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

Comparing ray/src/rt/normal.c (file contents):
Revision 2.7 by greg, Wed Jan 15 11:41:44 1992 UTC vs.
Revision 2.85 by greg, Thu Dec 5 19:23:43 2024 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1992 Regents of the University of California */
2
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6
4   /*
5   *  normal.c - shading function for normal materials.
6   *
# Line 14 | Line 11 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
11   *     Later changes described in delta comments.
12   */
13  
14 < #include  "ray.h"
14 > #include "copyright.h"
15  
16 + #include  "ray.h"
17 + #include  "ambient.h"
18 + #include  "source.h"
19   #include  "otypes.h"
20 <
20 > #include  "rtotypes.h"
21   #include  "random.h"
22 + #include  "pmapmat.h"
23  
24 < extern double  specthresh;              /* specular sampling threshold */
25 < extern double  specjitter;              /* specular sampling jitter */
24 > #ifndef  MAXITER
25 > #define  MAXITER        10              /* maximum # specular ray attempts */
26 > #endif
27 >                                        /* estimate of Fresnel function */
28 > #define  FRESNE(ci)     (exp(-5.85*(ci)) - 0.00202943064)
29 > #define  FRESTHRESH     0.017999        /* minimum specularity for approx. */
30  
31 +
32   /*
33 < *      This routine uses portions of the reflection
34 < *  model described by Cook and Torrance.
29 < *      The computation of specular components has been simplified by
30 < *  numerous approximations and ommisions to improve speed.
33 > *      This routine implements the isotropic Gaussian
34 > *  model described by Ward in Siggraph `92 article.
35   *      We orient the surface towards the incoming ray, so a single
36   *  surface can be used to represent an infinitely thin object.
37   *
# Line 38 | Line 42 | extern double  specjitter;             /* specular sampling jitte
42   *      red     grn     blu     rspec   rough   trans   tspec
43   */
44  
41 #define  BSPEC(m)       (6.0)           /* specularity parameter b */
42
45                                  /* specularity flags */
46   #define  SP_REFL        01              /* has reflected specular component */
47   #define  SP_TRAN        02              /* has transmitted specular */
48 < #define  SP_PURE        010             /* purely specular (zero roughness) */
49 < #define  SP_FLAT        020             /* flat reflecting surface */
50 < #define  SP_RBLT        040             /* reflection below sample threshold */
51 < #define  SP_TBLT        0100            /* transmission below threshold */
48 > #define  SP_PURE        04              /* purely specular (zero roughness) */
49 > #define  SP_FLAT        010             /* flat reflecting surface */
50 > #define  SP_RBLT        020             /* reflection below sample threshold */
51 > #define  SP_TBLT        040             /* transmission below threshold */
52  
53   typedef struct {
54          OBJREC  *mp;            /* material pointer */
55 +        RAY  *rp;               /* ray pointer */
56          short  specfl;          /* specularity flags, defined above */
57 <        COLOR  mcolor;          /* color of this material */
58 <        COLOR  scolor;          /* color of specular component */
56 <        FVECT  vrefl;           /* vector in direction of reflected ray */
57 >        SCOLOR  mcolor;         /* color of this material */
58 >        SCOLOR  scolor;         /* color of specular component */
59          FVECT  prdir;           /* vector in transmitted direction */
60          double  alpha2;         /* roughness squared */
61          double  rdiff, rspec;   /* reflected specular, diffuse */
# Line 63 | Line 65 | typedef struct {
65          double  pdot;           /* perturbed dot product */
66   }  NORMDAT;             /* normal material data */
67  
68 + static void gaussamp(NORMDAT  *np);
69  
70 < dirnorm(cval, np, ldir, omega)          /* compute source contribution */
71 < COLOR  cval;                    /* returned coefficient */
72 < register NORMDAT  *np;          /* material data */
73 < FVECT  ldir;                    /* light source direction */
74 < double  omega;                  /* light source size */
70 >
71 > static void
72 > dirnorm(                /* compute source contribution */
73 >        SCOLOR  scval,                  /* returned coefficient */
74 >        void  *nnp,                     /* material data */
75 >        FVECT  ldir,                    /* light source direction */
