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

Comparing ray/src/gen/mkillum2.c (file contents):
Revision 2.22 by greg, Sun Sep 30 19:05:26 2007 UTC vs.
Revision 2.30 by greg, Thu May 28 18:38:52 2009 UTC

# Line 10 | Line 10 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
10   #include  "mkillum.h"
11   #include  "face.h"
12   #include  "cone.h"
13 < #include  "random.h"
13 > #include  "source.h"
14  
15  
16   COLORV *        distarr = NULL;         /* distribution array */
17   int             distsiz = 0;
18 + COLORV *        direct_discount = NULL; /* amount to take off direct */
19  
19 –
20   void
21   newdist(                        /* allocate & clear distribution array */
22          int siz
23   )
24   {
25 <        if (siz == 0) {
25 >        if (siz <= 0) {
26                  if (distsiz > 0)
27                          free((void *)distarr);
28                  distarr = NULL;
# Line 41 | Line 41 | newdist(                       /* allocate & clear distribution array */
41   }
42  
43  
44 + static void
45 + new_discount()                  /* allocate space for direct contrib. record */
46 + {
47 +        if (distsiz <= 0)
48 +                return;
49 +        direct_discount = (COLORV *)calloc(distsiz, sizeof(COLOR));
50 +        if (direct_discount == NULL)
51 +                error(SYSTEM, "out of memory in new_discount");
52 + }
53 +
54 +
55 + static void
56 + done_discount()                 /* clear off direct contrib. record */
57 + {
58 +        if (direct_discount == NULL)
59 +                return;
60 +        free((void *)direct_discount);
61 +        direct_discount = NULL;
62 + }
63 +
64 +
65   int
66 < process_ray(RAY *r, int rv)
66 > process_ray(                    /* process a ray result or report error */
67 >        RAY *r,
68 >        int rv
69 > )
70   {
71          COLORV  *colp;
72  
73 <        if (rv == 0)
73 >        if (rv == 0)                    /* no result ready */
74                  return(0);
75          if (rv < 0)
76                  error(USER, "ray tracing process died");
77          if (r->rno >= distsiz)
78                  error(INTERNAL, "bad returned index in process_ray");
79 +        multcolor(r->rcol, r->rcoef);   /* in case it's a source ray */
80          colp = &distarr[r->rno * 3];
81          addcolor(colp, r->rcol);
82 +        if (r->rsrc >= 0 &&             /* remember source contrib. */
83 +                        direct_discount != NULL) {
84 +                colp = &direct_discount[r->rno * 3];
85 +                addcolor(colp, r->rcol);
86 +        }
87          return(1);
88   }
89  
90  
91   void
92 < raysamp(        /* queue a ray sample */
92 > raysamp(                        /* queue a ray sample */
93          int  ndx,
94          FVECT  org,
95          FVECT  dir
# Line 81 | Line 111 | raysamp(       /* queue a ray sample */
111  
112  
113   void
114 + srcsamps(                       /* sample sources from this surface position */
115 +        struct illum_args *il,
116 +        FVECT org,
117 +        FVECT nrm,
118 +        MAT4 ixfm
119 + )
120 + {
121 +        int  nalt, nazi;
122 +        SRCINDEX  si;
123 +        RAY  sr;
124 +        FVECT   v;
125 +        double  d;
126 +        int  i, j;
127 +                                                /* get sampling density */
128 +        if (il->sampdens <= 0) {
129 +                nalt = nazi = 1;
130 +        } else {
131 +                i = PI * il->sampdens;
132 +                nalt = sqrt(i/PI) + .5;
133 +                nazi = PI*nalt + .5;
134 +        }
135 +        initsrcindex(&si);                      /* loop over (sub)sources */
136 +        for ( ; ; ) {
137 +                VCOPY(sr.rorg, org);            /* pick side to shoot from */
138 +                if (il->sd != NULL) {
139 +                        int  sn = si.sn;
140 +                        if (si.sp+1 >= si.np) ++sn;
141 +                        if (sn >= nsources) break;
142 +                        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
143 +                                d = DOT(source[sn].sloc, nrm);
144 +                        else {
145 +                                VSUB(v, source[sn].sloc, org);
146 +                                d = DOT(v, nrm);
147 +                        }
148 +                } else
149 +                        d = 1.0;                /* only transmission */
150 +                if (d < 0.0)
151 +                        d = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
152 +                else
153 +                        d = 5.*FTINY;
154 +                for (i = 3; i--; )
155 +                        sr.rorg[i] += d*nrm[i];
156 +                samplendx++;                    /* increment sample counter */
157 +                if (!srcray(&sr, NULL, &si))
