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

Comparing ray/src/rt/m_bsdf.c (file contents):
Revision 2.9 by greg, Tue Apr 19 21:31:22 2011 UTC vs.
Revision 2.19 by greg, Tue Apr 24 15:36:40 2012 UTC

# Line 68 | Line 68 | typedef struct {
68          FVECT   pnorm;          /* perturbed surface normal */
69          FVECT   vray;           /* local outgoing (return) vector */
70          double  sr_vpsa[2];     /* sqrt of BSDF projected solid angle extrema */
71 –        double  thru_psa;       /* through direction projected solid angle */
71          RREAL   toloc[3][3];    /* world to local BSDF coords */
72          RREAL   fromloc[3][3];  /* local BSDF coords to world */
73          double  thick;          /* surface thickness */
# Line 83 | Line 82 | typedef struct {
82  
83   /* Jitter ray sample according to projected solid angle and specjitter */
84   static void
85 < bsdf_jitter(FVECT vres, BSDFDAT *ndp, int domax)
85 > bsdf_jitter(FVECT vres, BSDFDAT *ndp, double sr_psa)
86   {
88 –        double  sr_psa = ndp->sr_vpsa[domax];
89 –
87          VCOPY(vres, ndp->vray);
88          if (specjitter < 1.)
89                  sr_psa *= specjitter;
# Line 99 | Line 96 | bsdf_jitter(FVECT vres, BSDFDAT *ndp, int domax)
96  
97   /* Evaluate BSDF for direct component, returning true if OK to proceed */
98   static int
99 < direct_bsdf_OK(COLOR cval, FVECT ldir, BSDFDAT *ndp)
99 > direct_bsdf_OK(COLOR cval, FVECT ldir, double omega, BSDFDAT *ndp)
100   {
101 <        FVECT   vsrc, vjit;
101 >        int     nsamp, ok = 0;
102 >        FVECT   vsrc, vsmp, vjit;
103 >        double  tomega;
104 >        double  sf, tsr, sd[2];
105 >        COLOR   csmp;
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 <                                        /* jitter query direction */
113 <        bsdf_jitter(vjit, ndp, 0);
114 <                                        /* avoid indirect over-counting */
115 <        if (ndp->thick != 0 && ndp->pr->crtype & (SPECULAR|AMBIENT) &&
116 <                                vsrc[2] > 0 ^ vjit[2] > 0) {
117 <                double  dx = vsrc[0] + vjit[0];
118 <                double  dy = vsrc[1] + vjit[1];
119 <                if (dx*dx + dy*dy <= ndp->thru_psa)
112 >                                        /* assign number of samples */
113 >        ec = SDsizeBSDF(&tomega, ndp->vray, vsrc, SDqueryMin, ndp->sd);
114 >        if (ec)
115 >                goto baderror;
116 >                                        /* check indirect over-counting */
117 >        if (ndp->thick != 0 && ndp->pr->crtype & (SPECULAR|AMBIENT)
118 >                                && vsrc[2] > 0 ^ ndp->vray[2] > 0) {
119 >                double  dx = vsrc[0] + ndp->vray[0];
120 >                double  dy = vsrc[1] + ndp->vray[1];
121 >                if (dx*dx + dy*dy <= omega+tomega)
122                          return(0);
123          }
124 <        ec = SDevalBSDF(&sv, vjit, vsrc, ndp->sd);
125 <        if (ec)
126 <                objerror(ndp->mp, USER, transSDError(ec));
127 <
128 <        if (sv.cieY <= FTINY)           /* not worth using? */
129 <                return(0);
130 <                                        /* else we're good to go */
131 <        cvt_sdcolor(cval, &sv);
132 <        return(1);
124 >        sf = specjitter * ndp->pr->rweight;
125 >        if (25.*tomega <= omega)
126 >                nsamp = 100.*sf + .5;
127 >        else
128 >                nsamp = 4.*sf*omega/tomega + .5;
129 >        nsamp += !nsamp;
130 >        setcolor(cval, .0, .0, .0);     /* sample our source area */
131 >        sf = sqrt(omega);
132 >        tsr = sqrt(tomega);
133 >        for (i = nsamp; i--; ) {
134 >                VCOPY(vsmp, vsrc);      /* jitter query directions */
135 >                if (nsamp > 1) {
136 >                        multisamp(sd, 2, (i + frandom())/(double)nsamp);
137 >                        vsmp[0] += (sd[0] - .5)*sf;
138 >                        vsmp[1] += (sd[1] - .5)*sf;
139 >                        if (normalize(vsmp) == 0) {
140 >                                --nsamp;
141 >                                continue;
142 >                        }
143 >                }
144 >                bsdf_jitter(vjit, ndp, tsr);
145 >                                        /* compute BSDF */
146 >                ec = SDevalBSDF(&sv, vjit, vsmp, ndp->sd);
147 >                if (ec)
148 >                        goto baderror;
149 >                if (sv.cieY <= FTINY)   /* worth using? */
150 >                        continue;
151 >                cvt_sdcolor(csmp, &sv);
152 >                addcolor(cval, csmp);   /* average it in */
153 >                ++ok;
154 >        }
155 >        sf = 1./(double)nsamp;
156 >        scalecolor(cval, sf);
157 >        return(ok);
158 > baderror:
159 >        objerror(ndp->mp, USER, transSDError(ec));
160 >        return(0);                      /* gratis return */
161   }
162  
163   /* Compute source contribution for BSDF (reflected & transmitted) */
# Line 169 | Line 201 | dir_bsdf(
201          /*
202           *  Compute scattering coefficient using BSDF.