76 >        double  omega                   /* light source size */
77 > )
78   {
79 +        NORMDAT *np = nnp;
80          double  ldot;
81 <        double  dtmp;
82 <        int     i;
83 <        COLOR  ctmp;
81 >        double  lrdiff, ltdiff;
82 >        double  dtmp, d2, d3, d4;
83 >        FVECT  vtmp;
84 >        SCOLOR  sctmp;
85  
86 <        setcolor(cval, 0.0, 0.0, 0.0);
86 >        scolorblack(scval);
87  
88          ldot = DOT(np->pnorm, ldir);
89  
90          if (ldot < 0.0 ? np->trans <= FTINY : np->trans >= 1.0-FTINY)
91                  return;         /* wrong side */
92  
93 <        if (ldot > FTINY && np->rdiff > FTINY) {
93 >                                /* Fresnel estimate */
94 >        lrdiff = np->rdiff;
95 >        ltdiff = np->tdiff;
96 >        if (np->specfl & SP_PURE && np->rspec >= FRESTHRESH &&
97 >                        (lrdiff > FTINY) | (ltdiff > FTINY)) {
98 >                dtmp = 1. - FRESNE(fabs(ldot));
99 >                lrdiff *= dtmp;
100 >                ltdiff *= dtmp;
101 >        }
102 >
103 >        if ((ldot > FTINY) & (lrdiff > FTINY)) {
104                  /*
105                   *  Compute and add diffuse reflected component to returned
106                   *  color.  The diffuse reflected component will always be
107                   *  modified by the color of the material.
108                   */
109 <                copycolor(ctmp, np->mcolor);
110 <                dtmp = ldot * omega * np->rdiff / PI;
111 <                scalecolor(ctmp, dtmp);
112 <                addcolor(cval, ctmp);
109 >                copyscolor(sctmp, np->mcolor);
110 >                dtmp = ldot * omega * lrdiff * (1.0/PI);
111 >                scalescolor(sctmp, dtmp);
112 >                saddscolor(scval, sctmp);
113          }
114 <        if (ldot > FTINY && (np->specfl&(SP_REFL|SP_PURE)) == SP_REFL) {
114 >
115 >        if ((ldot < -FTINY) & (ltdiff > FTINY)) {
116                  /*
117 +                 *  Compute diffuse transmission.
118 +                 */
119 +                copyscolor(sctmp, np->mcolor);
120 +                dtmp = -ldot * omega * ltdiff * (1.0/PI);
121 +                scalescolor(sctmp, dtmp);
122 +                saddscolor(scval, sctmp);
123 +        }
124 +
125 +        if (ambRayInPmap(np->rp))
126 +                return;         /* specular already in photon map */
127 +
128 +        if ((ldot > FTINY) & ((np->specfl&(SP_REFL|SP_PURE)) == SP_REFL)) {
129 +                /*
130                   *  Compute specular reflection coefficient using
131 <                 *  gaussian distribution model.
131 >                 *  Gaussian distribution model.
132                   */
133                                                  /* roughness */
134 <                dtmp = 2.0*np->alpha2;
134 >                dtmp = np->alpha2;
135                                                  /* + source if flat */
136                  if (np->specfl & SP_FLAT)
137 <                        dtmp += omega/(2.0*PI);
138 <                                                /* gaussian */
139 <                dtmp = exp((DOT(np->vrefl,ldir)-1.)/dtmp)/(2.*PI)/dtmp;
137 >                        dtmp += omega * (0.25/PI);
138 >                                                /* half vector */
139 >                VSUB(vtmp, ldir, np->rp->rdir);
140 >                d2 = DOT(vtmp, np->pnorm);
141 >                d2 *= d2;
142 >                d3 = DOT(vtmp,vtmp);
143 >                d4 = (d3 - d2) / d2;
144 >                                                /* new W-G-M-D model */
145 >                dtmp = exp(-d4/dtmp) * d3 / (PI * d2*d2 * dtmp);
146                                                  /* worth using? */
147                  if (dtmp > FTINY) {
148 <                        copycolor(ctmp, np->scolor);
149 <                        dtmp *= omega / np->pdot;
150 <                        scalecolor(ctmp, dtmp);
151 <                        addcolor(cval, ctmp);
148 >                        copyscolor(sctmp, np->scolor);
149 >                        dtmp *= ldot * omega;
150 >                        scalescolor(sctmp, dtmp);
151 >                        saddscolor(scval, sctmp);
152                  }
153          }
154 <        if (ldot < -FTINY && np->tdiff > FTINY) {
154 >        
155 >
156 >        if ((ldot < -FTINY) & ((np->specfl&(SP_TRAN|SP_PURE)) == SP_TRAN)) {
157                  /*
118                 *  Compute diffuse transmission.
