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 2.52 by greg, Fri May 7 15:44:52 2010 UTC vs.
Revision 2.63 by greg, Sun Jul 29 21:56:16 2012 UTC

# Line 65 | Line 65 | typedef struct {
65          double  pdot;           /* perturbed dot product */
66   }  NORMDAT;             /* normal material data */
67  
68 < static srcdirf_t dirnorm;
69 < static void gaussamp(RAY  *r, NORMDAT  *np);
68 > static void gaussamp(NORMDAT  *np);
69  
70  
71   static void
72   dirnorm(                /* compute source contribution */
73          COLOR  cval,                    /* returned coefficient */
74 <        void  *nnp,             /* material data */
74 >        void  *nnp,                     /* material data */
75          FVECT  ldir,                    /* light source direction */
76          double  omega                   /* light source size */
77   )
78   {
79 <        register NORMDAT *np = nnp;
79 >        NORMDAT *np = nnp;
80          double  ldot;
81          double  lrdiff, ltdiff;
82 <        double  dtmp, d2;
82 >        double  dtmp, d2, d3, d4;
83          FVECT  vtmp;
84          COLOR  ctmp;
85  
# Line 115 | Line 114 | dirnorm(               /* compute source contribution */
114          if (ldot > FTINY && (np->specfl&(SP_REFL|SP_PURE)) == SP_REFL) {
115                  /*
116                   *  Compute specular reflection coefficient using
117 <                 *  gaussian distribution model.
117 >                 *  Gaussian distribution model.
118                   */
119                                                  /* roughness */
120                  dtmp = np->alpha2;
# Line 123 | Line 122 | dirnorm(               /* compute source contribution */
122                  if (np->specfl & SP_FLAT)
123                          dtmp += omega * (0.25/PI);
124                                                  /* half vector */
125 <                vtmp[0] = ldir[0] - np->rp->rdir[0];
127 <                vtmp[1] = ldir[1] - np->rp->rdir[1];
128 <                vtmp[2] = ldir[2] - np->rp->rdir[2];
125 >                VSUB(vtmp, ldir, np->rp->rdir);
126                  d2 = DOT(vtmp, np->pnorm);
127                  d2 *= d2;
128 <                d2 = (DOT(vtmp,vtmp) - d2) / d2;
129 <                                                /* gaussian */
130 <                dtmp = exp(-d2/dtmp)/(4.*PI * np->pdot * dtmp);
128 >                d3 = DOT(vtmp,vtmp);
129 >                d4 = (d3 - d2) / d2;
130 >                                                /* new W-G-M-D model */
131 >                dtmp = exp(-d4/dtmp) * d3 / (PI * d2*d2 * dtmp);
132                                                  /* worth using? */
133                  if (dtmp > FTINY) {
134                          copycolor(ctmp, np->scolor);
135 <                        dtmp *= omega;
135 >                        dtmp *= ldot * omega;
136                          scalecolor(ctmp, dtmp);
137                          addcolor(cval, ctmp);
138                  }
# Line 155 | Line 153 | dirnorm(               /* compute source contribution */
153                   */
154                                                  /* roughness + source */
155                  dtmp = np->alpha2 + omega*(1.0/PI);
156 <                                                /* gaussian */
157 <                 dtmp = exp((2.*DOT(np->prdir,ldir)-2.)/dtmp)/(PI*dtmp);
156 >                                                /* Gaussian */
157 >                dtmp = exp((2.*DOT(np->prdir,ldir)-2.)/dtmp)/(PI*dtmp);
158                                                  /* worth using? */
159                  if (dtmp > FTINY) {
160                          copycolor(ctmp, np->mcolor);
# Line 168 | Line 166 | dirnorm(               /* compute source contribution */
166   }
167  
168  
169 < extern int
169 > int
170   m_normal(                       /* color a ray that hit something normal */
171 <        register OBJREC  *m,
172 <        register RAY  *r
171 >        OBJREC  *m,
172 >        RAY  *r
173   )
174   {
175          NORMDAT  nd;
# Line 181 | Line 179 | m_normal(                      /* color a ray that hit something normal *
179          int     hastexture;
180          double  d;
181          COLOR  ctmp;
182 <        register int  i;
182 >        int  i;
183                                                  /* easy shadow test */
184          if (r->crtype & SHADOW && m->otype != MAT_TRANS)
185                  return(1);
# Line 226 | Line 224 | m_normal(                      /* color a ray that hit something normal *
224          nd.rspec = m->oargs.farg[3];
225                                                  /* compute Fresnel approx. */
226          if (nd.specfl & SP_PURE && nd.rspec >= FRESTHRESH) {
227 <                fest = FRESNE(r->rod);
227 >                fest = FRESNE(nd.pdot);
228                  nd.rspec += fest*(1. - nd.rspec);
229          } else
230                  fest = 0.;
# Line 293 | Line 291 | m_normal(                      /* color a ray that hit something normal *
291                  if (!(nd.specfl & SP_PURE) && specthresh >= nd.rspec-FTINY)
