
(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 4 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 (if (<= (* sinTheta_O sinTheta_O) 0.0) (asin (/ h eta)) (asin (/ h (sqrt (* (- eta sinTheta_O) (+ sinTheta_O eta)))))))
float code(float sinTheta_O, float h, float eta) {
float tmp;
if ((sinTheta_O * sinTheta_O) <= 0.0f) {
tmp = asinf((h / eta));
} else {
tmp = asinf((h / sqrtf(((eta - sinTheta_O) * (sinTheta_O + eta)))));
}
return tmp;
}
real(4) function code(sintheta_o, h, eta)
real(4), intent (in) :: sintheta_o
real(4), intent (in) :: h
real(4), intent (in) :: eta
real(4) :: tmp
if ((sintheta_o * sintheta_o) <= 0.0e0) then
tmp = asin((h / eta))
else
tmp = asin((h / sqrt(((eta - sintheta_o) * (sintheta_o + eta)))))
end if
code = tmp
end function
function code(sinTheta_O, h, eta) tmp = Float32(0.0) if (Float32(sinTheta_O * sinTheta_O) <= Float32(0.0)) tmp = asin(Float32(h / eta)); else tmp = asin(Float32(h / sqrt(Float32(Float32(eta - sinTheta_O) * Float32(sinTheta_O + eta))))); end return tmp end
function tmp_2 = code(sinTheta_O, h, eta) tmp = single(0.0); if ((sinTheta_O * sinTheta_O) <= single(0.0)) tmp = asin((h / eta)); else tmp = asin((h / sqrt(((eta - sinTheta_O) * (sinTheta_O + eta))))); end tmp_2 = tmp; end
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;sinTheta\_O \cdot sinTheta\_O \leq 0:\\
\;\;\;\;\sin^{-1} \left(\frac{h}{eta}\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\sin^{-1} \left(\frac{h}{\sqrt{\left(eta - sinTheta\_O\right) \cdot \left(sinTheta\_O + eta\right)}}\right)\\
\end{array}
\end{array}
if (*.f32 sinTheta_O sinTheta_O) < 0.0Initial program 91.3%
Taylor expanded in eta around inf
lower-/.f3299.4
Applied rewrites99.4%
if 0.0 < (*.f32 sinTheta_O sinTheta_O) Initial program 99.3%
Taylor expanded in sinTheta_O around 0
+-commutativeN/A
mul-1-negN/A
unsub-negN/A
unpow2N/A
unpow2N/A
difference-of-squaresN/A
lower-*.f32N/A
lower-+.f32N/A
lower--.f3299.4
Applied rewrites99.4%
Final simplification99.4%
(FPCore (sinTheta_O h eta)
:precision binary32
(asin
(/
(fma
(* (/ (* (/ sinTheta_O eta) sinTheta_O) eta) (* 0.5 h))
(sqrt (/ 1.0 (- 1.0 (* sinTheta_O sinTheta_O))))
h)
eta)))
float code(float sinTheta_O, float h, float eta) {
return asinf((fmaf(((((sinTheta_O / eta) * sinTheta_O) / eta) * (0.5f * h)), sqrtf((1.0f / (1.0f - (sinTheta_O * sinTheta_O)))), h) / eta));
}
function code(sinTheta_O, h, eta) return asin(Float32(fma(Float32(Float32(Float32(Float32(sinTheta_O / eta) * sinTheta_O) / eta) * Float32(Float32(0.5) * h)), sqrt(Float32(Float32(1.0) / Float32(Float32(1.0) - Float32(sinTheta_O * sinTheta_O)))), h) / eta)) end
\begin{array}{l}
\\
\sin^{-1} \left(\frac{\mathsf{fma}\left(\frac{\frac{sinTheta\_O}{eta} \cdot sinTheta\_O}{eta} \cdot \left(0.5 \cdot h\right), \sqrt{\frac{1}{1 - sinTheta\_O \cdot sinTheta\_O}}, h\right)}{eta}\right)
\end{array}
Initial program 94.7%
Taylor expanded in eta around inf
lower-/.f32N/A
Applied rewrites93.8%
Applied rewrites97.4%
Final simplification97.4%
(FPCore (sinTheta_O h eta) :precision binary32 (asin (/ (fma (* (/ (* (/ sinTheta_O eta) sinTheta_O) eta) (* 0.5 h)) (sqrt 1.0) h) eta)))
float code(float sinTheta_O, float h, float eta) {
return asinf((fmaf(((((sinTheta_O / eta) * sinTheta_O) / eta) * (0.5f * h)), sqrtf(1.0f), h) / eta));
}
function code(sinTheta_O, h, eta) return asin(Float32(fma(Float32(Float32(Float32(Float32(sinTheta_O / eta) * sinTheta_O) / eta) * Float32(Float32(0.5) * h)), sqrt(Float32(1.0)), h) / eta)) end
\begin{array}{l}
\\
\sin^{-1} \left(\frac{\mathsf{fma}\left(\frac{\frac{sinTheta\_O}{eta} \cdot sinTheta\_O}{eta} \cdot \left(0.5 \cdot h\right), \sqrt{1}, h\right)}{eta}\right)
\end{array}
Initial program 94.7%
Taylor expanded in eta around inf
lower-/.f32N/A
Applied rewrites93.8%
Applied rewrites97.4%
Taylor expanded in sinTheta_O around 0
Applied rewrites97.4%
Final simplification97.4%
(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 94.7%
Taylor expanded in eta around inf
lower-/.f3295.1
Applied rewrites95.1%
herbie shell --seed 2024240
(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)))))))))