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root/radiance/ray/src/common/mesh.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/common/mesh.c (file contents):
Revision 2.16 by greg, Fri Jan 30 00:08:31 2004 UTC vs.
Revision 2.37 by greg, Thu Dec 12 23:04:31 2024 UTC

# Line 5 | Line 5 | static const char RCSid[] = "$Id$";
5   * Mesh support routines
6   */
7  
8 – #include <string.h>
9 –
8   #include "rtio.h"
9   #include "rtmath.h"
10   #include "rterror.h"
11 + #include "paths.h"
12   #include "octree.h"
13   #include "object.h"
14   #include "otypes.h"
# Line 31 | Line 30 | static MESH    *mlist = NULL;          /* list of loaded meshes *
30  
31  
32   static unsigned long
33 < cvhash(cvp)                             /* hash an encoded vertex */
35 < MCVERT  *cvp;
33 > cvhash(const char *p)                   /* hash an encoded vertex */
34   {
35 +        const MCVERT    *cvp = (const MCVERT *)p;
36          unsigned long   hval;
37          
38          if (!(cvp->fl & MT_V))
# Line 48 | Line 47 | MCVERT *cvp;
47  
48  
49   static int
50 < cvcmp(v1, v2)                           /* compare encoded vertices */
52 < register MCVERT *v1, *v2;
50 > cvcmp(const char *vv1, const char *vv2)         /* compare encoded vertices */
51   {
52 +        const MCVERT    *v1 = (const MCVERT *)vv1, *v2 = (const MCVERT *)vv2;
53 +
54          if (v1->fl != v2->fl)
55                  return(1);
56          if (v1->xyz[0] != v2->xyz[0])
# Line 72 | Line 72 | register MCVERT        *v1, *v2;
72  
73  
74   MESH *
75 < getmesh(mname, flags)                   /* get new mesh data reference */
76 < char    *mname;
77 < int     flags;
75 > getmesh(                                /* get mesh data reference */
76 >        char    *mname,
77 >        int     flags
78 > )
79   {
80          char  *pathname;
81 <        register MESH  *ms;
81 >        MESH  *ms;
82  
83          flags &= IO_LEGAL;
84          for (ms = mlist; ms != NULL; ms = ms->next)
85 <                if (!strcmp(mname, ms->name)) {
85 <                        ms->nref++;     /* increase reference count */
85 >                if (!strcmp(mname, ms->name))
86                          break;
87 <                }
88 <        if (ms == NULL) {               /* load first time */
87 >        if (ms == NULL) {               /* new mesh entry? */
88                  ms = (MESH *)calloc(1, sizeof(MESH));
89                  if (ms == NULL)
90                          error(SYSTEM, "out of memory in getmesh");
91                  ms->name = savestr(mname);
93 –                ms->nref = 1;
92                  ms->mcube.cutree = EMPTY;
93                  ms->next = mlist;
94                  mlist = ms;
95          }
96 +        ms->nref++;                     /* bump reference count */
97 +        if (!(flags &= ~ms->ldflags))   /* nothing to load? */
98 +                return(ms);
99          if ((pathname = getpath(mname, getrlibpath(), R_OK)) == NULL) {
100                  sprintf(errmsg, "cannot find mesh file \"%s\"", mname);
101 <                error(USER, errmsg);
101 >                error(SYSTEM, errmsg);
102          }
103 <        flags &= ~ms->ldflags;
103 <        if (flags)
104 <                readmesh(ms, pathname, flags);
103 >        readmesh(ms, pathname, flags);
104          return(ms);
105   }
106  
107  
108   MESHINST *
109 < getmeshinst(o, flags)                   /* create mesh instance */
110 < OBJREC  *o;
111 < int     flags;
109 > getmeshinst(                            /* create mesh instance */
110 >        OBJREC  *o,
111 >        int     flags
112 > )
113   {
114 <        register MESHINST  *ins;
114 >        MESHINST  *ins;
115  
116          flags &= IO_LEGAL;
117          if ((ins = (MESHINST *)o->os) == NULL) {
# Line 140 | Line 140 | int    flags;
140  
141  
142   int
143 < getmeshtrivid(tvid, mo, mp, ti)         /* get triangle vertex ID's */
144 < int32   tvid[3];
145 < OBJECT  *mo;
146 < MESH    *mp;
147 < OBJECT  ti;
143 > nextmeshtri(                            /* get next triangle ID */
144 >        OBJECT *tip,
145 >        MESH *mp
146 > )
147   {
148 +        int             pn;
149 +        MESHPATCH       *pp;