119                 */
120                copycolor(ctmp, np->mcolor);
121                dtmp = -ldot * omega * np->tdiff / PI;
122                scalecolor(ctmp, dtmp);
123                addcolor(cval, ctmp);
124        }
125        if (ldot < -FTINY && (np->specfl&(SP_TRAN|SP_PURE)) == SP_TRAN) {
126                /*
158                   *  Compute specular transmission.  Specular transmission
159                   *  is always modified by material color.
160                   */
161                                                  /* roughness + source */
162 <                dtmp = np->alpha2 + omega/(2.0*PI);
163 <                                                /* gaussian */
164 <                dtmp = exp((DOT(np->prdir,ldir)-1.)/dtmp)/(2.*PI)/dtmp;
162 >                dtmp = np->alpha2 + omega*(1.0/PI);
163 >                                                /* Gaussian */
164 >                dtmp = exp((2.*DOT(np->prdir,ldir)-2.)/dtmp)/(PI*dtmp);
165                                                  /* worth using? */
166                  if (dtmp > FTINY) {
167 <                        copycolor(ctmp, np->mcolor);
168 <                        dtmp *= np->tspec * omega / np->pdot;
169 <                        scalecolor(ctmp, dtmp);
170 <                        addcolor(cval, ctmp);
167 >                        copyscolor(sctmp, np->mcolor);
168 >                        dtmp *= np->tspec * omega * sqrt(-ldot/np->pdot);
169 >                        scalescolor(sctmp, dtmp);
170 >                        saddscolor(scval, sctmp);
171                  }
172          }
173   }
174  
175  
176 < m_normal(m, r)                  /* color a ray that hit something normal */
177 < register OBJREC  *m;
178 < register RAY  *r;
176 > int
177 > m_normal(                       /* color a ray that hit something normal */
178 >        OBJREC  *m,
179 >        RAY  *r
180 > )
181   {
182          NORMDAT  nd;
183 <        double  transtest, transdist;
184 <        double  dtmp;
185 <        COLOR  ctmp;
186 <        register int  i;
183 >        double  fest;
184 >        int     hastexture;
185 >        double  d;
186 >        SCOLOR  sctmp;
187 >        int  i;
188 >
189 >        /* PMAP: skip transmitted shadow ray if accounted for in photon map */
190 >        /* No longer needed?
