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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 2.6 by greg, Fri Jan 7 14:51:46 1994 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 ((r1 = DOT(u,u)) >= fa->area-FTINY)
75 >                        break;
76 >        }
77 >        if (i < fa->nv) {       /* got one! -- let's align our axes */
78 >                r2 = 1.0/sqrt(r1);
79 >                u[0] *= r2; u[1] *= r2; u[2] *= r2;
80 >                fcross(v, fa->norm, u);
81 >        } else                  /* oh well, we'll just have to wing it */
82 >                mkaxes(u, v, fa->norm);
83 >                                /* now, find limits in (u,v) coordinates */
84 >        ur[0] = vr[0] = FHUGE;
85 >        ur[1] = vr[1] = -FHUGE;
86 >        for (i = 0; i < fa->nv; i++) {
87 >                r1 = DOT(VERTEX(fa,i),u);
88 >                if (r1 < ur[0]) ur[0] = r1;
89 >                if (r1 > ur[1]) ur[1] = r1;
90 >                r2 = DOT(VERTEX(fa,i),v);
91 >                if (r2 < vr[0]) vr[0] = r2;
92 >                if (r2 > vr[1]) vr[1] = r2;
93 >        }
94 >        dim[0] = random();
95 >                                /* sample polygon */
96 >        nmisses = 0;
97 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
98 >            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
99 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
100 >                                        /* random direction */
101 >                    h = ilhash(dim, 3) + i;
102 >                    multisamp(sp, 2, urand(h));
103 >                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
104 >                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
105 >                    flatdir(dn, r1, r2);
106 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
107 >                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*fa->norm[j];
108 >                                        /* random location */
109 >                    do {
110 >                        multisamp(sp, 2, urand(h+4862+nmisses));
111 >                        r1 = ur[0] + (ur[1]-ur[0]) * sp[0];
112 >                        r2 = vr[0] + (vr[1]-vr[0]) * sp[1];
113 >                        for (j = 0; j < 3; j++)
114 >                            org[j] = r1*u[j] + r2*v[j]
115 >                                        + fa->offset*fa->norm[j];
116 >                    } while (!inface(org, fa) && nmisses++ < MAXMISS);
117 >                    if (nmisses > MAXMISS) {
118 >                        objerror(ob, WARNING, "bad aspect");
119 >                        rt->nrays = 0;
120 >                        freeface(ob);
121 >                        free((char *)distarr);
122 >                        o_default(ob, il, rt, nm);
123 >                        return;
124 >                    }
125 >                    for (j = 0; j < 3; j++)
126 >                        org[j] += .001*fa->norm[j];
127 >                                        /* send sample */
128 >                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
129 >                }
130 >        rayflush(rt);
131 >                                /* write out the face and its distribution */
132 >        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
133 >                if (il->sampdens > 0)
134 >                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, fa->norm);
135 >                illumout(il, ob);
136 >        } else
137 >                printobj(il->altmat, ob);
138 >                                /* clean up */
139 >        freeface(ob);
140 >        free((char *)distarr);
141 > #undef MAXMISS
142   }
143  
144  
145 < mkillum(ob, il, rt)             /* make an illum object */
145 > o_sphere(ob, il, rt, nm)        /* make an illum sphere */
146 > register OBJREC  *ob;
147 > struct illum_args  *il;
148 > struct rtproc  *rt;
149 > char  *nm;
150 > {
151 >        int  dim[3];
152 >        int  n, nalt, nazi;
153 >        float  *distarr;
154 >        double  sp[4], r1, r2, r3;
155 >        FVECT  org, dir;
156 >        FVECT  u, v;
157 >        register int  i, j;
158 >                                /* check arguments */
