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

Comparing ray/src/gen/mkillum2.c (file contents):
Revision 2.14 by schorsch, Sun Mar 28 20:33:12 2004 UTC vs.
Revision 2.22 by greg, Sun Sep 30 19:05:26 2007 UTC

# Line 13 | Line 13 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
13   #include  "random.h"
14  
15  
16 < int o_default(FUN_ARGLIST);
17 < int o_face(FUN_ARGLIST);
18 < int o_sphere(FUN_ARGLIST);
19 < int o_ring(FUN_ARGLIST);
20 < void raysamp(float res[3], FVECT org, FVECT dir, struct rtproc *rt);
21 < void rayflush(struct rtproc *rt);
22 < void mkaxes(FVECT u, FVECT v, FVECT n);
23 < void rounddir(FVECT dv, double alt, double azi);
24 < void flatdir(FVECT dv, double alt, double azi);
16 > COLORV *        distarr = NULL;         /* distribution array */
17 > int             distsiz = 0;
18  
19  
20 < int /* XXX type conflict with otypes.h */
21 < o_default(      /* default illum action */
20 > void
21 > newdist(                        /* allocate & clear distribution array */
22 >        int siz
23 > )
24 > {
25 >        if (siz == 0) {
26 >                if (distsiz > 0)
27 >                        free((void *)distarr);
28 >                distarr = NULL;
29 >                distsiz = 0;
30 >                return;
31 >        }
32 >        if (distsiz < siz) {
33 >                if (distsiz > 0)
34 >                        free((void *)distarr);
35 >                distarr = (COLORV *)malloc(sizeof(COLOR)*siz);
36 >                if (distarr == NULL)
37 >                        error(SYSTEM, "out of memory in newdist");
38 >                distsiz = siz;
39 >        }
40 >        memset(distarr, '\0', sizeof(COLOR)*siz);
41 > }
42 >
43 >
44 > int
45 > process_ray(RAY *r, int rv)
46 > {
47 >        COLORV  *colp;
48 >
49 >        if (rv == 0)
50 >                return(0);
51 >        if (rv < 0)
52 >                error(USER, "ray tracing process died");
53 >        if (r->rno >= distsiz)
54 >                error(INTERNAL, "bad returned index in process_ray");
55 >        colp = &distarr[r->rno * 3];
56 >        addcolor(colp, r->rcol);
57 >        return(1);
58 > }
59 >
60 >
61 > void
62 > raysamp(        /* queue a ray sample */
63 >        int  ndx,
64 >        FVECT  org,
65 >        FVECT  dir
66 > )
67 > {
68 >        RAY     myRay;
69 >        int     rv;
70 >
71 >        if ((ndx < 0) | (ndx >= distsiz))
72 >                error(INTERNAL, "bad index in raysamp");
73 >        VCOPY(myRay.rorg, org);
74 >        VCOPY(myRay.rdir, dir);
75 >        myRay.rmax = .0;
76 >        rayorigin(&myRay, PRIMARY, NULL, NULL);
77 >        myRay.rno = ndx;
78 >                                        /* queue ray, check result */
79 >        process_ray(&myRay, ray_pqueue(&myRay));
80 > }
81 >
82 >
83 > void
84 > rayclean()                      /* finish all pending rays */
85 > {
86 >        RAY     myRay;
87 >
88 >        while (process_ray(&myRay, ray_presult(&myRay, 0)))
89 >                ;
90 > }
91 >
92 >
93 > static void
94 > mkaxes(                 /* compute u and v to go with n */
95 >        FVECT  u,
96 >        FVECT  v,
97 >        FVECT  n
98 > )
99 > {
100 >        register int  i;
101 >
102 >        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
103 >        for (i = 0; i < 3; i++)
104 >                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
105 >                        break;
106 >        v[i] = 1.0;
107 >        fcross(u, v, n);
108 >        normalize(u);
109 >        fcross(v, n, u);
110 > }
111 >
112 >
113 > static void
114 > rounddir(               /* compute uniform spherical direction */
115 >        register FVECT  dv,
116 >        double  alt,
117 >        double  azi
118 > )
119 > {
120 >        double  d1, d2;
121 >
122 >        dv[2] = 1. - 2.*alt;
123 >        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
124 >        d2 = 2.*PI * azi;
125 >        dv[0] = d1*cos(d2);
126 >        dv[1] = d1*sin(d2);
127 > }
128 >
129 >
130 > static void
131 > flatdir(                /* compute uniform hemispherical direction */
132 >        register FVECT  dv,
133 >        double  alt,
134 >        double  azi
135 > )
136 > {
137 >        double  d1, d2;
138 >
139 >        d1 = sqrt(alt);
140 >        d2 = 2.*PI * azi;
141 >        dv[0] = d1*cos(d2);
142 >        dv[1] = d1*sin(d2);
143 >        dv[2] = sqrt(1. - alt);
144 > }
145 >
146 >
147 > int
148 > my_default(     /* default illum action */