191 >        if (shadowRayInPmap(r) || ambRayInPmap(r))
192 >                return(1); */          
193 >                
194                                                  /* easy shadow test */
195          if (r->crtype & SHADOW && m->otype != MAT_TRANS)
196 <                return;
196 >                return(1);
197  
198          if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_TRANS ? 7 : 5))
199                  objerror(m, USER, "bad number of arguments");
200 +                                                /* check for back side */
201 +        if (r->rod < 0.0) {
202 +                if (!backvis) {
203 +                        raytrans(r);
204 +                        return(1);
205 +                }
206 +                raytexture(r, m->omod);
207 +                flipsurface(r);                 /* reorient if backvis */
208 +        } else
209 +                raytexture(r, m->omod);
210          nd.mp = m;
211 +        nd.rp = r;
212                                                  /* get material color */
213 <        setcolor(nd.mcolor, m->oargs.farg[0],
213 >        setscolor(nd.mcolor, m->oargs.farg[0],
214                             m->oargs.farg[1],
215                             m->oargs.farg[2]);
216                                                  /* get roughness */
# Line 167 | Line 218 | register RAY  *r;
218          nd.alpha2 = m->oargs.farg[4];
219          if ((nd.alpha2 *= nd.alpha2) <= FTINY)
220                  nd.specfl |= SP_PURE;
170                                                /* reorient if necessary */
171        if (r->rod < 0.0)
172                flipsurface(r);
173                                                /* get modifiers */
174        raytexture(r, m->omod);
175        nd.pdot = raynormal(nd.pnorm, r);       /* perturb normal */
176        if (nd.pdot < .001)
177                nd.pdot = .001;                 /* non-zero for dirnorm() */
178        multcolor(nd.mcolor, r->pcol);          /* modify material color */
179        transtest = 0;
180                                                /* get specular component */
181        if ((nd.rspec = m->oargs.farg[3]) > FTINY) {
182                nd.specfl |= SP_REFL;
183                                                /* compute specular color */
184                if (m->otype == MAT_METAL)
185                        copycolor(nd.scolor, nd.mcolor);
186                else
187                        setcolor(nd.scolor, 1.0, 1.0, 1.0);
188                scalecolor(nd.scolor, nd.rspec);
189                                                /* improved model */
190                dtmp = exp(-BSPEC(m)*nd.pdot);
191                for (i = 0; i < 3; i++)
192                        colval(nd.scolor,i) += (1.0-colval(nd.scolor,i))*dtmp;
193                nd.rspec += (1.0-nd.rspec)*dtmp;
194                                                /* check threshold */
195                if (specthresh > FTINY &&
196                                ((specthresh >= 1.-FTINY ||
197                                specthresh + (.1 - .2*urand(8199+samplendx))
198                                        > nd.rspec)))
199                        nd.specfl |= SP_RBLT;
200                                                /* compute reflected ray */
201                for (i = 0; i < 3; i++)
202                        nd.vrefl[i] = r->rdir[i] + 2.0*nd.pdot*nd.pnorm[i];
203                if (DOT(nd.vrefl, r->ron) <= FTINY)     /* penetration? */
204                        for (i = 0; i < 3; i++)         /* safety measure */
205                                nd.vrefl[i] = r->rdir[i] + 2.*r->rod*r->ron[i];
221  
222 <                if (!(r->crtype & SHADOW) && nd.specfl & SP_PURE) {
223 <                        RAY  lr;
224 <                        if (rayorigin(&lr, r, REFLECTED, nd.rspec) == 0) {
225 <                                VCOPY(lr.rdir, nd.vrefl);
226 <                                rayvalue(&lr);
212 <                                multcolor(lr.rcol, nd.scolor);
213 <                                addcolor(r->rcol, lr.rcol);
214 <                        }
215 <                }
222 >        if ( (hastexture = (DOT(r->pert,r->pert) > FTINY*FTINY)) ) {
223 >                nd.pdot = raynormal(nd.pnorm, r);       /* perturb normal */
224 >        } else {
225 >                VCOPY(nd.pnorm, r->ron);
226 >                nd.pdot = r->rod;
227          }
228 +        if (r->ro != NULL && isflat(r->ro->otype))
229 +                nd.specfl |= SP_FLAT;
230 +        if (nd.pdot < .001)
231 +                nd.pdot = .001;                 /* non-zero for dirnorm() */
232 +        smultscolor(nd.mcolor, r->pcol);        /* modify material color */
233 +        nd.rspec = m->oargs.farg[3];
234 +                                                /* compute Fresnel approx. */
235 +        if (nd.specfl & SP_PURE && nd.rspec >= FRESTHRESH) {
236 +                fest = FRESNE(nd.pdot);
237 +                nd.rspec += fest*(1. - nd.rspec);
238 +        } else
239 +                fest = 0.;
240                                                  /* compute transmission */
241          if (m->otype == MAT_TRANS) {
242                  nd.trans = m->oargs.farg[5]*(1.0 - nd.rspec);
# Line 222 | Line 245 | register RAY  *r;
245                  if (nd.tspec > FTINY) {
246                          nd.specfl |= SP_TRAN;
247                                                          /* check threshold */
248 <                        if (specthresh > FTINY &&
249 <                                        ((specthresh >= 1.-FTINY ||
227 <                                        specthresh +
228 <                                            (.1 - .2*urand(7241+samplendx))
229 <                                                > nd.tspec)))
248 >                        if (!(nd.specfl & SP_PURE) &&
249 >                                        specthresh >= nd.tspec-FTINY)
250                                  nd.specfl |= SP_TBLT;
251 <                        if (r->crtype & SHADOW ||
232 <                                        DOT(r->pert,r->pert) <= FTINY*FTINY) {
251 >                        if (!hastexture || r->crtype & (SHADOW|AMBIENT)) {
252                                  VCOPY(nd.prdir, r->rdir);
234                                transtest = 2;
253                          } else {
254 <                                for (i = 0; i < 3; i++)         /* perturb */
255 <                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] -
238 <                                                        .75*r->pert[i];
254 >                                                        /* perturb */
255 >                                VSUB(nd.prdir, r->rdir, r->pert);
256                                  if (DOT(nd.prdir, r->ron) < -FTINY)
257                                          normalize(nd.prdir);    /* OK */
258                                  else
# Line 244 | Line 261 | register RAY  *r;
261                  }
262          } else
263                  nd.tdiff = nd.tspec = nd.trans = 0.0;
264 +                                                /* diffuse reflection */
265 +        nd.rdiff = 1.0 - nd.trans - nd.rspec;
266                                                  /* transmitted ray */
267 <        if ((nd.specfl&(SP_TRAN|SP_PURE)) == (SP_TRAN|SP_PURE)) {
267 >        if ((nd.specfl&(SP_TRAN|SP_PURE|SP_TBLT)) == (SP_TRAN|SP_PURE)) {
268                  RAY  lr;
269 <                if (rayorigin(&lr, r, TRANS, nd.tspec) == 0) {
269 >                copyscolor(lr.rcoef, nd.mcolor);        /* modified by color */
270 >                scalescolor(lr.rcoef, nd.tspec);
271 >                if (rayorigin(&lr, TRANS, r, lr.rcoef) == 0) {
272                          VCOPY(lr.rdir, nd.prdir);
273                          rayvalue(&lr);
274 <                        scalecolor(lr.rcol, nd.tspec);
275 <                        multcolor(lr.rcol, nd.mcolor);  /* modified by color */
276 <                        addcolor(r->rcol, lr.rcol);
277 <                        transtest *= bright(lr.rcol);
278 <                        transdist = r->rot + lr.rt;
274 >                        smultscolor(lr.rcol, lr.rcoef);
275 >                        saddscolor(r->rcol, lr.rcol);
276 >                        if (nd.tspec >= 1.0-FTINY) {
277 >                                                /* completely transparent */
278 >                                smultscolor(lr.mcol, lr.rcoef);
279 >                                copyscolor(r->mcol, lr.mcol);
280 >                                r->rmt = r->rot + lr.rmt;
281 >                                r->rxt = r->rot + lr.rxt;
282 >                        } else if (nd.tspec > nd.tdiff + nd.rdiff)
283 >                                r->rxt = r->rot + raydistance(&lr);
284                  }
285          }
286  
287          if (r->crtype & SHADOW)                 /* the rest is shadow */
288 <                return;
289 <                                                /* diffuse reflection */
290 <        nd.rdiff = 1.0 - nd.trans - nd.rspec;
288 >                return(1);
