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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 2.4 by greg, Thu Aug 13 10:03:19 1992 UTC

# Line 5 | Line 5 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
5   #endif
6  
7   /*
8 < * Routines to do the actual calcultion and output for mkillum
8 > * Routines to do the actual calculation for mkillum
9   */
10  
11   #include  "mkillum.h"
# Line 14 | Line 14 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
14  
15   #include  "cone.h"
16  
17 + #include  "random.h"
18  
19 < printobj(mod, obj)              /* print out an object */
20 < char  *mod;
21 < register OBJREC  *obj;
19 >
20 > o_default(ob, il, rt, nm)       /* default illum action */
21 > OBJREC  *ob;
22 > struct illum_args  *il;
23 > struct rtproc  *rt;
24 > char  *nm;
25   {
26 <        register int  i;
26 >        sprintf(errmsg, "(%s): cannot make illum for %s \"%s\"",
27 >                        nm, ofun[ob->otype].funame, ob->oname);
28 >        error(WARNING, errmsg);
29 >        printobj(il->altmat, ob);
30 > }
31  
32 <        printf("\n%s %s %s", mod, ofun[obj->otype].funame, obj->oname);
33 <        printf("\n%d", obj->oargs.nsargs);
34 <        for (i = 0; i < obj->oargs.nsargs; i++)
35 <                printf(" %s", obj->oargs.sarg[i]);
36 < #ifdef  IARGS
37 <        printf("\n%d", obj->oargs.niargs);
38 <        for (i = 0; i < obj->oargs.niargs; i++)
39 <                printf(" %d", obj->oargs.iarg[i]);
40 < #else
41 <        printf("\n0");
42 < #endif
43 <        printf("\n%d", obj->oargs.nfargs);
44 <        for (i = 0; i < obj->oargs.nfargs; i++) {
45 <                if (i%3 == 0)
46 <                        putchar('\n');
47 <                printf(" %18.12g", obj->oargs.farg[i]);
32 >
33 > o_face(ob, il, rt, nm)          /* make an illum face */
34 > OBJREC  *ob;
35 > struct illum_args  *il;
36 > struct rtproc  *rt;
37 > char  *nm;
38 > {
39 > #define MAXMISS         (5*n*il->nsamps)
40 >        int  dim[3];
41 >        int  n, nalt, nazi, h;
42 >        float  *distarr;
43 >        double  sp[2], r1, r2;
44 >        FVECT  dn, org, dir;
45 >        FVECT  u, v;
46 >        double  ur[2], vr[2];
47 >        int  nmisses;
48 >        register FACE  *fa;
49 >        register int  i, j;
50 >                                /* get/check arguments */
51 >        fa = getface(ob);
52 >        if (fa->area == 0.0) {
53 >                freeface(ob);
54 >                o_default(ob, il, rt, nm);
55 >                return;
56          }
57 <        putchar('\n');
57 >                                /* set up sampling */
58 >        if (il->sampdens <= 0)
59 >                nalt = nazi = 1;
60 >        else {
61 >                n = PI * il->sampdens;
62 >                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
63 >                nazi = PI*nalt + .5;
64 >        }
65 >        n = nalt*nazi;
66 >        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
67 >        if (distarr == NULL)
68 >                error(SYSTEM, "out of memory in o_face");
69 >                                /* take first edge longer than sqrt(area) */
70 >        for (j = fa->nv-1, i = 0; i < fa->nv; j = i++) {
71 >                u[0] = VERTEX(fa,i)[0] - VERTEX(fa,j)[0];
72 >                u[1] = VERTEX(fa,i)[1] - VERTEX(fa,j)[1];
73 >                u[2] = VERTEX(fa,i)[2] - VERTEX(fa,j)[2];
74 >                if (DOT(u,u) >= fa->area-FTINY)
75 >                        break;
76 >        }
77 >        if (i < fa->nv) {       /* got one! -- let's align our axes */
78 >                normalize(u);
79 >                fcross(v, fa->norm, u);
80 >        } else                  /* oh well, we'll just have to wing it */
81 >                mkaxes(u, v, fa->norm);
82 >                                /* now, find limits in (u,v) coordinates */
83 >        ur[0] = vr[0] = FHUGE;
84 >        ur[1] = vr[1] = -FHUGE;
85 >        for (i = 0; i < fa->nv; i++) {
86 >                r1 = DOT(VERTEX(fa,i),u);
87 >                if (r1 < ur[0]) ur[0] = r1;
88 >                if (r1 > ur[1]) ur[1] = r1;
89 >                r2 = DOT(VERTEX(fa,i),v);
90 >                if (r2 < vr[0]) vr[0] = r2;
91 >                if (r2 > vr[1]) vr[1] = r2;
92 >        }
93 >        dim[0] = random();
94 >                                /* sample polygon */
95 >        nmisses = 0;
96 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
97 >            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
98 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
99 >                                        /* random direction */
100 >                    h = ilhash(dim, 3) + i;
101 >                    multisamp(sp, 2, urand(h));
102 >                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
103 >                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
104 >                    flatdir(dn, r1, r2);
105 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
106 >                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*fa->norm[j];
107 >                                        /* random location */
108 >                    do {
109 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nmisses));
110 >                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
111 >                        r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
112 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
113 >                            org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
114 >                                        + fa->offset*fa->norm[j];
115 >                    } while (!inface(org, fa) && nmisses++ < MAXMISS);
116 >                    if (nmisses > MAXMISS) {
117 >                        objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
118 >                        rt->nrays = 0;
119 >                        freeface(ob);
120 >                        free((char *)distarr);
121 >                        o_default(ob, il, rt, nm);
122 >                        return;
123 >                    }
124 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
125 >                        org[j] += .001*fa->norm[j];
126 >                                        /* send sample */
127 >                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
128 >                }
129 >        rayflush(rt);
130 >                                /* write out the face and its distribution */
131 >        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
132 >                if (il->sampdens > 0)
133 >                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, fa->norm);
134 >                illumout(il, ob);
135 >        } else
136 >                printobj(il->altmat, ob);
137 >                                /* clean up */
138 >        freeface(ob);
139 >        free((char *)distarr);
140 > #undef MAXMISS
141   }
142  
143  
144 < mkillum(ob, il, rt)             /* make an illum object */
144 > o_sphere(ob, il, rt, nm)        /* make an illum sphere */
145 > register OBJREC  *ob;
146 > struct illum_args  *il;
147 > struct rtproc  *rt;
148 > char  *nm;
149 > {
150 >        int  dim[3];
151 >        int  n, nalt, nazi;
152 >        float  *distarr;
153 >        double  sp[4], r1, r2, r3;
154 >        FVECT  org, dir;
155 >        FVECT  u, v;
156 >        register int  i, j;
157 >                                /* check arguments */
158 >        if (ob->oargs.nfargs != 4)
159 >                objerror(ob, USER, "bad # of arguments");
160 >                                /* set up sampling */
161 >        if (il->sampdens <= 0)
162 >                nalt = nazi = 1;
163 >        else {
164 >                n = 4.*PI * il->sampdens;
165 >                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
166 >                nazi = PI*nalt + .5;
167 >        }
168 >        n = nalt*nazi;
169 >        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
170 >        if (distarr == NULL)
171 >                error(SYSTEM, "out of memory in o_sphere");
172 >        dim[0] = random();
173 >                                /* sample sphere */
174 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
175 >            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
176 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
177 >                                        /* next sample point */
178 >                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
179 >                                        /* random direction */
180 >                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
181 >                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
182 >                    rounddir(dir, r1, r2);
183 >                                        /* random location */
184 >                    mkaxes(u, v, dir);          /* yuck! */
185 >                    r3 = sqrt(sp[2]);
186 >                    r2 = 2.*PI*sp[3];
187 >                    r1 = r3*ob->oargs.farg[3]*cos(r2);
188 >                    r2 = r3*ob->oargs.farg[3]*sin(r2);
189 >                    r3 = ob->oargs.farg[3]*sqrt(1.01-r3*r3);
190 >                    for (j = 0; j < 3; j++) {
191 >                        org[j] = ob->oargs.farg[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
192 >                                        r3*dir[j];
193 >                        dir[j] = -dir[j];
194 >                    }
195 >                                        /* send sample */
196 >                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
197 >                }
198 >        rayflush(rt);
199 >                                /* write out the sphere and its distribution */
200 >        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
201 >                if (il->sampdens > 0)
202 >                        roundout(il, distarr, nalt, nazi);
203 >                else
204 >                        objerror(ob, WARNING, "diffuse distribution");
205 >                illumout(il, ob);
206 >        } else
207 >                printobj(il->altmat, ob);
208 >                                /* clean up */
209 >        free((char *)distarr);
210 > }
211 >
212 >
213 > o_ring(ob, il, rt, nm)          /* make an illum ring */
214   OBJREC  *ob;
215   struct illum_args  *il;
216   struct rtproc  *rt;
217 + char  *nm;
218   {
219 +        int  dim[3];
220 +        int  n, nalt, nazi;
221 +        float  *distarr;
222 +        double  sp[4], r1, r2, r3;
223 +        FVECT  dn, org, dir;
224 +        FVECT  u, v;
225 +        register CONE  *co;
226 +        register int  i, j;
227 +                                /* get/check arguments */
