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root/radiance/ray/src/cv/bsdfmesh.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/cv/bsdfmesh.c (file contents):
Revision 2.9 by greg, Fri Jun 28 23:18:51 2013 UTC vs.
Revision 2.17 by greg, Wed Mar 5 22:47:16 2014 UTC

# Line 27 | Line 27 | typedef struct {
27          int             nrows, ncols;   /* array size (matches migration) */
28          float           *price;         /* migration prices */
29          short           *sord;          /* sort for each row, low to high */
30 +        float           *prow;          /* current price row */
31   } PRICEMAT;                     /* sorted pricing matrix */
32  
33   #define pricerow(p,i)   ((p)->price + (i)*(p)->ncols)
# Line 139 | Line 140 | static int
140   msrt_cmp(void *b, const void *p1, const void *p2)
141   {
142          PRICEMAT        *pm = (PRICEMAT *)b;
143 <        int             ri = ((const short *)p1 - pm->sord) / pm->ncols;
144 <        float           c1 = pricerow(pm,ri)[*(const short *)p1];
144 <        float           c2 = pricerow(pm,ri)[*(const short *)p2];
143 >        float           c1 = pm->prow[*(const short *)p1];
144 >        float           c2 = pm->prow[*(const short *)p2];
145  
146          if (c1 > c2) return(1);
147          if (c1 < c2) return(-1);
# Line 171 | Line 171 | price_routes(PRICEMAT *pm, const RBFNODE *from_rbf, co
171          for (i = from_rbf->nrbf; i--; ) {
172              const double        from_ang = R2ANG(from_rbf->rbfa[i].crad);
173              FVECT               vfrom;
174 +            short               *srow;
175              ovec_from_pos(vfrom, from_rbf->rbfa[i].gx, from_rbf->rbfa[i].gy);
176 +            pm->prow = pricerow(pm,i);
177 +            srow = psortrow(pm,i);
178              for (j = to_rbf->nrbf; j--; ) {
179 <                double          dprod = DOT(vfrom, vto[j]);
180 <                pricerow(pm,i)[j] = ((dprod >= 1.) ? .0 : acos(dprod)) +
181 <                                fabs(R2ANG(to_rbf->rbfa[j].crad) - from_ang);
182 <                psortrow(pm,i)[j] = j;
179 >                double          d;              /* quadratic cost function */
180 >                d = DOT(vfrom, vto[j]);
181 >                d = (d >= 1.) ? .0 : acos(d);
182 >                pm->prow[j] = d*d;
183 >                d = R2ANG(to_rbf->rbfa[j].crad) - from_ang;
184 >                pm->prow[j] += d*d;    
185 >                srow[j] = j;
186              }
187 <            qsort_r(psortrow(pm,i), pm->ncols, sizeof(short), pm, &msrt_cmp);
187 >            qsort_r(srow, pm->ncols, sizeof(short), pm, &msrt_cmp);
188          }
189          free(vto);
190   }
# Line 195 | Line 201 | free_routes(PRICEMAT *pm)
201   static double
202   min_cost(double amt2move, const double *avail, const PRICEMAT *pm, int s)
203   {
204 +        const short     *srow = psortrow(pm,s);
205 +        const float     *prow = pricerow(pm,s);
206          double          total_cost = 0;
207          int             j;
200
201        if (amt2move <= FTINY)                  /* pre-emptive check */
202                return(.0);
208                                                  /* move cheapest first */
209 <        for (j = 0; j < pm->ncols && amt2move > FTINY; j++) {
210 <                int     d = psortrow(pm,s)[j];
209 >        for (j = 0; (j < pm->ncols) & (amt2move > FTINY); j++) {
210 >                int     d = srow[j];
211                  double  amt = (amt2move < avail[d]) ? amt2move : avail[d];
212  
213 <                total_cost += amt * pricerow(pm,s)[d];
213 >                total_cost += amt * prow[d];
214                  amt2move -= amt;
215          }
216          return(total_cost);
217   }
218  
219 < /* Take a step in migration by choosing optimal bucket to transfer */
219 > typedef struct {
220 >        short   s, d;           /* source and destination */
221 >        float   dc;             /* discount to push inventory */
222 > } ROWSENT;              /* row sort entry */
223 >
224 > /* Compare entries by discounted moving price */
225 > static int
226 > rmovcmp(void *b, const void *p1, const void *p2)
227 > {
228 >        PRICEMAT        *pm = (PRICEMAT *)b;
229 >        const ROWSENT   *re1 = (const ROWSENT *)p1;
230 >        const ROWSENT   *re2 = (const ROWSENT *)p2;
231 >        double          price_diff;
232 >
233 >        if (re1->d < 0) return(re2->d >= 0);
234 >        if (re2->d < 0) return(-1);
235 >        price_diff = re1->dc*pricerow(pm,re1->s)[re1->d] -
236 >                        re2->dc*pricerow(pm,re2->s)[re2->d];
237 >        if (price_diff > 0) return(1);