289 >                                                /* get specular reflection */
290 >        if (nd.rspec > FTINY) {
291 >                nd.specfl |= SP_REFL;
292 >                                                /* compute specular color */
293 >                if (m->otype != MAT_METAL) {
294 >                        setscolor(nd.scolor, nd.rspec, nd.rspec, nd.rspec);
295 >                } else if (fest > FTINY) {
296 >                        d = m->oargs.farg[3]*(1. - fest);
297 >                        for (i = NCSAMP; i--; )
298 >                                nd.scolor[i] = fest + nd.mcolor[i]*d;
299 >                } else {
300 >                        copyscolor(nd.scolor, nd.mcolor);
301 >                        scalescolor(nd.scolor, nd.rspec);
302 >                }
303 >                                                /* check threshold */
304 >                if (!(nd.specfl & SP_PURE) && specthresh >= nd.rspec-FTINY)
305 >                        nd.specfl |= SP_RBLT;
306 >        }
307 >                                                /* reflected ray */
308 >        if ((nd.specfl&(SP_REFL|SP_PURE|SP_RBLT)) == (SP_REFL|SP_PURE)) {
309 >                RAY  lr;
310 >                if (rayorigin(&lr, REFLECTED, r, nd.scolor) == 0) {
311 >                                                /* compute reflected ray */
312 >                        VSUM(lr.rdir, r->rdir, nd.pnorm, 2.*nd.pdot);
313 >                                                /* penetration? */
314 >                        if (hastexture && DOT(lr.rdir, r->ron) <= FTINY)
315 >                                VSUM(lr.rdir, r->rdir, r->ron, 2.*r->rod);
316 >                        checknorm(lr.rdir);
317 >                        rayvalue(&lr);
318 >                        smultscolor(lr.rcol, lr.rcoef);
319 >                        copyscolor(r->mcol, lr.rcol);
320 >                        saddscolor(r->rcol, lr.rcol);
321 >                        r->rmt = r->rot;
322 >                        if (nd.specfl & SP_FLAT &&
323 >                                        !hastexture | (r->crtype & AMBIENT))
324 >                                r->rmt += raydistance(&lr);
325 >                }
326 >        }
327  
328          if (nd.specfl & SP_PURE && nd.rdiff <= FTINY && nd.tdiff <= FTINY)
329 <                return;                         /* 100% pure specular */
329 >                return(1);                      /* 100% pure specular */
330  
331 <        if (r->ro->otype == OBJ_FACE || r->ro->otype == OBJ_RING)
332 <                nd.specfl |= SP_FLAT;
331 >        if (!(nd.specfl & SP_PURE))
332 >                gaussamp(&nd);                  /* checks *BLT flags */
333  
272        if (nd.specfl & (SP_REFL|SP_TRAN) && !(nd.specfl & SP_PURE))
273                gaussamp(r, &nd);
274
334          if (nd.rdiff > FTINY) {         /* ambient from this side */
335 <                ambient(ctmp, r);
336 <                if (nd.specfl & SP_RBLT)
337 <                        scalecolor(ctmp, 1.0-nd.trans);
338 <                else
339 <                        scalecolor(ctmp, nd.rdiff);
340 <                multcolor(ctmp, nd.mcolor);     /* modified by material color */
282 <                addcolor(r->rcol, ctmp);        /* add to returned color */
335 >                copyscolor(sctmp, nd.mcolor);   /* modified by material color */
336 >                scalescolor(sctmp, nd.rdiff);
337 >                if (nd.specfl & SP_RBLT)        /* add in specular as well? */
338 >                        saddscolor(sctmp, nd.scolor);
339 >                multambient(sctmp, r, nd.pnorm);
340 >                saddscolor(r->rcol, sctmp);     /* add to returned color */
341          }
342          if (nd.tdiff > FTINY) {         /* ambient from other side */
343 <                flipsurface(r);
344 <                ambient(ctmp, r);
345 <                if (nd.specfl & SP_TBLT)
346 <                        scalecolor(ctmp, nd.trans);
347 <                else
348 <                        scalecolor(ctmp, nd.tdiff);
349 <                multcolor(ctmp, nd.mcolor);     /* modified by color */
350 <                addcolor(r->rcol, ctmp);
351 <                flipsurface(r);
343 >                FVECT  bnorm;
344 >                copyscolor(sctmp, nd.mcolor);   /* modified by color */
345 >                if (nd.specfl & SP_TBLT) {
346 >                        scalescolor(sctmp, nd.trans);
347 >                } else {
348 >                        scalescolor(sctmp, nd.tdiff);
349 >                }