149          OBJREC  *ob,
150          struct illum_args  *il,
31 –        struct rtproc  *rt,
151          char  *nm
152   )
153   {
# Line 41 | Line 160 | o_default(     /* default illum action */
160  
161  
162   int
163 < o_face(         /* make an illum face */
163 > my_face(                /* make an illum face */
164          OBJREC  *ob,
165          struct illum_args  *il,
47 –        struct rtproc  *rt,
166          char  *nm
167   )
168   {
169   #define MAXMISS         (5*n*il->nsamps)
170 <        int  dim[3];
171 <        int  n, nalt, nazi, h;
54 <        float  *distarr;
170 >        int  dim[2];
171 >        int  n, nalt, nazi, h, alti;
172          double  sp[2], r1, r2;
173          FVECT  dn, org, dir;
174          FVECT  u, v;
175          double  ur[2], vr[2];
176 +        MAT4  xfm;
177          int  nmisses;
178 <        register FACE  *fa;
178 >        FACE  *fa;
179          register int  i, j;
180                                  /* get/check arguments */
181          fa = getface(ob);
182          if (fa->area == 0.0) {
183                  freeface(ob);
184 <                return(o_default(ob, il, rt, nm));
184 >                return(my_default(ob, il, nm));
185          }
186                                  /* set up sampling */
187 <        if (il->sampdens <= 0)
188 <                nalt = nazi = 1;
189 <        else {
190 <                n = PI * il->sampdens;
191 <                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
192 <                nazi = PI*nalt + .5;
187 >        if (il->sd != NULL) {
188 >                if (!getBSDF_xfm(xfm, fa->norm, il->udir)) {
189 >                        objerror(ob, WARNING, "illegal up direction");
190 >                        freeface(ob);
191 >                        return(my_default(ob, il, nm));
192 >                }
193 >                n = il->sd->ninc;
194 >        } else {
195 >                if (il->sampdens <= 0) {
196 >                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
197 >                } else {
198 >                        n = PI * il->sampdens;
199 >                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
200 >                        nazi = PI*nalt + .5;
201 >                }
202 >                n = nazi*nalt;
203          }
204 <        n = nalt*nazi;
205 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
78 <        if (distarr == NULL)
79 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_face");
80 <                                /* take first edge longer than sqrt(area) */
204 >        newdist(n);
205 >                                /* take first edge >= sqrt(area) */
206          for (j = fa->nv-1, i = 0; i < fa->nv; j = i++) {
207                  u[0] = VERTEX(fa,i)[0] - VERTEX(fa,j)[0];
208                  u[1] = VERTEX(fa,i)[1] - VERTEX(fa,j)[1];
# Line 105 | Line 230 | o_face(                /* make an illum face */
230          dim[0] = random();
231                                  /* sample polygon */
232          nmisses = 0;
233 <        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
109 <            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
233 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
234                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
235                                          /* random direction */
236 <                    h = ilhash(dim, 3) + i;
237 <                    multisamp(sp, 2, urand(h));
238 <                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
239 <                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
240 <                    flatdir(dn, r1, r2);
241 <                    for (j = 0; j < 3; j++)
242 <                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*fa->norm[j];
236 >                    h = ilhash(dim, 2) + i;
237 >                    if (il->sd != NULL) {
238 >                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
239 >                    } else {
240 >                        multisamp(sp, 2, urand(h));
241 >                        alti = dim[1]/nazi;
242 >                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
243 >                        r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
244 >                        flatdir(dn, r1, r2);
245 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
246 >                            dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] -
247 >                                                dn[2]*fa->norm[j];
248 >                    }
249                                          /* random location */
250                      do {
251                          multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nmisses));
# Line 127 | Line 257 | o_face(                /* make an illum face */
257                      } while (!inface(org, fa) && nmisses++ < MAXMISS);
258                      if (nmisses > MAXMISS) {
259                          objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
260 <                        rt->nrays = 0;
260 >                        rayclean();
261                          freeface(ob);
262 <                        free((void *)distarr);
133 <                        return(o_default(ob, il, rt, nm));
262 >                        return(my_default(ob, il, nm));
263                      }
264 +                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, fa->norm) < -FTINY)
265 +                        r1 = -1.0001*il->thick - .0001;
266 +                    else
267 +                        r1 = .0001;
268                      for (j = 0; j < 3; j++)
269 <                        org[j] += .001*fa->norm[j];
269 >                        org[j] += r1*fa->norm[j];
270                                          /* send sample */
271 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
271 >                    raysamp(dim[1], org, dir);
272                  }
273 <        rayflush(rt);
273 >        rayclean();
274 >        if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
275 >                nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
276 >                nazi = PI*nalt + .5;
277 >                redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, fa->norm, xfm);
278 >        }
279                                  /* write out the face and its distribution */
280 <        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
280 >        if (average(il, distarr, n)) {
281                  if (il->sampdens > 0)
282                          flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, fa->norm);
283                  illumout(il, ob);
# Line 147 | Line 285 | o_face(                /* make an illum face */
285                  printobj(il->altmat, ob);
286                                  /* clean up */
287          freeface(ob);
288 <        free((void *)distarr);
288 >        return(0);
289   #undef MAXMISS
152 –        /* XXX we need to return something here. what is it? */
290   }
291  
292  
293   int
294 < o_sphere(       /* make an illum sphere */
294 > my_sphere(      /* make an illum sphere */
295          register OBJREC  *ob,
296          struct illum_args  *il,
160 –        struct rtproc  *rt,
297          char  *nm
298   )
299   {
300          int  dim[3];
301          int  n, nalt, nazi;
166 –        float  *distarr;
302          double  sp[4], r1, r2, r3;
303          FVECT  org, dir;
304          FVECT  u, v;
# Line 179 | Line 314 | o_sphere(      /* make an illum sphere */
314                  nalt = sqrt(2./PI*n) + .5;
315                  nazi = PI/2.*nalt + .5;
316          }
317 +        if (il->sd != NULL)
318 +                objerror(ob, WARNING, "BSDF ignored");
319          n = nalt*nazi;
320 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
184 <        if (distarr == NULL)
185 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_sphere");
320 >        newdist(n);
321          dim[0] = random();
322                                  /* sample sphere */
323          for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
# Line 207 | Line 342 | o_sphere(      /* make an illum sphere */
342                          dir[j] = -dir[j];
343                      }
344                                          /* send sample */
345 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
345 >                    raysamp(dim[1]*nazi+dim[2], org, dir);
346                  }
347 <        rayflush(rt);
347 >        rayclean();
348                                  /* write out the sphere and its distribution */
349 <        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
349 >        if (average(il, distarr, n)) {
350                  if (il->sampdens > 0)
351                          roundout(il, distarr, nalt, nazi);
352                  else
# Line 220 | Line 355 | o_sphere(      /* make an illum sphere */
355          } else