158 +                        break;                  /* end of sources */
159 +                                                /* index direction */
160 +                if (ixfm != NULL)
161 +                        multv3(v, sr.rdir, ixfm);
162 +                else
163 +                        VCOPY(v, sr.rdir);
164 +                if (il->sd != NULL) {
165 +                        i = getBSDF_incndx(il->sd, v);
166 +                        if (i < 0)
167 +                                continue;       /* must not be important */
168 +                        sr.rno = i;
169 +                        d = 1.0/getBSDF_incohm(il->sd, i);
170 +                } else {
171 +                        if (v[2] >= -FTINY)
172 +                                continue;       /* only sample transmission */
173 +                        v[0] = -v[0]; v[1] = -v[1]; v[2] = -v[2];
174 +                        sr.rno = flatindex(v, nalt, nazi);
175 +                        d = nalt*nazi*(1./PI) * v[2];
176 +                }
177 +                d *= si.dom;                    /* solid angle correction */
178 +                scalecolor(sr.rcoef, d);
179 +                process_ray(&sr, ray_pqueue(&sr));
180 +        }
181 + }
182 +
183 +
184 + void
185   rayclean()                      /* finish all pending rays */
186   {
187          RAY     myRay;
# Line 127 | Line 228 | rounddir(              /* compute uniform spherical direction */
228   }
229  
230  
231 < static void
231 > void
232   flatdir(                /* compute uniform hemispherical direction */
233 <        register FVECT  dv,
233 >        FVECT  dv,
234          double  alt,
235          double  azi
236   )
# Line 143 | Line 244 | flatdir(               /* compute uniform hemispherical direction *
244          dv[2] = sqrt(1. - alt);
245   }
246  
247 + int
248 + flatindex(              /* compute index for hemispherical direction */
249 +        FVECT   dv,
250 +        int     nalt,
251 +        int     nazi
252 + )
253 + {
254 +        double  d;
255 +        int     i, j;
256 +        
257 +        d = 1.0 - dv[2]*dv[2];
258 +        i = d*nalt;
259 +        d = atan2(dv[1], dv[0]) * (0.5/PI);
260 +        if (d < 0.0) d += 1.0;
261 +        j = d*nazi + 0.5;
262 +        if (j >= nazi) j = 0;
263 +        return(i*nazi + j);
264 + }
265  
266 +
267   int
268   my_default(     /* default illum action */
269          OBJREC  *ob,
# Line 166 | Line 286 | my_face(               /* make an illum face */
286          char  *nm
287   )
288   {
169 – #define MAXMISS         (5*n*il->nsamps)
289          int  dim[2];
290 <        int  n, nalt, nazi, h, alti;
290 >        int  n, nalt, nazi, alti;
291          double  sp[2], r1, r2;
292 +        int  h;
293          FVECT  dn, org, dir;
294          FVECT  u, v;
295          double  ur[2], vr[2];
296          MAT4  xfm;
297 <        int  nmisses;
297 >        int  nallow;
298          FACE  *fa;
299 <        register int  i, j;
299 >        int  i, j;
300                                  /* get/check arguments */
301          fa = getface(ob);
302          if (fa->area == 0.0) {
# Line 229 | Line 349 | my_face(               /* make an illum face */
349          }
350          dim[0] = random();
351                                  /* sample polygon */
352 <        nmisses = 0;
352 >        nallow = 5*n*il->nsamps;
353          for (dim[1] = 0; dim[1] < n; dim[1]++)
354                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
355 <                                        /* random direction */
355 >                                        /* randomize direction */
356                      h = ilhash(dim, 2) + i;
357                      if (il->sd != NULL) {
358                          r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
# Line 246 | Line 366 | my_face(               /* make an illum face */
366                              dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] -
367                                                  dn[2]*fa->norm[j];
368                      }
369 <                                        /* random location */
369 >                                        /* randomize location */
370                      do {
371 <                        multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nmisses));
371 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nallow));
372                          r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
373                          r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
374                          for (j = 0; j < 3; j++)
375                              org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
376                                          + fa->offset*fa->norm[j];
377 <                    } while (!inface(org, fa) && nmisses++ < MAXMISS);
