ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | Download File | Root Listing
root/radiance/ray/src/rt/m_bsdf.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/rt/m_bsdf.c (file contents):
Revision 2.38 by greg, Fri May 19 15:13:41 2017 UTC vs.
Revision 2.67 by greg, Tue Dec 7 23:49:50 2021 UTC

# Line 8 | Line 8 | static const char RCSid[] = "$Id$";
8   #include "copyright.h"
9  
10   #include  "ray.h"
11 + #include  "otypes.h"
12   #include  "ambient.h"
13   #include  "source.h"
14   #include  "func.h"
# Line 18 | Line 19 | static const char RCSid[] = "$Id$";
19   /*
20   *      Arguments to this material include optional diffuse colors.
21   *  String arguments include the BSDF and function files.
22 < *      A non-zero thickness causes the strange but useful behavior
22 > *      For the MAT_BSDF type, a non-zero thickness causes the useful behavior
23   *  of translating transmitted rays this distance beneath the surface
24   *  (opposite the surface normal) to bypass any intervening geometry.
25   *  Translation only affects scattered, non-source-directed samples.
# Line 35 | Line 36 | static const char RCSid[] = "$Id$";
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 < *      When thickness is set to zero, shadow rays will be blocked unless
40 < *  a BTDF has a strong "through" component in the source direction.
41 < *  A separate test prevents over-counting by dropping specular & ambient
42 < *  samples that are too close to this "through" direction.  The same
43 < *  restriction applies for the proxy case (thickness != 0).
39 > *      For the MAT_ABSDF type, we check for a strong "through" component.
40 > *  Such a component will cause direct rays to pass through unscattered.
41 > *  A separate test prevents over-counting by dropping samples that are
42 > *  too close to this "through" direction.  BSDFs with such a through direction
43 > *  will also have a view component, meaning they are somewhat see-through.
44 > *  A MAT_BSDF type with zero thickness behaves the same as a MAT_ABSDF
45 > *  type with no strong through component.
46   *      The "up" vector for the BSDF is given by three variables, defined
47   *  (along with the thickness) by the named function file, or '.' if none.
48   *  Together with the surface normal, this defines the local coordinate
# Line 52 | Line 55 | static const char RCSid[] = "$Id$";
55   *  not multiplied.  However, patterns affect this material as a multiplier
56   *  on everything except non-diffuse reflection.
57   *
58 + *  Arguments for MAT_ABSDF are:
59 + *      5+      BSDFfile        ux uy uz        funcfile        transform
60 + *      0
61 + *      0|3|6|9 rdf     gdf     bdf
62 + *              rdb     gdb     bdb
63 + *              rdt     gdt     bdt
64 + *
65   *  Arguments for MAT_BSDF are:
66   *      6+      thick   BSDFfile        ux uy uz        funcfile        transform
67   *      0
# Line 76 | Line 86 | typedef struct {
86          RREAL   toloc[3][3];    /* world to local BSDF coords */
87          RREAL   fromloc[3][3];  /* local BSDF coords to world */
88          double  thick;          /* surface thickness */
89 <        COLOR   cthru;          /* "through" component multiplier */
89 >        COLOR   cthru;          /* "through" component for MAT_ABSDF */
90 >        COLOR   cthru_surr;     /* surround for "through" component */
91          SDData  *sd;            /* loaded BSDF data */
92          COLOR   rdiff;          /* diffuse reflection */
93 +        COLOR   runsamp;        /* BSDF hemispherical reflection */
94          COLOR   tdiff;          /* diffuse transmission */
95 +        COLOR   tunsamp;        /* BSDF hemispherical transmission */
96   }  BSDFDAT;             /* BSDF material data */
97  
98   #define cvt_sdcolor(cv, svp)    ccy2rgb(&(svp)->spec, (svp)->cieY, cv)
99  
100 < /* Compute "through" component color */
100 > typedef struct {
101 >        double  vy;             /* brightness (for sorting) */
102 >        FVECT   tdir;           /* through sample direction (normalized) */
103 >        COLOR   vcol;           /* BTDF color */
104 > }  PEAKSAMP;            /* BTDF peak sample */
105 >
106 > /* Comparison function to put near-peak values in descending order */
107 > static int
108 > cmp_psamp(const void *p1, const void *p2)
109 > {
110 >        double  diff = (*(const PEAKSAMP *)p1).vy - (*(const PEAKSAMP *)p2).vy;
111 >        if (diff > 0) return(-1);
112 >        if (diff < 0) return(1);
113 >        return(0);
114 > }
115 >
116 > /* Compute "through" component color for MAT_ABSDF */
117   static void
118   compute_through(BSDFDAT *ndp)
119   {
120 < #define NDIR2CHECK      13
120 > #define NDIR2CHECK      29
121          static const float      dir2check[NDIR2CHECK][2] = {
122 <                                        {0, 0},