203           */
204 <        if (!direct_bsdf_OK(ctmp, ldir, np))
204 >        if (!direct_bsdf_OK(ctmp, ldir, omega, np))
205                  return;
206          if (ldot > 0) {         /* pattern only diffuse reflection */
207                  COLOR   ctmp1, ctmp2;
# Line 224 | Line 256 | dir_brdf(
256          /*
257           *  Compute reflection coefficient using BSDF.
258           */
259 <        if (!direct_bsdf_OK(ctmp, ldir, np))
259 >        if (!direct_bsdf_OK(ctmp, ldir, omega, np))
260                  return;
261                                          /* pattern only diffuse reflection */
262          dtmp = (np->pr->rod > 0) ? np->sd->rLambFront.cieY
# Line 273 | Line 305 | dir_btdf(
305          /*
306           *  Compute scattering coefficient using BSDF.
307           */
308 <        if (!direct_bsdf_OK(ctmp, ldir, np))
308 >        if (!direct_bsdf_OK(ctmp, ldir, omega, np))
309                  return;
310                                          /* full pattern on transmission */
311          multcolor(ctmp, np->pr->pcol);
# Line 287 | Line 319 | static int
319   sample_sdcomp(BSDFDAT *ndp, SDComponent *dcp, int usepat)
320   {
321          int     nstarget = 1;
322 <        int     nsent = 0;
322 >        int     nsent;
323          SDError ec;
324          SDValue bsv;
325 <        double  sthick;
326 <        FVECT   vjit, vsmp;
325 >        double  xrand;
326 >        FVECT   vsmp;
327          RAY     sr;
296 –        int     ntrials;
328                                                  /* multiple samples? */
329          if (specjitter > 1.5) {
330                  nstarget = specjitter*ndp->pr->rweight + .5;
331 <                if (nstarget < 1)
301 <                        nstarget = 1;
331 >                nstarget += !nstarget;
332          }
333 <                                                /* run through our trials */
334 <        for (ntrials = 0; nsent < nstarget && ntrials < 9*nstarget; ntrials++) {
335 <                SDerrorDetail[0] = '\0';
336 <                                                /* sample direction & coef. */
337 <                bsdf_jitter(vjit, ndp, 0);
338 <                ec = SDsampComponent(&bsv, vsmp, vjit, ntrials ? frandom()
339 <                                : urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx), dcp);
333 >                                                /* run through our samples */
334 >        for (nsent = 0; nsent < nstarget; nsent++) {
335 >                if (nstarget == 1) {            /* stratify random variable */
336 >                        xrand = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
337 >                        if (specjitter < 1.)
