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

Comparing ray/src/rt/m_bsdf.c (file contents):
Revision 2.21 by greg, Sat Jun 9 07:16:47 2012 UTC vs.
Revision 2.43 by greg, Fri Dec 1 02:45:14 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.
# Line 22 | Line 23 | static const char RCSid[] = "$Id$";
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 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
29 < *  heading in the opposite direction pass unimpeded through the BSDF
26 > *  (view) ray will pass right through our material, making the BSDF
27 > *  surface invisible and showing the proxied geometry instead. Thickness
28 > *  has the further effect of turning off reflection on the reverse side so
29 > *  rays heading in the opposite direction pass unimpeded through the BSDF
30   *  surface.  A paired surface may be placed on the opposide side of
31   *  the detail geometry, less than this thickness away, if a two-way
32   *  proxy is desired.  Note that the sign of the thickness is important.
# Line 35 | Line 35 | static const char RCSid[] = "$Id$";
35   *  hides geometry in front of the surface when rays hit from behind,
36   *  and applies only the transmission and backside reflectance properties.
37   *  Reflection is ignored on the hidden side, as those rays pass through.
38 + *      When thickness is set to zero, shadow rays will be blocked unless
39 + *  a BTDF has a strong "through" component in the source direction.
40 + *  A separate test prevents over-counting by dropping samples that are
41 + *  too close to this "through" direction.  BSDFs with such a through direction
42 + *  will also have a view component, meaning they are somewhat see-through.
43   *      The "up" vector for the BSDF is given by three variables, defined
44   *  (along with the thickness) by the named function file, or '.' if none.
45   *  Together with the surface normal, this defines the local coordinate
# Line 42 | Line 47 | static const char RCSid[] = "$Id$";
47   *      We do not reorient the surface, so if the BSDF has no back-side
48   *  reflectance and none is given in the real arguments, a BSDF surface
49   *  with zero thickness will appear black when viewed from behind
50 < *  unless backface visibility is off.
50 > *  unless backface visibility is on, when it becomes invisible.
51   *      The diffuse arguments are added to components in the BSDF file,
52   *  not multiplied.  However, patterns affect this material as a multiplier
53   *  on everything except non-diffuse reflection.
# Line 58 | Line 63 | static const char RCSid[] = "$Id$";
63   /*
64   * Note that our reverse ray-tracing process means that the positions
65   * of incoming and outgoing vectors may be reversed in our calls
66 < * to the BSDF library.  This is fine, since the bidirectional nature
66 > * to the BSDF library.  This is usually fine, since the bidirectional nature
67   * of the BSDF (that's what the 'B' stands for) means it all works out.
68   */
69  
# Line 71 | Line 76 | typedef struct {
76          RREAL   toloc[3][3];    /* world to local BSDF coords */
77          RREAL   fromloc[3][3];  /* local BSDF coords to world */
78          double  thick;          /* surface thickness */
79 +        COLOR   cthru;          /* "through" component multiplier */
80          SDData  *sd;            /* loaded BSDF data */
81 +        COLOR   rdiff;          /* diffuse reflection */
82          COLOR   runsamp;        /* BSDF hemispherical reflection */
83 <        COLOR   rdiff;          /* added diffuse reflection */
83 >        COLOR   tdiff;          /* diffuse transmission */
84          COLOR   tunsamp;        /* BSDF hemispherical transmission */
78 –        COLOR   tdiff;          /* added diffuse transmission */
85   }  BSDFDAT;             /* BSDF material data */
86  
87   #define cvt_sdcolor(cv, svp)    ccy2rgb(&(svp)->spec, (svp)->cieY, cv)
88  
89 + /* Compute "through" component color */
90 + static void
91 + compute_through(BSDFDAT *ndp)
92 + {
93 + #define NDIR2CHECK      13
94 +        static const float      dir2check[NDIR2CHECK][2] = {
95 +                                        {0, 0},
96 +                                        {-0.8, 0},
97 +                                        {0, 0.8},
98 +                                        {0, -0.8},
99 +                                        {0.8, 0},
