distribution_transformations.h
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00049
00050 #ifndef LASS_GUARDIAN_OF_INCLUSION_NUM_DISTRIBUTION_TRANSFORMATIONS_H
00051 #define LASS_GUARDIAN_OF_INCLUSION_NUM_DISTRIBUTION_TRANSFORMATIONS_H
00052
00053 #include "num_common.h"
00054 #include "../prim/point_2d.h"
00055 #include "../prim/point_3d.h"
00056
00057 namespace lass
00058 {
00059 namespace num
00060 {
00061
00062
00063
00064 template <typename T>
00065 const prim::Point3D<T> uniformSphere(const prim::Point2D<T>& sample, T& pdf)
00066 {
00067 const T z = 1 - 2 * sample.x;
00068 const T rho = sqrt(std::max<T>(0, 1 - z * z));
00069 const T theta = 2 * num::NumTraits<T>::pi * sample.y;
00070 pdf = inv(4 * num::NumTraits<T>::pi);
00071 return prim::Point3D<T>(rho * cos(theta), rho * sin(theta), z);
00072 }
00073
00074
00075
00076 template <typename T>
00077 const prim::Point3D<T> uniformCone(const prim::Point2D<T>& sample, T minCosTheta, T& pdf)
00078 {
00079 const T z = minCosTheta + sample.x * (1 - minCosTheta);
00080 const T rho = sqrt(std::max<T>(0, 1 - z * z));
00081 const T theta = 2 * NumTraits<T>::pi * sample.y;
00082 pdf = inv(2 * NumTraits<T>::pi * (1 - minCosTheta));
00083 return prim::Point3D<T>(rho * cos(theta), rho * sin(theta), z);
00084 }
00085
00086
00087
00088 template <typename T>
00089 const prim::Point2D<T> uniformDisk(const prim::Point2D<T>& sample, T& pdf)
00090 {
00091 T rho, theta;
00092 const T x = 2 * sample.x - 1;
00093 const T y = 2 * sample.y - 1;
00094 const T pi_4 = num::NumTraits<T>::pi / 4;
00095
00096 if (x > -y)
00097 {
00098 if (x > y)
00099 {
00100 rho = x;
00101 theta = pi_4 * (y / x);
00102 }
00103 else
00104 {
00105 rho = y;
00106 theta = pi_4 * (2 - (x / y));
00107 }
00108 }
00109 else
00110 {
00111 if (x < y)
00112 {
00113 rho = -x;
00114 theta = pi_4 * (4 + (y / x));
00115 }
00116 else
00117 {
00118 rho = -y;
00119 if (y != 0)
00120 {
00121 theta = pi_4 * (6 - (x / y));
00122 }
00123 else
00124 {
00125 theta = 0;
00126 }
00127 }
00128 }
00129
00130 pdf = inv(NumTraits<T>::pi);
00131 return prim::Point2D<T>(rho * cos(theta), rho * sin(theta));
00132 }
00133
00134
00135
00136 template <typename T>
00137 const prim::Point3D<T> cosineHemisphere(const prim::Point2D<T>& sample, T& pdf)
00138 {
00139 const prim::Point2D<T> xy = uniformDisk(sample, pdf);
00140 const T z = num::sqrt(std::max(T(), 1 - xy.position().squaredNorm()));
00141 pdf *= z;
00142 return prim::Point3D<T>(xy.x, xy.y, z);
00143 }
00144
00145 }
00146
00147 }
00148
00149 #endif
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00151