292                          nd.specfl |= SP_RBLT;
293                                                  /* compute reflected ray */
294 <                for (i = 0; i < 3; i++)
297 <                        nd.vrefl[i] = r->rdir[i] + 2.*nd.pdot*nd.pnorm[i];
294 >                VSUM(nd.vrefl, r->rdir, nd.pnorm, 2.*nd.pdot);
295                                                  /* penetration? */
296                  if (hastexture && DOT(nd.vrefl, r->ron) <= FTINY)
297 <                        for (i = 0; i < 3; i++)         /* safety measure */
298 <                                nd.vrefl[i] = r->rdir[i] + 2.*r->rod*r->ron[i];
297 >                        VSUM(nd.vrefl, r->rdir, r->ron, 2.*r->rod);
298 >                checknorm(nd.vrefl);
299          }
300                                                  /* reflected ray */
301          if ((nd.specfl&(SP_REFL|SP_PURE|SP_RBLT)) == (SP_REFL|SP_PURE)) {
# Line 321 | Line 318 | m_normal(                      /* color a ray that hit something normal *
318                  return(1);                      /* 100% pure specular */
319  
320          if (!(nd.specfl & SP_PURE))
321 <                gaussamp(r, &nd);               /* checks *BLT flags */
321 >                gaussamp(&nd);          /* checks *BLT flags */
322  
323          if (nd.rdiff > FTINY) {         /* ambient from this side */
324                  copycolor(ctmp, nd.mcolor);     /* modified by material color */
325 <                if (nd.specfl & SP_RBLT)
326 <                        scalecolor(ctmp, 1.0-nd.trans);
327 <                else
331 <                        scalecolor(ctmp, nd.rdiff);
325 >                scalecolor(ctmp, nd.rdiff);
326 >                if (nd.specfl & SP_RBLT)        /* add in specular as well? */
327 >                        addcolor(ctmp, nd.scolor);
328                  multambient(ctmp, r, hastexture ? nd.pnorm : r->ron);
329                  addcolor(r->rcol, ctmp);        /* add to returned color */
330          }
# Line 364 | Line 360 | m_normal(                      /* color a ray that hit something normal *
360  
361  
362   static void
363 < gaussamp(                       /* sample gaussian specular */
364 <        RAY  *r,
369 <        register NORMDAT  *np
363 > gaussamp(                       /* sample Gaussian specular */
364 >        NORMDAT  *np
365   )
366   {
367          RAY  sr;
368          FVECT  u, v, h;
369          double  rv[2];
370          double  d, sinp, cosp;
371 <        int  niter;
372 <        register int  i;
371 >        COLOR  scol;
372 >        int  maxiter, ntrials, nstarget, nstaken;
373 >        int  i;
374                                          /* quick test */
375          if ((np->specfl & (SP_REFL|SP_RBLT)) != SP_REFL &&
376                          (np->specfl & (SP_TRAN|SP_TBLT)) != SP_TRAN)
# Line 390 | Line 386 | gaussamp(                      /* sample gaussian specular */
386          fcross(v, np->pnorm, u);
387                                          /* compute reflection */
388          if ((np->specfl & (SP_REFL|SP_RBLT)) == SP_REFL &&
389 <                        rayorigin(&sr, SPECULAR, r, np->scolor) == 0) {
390 <                dimlist[ndims++] = (int)np->mp;
391 <                for (niter = 0; niter < MAXITER; niter++) {
392 <                        if (niter)
389 >                        rayorigin(&sr, SPECULAR, np->rp, np->scolor) == 0) {
390 >                nstarget = 1;
391 >                if (specjitter > 1.5) { /* multiple samples? */
392 >                        nstarget = specjitter*np->rp->rweight + .5;
393 >                        if (sr.rweight <= minweight*nstarget)
394 >                                nstarget = sr.rweight/minweight;
395 >                        if (nstarget > 1) {
396 >                                d = 1./nstarget;
397 >                                scalecolor(sr.rcoef, d);
398 >                                sr.rweight *= d;
399 >                        } else
400 >                                nstarget = 1;
401 >                }
402 >                setcolor(scol, 0., 0., 0.);
403 >                dimlist[ndims++] = (int)(size_t)np->mp;
404 >                maxiter = MAXITER*nstarget;
405 >                for (nstaken = ntrials = 0; nstaken < nstarget &&
406 >                                                ntrials < maxiter; ntrials++) {
407 >                        if (ntrials)
408                                  d = frandom();
409                          else
410                                  d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
# Line 401 | Line 412 | gaussamp(                      /* sample gaussian specular */
412                          d = 2.0*PI * rv[0];
413                          cosp = tcos(d);
414                          sinp = tsin(d);
415 <                        rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
415 >                        if ((0. <= specjitter) & (specjitter < 1.))