100 +                                        {-0.8, 0.8},
101 +                                        {-0.8, -0.8},
102 +                                        {0.8, 0.8},
103 +                                        {0.8, -0.8},
104 +                                        {-1.6, 0},
105 +                                        {0, 1.6},
106 +                                        {0, -1.6},
107 +                                        {1.6, 0},
108 +                                };
109 +        const double    peak_over = 2.0;
110 +        SDSpectralDF    *dfp;
111 +        FVECT           pdir;
112 +        double          tomega, srchrad;
113 +        COLOR           vpeak, vsum;
114 +        int             i;
115 +        SDError         ec;
116 +
117 +        setcolor(ndp->cthru, 0, 0, 0);          /* starting assumption */
118 +
119 +        if (ndp->pr->rod > 0)
120 +                dfp = (ndp->sd->tf != NULL) ? ndp->sd->tf : ndp->sd->tb;
121 +        else
122 +                dfp = (ndp->sd->tb != NULL) ? ndp->sd->tb : ndp->sd->tf;
123 +
124 +        if (dfp == NULL)
125 +                return;                         /* no specular transmission */
126 +        if (bright(ndp->pr->pcol) <= FTINY)
127 +                return;                         /* pattern is black, here */
128 +        srchrad = sqrt(dfp->minProjSA);         /* else search for peak */
129 +        setcolor(vpeak, 0, 0, 0);
130 +        setcolor(vsum, 0, 0, 0);
131 +        pdir[2] = 0.0;
132 +        for (i = 0; i < NDIR2CHECK; i++) {
133 +                FVECT   tdir;
134 +                SDValue sv;
135 +                COLOR   vcol;
136 +                tdir[0] = -ndp->vray[0] + dir2check[i][0]*srchrad;
137 +                tdir[1] = -ndp->vray[1] + dir2check[i][1]*srchrad;
138 +                tdir[2] = -ndp->vray[2];
139 +                normalize(tdir);
140 +                ec = SDevalBSDF(&sv, tdir, ndp->vray, ndp->sd);
141 +                if (ec)
142 +                        goto baderror;
143 +                cvt_sdcolor(vcol, &sv);
144 +                addcolor(vsum, vcol);
145 +                if (bright(vcol) > bright(vpeak)) {
146 +                        copycolor(vpeak, vcol);
147 +                        VCOPY(pdir, tdir);
148 +                }
149 +        }
150 +        if (pdir[2] == 0.0)
151 +                return;                         /* zero neighborhood */
152 +        ec = SDsizeBSDF(&tomega, pdir, ndp->vray, SDqueryMin, ndp->sd);
153 +        if (ec)
154 +                goto baderror;
155 +        if (tomega > 1.5*dfp->minProjSA)
156 +                return;                         /* not really a peak? */
157 +        tomega /= fabs(pdir[2]);                /* remove cosine factor */
158 +        if ((bright(vpeak) - ndp->sd->tLamb.cieY*(1./PI))*tomega <= .001)
159 +                return;                         /* < 0.1% transmission */
160 +        for (i = 3; i--; )                      /* remove peak from average */
161 +                colval(vsum,i) -= colval(vpeak,i);
162 +        if (peak_over*bright(vsum) >= (NDIR2CHECK-1)*bright(vpeak))
163 +                return;                         /* not peaky enough */
164 +        copycolor(ndp->cthru, vpeak);           /* else use it */
165 +        scalecolor(ndp->cthru, tomega);
166 +        multcolor(ndp->cthru, ndp->pr->pcol);   /* modify by pattern */
167 +        return;
168 + baderror:
169 +        objerror(ndp->mp, USER, transSDError(ec));
170 + #undef NDIR2CHECK
171 + }
172 +
173   /* Jitter ray sample according to projected solid angle and specjitter */
174   static void
175   bsdf_jitter(FVECT vres, BSDFDAT *ndp, double sr_psa)
# Line 94 | Line 184 | bsdf_jitter(FVECT vres, BSDFDAT *ndp, double sr_psa)
184          normalize(vres);
185   }
186  
187 < /* Evaluate BSDF for direct component, returning true if OK to proceed */
187 > /* Get BSDF specular for direct component, returning true if OK to proceed */
188   static int
189 < direct_bsdf_OK(COLOR cval, FVECT ldir, double omega, BSDFDAT *ndp)
189 > direct_specular_OK(COLOR cval, FVECT ldir, double omega, BSDFDAT *ndp)
190   {
191 <        int     nsamp, ok = 0;
191 >        int     nsamp;
192 >        double  wtot = 0;
193          FVECT   vsrc, vsmp, vjit;
194 <        double  tomega;
194 >        double  tomega, tomega2;
195          double  sf, tsr, sd[2];