159 >        if (ob->oargs.nfargs != 4)
160 >                objerror(ob, USER, "bad # of arguments");
161 >                                /* set up sampling */
162 >        if (il->sampdens <= 0)
163 >                nalt = nazi = 1;
164 >        else {
165 >                n = 4.*PI * il->sampdens;
166 >                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
167 >                nazi = PI*nalt + .5;
168 >        }
169 >        n = nalt*nazi;
170 >        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
171 >        if (distarr == NULL)
172 >                error(SYSTEM, "out of memory in o_sphere");
173 >        dim[0] = random();
174 >                                /* sample sphere */
175 >        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
176 >            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
177 >                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
178 >                                        /* next sample point */
179 >                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
180 >                                        /* random direction */
181 >                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
182 >                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
183 >                    rounddir(dir, r1, r2);
184 >                                        /* random location */
185 >                    mkaxes(u, v, dir);          /* yuck! */
186 >                    r3 = sqrt(sp[2]);
187 >                    r2 = 2.*PI*sp[3];
188 >                    r1 = r3*ob->oargs.farg[3]*cos(r2);
189 >                    r2 = r3*ob->oargs.farg[3]*sin(r2);
190 >                    r3 = ob->oargs.farg[3]*sqrt(1.01-r3*r3);
191 >                    for (j = 0; j < 3; j++) {
192 >                        org[j] = ob->oargs.farg[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
193 >                                        r3*dir[j];
194 >                        dir[j] = -dir[j];
195 >                    }
196 >                                        /* send sample */
197 >                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
198 >                }
199 >        rayflush(rt);
200 >                                /* write out the sphere and its distribution */
201 >        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
202 >                if (il->sampdens > 0)
203 >                        roundout(il, distarr, nalt, nazi);
204 >                else
205 >                        objerror(ob, WARNING, "diffuse distribution");
206 >                illumout(il, ob);
207 >        } else
208 >                printobj(il->altmat, ob);
209 >                                /* clean up */
210 >        free((char *)distarr);
211 > }
212 >
213 >
214 > o_ring(ob, il, rt, nm)          /* make an illum ring */
215   OBJREC  *ob;
216   struct illum_args  *il;
217   struct rtproc  *rt;
218 + char  *nm;
219   {
220 +        int  dim[3];
221 +        int  n, nalt, nazi;
222 +        float  *distarr;
223 +        double  sp[4], r1, r2, r3;
224 +        FVECT  dn, org, dir;
225 +        FVECT  u, v;
226 +        register CONE  *co;
227 +        register int  i, j;
228 +                                /* get/check arguments */
229 +        co = getcone(ob, 0);
230 +                                /* set up sampling */
231 +        if (il->sampdens <= 0)
232 +                nalt = nazi = 1;
233 +        else {
234 +                n = PI * il->sampdens;
235 +                nalt = sqrt(n/PI) + .5;
236 +                nazi = PI*nalt + .5;
237 +        }
238 +        n = nalt*nazi;
239 +        distarr = (float *)calloc(n, 3*sizeof(float));
240 +        if (distarr == NULL)
241 +                error(SYSTEM, "out of memory in o_ring");
242 +        mkaxes(u, v, co->ad);
243 +        dim[0] = random();
244 +                                /* sample disk */
245 +        for (dim[1] = 0; dim[1] < nalt; dim[1]++)
246 +            for (dim[2] = 0; dim[2] < nazi; dim[2]++)
247 +                for (i = 0; i < il->nsamps; i++) {
248 +                                        /* next sample point */
249 +                    multisamp(sp, 4, urand(ilhash(dim,3)+i));
