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

Comparing ray/src/rt/normal.c (file contents):
Revision 1.2 by greg, Sat Apr 15 12:23:22 1989 UTC vs.
Revision 2.38 by greg, Sat Feb 22 02:07:29 2003 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1986 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 11 | Line 8 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
8   *     12/19/85 - added stuff for metals.
9   *     6/26/87 - improved specular model.
10   *     9/28/87 - added model for translucent materials.
11 + *     Later changes described in delta comments.
12   */
13  
14 + /* ====================================================================
15 + * The Radiance Software License, Version 1.0
16 + *
17 + * Copyright (c) 1990 - 2002 The Regents of the University of California,
18 + * through Lawrence Berkeley National Laboratory.   All rights reserved.
19 + *
20 + * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
21 + * modification, are permitted provided that the following conditions
22 + * are met:
23 + *
24 + * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
25 + *         notice, this list of conditions and the following disclaimer.
26 + *
27 + * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
28 + *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
29 + *       the documentation and/or other materials provided with the
30 + *       distribution.
31 + *
32 + * 3. The end-user documentation included with the redistribution,
33 + *           if any, must include the following acknowledgment:
34 + *             "This product includes Radiance software
35 + *                 (http://radsite.lbl.gov/)
36 + *                 developed by the Lawrence Berkeley National Laboratory
37 + *               (http://www.lbl.gov/)."
38 + *       Alternately, this acknowledgment may appear in the software itself,
39 + *       if and wherever such third-party acknowledgments normally appear.
40 + *
41 + * 4. The names "Radiance," "Lawrence Berkeley National Laboratory"
42 + *       and "The Regents of the University of California" must
43 + *       not be used to endorse or promote products derived from this
44 + *       software without prior written permission. For written
45 + *       permission, please contact [email protected].
46 + *
47 + * 5. Products derived from this software may not be called "Radiance",
48 + *       nor may "Radiance" appear in their name, without prior written
49 + *       permission of Lawrence Berkeley National Laboratory.
50 + *
51 + * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND ANY EXPRESSED OR IMPLIED
52 + * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
53 + * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
54 + * DISCLAIMED.   IN NO EVENT SHALL Lawrence Berkeley National Laboratory OR
55 + * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
56 + * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
57 + * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF
58 + * USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
59 + * ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
60 + * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
61 + * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
62 + * SUCH DAMAGE.
63 + * ====================================================================
64 + *
65 + * This software consists of voluntary contributions made by many
66 + * individuals on behalf of Lawrence Berkeley National Laboratory.   For more
67 + * information on Lawrence Berkeley National Laboratory, please see
68 + * <http://www.lbl.gov/>.
69 + */
70 +
71   #include  "ray.h"
72  
18 #include  "source.h"
19
73   #include  "otypes.h"
74  
75 + #include  "random.h"
76 +
77 + #ifndef  MAXITER
78 + #define  MAXITER        10              /* maximum # specular ray attempts */
79 + #endif
80 +                                        /* estimate of Fresnel function */
81 + #define  FRESNE(ci)     (exp(-6.0*(ci)) - 0.00247875217)
82 +
83 + static void  gaussamp();
84 +
85   /*
86 < *      This routine uses portions of the reflection
87 < *  model described by Cook and Torrance.
25 < *      The computation of specular components has been simplified by
26 < *  numerous approximations and ommisions to improve speed.
86 > *      This routine implements the isotropic Gaussian
87 > *  model described by Ward in Siggraph `92 article.
88   *      We orient the surface towards the incoming ray, so a single
89   *  surface can be used to represent an infinitely thin object.
