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

Comparing ray/src/gen/mkillum2.c (file contents):
Revision 1.10 by greg, Tue Aug 13 13:45:18 1991 UTC vs.
Revision 2.20 by greg, Tue Sep 18 19:51:07 2007 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 calculation for mkillum
6   */
7  
8 < #include  "mkillum.h"
8 > #include <string.h>
9  
10 + #include  "mkillum.h"
11   #include  "face.h"
14 –
12   #include  "cone.h"
16 –
13   #include  "random.h"
14  
15  
16 < o_default(ob, il, rt, nm)       /* default illum action */
17 < OBJREC  *ob;
18 < struct illum_args  *il;
19 < struct rtproc  *rt;
20 < char  *nm;
16 > static void mkaxes(FVECT u, FVECT v, FVECT n);
17 > static void rounddir(FVECT dv, double alt, double azi);
18 > static void flatdir(FVECT dv, double alt, double azi);
19 >
20 >
21 > static COLORV * distarr = NULL;         /* distribution array */
22 > static int      distsiz = 0;
23 >
24 >
25 > static void
26 > newdist(                        /* allocate & clear distribution array */
27 >        int siz
28 > )
29   {
30 +        if (siz == 0) {
31 +                if (distsiz > 0)
32 +                        free((void *)distarr);
33 +                distarr = NULL;
34 +                distsiz = 0;
35 +                return;
36 +        }
37 +        if (distsiz < siz) {
38 +                free((void *)distarr);
39 +                distarr = (COLORV *)malloc(sizeof(COLORV)*3*siz);
40 +                if (distarr == NULL)
41 +                        error(SYSTEM, "out of memory in newdist");
42 +                distsiz = siz;
43 +        }
44 +        memset(distarr, '\0', sizeof(COLORV)*3*siz);
45 + }
46 +
47 +
48 + static int
49 + process_ray(RAY *r, int rv)
50 + {
51 +        COLORV  *colp;
52 +
53 +        if (rv == 0)
54 +                return(0);
55 +        if (rv < 0)
56 +                error(USER, "ray tracing process died");
57 +        if (r->rno >= distsiz)
58 +                error(INTERNAL, "bad returned index in process_ray");
59 +        colp = &distarr[r->rno * 3];
60 +        addcolor(colp, r->rcol);
61 +        return(1);
62 + }
63 +
64 +
65 + static void
66 + raysamp(        /* queue a ray sample */
67 +        int  ndx,
68 +        FVECT  org,
69 +        FVECT  dir
70 + )
71 + {
72 +        RAY     myRay;
73 +        int     rv;
74 +
75 +        if ((ndx < 0) | (ndx >= distsiz))
76 +                error(INTERNAL, "bad index in raysamp");
77 +        VCOPY(myRay.rorg, org);
78 +        VCOPY(myRay.rdir, dir);
79 +        myRay.rmax = .0;
80 +        rayorigin(&myRay, PRIMARY, NULL, NULL);
81 +        myRay.rno = ndx;
82 +                                        /* queue ray, check result */
83 +        process_ray(&myRay, ray_pqueue(&myRay));
84 + }
85 +
86 +
87 + static void
88 + rayclean()                      /* finish all pending rays */
89 + {
90 +        RAY     myRay;
91 +
92 +        while (process_ray(&myRay, ray_presult(&myRay, 0)))
93 +                ;
94 + }
95 +
96 +
97 + int
98 + my_default(     /* default illum action */
99 +        OBJREC  *ob,
100 +        struct illum_args  *il,
101 +        char  *nm
102 + )
103 + {
104          sprintf(errmsg, "(%s): cannot make illum for %s \"%s\"",
105                          nm, ofun[ob->otype].funame, ob->oname);
106          error(WARNING, errmsg);
107 <        if (!(il->flags & IL_LIGHT))
108 <                printobj(il->altmat, ob);
107 >        printobj(il->altmat, ob);
108 >        return(1);
109   }
110  
111  
112 < o_face(ob, il, rt, nm)          /* make an illum face */
113 < OBJREC  *ob;
114 < struct illum_args  *il;
115 < struct rtproc  *rt;
116 < char  *nm;
112 > int
113 > my_face(                /* make an illum face */
114 >        OBJREC  *ob,
115 >        struct illum_args  *il,
116 >        char  *nm
117 > )
118   {
119   #define MAXMISS         (5*n*il->nsamps)
120          int  dim[3];
121          int  n, nalt, nazi, h;
43 –        float  *distarr;
122          double  sp[2], r1, r2;
123          FVECT  dn, org, dir;
124          FVECT  u, v;
# Line 52 | Line 130 | char  *nm;
130          fa = getface(ob);
131          if (fa->area == 0.0) {
132                  freeface(ob);
133 <                o_default(ob, il, rt, nm);
56 <                return;
133 >                return(my_default(ob, il, nm));
134          }
135                                  /* set up sampling */
136 <        n = PI * il->sampdens;
137 <        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
138 <        nazi = PI*nalt + .5;
136 >        if (il->sampdens <= 0)
137 >                nalt = nazi = 1;
138 >        else {
139 >                n = PI * il->sampdens;
140 >                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
141 >                nazi = PI*nalt + .5;
