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

Comparing ray/src/rt/normal.c (file contents):
Revision 2.11 by greg, Fri Feb 21 14:53:16 1992 UTC vs.
Revision 2.26 by greg, Tue Aug 24 12:59:28 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 38 | Line 38 | extern double  specjitter;             /* specular sampling jitte
38   *      red     grn     blu     rspec   rough   trans   tspec
39   */
40  
41 – #define  BSPEC(m)       (6.0)           /* specularity parameter b */
42 –
41                                  /* specularity flags */
42   #define  SP_REFL        01              /* has reflected specular component */
43   #define  SP_TRAN        02              /* has transmitted specular */
# Line 50 | Line 48 | extern double  specjitter;             /* specular sampling jitte
48  
49   typedef struct {
50          OBJREC  *mp;            /* material pointer */
51 +        RAY  *rp;               /* ray pointer */
52          short  specfl;          /* specularity flags, defined above */
53          COLOR  mcolor;          /* color of this material */
54          COLOR  scolor;          /* color of specular component */
# Line 71 | Line 70 | FVECT  ldir;                   /* light source direction */
70   double  omega;                  /* light source size */
71   {
72          double  ldot;
73 <        double  dtmp;
74 <        int     i;
73 >        double  dtmp, d2;
74 >        FVECT  vtmp;
75          COLOR  ctmp;
76  
77          setcolor(cval, 0.0, 0.0, 0.0);
# Line 99 | Line 98 | double  omega;                 /* light source size */
98                   *  gaussian distribution model.
99                   */
100                                                  /* roughness */
101 <                dtmp = 2.0*np->alpha2;
101 >                dtmp = np->alpha2;
102                                                  /* + source if flat */
103                  if (np->specfl & SP_FLAT)
104 <                        dtmp += omega/(2.0*PI);
104 >                        dtmp += omega/(4.0*PI);
105 >                                                /* half vector */
106 >                vtmp[0] = ldir[0] - np->rp->rdir[0];
107 >                vtmp[1] = ldir[1] - np->rp->rdir[1];
108 >                vtmp[2] = ldir[2] - np->rp->rdir[2];
109 >                d2 = DOT(vtmp, np->pnorm);
110 >                d2 *= d2;
111 >                d2 = (DOT(vtmp,vtmp) - d2) / d2;
112                                                  /* gaussian */
113 <                dtmp = exp((DOT(np->vrefl,ldir)-1.)/dtmp)/(2.*PI)/dtmp;
113 >                dtmp = exp(-d2/dtmp)/(4.*PI*dtmp);
114                                                  /* worth using? */
115                  if (dtmp > FTINY) {
116                          copycolor(ctmp, np->scolor);
117 <                        dtmp *= omega / np->pdot;
117 >                        dtmp *= omega * sqrt(ldot/np->pdot);
118                          scalecolor(ctmp, dtmp);
119                          addcolor(cval, ctmp);
120                  }
# Line 128 | Line 134 | double  omega;                 /* light source size */
134                   *  is always modified by material color.