350 >                bnorm[0] = -nd.pnorm[0];
351 >                bnorm[1] = -nd.pnorm[1];
352 >                bnorm[2] = -nd.pnorm[2];
353 >                multambient(sctmp, r, bnorm);
354 >                saddscolor(r->rcol, sctmp);
355          }
356                                          /* add direct component */
357          direct(r, dirnorm, &nd);
358 <                                        /* check distance */
359 <        if (transtest > bright(r->rcol))
299 <                r->rt = transdist;
358 >
359 >        return(1);
360   }
361  
362  
363 < static
364 < gaussamp(r, np)                 /* sample gaussian specular */
365 < RAY  *r;
366 < register NORMDAT  *np;
363 > static void
364 > gaussamp(                       /* sample Gaussian specular */
365 >        NORMDAT  *np
366 > )
367   {
368          RAY  sr;
369          FVECT  u, v, h;
370          double  rv[2];
371          double  d, sinp, cosp;
372 <        register int  i;
372 >        SCOLOR  scol;
373 >        int  maxiter, ntrials, nstarget, nstaken;
374 >        int  i;
375 >                                        /* quick test */
376 >        if ((np->specfl & (SP_REFL|SP_RBLT)) != SP_REFL &&
377 >                        (np->specfl & (SP_TRAN|SP_TBLT)) != SP_TRAN)
378 >                return;
379                                          /* set up sample coordinates */
380 <        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
315 <        for (i = 0; i < 3; i++)
316 <                if (np->pnorm[i] < 0.6 && np->pnorm[i] > -0.6)
317 <                        break;
318 <        v[i] = 1.0;
319 <        fcross(u, v, np->pnorm);
320 <        normalize(u);
380 >        getperpendicular(u, np->pnorm, rand_samp);
381          fcross(v, np->pnorm, u);
382                                          /* compute reflection */
383          if ((np->specfl & (SP_REFL|SP_RBLT)) == SP_REFL &&
384 <                        rayorigin(&sr, r, SPECULAR, np->rspec) == 0) {
385 <                dimlist[ndims++] = (int)np->mp;
386 <                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
387 <                multisamp(rv, 2, d);
388 <                d = 2.0*PI * rv[0];
389 <                cosp = cos(d);
390 <                sinp = sin(d);
391 <                rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
392 <                if (rv[1] <= FTINY)
393 <                        d = 1.0;
394 <                else
395 <                        d = sqrt( np->alpha2 * -log(rv[1]) );
396 <                for (i = 0; i < 3; i++)
397 <                        h[i] = np->pnorm[i] + d*(cosp*u[i] + sinp*v[i]);
398 <                d = -2.0 * DOT(h, r->rdir) / (1.0 + d*d);
399 <                for (i = 0; i < 3; i++)
400 <                        sr.rdir[i] = r->rdir[i] + d*h[i];
401 <                if (DOT(sr.rdir, r->ron) <= FTINY)
402 <                        VCOPY(sr.rdir, np->vrefl);      /* jitter no good */
403 <                rayvalue(&sr);
404 <                multcolor(sr.rcol, np->scolor);
405 <                addcolor(r->rcol, sr.rcol);
384 >                        rayorigin(&sr, RSPECULAR, np->rp, np->scolor) == 0) {
385 >                nstarget = 1;
386 >                if (specjitter > 1.5) { /* multiple samples? */
387 >                        nstarget = specjitter*np->rp->rweight + .5;
388 >                        if (sr.rweight <= minweight*nstarget)
389 >                                nstarget = sr.rweight/minweight;
390 >                        if (nstarget > 1) {
391 >                                d = 1./nstarget;
392 >                                scalescolor(sr.rcoef, d);
393 >                                sr.rweight *= d;
394 >                        } else
395 >                                nstarget = 1;
396 >                }
397 >                scolorblack(scol);
398 >                dimlist[ndims++] = (int)(size_t)np->mp;
399 >                maxiter = MAXITER*nstarget;
400 >                for (nstaken = ntrials = 0; nstaken < nstarget &&
401 >                                                ntrials < maxiter; ntrials++) {
402 >                        if (ntrials)
403 >                                d = frandom();
404 >                        else
405 >                                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
406 >                        multisamp(rv, 2, d);
407 >                        d = 2.0*PI * rv[0];
408 >                        cosp = tcos(d);
409 >                        sinp = tsin(d);
410 >                        if ((0. <= specjitter) & (specjitter < 1.))