142 >        }
143          n = nalt*nazi;
144 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
145 <        if (distarr == NULL)
146 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_face");
147 <        mkaxes(u, v, fa->norm);
144 >        newdist(n);
145 >                                /* take first edge >= sqrt(area) */
146 >        for (j = fa->nv-1, i = 0; i < fa->nv; j = i++) {
147 >                u[0] = VERTEX(fa,i)[0] - VERTEX(fa,j)[0];
148 >                u[1] = VERTEX(fa,i)[1] - VERTEX(fa,j)[1];
149 >                u[2] = VERTEX(fa,i)[2] - VERTEX(fa,j)[2];
150 >                if ((r1 = DOT(u,u)) >= fa->area-FTINY)
151 >                        break;
152 >        }
153 >        if (i < fa->nv) {       /* got one! -- let's align our axes */
154 >                r2 = 1.0/sqrt(r1);
155 >                u[0] *= r2; u[1] *= r2; u[2] *= r2;
156 >                fcross(v, fa->norm, u);
157 >        } else                  /* oh well, we'll just have to wing it */
158 >                mkaxes(u, v, fa->norm);
159 >                                /* now, find limits in (u,v) coordinates */
160          ur[0] = vr[0] = FHUGE;
161          ur[1] = vr[1] = -FHUGE;
162          for (i = 0; i < fa->nv; i++) {
# Line 82 | Line 175 | char  *nm;
175                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
176                                          /* random direction */
177                      h = ilhash(dim, 3) + i;
178 <                    peano(sp, 2, urand(h), .02);
178 >                    multisamp(sp, 2, urand(h));
179                      r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
180 <                    r2 = (dim[2] + sp[1])/nazi;
180 >                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
181                      flatdir(dn, r1, r2);
182                      for (j = 0; j < 3; j++)
183                          dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*fa->norm[j];
184                                          /* random location */
185                      do {
186 <                        peano(sp, 2, urand(h+nmisses), .01);
186 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nmisses));
187                          r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
188                          r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
189                          for (j = 0; j < 3; j++)
# Line 99 | Line 192 | char  *nm;
192                      } while (!inface(org, fa) && nmisses++ < MAXMISS);
193                      if (nmisses > MAXMISS) {
194                          objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
195 <                        rt->nrays = 0;
195 >                        rayclean();
196                          freeface(ob);
197 <                        free((char *)distarr);
198 <                        o_default(ob, il, rt, nm);
106 <                        return;
197 >                        free((void *)distarr);
198 >                        return(my_default(ob, il, nm));
199                      }
200                      for (j = 0; j < 3; j++)
201 <                        org[j] += .001*fa->norm[j];
201 >                        org[j] += .0001*fa->norm[j];
202                                          /* send sample */
203 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
203 >                    raysamp(dim[1]*nazi+dim[2], org, dir);
204                  }
205 <        rayflush(rt);
206 <                                /* write out the face w/ distribution */
207 <        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, fa->norm);
208 <        illumout(il, ob);
205 >        rayclean();
206 >                                /* write out the face and its distribution */
207 >        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
208 >                if (il->sampdens > 0)
209 >                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, fa->norm);
210 >                illumout(il, ob);
211 >        } else
212 >                printobj(il->altmat, ob);
213                                  /* clean up */
214          freeface(ob);
215 <        free((char *)distarr);
215 >        return(0);
216   #undef MAXMISS
217   }
218  
219  
220 < o_sphere(ob, il, rt, nm)        /* make an illum sphere */
221 < register OBJREC  *ob;
222 < struct illum_args  *il;
223 < struct rtproc  *rt;
224 < char  *nm;
220 > int
221 > my_sphere(      /* make an illum sphere */
222 >        register OBJREC  *ob,
223 >        struct illum_args  *il,
224 >        char  *nm
225 > )
226   {
227          int  dim[3];
228          int  n, nalt, nazi;
132 –        float  *distarr;
229          double  sp[4], r1, r2, r3;