196 <        COLOR   csmp;
196 >        COLOR   csmp, cdiff;
197 >        double  diffY;
198          SDValue sv;
199          SDError ec;
200          int     i;
201 +                                        /* in case we fail */
202 +        setcolor(cval,  0, 0, 0);
203                                          /* transform source direction */
204          if (SDmapDir(vsrc, ndp->toloc, ldir) != SDEnone)
205                  return(0);
206 <                                        /* assign number of samples */
206 >                                        /* will discount diffuse portion */
207 >        switch ((vsrc[2] > 0)<<1 | (ndp->vray[2] > 0)) {
208 >        case 3:
209 >                if (ndp->sd->rf == NULL)
210 >                        return(0);      /* all diffuse */
211 >                sv = ndp->sd->rLambFront;
212 >                break;
213 >        case 0:
214 >                if (ndp->sd->rb == NULL)
215 >                        return(0);      /* all diffuse */
216 >                sv = ndp->sd->rLambBack;
217 >                break;
218 >        default:
219 >                if ((ndp->sd->tf == NULL) & (ndp->sd->tb == NULL))
220 >                        return(0);      /* all diffuse */
221 >                sv = ndp->sd->tLamb;
222 >                break;
223 >        }
224 >        if (sv.cieY > FTINY) {
225 >                diffY = sv.cieY *= 1./PI;
226 >                cvt_sdcolor(cdiff, &sv);
227 >        } else {
228 >                diffY = 0;
229 >                setcolor(cdiff,  0, 0, 0);
230 >        }
231 >                                        /* need projected solid angles */
232 >        omega *= fabs(vsrc[2]);
233          ec = SDsizeBSDF(&tomega, ndp->vray, vsrc, SDqueryMin, ndp->sd);
234          if (ec)
235                  goto baderror;
236                                          /* check indirect over-counting */
237 <        if (ndp->thick != 0 && ndp->pr->crtype & (SPECULAR|AMBIENT)
118 <                                && vsrc[2] > 0 ^ ndp->vray[2] > 0) {
237 >        if ((vsrc[2] > 0) ^ (ndp->vray[2] > 0) && bright(ndp->cthru) > FTINY) {
238                  double  dx = vsrc[0] + ndp->vray[0];
239                  double  dy = vsrc[1] + ndp->vray[1];
240 <                if (dx*dx + dy*dy <= omega+tomega)
240 >                if (dx*dx + dy*dy <= (4./PI)*(omega + tomega +
241 >                                                2.*sqrt(omega*tomega)))
242                          return(0);
243          }
244 +                                        /* assign number of samples */
245          sf = specjitter * ndp->pr->rweight;
246 <        if (25.*tomega <= omega)
246 >        if (tomega <= 0)
247 >                nsamp = 1;
248 >        else if (25.*tomega <= omega)
249                  nsamp = 100.*sf + .5;
250          else
251                  nsamp = 4.*sf*omega/tomega + .5;
252          nsamp += !nsamp;
253 <        setcolor(cval, .0, .0, .0);     /* sample our source area */
131 <        sf = sqrt(omega);
253 >        sf = sqrt(omega);               /* sample our source area */
254          tsr = sqrt(tomega);
255          for (i = nsamp; i--; ) {
256                  VCOPY(vsmp, vsrc);      /* jitter query directions */
# Line 136 | Line 258 | direct_bsdf_OK(COLOR cval, FVECT ldir, double omega, B
258                          multisamp(sd, 2, (i + frandom())/(double)nsamp);
259                          vsmp[0] += (sd[0] - .5)*sf;
260                          vsmp[1] += (sd[1] - .5)*sf;
261 <                        if (normalize(vsmp) == 0) {
140 <                                --nsamp;
141 <                                continue;
142 <                        }
261 >                        normalize(vsmp);
262                  }
263                  bsdf_jitter(vjit, ndp, tsr);
264                                          /* compute BSDF */
265                  ec = SDevalBSDF(&sv, vjit, vsmp, ndp->sd);
266                  if (ec)
267                          goto baderror;
268 <                if (sv.cieY <= FTINY)   /* worth using? */
269 <                        continue;
268 >                if (sv.cieY - diffY <= FTINY)
269 >                        continue;       /* no specular part */
270 >                                        /* check for variable resolution */
271 >                ec = SDsizeBSDF(&tomega2, vjit, vsmp, SDqueryMin, ndp->sd);