123 <                                        {-0.8, 0},
124 <                                        {0, 0.8},
125 <                                        {0, -0.8},
126 <                                        {0.8, 0},
127 <                                        {-0.8, 0.8},
128 <                                        {-0.8, -0.8},
129 <                                        {0.8, 0.8},
130 <                                        {0.8, -0.8},
131 <                                        {-1.6, 0},
103 <                                        {0, 1.6},
104 <                                        {0, -1.6},
105 <                                        {1.6, 0},
122 >                                        {0, 0}, {-0.6, 0}, {0, 0.6},
123 >                                        {0, -0.6}, {0.6, 0}, {-0.6, 0.6},
124 >                                        {-0.6, -0.6}, {0.6, 0.6}, {0.6, -0.6},
125 >                                        {-1.2, 0}, {0, 1.2}, {0, -1.2},
126 >                                        {1.2, 0}, {-1.2, 1.2}, {-1.2, -1.2},
127 >                                        {1.2, 1.2}, {1.2, -1.2}, {-1.8, 0},
128 >                                        {0, 1.8}, {0, -1.8}, {1.8, 0},
129 >                                        {-1.8, 1.8}, {-1.8, -1.8}, {1.8, 1.8},
130 >                                        {1.8, -1.8}, {-2.4, 0}, {0, 2.4},
131 >                                        {0, -2.4}, {2.4, 0},
132                                  };
133 <        const double    peak_over = 2.0;
133 >        PEAKSAMP        psamp[NDIR2CHECK];
134          SDSpectralDF    *dfp;
135          FVECT           pdir;
136          double          tomega, srchrad;
137 <        COLOR           vpeak, vsum;
138 <        int             nsum, i;
137 >        double          tomsum, tomsurr;
138 >        COLOR           vpeak, vsurr;
139 >        double          vypeak;
140 >        int             i, ns;
141          SDError         ec;
142  
115 –        setcolor(ndp->cthru, .0, .0, .0);       /* starting assumption */
116 –
117 –        if (!(ndp->pr->crtype & (SPECULAR|AMBIENT|SHADOW)))
118 –                return;                         /* simply don't need to know */
119 –
143          if (ndp->pr->rod > 0)
144                  dfp = (ndp->sd->tf != NULL) ? ndp->sd->tf : ndp->sd->tb;
145          else
# Line 126 | Line 149 | compute_through(BSDFDAT *ndp)
149                  return;                         /* no specular transmission */
150          if (bright(ndp->pr->pcol) <= FTINY)
151                  return;                         /* pattern is black, here */
152 <        srchrad = sqrt(dfp->minProjSA);         /* else search for peak */
130 <        setcolor(vpeak, .0, .0, .0);
131 <        setcolor(vsum, .0, .0, .0);
132 <        nsum = 0;
152 >        srchrad = sqrt(dfp->minProjSA);         /* else evaluate peak */
153          for (i = 0; i < NDIR2CHECK; i++) {
134 –                FVECT   tdir;
154                  SDValue sv;
155 <                COLOR   vcol;
156 <                tdir[0] = -ndp->vray[0] + dir2check[i][0]*srchrad;
157 <                tdir[1] = -ndp->vray[1] + dir2check[i][1]*srchrad;
158 <                tdir[2] = -ndp->vray[2];
159 <                normalize(tdir);
141 <                ec = SDevalBSDF(&sv, tdir, ndp->vray, ndp->sd);
155 >                psamp[i].tdir[0] = -ndp->vray[0] + dir2check[i][0]*srchrad;
156 >                psamp[i].tdir[1] = -ndp->vray[1] + dir2check[i][1]*srchrad;
157 >                psamp[i].tdir[2] = -ndp->vray[2];
158 >                normalize(psamp[i].tdir);
159 >                ec = SDevalBSDF(&sv, ndp->vray, psamp[i].tdir, ndp->sd);
160                  if (ec)
161                          goto baderror;
162 <                cvt_sdcolor(vcol, &sv);
163 <                addcolor(vsum, vcol);
164 <                ++nsum;
165 <                if (bright(vcol) > bright(vpeak)) {
166 <                        copycolor(vpeak, vcol);
167 <                        VCOPY(pdir, tdir);
162 >                cvt_sdcolor(psamp[i].vcol, &sv);
163 >                psamp[i].vy = sv.cieY;
164 >        }
165 >        qsort(psamp, NDIR2CHECK, sizeof(PEAKSAMP), cmp_psamp);
166 >        if (psamp[0].vy <= FTINY)
167 >                return;                         /* zero BTDF here */
168 >        setcolor(vpeak, 0, 0, 0);
169 >        setcolor(vsurr, 0, 0, 0);
170 >        vypeak = tomsum = tomsurr = 0;          /* combine top unique values */
171 >        ns = 0;
172 >        for (i = 0; i < NDIR2CHECK; i++) {
173 >                if (i && psamp[i].vy == psamp[i-1].vy)
174 >                        continue;               /* assume duplicate sample */
175 >
176 >                ec = SDsizeBSDF(&tomega, ndp->vray, psamp[i].tdir,
177 >                                                SDqueryMin, ndp->sd);