228 +        co = getcone(ob, 0);
229 +                                /* set up sampling */
230 +        if (il->sampdens <= 0)
231 +                nalt = nazi = 1;
232 +        else {
233 +                n = PI * il->sampdens;
234 +                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
235 +                nazi = PI*nalt + .5;
236 +        }
237 +        n = nalt*nazi;
238 +        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
239 +        if (distarr == NULL)
240 +                error(SYSTEM, "out of memory in o_ring");
241 +        mkaxes(u, v, co->ad);
242 +        dim[0] = random();
243 +                                /* sample disk */
244 +        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
245 +            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
246 +                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
247 +                                        /* next sample point */
248 +                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
249 +                                        /* random direction */
250 +                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
251 +                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
252 +                    flatdir(dn, r1, r2);
253 +                    for (j = 0; j < 3; j++)
254 +                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
255 +                                        /* random location */
256 +                    r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
257 +                            sp[2]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
258 +                    r2 = 2.*PI*sp[3];
259 +                    r1 = r3*cos(r2);
260 +                    r2 = r3*sin(r2);
261 +                    for (j = 0; j < 3; j++)
262 +                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r1*v[j] +
263 +                                        .001*co->ad[j];
264 +
265 +                                        /* send sample */
266 +                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
267 +                }
268 +        rayflush(rt);
269 +                                /* write out the ring and its distribution */
270 +        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
271 +                if (il->sampdens > 0)
272 +                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, co->ad);
273 +                illumout(il, ob);
274 +        } else
275 +                printobj(il->altmat, ob);
276 +                                /* clean up */
277 +        freecone(ob);
278 +        free((char *)distarr);
279 + }
280 +
281 +
282 + raysamp(res, org, dir, rt)      /* compute a ray sample */
283 + float  res[3];
284 + FVECT  org, dir;
285 + register struct rtproc  *rt;
286 + {
287 +        register float  *fp;
288 +
289 +        if (rt->nrays == rt->bsiz)
290 +                rayflush(rt);
291 +        rt->dest[rt->nrays] = res;
292 +        fp = rt->buf + 6*rt->nrays++;
293 +        *fp++ = org[0]; *fp++ = org[1]; *fp++ = org[2];
294 +        *fp++ = dir[0]; *fp++ = dir[1]; *fp = dir[2];
295 + }
296 +
297 +
298 + rayflush(rt)                    /* flush buffered rays */
299 + register struct rtproc  *rt;
300 + {
301 +        register int  i;
302 +
303 +        if (rt->nrays <= 0)
304 +                return;
305 +        bzero(rt->buf+6*rt->nrays, 6*sizeof(float));
306 +        errno = 0;
307 +        if ( process(rt->pd, (char *)rt->buf, (char *)rt->buf,
308 +                        3*sizeof(float)*rt->nrays,
309 +                        6*sizeof(float)*(rt->nrays+1)) <
310 +                        3*sizeof(float)*rt->nrays )
311 +                error(SYSTEM, "error reading from rtrace process");
312 +        i = rt->nrays;
313 +        while (i--) {
314 +                rt->dest[i][0] += rt->buf[3*i];
315 +                rt->dest[i][1] += rt->buf[3*i+1];
316 +                rt->dest[i][2] += rt->buf[3*i+2];
317 +        }
318 +        rt->nrays = 0;
319 + }
320 +
321 +
322 + mkaxes(u, v, n)                 /* compute u and v to go with n */
323 + FVECT  u, v, n;
324 + {
325 +        register int  i;
326 +
327 +        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
328 +        for (i = 0; i < 3; i++)
329 +                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
330 +                        break;
331 +        v[i] = 1.0;
332 +        fcross(u, v, n);
333 +        normalize(u);
334 +        fcross(v, n, u);
335 + }
336 +
337 +
338 + rounddir(dv, alt, azi)          /* compute uniform spherical direction */
339 + register FVECT  dv;
340 + double  alt, azi;
341 + {
342 +        double  d1, d2;
343 +
344 +        dv[2] = 1. - 2.*alt;
345 +        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
346 +        d2 = 2.*PI * azi;
347 +        dv[0] = d1*cos(d2);
348 +        dv[1] = d1*sin(d2);
349 + }
350 +
351 +
352 + flatdir(dv, alt, azi)           /* compute uniform hemispherical direction */
353 + register FVECT  dv;
354 + double  alt, azi;
355 + {
356 +        double  d1, d2;
357 +
358 +        d1 = sqrt(alt);
359 +        d2 = 2.*PI * azi;
360 +        dv[0] = d1*cos(d2);
361 +        dv[1] = d1*sin(d2);
362 +        dv[2] = sqrt(1. - alt);
363   }

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