (r->rod > .0)
578 >                if (hitfront)
579                          flipsurface(r);
580                  bnorm[0] = -nd.pnorm[0];
581                  bnorm[1] = -nd.pnorm[1];
582                  bnorm[2] = -nd.pnorm[2];
583 <                multambient(ctmp, r, bnorm);
583 >                copycolor(ctmp, nd.tdiff);
584 >                if (nd.thick != 0) {            /* proxy with offset? */
585 >                        VCOPY(vtmp, r->rop);
586 >                        VSUM(r->rop, vtmp, r->ron, nd.thick);
587 >                        multambient(ctmp, r, bnorm);
588 >                        VCOPY(r->rop, vtmp);
589 >                } else
590 >                        multambient(ctmp, r, bnorm);
591                  addcolor(r->rcol, ctmp);
592 <                if (r->rod > .0)
592 >                if (hitfront)
593                          flipsurface(r);
594          }
595                                                  /* add direct component */
596 <        direct(r, dirbsdf, &nd);
596 >        if ((bright(nd.tdiff) <= FTINY) & (nd.sd->tf == NULL) &
597 >                                        (nd.sd->tb == NULL)) {
598 >                direct(r, dir_brdf, &nd);       /* reflection only */
599 >        } else if (nd.thick == 0) {
600 >                direct(r, dir_bsdf, &nd);       /* thin surface scattering */
601 >        } else {
602 >                direct(r, dir_brdf, &nd);       /* reflection first */
603 >                VCOPY(vtmp, r->rop);            /* offset for transmitted */
604 >                VSUM(r->rop, vtmp, r->ron, -nd.thick);
605 >                direct(r, dir_btdf, &nd);       /* separate transmission */
606 >                VCOPY(r->rop, vtmp);
607 >        }
608                                                  /* clean up */
609          SDfreeCache(nd.sd);
610          return(1);

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