178 >                if (ec)
179 >                        goto baderror;
180 >
181 >                scalecolor(psamp[i].vcol, tomega);
182 >                                                /* not part of peak? */
183 >                if (tomega > 1.5*dfp->minProjSA ||
184 >                                        vypeak > 8.*psamp[i].vy*ns) {
185 >                        if (!i) return;         /* abort */
186 >                        addcolor(vsurr, psamp[i].vcol);
187 >                        tomsurr += tomega;
188 >                        continue;
189                  }
190 +                addcolor(vpeak, psamp[i].vcol);
191 +                tomsum += tomega;
192 +                vypeak += psamp[i].vy;
193 +                ++ns;
194          }
195 <        ec = SDsizeBSDF(&tomega, pdir, ndp->vray, SDqueryMin, ndp->sd);
196 <        if (ec)
197 <                goto baderror;
198 <        if (tomega > 1.5*dfp->minProjSA)
199 <                return;                         /* not really a peak? */
200 <        if ((bright(vpeak) - ndp->sd->tLamb.cieY*(1./PI))*tomega <= .007)
158 <                return;                         /* < 0.7% transmission */
159 <        for (i = 3; i--; )                      /* remove peak from average */
160 <                colval(vsum,i) -= colval(vpeak,i);
161 <        --nsum;
162 <        if (peak_over*bright(vsum) >= nsum*bright(vpeak))
163 <                return;                         /* not peaky enough */
164 <        copycolor(ndp->cthru, vpeak);           /* else use it */
165 <        scalecolor(ndp->cthru, tomega);
195 >        if (tomsurr <= FTINY)                   /* no surround implies no peak */
196 >                return;
197 >        if ((vypeak/ns - (ndp->vray[2] > 0 ? ndp->sd->tLambFront.cieY
198 >                        : ndp->sd->tLambBack.cieY)*(1./PI))*tomsum < .0005)
199 >                return;                         /* < 0.05% transmission */
200 >        copycolor(ndp->cthru, vpeak);           /* already scaled by omega */
201          multcolor(ndp->cthru, ndp->pr->pcol);   /* modify by pattern */
202 +        scalecolor(vsurr, 1./tomsurr);          /* surround is avg. BTDF */
203 +        copycolor(ndp->cthru_surr, vsurr);
204 +        multcolor(ndp->cthru_surr, ndp->pr->pcol);
205          return;
206   baderror:
207          objerror(ndp->mp, USER, transSDError(ec));
# Line 188 | Line 226 | bsdf_jitter(FVECT vres, BSDFDAT *ndp, double sr_psa)
226   static int
227   direct_specular_OK(COLOR cval, FVECT ldir, double omega, BSDFDAT *ndp)
228   {
229 <        int     nsamp, ok = 0;
230 <        FVECT   vsrc, vsmp, vjit;
229 >        int     nsamp = 1;
230 >        int     scnt = 0;
231 >        FVECT   vsrc, vjit;
232          double  tomega, tomega2;
233          double  sf, tsr, sd[2];
234          COLOR   csmp, cdiff;
# Line 198 | Line 237 | direct_specular_OK(COLOR cval, FVECT ldir, double omeg
237          SDError ec;
238          int     i;
239                                          /* in case we fail */
240 <        setcolor(cval, .0, .0, .0);
240 >        setcolor(cval,  0, 0, 0);
241                                          /* transform source direction */
242          if (SDmapDir(vsrc, ndp->toloc, ldir) != SDEnone)
243                  return(0);
# Line 214 | Line 253 | direct_specular_OK(COLOR cval, FVECT ldir, double omeg
253                          return(0);      /* all diffuse */
254                  sv = ndp->sd->rLambBack;
255                  break;
256 <        default:
256 >        case 1:
257                  if ((ndp->sd->tf == NULL) & (ndp->sd->tb == NULL))
258                          return(0);      /* all diffuse */
259 <                sv = ndp->sd->tLamb;
259 >                sv = ndp->sd->tLambFront;
260                  break;
261 +        case 2:
262 +                if ((ndp->sd->tf == NULL) & (ndp->sd->tb == NULL))
263 +                        return(0);      /* all diffuse */
264 +                sv = ndp->sd->tLambBack;
265 +                break;
266          }
267          if (sv.cieY > FTINY) {
268                  diffY = sv.cieY *= 1./PI;
269                  cvt_sdcolor(cdiff, &sv);
270          } else {
271 <                diffY = .0;
272 <                setcolor(cdiff, .0, .0, .0);
271 >                diffY = 0;
272 >                setcolor(cdiff,  0, 0, 0);
273          }
274 <                                        /* need projected solid angles */
275 <        omega *= fabs(vsrc[2]);
274 >                                        /* check indirect over-counting */
275 >        if ((vsrc[2] > 0) ^ (ndp->vray[2] > 0) && bright(ndp->cthru) > FTINY) {
276 >                double          dx = vsrc[0] + ndp->vray[0];
277 >                double          dy = vsrc[1] + ndp->vray[1];
278 >                SDSpectralDF    *dfp = (ndp->pr->rod > 0) ?
279 >                        ((ndp->sd->tf != NULL) ? ndp->sd->tf : ndp->sd->tb) :
280 >                        ((ndp->sd->tb != NULL) ? ndp->sd->tb : ndp->sd->tf) ;
281 >
282 >                tomega = omega*fabs(vsrc[2]);
283 >                if (dx*dx + dy*dy <= (2.5*4./PI)*(tomega + dfp->minProjSA +
284 >                                                2.*sqrt(tomega*dfp->minProjSA))) {
285 >                        if (bright(ndp->cthru_surr) <= FTINY)
286 >                                return(0);
287 >                        copycolor(cval, ndp->cthru_surr);
288 >                        return(1);      /* return non-zero surround BTDF */
289 >                }
290 >        }
291          ec = SDsizeBSDF(&tomega, ndp->vray, vsrc, SDqueryMin, ndp->sd);
292          if (ec)
293                  goto baderror;
294 <                                        /* check indirect over-counting */
295 <        if (ndp->pr->crtype & (SPECULAR|AMBIENT)
296 <                                && (vsrc[2] > 0) ^ (ndp->vray[2] > 0)
297 <                                && bright(ndp->cthru) > FTINY) {
239 <                double  dx = vsrc[0] + ndp->vray[0];
240 <                double  dy = vsrc[1] + ndp->vray[1];
241 <                if (dx*dx + dy*dy <= (4./PI)*(omega + tomega +
242 <                                                2.*sqrt(omega*tomega)))
243 <                        return(0);
294 >                                        /* check if sampling BSDF */
295 >        if ((tsr = sqrt(tomega)) > 0) {
296 >                nsamp = 4.*specjitter*ndp->pr->rweight + .5;
297 >                nsamp += !nsamp;
298          }
299 <                                        /* assign number of samples */
246 <        sf = specjitter * ndp->pr->rweight;
247 <        if (tomega <= .0)
248 <                nsamp = 1;
249 <        else if (25.*tomega <= omega)
250 <                nsamp = 100.*sf + .5;
251 <        else
252 <                nsamp = 4.*sf*omega/tomega + .5;
253 <        nsamp += !nsamp;
254 <        sf = sqrt(omega);               /* sample our source area */
255 <        tsr = sqrt(tomega);
299 >                                        /* jitter to fuzz BSDF cells */
300          for (i = nsamp; i--; ) {
257 –                VCOPY(vsmp, vsrc);      /* jitter query directions */
258 –                if (nsamp > 1) {
259 –                        multisamp(sd, 2, (i + frandom())/(double)nsamp);
260 –                        vsmp[0] += (sd[0] - .5)*sf;
261 –                        vsmp[1] += (sd[1] - .5)*sf;
262 –                        normalize(vsmp);
263 –                }
301                  bsdf_jitter(vjit, ndp, tsr);
302                                          /* compute BSDF */
303 <                ec = SDevalBSDF(&sv, vjit, vsmp, ndp->sd);
303 >                ec = SDevalBSDF(&sv, vjit, vsrc, ndp->sd);
304                  if (ec)
305                          goto baderror;
306                  if (sv.cieY - diffY <= FTINY)
307                          continue;       /* no specular part */
308                                          /* check for variable resolution */
309 <                ec = SDsizeBSDF(&tomega2, vjit, vsmp, SDqueryMin, ndp->sd);
309 >                ec = SDsizeBSDF(&tomega2, vjit, vsrc, SDqueryMin, ndp->sd);
310                  if (ec)
311                          goto baderror;
312                  if (tomega2 < .12*tomega)
313                          continue;       /* not safe to include */
314                  cvt_sdcolor(csmp, &sv);
315 <                addcolor(cval, csmp);   /* else average it in */
316 <                ++ok;
315 >                addcolor(cval, csmp);
316 >                ++scnt;
317          }
318 <        if (!ok)                        /* no valid specular samples? */
318 >        if (!scnt)                      /* no valid specular samples? */
319                  return(0);
320  
321 <        sf = 1./(double)ok;             /* compute average BSDF */
321 >        sf = 1./scnt;                   /* weighted average BSDF */
322          scalecolor(cval, sf);
323                                          /* subtract diffuse contribution */
324          for (i = 3*(diffY > FTINY); i--; )
325 <                if ((colval(cval,i) -= colval(cdiff,i)) < .0)
326 <                        colval(cval,i) = .0;
325 >                if ((colval(cval,i) -= colval(cdiff,i)) < 0)
326 >                        colval(cval,i) = 0;
327          return(1);
328   baderror:
329          objerror(ndp->mp, USER, transSDError(ec));
# Line 307 | Line 344 | dir_bsdf(
344          double          dtmp;
345          COLOR           ctmp;
346  
347 <        setcolor(cval, .0, .0, .0);
347 >        setcolor(cval,  0, 0, 0);
348  
349          ldot = DOT(np->pnorm, ldir);
350          if ((-FTINY <= ldot) & (ldot <= FTINY))
# Line 315 | Line 352 | dir_bsdf(
352  
353          if (ldot > 0 && bright(np->rdiff) > FTINY) {
354                  /*
355 <                 *  Compute added diffuse reflected component.