90   *
# Line 34 | Line 95 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
95   *      red     grn     blu     rspec   rough   trans   tspec
96   */
97  
98 < #define  BSPEC(m)       (6.0)           /* specularity parameter b */
98 >                                /* specularity flags */
99 > #define  SP_REFL        01              /* has reflected specular component */
100 > #define  SP_TRAN        02              /* has transmitted specular */
101 > #define  SP_PURE        04              /* purely specular (zero roughness) */
102 > #define  SP_FLAT        010             /* flat reflecting surface */
103 > #define  SP_RBLT        020             /* reflection below sample threshold */
104 > #define  SP_TBLT        040             /* transmission below threshold */
105  
106 <
107 < m_normal(m, r)                  /* color a ray which hit something normal */
108 < register OBJREC  *m;
109 < register RAY  *r;
43 < {
44 <        double  exp();
106 > typedef struct {
107 >        OBJREC  *mp;            /* material pointer */
108 >        RAY  *rp;               /* ray pointer */
109 >        short  specfl;          /* specularity flags, defined above */
110          COLOR  mcolor;          /* color of this material */
111          COLOR  scolor;          /* color of specular component */
112          FVECT  vrefl;           /* vector in direction of reflected ray */
113 <        double  alpha2;         /* roughness squared times 2 */
114 <        RAY  lr;                /* ray to illumination source */
113 >        FVECT  prdir;           /* vector in transmitted direction */
114 >        double  alpha2;         /* roughness squared */
115          double  rdiff, rspec;   /* reflected specular, diffuse */
116          double  trans;          /* transmissivity */
117          double  tdiff, tspec;   /* transmitted specular, diffuse */
118          FVECT  pnorm;           /* perturbed surface normal */
119          double  pdot;           /* perturbed dot product */
120 + }  NORMDAT;             /* normal material data */
121 +
122 +
123 + static void
124 + dirnorm(cval, np, ldir, omega)          /* compute source contribution */
125 + COLOR  cval;                    /* returned coefficient */
126 + register NORMDAT  *np;          /* material data */
127 + FVECT  ldir;                    /* light source direction */
128 + double  omega;                  /* light source size */
129 + {
130          double  ldot;
131 <        double  omega;
132 <        double  dtmp;
131 >        double  ldiff;
132 >        double  dtmp, d2;
133 >        FVECT  vtmp;
134          COLOR  ctmp;
59        register int  i;
135  
136 <        if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_TRANS ? 7 : 5))
137 <                objerror(m, USER, "bad # arguments");
136 >        setcolor(cval, 0.0, 0.0, 0.0);
137 >
138 >        ldot = DOT(np->pnorm, ldir);
139 >
140 >        if (ldot < 0.0 ? np->trans <= FTINY : np->trans >= 1.0-FTINY)
141 >                return;         /* wrong side */
142 >
143 >                                /* Fresnel estimate */
144 >        ldiff = np->rdiff;
145 >        if (np->specfl & SP_PURE && (np->rspec > FTINY & ldiff > FTINY))
146 >                ldiff *= 1. - FRESNE(fabs(ldot));
147 >
148 >        if (ldot > FTINY && ldiff > FTINY) {
149 >                /*
150 >                 *  Compute and add diffuse reflected component to returned
151 >                 *  color.  The diffuse reflected component will always be
152 >                 *  modified by the color of the material.
153 >                 */
154 >                copycolor(ctmp, np->mcolor);
155 >                dtmp = ldot * omega * ldiff / PI;
156 >                scalecolor(ctmp, dtmp);
157 >                addcolor(cval, ctmp);
158 >        }
159 >        if (ldot > FTINY && (np->specfl&(SP_REFL|SP_PURE)) == SP_REFL) {
160 >                /*
161 >                 *  Compute specular reflection coefficient using
162 >                 *  gaussian distribution model.
163 >                 */
164 >                                                /* roughness */
165 >                dtmp = np->alpha2;
166 >                                                /* + source if flat */
167 >                if (np->specfl & SP_FLAT)
168 >                        dtmp += omega/(4.0*PI);
169 >                                                /* half vector */
170 >                vtmp[0] = ldir[0] - np->rp->rdir[0];
171 >                vtmp[1] = ldir[1] - np->rp->rdir[1];
172 >                vtmp[2] = ldir[2] - np->rp->rdir[2];
173 >                d2 = DOT(vtmp, np->pnorm);
174 >                d2 *= d2;
175 >                d2 = (DOT(vtmp,vtmp) - d2) / d2;
176 >                                                /* gaussian */
177 >                dtmp = exp(-d2/dtmp)/(4.*PI*dtmp);
178 >                                                /* worth using? */
179 >                if (dtmp > FTINY) {
180 >                        copycolor(ctmp, np->scolor);
181 >                        dtmp *= omega * sqrt(ldot/np->pdot);
182 >                        scalecolor(ctmp, dtmp);
183 >                        addcolor(cval, ctmp);
184 >                }
185 >        }
186 >        if (ldot < -FTINY && np->tdiff > FTINY) {
187 >                /*
188 >                 *  Compute diffuse transmission.