230          FVECT  org, dir;
231          FVECT  u, v;
# Line 138 | Line 234 | char  *nm;
234          if (ob->oargs.nfargs != 4)
235                  objerror(ob, USER, "bad # of arguments");
236                                  /* set up sampling */
237 <        n = 4.*PI * il->sampdens;
238 <        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
239 <        nazi = PI*nalt + .5;
237 >        if (il->sampdens <= 0)
238 >                nalt = nazi = 1;
239 >        else {
240 >                n = 4.*PI * il->sampdens;
241 >                nalt = sqrt(2./PI*n) + .5;
242 >                nazi = PI/2.*nalt + .5;
243 >        }
244          n = nalt*nazi;
245 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
146 <        if (distarr == NULL)
147 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_sphere");
245 >        newdist(n);
246          dim[0] = random();
247                                  /* sample sphere */
248          for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
249              for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
250                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
251                                          /* next sample point */
252 <                    peano(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i), .02);
252 >                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
253                                          /* random direction */
254                      r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
255 <                    r2 = (dim[2] + sp[1])/nazi;
255 >                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
256                      rounddir(dir, r1, r2);
257                                          /* random location */
258                      mkaxes(u, v, dir);          /* yuck! */
# Line 169 | Line 267 | char  *nm;
267                          dir[j] = -dir[j];
268                      }
269                                          /* send sample */
270 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
270 >                    raysamp(dim[1]*nazi+dim[2], org, dir);
271                  }
272 <        rayflush(rt);
273 <                                /* write out the sphere w/ distribution */
274 <        roundout(il, distarr, nalt, nazi);
275 <        illumout(il, ob);
272 >        rayclean();
273 >                                /* write out the sphere and its distribution */
274 >        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
275 >                if (il->sampdens > 0)
276 >                        roundout(il, distarr, nalt, nazi);
277 >                else
278 >                        objerror(ob, WARNING, "diffuse distribution");
279 >                illumout(il, ob);
280 >        } else
281 >                printobj(il->altmat, ob);
282                                  /* clean up */
283 <        free((char *)distarr);
283 >        return(1);
284   }
285  
286  
287 < o_ring(ob, il, rt, nm)          /* make an illum ring */
288 < OBJREC  *ob;
289 < struct illum_args  *il;
290 < struct rtproc  *rt;
291 < char  *nm;
287 > int
288 > my_ring(                /* make an illum ring */
289 >        OBJREC  *ob,
290 >        struct illum_args  *il,
291 >        char  *nm
292 > )
293   {
294          int  dim[3];
295          int  n, nalt, nazi;
191 –        float  *distarr;
296          double  sp[4], r1, r2, r3;
297          FVECT  dn, org, dir;
298          FVECT  u, v;
# Line 197 | Line 301 | char  *nm;
301                                  /* get/check arguments */
302          co = getcone(ob, 0);
303                                  /* set up sampling */
304 <        n = PI * il->sampdens;
305 <        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
306 <        nazi = PI*nalt + .5;
304 >        if (il->sampdens <= 0)
305 >                nalt = nazi = 1;
306 >        else {
307 >                n = PI * il->sampdens;
308 >                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
309 >                nazi = PI*nalt + .5;
310 >        }
311          n = nalt*nazi;
312 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
205 <        if (distarr == NULL)
206 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_ring");
312 >        newdist(n);
313          mkaxes(u, v, co->ad);
314          dim[0] = random();
315                                  /* sample disk */
# Line 211 | Line 317 | char  *nm;
317              for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
318                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
319                                          /* next sample point */
320 <                    peano(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i), .02);
320 >                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
321                                          /* random direction */
322                      r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
323 <                    r2 = (dim[2] + sp[1])/nalt;
323 >                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
324                      flatdir(dn, r1, r2);
325                      for (j = 0; j < 3; j++)
326                          dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
# Line 225 | Line 331 | char  *nm;
331                      r1 = r3*cos(r2);
332                      r2 = r3*sin(r2);
333                      for (j = 0; j < 3; j++)
334 <                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r1*v[j] +
335 <                                        .001*co->ad[j];
230 <
334 >                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
335 >                                                .0001*co->ad[j];
336                                          /* send sample */
337 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
337 >                    raysamp(dim[1]*nazi+dim[2], org, dir);
338                  }
339 <        rayflush(rt);
340 <                                /* write out the ring w/ distribution */
341 <        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, co->ad);
342 <        illumout(il, ob);
339 >        rayclean();
340 >                                /* write out the ring and its distribution */
341 >        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
342 >                if (il->sampdens > 0)
343 >                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, co->ad);
344 >                illumout(il, ob);
345 >        } else
346 >                printobj(il->altmat, ob);
347                                  /* clean up */
348          freecone(ob);
349 <        free((char *)distarr);
349 >        return(1);
350   }
351  
352  
353 < raysamp(res, org, dir, rt)      /* compute a ray sample */
354 < float  res[3];
355 < FVECT  org, dir;
356 < register struct rtproc  *rt;
353 > static void
354 > mkaxes(                 /* compute u and v to go with n */
355 >        FVECT  u,
356 >        FVECT  v,
357 >        FVECT  n
358 > )
359   {
249 –        register float  *fp;
250 –
251 –        if (rt->nrays == rt->bsiz)
252 –                rayflush(rt);
253 –        rt->dest[rt->nrays] = res;
254 –        fp = rt->buf + 6*rt->nrays++;
255 –        *fp++ = org[0]; *fp++ = org[1]; *fp++ = org[2];
256 –        *fp++ = dir[0]; *fp++ = dir[1]; *fp = dir[2];
257 – }
258 –
259 –
260 – rayflush(rt)                    /* flush buffered rays */
261 – register struct rtproc  *rt;
262 – {
360          register int  i;
361  
265 –        if (rt->nrays <= 0)
266 –                return;
267 –        bzero(rt->buf+6*rt->nrays, 6*sizeof(float));
268 –        if ( process(rt->pd, (char *)rt->buf, (char *)rt->buf,
269 –                        3*sizeof(float)*rt->nrays,
270 –                        6*sizeof(float)*(rt->nrays+1)) <
271 –                        3*sizeof(float)*rt->nrays )
272 –                error(SYSTEM, "error reading from rtrace process");
273 –        i = rt->nrays;
274 –        while (i--) {
275 –                rt->dest[i][0] += rt->buf[3*i];
276 –                rt->dest[i][1] += rt->buf[3*i+1];
277 –                rt->dest[i][2] += rt->buf[3*i+2];
278 –        }
279 –        rt->nrays = 0;
280 – }
281 –
282 –
283 – mkaxes(u, v, n)                 /* compute u and v to go with n */
284 – FVECT  u, v, n;
285 – {
286 –        register int  i;
287 –
362          v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
363          for (i = 0; i < 3; i++)
364                  if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
# Line 296 | Line 370 | FVECT  u, v, n;
370   }
371  
372  
373 < rounddir(dv, alt, azi)          /* compute uniform spherical direction */
374 < register FVECT  dv;
375 < double  alt, azi;
373 > static void
374 > rounddir(               /* compute uniform spherical direction */
375 >        register FVECT  dv,
376 >        double  alt,
377 >        double  azi
378 > )
379   {
380          double  d1, d2;
381  
# Line 310 | Line 387 | double  alt, azi;
387   }
388  
389  
390 < flatdir(dv, alt, azi)           /* compute uniform hemispherical direction */
391 < register FVECT  dv;
392 < double  alt, azi;
390 > static void
391 > flatdir(                /* compute uniform hemispherical direction */
392 >        register FVECT  dv,
393 >        double  alt,
394 >        double  azi
395 > )
396   {
397          double  d1, d2;
398  

Diff Legend

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> Changed lines