356                  printobj(il->altmat, ob);
357                                  /* clean up */
223 –        free((void *)distarr);
358          return(1);
359   }
360  
361  
362   int
363 < o_ring(         /* make an illum ring */
363 > my_ring(                /* make an illum ring */
364          OBJREC  *ob,
365          struct illum_args  *il,
232 –        struct rtproc  *rt,
366          char  *nm
367   )
368   {
369 <        int  dim[3];
370 <        int  n, nalt, nazi;
371 <        float  *distarr;
372 <        double  sp[4], r1, r2, r3;
369 >        int  dim[2];
370 >        int  n, nalt, nazi, alti;
371 >        double  sp[2], r1, r2, r3;
372 >        int  h;
373          FVECT  dn, org, dir;
374          FVECT  u, v;
375 <        register CONE  *co;
375 >        MAT4  xfm;
376 >        CONE  *co;
377          register int  i, j;
378                                  /* get/check arguments */
379          co = getcone(ob, 0);
380                                  /* set up sampling */
381 <        if (il->sampdens <= 0)
382 <                nalt = nazi = 1;
383 <        else {
384 <                n = PI * il->sampdens;
385 <                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
386 <                nazi = PI*nalt + .5;
381 >        if (il->sd != NULL) {
382 >                if (!getBSDF_xfm(xfm, co->ad, il->udir)) {
383 >                        objerror(ob, WARNING, "illegal up direction");
384 >                        freecone(ob);
385 >                        return(my_default(ob, il, nm));
386 >                }
387 >                n = il->sd->ninc;
388 >        } else {
389 >                if (il->sampdens <= 0) {
390 >                        nalt = nazi = 1;        /* diffuse assumption */
391 >                } else {
392 >                        n = PI * il->sampdens;
393 >                        nalt = sqrt(n/PI) + .5;
394 >                        nazi = PI*nalt + .5;
395 >                }
396 >                n = nazi*nalt;
397          }
398 <        n = nalt*nazi;
255 <        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
256 <        if (distarr == NULL)
257 <                error(SYSTEM, "out of memory in o_ring");
398 >        newdist(n);
399          mkaxes(u, v, co->ad);
400          dim[0] = random();
401                                  /* sample disk */
402 <        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
262 <            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
402 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
403                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
404                                          /* next sample point */
405 <                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
405 >                    h = ilhash(dim,2) + i;
406                                          /* random direction */
407 <                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
408 <                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
409 <                    flatdir(dn, r1, r2);
410 <                    for (j = 0; j < 3; j++)
407 >                    if (il->sd != NULL) {
408 >                        r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
409 >                    } else {
410 >                        multisamp(sp, 2, urand(h));
411 >                        alti = dim[1]/nazi;
412 >                        r1 = (alti + sp[0])/nalt;
413 >                        r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
414 >                        flatdir(dn, r1, r2);
415 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
416                          dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
417 +                    }
418                                          /* random location */
419 +                    multisamp(sp, 2, urand(h+8371));
420                      r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
421 <                            sp[2]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
422 <                    r2 = 2.*PI*sp[3];
421 >                            sp[0]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
422 >                    r2 = 2.*PI*sp[1];
423                      r1 = r3*cos(r2);
424                      r2 = r3*sin(r2);
425 +                    if (il->sd != NULL && DOT(dir, co->ad) < -FTINY)
426 +                        r3 = -1.0001*il->thick - .0001;
