
(FPCore (sinTheta_O h eta)
:precision binary32
(asin
(/
h
(sqrt
(-
(* eta eta)
(/
(* sinTheta_O sinTheta_O)
(sqrt (- 1.0 (* sinTheta_O sinTheta_O)))))))))
float code(float sinTheta_O, float h, float eta) {
return asinf((h / sqrtf(((eta * eta) - ((sinTheta_O * sinTheta_O) / sqrtf((1.0f - (sinTheta_O * sinTheta_O))))))));
}
real(4) function code(sintheta_o, h, eta)
real(4), intent (in) :: sintheta_o
real(4), intent (in) :: h
real(4), intent (in) :: eta
code = asin((h / sqrt(((eta * eta) - ((sintheta_o * sintheta_o) / sqrt((1.0e0 - (sintheta_o * sintheta_o))))))))
end function
function code(sinTheta_O, h, eta) return asin(Float32(h / sqrt(Float32(Float32(eta * eta) - Float32(Float32(sinTheta_O * sinTheta_O) / sqrt(Float32(Float32(1.0) - Float32(sinTheta_O * sinTheta_O)))))))) end
function tmp = code(sinTheta_O, h, eta) tmp = asin((h / sqrt(((eta * eta) - ((sinTheta_O * sinTheta_O) / sqrt((single(1.0) - (sinTheta_O * sinTheta_O)))))))); end
\begin{array}{l}
\\
\sin^{-1} \left(\frac{h}{\sqrt{eta \cdot eta - \frac{sinTheta_O \cdot sinTheta_O}{\sqrt{1 - sinTheta_O \cdot sinTheta_O}}}}\right)
\end{array}
Sampling outcomes in binary32 precision:
Herbie found 5 alternatives:
| Alternative | Accuracy | Speedup |
|---|
(FPCore (sinTheta_O h eta)
:precision binary32
(asin
(/
h
(sqrt
(-
(* eta eta)
(/
(* sinTheta_O sinTheta_O)
(sqrt (- 1.0 (* sinTheta_O sinTheta_O)))))))))
float code(float sinTheta_O, float h, float eta) {
return asinf((h / sqrtf(((eta * eta) - ((sinTheta_O * sinTheta_O) / sqrtf((1.0f - (sinTheta_O * sinTheta_O))))))));
}
real(4) function code(sintheta_o, h, eta)
real(4), intent (in) :: sintheta_o
real(4), intent (in) :: h
real(4), intent (in) :: eta
code = asin((h / sqrt(((eta * eta) - ((sintheta_o * sintheta_o) / sqrt((1.0e0 - (sintheta_o * sintheta_o))))))))
end function
function code(sinTheta_O, h, eta) return asin(Float32(h / sqrt(Float32(Float32(eta * eta) - Float32(Float32(sinTheta_O * sinTheta_O) / sqrt(Float32(Float32(1.0) - Float32(sinTheta_O * sinTheta_O)))))))) end
function tmp = code(sinTheta_O, h, eta) tmp = asin((h / sqrt(((eta * eta) - ((sinTheta_O * sinTheta_O) / sqrt((single(1.0) - (sinTheta_O * sinTheta_O)))))))); end
\begin{array}{l}
\\
\sin^{-1} \left(\frac{h}{\sqrt{eta \cdot eta - \frac{sinTheta_O \cdot sinTheta_O}{\sqrt{1 - sinTheta_O \cdot sinTheta_O}}}}\right)
\end{array}
(FPCore (sinTheta_O h eta)
:precision binary32
(let* ((t_0 (pow (fma sinTheta_O sinTheta_O 1.0) -0.25)))
(asin
(/
h
(* (sqrt (fma sinTheta_O t_0 eta)) (sqrt (- eta (* sinTheta_O t_0))))))))
float code(float sinTheta_O, float h, float eta) {
float t_0 = powf(fmaf(sinTheta_O, sinTheta_O, 1.0f), -0.25f);
return asinf((h / (sqrtf(fmaf(sinTheta_O, t_0, eta)) * sqrtf((eta - (sinTheta_O * t_0))))));
}
function code(sinTheta_O, h, eta) t_0 = fma(sinTheta_O, sinTheta_O, Float32(1.0)) ^ Float32(-0.25) return asin(Float32(h / Float32(sqrt(fma(sinTheta_O, t_0, eta)) * sqrt(Float32(eta - Float32(sinTheta_O * t_0)))))) end
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := {\left(\mathsf{fma}\left(sinTheta_O, sinTheta_O, 1\right)\right)}^{-0.25}\\
\sin^{-1} \left(\frac{h}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(sinTheta_O, t_0, eta\right)} \cdot \sqrt{eta - sinTheta_O \cdot t_0}}\right)
\end{array}
\end{array}
(FPCore (sinTheta_O h eta)
:precision binary32
(asin
(/
h
(+
eta
(* -0.5 (* (* sinTheta_O (/ sinTheta_O (sqrt eta))) (pow eta -0.5)))))))
float code(float sinTheta_O, float h, float eta) {
return asinf((h / (eta + (-0.5f * ((sinTheta_O * (sinTheta_O / sqrtf(eta))) * powf(eta, -0.5f))))));
}
real(4) function code(sintheta_o, h, eta)
real(4), intent (in) :: sintheta_o
real(4), intent (in) :: h
real(4), intent (in) :: eta
code = asin((h / (eta + ((-0.5e0) * ((sintheta_o * (sintheta_o / sqrt(eta))) * (eta ** (-0.5e0)))))))
end function
function code(sinTheta_O, h, eta) return asin(Float32(h / Float32(eta + Float32(Float32(-0.5) * Float32(Float32(sinTheta_O * Float32(sinTheta_O / sqrt(eta))) * (eta ^ Float32(-0.5))))))) end
function tmp = code(sinTheta_O, h, eta) tmp = asin((h / (eta + (single(-0.5) * ((sinTheta_O * (sinTheta_O / sqrt(eta))) * (eta ^ single(-0.5))))))); end
\begin{array}{l}
\\
\sin^{-1} \left(\frac{h}{eta + -0.5 \cdot \left(\left(sinTheta_O \cdot \frac{sinTheta_O}{\sqrt{eta}}\right) \cdot {eta}^{-0.5}\right)}\right)
\end{array}
(FPCore (sinTheta_O h eta) :precision binary32 (asin (/ h (+ eta (* -0.5 (pow (/ sinTheta_O (sqrt eta)) 2.0))))))
float code(float sinTheta_O, float h, float eta) {
return asinf((h / (eta + (-0.5f * powf((sinTheta_O / sqrtf(eta)), 2.0f)))));
}
real(4) function code(sintheta_o, h, eta)
real(4), intent (in) :: sintheta_o
real(4), intent (in) :: h
real(4), intent (in) :: eta
code = asin((h / (eta + ((-0.5e0) * ((sintheta_o / sqrt(eta)) ** 2.0e0)))))
end function
function code(sinTheta_O, h, eta) return asin(Float32(h / Float32(eta + Float32(Float32(-0.5) * (Float32(sinTheta_O / sqrt(eta)) ^ Float32(2.0)))))) end
function tmp = code(sinTheta_O, h, eta) tmp = asin((h / (eta + (single(-0.5) * ((sinTheta_O / sqrt(eta)) ^ single(2.0)))))); end
\begin{array}{l}
\\
\sin^{-1} \left(\frac{h}{eta + -0.5 \cdot {\left(\frac{sinTheta_O}{\sqrt{eta}}\right)}^{2}}\right)
\end{array}
(FPCore (sinTheta_O h eta) :precision binary32 (asin (/ h (+ eta (* -0.5 (/ (pow sinTheta_O 2.0) eta))))))
float code(float sinTheta_O, float h, float eta) {
return asinf((h / (eta + (-0.5f * (powf(sinTheta_O, 2.0f) / eta)))));
}
real(4) function code(sintheta_o, h, eta)
real(4), intent (in) :: sintheta_o
real(4), intent (in) :: h
real(4), intent (in) :: eta
code = asin((h / (eta + ((-0.5e0) * ((sintheta_o ** 2.0e0) / eta)))))
end function
function code(sinTheta_O, h, eta) return asin(Float32(h / Float32(eta + Float32(Float32(-0.5) * Float32((sinTheta_O ^ Float32(2.0)) / eta))))) end
function tmp = code(sinTheta_O, h, eta) tmp = asin((h / (eta + (single(-0.5) * ((sinTheta_O ^ single(2.0)) / eta))))); end
\begin{array}{l}
\\
\sin^{-1} \left(\frac{h}{eta + -0.5 \cdot \frac{{sinTheta_O}^{2}}{eta}}\right)
\end{array}
(FPCore (sinTheta_O h eta) :precision binary32 (asin (/ h eta)))
float code(float sinTheta_O, float h, float eta) {
return asinf((h / eta));
}
real(4) function code(sintheta_o, h, eta)
real(4), intent (in) :: sintheta_o
real(4), intent (in) :: h
real(4), intent (in) :: eta
code = asin((h / eta))
end function
function code(sinTheta_O, h, eta) return asin(Float32(h / eta)) end
function tmp = code(sinTheta_O, h, eta) tmp = asin((h / eta)); end
\begin{array}{l}
\\
\sin^{-1} \left(\frac{h}{eta}\right)
\end{array}
herbie shell --seed 2024008
(FPCore (sinTheta_O h eta)
:name "HairBSDF, gamma for a refracted ray"
:precision binary32
:pre (and (and (and (<= -1.0 sinTheta_O) (<= sinTheta_O 1.0)) (and (<= -1.0 h) (<= h 1.0))) (and (<= 0.0 eta) (<= eta 10.0)))
(asin (/ h (sqrt (- (* eta eta) (/ (* sinTheta_O sinTheta_O) (sqrt (- 1.0 (* sinTheta_O sinTheta_O)))))))))