189 >                 */
190 >                copycolor(ctmp, np->mcolor);
191 >                dtmp = -ldot * omega * np->tdiff / PI;
192 >                scalecolor(ctmp, dtmp);
193 >                addcolor(cval, ctmp);
194 >        }
195 >        if (ldot < -FTINY && (np->specfl&(SP_TRAN|SP_PURE)) == SP_TRAN) {
196 >                /*
197 >                 *  Compute specular transmission.  Specular transmission
198 >                 *  is always modified by material color.
199 >                 */
200 >                                                /* roughness + source */
201 >                dtmp = np->alpha2 + omega/PI;
202 >                                                /* gaussian */
203 >                dtmp = exp((2.*DOT(np->prdir,ldir)-2.)/dtmp)/(PI*dtmp);
204 >                                                /* worth using? */
205 >                if (dtmp > FTINY) {
206 >                        copycolor(ctmp, np->mcolor);
207 >                        dtmp *= np->tspec * omega * sqrt(-ldot/np->pdot);
208 >                        scalecolor(ctmp, dtmp);
209 >                        addcolor(cval, ctmp);
210 >                }
211 >        }
212 > }
213 >
214 >
215 > int
216 > m_normal(m, r)                  /* color a ray that hit something normal */
217 > register OBJREC  *m;
218 > register RAY  *r;
219 > {
220 >        NORMDAT  nd;
221 >        double  fest;
222 >        double  transtest, transdist;
223 >        double  mirtest, mirdist;
224 >        int     hastexture;
225 >        double  d;
226 >        COLOR  ctmp;
227 >        register int  i;
228                                                  /* easy shadow test */
229          if (r->crtype & SHADOW && m->otype != MAT_TRANS)
230 <                return;
230 >                return(1);
231 >
232 >        if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_TRANS ? 7 : 5))
233 >                objerror(m, USER, "bad number of arguments");
234 >                                                /* check for back side */
235 >        if (r->rod < 0.0) {
236 >                if (!backvis && m->otype != MAT_TRANS) {
237 >                        raytrans(r);
238 >                        return(1);
239 >                }
240 >                flipsurface(r);                 /* reorient if backvis */
241 >        }
242 >        nd.mp = m;
243 >        nd.rp = r;
244                                                  /* get material color */
245 <        setcolor(mcolor, m->oargs.farg[0],
245 >        setcolor(nd.mcolor, m->oargs.farg[0],
246                             m->oargs.farg[1],
247                             m->oargs.farg[2]);
248                                                  /* get roughness */
249 <        alpha2 = m->oargs.farg[4];
250 <        alpha2 *= 2.0 * alpha2;
251 <                                                /* reorient if necessary */
252 <        if (r->rod < 0.0)
253 <                flipsurface(r);
249 >        nd.specfl = 0;
250 >        nd.alpha2 = m->oargs.farg[4];
251 >        if ((nd.alpha2 *= nd.alpha2) <= FTINY)
252 >                nd.specfl |= SP_PURE;
253 >        if (r->ro != NULL && isflat(r->ro->otype))
254 >                nd.specfl |= SP_FLAT;
255                                                  /* get modifiers */
256          raytexture(r, m->omod);
257 <        pdot = raynormal(pnorm, r);             /* perturb normal */
258 <        multcolor(mcolor, r->pcol);             /* modify material color */
259 <                                                /* get specular component */
260 <        rspec = m->oargs.farg[3];
257 >        if (hastexture = DOT(r->pert,r->pert) > FTINY*FTINY)
258 >                nd.pdot = raynormal(nd.pnorm, r);       /* perturb normal */
259 >        else {
260 >                VCOPY(nd.pnorm, r->ron);
261 >                nd.pdot = r->rod;
262 >        }
263 >        if (nd.pdot < .001)
264 >                nd.pdot = .001;                 /* non-zero for dirnorm() */
265 >        multcolor(nd.mcolor, r->pcol);          /* modify material color */
266 >        mirtest = transtest = 0;
267 >        mirdist = transdist = r->rot;
268 >        nd.rspec = m->oargs.farg[3];
269 >                                                /* compute Fresnel approx. */
270 >        if (nd.specfl & SP_PURE && nd.rspec > FTINY) {
271 >                fest = FRESNE(r->rod);
272 >                nd.rspec += fest*(1. - nd.rspec);