150 +
151 +        pn = ++(*tip) >> 10;                    /* next triangle (OVOID init) */
152 +        while (pn < mp->npatches) {
153 +                pp = &mp->patch[pn];
154 +                if (!(*tip & 0x200)) {          /* local triangle? */
155 +                        if ((*tip & 0x1ff) < pp->ntris)
156 +                                return(1);
157 +                        *tip &= ~0x1ff;         /* move on to single-joiners */
158 +                        *tip |= 0x200;
159 +                }
160 +                if (!(*tip & 0x100)) {          /* single joiner? */
161 +                        if ((*tip & 0xff) < pp->nj1tris)
162 +                                return(1);
163 +                        *tip &= ~0xff;          /* move on to double-joiners */
164 +                        *tip |= 0x100;
165 +                }
166 +                if ((*tip & 0xff) < pp->nj2tris)
167 +                        return(1);
168 +                *tip = ++pn << 10;              /* first in next patch */
169 +        }
170 +        return(0);                              /* out of patches */
171 + }
172 +
173 + int
174 + getmeshtrivid(                          /* get triangle vertex ID's */
175 +        int32   tvid[3],
176 +        OBJECT  *mo,
177 +        MESH    *mp,
178 +        OBJECT  ti
179 + )
180 + {
181          int             pn = ti >> 10;
182          MESHPATCH       *pp;
183  
# Line 201 | Line 233 | OBJECT ti;
233  
234  
235   int
236 < getmeshvert(vp, mp, vid, what)  /* get triangle vertex from ID */
237 < MESHVERT        *vp;
238 < MESH            *mp;
239 < int32           vid;
240 < int             what;
236 > getmeshvert(                            /* get triangle vertex from ID */
237 >        MESHVERT        *vp,
238 >        MESH            *mp,
239 >        int32           vid,
240 >        int             what
241 > )
242   {
243          int             pn = vid >> 8;
244          MESHPATCH       *pp;
245          double          vres;
246 <        register int    i;
246 >        int     i;
247          
248          vp->fl = 0;
249          if (pn >= mp->npatches)
# Line 245 | Line 278 | int            what;
278  
279  
280   OBJREC *
281 < getmeshpseudo(mp, mo)           /* get mesh pseudo object for material */
282 < MESH    *mp;
283 < OBJECT  mo;
281 > getmeshpseudo(                  /* get mesh pseudo object for material */
282 >        MESH    *mp,
283 >        OBJECT  mo
284 > )
285   {
286 <        if (mo < mp->mat0 || mo >= mp->mat0 + mp->nmats)
286 >        if ((mo < mp->mat0) | (mo >= mp->mat0 + mp->nmats))
287                  error(INTERNAL, "modifier out of range in getmeshpseudo");
288          if (mp->pseudo == NULL) {
289 <                register int    i;
289 >                int     i;
290                  mp->pseudo = (OBJREC *)calloc(mp->nmats, sizeof(OBJREC));
291                  if (mp->pseudo == NULL)
292                          error(SYSTEM, "out of memory in getmeshpseudo");
# Line 267 | Line 301 | OBJECT mo;
301  
302  
303   int
304 < getmeshtri(tv, mo, mp, ti, wha) /* get triangle vertices */
305 < MESHVERT        tv[3];
306 < OBJECT          *mo;
307 < MESH            *mp;
308 < OBJECT          ti;
309 < int             wha;
304 > getmeshtri(                     /* get triangle vertices */
305 >        MESHVERT        tv[3],
306 >        OBJECT          *mo,
307 >        MESH            *mp,
308 >        OBJECT          ti,
309 >        int             wha
310 > )
311   {
312          int32   tvid[3];
313  
# Line 288 | Line 323 | int            wha;
323  
324  
325   int32
326 < addmeshvert(mp, vp)             /* find/add a mesh vertex */
327 < register MESH   *mp;
328 < MESHVERT        *vp;
326 > addmeshvert(                    /* find/add a mesh vertex */
327 >        MESH            *mp,
328 >        MESHVERT        *vp
329 > )
330   {
331 <        LUENT           *lvp;
332 <        MCVERT          cv;
333 <        register int    i;
331 >        LUENT   *lvp;
332 >        MCVERT  cv;
333 >        int     i;
334  
335          if (!(vp->fl & MT_V))
336                  return(-1);
# Line 334 | Line 370 | MESHVERT       *vp;
370                  goto nomem;