250 +                                        /* random direction */
251 +                    r1 = (dim[1] + sp[0])/nalt;
252 +                    r2 = (dim[2] + sp[1] - .5)/nazi;
253 +                    flatdir(dn, r1, r2);
254 +                    for (j = 0; j < 3; j++)
255 +                        dir[j] = -dn[0]*u[j] - dn[1]*v[j] - dn[2]*co->ad[j];
256 +                                        /* random location */
257 +                    r3 = sqrt(CO_R0(co)*CO_R0(co) +
258 +                            sp[2]*(CO_R1(co)*CO_R1(co) - CO_R0(co)*CO_R0(co)));
259 +                    r2 = 2.*PI*sp[3];
260 +                    r1 = r3*cos(r2);
261 +                    r2 = r3*sin(r2);
262 +                    for (j = 0; j < 3; j++)
263 +                        org[j] = CO_P0(co)[j] + r1*u[j] + r2*v[j] +
264 +                                        .001*co->ad[j];
265 +
266 +                                        /* send sample */
267 +                    raysamp(distarr+3*(dim[1]*nazi+dim[2]), org, dir, rt);
268 +                }
269 +        rayflush(rt);
270 +                                /* write out the ring and its distribution */
271 +        if (average(il, distarr, nalt*nazi)) {
272 +                if (il->sampdens > 0)
273 +                        flatout(il, distarr, nalt, nazi, u, v, co->ad);
274 +                illumout(il, ob);
275 +        } else
276 +                printobj(il->altmat, ob);
277 +                                /* clean up */
278 +        freecone(ob);
279 +        free((char *)distarr);
280 + }
281 +
282 +
283 + raysamp(res, org, dir, rt)      /* compute a ray sample */
284 + float  res[3];
285 + FVECT  org, dir;
286 + register struct rtproc  *rt;
287 + {
288 +        register float  *fp;
289 +
290 +        if (rt->nrays == rt->bsiz)
291 +                rayflush(rt);
292 +        rt->dest[rt->nrays] = res;
293 +        fp = rt->buf + 6*rt->nrays++;
294 +        *fp++ = org[0]; *fp++ = org[1]; *fp++ = org[2];
295 +        *fp++ = dir[0]; *fp++ = dir[1]; *fp = dir[2];
296 + }
297 +
298 +
299 + rayflush(rt)                    /* flush buffered rays */
300 + register struct rtproc  *rt;
301 + {
302 +        register int  i;
303 +
304 +        if (rt->nrays <= 0)
305 +                return;
306 +        bzero(rt->buf+6*rt->nrays, 6*sizeof(float));
307 +        errno = 0;
308 +        if ( process(rt->pd, (char *)rt->buf, (char *)rt->buf,
309 +                        3*sizeof(float)*rt->nrays,
310 +                        6*sizeof(float)*(rt->nrays+1)) <
311 +                        3*sizeof(float)*rt->nrays )
312 +                error(SYSTEM, "error reading from rtrace process");
313 +        i = rt->nrays;
314 +        while (i--) {
315 +                rt->dest[i][0] += rt->buf[3*i];
316 +                rt->dest[i][1] += rt->buf[3*i+1];
317 +                rt->dest[i][2] += rt->buf[3*i+2];
318 +        }
319 +        rt->nrays = 0;
320 + }
321 +
322 +
323 + mkaxes(u, v, n)                 /* compute u and v to go with n */
324 + FVECT  u, v, n;
325 + {
326 +        register int  i;
327 +
328 +        v[0] = v[1] = v[2] = 0.0;
329 +        for (i = 0; i < 3; i++)
330 +                if (n[i] < 0.6 && n[i] > -0.6)
331 +                        break;
332 +        v[i] = 1.0;
333 +        fcross(u, v, n);
334 +        normalize(u);
335 +        fcross(v, n, u);
336 + }
337 +
338 +
339 + rounddir(dv, alt, azi)          /* compute uniform spherical direction */
340 + register FVECT  dv;
341 + double  alt, azi;
342 + {
343 +        double  d1, d2;
344 +
345 +        dv[2] = 1. - 2.*alt;
346 +        d1 = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
347 +        d2 = 2.*PI * azi;
348 +        dv[0] = d1*cos(d2);
349 +        dv[1] = d1*sin(d2);
350 + }
351 +
352 +
353 + flatdir(dv, alt, azi)           /* compute uniform hemispherical direction */
354 + register FVECT  dv;
355 + double  alt, azi;
356 + {
357 +        double  d1, d2;
358 +
359 +        d1 = sqrt(alt);
360 +        d2 = 2.*PI * azi;
361 +        dv[0] = d1*cos(d2);
362 +        dv[1] = d1*sin(d2);
363 +        dv[2] = sqrt(1. - alt);
364   }

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