
(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 3 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
(asin
(/
h
(*
eta
(+
1.0
(*
(* -0.5 (* (/ sinTheta_O eta) (/ sinTheta_O eta)))
(sqrt (/ 1.0 (- 1.0 (pow sinTheta_O 2.0))))))))))
float code(float sinTheta_O, float h, float eta) {
return asinf((h / (eta * (1.0f + ((-0.5f * ((sinTheta_O / eta) * (sinTheta_O / eta))) * sqrtf((1.0f / (1.0f - powf(sinTheta_O, 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 * (1.0e0 + (((-0.5e0) * ((sintheta_o / eta) * (sintheta_o / eta))) * sqrt((1.0e0 / (1.0e0 - (sintheta_o ** 2.0e0)))))))))
end function
function code(sinTheta_O, h, eta) return asin(Float32(h / Float32(eta * Float32(Float32(1.0) + Float32(Float32(Float32(-0.5) * Float32(Float32(sinTheta_O / eta) * Float32(sinTheta_O / eta))) * sqrt(Float32(Float32(1.0) / Float32(Float32(1.0) - (sinTheta_O ^ Float32(2.0)))))))))) end
function tmp = code(sinTheta_O, h, eta) tmp = asin((h / (eta * (single(1.0) + ((single(-0.5) * ((sinTheta_O / eta) * (sinTheta_O / eta))) * sqrt((single(1.0) / (single(1.0) - (sinTheta_O ^ single(2.0)))))))))); end
\begin{array}{l}
\\
\sin^{-1} \left(\frac{h}{eta \cdot \left(1 + \left(-0.5 \cdot \left(\frac{sinTheta\_O}{eta} \cdot \frac{sinTheta\_O}{eta}\right)\right) \cdot \sqrt{\frac{1}{1 - {sinTheta\_O}^{2}}}\right)}\right)
\end{array}
Initial program 94.5%
Taylor expanded in eta around inf 94.2%
associate-*r*94.2%
Simplified94.2%
pow294.2%
pow294.2%
times-frac98.5%
Applied egg-rr98.5%
(FPCore (sinTheta_O h eta) :precision binary32 (asin (/ h (+ eta (* -0.5 (* sinTheta_O (/ sinTheta_O eta)))))))
float code(float sinTheta_O, float h, float eta) {
return asinf((h / (eta + (-0.5f * (sinTheta_O * (sinTheta_O / 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 * (sintheta_o / eta))))))
end function
function code(sinTheta_O, h, eta) return asin(Float32(h / Float32(eta + Float32(Float32(-0.5) * Float32(sinTheta_O * Float32(sinTheta_O / eta)))))) end
function tmp = code(sinTheta_O, h, eta) tmp = asin((h / (eta + (single(-0.5) * (sinTheta_O * (sinTheta_O / eta)))))); end
\begin{array}{l}
\\
\sin^{-1} \left(\frac{h}{eta + -0.5 \cdot \left(sinTheta\_O \cdot \frac{sinTheta\_O}{eta}\right)}\right)
\end{array}
Initial program 94.5%
Taylor expanded in sinTheta_O around 0 98.2%
pow298.2%
associate-/l*98.5%
Applied egg-rr98.5%
(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}
Initial program 94.5%
Taylor expanded in eta around inf 96.2%
herbie shell --seed 2024111
(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)))))))))