416 >                                rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
417                          if (rv[1] <= FTINY)
418                                  d = 1.0;
419                          else
420                                  d = sqrt( np->alpha2 * -log(rv[1]) );
421                          for (i = 0; i < 3; i++)
422                                  h[i] = np->pnorm[i] + d*(cosp*u[i] + sinp*v[i]);
423 <                        d = -2.0 * DOT(h, r->rdir) / (1.0 + d*d);
424 <                        for (i = 0; i < 3; i++)
425 <                                sr.rdir[i] = r->rdir[i] + d*h[i];
426 <                        if (DOT(sr.rdir, r->ron) > FTINY) {
423 >                        d = -2.0 * DOT(h, np->rp->rdir) / (1.0 + d*d);
424 >                        VSUM(sr.rdir, np->rp->rdir, h, d);
425 >                                                /* sample rejection test */
426 >                        if ((d = DOT(sr.rdir, np->rp->ron)) <= FTINY)
427 >                                continue;
428 >                        checknorm(sr.rdir);
429 >                        if (nstarget > 1) {     /* W-G-M-D adjustment */
430 >                                if (nstaken) rayclear(&sr);
431                                  rayvalue(&sr);
432 +                                d = 2./(1. + np->rp->rod/d);
433 +                                scalecolor(sr.rcol, d);
434 +                                addcolor(scol, sr.rcol);
435 +                        } else {
436 +                                rayvalue(&sr);
437                                  multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
438 <                                addcolor(r->rcol, sr.rcol);
418 <                                break;
438 >                                addcolor(np->rp->rcol, sr.rcol);
439                          }
440 +                        ++nstaken;
441                  }
442 +                if (nstarget > 1) {             /* final W-G-M-D weighting */
443 +                        multcolor(scol, sr.rcoef);
444 +                        d = (double)nstarget/ntrials;
445 +                        scalecolor(scol, d);
446 +                        addcolor(np->rp->rcol, scol);
447 +                }
448                  ndims--;
449          }
450                                          /* compute transmission */
451          copycolor(sr.rcoef, np->mcolor);        /* modified by color */
452          scalecolor(sr.rcoef, np->tspec);
453          if ((np->specfl & (SP_TRAN|SP_TBLT)) == SP_TRAN &&
454 <                        rayorigin(&sr, SPECULAR, r, sr.rcoef) == 0) {
455 <                dimlist[ndims++] = (int)np->mp;
456 <                for (niter = 0; niter < MAXITER; niter++) {
457 <                        if (niter)
454 >                        rayorigin(&sr, SPECULAR, np->rp, sr.rcoef) == 0) {
455 >                nstarget = 1;
456 >                if (specjitter > 1.5) { /* multiple samples? */
457 >                        nstarget = specjitter*np->rp->rweight + .5;
458 >                        if (sr.rweight <= minweight*nstarget)
459 >                                nstarget = sr.rweight/minweight;
460 >                        if (nstarget > 1) {
461 >                                d = 1./nstarget;
462 >                                scalecolor(sr.rcoef, d);
463 >                                sr.rweight *= d;
464 >                        } else
465 >                                nstarget = 1;
466 >                }
467 >                dimlist[ndims++] = (int)(size_t)np->mp;
468 >                maxiter = MAXITER*nstarget;
469 >                for (nstaken = ntrials = 0; nstaken < nstarget &&
470 >                                                ntrials < maxiter; ntrials++) {
471 >                        if (ntrials)
472                                  d = frandom();
473                          else
474 <                                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+1823+samplendx);
474 >                                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
475                          multisamp(rv, 2, d);
476                          d = 2.0*PI * rv[0];
477                          cosp = tcos(d);
478                          sinp = tsin(d);
479 <                        rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
479 >                        if ((0. <= specjitter) & (specjitter < 1.))
480 >                                rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
481                          if (rv[1] <= FTINY)
482                                  d = 1.0;
483                          else
484                                  d = sqrt( np->alpha2 * -log(rv[1]) );
485                          for (i = 0; i < 3; i++)
486                                  sr.rdir[i] = np->prdir[i] + d*(cosp*u[i] + sinp*v[i]);
487 <                        if (DOT(sr.rdir, r->ron) < -FTINY) {
488 <                                normalize(sr.rdir);     /* OK, normalize */
489 <                                rayvalue(&sr);
490 <                                multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
491 <                                addcolor(r->rcol, sr.rcol);
492 <                                break;
493 <                        }
487 >                                                /* sample rejection test */
488 >                        if (DOT(sr.rdir, np->rp->ron) >= -FTINY)
489 >                                continue;
490 >                        normalize(sr.rdir);     /* OK, normalize */
491 >                        if (nstaken)            /* multi-sampling */
492 >                                rayclear(&sr);
493 >                        rayvalue(&sr);
494 >                        multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
495 >                        addcolor(np->rp->rcol, sr.rcol);
496 >                        ++nstaken;
497                  }
498                  ndims--;
499          }

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines