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

Comparing ray/src/rt/m_bsdf.c (file contents):
Revision 2.64 by greg, Wed Aug 25 16:12:21 2021 UTC vs.
Revision 2.70 by greg, Wed Mar 9 00:27:25 2022 UTC

# Line 17 | Line 17 | static const char RCSid[] = "$Id$";
17   #include  "pmapmat.h"
18  
19   /*
20 <  *     Arguments to this material include optional diffuse colors.
20 > *      Arguments to this material include optional diffuse colors.
21   *  String arguments include the BSDF and function files.
22   *      For the MAT_BSDF type, a non-zero thickness causes the useful behavior
23   *  of translating transmitted rays this distance beneath the surface
# Line 130 | Line 130 | compute_through(BSDFDAT *ndp)
130                                          {1.8, -1.8}, {-2.4, 0}, {0, 2.4},
131                                          {0, -2.4}, {2.4, 0},
132                                  };
133 – #define neighbors(i,j)  \
134 –        ((dir2check[i][0]-dir2check[j][0])*(dir2check[i][0]-dir2check[j][0]) + \
135 –        (dir2check[i][1]-dir2check[j][1])*(dir2check[i][1]-dir2check[j][1]) <= 0.73)
136 –        const double    peak_over = 1.5;
133          PEAKSAMP        psamp[NDIR2CHECK];
134          SDSpectralDF    *dfp;
135          FVECT           pdir;
136          double          tomega, srchrad;
137          double          tomsum, tomsurr;
138 <        COLOR           vpeak, vsurr;
138 >        COLOR           vpeak, vsurr, btdiff;
139          double          vypeak;
140 <        int             i, j, ns;
140 >        int             i, ns;
141          SDError         ec;
142  
143          if (ndp->pr->rod > 0)
# Line 160 | Line 156 | compute_through(BSDFDAT *ndp)
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, psamp[i].tdir, ndp->vray, ndp->sd);
159 >                ec = SDevalBSDF(&sv, ndp->vray, psamp[i].tdir, ndp->sd);
160                  if (ec)
161                          goto baderror;
162                  cvt_sdcolor(psamp[i].vcol, &sv);
# Line 168 | Line 164 | compute_through(BSDFDAT *ndp)
164          }
165          qsort(psamp, NDIR2CHECK, sizeof(PEAKSAMP), cmp_psamp);
166          if (psamp[0].vy <= FTINY)
167 <                return;                         /* zero area */
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 <                for (j = i; j--; )              /* check for duplicate sample */
174 <                        if (psamp[j].vy == psamp[i].vy && neighbors(i,j))
179 <                                break;
180 <                if (j >= 0)
181 <                        continue;               /* skip duplicate */
173 >                if (i && psamp[i].vy == psamp[i-1].vy)
174 >                        continue;               /* assume duplicate sample */
175  
176 <                ec = SDsizeBSDF(&tomega, psamp[i].tdir, ndp->vray,
176 >                ec = SDsizeBSDF(&tomega, ndp->vray, psamp[i].tdir,
177                                                  SDqueryMin, ndp->sd);
178                  if (ec)
179                          goto baderror;
180 <                                                /* not really a peak? */
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 */
191 –                        scalecolor(psamp[i].vcol, tomega);
186                          addcolor(vsurr, psamp[i].vcol);
187                          tomsurr += tomega;
188                          continue;
189                  }
196 –                scalecolor(psamp[i].vcol, tomega);
190                  addcolor(vpeak, psamp[i].vcol);
191                  tomsum += tomega;
192                  vypeak += psamp[i].vy;
193                  ++ns;
194          }
195 <        if (vypeak*tomsurr < peak_over*bright(vsurr)*ns)
196 <                return;                         /* peak not peaky enough */
197 <        if ((vypeak/ns - (ndp->vray[2] > 0 ? ndp->sd->tLambFront.cieY
198 <                        : ndp->sd->tLambBack.cieY)*(1./PI))*tomsum <= .001)
199 <                return;                         /* < 0.1% transmission */
200 <        copycolor(ndp->cthru, vpeak);           /* already scaled by omega */
201 <        multcolor(ndp->cthru, ndp->pr->pcol);   /* modify by pattern */
202 <        if (tomsurr > FTINY) {                  /* surround contribution? */
203 <                scalecolor(vsurr, 1./tomsurr);  /* this one is avg. BTDF */
204 <                copycolor(ndp->cthru_surr, vsurr);
205 <                multcolor(ndp->cthru_surr, ndp->pr->pcol);
195 >        if (tomsurr < 0.2*tomsum)               /* insufficient surround? */
196 >                return;
197 >        scalecolor(vsurr, 1./tomsurr);          /* surround is avg. BTDF */
198 >        if (ndp->vray[2] > 0)                   /* get diffuse BTDF */
199 >                cvt_sdcolor(btdiff, &ndp->sd->tLambFront);
200 >        else
201 >                cvt_sdcolor(btdiff, &ndp->sd->tLambBack);
202 >        scalecolor(btdiff, (1./PI));
203 >        for (i = 3; i--; ) {                    /* remove diffuse contrib. */
204 >                if ((colval(vpeak,i) -= tomsum*colval(btdiff,i)) < 0)
205 >                        colval(vpeak,i) = 0;
206 >                if ((colval(vsurr,i) -= colval(btdiff,i)) < 0)
207 >                        colval(vsurr,i) = 0;
208          }
209 +        if (bright(vpeak) < .0005)              /* < 0.05% specular? */
210 +                return;
211 +        multcolor(vsurr, ndp->pr->pcol);        /* modify by color */
212 +        multcolor(vpeak, ndp->pr->pcol);
213 +        copycolor(ndp->cthru, vpeak);
214 +        copycolor(ndp->cthru_surr, vsurr);
215          return;
216   baderror:
217          objerror(ndp->mp, USER, transSDError(ec));
217 – #undef neighbors
218   #undef NDIR2CHECK
219   }
220  
# Line 236 | Line 236 | bsdf_jitter(FVECT vres, BSDFDAT *ndp, double sr_psa)
236   static int
237   direct_specular_OK(COLOR cval, FVECT ldir, double omega, BSDFDAT *ndp)
238   {
239 <        int     nsamp;
240 <        double  wtot = 0;
241 <        FVECT   vsrc, vsmp, vjit;
239 >        int     nsamp = 1;
240 >        int     scnt = 0;
241 >        FVECT   vsrc, vjit;
242          double  tomega, tomega2;
243          double  sf, tsr, sd[2];
244          COLOR   csmp, cdiff;
# Line 251 | Line 251 | direct_specular_OK(COLOR cval, FVECT ldir, double omeg
251                                          /* transform source direction */
252          if (SDmapDir(vsrc, ndp->toloc, ldir) != SDEnone)
253                  return(0);
254 +                                        /* check indirect over-counting */
255 +        if ((vsrc[2] > 0) ^ (ndp->vray[2] > 0) && bright(ndp->cthru) > FTINY) {
256 +                double          dx = vsrc[0] + ndp->vray[0];
257 +                double          dy = vsrc[1] + ndp->vray[1];
258 +                SDSpectralDF    *dfp = (ndp->pr->rod > 0) ?
259 +                        ((ndp->sd->tf != NULL) ? ndp->sd->tf : ndp->sd->tb) :
260 +                        ((ndp->sd->tb != NULL) ? ndp->sd->tb : ndp->sd->tf) ;
261 +
262 +                tomega = omega*fabs(vsrc[2]);
263 +                if (dx*dx + dy*dy <= (2.5*4./PI)*(tomega + dfp->minProjSA +
264 +                                                2.*sqrt(tomega*dfp->minProjSA))) {
265 +                        if (bright(ndp->cthru_surr) <= FTINY)
266 +                                return(0);
267 +                        copycolor(cval, ndp->cthru_surr);
268 +                        return(1);      /* return non-zero surround BTDF */
269 +                }
270 +        }
271                                          /* will discount diffuse portion */
272          switch ((vsrc[2] > 0)<<1 | (ndp->vray[2] > 0)) {
273          case 3:
# Line 281 | Line 298 | direct_specular_OK(COLOR cval, FVECT ldir, double omeg
298                  diffY = 0;
299                  setcolor(cdiff,  0, 0, 0);
300          }
284 –                                        /* need projected solid angle */
285 –        omega *= fabs(vsrc[2]);
286 –                                        /* check indirect over-counting */
287 –        if ((vsrc[2] > 0) ^ (ndp->vray[2] > 0) && bright(ndp->cthru) > FTINY) {
288 –                double          dx = vsrc[0] + ndp->vray[0];
289 –                double          dy = vsrc[1] + ndp->vray[1];
290 –                SDSpectralDF    *dfp = (ndp->pr->rod > 0) ?
291 –                        ((ndp->sd->tf != NULL) ? ndp->sd->tf : ndp->sd->tb) :
292 –                        ((ndp->sd->tb != NULL) ? ndp->sd->tb : ndp->sd->tf) ;
293 –
294 –                if (dx*dx + dy*dy <= (2.5*4./PI)*(omega + dfp->minProjSA +
295 –                                                2.*sqrt(omega*dfp->minProjSA))) {
296 –                        if (bright(ndp->cthru_surr) <= FTINY)
297 –                                return(0);
298 –                        copycolor(cval, ndp->cthru_surr);
299 –                        return(1);      /* return non-zero surround BTDF */
300 –                }
301 –        }
301          ec = SDsizeBSDF(&tomega, ndp->vray, vsrc, SDqueryMin, ndp->sd);
302          if (ec)
303                  goto baderror;
304 <                                        /* assign number of samples */
305 <        sf = specjitter * ndp->pr->rweight;
306 <        if (tomega <= 0)
307 <                nsamp = 1;
308 <        else if (25.*tomega <= omega)
309 <                nsamp = 100.*sf + .5;
311 <        else
312 <                nsamp = 4.*sf*omega/tomega + .5;
313 <        nsamp += !nsamp;
314 <        sf = sqrt(omega);               /* sample our source area */
315 <        tsr = sqrt(tomega);
304 >                                        /* check if sampling BSDF */
305 >        if ((tsr = sqrt(tomega)) > 0) {
306 >                nsamp = 4.*specjitter*ndp->pr->rweight + .5;
307 >                nsamp += !nsamp;
308 >        }
309 >                                        /* jitter to fuzz BSDF cells */
310          for (i = nsamp; i--; ) {
317 –                VCOPY(vsmp, vsrc);      /* jitter query directions */
318 –                if (nsamp > 1) {
319 –                        multisamp(sd, 2, (i + frandom())/(double)nsamp);
320 –                        vsmp[0] += (sd[0] - .5)*sf;
321 –                        vsmp[1] += (sd[1] - .5)*sf;
322 –                        normalize(vsmp);
323 –                }
311                  bsdf_jitter(vjit, ndp, tsr);
312                                          /* compute BSDF */
313 <                ec = SDevalBSDF(&sv, vjit, vsmp, ndp->sd);
313 >                ec = SDevalBSDF(&sv, vjit, vsrc, ndp->sd);
314                  if (ec)
315                          goto baderror;
316                  if (sv.cieY - diffY <= FTINY)
317                          continue;       /* no specular part */
318                                          /* check for variable resolution */
319 <                ec = SDsizeBSDF(&tomega2, vjit, vsmp, SDqueryMin, ndp->sd);
319 >                ec = SDsizeBSDF(&tomega2, vjit, vsrc, SDqueryMin, ndp->sd);
320                  if (ec)
321                          goto baderror;
322                  if (tomega2 < .12*tomega)
323                          continue;       /* not safe to include */
324                  cvt_sdcolor(csmp, &sv);
338 – #if 0
339 –                if (sf < 2.5*tsr) {     /* weight by BSDF for small sources */
340 –                        scalecolor(csmp, sv.cieY);
341 –                        wtot += sv.cieY;
342 –                } else
343 – #endif
344 –                wtot += 1.;
325                  addcolor(cval, csmp);
326 +                ++scnt;
327          }
328 <        if (wtot <= FTINY)              /* no valid specular samples? */
328 >        if (!scnt)                      /* no valid specular samples? */
329                  return(0);
330  
331 <        sf = 1./wtot;                   /* weighted average BSDF */
331 >        sf = 1./scnt;                   /* weighted average BSDF */
332          scalecolor(cval, sf);
333                                          /* subtract diffuse contribution */
334          for (i = 3*(diffY > FTINY); i--; )
# Line 393 | Line 374 | dir_bsdf(
374                   *  Compute diffuse transmission
375                   */
376                  copycolor(ctmp, np->tdiff);
377 <                dtmp = -ldot * omega * (1.0/PI);
377 >                dtmp = -ldot * omega * (1./PI);
378                  scalecolor(ctmp, dtmp);
379                  addcolor(cval, ctmp);
380          }
# Line 481 | Line 462 | dir_btdf(
462                   *  Compute diffuse transmission
463                   */
464                  copycolor(ctmp, np->tdiff);
465 <                dtmp = -ldot * omega * (1.0/PI);
465 >                dtmp = -ldot * omega * (1./PI);
466                  scalecolor(ctmp, dtmp);
467                  addcolor(cval, ctmp);
468          }

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