135                   */
136                                                  /* roughness + source */
137 <                dtmp = np->alpha2/2.0 + omega/(2.0*PI);
137 >                dtmp = np->alpha2 + omega/PI;
138                                                  /* gaussian */
139 <                dtmp = exp((DOT(np->prdir,ldir)-1.)/dtmp)/(2.*PI)/dtmp;
139 >                dtmp = exp((2.*DOT(np->prdir,ldir)-2.)/dtmp)/(PI*dtmp);
140                                                  /* worth using? */
141                  if (dtmp > FTINY) {
142                          copycolor(ctmp, np->mcolor);
143 <                        dtmp *= np->tspec * omega / np->pdot;
143 >                        dtmp *= np->tspec * omega * sqrt(-ldot/np->pdot);
144                          scalecolor(ctmp, dtmp);
145                          addcolor(cval, ctmp);
146                  }
# Line 148 | Line 154 | register RAY  *r;
154   {
155          NORMDAT  nd;
156          double  transtest, transdist;
151 –        double  dtmp;
157          COLOR  ctmp;
158          register int  i;
159                                                  /* easy shadow test */
# Line 158 | Line 163 | register RAY  *r;
163          if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_TRANS ? 7 : 5))
164                  objerror(m, USER, "bad number of arguments");
165          nd.mp = m;
166 +        nd.rp = r;
167                                                  /* get material color */
168          setcolor(nd.mcolor, m->oargs.farg[0],
169                             m->oargs.farg[1],
# Line 177 | Line 183 | register RAY  *r;
183                  nd.pdot = .001;                 /* non-zero for dirnorm() */
184          multcolor(nd.mcolor, r->pcol);          /* modify material color */
185          transtest = 0;
186 +        transdist = r->rot;
187                                                  /* get specular component */
188          if ((nd.rspec = m->oargs.farg[3]) > FTINY) {
189                  nd.specfl |= SP_REFL;
# Line 186 | Line 193 | register RAY  *r;
193                  else
194                          setcolor(nd.scolor, 1.0, 1.0, 1.0);
195                  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;
196                                                  /* check threshold */
197 <                if (specthresh > FTINY &&
196 <                                ((specthresh >= 1.-FTINY ||
197 <                                specthresh + (.05 - .1*frandom()) > nd.rspec)))
197 >                if (!(nd.specfl & SP_PURE) && specthresh >= nd.rspec-FTINY)
198                          nd.specfl |= SP_RBLT;
199                                                  /* compute reflected ray */
200                  for (i = 0; i < 3; i++)
# Line 221 | Line 221 | register RAY  *r;
221                  if (nd.tspec > FTINY) {
222                          nd.specfl |= SP_TRAN;
223                                                          /* check threshold */
224 <                        if (specthresh > FTINY &&
225 <                                        ((specthresh >= 1.-FTINY ||
226 <                                        specthresh +
227 <                                            (.05 - .1*frandom()) > nd.tspec)))
224 >                        if (!(nd.specfl & SP_PURE) &&
225 >                                        specthresh >= nd.tspec-FTINY)
226                                  nd.specfl |= SP_TBLT;
227                          if (r->crtype & SHADOW ||
228                                          DOT(r->pert,r->pert) <= FTINY*FTINY) {
# Line 232 | Line 230 | register RAY  *r;
230                                  transtest = 2;
231                          } else {
232                                  for (i = 0; i < 3; i++)         /* perturb */
233 <                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] -
236 <                                                        0.5*r->pert[i];
233 >                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] - r->pert[i];
234                                  if (DOT(nd.prdir, r->ron) < -FTINY)
235                                          normalize(nd.prdir);    /* OK */
236                                  else
# Line 265 | Line 262 | register RAY  *r;
262          if (nd.specfl & SP_PURE && nd.rdiff <= FTINY && nd.tdiff <= FTINY)
263                  return;                         /* 100% pure specular */
264  
265 <        if (r->ro->otype == OBJ_FACE || r->ro->otype == OBJ_RING)
265 >        if (r->ro != NULL && (r->ro->otype == OBJ_FACE ||
266 >                        r->ro->otype == OBJ_RING))
267                  nd.specfl |= SP_FLAT;
268  
269          if (nd.specfl & (SP_REFL|SP_TRAN) && !(nd.specfl & SP_PURE))
# Line 309 | Line 307 | register NORMDAT  *np;
307          double  rv[2];
308          double  d, sinp, cosp;
309          register int  i;
310 +                                        /* quick test */
311 +        if ((np->specfl & (SP_REFL|SP_RBLT)) != SP_REFL &&
312 +                        (np->specfl & (SP_TRAN|SP_TBLT)) != SP_TRAN)
313 +                return;
314                                          /* set up sample coordinates */
315          v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
316          for (i = 0; i < 3; i++)
# Line 357 | Line 359 | register NORMDAT  *np;
359                  if (rv[1] <= FTINY)
360                          d = 1.0;
361                  else
362 <                        d = sqrt( np->alpha2/4.0 * -log(rv[1]) );
362 >                        d = sqrt( -log(rv[1]) * np->alpha2 );
363                  for (i = 0; i < 3; i++)
364                          sr.rdir[i] = np->prdir[i] + d*(cosp*u[i] + sinp*v[i]);
365                  if (DOT(sr.rdir, r->ron) < -FTINY)

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