378 <                    if (nmisses > MAXMISS) {
377 >                    } while (!inface(org, fa) && nallow-- > 0);
378 >                    if (nallow < 0) {
379                          objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
380                          rayclean();
381                          freeface(ob);
382                          return(my_default(ob, il, nm));
383                      }
384                      if (il->sd != NULL && DOT(dir, fa->norm) < -FTINY)
385 <                        r1 = -1.0001*il->thick - .0001;
385 >                        r1 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
386                      else
387 <                        r1 = .0001;
387 >                        r1 = 5.*FTINY;
388                      for (j = 0; j < 3; j++)
389                          org[j] += r1*fa->norm[j];
390                                          /* send sample */
391                      raysamp(dim[1], org, dir);
392                  }
393 +                                /* add in direct component? */
394 +        if (!directvis && (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL)) {
395 +                MAT4    ixfm;
396 +                if (il->sd == NULL) {
397 +                        for (i = 3; i--; ) {
398 +                                ixfm[i][0] = u[i];
399 +                                ixfm[i][1] = v[i];
400 +                                ixfm[i][2] = fa->norm[i];
401 +                                ixfm[i][3] = 0.;
402 +                        }
403 +                        ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
404 +                        ixfm[3][3] = 1.;
405 +                } else {
406 +                        if (!invmat4(ixfm, xfm))
407 +                                objerror(ob, INTERNAL,
408 +                                        "cannot invert BSDF transform");
409 +                        if (!(il->flags & IL_LIGHT))
410 +                                new_discount();
411 +                }
412 +                dim[0] = random();
413 +                nallow = 10*il->nsamps;
414 +                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
415 +                                        /* randomize location */
416 +                    h = dim[0] + samplendx++;
417 +                    do {
418 +                        multisamp(sp, 2, urand(h+nallow));
419 +                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
420 +                        r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
421 +                        for (j = 0; j < 3; j++)
422 +                            org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
423 +                                        + fa->offset*fa->norm[j];
424 +                    } while (!inface(org, fa) && nallow-- > 0);
425 +                    if (nallow < 0) {
426 +                        objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
427 +                        rayclean();
428 +                        freeface(ob);
429 +                        return(my_default(ob, il, nm));
430 +                    }
431 +                                        /* sample source rays */
432 +                    srcsamps(il, org, fa->norm, ixfm);
433 +                }
434 +        }
435 +                                /* wait for all rays to finish */
436          rayclean();
437          if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
438                  nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
439                  nazi = PI*nalt + .5;
440                  redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, fa->norm, xfm);
441 +                done_discount();
442 +                if (!il->sampdens)
443 +                        il->sampdens = nalt*nazi/PI + .999;
444          }
445                                  /* write out the face and its distribution */
446          if (average(il, distarr, n)) {
# Line 286 | Line 452 | my_face(               /* make an illum face */
452                                  /* clean up */
453          freeface(ob);
454          return(0);
289 – #undef MAXMISS
455   }
456  
457  
# Line 344 | Line 509 | my_sphere(     /* make an illum sphere */
509                                          /* send sample */
510                      raysamp(dim[1]*nazi+dim[2], org, dir);
511                  }
512 +                                /* wait for all rays to finish */
513          rayclean();
514                                  /* write out the sphere and its distribution */
515          if (average(il, distarr, n)) {
# Line 374 | Line 540 | my_ring(               /* make an illum ring */
540          FVECT  u, v;
541          MAT4  xfm;
542          CONE  *co;
543 <        register int  i, j;
543 >        int  i, j;
544                                  /* get/check arguments */
545          co = getcone(ob, 0);
546                                  /* set up sampling */
# Line 403 | Line 569 | my_ring(               /* make an illum ring */
569                  for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
570                                          /* next sample point */
571                      h = ilhash(dim,2) + i;
572 <                                        /* random direction */
572 >                                        /* randomize direction */
573                      if (il->sd != NULL) {
574                          r_BSDF_incvec(dir, il->sd, dim[1], urand(h), xfm);
575                      } else {
# Line 413 | Line 579 | my_ring(               /* make an illum ring */
579                          r2 = (dim[1] - alti*nazi + sp[1] - .5)/nazi;
580                          flatdir(dn, r1, r2);
581                          for (j = 0; j < 3; j++)
582 <                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
582 >                                dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
583                      }
584 <                                        /* random location */
584 >                                        /* randomize location */
585                      multisamp(sp, 2, urand(h+8371));
586                      r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
587                              sp[0]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
# Line 423 | Line 589 | my_ring(               /* make an illum ring */
589                      r1 = r3*cos(r2);
590                      r2 = r3*sin(r2);
591                      if (il->sd != NULL && DOT(dir, co->ad) < -FTINY)
592 <                        r3 = -1.0001*il->thick - .0001;
592 >                        r3 = -1.0001*il->thick - 5.*FTINY;
593                      else
594 <                        r3 = .0001;
594 >                        r3 = 5.*FTINY;
595                      for (j = 0; j < 3; j++)
596                          org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
597                                                  r3*co->ad[j];
598                                          /* send sample */
599                      raysamp(dim[1], org, dir);
600                  }
601 +                                /* add in direct component? */
602 +        if (!directvis && (il->flags & IL_LIGHT || il->sd != NULL)) {
603 +                MAT4    ixfm;
604 +                if (il->sd == NULL) {
605 +                        for (i = 3; i--; ) {
606 +                                ixfm[i][0] = u[i];
607 +                                ixfm[i][1] = v[i];
608 +                                ixfm[i][2] = co->ad[i];
609 +                                ixfm[i][3] = 0.;
610 +                        }
611 +                        ixfm[3][0] = ixfm[3][1] = ixfm[3][2] = 0.;
612 +                        ixfm[3][3] = 1.;
613 +                } else {
614 +                        if (!invmat4(ixfm, xfm))
615 +                                objerror(ob, INTERNAL,
616 +                                        "cannot invert BSDF transform");
617 +                        if (!(il->flags & IL_LIGHT))
618 +                                new_discount();
619 +                }
620 +                dim[0] = random();
621 +                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
622 +                                        /* randomize location */
623 +                    h = dim[0] + samplendx++;
624 +                    multisamp(sp, 2, urand(h));
625 +                    r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
626 +                            sp[0]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
627 +                    r2 = 2.*PI*sp[1];
628 +                    r1 = r3*cos(r2);
629 +                    r2 = r3*sin(r2);
630 +                    for (j = 0; j < 3; j++)
631 +                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j];
632 +                                        /* sample source rays */
633 +                    srcsamps(il, org, co->ad, ixfm);
634 +                }
635 +        }
636 +                                /* wait for all rays to finish */
637          rayclean();
638          if (il->sd != NULL) {   /* run distribution through BSDF */
639                  nalt = sqrt(il->sd->nout/PI) + .5;
640                  nazi = PI*nalt + .5;
641                  redistribute(il->sd, nalt, nazi, u, v, co->ad, xfm);
642 +                done_discount();
643 +                if (!il->sampdens)
644 +                        il->sampdens = nalt*nazi/PI + .999;
645          }
646                                  /* write out the ring and its distribution */
647          if (average(il, distarr, n)) {

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