272 >                if (ec)
273 >                        goto baderror;
274 >                if (tomega2 < .12*tomega)
275 >                        continue;       /* not safe to include */
276                  cvt_sdcolor(csmp, &sv);
277 <                addcolor(cval, csmp);   /* average it in */
278 <                ++ok;
277 >                                        /* weight average by Y */
278 >                scalecolor(csmp, sv.cieY);
279 >                addcolor(cval, csmp);
280 >                wtot += sv.cieY;
281          }
282 <        sf = 1./(double)nsamp;
282 >        if (wtot <= FTINY)              /* no valid specular samples? */
283 >                return(0);
284 >
285 >        sf = 1./wtot;                   /* weighted average BSDF */
286          scalecolor(cval, sf);
287 <        return(ok);
287 >                                        /* subtract diffuse contribution */
288 >        for (i = 3*(diffY > FTINY); i--; )
289 >                if ((colval(cval,i) -= colval(cdiff,i)) < 0)
290 >                        colval(cval,i) = 0;
291 >        return(1);
292   baderror:
293          objerror(ndp->mp, USER, transSDError(ec));
294          return(0);                      /* gratis return */
# Line 174 | Line 308 | dir_bsdf(
308          double          dtmp;
309          COLOR           ctmp;
310  
311 <        setcolor(cval, .0, .0, .0);
311 >        setcolor(cval,  0, 0, 0);
312  
313          ldot = DOT(np->pnorm, ldir);
314          if ((-FTINY <= ldot) & (ldot <= FTINY))
# Line 182 | Line 316 | dir_bsdf(
316  
317          if (ldot > 0 && bright(np->rdiff) > FTINY) {
318                  /*
319 <                 *  Compute added diffuse reflected component.
319 >                 *  Compute diffuse reflected component
320                   */
321                  copycolor(ctmp, np->rdiff);
322                  dtmp = ldot * omega * (1./PI);
# Line 191 | Line 325 | dir_bsdf(
325          }
326          if (ldot < 0 && bright(np->tdiff) > FTINY) {
327                  /*
328 <                 *  Compute added diffuse transmission.
328 >                 *  Compute diffuse transmission
329                   */
330                  copycolor(ctmp, np->tdiff);
331                  dtmp = -ldot * omega * (1.0/PI);
332                  scalecolor(ctmp, dtmp);
333                  addcolor(cval, ctmp);
334          }
335 +        if (ambRayInPmap(np->pr))
336 +                return;         /* specular already in photon map */
337          /*
338 <         *  Compute scattering coefficient using BSDF.
338 >         *  Compute specular scattering coefficient using BSDF
339           */
340 <        if (!direct_bsdf_OK(ctmp, ldir, omega, np))
340 >        if (!direct_specular_OK(ctmp, ldir, omega, np))
341                  return;
342 <        if (ldot > 0) {         /* pattern only diffuse reflection */
207 <                COLOR   ctmp1, ctmp2;
208 <                dtmp = (np->pr->rod > 0) ? np->sd->rLambFront.cieY
209 <                                        : np->sd->rLambBack.cieY;
210 <                                        /* diffuse fraction */
211 <                dtmp /= PI * bright(ctmp);
212 <                copycolor(ctmp2, np->pr->pcol);
213 <                scalecolor(ctmp2, dtmp);
214 <                setcolor(ctmp1, 1.-dtmp, 1.-dtmp, 1.-dtmp);
215 <                addcolor(ctmp1, ctmp2);
216 <                multcolor(ctmp, ctmp1); /* apply derated pattern */
217 <                dtmp = ldot * omega;
218 <        } else {                        /* full pattern on transmission */
342 >        if (ldot < 0) {         /* pattern for specular transmission */
343                  multcolor(ctmp, np->pr->pcol);
344                  dtmp = -ldot * omega;
345 <        }
345 >        } else
346 >                dtmp = ldot * omega;
347          scalecolor(ctmp, dtmp);
348          addcolor(cval, ctmp);
349   }
# Line 237 | Line 362 | dir_brdf(
362          double          dtmp;
363          COLOR           ctmp, ctmp1, ctmp2;
364  
365 <        setcolor(cval, .0, .0, .0);
365 >        setcolor(cval,  0, 0, 0);
366  
367          ldot = DOT(np->pnorm, ldir);
368          
# Line 246 | Line 371 | dir_brdf(
371  
372          if (bright(np->rdiff) > FTINY) {
373                  /*
374 <                 *  Compute added diffuse reflected component.
