home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Otherware / Otherware_1_SB_Development.iso / amiga / video / render / radiance.lzh / ray / lib / rayinit.cal < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1991-11-12  |  4.2 KB  |  154 lines
  1. { SCCSid "@(#)rayinit.cal 2.1 11/12/91 LBL" }
  2.  
  3. {
  4.     Initialization file for Radiance.
  5.  
  6.     The following are predefined:
  7.  
  8.     Dx, Dy, Dz            - ray direction
  9.     Nx, Ny, Nz            - surface normal
  10.     Px, Py, Pz            - intersection point
  11.     T                - distance from start
  12.     Rdot                - ray dot product
  13.     S                - world scale
  14.     Tx, Ty, Tz            - world origin
  15.     Ix, Iy, Iz            - world i unit vector
  16.     Jx, Jy, Jz            - world j unit vector
  17.     Kx, Ky, Kz            - world k unit vector
  18.     arg(n)                - real arguments, arg(0) is count
  19.  
  20.     For brdf functions, the following are also available:
  21.  
  22.      NxP, NyP, NzP            - perturbed surface normal
  23.      RdotP                - perturbed ray dot product
  24.      CrP, CgP, CbP            - perturbed material color
  25.  
  26.     Library functions:
  27.  
  28.     if(a, b, c)            - if a positive, return b, else c
  29.  
  30.     select(N, a1, a2, ..)        - return aN
  31.  
  32.     sqrt(x)                - square root function
  33.  
  34.     sin(x), cos(x), tan(x),
  35.     asin(x), acos(x),
  36.     atan(x), atan2(y,x)        - standard trig functions
  37.  
  38.     floor(x), ceil(x)        - g.l.b. & l.u.b.
  39.  
  40.     exp(x), log(x), log10(x)    - exponent and log functions
  41.  
  42.     erf(z), erfc(z)            - error functions
  43.  
  44.     rand(x)                - pseudo-random function (0 to 1)
  45.  
  46.     hermite(p0,p1,r0,r1,t)        - 1-dimensional hermite polynomial
  47.  
  48.     noise3(x,y,z), noise3a(x,y,z),
  49.     noise3b(x,y,z), noise3c(x,y,z)    - noise function with gradient (-1 to 1)
  50.  
  51.     fnoise3(x,y,z)            - fractal noise function (-1 to 1)
  52. }
  53.  
  54.             { Backward compatibility }
  55. AC = arg(0);
  56. A1 = arg(1); A2 = arg(2); A3 = arg(3); A4 = arg(4); A5 = arg(5);
  57. A6 = arg(6); A7 = arg(7); A8 = arg(8); A9 = arg(9); A10 = arg(10);
  58.  
  59.             { Forward compatibility (?) }
  60. D(i) = select(i, Dx, Dy, Dz);
  61. N(i) = select(i, Nx, Ny, Nz);
  62. P(i) = select(i, Px, Py, Pz);
  63. noise3d(i,x,y,z) = select(i, noise3a(x,y,z), noise3b(x,y,z), noise3c(x,y,z));
  64.  
  65.             { More robust versions of library functions }
  66. bound(a,x,b) : if(a-x, a, if(x-b, b, x));
  67. Acos(x) : acos(bound(-1,x,1));
  68. Asin(x) : asin(bound(-1,x,1));
  69. Exp(x) : if(-x-60, 0, exp(x));
  70. Sqrt(x) : if(x, sqrt(x), 0);
  71.  
  72.             { Useful constants }
  73. PI : 3.14159265358979323846;
  74. DEGREE : PI/180;
  75. FTINY : 1e-7;
  76.  
  77.             { Useful functions }
  78. and(a,b) : if( a, b, a );
  79. or(a,b) : if( a, a, b );
  80. not(a) : if( a, -1, 1 );
  81. abs(x) : if( x, x, -x );
  82. sgn(x) : if( x, 1, if(-x, -1, 0) );
  83. sq(x) : x*x;
  84. max(a,b) : if( a-b, a, b );
  85. min(a,b) : if( a-b, b, a );
  86. inside(a,x,b) : and(x-a,b-x);
  87. frac(x) : x - floor(x);
  88. mod(n,d) : n - floor(n/d)*d;
  89. tri(n,d) : abs( d - mod(n-d,2*d) );
  90. linterp(t,p0,p1) : (1-t)*p0 + t*p1;
  91.  
  92. noop(v) = v;
  93. clip(v) = bound(0,v,1);
  94. noneg(v) = if(v,v,0);
  95. red(r,g,b) = if(r,r,0);
  96. green(r,g,b) = if(g,g,0);
  97. blue(r,g,b) = if(b,b,0);
  98. grey(r,g,b) = .3*r + .59*g + .11*b;
  99. clip_r(r,g,b) = bound(0,r,1);
  100. clip_g(r,g,b) = bound(0,g,1);
  101. clip_b(r,g,b) = bound(0,b,1);
  102. clipgrey(r,g,b) = bound(0,grey(r,g,b),1);
  103.  
  104. dot(v1,v2) : v1(1)*v2(1) + v1(2)*v2(2) + v1(3)*v2(3);
  105. cross(i,v1,v2) : select(i,    v1(2)*v2(3) - v1(3)*v2(2),
  106.                 v1(3)*v2(1) - v1(1)*v2(3),
  107.                 v1(1)*v2(2) - v1(2)*v2(1));
  108.  
  109. fade(near_val,far_val,dist) = far_val +
  110.         if (16-dist, (near_val-far_val)/(1+dist*dist), 0);
  111.  
  112. bezier(p1, p2, p3, p4, t) =     p1 * (1+t*(-3+t*(3-t))) +
  113.                 p2 * 3*t*(1+t*(-2+t)) +
  114.                 p3 * 3*t*t*(1-t) +
  115.                 p4 * t*t*t ;
  116.  
  117. bspline(pp, p0, p1, pn, t) =    pp * (1/6+t*(-.5+t*(.5-1/6*t))) +
  118.                 p0 * (2/3+t*t*(-1+.5*t)) +
  119.                 p1 * (1/6+t*(.5+t*(.5-.5*t))) +
  120.                 pn * (1/6*t*t*t) ;
  121.  
  122. turbulence(x,y,z,s) = if( s-1.01, 0, abs(noise3(x/s,y/s,z/s)*s) +
  123.                         turbulence(x,y,z,2*s) );
  124. turbulencea(x,y,z,s) = if( s-1.01, 0,
  125.             sgn(noise3(x/s,y/s,z/s))*noise3a(x/s,y/s,z/s) +
  126.             turbulencea(x,y,z,2*s) );
  127. turbulenceb(x,y,z,s) = if( s-1.01, 0,
  128.             sgn(noise3(x/s,y/s,z/s))*noise3b(x/s,y/s,z/s) +
  129.             turbulenceb(x,y,z,2*s) );
  130. turbulencec(x,y,z,s) = if( s-1.01, 0,
  131.             sgn(noise3(x/s,y/s,z/s))*noise3c(x/s,y/s,z/s) +
  132.             turbulencec(x,y,z,2*s) );
  133.  
  134.             { Normal distribution from uniform range (0,1) }
  135.  
  136. un2`private(t) : t - (2.515517+t*(.802853+t*.010328))/
  137.         (1+t*(1.432788+t*(.189269+t*.001308))) ;
  138. un1`private(p) : un2`private(sqrt(log(1/p/p))) ;
  139.  
  140. unif2norm(p) : if( .5-p, un1`private(p), -un1`private(1-p) ) ;
  141.  
  142. nrand(x) = unif2norm(rand(x));
  143.  
  144.             { Local (u,v) coordinates for planar surfaces }
  145. crosslen`private = Nx*Nx + Ny*Ny;
  146.             { U is distance from origin in XY-plane }
  147. U = if( crosslen`private - FTINY,
  148.         (Py*Nx - Px*Ny)/crosslen`private,
  149.         Px);
  150.             { V is defined so that N = U x V }
  151. V = if( crosslen`private - FTINY,
  152.         Pz - Nz*(Px*Nx + Py*Ny)/crosslen`private,
  153.         Py);
  154.