427 +                    else
428 +                        r3 = .0001;
429                      for (j = 0; j < 3; j++)
430                          org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
431 <                                        .001*co->ad[j];
281 <
431 >                                                r3*co->ad[j];
432                                          /* send sample */
433 <                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
433 >                    raysamp(dim[1], org, dir);
434                  }
435 <        rayflush(rt);
435 >        rayclean();
436 >        if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
437 >                nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
438 >                nazi = PI*nalt + .5;
439 >                redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, co->ad, xfm);
440 >        }
441                                  /* write out the ring and its distribution */
442 <        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
442 >        if (average(il, distarr, n)) {
443                  if (il->sampdens > 0)
444                          flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, co->ad);
445                  illumout(il, ob);
# Line 292 | Line 447 | o_ring(                /* make an illum ring */
447                  printobj(il->altmat, ob);
448                                  /* clean up */
449          freecone(ob);
295 –        free((void *)distarr);
450          return(1);
297 – }
298 –
299 –
300 – void
301 – raysamp(        /* compute a ray sample */
302 –        float  res[3],
303 –        FVECT  org,
304 –        FVECT  dir,
305 –        register struct rtproc  *rt
306 – )
307 – {
308 –        register float  *fp;
309 –
310 –        if (rt->nrays == rt->bsiz)
311 –                rayflush(rt);
312 –        rt->dest[rt->nrays] = res;
313 –        fp = rt->buf + 6*rt->nrays++;
314 –        *fp++ = org[0]; *fp++ = org[1]; *fp++ = org[2];
315 –        *fp++ = dir[0]; *fp++ = dir[1]; *fp = dir[2];
316 – }
317 –
318 –
319 – void
320 – rayflush(                       /* flush buffered rays */
321 –        register struct rtproc  *rt
322 – )
323 – {
324 –        register int  i;
325 –
326 –        if (rt->nrays <= 0)
327 –                return;
328 –        memset(rt->buf+6*rt->nrays, '\0', 6*sizeof(float));
329 –        errno = 0;
330 –        if ( process(&(rt->pd), (char *)rt->buf, (char *)rt->buf,
331 –                        3*sizeof(float)*(rt->nrays+1),
332 –                        6*sizeof(float)*(rt->nrays+1)) <
333 –                        3*sizeof(float)*(rt->nrays+1) )
334 –                error(SYSTEM, "error reading from rtrace process");
335 –        i = rt->nrays;
336 –        while (i--) {
337 –                rt->dest[i][0] += rt->buf[3*i];
338 –                rt->dest[i][1] += rt->buf[3*i+1];
339 –                rt->dest[i][2] += rt->buf[3*i+2];
340 –        }
341 –        rt->nrays = 0;
342 – }
343 –
344 –
345 – void
346 – mkaxes(                 /* compute u and v to go with n */
347 –        FVECT  u,
348 –        FVECT  v,
349 –        FVECT  n
350 – )
351 – {
352 –        register int  i;
353 –
354 –        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
355 –        for (i = 0; i < 3; i++)
356 –                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
357 –                        break;
358 –        v[i] = 1.0;
359 –        fcross(u, v, n);
360 –        normalize(u);
361 –        fcross(v, n, u);
362 – }
363 –
364 –
365 – void
366 – rounddir(               /* compute uniform spherical direction */
367 –        register FVECT  dv,
368 –        double  alt,
369 –        double  azi
370 – )
371 – {
372 –        double  d1, d2;
373 –
374 –        dv[2] = 1. - 2.*alt;
375 –        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
376 –        d2 = 2.*PI * azi;
377 –        dv[0] = d1*cos(d2);
378 –        dv[1] = d1*sin(d2);
379 – }
380 –
381 –
382 – void
383 – flatdir(                /* compute uniform hemispherical direction */
384 –        register FVECT  dv,
385 –        double  alt,
386 –        double  azi
387 – )
388 – {
389 –        double  d1, d2;
390 –
391 –        d1 = sqrt(alt);
392 –        d2 = 2.*PI * azi;
393 –        dv[0] = d1*cos(d2);
394 –        dv[1] = d1*sin(d2);
395 –        dv[2] = sqrt(1. - alt);
451   }

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