238 >        if (price_diff < 0) return(-1);
239 >        return(0);
240 > }
241 >
242 > /* Take a step in migration by choosing reasonable bucket to transfer */
243   static double
244 < migration_step(MIGRATION *mig, double *src_rem, double *dst_rem, const PRICEMAT *pm)
244 > migration_step(MIGRATION *mig, double *src_rem, double *dst_rem, PRICEMAT *pm)
245   {
246 +        const int       max2check = 100;
247          const double    maxamt = 1./(double)pm->ncols;
248 <        const double    minamt = maxamt*5e-6;
248 >        const double    minamt = maxamt*1e-4;
249          double          *src_cost;
250 +        ROWSENT         *rord;
251          struct {
252                  int     s, d;   /* source and destination */
253 <                double  price;  /* price estimate per amount moved */
253 >                double  price;  /* cost per amount moved */
254                  double  amt;    /* amount we can move */
255          } cur, best;
256 <        int             i;
256 >        int             r2check, i, ri;
257 >        /*
258 >         * Check cheapest available routes only -- a higher adjusted
259 >         * destination price implies that another source is closer, so
260 >         * we can hold off considering more expensive options until
261 >         * some other (hopefully better) moves have been made.
262 >         * A discount based on source remaining is supposed to prioritize
263 >         * movement from large lobes, but it doesn't seem to do much,
264 >         * so we have it set to 1.0 at the moment.
265 >         */
266 > #define discount(qr)    1.0
267 >                                                /* most promising row order */
268 >        rord = (ROWSENT *)malloc(sizeof(ROWSENT)*pm->nrows);
269 >        if (rord == NULL)
270 >                goto memerr;
271 >        for (ri = pm->nrows; ri--; ) {
272 >            rord[ri].s = ri;
273 >            rord[ri].d = -1;
274 >            rord[ri].dc = 1.f;
275 >            if (src_rem[ri] <= minamt)          /* enough source material? */
276 >                    continue;
277 >            for (i = 0; i < pm->ncols; i++)
278 >                if (dst_rem[ rord[ri].d = psortrow(pm,ri)[i] ] > minamt)
279 >                        break;
280 >            if (i >= pm->ncols) {               /* moved all we can? */
281 >                free(rord);
282 >                return(.0);
283 >            }
284 >            rord[ri].dc = discount(src_rem[ri]);
285 >        }
286 >        if (pm->nrows > max2check)              /* sort if too many sources */
287 >                qsort_r(rord, pm->nrows, sizeof(ROWSENT), pm, &rmovcmp);
288                                                  /* allocate cost array */
289          src_cost = (double *)malloc(sizeof(double)*pm->nrows);
290 <        if (src_cost == NULL) {
291 <                fprintf(stderr, "%s: Out of memory in migration_step()\n",
231 <                                progname);
232 <                exit(1);
233 <        }
290 >        if (src_cost == NULL)
291 >                goto memerr;
292          for (i = pm->nrows; i--; )              /* starting costs for diff. */
293                  src_cost[i] = min_cost(src_rem[i], dst_rem, pm, i);
236
294                                                  /* find best source & dest. */
295          best.s = best.d = -1; best.price = FHUGE; best.amt = 0;
296 <        for (cur.s = pm->nrows; cur.s--; ) {
296 >        if ((r2check = pm->nrows) > max2check)
297 >                r2check = max2check;            /* put a limit on search */
298 >        for (ri = 0; ri < r2check; ri++) {      /* check each source row */
299              double      cost_others = 0;
300 <
301 <            if (src_rem[cur.s] <= minamt)
302 <                    continue;
303 <                                                /* examine cheapest dest. */
304 <            for (i = 0; i < pm->ncols; i++)
305 <                if (dst_rem[ cur.d = psortrow(pm,cur.s)[i] ] > minamt)
247 <                        break;
248 <            if (i >= pm->ncols)
249 <                break;
250 <            if ((cur.price = pricerow(pm,cur.s)[cur.d]) >= best.price)
251 <                continue;                       /* no point checking further */
300 >            cur.s = rord[ri].s;
301 >            if ((cur.d = rord[ri].d) < 0 ||
302 >                        rord[ri].dc*pricerow(pm,cur.s)[cur.d] >= best.price) {
303 >                if (pm->nrows > max2check) break;       /* sorted end */
304 >                continue;                       /* else skip this one */
305 >            }
306              cur.amt = (src_rem[cur.s] < dst_rem[cur.d]) ?
307                                  src_rem[cur.s] : dst_rem[cur.d];
308 <            if (cur.amt > maxamt) cur.amt = maxamt;
309 <            dst_rem[cur.d] -= cur.amt;          /* add up differential costs */
308 >                                                /* don't just leave smidgen */
309 >            if (cur.amt > maxamt*1.02) cur.amt = maxamt;
310 >            dst_rem[cur.d] -= cur.amt;          /* add up opportunity costs */
311              for (i = pm->nrows; i--; )
312                  if (i != cur.s)
313 <                        cost_others += min_cost(src_rem[i], dst_rem, pm, i)
313 >                    cost_others += min_cost(src_rem[i], dst_rem, pm, i)
314                                          - src_cost[i];
315              dst_rem[cur.d] += cur.amt;          /* undo trial move */
316 <            cur.price += cost_others/cur.amt;   /* adjust effective price */
316 >                                                /* discount effective price */
317 >            cur.price = ( pricerow(pm,cur.s)[cur.d] + cost_others/cur.amt ) *
318 >                                        rord[ri].dc;
319              if (cur.price < best.price)         /* are we better than best? */
320 <                    best = cur;
320 >                best = cur;
321          }
322 <        free(src_cost);                         /* finish up */
323 <
322 >        free(src_cost);                         /* clean up */
323 >        free(rord);
324          if ((best.s < 0) | (best.d < 0))        /* nothing left to move? */
325                  return(.0);
326                                                  /* else make the actual move */
# Line 271 | Line 328 | migration_step(MIGRATION *mig, double *src_rem, double
328          src_rem[best.s] -= best.amt;
329          dst_rem[best.d] -= best.amt;
330          return(best.amt);
331 + memerr:
332 +        fprintf(stderr, "%s: Out of memory in migration_step()\n", progname);
333 +        exit(1);
334 + #undef discount
335   }
336  
337   /* Compute and insert migration along directed edge (may fork child) */
# Line 290 | Line 351 | create_migration(RBFNODE *from_rbf, RBFNODE *to_rbf)
351                          return(NULL);
352                                                  /* else allocate */
353   #ifdef DEBUG
354 <        fprintf(stderr, "Building path from (theta,phi) (%.0f,%.0f) ",
354 >        fprintf(stderr, "Building path from (theta,phi) (%.1f,%.1f) ",
355                          get_theta180(from_rbf->invec),
356                          get_phi360(from_rbf->invec));
357 <        fprintf(stderr, "to (%.0f,%.0f) with %d x %d matrix\n",
357 >        fprintf(stderr, "to (%.1f,%.1f) with %d x %d matrix\n",
358                          get_theta180(to_rbf->invec),
359                          get_phi360(to_rbf->invec),
360                          from_rbf->nrbf, to_rbf->nrbf);
# Line 361 | Line 422 | overlaps_tri(const RBFNODE *bv0, const RBFNODE *bv1, c
422          return(vother[im_rev] != NULL);
423   }
424  
425 < /* Find context hull vertex to complete triangle (oriented call) */
425 > /* Find convex hull vertex to complete triangle (oriented call) */
426   static RBFNODE *
427   find_chull_vert(const RBFNODE *rbf0, const RBFNODE *rbf1)
428   {
# Line 382 | Line 443 | find_chull_vert(const RBFNODE *rbf0, const RBFNODE *rb
443                  if (DOT(vp, vmid) <= FTINY)
444                          continue;               /* wrong orientation */
445                  area2 = .25*DOT(vp,vp);
446 <                VSUB(vp, rbf->invec, rbf0->invec);
446 >                VSUB(vp, rbf->invec, vmid);
447                  dprod = -DOT(vp, vejn);
448                  VSUM(vp, vp, vejn, dprod);      /* above guarantees non-zero */
449                  dprod = DOT(vp, vmid) / VLEN(vp);
# Line 438 | Line 499 | mesh_from_edge(MIGRATION *edge)
499                  }
500          }
501   }
502 +
503 + /* Add normal direction if missing */
504 + static void
505 + check_normal_incidence(void)
506 + {
507 +        static const FVECT      norm_vec = {.0, .0, 1.};
508 +        const int               saved_nprocs = nprocs;
509 +        RBFNODE                 *near_rbf, *mir_rbf, *rbf;
510 +        double                  bestd;
511 +        int                     n;
512 +
513 +        if (dsf_list == NULL)
514 +                return;                         /* XXX should be error? */
515 +        near_rbf = dsf_list;
516 +        bestd = input_orient*near_rbf->invec[2];
517 +        if (single_plane_incident) {            /* ordered plane incidence? */
518 +                if (bestd >= 1.-2.*FTINY)
519 +                        return;                 /* already have normal */
520 +        } else {
521 +                switch (inp_coverage) {
522 +                case INP_QUAD1:
523 +                case INP_QUAD2:
524 +                case INP_QUAD3:
525 +                case INP_QUAD4:
526 +                        break;                  /* quadrilateral symmetry? */
527 +                default:
528 +                        return;                 /* else we can interpolate */
529 +                }
530 +                for (rbf = near_rbf->next; rbf != NULL; rbf = rbf->next) {
531 +                        const double    d = input_orient*rbf->invec[2];
532 +                        if (d >= 1.-2.*FTINY)
533 +                                return;         /* seems we have normal */
534 +                        if (d > bestd) {
535 +                                near_rbf = rbf;
536 +                                bestd = d;
537 +                        }
538 +                }
539 +        }
540 +        if (mig_list != NULL) {                 /* need to be called first */
541 +                fprintf(stderr, "%s: Late call to check_normal_incidence()\n",
542 +                                progname);
543 +                exit(1);
544 +        }
545 + #ifdef DEBUG
546 +        fprintf(stderr, "Interpolating normal incidence by mirroring (%.1f,%.1f)\n",
547 +                        get_theta180(near_rbf->invec), get_phi360(near_rbf->invec));
548 + #endif
549 +                                                /* mirror nearest incidence */
550 +        n = sizeof(RBFNODE) + sizeof(RBFVAL)*(near_rbf->nrbf-1);
551 +        mir_rbf = (RBFNODE *)malloc(n);
552 +        if (mir_rbf == NULL)
553 +                goto memerr;
554 +        memcpy(mir_rbf, near_rbf, n);
555 +        mir_rbf->ord = near_rbf->ord - 1;       /* not used, I think */
556 +        mir_rbf->next = NULL;
557 +        rev_rbf_symmetry(mir_rbf, MIRROR_X|MIRROR_Y);
558 +        nprocs = 1;                             /* compute migration matrix */
559 +        if (mig_list != create_migration(mir_rbf, near_rbf))
560 +                exit(1);                        /* XXX should never happen! */
561 +                                                /* interpolate normal dist. */
562 +        rbf = e_advect_rbf(mig_list, norm_vec, 2*near_rbf->nrbf);
563 +        nprocs = saved_nprocs;                  /* final clean-up */
564 +        free(mir_rbf);
565 +        free(mig_list);
566 +        mig_list = near_rbf->ejl = NULL;
567 +        insert_dsf(rbf);                        /* insert interpolated normal */
568 +        return;
569 + memerr:
570 +        fprintf(stderr, "%s: Out of memory in check_normal_incidence()\n",
571 +                                progname);
572 +        exit(1);
573 + }
574          
575   /* Build our triangle mesh from recorded RBFs */
576   void
# Line 446 | Line 579 | build_mesh(void)
579          double          best2 = M_PI*M_PI;
580          RBFNODE         *shrt_edj[2];
581          RBFNODE         *rbf0, *rbf1;
582 +                                                /* add normal if needed */
583 +        check_normal_incidence();
584                                                  /* check if isotropic */
585          if (single_plane_incident) {
586                  for (rbf0 = dsf_list; rbf0 != NULL; rbf0 = rbf0->next)

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