338 >                                xrand = .5 + specjitter*(xrand-.5);
339 >                } else {
340 >                        xrand = (nsent + frandom())/(double)nstarget;
341 >                }
342 >                SDerrorDetail[0] = '\0';        /* sample direction & coef. */
343 >                bsdf_jitter(vsmp, ndp, ndp->sr_vpsa[0]);
344 >                ec = SDsampComponent(&bsv, vsmp, xrand, dcp);
345                  if (ec)
346                          objerror(ndp->mp, USER, transSDError(ec));
347 <                                                /* zero component? */
313 <                if (bsv.cieY <= FTINY)
347 >                if (bsv.cieY <= FTINY)          /* zero component? */
348                          break;
349                                                  /* map vector to world */
350                  if (SDmapDir(sr.rdir, ndp->fromloc, vsmp) != SDEnone)
351                          break;
318 –                                                /* unintentional penetration? */
319 –                if (DOT(sr.rdir, ndp->pr->ron) > 0 ^ vsmp[2] > 0)
320 –                        continue;
352                                                  /* spawn a specular ray */
353                  if (nstarget > 1)
354                          bsv.cieY /= (double)nstarget;
355 <                cvt_sdcolor(sr.rcoef, &bsv);    /* use color */
356 <                if (usepat)                     /* pattern on transmission */
355 >                cvt_sdcolor(sr.rcoef, &bsv);    /* use sample color */
356 >                if (usepat)                     /* apply pattern? */
357                          multcolor(sr.rcoef, ndp->pr->pcol);
358                  if (rayorigin(&sr, SPECULAR, ndp->pr, sr.rcoef) < 0) {
359 <                        if (maxdepth  > 0)
359 >                        if (maxdepth > 0)
360                                  break;
361 <                        ++nsent;                /* Russian roulette victim */
331 <                        continue;
361 >                        continue;               /* Russian roulette victim */
362                  }
363                                                  /* need to offset origin? */
364                  if (ndp->thick != 0 && ndp->pr->rod > 0 ^ vsmp[2] > 0)
# Line 336 | Line 366 | sample_sdcomp(BSDFDAT *ndp, SDComponent *dcp, int usep
366                  rayvalue(&sr);                  /* send & evaluate sample */
367                  multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
368                  addcolor(ndp->pr->rcol, sr.rcol);
339 –                ++nsent;
369          }
370          return(nsent);
371   }
# Line 372 | Line 401 | sample_sdf(BSDFDAT *ndp, int sflags)
401                          FVECT   vjit;
402                          double  d;
403                          COLOR   ctmp;
404 <                        bsdf_jitter(vjit, ndp, 1);
404 >                        bsdf_jitter(vjit, ndp, ndp->sr_vpsa[1]);
405                          d = SDdirectHemi(vjit, sflags, ndp->sd);
406                          if (sflags == SDsampSpT) {
407                                  copycolor(ctmp, ndp->pr->pcol);
# Line 483 | Line 512 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
512                  nd.vray[1] = -r->rdir[1];
513                  nd.vray[2] = -r->rdir[2];
514                  ec = SDmapDir(nd.vray, nd.toloc, nd.vray);
515 +        }
516 +        if (ec) {
517 +                objerror(m, WARNING, "Illegal orientation vector");
518 +                return(1);
519          }
520 <        if (!ec)
488 <                ec = SDinvXform(nd.fromloc, nd.toloc);
520 >        ec = SDinvXform(nd.fromloc, nd.toloc);
521                                                  /* determine BSDF resolution */
522          if (!ec)
523                  ec = SDsizeBSDF(nd.sr_vpsa, nd.vray, NULL,
524                                                  SDqueryMin+SDqueryMax, nd.sd);
493 –        nd.thru_psa = .0;
494 –        if (!ec && nd.thick != 0 && r->crtype & (SPECULAR|AMBIENT)) {
495 –                FVECT   vthru;
496 –                vthru[0] = -nd.vray[0];
497 –                vthru[1] = -nd.vray[1];
498 –                vthru[2] = -nd.vray[2];
499 –                ec = SDsizeBSDF(&nd.thru_psa, nd.vray, vthru,
500 –                                                SDqueryMin, nd.sd);
501 –        }
525          if (ec) {
526                  objerror(m, WARNING, transSDError(ec));
527                  SDfreeCache(nd.sd);
# Line 537 | Line 560 | m_bsdf(OBJREC *m, RAY *r)
560                  bnorm[2] = -nd.pnorm[2];
561                  if (nd.thick != 0) {            /* proxy with offset? */
562                          VCOPY(vtmp, r->rop);
563 <                        VSUM(r->rop, vtmp, r->ron, -nd.thick);
563 >                        VSUM(r->rop, vtmp, r->ron, nd.thick);
564                          multambient(ctmp, r, bnorm);
565                          VCOPY(r->rop, vtmp);
566                  } else

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