
(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}
sinTheta_O_m = (fabs.f32 sinTheta_O)
(FPCore (sinTheta_O_m h eta)
:precision binary32
(if (<= sinTheta_O_m 1.3000000155431645e-23)
(asin (/ h eta))
(asin
(/
h
(sqrt
(-
(* eta eta)
(/
(* sinTheta_O_m sinTheta_O_m)
(sqrt (- 1.0 (* sinTheta_O_m sinTheta_O_m))))))))))sinTheta_O_m = fabs(sinTheta_O);
float code(float sinTheta_O_m, float h, float eta) {
float tmp;
if (sinTheta_O_m <= 1.3000000155431645e-23f) {
tmp = asinf((h / eta));
} else {
tmp = asinf((h / sqrtf(((eta * eta) - ((sinTheta_O_m * sinTheta_O_m) / sqrtf((1.0f - (sinTheta_O_m * sinTheta_O_m))))))));
}
return tmp;
}
sinTheta_O_m = abs(sintheta_o)
real(4) function code(sintheta_o_m, h, eta)
real(4), intent (in) :: sintheta_o_m
real(4), intent (in) :: h
real(4), intent (in) :: eta
real(4) :: tmp
if (sintheta_o_m <= 1.3000000155431645e-23) then
tmp = asin((h / eta))
else
tmp = asin((h / sqrt(((eta * eta) - ((sintheta_o_m * sintheta_o_m) / sqrt((1.0e0 - (sintheta_o_m * sintheta_o_m))))))))
end if
code = tmp
end function
sinTheta_O_m = abs(sinTheta_O) function code(sinTheta_O_m, h, eta) tmp = Float32(0.0) if (sinTheta_O_m <= Float32(1.3000000155431645e-23)) tmp = asin(Float32(h / eta)); else tmp = asin(Float32(h / sqrt(Float32(Float32(eta * eta) - Float32(Float32(sinTheta_O_m * sinTheta_O_m) / sqrt(Float32(Float32(1.0) - Float32(sinTheta_O_m * sinTheta_O_m)))))))); end return tmp end
sinTheta_O_m = abs(sinTheta_O); function tmp_2 = code(sinTheta_O_m, h, eta) tmp = single(0.0); if (sinTheta_O_m <= single(1.3000000155431645e-23)) tmp = asin((h / eta)); else tmp = asin((h / sqrt(((eta * eta) - ((sinTheta_O_m * sinTheta_O_m) / sqrt((single(1.0) - (sinTheta_O_m * sinTheta_O_m)))))))); end tmp_2 = tmp; end
\begin{array}{l}
sinTheta_O_m = \left|sinTheta\_O\right|
\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;sinTheta\_O\_m \leq 1.3000000155431645 \cdot 10^{-23}:\\
\;\;\;\;\sin^{-1} \left(\frac{h}{eta}\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\sin^{-1} \left(\frac{h}{\sqrt{eta \cdot eta - \frac{sinTheta\_O\_m \cdot sinTheta\_O\_m}{\sqrt{1 - sinTheta\_O\_m \cdot sinTheta\_O\_m}}}}\right)\\
\end{array}
\end{array}
if sinTheta_O < 1.30000002e-23Initial program 89.6%
Taylor expanded in sinTheta_O around 0
lower-/.f3297.0
Applied rewrites97.0%
if 1.30000002e-23 < sinTheta_O Initial program 99.7%
sinTheta_O_m = (fabs.f32 sinTheta_O) (FPCore (sinTheta_O_m h eta) :precision binary32 (let* ((t_0 (/ sinTheta_O_m (sqrt (cosh (asinh sinTheta_O_m)))))) (asin (/ h (* (sqrt (- eta t_0)) (sqrt (+ eta t_0)))))))
sinTheta_O_m = fabs(sinTheta_O);
float code(float sinTheta_O_m, float h, float eta) {
float t_0 = sinTheta_O_m / sqrtf(coshf(asinhf(sinTheta_O_m)));
return asinf((h / (sqrtf((eta - t_0)) * sqrtf((eta + t_0)))));
}
sinTheta_O_m = abs(sinTheta_O) function code(sinTheta_O_m, h, eta) t_0 = Float32(sinTheta_O_m / sqrt(cosh(asinh(sinTheta_O_m)))) return asin(Float32(h / Float32(sqrt(Float32(eta - t_0)) * sqrt(Float32(eta + t_0))))) end
sinTheta_O_m = abs(sinTheta_O); function tmp = code(sinTheta_O_m, h, eta) t_0 = sinTheta_O_m / sqrt(cosh(asinh(sinTheta_O_m))); tmp = asin((h / (sqrt((eta - t_0)) * sqrt((eta + t_0))))); end
\begin{array}{l}
sinTheta_O_m = \left|sinTheta\_O\right|
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \frac{sinTheta\_O\_m}{\sqrt{\cosh \sinh^{-1} sinTheta\_O\_m}}\\
\sin^{-1} \left(\frac{h}{\sqrt{eta - t\_0} \cdot \sqrt{eta + t\_0}}\right)
\end{array}
\end{array}
Initial program 91.9%
Applied rewrites91.8%
Applied rewrites98.0%
Applied rewrites98.6%
Final simplification98.6%
sinTheta_O_m = (fabs.f32 sinTheta_O) (FPCore (sinTheta_O_m h eta) :precision binary32 (let* ((t_0 (sqrt (* (sin (atan sinTheta_O_m)) sinTheta_O_m)))) (asin (/ h (* (sqrt (+ eta t_0)) (sqrt (- eta t_0)))))))
sinTheta_O_m = fabs(sinTheta_O);
float code(float sinTheta_O_m, float h, float eta) {
float t_0 = sqrtf((sinf(atanf(sinTheta_O_m)) * sinTheta_O_m));
return asinf((h / (sqrtf((eta + t_0)) * sqrtf((eta - t_0)))));
}
sinTheta_O_m = abs(sintheta_o)
real(4) function code(sintheta_o_m, h, eta)
real(4), intent (in) :: sintheta_o_m
real(4), intent (in) :: h
real(4), intent (in) :: eta
real(4) :: t_0
t_0 = sqrt((sin(atan(sintheta_o_m)) * sintheta_o_m))
code = asin((h / (sqrt((eta + t_0)) * sqrt((eta - t_0)))))
end function
sinTheta_O_m = abs(sinTheta_O) function code(sinTheta_O_m, h, eta) t_0 = sqrt(Float32(sin(atan(sinTheta_O_m)) * sinTheta_O_m)) return asin(Float32(h / Float32(sqrt(Float32(eta + t_0)) * sqrt(Float32(eta - t_0))))) end
sinTheta_O_m = abs(sinTheta_O); function tmp = code(sinTheta_O_m, h, eta) t_0 = sqrt((sin(atan(sinTheta_O_m)) * sinTheta_O_m)); tmp = asin((h / (sqrt((eta + t_0)) * sqrt((eta - t_0))))); end
\begin{array}{l}
sinTheta_O_m = \left|sinTheta\_O\right|
\\
\begin{array}{l}
t_0 := \sqrt{\sin \tan^{-1} sinTheta\_O\_m \cdot sinTheta\_O\_m}\\
\sin^{-1} \left(\frac{h}{\sqrt{eta + t\_0} \cdot \sqrt{eta - t\_0}}\right)
\end{array}
\end{array}
Initial program 91.9%
Applied rewrites91.8%
Applied rewrites98.0%
sinTheta_O_m = (fabs.f32 sinTheta_O) (FPCore (sinTheta_O_m h eta) :precision binary32 (asin (/ h eta)))
sinTheta_O_m = fabs(sinTheta_O);
float code(float sinTheta_O_m, float h, float eta) {
return asinf((h / eta));
}
sinTheta_O_m = abs(sintheta_o)
real(4) function code(sintheta_o_m, h, eta)
real(4), intent (in) :: sintheta_o_m
real(4), intent (in) :: h
real(4), intent (in) :: eta
code = asin((h / eta))
end function
sinTheta_O_m = abs(sinTheta_O) function code(sinTheta_O_m, h, eta) return asin(Float32(h / eta)) end
sinTheta_O_m = abs(sinTheta_O); function tmp = code(sinTheta_O_m, h, eta) tmp = asin((h / eta)); end
\begin{array}{l}
sinTheta_O_m = \left|sinTheta\_O\right|
\\
\sin^{-1} \left(\frac{h}{eta}\right)
\end{array}
Initial program 91.9%
Taylor expanded in sinTheta_O around 0
lower-/.f3295.9
Applied rewrites95.9%
herbie shell --seed 2024339
(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)))))))))