371          if (lvp->key == NULL) {
372                  lvp->key = (char *)malloc(sizeof(MCVERT)+sizeof(int32));
373 <                memcpy((void *)lvp->key, (void *)&cv, sizeof(MCVERT));
373 >                memcpy(lvp->key, &cv, sizeof(MCVERT));
374          }
375          if (lvp->data == NULL) {        /* new vertex */
376 <                register MESHPATCH      *pp;
376 >                MESHPATCH       *pp;
377                  if (mp->npatches <= 0) {
378                          mp->patch = (MESHPATCH *)calloc(MPATCHBLKSIZ,
379                                          sizeof(MESHPATCH));
# Line 345 | Line 381 | MESHVERT       *vp;
381                                  goto nomem;
382                          mp->npatches = 1;
383                  } else if (mp->patch[mp->npatches-1].nverts >= 256) {
384 +                        if (mp->npatches >= 1L<<22)
385 +                                error(INTERNAL, "too many mesh patches");
386                          if (mp->npatches % MPATCHBLKSIZ == 0) {
387 <                                mp->patch = (MESHPATCH *)realloc(
388 <                                                (void *)mp->patch,
389 <                                        (mp->npatches + MPATCHBLKSIZ)*
390 <                                                sizeof(MESHPATCH));
353 <                                memset((void *)(mp->patch + mp->npatches), '\0',
387 >                                mp->patch = (MESHPATCH *)realloc(mp->patch,
388 >                                                (mp->npatches + MPATCHBLKSIZ)*
389 >                                                        sizeof(MESHPATCH));
390 >                                memset((mp->patch + mp->npatches), '\0',
391                                          MPATCHBLKSIZ*sizeof(MESHPATCH));
392                          }
393 <                        if (mp->npatches++ >= 1L<<22)
357 <                                error(INTERNAL, "too many mesh patches");
393 >                        mp->npatches++;
394                  }
395                  pp = &mp->patch[mp->npatches-1];
396                  if (pp->xyz == NULL) {
# Line 394 | Line 430 | nomem:
430  
431  
432   OBJECT
433 < addmeshtri(mp, tv, mo)          /* add a new mesh triangle */
434 < MESH            *mp;
435 < MESHVERT        tv[3];
436 < OBJECT          mo;
433 > addmeshtri(                     /* add a new mesh triangle */
434 >        MESH            *mp,
435 >        MESHVERT        tv[3],
436 >        OBJECT          mo
437 > )
438   {
439 <        int32                   vid[3], t;
440 <        int                     pn[3], i;
441 <        register MESHPATCH      *pp;
439 >        int32           vid[3], t;
440 >        int             pn[3], i;
441 >        MESHPATCH       *pp;
442  
443          if (!(tv[0].fl & tv[1].fl & tv[2].fl & MT_V))
444                  return(OVOID);
# Line 419 | Line 456 | OBJECT         mo;
456                          error(INTERNAL, "modifier range error in addmeshtri");
457          }
458                                  /* assign triangle */
459 <        if (pn[0] == pn[1] && pn[1] == pn[2]) { /* local case */
459 >        if ((pn[0] == pn[1]) & (pn[1] == pn[2])) {      /* local case */
460                  pp = &mp->patch[pn[0]];
461                  if (pp->tri == NULL) {
462                          pp->tri = (struct PTri *)malloc(
# Line 445 | Line 482 | OBJECT         mo;
482                                  pp->trimat[pp->ntris] = mo;
483                          return(pn[0] << 10 | pp->ntris++);
484                  }
485 <        }
449 <        if (pn[0] == pn[1]) {
485 >        } else if (pn[0] == pn[1]) {
486                  t = vid[2]; vid[2] = vid[1]; vid[1] = vid[0]; vid[0] = t;
487                  i = pn[2]; pn[2] = pn[1]; pn[1] = pn[0]; pn[0] = i;
488          } else if (pn[0] == pn[2]) {
# Line 470 | Line 506 | OBJECT         mo;
506                  }
507          }
508                                                  /* double link */
509 <        pp = &mp->patch[pn[2]];
509 >        pp = &mp->patch[pn[i=0]];
510 >        if (mp->patch[pn[1]].nj2tris < pp->nj2tris)
511 >                pp = &mp->patch[pn[i=1]];
512 >        if (mp->patch[pn[2]].nj2tris < pp->nj2tris)
513 >                pp = &mp->patch[pn[i=2]];
514 >        if (pp->nj2tris >= 256)
515 >                error(INTERNAL, "too many patch triangles in addmeshtri");
516          if (pp->j2tri == NULL) {
517                  pp->j2tri = (struct PJoin2 *)malloc(
518                                          256*sizeof(struct PJoin2));
519                  if (pp->j2tri == NULL)
520                          goto nomem;
521          }
480 –        if (pp->nj2tris >= 256)
481 –                error(INTERNAL, "too many patch triangles in addmeshtri");
482 –        pp->j2tri[pp->nj2tris].v1j = vid[0];
483 –        pp->j2tri[pp->nj2tris].v2j = vid[1];
484 –        pp->j2tri[pp->nj2tris].v3 = vid[2] & 0xff;
522          pp->j2tri[pp->nj2tris].mat = mo;
523 <        return(pn[2] << 10 | 0x300 | pp->nj2tris++);
523 >        switch (i) {
524 >        case 0:
525 >                pp->j2tri[pp->nj2tris].v3 = vid[0] & 0xff;
526 >                pp->j2tri[pp->nj2tris].v1j = vid[1];
527 >                pp->j2tri[pp->nj2tris].v2j = vid[2];
528 >                return(pn[0] << 10 | 0x300 | pp->nj2tris++);
529 >        case 1:
530 >                pp->j2tri[pp->nj2tris].v2j = vid[0];
531 >                pp->j2tri[pp->nj2tris].v3 = vid[1] & 0xff;
532 >                pp->j2tri[pp->nj2tris].v1j = vid[2];
533 >                return(pn[1] << 10 | 0x300 | pp->nj2tris++);
534 >        case 2:
535 >                pp->j2tri[pp->nj2tris].v1j = vid[0];
536 >                pp->j2tri[pp->nj2tris].v2j = vid[1];
537 >                pp->j2tri[pp->nj2tris].v3 = vid[2] & 0xff;
538 >                return(pn[2] << 10 | 0x300 | pp->nj2tris++);
539 >        }
540   nomem:
541          error(SYSTEM, "out of memory in addmeshtri");
542          return(OVOID);
# Line 491 | Line 544 | nomem:
544  
545  
546   char *
547 < checkmesh(mp)                           /* validate mesh data */
495 < register MESH   *mp;
547 > checkmesh(MESH *mp)                     /* validate mesh data */
548   {
549          static char     embuf[128];
550          int             nouvbounds = 1;
551 <        register int    i;
551 >        int             i, j;
552                                          /* basic checks */
553          if (mp == NULL)
554                  return("NULL mesh pointer");
# Line 518 | Line 570 | register MESH  *mp;
570                  if (isempty(mp->mcube.cutree))
571                          error(WARNING, "empty mesh octree");
572          }
573 <                                        /* check scene data */
573 >                                        /* check patch data */
574          if (mp->ldflags & IO_SCENE) {
575 +                MESHVERT        mv;
576                  if (!(mp->ldflags & IO_BOUNDS))
577                          return("unbounded scene in mesh");
578                  if (mp->mat0 < 0 || mp->mat0+mp->nmats > nobjects)
579                          return("bad mesh modifier range");
580 +                if (mp->nmats > 0)      /* allocate during preload_objs()! */
581 +                        getmeshpseudo(mp, mp->mat0);
582                  for (i = mp->mat0+mp->nmats; i-- > mp->mat0; ) {
583                          int     otyp = objptr(i)->otype;
584                          if (!ismodifier(otyp)) {
# Line 536 | Line 591 | register MESH  *mp;
591                  if (mp->npatches <= 0)
592                          error(WARNING, "no patches in mesh");
593                  for (i = 0; i < mp->npatches; i++) {
594 <                        register MESHPATCH      *pp = &mp->patch[i];
594 >                        MESHPATCH       *pp = &mp->patch[i];
595                          if (pp->nverts <= 0)
596                                  error(WARNING, "no vertices in patch");
597                          else {
# Line 545 | Line 600 | register MESH  *mp;
600                                  if (nouvbounds && pp->uv != NULL)
601                                          return("unreferenced uv coordinates");
602                          }
603 <                        if (pp->ntris + pp->nj1tris + pp->nj2tris <= 0)
604 <                                error(WARNING, "no triangles in patch");
605 <                        if (pp->ntris > 0 && pp->tri == NULL)
606 <                                return("missing patch triangle list");
607 <                        if (pp->nj1tris > 0 && pp->j1tri == NULL)
608 <                                return("missing patch joiner triangle list");
609 <                        if (pp->nj2tris > 0 && pp->j2tri == NULL)
610 <                                return("missing patch double-joiner list");
603 >                        if (pp->ntris > 0) {
604 >                                struct PTri     *tp = pp->tri;
605 >                                if (tp == NULL)
606 >                                        return("missing patch triangle list");
607 >                                if (mp->nmats <= 0)
608 >                                        j = -1;
609 >                                else if (pp->trimat == NULL)
610 >                                        j = ((pp->solemat < 0) | (pp->solemat >= mp->nmats)) - 1;
611 >                                else
612 >                                        for (j = pp->ntris; j--; )
613 >                                                if ((pp->trimat[j] < 0) |
614 >                                                                (pp->trimat[j] >= mp->nmats))
615 >                                                        break;
616 >                                if (j >= 0)
617 >                                        return("bad local triangle material");
618 >                                for (j = pp->ntris; j--; tp++)
619 >                                        if ((tp->v1 >= pp->nverts) | (tp->v2 >= pp->nverts) |
620 >                                                        (tp->v3 >= pp->nverts))
621 >                                                return("bad local triangle index");
622 >                        }
623 >                        if (pp->nj1tris > 0) {
624 >                                struct PJoin1   *j1p = pp->j1tri;
625 >                                if (j1p == NULL)
626 >                                        return("missing patch joiner triangle list");
627 >                                for (j = pp->nj1tris; j--; j1p++) {
628 >                                        if (mp->nmats > 0 &&
629 >                                                        (j1p->mat < 0) | (j1p->mat >= mp->nmats))
630 >                                                return("bad j1 triangle material");
631 >                                        if (!getmeshvert(&mv, mp, j1p->v1j, MT_V))
632 >                                                return("bad j1 triangle joiner");
633 >                                        if ((j1p->v2 >= pp->nverts) | (j1p->v3 >= pp->nverts))
634 >                                                return("bad j1 triangle local index");
635 >                                }
636 >                        }
637 >                        if (pp->nj2tris > 0) {
638 >                                struct PJoin2   *j2p = pp->j2tri;
639 >                                if (j2p == NULL)
640 >                                        return("missing patch double-joiner list");
641 >                                for (j = pp->nj2tris; j--; j2p++) {
642 >                                        if (mp->nmats > 0 &&
643 >                                                        (j2p->mat < 0) | (j2p->mat >= mp->nmats))
644 >                                                return("bad j2 triangle material");
645 >                                        if (!getmeshvert(&mv, mp, j2p->v1j, MT_V) |
646 >                                                        !getmeshvert(&mv, mp, j2p->v2j, MT_V))
647 >                                                return("bad j2 triangle joiner");
648 >                                        if (j2p->v3 >= pp->nverts)
649 >                                                return("bad j2 triangle local index");
650 >                                }
651 >                        }
652                  }
653          }
654 <        return(NULL);                   /* seems OK */
654 >        return(NULL);                   /* seems to be self-consistent */
655   }
656  
657  
658   static void
659 < tallyoctree(ot, ecp, lcp, ocp)  /* tally octree size */
660 < OCTREE  ot;
661 < int     *ecp, *lcp, *ocp;
659 > tallyoctree(                    /* tally octree size */
660 >        OCTREE  ot,
661 >        int     *ecp,
662 >        int     *lcp,
663 >        int     *ocp
664 > )
665   {
666          int     i;
667  
# Line 583 | Line 682 | int    *ecp, *lcp, *ocp;
682  
683  
684   void
685 < printmeshstats(ms, fp)          /* print out mesh statistics */
686 < MESH    *ms;
687 < FILE    *fp;
685 > printmeshstats(                 /* print out mesh statistics */
686 >        MESH    *ms,
687 >        FILE    *fp
688 > )
689   {
690          int     lfcnt=0, lecnt=0, locnt=0;
691          int     vcnt=0, ncnt=0, uvcnt=0;
# Line 595 | Line 695 | FILE   *fp;
695          
696          tallyoctree(ms->mcube.cutree, &lecnt, &lfcnt, &locnt);
697          for (i = 0; i < ms->npatches; i++) {
698 <                register MESHPATCH      *pp = &ms->patch[i];
698 >                MESHPATCH       *pp = &ms->patch[i];
699                  vcnt += pp->nverts;
700                  if (pp->norm != NULL) {
701                          for (j = pp->nverts; j--; )
# Line 614 | Line 714 | FILE   *fp;
714                  t2cnt += pp->nj2tris;
715          }
716          fprintf(fp, "Mesh statistics:\n");
717 <        fprintf(fp, "\t%ld materials\n", ms->nmats);
717 >        fprintf(fp, "\t%ld materials\n", (long)ms->nmats);
718          fprintf(fp, "\t%d patches (%.2f MBytes)\n", ms->npatches,
719                          (ms->npatches*sizeof(MESHPATCH) +
720                          vcnt*3*sizeof(uint32) +
# Line 637 | Line 737 | FILE   *fp;
737  
738  
739   void
740 < freemesh(ms)                    /* free mesh data */
641 < register MESH   *ms;
740 > freemesh(MESH *ms)              /* free mesh data */
741   {
742          MESH    mhead;
743          MESH    *msp;
# Line 666 | Line 765 | register MESH  *ms;
765          octfree(ms->mcube.cutree);
766          lu_done(&ms->lut);
767          if (ms->npatches > 0) {
768 <                register MESHPATCH      *pp = ms->patch + ms->npatches;
768 >                MESHPATCH       *pp = ms->patch + ms->npatches;
769                  while (pp-- > ms->patch) {
770                          if (pp->j2tri != NULL)
771 <                                free((void *)pp->j2tri);
771 >                                free(pp->j2tri);
772                          if (pp->j1tri != NULL)
773 <                                free((void *)pp->j1tri);
773 >                                free(pp->j1tri);
774                          if (pp->tri != NULL)
775 <                                free((void *)pp->tri);
775 >                                free(pp->tri);
776                          if (pp->uv != NULL)
777 <                                free((void *)pp->uv);
777 >                                free(pp->uv);
778                          if (pp->norm != NULL)
779 <                                free((void *)pp->norm);
779 >                                free(pp->norm);
780                          if (pp->xyz != NULL)
781 <                                free((void *)pp->xyz);
781 >                                free(pp->xyz);
782 >                        if (pp->trimat != NULL)
783 >                                free(pp->trimat);
784                  }
785 <                free((void *)ms->patch);
785 >                free(ms->patch);
786          }
787          if (ms->pseudo != NULL)
788 <                free((void *)ms->pseudo);
789 <        free((void *)ms);
788 >                free(ms->pseudo);
789 >        free(ms);
790   }
791  
792  
793   void
794 < freemeshinst(o)                 /* free mesh instance */
694 < OBJREC  *o;
794 > freemeshinst(OBJREC *o)         /* free mesh instance */
795   {
796          if (o->os == NULL)
797                  return;
798          freemesh((*(MESHINST *)o->os).msh);
799 <        free((void *)o->os);
799 >        free(o->os);
800          o->os = NULL;
801   }

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