355 >                 *  Compute diffuse reflected component
356                   */
357                  copycolor(ctmp, np->rdiff);
358                  dtmp = ldot * omega * (1./PI);
# Line 324 | Line 361 | dir_bsdf(
361          }
362          if (ldot < 0 && bright(np->tdiff) > FTINY) {
363                  /*
364 <                 *  Compute added diffuse transmission.
364 >                 *  Compute diffuse transmission
365                   */
366                  copycolor(ctmp, np->tdiff);
367 <                dtmp = -ldot * omega * (1.0/PI);
367 >                dtmp = -ldot * omega * (1./PI);
368                  scalecolor(ctmp, dtmp);
369                  addcolor(cval, ctmp);
370          }
371          if (ambRayInPmap(np->pr))
372                  return;         /* specular already in photon map */
373          /*
374 <         *  Compute specular scattering coefficient using BSDF.
374 >         *  Compute specular scattering coefficient using BSDF
375           */
376          if (!direct_specular_OK(ctmp, ldir, omega, np))
377                  return;
# Line 361 | Line 398 | dir_brdf(
398          double          dtmp;
399          COLOR           ctmp, ctmp1, ctmp2;
400  
401 <        setcolor(cval, .0, .0, .0);
401 >        setcolor(cval,  0, 0, 0);
402  
403          ldot = DOT(np->pnorm, ldir);
404          
# Line 370 | Line 407 | dir_brdf(
407  
408          if (bright(np->rdiff) > FTINY) {
409                  /*
410 <                 *  Compute added diffuse reflected component.
410 >                 *  Compute diffuse reflected component
411                   */
412                  copycolor(ctmp, np->rdiff);
413                  dtmp = ldot * omega * (1./PI);
# Line 380 | Line 417 | dir_brdf(
417          if (ambRayInPmap(np->pr))
418                  return;         /* specular already in photon map */
419          /*
420 <         *  Compute specular reflection coefficient using BSDF.
420 >         *  Compute specular reflection coefficient using BSDF
421           */
422          if (!direct_specular_OK(ctmp, ldir, omega, np))
423                  return;
# Line 403 | Line 440 | dir_btdf(
440          double          dtmp;
441          COLOR           ctmp;
442  
443 <        setcolor(cval, .0, .0, .0);
443 >        setcolor(cval,  0, 0, 0);
444  
445          ldot = DOT(np->pnorm, ldir);
446  
# Line 412 | Line 449 | dir_btdf(
449  
450          if (bright(np->tdiff) > FTINY) {
451                  /*
452 <                 *  Compute added diffuse transmission.
452 >                 *  Compute diffuse transmission
453                   */
454                  copycolor(ctmp, np->tdiff);
455 <                dtmp = -ldot * omega * (1.0/PI);
455 >                dtmp = -ldot * omega * (1./PI);
456                  scalecolor(ctmp, dtmp);
457                  addcolor(cval, ctmp);
458          }
459          if (ambRayInPmap(np->pr))
460                  return;         /* specular already in photon map */
461          /*
462 <         *  Compute specular scattering coefficient using BSDF.
462 >         *  Compute specular scattering coefficient using BSDF
463           */
464          if (!direct_specular_OK(ctmp, ldir, omega, np))
465                  return;
# Line 435 | Line 472 | dir_btdf(
472  
473   /* Sample separate BSDF component */
474   static int
475 < sample_sdcomp(BSDFDAT *ndp, SDComponent *dcp, int usepat)
475 > sample_sdcomp(BSDFDAT *ndp, SDComponent *dcp, int xmit)
476   {
477 <        int     nstarget = 1;
478 <        int     nsent;
479 <        SDError ec;
480 <        SDValue bsv;
481 <        double  xrand;
482 <        FVECT   vsmp;
483 <        RAY     sr;
477 >        const int       hasthru = (xmit &&
478 >                                        !(ndp->pr->crtype & (SPECULAR|AMBIENT))
479 >                                        && bright(ndp->cthru) > FTINY);
480 >        int             nstarget = 1;
481 >        int             nsent = 0;
482 >        int             n;
483 >        SDError         ec;
484 >        SDValue         bsv;
485 >        double          xrand;
486 >        FVECT           vsmp, vinc;
487 >        RAY             sr;
488                                                  /* multiple samples? */
489          if (specjitter > 1.5) {
490                  nstarget = specjitter*ndp->pr->rweight + .5;
491                  nstarget += !nstarget;
492          }
493                                                  /* run through our samples */
494 <        for (nsent = 0; nsent < nstarget; nsent++) {
494 >        for (n = 0; n < nstarget; n++) {
495                  if (nstarget == 1) {            /* stratify random variable */
496                          xrand = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
497                          if (specjitter < 1.)