374 >                 *  Compute diffuse reflected component
375                   */
376                  copycolor(ctmp, np->rdiff);
377                  dtmp = ldot * omega * (1./PI);
378                  scalecolor(ctmp, dtmp);
379                  addcolor(cval, ctmp);
380          }
381 +        if (ambRayInPmap(np->pr))
382 +                return;         /* specular already in photon map */
383          /*
384 <         *  Compute reflection coefficient using BSDF.
384 >         *  Compute specular reflection coefficient using BSDF
385           */
386 <        if (!direct_bsdf_OK(ctmp, ldir, omega, np))
386 >        if (!direct_specular_OK(ctmp, ldir, omega, np))
387                  return;
261 –                                        /* pattern only diffuse reflection */
262 –        dtmp = (np->pr->rod > 0) ? np->sd->rLambFront.cieY
263 –                                : np->sd->rLambBack.cieY;
264 –        dtmp /= PI * bright(ctmp);      /* diffuse fraction */
265 –        copycolor(ctmp2, np->pr->pcol);
266 –        scalecolor(ctmp2, dtmp);
267 –        setcolor(ctmp1, 1.-dtmp, 1.-dtmp, 1.-dtmp);
268 –        addcolor(ctmp1, ctmp2);
269 –        multcolor(ctmp, ctmp1);         /* apply derated pattern */
388          dtmp = ldot * omega;
389          scalecolor(ctmp, dtmp);
390          addcolor(cval, ctmp);
# Line 286 | Line 404 | dir_btdf(
404          double          dtmp;
405          COLOR           ctmp;
406  
407 <        setcolor(cval, .0, .0, .0);
407 >        setcolor(cval,  0, 0, 0);
408  
409          ldot = DOT(np->pnorm, ldir);
410  
# Line 295 | Line 413 | dir_btdf(
413  
414          if (bright(np->tdiff) > FTINY) {
415                  /*
416 <                 *  Compute added diffuse transmission.
416 >                 *  Compute diffuse transmission
417                   */
418                  copycolor(ctmp, np->tdiff);
419                  dtmp = -ldot * omega * (1.0/PI);
420                  scalecolor(ctmp, dtmp);
421                  addcolor(cval, ctmp);
422          }
423 +        if (ambRayInPmap(np->pr))
424 +                return;         /* specular already in photon map */
425          /*
426 <         *  Compute scattering coefficient using BSDF.
426 >         *  Compute specular scattering coefficient using BSDF
427           */
428 <        if (!direct_bsdf_OK(ctmp, ldir, omega, np))
428 >        if (!direct_specular_OK(ctmp, ldir, omega, np))
429                  return;
430                                          /* full pattern on transmission */
431          multcolor(ctmp, np->pr->pcol);
# Line 316 | Line 436 | dir_btdf(
436  
437   /* Sample separate BSDF component */
438   static int
439 < sample_sdcomp(BSDFDAT *ndp, SDComponent *dcp, int usepat)
439 > sample_sdcomp(BSDFDAT *ndp, SDComponent *dcp, int xmit)
440   {
441 <        int     nstarget = 1;
442 <        int     nsent;
443 <        SDError ec;
444 <        SDValue bsv;
445 <        double  xrand;
446 <        FVECT   vsmp;
447 <        RAY     sr;
441 >        const int       hasthru = (xmit &&
442 >                                !(ndp->pr->crtype & (SPECULAR|AMBIENT)) &&
443 >                                bright(ndp->cthru) > FTINY);
444 >        int             nstarget = 1;
445 >        int             nsent = 0;
446 >        int             n;
447 >        SDError         ec;
448 >        SDValue         bsv;
449 >        double          xrand;
450 >        FVECT           vsmp, vinc;
451 >        RAY             sr;
452                                                  /* multiple samples? */
453          if (specjitter > 1.5) {
454                  nstarget = specjitter*ndp->pr->rweight + .5;
455                  nstarget += !nstarget;
456          }
457                                                  /* run through our samples */
458 <        for (nsent = 0; nsent < nstarget; nsent++) {
458 >        for (n = 0; n < nstarget; n++) {
459                  if (nstarget == 1) {            /* stratify random variable */
460                          xrand = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
461                          if (specjitter < 1.)
462                                  xrand = .5 + specjitter*(xrand-.5);
463                  } else {
464 <                        xrand = (nsent + frandom())/(double)nstarget;
464 >                        xrand = (n + frandom())/(double)nstarget;
465                  }
466                  SDerrorDetail[0] = '\0';        /* sample direction & coef. */
467                  bsdf_jitter(vsmp, ndp, ndp->sr_vpsa[0]);
468 +                VCOPY(vinc, vsmp);              /* to compare after */
469                  ec = SDsampComponent(&bsv, vsmp, xrand, dcp);
470                  if (ec)
471                          objerror(ndp->mp, USER, transSDError(ec));
472                  if (bsv.cieY <= FTINY)          /* zero component? */
473                          break;
474 <                                                /* map vector to world */
474 >                if (hasthru) {                  /* check for view ray */
475 >                        double  dx = vinc[0] + vsmp[0];
476 >                        double  dy = vinc[1] + vsmp[1];
477 >                        if (dx*dx + dy*dy <= ndp->sr_vpsa[0]*ndp->sr_vpsa[0])
478 >                                continue;       /* exclude view sample */
479 >                }
480 >                                                /* map non-view sample->world */
481                  if (SDmapDir(sr.rdir, ndp->fromloc, vsmp) != SDEnone)
482                          break;
483                                                  /* spawn a specular ray */
484                  if (nstarget > 1)
485                          bsv.cieY /= (double)nstarget;
486                  cvt_sdcolor(sr.rcoef, &bsv);    /* use sample color */
487 <                if (usepat)                     /* apply pattern? */
487 >                if (xmit)                       /* apply pattern on transmit */
488                          multcolor(sr.rcoef, ndp->pr->pcol);
489                  if (rayorigin(&sr, SPECULAR, ndp->pr, sr.rcoef) < 0) {
490                          if (maxdepth > 0)
491                                  break;
492                          continue;               /* Russian roulette victim */
493                  }
494 <                                                /* need to offset origin? */
364 <                if (ndp->thick != 0 && ndp->pr->rod > 0 ^ vsmp[2] > 0)
494 >                if (xmit && ndp->thick != 0)    /* need to offset origin? */
495                          VSUM(sr.rorg, sr.rorg, ndp->pr->ron, -ndp->thick);
496                  rayvalue(&sr);                  /* send & evaluate sample */
497                  multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
498                  addcolor(ndp->pr->rcol, sr.rcol);
499 +                ++nsent;
500          }
501          return(nsent);
502   }
# Line 374 | Line 505 | sample_sdcomp(BSDFDAT *ndp, SDComponent *dcp, int usep
505   static int
506   sample_sdf(BSDFDAT *ndp, int sflags)
507   {
508 +        int             hasthru = (sflags == SDsampSpT
509 +                                    && !(ndp->pr->crtype & (SPECULAR|AMBIENT))
510 +                                    && bright(ndp->cthru) > FTINY);
511          int             n, ntotal = 0;
512 +        double          b = 0;
513          SDSpectralDF    *dfp;
514          COLORV          *unsc;
515  
516          if (sflags == SDsampSpT) {
517                  unsc = ndp->tunsamp;
518 <                dfp = ndp->sd->tf;
519 <                cvt_sdcolor(unsc, &ndp->sd->tLamb);
518 >                if (ndp->pr->rod > 0)
519 >                        dfp = (ndp->sd->tf != NULL) ? ndp->sd->tf : ndp->sd->tb;
520 >                else
521 >                        dfp = (ndp->sd->tb != NULL) ? ndp->sd->tb : ndp->sd->tf;
522          } else /* sflags == SDsampSpR */ {
523                  unsc = ndp->runsamp;
524 <                if (ndp->pr->rod > 0) {
524 >                if (ndp->pr->rod > 0)
525                          dfp = ndp->sd->rf;
526 <                        cvt_sdcolor(unsc, &ndp->sd->rLambFront);
390 <                } else {
526 >                else
527                          dfp = ndp->sd->rb;
392 –                        cvt_sdcolor(unsc, &ndp->sd->rLambBack);
393 –                }
528          }
529 <        multcolor(unsc, ndp->pr->pcol);
529 >        setcolor(unsc,  0, 0, 0);
530          if (dfp == NULL)                        /* no specular component? */
531                  return(0);
532 <                                                /* below sampling threshold? */
533 <        if (dfp->maxHemi <= specthresh+FTINY) {
534 <                if (dfp->maxHemi > FTINY) {     /* XXX no color from BSDF */
535 <                        FVECT   vjit;
536 <                        double  d;
537 <                        COLOR   ctmp;
538 <                        bsdf_jitter(vjit, ndp, ndp->sr_vpsa[1]);
539 <                        d = SDdirectHemi(vjit, sflags, ndp->sd);
532 >
533 >        if (hasthru) {                          /* separate view sample? */
534 >                RAY     tr;
535 >                if (rayorigin(&tr, TRANS, ndp->pr, ndp->cthru) == 0) {
536 >                        VCOPY(tr.rdir, ndp->pr->rdir);
537 >                        rayvalue(&tr);
538 >                        multcolor(tr.rcol, tr.rcoef);
539 >                        addcolor(ndp->pr->rcol, tr.rcol);
540 >                        ++ntotal;
541 >                        b = bright(ndp->cthru);
542 >                } else
543 >                        hasthru = 0;
544 >        }
545 >        if (dfp->maxHemi - b <= FTINY) {        /* have specular to sample? */
546 >                b = 0;
547 >        } else {
548 >                FVECT   vjit;
549 >                bsdf_jitter(vjit, ndp, ndp->sr_vpsa[1]);
550 >                b = SDdirectHemi(vjit, sflags, ndp->sd) - b;
551 >                if (b < 0) b = 0;
552 >        }
553 >        if (b <= specthresh+FTINY) {            /* below sampling threshold? */
554 >                if (b > FTINY) {                /* XXX no color from BSDF */
555                          if (sflags == SDsampSpT) {
556 <                                copycolor(ctmp, ndp->pr->pcol);
557 <                                scalecolor(ctmp, d);
556 >                                copycolor(unsc, ndp->pr->pcol);
557 >                                scalecolor(unsc, b);
558                          } else                  /* no pattern on reflection */
559 <                                setcolor(ctmp, d, d, d);
411 <                        addcolor(unsc, ctmp);
559 >                                setcolor(unsc, b, b, b);
560                  }
561 <                return(0);
561 >                return(ntotal);
562          }
563 <                                                /* else need to sample */
564 <        dimlist[ndims++] = (int)(size_t)ndp->mp;
417 <        ndims++;
563 >        dimlist[ndims] = (int)(size_t)ndp->mp;  /* else sample specular */
564 >        ndims += 2;
565          for (n = dfp->ncomp; n--; ) {           /* loop over components */
566                  dimlist[ndims-1] = n + 9438;
567                  ntotal += sample_sdcomp(ndp, &dfp->comp[n], sflags==SDsampSpT);
# Line 441 | Line 588 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
588          hitfront = (r->rod > 0);
589                                                  /* load cal file */
590          mf = getfunc(m, 5, 0x1d, 1);
591 +        setfunc(m, r);
592                                                  /* get thickness */
593          nd.thick = evalue(mf->ep[0]);
594          if ((-FTINY <= nd.thick) & (nd.thick <= FTINY))
595 <                nd.thick = .0;
596 <                                                /* check shadow */
597 <        if (r->crtype & SHADOW) {
598 <                if (nd.thick != 0)
599 <                        raytrans(r);            /* pass-through */
452 <                return(1);                      /* or shadow */
595 >                nd.thick = 0;
596 >                                                /* check backface visibility */
597 >        if (!hitfront & !backvis) {
598 >                raytrans(r);
599 >                return(1);
600          }
601                                                  /* check other rays to pass */
602 <        if (nd.thick != 0 && (!(r->crtype & (SPECULAR|AMBIENT)) ||
603 <                                nd.thick > 0 ^ hitfront)) {
602 >        if (nd.thick != 0 && (r->crtype & SHADOW ||
603 >                                !(r->crtype & (SPECULAR|AMBIENT)) ||
604 >                                (nd.thick > 0) ^ hitfront)) {
605                  raytrans(r);                    /* hide our proxy */
606                  return(1);
607          }
608 +        nd.mp = m;
609 +        nd.pr = r;
610                                                  /* get BSDF data */
611          nd.sd = loadBSDF(m->oargs.sarg[1]);
612 +                                                /* early shadow check */
613 +        if (r->crtype & SHADOW && (nd.sd->tf == NULL) & (nd.sd->tb == NULL))
614 +                return(1);
615                                                  /* diffuse reflectance */
616          if (hitfront) {
617 <                if (m->oargs.nfargs < 3)
618 <                        setcolor(nd.rdiff, .0, .0, .0);
619 <                else
467 <                        setcolor(nd.rdiff, m->oargs.farg[0],
617 >                cvt_sdcolor(nd.rdiff, &nd.sd->rLambFront);
618 >                if (m->oargs.nfargs >= 3) {
619 >                        setcolor(ctmp, m->oargs.farg[0],
620                                          m->oargs.farg[1],
621                                          m->oargs.farg[2]);
622 +                        addcolor(nd.rdiff, ctmp);
623 +                }
624          } else {
625 <                if (m->oargs.nfargs < 6) {      /* check invisible backside */
626 <                        if (!backvis && (nd.sd->rb == NULL) &
627 <                                                (nd.sd->tf == NULL)) {
474 <                                SDfreeCache(nd.sd);
475 <                                raytrans(r);
476 <                                return(1);
477 <                        }
478 <                        setcolor(nd.rdiff, .0, .0, .0);
479 <                } else
480 <                        setcolor(nd.rdiff, m->oargs.farg[3],
625 >                cvt_sdcolor(nd.rdiff, &nd.sd->rLambBack);
626 >                if (m->oargs.nfargs >= 6) {
627 >                        setcolor(ctmp, m->oargs.farg[3],
628                                          m->oargs.farg[4],
629                                          m->oargs.farg[5]);
630 +                        addcolor(nd.rdiff, ctmp);
631 +                }
632          }
633                                                  /* diffuse transmittance */
634 <        if (m->oargs.nfargs < 9)
635 <                setcolor(nd.tdiff, .0, .0, .0);
636 <        else
488 <                setcolor(nd.tdiff, m->oargs.farg[6],
634 >        cvt_sdcolor(nd.tdiff, &nd.sd->tLamb);
635 >        if (m->oargs.nfargs >= 9) {
636 >                setcolor(ctmp, m->oargs.farg[6],
637                                  m->oargs.farg[7],
638                                  m->oargs.farg[8]);
639 <        nd.mp = m;
640 <        nd.pr = r;
639 >                addcolor(nd.tdiff, ctmp);
640 >        }
641                                                  /* get modifiers */
642          raytexture(r, m->omod);
643                                                  /* modify diffuse values */
# Line 504 | Line 652 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
652                  multv3(upvec, upvec, mf->fxp->xfm);
653                  nd.thick *= mf->fxp->sca;
654          }
655 +        if (r->rox != NULL) {
656 +                multv3(upvec, upvec, r->rox->f.xfm);
657 +                nd.thick *= r->rox->f.sca;
658 +        }
659          raynormal(nd.pnorm, r);
660                                                  /* compute local BSDF xform */
661          ec = SDcompXform(nd.toloc, nd.pnorm, upvec);
# Line 513 | Line 665 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
665                  nd.vray[2] = -r->rdir[2];
666                  ec = SDmapDir(nd.vray, nd.toloc, nd.vray);
667          }
516 –        if (!ec)
517 –                ec = SDinvXform(nd.fromloc, nd.toloc);
668          if (ec) {
669                  objerror(m, WARNING, "Illegal orientation vector");
670                  return(1);
671          }
672 <                                                /* determine BSDF resolution */
673 <        ec = SDsizeBSDF(nd.sr_vpsa, nd.vray, NULL, SDqueryMin+SDqueryMax, nd.sd);
672 >        compute_through(&nd);                   /* compute through component */
673 >        if (r->crtype & SHADOW) {
674 >                RAY     tr;                     /* attempt to pass shadow ray */
675 >                if (rayorigin(&tr, TRANS, r, nd.cthru) < 0)
676 >                        return(1);              /* blocked */
677 >                VCOPY(tr.rdir, r->rdir);
678 >                rayvalue(&tr);                  /* transmit with scaling */
679 >                multcolor(tr.rcol, tr.rcoef);
680 >                copycolor(r->rcol, tr.rcol);
681 >                return(1);                      /* we're done */
682 >        }
683 >        ec = SDinvXform(nd.fromloc, nd.toloc);
684 >        if (!ec)                                /* determine BSDF resolution */
685 >                ec = SDsizeBSDF(nd.sr_vpsa, nd.vray, NULL,
686 >                                        SDqueryMin+SDqueryMax, nd.sd);
687          if (ec)
688                  objerror(m, USER, transSDError(ec));
689  
# Line 567 | Line 730 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
730                          flipsurface(r);
731          }
732                                                  /* add direct component */
733 <        if ((bright(nd.tdiff) <= FTINY) & (nd.sd->tf == NULL)) {
733 >        if ((bright(nd.tdiff) <= FTINY) & (nd.sd->tf == NULL) &
734 >                                        (nd.sd->tb == NULL)) {
735                  direct(r, dir_brdf, &nd);       /* reflection only */
736          } else if (nd.thick == 0) {
737                  direct(r, dir_bsdf, &nd);       /* thin surface scattering */

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