273 >        } else
274 >                fest = 0.;
275 >                                                /* compute transmission */
276 >        if (m->otype == MAT_TRANS) {
277 >                nd.trans = m->oargs.farg[5]*(1.0 - nd.rspec);
278 >                nd.tspec = nd.trans * m->oargs.farg[6];
279 >                nd.tdiff = nd.trans - nd.tspec;
280 >                if (nd.tspec > FTINY) {
281 >                        nd.specfl |= SP_TRAN;
282 >                                                        /* check threshold */
283 >                        if (!(nd.specfl & SP_PURE) &&
284 >                                        specthresh >= nd.tspec-FTINY)
285 >                                nd.specfl |= SP_TBLT;
286 >                        if (!hastexture || r->crtype & SHADOW) {
287 >                                VCOPY(nd.prdir, r->rdir);
288 >                                transtest = 2;
289 >                        } else {
290 >                                for (i = 0; i < 3; i++)         /* perturb */
291 >                                        nd.prdir[i] = r->rdir[i] - r->pert[i];
292 >                                if (DOT(nd.prdir, r->ron) < -FTINY)
293 >                                        normalize(nd.prdir);    /* OK */
294 >                                else
295 >                                        VCOPY(nd.prdir, r->rdir);
296 >                        }
297 >                }
298 >        } else
299 >                nd.tdiff = nd.tspec = nd.trans = 0.0;
300 >                                                /* transmitted ray */
301 >        if ((nd.specfl&(SP_TRAN|SP_PURE|SP_TBLT)) == (SP_TRAN|SP_PURE)) {
302 >                RAY  lr;
303 >                if (rayorigin(&lr, r, TRANS, nd.tspec) == 0) {
304 >                        VCOPY(lr.rdir, nd.prdir);
305 >                        rayvalue(&lr);
306 >                        scalecolor(lr.rcol, nd.tspec);
307 >                        multcolor(lr.rcol, nd.mcolor);  /* modified by color */
308 >                        addcolor(r->rcol, lr.rcol);
309 >                        transtest *= bright(lr.rcol);
310 >                        transdist = r->rot + lr.rt;
311 >                }
312 >        } else
313 >                transtest = 0;
314  
315 <        if (rspec > FTINY) {                    /* has specular component */
315 >        if (r->crtype & SHADOW) {               /* the rest is shadow */
316 >                r->rt = transdist;
317 >                return(1);
318 >        }
319 >                                                /* get specular reflection */
320 >        if (nd.rspec > FTINY) {
321 >                nd.specfl |= SP_REFL;
322                                                  /* compute specular color */
323 <                if (m->otype == MAT_METAL)
324 <                        copycolor(scolor, mcolor);
325 <                else
326 <                        setcolor(scolor, 1.0, 1.0, 1.0);
327 <                scalecolor(scolor, rspec);
328 <                                                /* improved model */
329 <                dtmp = exp(-BSPEC(m)*pdot);
330 <                for (i = 0; i < 3; i++)
331 <                        colval(scolor,i) += (1.0-colval(scolor,i))*dtmp;
332 <                rspec += (1.0-rspec)*dtmp;
323 >                if (m->otype != MAT_METAL) {
324 >                        setcolor(nd.scolor, nd.rspec, nd.rspec, nd.rspec);
325 >                } else if (fest > FTINY) {
326 >                        d = nd.rspec*(1. - fest);
327 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
328 >                                nd.scolor[i] = fest + nd.mcolor[i]*d;
329 >                } else {
330 >                        copycolor(nd.scolor, nd.mcolor);
331 >                        scalecolor(nd.scolor, nd.rspec);
332 >                }
333 >                                                /* check threshold */
334 >                if (!(nd.specfl & SP_PURE) && specthresh >= nd.rspec-FTINY)
335 >                        nd.specfl |= SP_RBLT;
336                                                  /* compute reflected ray */
337                  for (i = 0; i < 3; i++)
338 <                        vrefl[i] = r->rdir[i] + 2.0*pdot*pnorm[i];
339 <
340 <                if (alpha2 <= FTINY && !(r->crtype & SHADOW))
341 <                        if (rayorigin(&lr, r, REFLECTED, rspec) == 0) {
342 <                                VCOPY(lr.rdir, vrefl);
102 <                                rayvalue(&lr);
103 <                                multcolor(lr.rcol, scolor);
104 <                                addcolor(r->rcol, lr.rcol);
105 <                        }
338 >                        nd.vrefl[i] = r->rdir[i] + 2.*nd.pdot*nd.pnorm[i];
339 >                                                /* penetration? */
340 >                if (hastexture && DOT(nd.vrefl, r->ron) <= FTINY)
341 >                        for (i = 0; i < 3; i++)         /* safety measure */
342 >                                nd.vrefl[i] = r->rdir[i] + 2.*r->rod*r->ron[i];
343          }
344 <
345 <        if (m->otype == MAT_TRANS) {
346 <                trans = m->oargs.farg[5]*(1.0 - rspec);
347 <                tspec = trans * m->oargs.farg[6];
348 <                tdiff = trans - tspec;
112 <        } else
113 <                tdiff = tspec = trans = 0.0;
114 <                                                /* transmitted ray */
115 <        if (tspec > FTINY && alpha2 <= FTINY)
116 <                if (rayorigin(&lr, r, TRANS, tspec) == 0) {
117 <                        VCOPY(lr.rdir, r->rdir);
344 >                                                /* reflected ray */
345 >        if ((nd.specfl&(SP_REFL|SP_PURE|SP_RBLT)) == (SP_REFL|SP_PURE)) {
346 >                RAY  lr;
347 >                if (rayorigin(&lr, r, REFLECTED, nd.rspec) == 0) {
348 >                        VCOPY(lr.rdir, nd.vrefl);
349                          rayvalue(&lr);
350 <                        scalecolor(lr.rcol, tspec);
350 >                        multcolor(lr.rcol, nd.scolor);
351                          addcolor(r->rcol, lr.rcol);
352 +                        if (!hastexture && nd.specfl & SP_FLAT) {
353 +                                mirtest = 2.*bright(lr.rcol);
354 +                                mirdist = r->rot + lr.rt;
355 +                        }
356                  }
357 <        if (r->crtype & SHADOW)                 /* the rest is shadow */
123 <                return;
357 >        }
358                                                  /* diffuse reflection */
359 <        rdiff = 1.0 - trans - rspec;
359 >        nd.rdiff = 1.0 - nd.trans - nd.rspec;
360  
361 <        if (rdiff <= FTINY && tdiff <= FTINY && alpha2 <= FTINY)
362 <                return;                         /* purely specular */
361 >        if (nd.specfl & SP_PURE && nd.rdiff <= FTINY && nd.tdiff <= FTINY)
362 >                return(1);                      /* 100% pure specular */
363  
364 <        if (rdiff > FTINY) {            /* ambient from this side */
365 <                ambient(ctmp, r);
366 <                if (alpha2 <= FTINY)
367 <                        scalecolor(ctmp, rdiff);
364 >        if (!(nd.specfl & SP_PURE))
365 >                gaussamp(r, &nd);               /* checks *BLT flags */
366 >
367 >        if (nd.rdiff > FTINY) {         /* ambient from this side */
368 >                ambient(ctmp, r, hastexture?nd.pnorm:r->ron);
369 >                if (nd.specfl & SP_RBLT)
370 >                        scalecolor(ctmp, 1.0-nd.trans);
371                  else
372 <                        scalecolor(ctmp, 1.0-trans);
373 <                multcolor(ctmp, mcolor);        /* modified by material color */
372 >                        scalecolor(ctmp, nd.rdiff);
373 >                multcolor(ctmp, nd.mcolor);     /* modified by material color */
374                  addcolor(r->rcol, ctmp);        /* add to returned color */
375          }
376 <        if (tdiff > FTINY) {            /* ambient from other side */
376 >        if (nd.tdiff > FTINY) {         /* ambient from other side */
377                  flipsurface(r);
378 <                ambient(ctmp, r);
379 <                if (alpha2 <= FTINY)
380 <                        scalecolor(ctmp, tdiff);
378 >                if (hastexture) {
379 >                        FVECT  bnorm;
380 >                        bnorm[0] = -nd.pnorm[0];
381 >                        bnorm[1] = -nd.pnorm[1];
382 >                        bnorm[2] = -nd.pnorm[2];
383 >                        ambient(ctmp, r, bnorm);
384 >                } else
385 >                        ambient(ctmp, r, r->ron);
386 >                if (nd.specfl & SP_TBLT)
387 >                        scalecolor(ctmp, nd.trans);
388                  else
389 <                        scalecolor(ctmp, trans);
390 <                multcolor(ctmp, mcolor);
389 >                        scalecolor(ctmp, nd.tdiff);
390 >                multcolor(ctmp, nd.mcolor);     /* modified by color */
391                  addcolor(r->rcol, ctmp);
392                  flipsurface(r);
393          }
394 <        
395 <        for (i = 0; i < nsources; i++) {        /* add specular and diffuse */
394 >                                        /* add direct component */
395 >        direct(r, dirnorm, &nd);
396 >                                        /* check distance */
397 >        d = bright(r->rcol);
398 >        if (transtest > d)
399 >                r->rt = transdist;
400 >        else if (mirtest > d)
401 >                r->rt = mirdist;
402  
403 <                if ((omega = srcray(&lr, r, i)) == 0.0)
404 <                        continue;               /* bad source */
403 >        return(1);
404 > }
405  
156                ldot = DOT(pnorm, lr.rdir);
157        
158                if (ldot < 0.0 ? trans <= FTINY : trans >= 1.0-FTINY)
159                        continue;               /* wrong side */
160        
161                rayvalue(&lr);                  /* compute light ray value */
162        
163                if (intens(lr.rcol) <= FTINY)
164                        continue;               /* didn't hit light source */
406  
407 <                if (ldot > FTINY && rdiff > FTINY) {
408 <                        /*
409 <                         *  Compute and add diffuse component to returned color.
410 <                         *  The diffuse component will always be modified by the
411 <                         *  color of the material.
412 <                         */
413 <                        copycolor(ctmp, lr.rcol);
414 <                        dtmp = ldot * omega * rdiff / PI;
415 <                        scalecolor(ctmp, dtmp);
416 <                        multcolor(ctmp, mcolor);
417 <                        addcolor(r->rcol, ctmp);
418 <                }
419 <                if (ldot > FTINY && rspec > FTINY && alpha2 > FTINY) {
420 <                        /*
421 <                         *  Compute specular reflection coefficient using
422 <                         *  gaussian distribution model.
423 <                         */
424 <                                                        /* roughness + source */
425 <                        dtmp = alpha2 + omega/(2.0*PI);
426 <                                                        /* gaussian */
427 <                        dtmp = exp((DOT(vrefl,lr.rdir)-1.)/dtmp)/(2.*PI)/dtmp;
428 <                                                        /* worth using? */
429 <                        if (dtmp > FTINY) {
430 <                                copycolor(ctmp, lr.rcol);
431 <                                dtmp *= omega;
432 <                                scalecolor(ctmp, dtmp);
433 <                                multcolor(ctmp, scolor);
434 <                                addcolor(r->rcol, ctmp);
407 > static void
408 > gaussamp(r, np)                 /* sample gaussian specular */
409 > RAY  *r;
410 > register NORMDAT  *np;
411 > {
412 >        RAY  sr;
413 >        FVECT  u, v, h;
414 >        double  rv[2];
415 >        double  d, sinp, cosp;
416 >        int  niter;
417 >        register int  i;
418 >                                        /* quick test */
419 >        if ((np->specfl & (SP_REFL|SP_RBLT)) != SP_REFL &&
420 >                        (np->specfl & (SP_TRAN|SP_TBLT)) != SP_TRAN)
421 >                return;
422 >                                        /* set up sample coordinates */
423 >        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
424 >        for (i = 0; i < 3; i++)
425 >                if (np->pnorm[i] < 0.6 && np->pnorm[i] > -0.6)
426 >                        break;
427 >        v[i] = 1.0;
428 >        fcross(u, v, np->pnorm);
429 >        normalize(u);
430 >        fcross(v, np->pnorm, u);
431 >                                        /* compute reflection */
432 >        if ((np->specfl & (SP_REFL|SP_RBLT)) == SP_REFL &&
433 >                        rayorigin(&sr, r, SPECULAR, np->rspec) == 0) {
434 >                dimlist[ndims++] = (int)np->mp;
435 >                for (niter = 0; niter < MAXITER; niter++) {
436 >                        if (niter)
437 >                                d = frandom();
438 >                        else
439 >                                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+samplendx);
440 >                        multisamp(rv, 2, d);
441 >                        d = 2.0*PI * rv[0];
442 >                        cosp = tcos(d);
443 >                        sinp = tsin(d);
444 >                        rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
445 >                        if (rv[1] <= FTINY)
446 >                                d = 1.0;
447 >                        else
448 >                                d = sqrt( np->alpha2 * -log(rv[1]) );
449 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
450 >                                h[i] = np->pnorm[i] + d*(cosp*u[i] + sinp*v[i]);
451 >                        d = -2.0 * DOT(h, r->rdir) / (1.0 + d*d);
452 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
453 >                                sr.rdir[i] = r->rdir[i] + d*h[i];
454 >                        if (DOT(sr.rdir, r->ron) > FTINY) {
455 >                                rayvalue(&sr);
456 >                                multcolor(sr.rcol, np->scolor);
457 >                                addcolor(r->rcol, sr.rcol);
458 >                                break;
459                          }
460                  }
461 <                if (ldot < -FTINY && tdiff > FTINY) {
462 <                        /*
463 <                         *  Compute diffuse transmission.
464 <                         */
465 <                        copycolor(ctmp, lr.rcol);
466 <                        dtmp = -ldot * omega * tdiff / PI;
467 <                        scalecolor(ctmp, dtmp);
468 <                        multcolor(ctmp, mcolor);
469 <                        addcolor(r->rcol, ctmp);
470 <                }
471 <                if (ldot < -FTINY && tspec > FTINY && alpha2 > FTINY) {
472 <                        /*
473 <                         *  Compute specular transmission.
474 <                         */
475 <                                                        /* roughness + source */
476 <                        dtmp = alpha2 + omega/(2.0*PI);
477 <                                                        /* gaussian */
478 <                        dtmp = exp((DOT(r->rdir,lr.rdir)-1.)/dtmp)/(2.*PI)/dtmp;
479 <                                                        /* worth using? */
480 <                        if (dtmp > FTINY) {
481 <                                copycolor(ctmp, lr.rcol);
482 <                                dtmp *= tspec * omega;
483 <                                scalecolor(ctmp, dtmp);
484 <                                addcolor(r->rcol, ctmp);
461 >                ndims--;
462 >        }
463 >                                        /* compute transmission */
464 >        if ((np->specfl & (SP_TRAN|SP_TBLT)) == SP_TRAN &&
465 >                        rayorigin(&sr, r, SPECULAR, np->tspec) == 0) {
466 >                dimlist[ndims++] = (int)np->mp;
467 >                for (niter = 0; niter < MAXITER; niter++) {
468 >                        if (niter)
469 >                                d = frandom();
470 >                        else
471 >                                d = urand(ilhash(dimlist,ndims)+1823+samplendx);
472 >                        multisamp(rv, 2, d);
473 >                        d = 2.0*PI * rv[0];
474 >                        cosp = tcos(d);
475 >                        sinp = tsin(d);
476 >                        rv[1] = 1.0 - specjitter*rv[1];
477 >                        if (rv[1] <= FTINY)
478 >                                d = 1.0;
479 >                        else
480 >                                d = sqrt( np->alpha2 * -log(rv[1]) );
481 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
482 >                                sr.rdir[i] = np->prdir[i] + d*(cosp*u[i] + sinp*v[i]);
483 >                        if (DOT(sr.rdir, r->ron) < -FTINY) {
484 >                                normalize(sr.rdir);     /* OK, normalize */
485 >                                rayvalue(&sr);
486 >                                scalecolor(sr.rcol, np->tspec);
487 >                                multcolor(sr.rcol, np->mcolor); /* modified */
488 >                                addcolor(r->rcol, sr.rcol);
489 >                                break;
490                          }
491                  }
492 +                ndims--;
493          }
494   }

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