498                                  xrand = .5 + specjitter*(xrand-.5);
499                  } else {
500 <                        xrand = (nsent + frandom())/(double)nstarget;
500 >                        xrand = (n + frandom())/(double)nstarget;
501                  }
502                  SDerrorDetail[0] = '\0';        /* sample direction & coef. */
503                  bsdf_jitter(vsmp, ndp, ndp->sr_vpsa[0]);
504 +                VCOPY(vinc, vsmp);              /* to compare after */
505                  ec = SDsampComponent(&bsv, vsmp, xrand, dcp);
506                  if (ec)
507                          objerror(ndp->mp, USER, transSDError(ec));
508                  if (bsv.cieY <= FTINY)          /* zero component? */
509                          break;
510 <                                                /* map vector to world */
510 >                if (hasthru) {                  /* check for view ray */
511 >                        double  dx = vinc[0] + vsmp[0];
512 >                        double  dy = vinc[1] + vsmp[1];
513 >                        if (dx*dx + dy*dy <= ndp->sr_vpsa[0]*ndp->sr_vpsa[0])
514 >                                continue;       /* exclude view sample */
515 >                }
516 >                                                /* map non-view sample->world */
517                  if (SDmapDir(sr.rdir, ndp->fromloc, vsmp) != SDEnone)
518                          break;
519                                                  /* spawn a specular ray */
520                  if (nstarget > 1)
521                          bsv.cieY /= (double)nstarget;
522                  cvt_sdcolor(sr.rcoef, &bsv);    /* use sample color */
523 <                if (usepat)                     /* apply pattern? */
523 >                if (xmit)                       /* apply pattern on transmit */
524                          multcolor(sr.rcoef, ndp->pr->pcol);
525                  if (rayorigin(&sr, SPECULAR, ndp->pr, sr.rcoef) < 0) {
526 <                        if (maxdepth > 0)
527 <                                break;
528 <                        continue;               /* Russian roulette victim */
526 >                        if (!n & (nstarget > 1)) {
527 >                                n = nstarget;   /* avoid infinitue loop */
528 >                                nstarget = nstarget*sr.rweight/minweight;
529 >                                if (n == nstarget) break;
530 >                                n = -1;         /* moved target */
531 >                        }
532 >                        continue;               /* try again */
533                  }
534 <                                                /* need to offset origin? */
483 <                if (ndp->thick != 0 && (ndp->pr->rod > 0) ^ (vsmp[2] > 0))
534 >                if (xmit && ndp->thick != 0)    /* need to offset origin? */
535                          VSUM(sr.rorg, sr.rorg, ndp->pr->ron, -ndp->thick);
536                  rayvalue(&sr);                  /* send & evaluate sample */
537                  multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
538                  addcolor(ndp->pr->rcol, sr.rcol);
539 +                ++nsent;
540          }
541          return(nsent);
542   }
# Line 493 | Line 545 | sample_sdcomp(BSDFDAT *ndp, SDComponent *dcp, int usep
545   static int
546   sample_sdf(BSDFDAT *ndp, int sflags)
547   {
548 +        int             hasthru = (sflags == SDsampSpT &&
549 +                                        !(ndp->pr->crtype & (SPECULAR|AMBIENT))
550 +                                        && bright(ndp->cthru) > FTINY);
551          int             n, ntotal = 0;
552 +        double          b = 0;
553          SDSpectralDF    *dfp;
554          COLORV          *unsc;
555  
556          if (sflags == SDsampSpT) {
557 <                unsc = ndp->tdiff;
557 >                unsc = ndp->tunsamp;
558                  if (ndp->pr->rod > 0)
559                          dfp = (ndp->sd->tf != NULL) ? ndp->sd->tf : ndp->sd->tb;
560                  else
561                          dfp = (ndp->sd->tb != NULL) ? ndp->sd->tb : ndp->sd->tf;
562          } else /* sflags == SDsampSpR */ {
563 <                unsc = ndp->rdiff;
563 >                unsc = ndp->runsamp;
564                  if (ndp->pr->rod > 0)
565                          dfp = ndp->sd->rf;
566                  else
567                          dfp = ndp->sd->rb;
568          }
569 +        setcolor(unsc,  0, 0, 0);
570          if (dfp == NULL)                        /* no specular component? */
571                  return(0);
572 <                                                /* below sampling threshold? */
573 <        if (dfp->maxHemi <= specthresh+FTINY) {
574 <                if (dfp->maxHemi > FTINY) {     /* XXX no color from BSDF */
575 <                        FVECT   vjit;
576 <                        double  d;
577 <                        COLOR   ctmp;
578 <                        bsdf_jitter(vjit, ndp, ndp->sr_vpsa[1]);
579 <                        d = SDdirectHemi(vjit, sflags, ndp->sd);
572 >
573 >        if (hasthru) {                          /* separate view sample? */
574 >                RAY     tr;
575 >                if (rayorigin(&tr, TRANS, ndp->pr, ndp->cthru) == 0) {
576 >                        VCOPY(tr.rdir, ndp->pr->rdir);
577 >                        rayvalue(&tr);
578 >                        multcolor(tr.rcol, tr.rcoef);
579 >                        addcolor(ndp->pr->rcol, tr.rcol);
580 >                        ndp->pr->rxt = ndp->pr->rot + raydistance(&tr);
581 >                        ++ntotal;
582 >                        b = bright(ndp->cthru);
583 >                } else
584 >                        hasthru = 0;
585 >        }
586 >        if (dfp->maxHemi - b <= FTINY) {        /* have specular to sample? */
587 >                b = 0;
588 >        } else {
589 >                FVECT   vjit;
590 >                bsdf_jitter(vjit, ndp, ndp->sr_vpsa[1]);
591 >                b = SDdirectHemi(vjit, sflags, ndp->sd) - b;
592 >                if (b < 0) b = 0;
593 >        }
594 >        if (b <= specthresh+FTINY) {            /* below sampling threshold? */
595 >                if (b > FTINY) {                /* XXX no color from BSDF */
596                          if (sflags == SDsampSpT) {
597 <                                copycolor(ctmp, ndp->pr->pcol);
598 <                                scalecolor(ctmp, d);
597 >                                copycolor(unsc, ndp->pr->pcol);
598 >                                scalecolor(unsc, b);
599                          } else                  /* no pattern on reflection */
600 <                                setcolor(ctmp, d, d, d);
528 <                        addcolor(unsc, ctmp);
600 >                                setcolor(unsc, b, b, b);
601                  }
602 <                return(0);
602 >                return(ntotal);
603          }
604 <                                                /* else need to sample */
605 <        dimlist[ndims++] = (int)(size_t)ndp->mp;
534 <        ndims++;
604 >        dimlist[ndims] = (int)(size_t)ndp->mp;  /* else sample specular */
605 >        ndims += 2;
606          for (n = dfp->ncomp; n--; ) {           /* loop over components */
607                  dimlist[ndims-1] = n + 9438;
608                  ntotal += sample_sdcomp(ndp, &dfp->comp[n], sflags==SDsampSpT);
# Line 544 | Line 615 | sample_sdf(BSDFDAT *ndp, int sflags)
615   int
616   m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
617   {
618 +        int     hasthick = (m->otype == MAT_BSDF);
619          int     hitfront;
620          COLOR   ctmp;
621          SDError ec;
# Line 551 | Line 623 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
623          MFUNC   *mf;
624          BSDFDAT nd;
625                                                  /* check arguments */
626 <        if ((m->oargs.nsargs < 6) | (m->oargs.nfargs > 9) |
626 >        if ((m->oargs.nsargs < hasthick+5) | (m->oargs.nfargs > 9) |
627                                  (m->oargs.nfargs % 3))
628                  objerror(m, USER, "bad # arguments");
629                                                  /* record surface struck */
630          hitfront = (r->rod > 0);
631                                                  /* load cal file */
632 <        mf = getfunc(m, 5, 0x1d, 1);
632 >        mf = hasthick   ? getfunc(m, 5, 0x1d, 1)
633 >                        : getfunc(m, 4, 0xe, 1) ;
634          setfunc(m, r);
635 <                                                /* get thickness */
636 <        nd.thick = evalue(mf->ep[0]);
637 <        if ((-FTINY <= nd.thick) & (nd.thick <= FTINY))
638 <                nd.thick = .0;
635 >        nd.thick = 0;                           /* set thickness */
636 >        if (hasthick) {
637 >                nd.thick = evalue(mf->ep[0]);
638 >                if ((-FTINY <= nd.thick) & (nd.thick <= FTINY))
639 >                        nd.thick = 0;
640 >        }
641                                                  /* check backface visibility */
642          if (!hitfront & !backvis) {
643                  raytrans(r);
# Line 575 | Line 650 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
650                  raytrans(r);                    /* hide our proxy */
651                  return(1);
652          }
653 +        if (hasthick && r->crtype & SHADOW)     /* early shadow check #1 */
654 +                return(1);
655          nd.mp = m;
656          nd.pr = r;
657                                                  /* get BSDF data */
658 <        nd.sd = loadBSDF(m->oargs.sarg[1]);
659 <                                                /* early shadow check */
660 <        if (r->crtype & SHADOW && (nd.sd->tf == NULL) & (nd.sd->tb == NULL))
658 >        nd.sd = loadBSDF(m->oargs.sarg[hasthick]);
659 >                                                /* early shadow check #2 */
660 >        if (r->crtype & SHADOW && (nd.sd->tf == NULL) & (nd.sd->tb == NULL)) {
661 >                SDfreeCache(nd.sd);
662                  return(1);
663 <                                                /* diffuse reflectance */
663 >        }
664 >                                                /* diffuse components */
665          if (hitfront) {
666                  cvt_sdcolor(nd.rdiff, &nd.sd->rLambFront);
667                  if (m->oargs.nfargs >= 3) {
# Line 591 | Line 670 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
670                                          m->oargs.farg[2]);