411 >                                rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
412 >                        if (rv[1] <= FTINY)
413 >                                d = 1.0;
414 >                        else
415 >                                d = sqrt( np->alpha2 * -log(rv[1]) );
416 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
417 >                                h[i] = np->pnorm[i] + d*(cosp*u[i] + sinp*v[i]);
418 >                        d = -2.0 * DOT(h, np->rp->rdir) / (1.0 + d*d);
419 >                        VSUM(sr.rdir, np->rp->rdir, h, d);
420 >                                                /* sample rejection test */
421 >                        if ((d = DOT(sr.rdir, np->rp->ron)) <= FTINY)
422 >                                continue;
423 >                        checknorm(sr.rdir);
424 >                        if (nstarget > 1) {     /* W-G-M-D adjustment */
425 >                                if (nstaken) rayclear(&sr);
426 >                                rayvalue(&sr);
427 >                                d = 2./(1. + np->rp->rod/d);
428 >                                scalescolor(sr.rcol, d);
429 >                                saddscolor(scol, sr.rcol);
430 >                        } else {
431 >                                rayvalue(&sr);
432 >                                smultscolor(sr.rcol, sr.rcoef);
433 >                                saddscolor(np->rp->rcol, sr.rcol);
434 >                        }
435 >                        ++nstaken;
436 >                }
437 >                if (nstarget > 1) {             /* final W-G-M-D weighting */
438 >                        smultscolor(scol, sr.rcoef);
439 >                        d = (double)nstarget/ntrials;
440 >                        scalescolor(scol, d);
441 >                        saddscolor(np->rp->rcol, scol);
442 >                }
443                  ndims--;
444          }
445                                          /* compute transmission */
446 +        copyscolor(sr.rcoef, np->mcolor);       /* modified by color */
447 +        scalescolor(sr.rcoef, np->tspec);
448 +        if ((np->specfl & (SP_TRAN|SP_TBLT)) == SP_TRAN &&
449 +                        rayorigin(&sr, TSPECULAR, np->rp, sr.rcoef) == 0) {
450 +                nstarget = 1;
451 +                if (specjitter > 1.5) { /* multiple samples? */
452 +                        nstarget = specjitter*np->rp->rweight + .5;
453 +                        if (sr.rweight <= minweight*nstarget)
454 +                                nstarget = sr.rweight/minweight;
455 +                        if (nstarget > 1) {
456 +                                d = 1./nstarget;
457 +                                scalescolor(sr.rcoef, d);
458 +                                sr.rweight *= d;
459 +                        } else
460 +                                nstarget = 1;
461 +                }
462 +                dimlist[ndims++] = (int)(size_t)np->mp;
463 +                maxiter = MAXITER*nstarget;
464 +                for (nstaken = ntrials = 0; nstaken < nstarget &&
465 +                                                ntrials < maxiter; ntrials++) {
466 +                        if (ntrials)
467 +                                d = frandom();
468 +                        else
469 +                                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
470 +                        multisamp(rv, 2, d);
471 +                        d = 2.0*PI * rv[0];
472 +                        cosp = tcos(d);
473 +                        sinp = tsin(d);
474 +                        if ((0. <= specjitter) & (specjitter < 1.))
475 +                                rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
476 +                        if (rv[1] <= FTINY)
477 +                                d = 1.0;
478 +                        else
479 +                                d = sqrt( np->alpha2 * -log(rv[1]) );
480 +                        for (i = 0; i < 3; i++)
481 +                                sr.rdir[i] = np->prdir[i] + d*(cosp*u[i] + sinp*v[i]);
482 +                                                /* sample rejection test */
483 +                        if (DOT(sr.rdir, np->rp->ron) >= -FTINY)
484 +                                continue;
485 +                        normalize(sr.rdir);     /* OK, normalize */
486 +                        if (nstaken)            /* multi-sampling */
487 +                                rayclear(&sr);
488 +                        rayvalue(&sr);
489 +                        smultscolor(sr.rcol, sr.rcoef);
490 +                        saddscolor(np->rp->rcol, sr.rcol);
491 +                        ++nstaken;
492 +                }
493 +                ndims--;
494 +        }
495   }

Diff Legend

Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines