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

Comparing ray/src/rt/normal.c (file contents):
Revision 2.13 by greg, Thu Apr 16 13:31:28 1992 UTC vs.
Revision 2.24 by greg, Mon Mar 8 12:37:27 1993 UTC

# Line 23 | Line 23 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
23   extern double  specthresh;              /* specular sampling threshold */
24   extern double  specjitter;              /* specular sampling jitter */
25  
26 + static  gaussamp();
27 +
28   /*
29 < *      This routine uses portions of the reflection
30 < *  model described by Cook and Torrance.
29 < *      The computation of specular components has been simplified by
30 < *  numerous approximations and ommisions to improve speed.
29 > *      This routine implements the isotropic Gaussian
30 > *  model described by Ward in Siggraph `92 article.
31   *      We orient the surface towards the incoming ray, so a single
32   *  surface can be used to represent an infinitely thin object.
33   *
# Line 50 | Line 50 | extern double  specjitter;             /* specular sampling jitte
50  
51   typedef struct {
52          OBJREC  *mp;            /* material pointer */
53 +        RAY  *rp;               /* ray pointer */
54          short  specfl;          /* specularity flags, defined above */
55          COLOR  mcolor;          /* color of this material */
56          COLOR  scolor;          /* color of specular component */
# Line 71 | Line 72 | FVECT  ldir;                   /* light source direction */
72   double  omega;                  /* light source size */
73   {
74          double  ldot;
75 <        double  dtmp;
76 <        int     i;
75 >        double  dtmp, d2;
76 >        FVECT  vtmp;
77          COLOR  ctmp;
78  
79          setcolor(cval, 0.0, 0.0, 0.0);
# Line 99 | Line 100 | double  omega;                 /* light source size */
100                   *  gaussian distribution model.
101                   */
102                                                  /* roughness */
103 <                dtmp = 2.0*np->alpha2;
103 >                dtmp = np->alpha2;
104                                                  /* + source if flat */
105                  if (np->specfl & SP_FLAT)
106 <                        dtmp += omega/(2.0*PI);
106 >                        dtmp += omega/(4.0*PI);
107 >                                                /* half vector */
108 >                vtmp[0] = ldir[0] - np->rp->rdir[0];
109 >                vtmp[1] = ldir[1] - np->rp->rdir[1];
110 >                vtmp[2] = ldir[2] - np->rp->rdir[2];
111 >                d2 = DOT(vtmp, np->pnorm);
112 >                d2 *= d2;
113 >                d2 = (DOT(vtmp,vtmp) - d2) / d2;
114                                                  /* gaussian */
115 <                dtmp = exp((DOT(np->vrefl,ldir)-1.)/dtmp)/(2.*PI)/dtmp;
115 >                dtmp = exp(-d2/dtmp)/(4.*PI*dtmp);
116                                                  /* worth using? */
117                  if (dtmp > FTINY) {
118                          copycolor(ctmp, np->scolor);
119 <                        dtmp *= omega / np->pdot;
119 >                        dtmp *= omega * sqrt(ldot/np->pdot);
120                          scalecolor(ctmp, dtmp);
121                          addcolor(cval, ctmp);
122                  }
# Line 128 | Line 136 | double  omega;                 /* light source size */
136                   *  is always modified by material color.
137                   */
138                                                  /* roughness + source */
139 <                dtmp = np->alpha2/2.0 + omega/(2.0*PI);
139 >                dtmp = np->alpha2 + omega/PI;
140                                                  /* gaussian */
141 <                dtmp = exp((DOT(np->prdir,ldir)-1.)/dtmp)/(2.*PI)/dtmp;
141 >                dtmp = exp((2.*DOT(np->prdir,ldir)-2.)/dtmp)/(PI*dtmp);
142                                                  /* worth using? */
143                  if (dtmp > FTINY) {
144                          copycolor(ctmp, np->mcolor);
145 <                        dtmp *= np->tspec * omega / np->pdot;
145 >                        dtmp *= np->tspec * omega * sqrt(-ldot/np->pdot);
146                          scalecolor(ctmp, dtmp);
147                          addcolor(cval, ctmp);
148                  }
# Line 158 | Line 166 | register RAY  *r;
166          if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_TRANS ? 7 : 5))
167                  objerror(m, USER, "bad number of arguments");
168          nd.mp = m;
169 +        nd.rp = r;
170                                                  /* get material color */
171          setcolor(nd.mcolor, m->oargs.farg[0],
172                             m->oargs.farg[1],
# Line 186 | Line 195 | register RAY  *r;
195                  else
196                          setcolor(nd.scolor, 1.0, 1.0, 1.0);
197                  scalecolor(nd.scolor, nd.rspec);
198 <                if (nd.specfl & SP_PURE) {              /* improved model */
199 <                        dtmp = exp(-BSPEC(m)*nd.pdot);
200 <                        for (i = 0; i < 3; i++)
201 <                                colval(nd.scolor,i) +=
202 <                                                (1.0-colval(nd.scolor,i))*dtmp;
203 <                        nd.rspec += (1.0-nd.rspec)*dtmp;
204 <                } else if (specthresh > FTINY &&        /* check threshold */
198 >                                                /* improved model */
199 >                dtmp = exp(-BSPEC(m)*nd.pdot);
200 >                for (i = 0; i < 3; i++)
201 >                        colval(nd.scolor,i) += (1.0-colval(nd.scolor,i))*dtmp;
202 >                nd.rspec += (1.0-nd.rspec)*dtmp;
203 >                                                /* check threshold */
204 >                if (!(nd.specfl & SP_PURE) &&
205 >                                specthresh > FTINY &&
206                                  (specthresh >= 1.-FTINY ||
207 <                                specthresh > nd.rspec))
207 >                                specthresh + .05 - .1*frandom() > nd.rspec))
208                          nd.specfl |= SP_RBLT;
209                                                  /* compute reflected ray */
210                  for (i = 0; i < 3; i++)
# Line 223 | Line 233 | register RAY  *r;
233                                                          /* check threshold */
234                          if (!(nd.specfl & SP_PURE) && specthresh > FTINY &&
235                                          (specthresh >= 1.-FTINY ||
236 <                                        specthresh > nd.tspec))
236 >                                specthresh + .05 - .1*frandom() > nd.tspec))
237                                  nd.specfl |= SP_TBLT;
238                          if (r->crtype & SHADOW ||
239                                          DOT(r->pert,r->pert) <= FTINY*FTINY) {
# Line 231 | Line 241 | register RAY  *r;
241                                  transtest = 2;
242                          } else {
243                                  for (i = 0; i < 3; i++)         /* perturb */
244 <                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] -
235 <                                                        0.5*r->pert[i];
244 >                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] - r->pert[i];
245                                  if (DOT(nd.prdir, r->ron) < -FTINY)
246                                          normalize(nd.prdir);    /* OK */
247                                  else
# Line 361 | Line 370 | register NORMDAT  *np;
370                  if (rv[1] <= FTINY)
371                          d = 1.0;
372                  else
373 <                        d = sqrt( np->alpha2/4.0 * -log(rv[1]) );
373 >                        d = sqrt( -log(rv[1]) * np->alpha2 );
374                  for (i = 0; i < 3; i++)
375                          sr.rdir[i] = np->prdir[i] + d*(cosp*u[i] + sinp*v[i]);
376                  if (DOT(sr.rdir, r->ron) < -FTINY)

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