671                          addcolor(nd.rdiff, ctmp);
672                  }
673 +                cvt_sdcolor(nd.tdiff, &nd.sd->tLambFront);
674          } else {
675                  cvt_sdcolor(nd.rdiff, &nd.sd->rLambBack);
676                  if (m->oargs.nfargs >= 6) {
# Line 599 | Line 679 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
679                                          m->oargs.farg[5]);
680                          addcolor(nd.rdiff, ctmp);
681                  }
682 +                cvt_sdcolor(nd.tdiff, &nd.sd->tLambBack);
683          }
684 <                                                /* diffuse transmittance */
604 <        cvt_sdcolor(nd.tdiff, &nd.sd->tLamb);
605 <        if (m->oargs.nfargs >= 9) {
684 >        if (m->oargs.nfargs >= 9) {             /* add diffuse transmittance? */
685                  setcolor(ctmp, m->oargs.farg[6],
686                                  m->oargs.farg[7],
687                                  m->oargs.farg[8]);
# Line 614 | Line 693 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
693          multcolor(nd.rdiff, r->pcol);
694          multcolor(nd.tdiff, r->pcol);
695                                                  /* get up vector */
696 <        upvec[0] = evalue(mf->ep[1]);
697 <        upvec[1] = evalue(mf->ep[2]);
698 <        upvec[2] = evalue(mf->ep[3]);
696 >        upvec[0] = evalue(mf->ep[hasthick+0]);
697 >        upvec[1] = evalue(mf->ep[hasthick+1]);
698 >        upvec[2] = evalue(mf->ep[hasthick+2]);
699                                                  /* return to world coords */
700          if (mf->fxp != &unitxf) {
701                  multv3(upvec, upvec, mf->fxp->xfm);
# Line 637 | Line 716 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
716          }
717          if (ec) {
718                  objerror(m, WARNING, "Illegal orientation vector");
719 +                SDfreeCache(nd.sd);
720                  return(1);
721          }
722 <        compute_through(&nd);                   /* compute through component */
723 <        if (r->crtype & SHADOW) {
724 <                RAY     tr;                     /* attempt to pass shadow ray */
725 <                if (rayorigin(&tr, TRANS, r, nd.cthru) < 0)
726 <                        return(1);              /* blocked */
727 <                VCOPY(tr.rdir, r->rdir);
728 <                rayvalue(&tr);                  /* transmit with scaling */
729 <                multcolor(tr.rcol, tr.rcoef);
730 <                copycolor(r->rcol, tr.rcol);
731 <                return(1);                      /* we're done */
722 >        setcolor(nd.cthru, 0, 0, 0);            /* consider through component */
723 >        setcolor(nd.cthru_surr, 0, 0, 0);
724 >        if (m->otype == MAT_ABSDF) {
725 >                compute_through(&nd);
726 >                if (r->crtype & SHADOW) {
727 >                        RAY     tr;             /* attempt to pass shadow ray */
728 >                        SDfreeCache(nd.sd);
729 >                        if (rayorigin(&tr, TRANS, r, nd.cthru) < 0)
730 >                                return(1);      /* no through component */
731 >                        VCOPY(tr.rdir, r->rdir);
732 >                        rayvalue(&tr);          /* transmit with scaling */
733 >                        multcolor(tr.rcol, tr.rcoef);
734 >                        copycolor(r->rcol, tr.rcol);
735 >                        return(1);              /* we're done */
736 >                }
737          }
738          ec = SDinvXform(nd.fromloc, nd.toloc);
739          if (!ec)                                /* determine BSDF resolution */
# Line 669 | Line 754 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
754                                                  /* sample transmission */
755          sample_sdf(&nd, SDsampSpT);
756                                                  /* compute indirect diffuse */
757 <        if (bright(nd.rdiff) > FTINY) {         /* ambient from reflection */
757 >        copycolor(ctmp, nd.rdiff);
758 >        addcolor(ctmp, nd.runsamp);
759 >        if (bright(ctmp) > FTINY) {             /* ambient from reflection */
760                  if (!hitfront)
761                          flipsurface(r);
675 –                copycolor(ctmp, nd.rdiff);
762                  multambient(ctmp, r, nd.pnorm);
763                  addcolor(r->rcol, ctmp);
764                  if (!hitfront)
765                          flipsurface(r);
766          }
767 <        if (bright(nd.tdiff) > FTINY) {         /* ambient from other side */
767 >        copycolor(ctmp, nd.tdiff);
768 >        addcolor(ctmp, nd.tunsamp);
769 >        if (bright(ctmp) > FTINY) {             /* ambient from other side */
770                  FVECT  bnorm;
771                  if (hitfront)
772                          flipsurface(r);
773                  bnorm[0] = -nd.pnorm[0];
774                  bnorm[1] = -nd.pnorm[1];
775                  bnorm[2] = -nd.pnorm[2];
688 –                copycolor(ctmp, nd.tdiff);
776                  if (nd.thick != 0) {            /* proxy with offset? */
777                          VCOPY(vtmp, r->rop);
778                          VSUM(r->rop, vtmp, r->ron, nd.thick);

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines