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root/radiance/ray/src/gen/mkillum2.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/gen/mkillum2.c (file contents):
Revision 1.1 by greg, Tue Jul 23 15:42:42 1991 UTC vs.
Revision 2.9 by greg, Sat Feb 22 02:07:24 2003 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1991 Regents of the University of California */
2
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6
4   /*
5 < * Routines to do the actual calcultion and output for mkillum
5 > * Routines to do the actual calculation for mkillum
6   */
7  
8   #include  "mkillum.h"
# Line 14 | Line 11 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
11  
12   #include  "cone.h"
13  
14 + #include  "random.h"
15  
16 < printobj(mod, obj)              /* print out an object */
17 < char  *mod;
18 < register OBJREC  *obj;
16 >
17 > o_default(ob, il, rt, nm)       /* default illum action */
18 > OBJREC  *ob;
19 > struct illum_args  *il;
20 > struct rtproc  *rt;
21 > char  *nm;
22   {
23 <        register int  i;
23 >        sprintf(errmsg, "(%s): cannot make illum for %s \"%s\"",
24 >                        nm, ofun[ob->otype].funame, ob->oname);
25 >        error(WARNING, errmsg);
26 >        printobj(il->altmat, ob);
27 > }
28  
29 <        printf("\n%s %s %s", mod, ofun[obj->otype].funame, obj->oname);
30 <        printf("\n%d", obj->oargs.nsargs);
31 <        for (i = 0; i < obj->oargs.nsargs; i++)
32 <                printf(" %s", obj->oargs.sarg[i]);
33 < #ifdef  IARGS
34 <        printf("\n%d", obj->oargs.niargs);
35 <        for (i = 0; i < obj->oargs.niargs; i++)
36 <                printf(" %d", obj->oargs.iarg[i]);
37 < #else
38 <        printf("\n0");
39 < #endif
40 <        printf("\n%d", obj->oargs.nfargs);
41 <        for (i = 0; i < obj->oargs.nfargs; i++) {
42 <                if (i%3 == 0)
43 <                        putchar('\n');
44 <                printf(" %18.12g", obj->oargs.farg[i]);
29 >
30 > o_face(ob, il, rt, nm)          /* make an illum face */
31 > OBJREC  *ob;
32 > struct illum_args  *il;
33 > struct rtproc  *rt;
34 > char  *nm;
35 > {
36 > #define MAXMISS         (5*n*il->nsamps)
37 >        int  dim[3];
38 >        int  n, nalt, nazi, h;
39 >        float  *distarr;
40 >        double  sp[2], r1, r2;
41 >        FVECT  dn, org, dir;
42 >        FVECT  u, v;
43 >        double  ur[2], vr[2];
44 >        int  nmisses;
45 >        register FACE  *fa;
46 >        register int  i, j;
47 >                                /* get/check arguments */
48 >        fa = getface(ob);
49 >        if (fa->area == 0.0) {
50 >                freeface(ob);
51 >                o_default(ob, il, rt, nm);
52 >                return;
53          }
54 <        putchar('\n');
54 >                                /* set up sampling */
55 >        if (il->sampdens <= 0)
56 >                nalt = nazi = 1;
57 >        else {
58 >                n = PI * il->sampdens;
59 >                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
60 >                nazi = PI*nalt + .5;
61 >        }
62 >        n = nalt*nazi;
63 >        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
64 >        if (distarr == NULL)
65 >                error(SYSTEM, "out of memory in o_face");
66 >                                /* take first edge longer than sqrt(area) */
67 >        for (j = fa->nv-1, i = 0; i < fa->nv; j = i++) {
68 >                u[0] = VERTEX(fa,i)[0] - VERTEX(fa,j)[0];
69 >                u[1] = VERTEX(fa,i)[1] - VERTEX(fa,j)[1];
70 >                u[2] = VERTEX(fa,i)[2] - VERTEX(fa,j)[2];
71 >                if ((r1 = DOT(u,u)) >= fa->area-FTINY)
72 >                        break;
73 >        }
74 >        if (i < fa->nv) {       /* got one! -- let's align our axes */
75 >                r2 = 1.0/sqrt(r1);
76 >                u[0] *= r2; u[1] *= r2; u[2] *= r2;
77 >                fcross(v, fa->norm, u);
78 >        } else                  /* oh well, we'll just have to wing it */
79 >                mkaxes(u, v, fa->norm);
80 >                                /* now, find limits in (u,v) coordinates */
81 >        ur[0] = vr[0] = FHUGE;
82 >        ur[1] = vr[1] = -FHUGE;
83 >        for (i = 0; i < fa->nv; i++) {
84 >                r1 = DOT(VERTEX(fa,i),u);
85 >                if (r1 < ur[0]) ur[0] = r1;
86 >                if (r1 > ur[1]) ur[1] = r1;
87 >                r2 = DOT(VERTEX(fa,i),v);
88 >                if (r2 < vr[0]) vr[0] = r2;
89 >                if (r2 > vr[1]) vr[1] = r2;
90 >        }
91 >        dim[0] = random();
92 >                                /* sample polygon */
93 >        nmisses = 0;
94 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
95 >            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
96 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
97 >                                        /* random direction */
98 >                    h = ilhash(dim, 3) + i;
99 >                    multisamp(sp, 2, urand(h));
100 >                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
101 >                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
102 >                    flatdir(dn, r1, r2);
103 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
104 >                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*fa->norm[j];
105 >                                        /* random location */
106 >                    do {
107 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nmisses));
108 >                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
109 >                        r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
110 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
111 >                            org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
112 >                                        + fa->offset*fa->norm[j];
113 >                    } while (!inface(org, fa) && nmisses++ < MAXMISS);
114 >                    if (nmisses > MAXMISS) {
115 >                        objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
116 >                        rt->nrays = 0;
117 >                        freeface(ob);
118 >                        free((void *)distarr);
119 >                        o_default(ob, il, rt, nm);
120 >                        return;
121 >                    }
122 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
123 >                        org[j] += .001*fa->norm[j];
124 >                                        /* send sample */
125 >                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
126 >                }
127 >        rayflush(rt);
128 >                                /* write out the face and its distribution */
129 >        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
130 >                if (il->sampdens > 0)
131 >                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, fa->norm);
132 >                illumout(il, ob);
133 >        } else
134 >                printobj(il->altmat, ob);
135 >                                /* clean up */
136 >        freeface(ob);
137 >        free((void *)distarr);
138 > #undef MAXMISS
139   }
140  
141  
142 < mkillum(ob, il, rt)             /* make an illum object */
142 > o_sphere(ob, il, rt, nm)        /* make an illum sphere */
143 > register OBJREC  *ob;
144 > struct illum_args  *il;
145 > struct rtproc  *rt;
146 > char  *nm;
147 > {
148 >        int  dim[3];
149 >        int  n, nalt, nazi;
150 >        float  *distarr;
151 >        double  sp[4], r1, r2, r3;
152 >        FVECT  org, dir;
153 >        FVECT  u, v;
154 >        register int  i, j;
155 >                                /* check arguments */
156 >        if (ob->oargs.nfargs != 4)
157 >                objerror(ob, USER, "bad # of arguments");
158 >                                /* set up sampling */
159 >        if (il->sampdens <= 0)
160 >                nalt = nazi = 1;
161 >        else {
162 >                n = 4.*PI * il->sampdens;
163 >                nalt = sqrt(2./PI*n) + .5;
164 >                nazi = PI/2.*nalt + .5;
165 >        }
166 >        n = nalt*nazi;
167 >        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
168 >        if (distarr == NULL)
169 >                error(SYSTEM, "out of memory in o_sphere");
170 >        dim[0] = random();
171 >                                /* sample sphere */
172 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
173 >            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
174 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
175 >                                        /* next sample point */
176 >                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
177 >                                        /* random direction */
178 >                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
179 >                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
180 >                    rounddir(dir, r1, r2);
181 >                                        /* random location */
182 >                    mkaxes(u, v, dir);          /* yuck! */
183 >                    r3 = sqrt(sp[2]);
184 >                    r2 = 2.*PI*sp[3];
185 >                    r1 = r3*ob->oargs.farg[3]*cos(r2);
186 >                    r2 = r3*ob->oargs.farg[3]*sin(r2);
187 >                    r3 = ob->oargs.farg[3]*sqrt(1.01-r3*r3);
188 >                    for (j = 0; j < 3; j++) {
189 >                        org[j] = ob->oargs.farg[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
190 >                                        r3*dir[j];
191 >                        dir[j] = -dir[j];
192 >                    }
193 >                                        /* send sample */
194 >                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
195 >                }
196 >        rayflush(rt);
197 >                                /* write out the sphere and its distribution */
198 >        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
199 >                if (il->sampdens > 0)
200 >                        roundout(il, distarr, nalt, nazi);
201 >                else
202 >                        objerror(ob, WARNING, "diffuse distribution");
203 >                illumout(il, ob);
204 >        } else
205 >                printobj(il->altmat, ob);
206 >                                /* clean up */
207 >        free((void *)distarr);
208 > }
209 >
210 >
211 > o_ring(ob, il, rt, nm)          /* make an illum ring */
212   OBJREC  *ob;
213   struct illum_args  *il;
214   struct rtproc  *rt;
215 + char  *nm;
216   {
217 +        int  dim[3];
218 +        int  n, nalt, nazi;
219 +        float  *distarr;
220 +        double  sp[4], r1, r2, r3;
221 +        FVECT  dn, org, dir;
222 +        FVECT  u, v;
223 +        register CONE  *co;
224 +        register int  i, j;
225 +                                /* get/check arguments */
226 +        co = getcone(ob, 0);
227 +                                /* set up sampling */
228 +        if (il->sampdens <= 0)
229 +                nalt = nazi = 1;
230 +        else {
231 +                n = PI * il->sampdens;
232 +                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
233 +                nazi = PI*nalt + .5;
234 +        }
235 +        n = nalt*nazi;
236 +        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
237 +        if (distarr == NULL)
238 +                error(SYSTEM, "out of memory in o_ring");
239 +        mkaxes(u, v, co->ad);
240 +        dim[0] = random();
241 +                                /* sample disk */
242 +        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
243 +            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
244 +                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
245 +                                        /* next sample point */
246 +                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
247 +                                        /* random direction */
248 +                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
249 +                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
250 +                    flatdir(dn, r1, r2);
251 +                    for (j = 0; j < 3; j++)
252 +                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
253 +                                        /* random location */
254 +                    r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
255 +                            sp[2]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
256 +                    r2 = 2.*PI*sp[3];
257 +                    r1 = r3*cos(r2);
258 +                    r2 = r3*sin(r2);
259 +                    for (j = 0; j < 3; j++)
260 +                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
261 +                                        .001*co->ad[j];
262 +
263 +                                        /* send sample */
264 +                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
265 +                }
266 +        rayflush(rt);
267 +                                /* write out the ring and its distribution */
268 +        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
269 +                if (il->sampdens > 0)
270 +                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, co->ad);
271 +                illumout(il, ob);
272 +        } else
273 +                printobj(il->altmat, ob);
274 +                                /* clean up */
275 +        freecone(ob);
276 +        free((void *)distarr);
277 + }
278 +
279 +
280 + raysamp(res, org, dir, rt)      /* compute a ray sample */
281 + float  res[3];
282 + FVECT  org, dir;
283 + register struct rtproc  *rt;
284 + {
285 +        register float  *fp;
286 +
287 +        if (rt->nrays == rt->bsiz)
288 +                rayflush(rt);
289 +        rt->dest[rt->nrays] = res;
290 +        fp = rt->buf + 6*rt->nrays++;
291 +        *fp++ = org[0]; *fp++ = org[1]; *fp++ = org[2];
292 +        *fp++ = dir[0]; *fp++ = dir[1]; *fp = dir[2];
293 + }
294 +
295 +
296 + rayflush(rt)                    /* flush buffered rays */
297 + register struct rtproc  *rt;
298 + {
299 +        register int  i;
300 +
301 +        if (rt->nrays <= 0)
302 +                return;
303 +        bzero(rt->buf+6*rt->nrays, 6*sizeof(float));
304 +        errno = 0;
305 +        if ( process(rt->pd, (char *)rt->buf, (char *)rt->buf,
306 +                        3*sizeof(float)*(rt->nrays+1),
307 +                        6*sizeof(float)*(rt->nrays+1)) <
308 +                        3*sizeof(float)*(rt->nrays+1) )
309 +                error(SYSTEM, "error reading from rtrace process");
310 +        i = rt->nrays;
311 +        while (i--) {
312 +                rt->dest[i][0] += rt->buf[3*i];
313 +                rt->dest[i][1] += rt->buf[3*i+1];
314 +                rt->dest[i][2] += rt->buf[3*i+2];
315 +        }
316 +        rt->nrays = 0;
317 + }
318 +
319 +
320 + mkaxes(u, v, n)                 /* compute u and v to go with n */
321 + FVECT  u, v, n;
322 + {
323 +        register int  i;
324 +
325 +        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
326 +        for (i = 0; i < 3; i++)
327 +                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
328 +                        break;
329 +        v[i] = 1.0;
330 +        fcross(u, v, n);
331 +        normalize(u);
332 +        fcross(v, n, u);
333 + }
334 +
335 +
336 + rounddir(dv, alt, azi)          /* compute uniform spherical direction */
337 + register FVECT  dv;
338 + double  alt, azi;
339 + {
340 +        double  d1, d2;
341 +
342 +        dv[2] = 1. - 2.*alt;
343 +        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
344 +        d2 = 2.*PI * azi;
345 +        dv[0] = d1*cos(d2);
346 +        dv[1] = d1*sin(d2);
347 + }
348 +
349 +
350 + flatdir(dv, alt, azi)           /* compute uniform hemispherical direction */
351 + register FVECT  dv;
352 + double  alt, azi;
353 + {
354 +        double  d1, d2;
355 +
356 +        d1 = sqrt(alt);
357 +        d2 = 2.*PI * azi;
358 +        dv[0] = d1*cos(d2);
359 +        dv[1] = d1*sin(d2);
360 +        dv[2] = sqrt(1. - alt);
361   }

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