
(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
(let* ((t_0 (/ (PI) 2.0)) (t_1 (asin (/ h eta))))
(if (<= (* eta eta) 5.000001076526666e-40)
(/ (* (- (+ t_0 t_0) t_1) t_1) (+ t_0 (acos (/ h eta))))
(asin
(/
h
(sqrt
(-
(* eta eta)
(/
(* sinTheta_O sinTheta_O)
(sqrt (- 1.0 (* sinTheta_O sinTheta_O)))))))))))\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \frac{\mathsf{PI}\left(\right)}{2}\\
t_1 := \sin^{-1} \left(\frac{h}{eta}\right)\\
\mathbf{if}\;eta \cdot eta \leq 5.000001076526666 \cdot 10^{-40}:\\
\;\;\;\;\frac{\left(\left(t\_0 + t\_0\right) - t\_1\right) \cdot t\_1}{t\_0 + \cos^{-1} \left(\frac{h}{eta}\right)}\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\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}
\end{array}
if (*.f32 eta eta) < 5.0000011e-40Initial program 32.0%
Taylor expanded in sinTheta_O around 0
lower-/.f3293.7
Applied rewrites93.7%
lift-asin.f32N/A
asin-acosN/A
flip--N/A
lower-/.f32N/A
Applied rewrites45.6%
lift--.f32N/A
lift-pow.f32N/A
unpow2N/A
lift-pow.f32N/A
unpow2N/A
difference-of-squaresN/A
lift-+.f32N/A
Applied rewrites93.7%
lift-+.f32N/A
+-commutativeN/A
lift-acos.f32N/A
acos-asinN/A
lift-PI.f32N/A
lift-/.f32N/A
lift-asin.f32N/A
associate-+r-N/A
lower--.f32N/A
Applied rewrites93.8%
if 5.0000011e-40 < (*.f32 eta eta) Initial program 99.8%
(FPCore (sinTheta_O h eta)
:precision binary32
(let* ((t_0 (acos (/ h eta))) (t_1 (/ (PI) 2.0)))
(if (<= (* eta eta) 5.000001076526666e-40)
(/ (* (+ t_0 t_1) (asin (/ h eta))) (+ t_1 t_0))
(asin
(/
h
(sqrt
(-
(* eta eta)
(/
(* sinTheta_O sinTheta_O)
(sqrt (- 1.0 (* sinTheta_O sinTheta_O)))))))))))\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \cos^{-1} \left(\frac{h}{eta}\right)\\
t_1 := \frac{\mathsf{PI}\left(\right)}{2}\\
\mathbf{if}\;eta \cdot eta \leq 5.000001076526666 \cdot 10^{-40}:\\
\;\;\;\;\frac{\left(t\_0 + t\_1\right) \cdot \sin^{-1} \left(\frac{h}{eta}\right)}{t\_1 + t\_0}\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\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}
\end{array}
if (*.f32 eta eta) < 5.0000011e-40Initial program 32.0%
Taylor expanded in sinTheta_O around 0
lower-/.f3293.7
Applied rewrites93.7%
lift-asin.f32N/A
asin-acosN/A
flip--N/A
lower-/.f32N/A
Applied rewrites45.6%
lift--.f32N/A
lift-pow.f32N/A
unpow2N/A
lift-pow.f32N/A
unpow2N/A
difference-of-squaresN/A
lift-+.f32N/A
Applied rewrites93.7%
if 5.0000011e-40 < (*.f32 eta eta) Initial program 99.8%
(FPCore (sinTheta_O h eta)
:precision binary32
(if (<= (* eta eta) 5.000001076526666e-40)
(asin (/ h eta))
(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) {
float tmp;
if ((eta * eta) <= 5.000001076526666e-40f) {
tmp = asinf((h / eta));
} else {
tmp = asinf((h / sqrtf(((eta * eta) - ((sinTheta_O * sinTheta_O) / sqrtf((1.0f - (sinTheta_O * sinTheta_O))))))));
}
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 ((eta * eta) <= 5.000001076526666e-40) then
tmp = asin((h / eta))
else
tmp = asin((h / sqrt(((eta * eta) - ((sintheta_o * sintheta_o) / sqrt((1.0e0 - (sintheta_o * sintheta_o))))))))
end if
code = tmp
end function
function code(sinTheta_O, h, eta) tmp = Float32(0.0) if (Float32(eta * eta) <= Float32(5.000001076526666e-40)) tmp = asin(Float32(h / eta)); else tmp = 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 return tmp end
function tmp_2 = code(sinTheta_O, h, eta) tmp = single(0.0); if ((eta * eta) <= single(5.000001076526666e-40)) tmp = asin((h / eta)); else tmp = asin((h / sqrt(((eta * eta) - ((sinTheta_O * sinTheta_O) / sqrt((single(1.0) - (sinTheta_O * sinTheta_O)))))))); end tmp_2 = tmp; end
\begin{array}{l}
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;eta \cdot eta \leq 5.000001076526666 \cdot 10^{-40}:\\
\;\;\;\;\sin^{-1} \left(\frac{h}{eta}\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\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}
\end{array}
if (*.f32 eta eta) < 5.0000011e-40Initial program 32.0%
Taylor expanded in sinTheta_O around 0
lower-/.f3293.7
Applied rewrites93.7%
if 5.0000011e-40 < (*.f32 eta eta) Initial program 99.8%
(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 92.1%
Taylor expanded in sinTheta_O around 0
lower-/.f3295.2
Applied rewrites95.2%
herbie shell --seed 2024333
(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)))))))))