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root/radiance/ray/src/hd/holo.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/hd/holo.c (file contents):
Revision 3.1 by gregl, Fri Oct 31 10:23:29 1997 UTC vs.
Revision 3.12 by gregl, Sat Jan 3 15:55:55 1998 UTC

# Line 16 | Line 16 | float  hd_depthmap[DCINF-DCLIN];
16  
17   static double   logstep;
18  
19 + static int      wg0[6] = {1,1,2,2,0,0};
20 + static int      wg1[6] = {2,2,0,0,1,1};
21  
22 +
23   hdcompgrid(hp)                  /* compute derived grid vector and index */
24   register HOLO   *hp;
25   {
23 –        FVECT   AxB;
26          double  d;
25 –        register FLOAT  *v;
27          register int    i, j;
28                                  /* initialize depth map */
29          if (hd_depthmap[0] < 1.) {
# Line 35 | Line 36 | register HOLO  *hp;
36          }
37                                  /* compute grid coordinate vectors */
38          for (i = 0; i < 3; i++) {
39 <                fcross(AxB, hp->xv[(i+1)%3], v=hp->xv[(i+2)%3]);
39 <                VCOPY(hp->wn[i], AxB);
39 >                fcross(hp->wn[i], hp->xv[(i+1)%3], hp->xv[(i+2)%3]);
40                  if (normalize(hp->wn[i]) == 0.)
41                          error(USER, "degenerate holodeck section");
42                  hp->wo[i<<1] = DOT(hp->wn[i],hp->orig);
43 <                hp->wo[i<<1|1] = hp->wo[i<<1] + DOT(hp->wn[i],hp->xv[i]);
44 <                fcross(hp->gv[i][0], v, AxB);
45 <                d = DOT(v,v) / DOT(hp->gv[i][0],hp->gv[i][0]) *
46 <                                hp->grid[(i+1)%3];
47 <                for (j = 0; j < 3; j++)
48 <                        hp->gv[i][0][j] *= d;
49 <                fcross(hp->gv[i][1], AxB, v=hp->xv[(i+1)%3]);
50 <                d = DOT(v,v) / DOT(hp->gv[i][1],hp->gv[i][1]) *
51 <                                hp->grid[(i+2)%3];
52 <                for (j = 0; j < 3; j++)
53 <                        hp->gv[i][1][j] *= d;
43 >                d = DOT(hp->wn[i],hp->xv[i]);
44 >                hp->wo[i<<1|1] = hp->wo[i<<1] + d;
45 >                hp->wg[i] = (double)hp->grid[i] / d;
46          }
47                                  /* compute linear depth range */
48          hp->tlin = VLEN(hp->xv[0]) + VLEN(hp->xv[1]) + VLEN(hp->xv[2]);
# Line 59 | Line 51 | register HOLO  *hp;
51          for (i = 1; i < 6; i++) {
52                  hp->wi[i] = 0;
53                  for (j = i; j < 6; j++)
54 <                        hp->wi[i] += hp->grid[((j>>1)+1)%3] *
55 <                                        hp->grid[((j>>1)+2)%3];
64 <                hp->wi[i] *= hp->grid[(((i-1)>>1)+1)%3] *
65 <                                hp->grid[(((i-1)>>1)+2)%3];
54 >                        hp->wi[i] += hp->grid[wg0[j]] * hp->grid[wg1[j]];
55 >                hp->wi[i] *= hp->grid[wg0[i-1]] * hp->grid[wg1[i-1]];
56                  hp->wi[i] += hp->wi[i-1];
57          }
58   }
# Line 103 | Line 93 | HDGRID *hproto;
93  
94  
95   hdbcoord(gc, hp, i)             /* compute beam coordinates from index */
96 < BCOORD  gc;             /* returned */
96 > GCOORD  gc[2];          /* returned */
97   register HOLO   *hp;
98   register int    i;
99   {
100          register int    j, n;
101          int     n2, reverse;
102 <        BCOORD  g2;
102 >        GCOORD  g2[2];
103                                          /* check range */
104          if (i < 1 | i > nbeams(hp))
105                  return(0);
# Line 120 | Line 110 | register int   i;
110                          break;
111          i -= hp->wi[gc[0].w=j];
112                                          /* find w1 */
113 <        n2 = hp->grid[((j>>1)+1)%3] * hp->grid[((j>>1)+2)%3];
113 >        n2 = hp->grid[wg0[j]] * hp->grid[wg1[j]];
114          while (++j < 5) {
115 <                n = n2 * hp->grid[((j>>1)+1)%3] * hp->grid[((j>>1)+2)%3];
115 >                n = n2 * hp->grid[wg0[j]] * hp->grid[wg1[j]];
116                  if (n > i)
117                          break;
118                  i -= n;
119          }
120          gc[1].w = j;
121                                          /* find position on w0 */
122 <        n2 = hp->grid[((j>>1)+1)%3] * hp->grid[((j>>1)+2)%3];
122 >        n2 = hp->grid[wg0[j]] * hp->grid[wg1[j]];
123          n = i / n2;
124 <        gc[0].i[1] = n / hp->grid[((gc[0].w>>1)+1)%3];
125 <        gc[0].i[0] = n - gc[0].i[1]*hp->grid[((gc[0].w>>1)+1)%3];
124 >        gc[0].i[1] = n / hp->grid[wg0[gc[0].w]];
125 >        gc[0].i[0] = n - gc[0].i[1]*hp->grid[wg0[gc[0].w]];
126          i -= n*n2;
127                                          /* find position on w1 */
128 <        gc[1].i[1] = i / hp->grid[((gc[1].w>>1)+1)%3];
129 <        gc[1].i[0] = i - gc[1].i[1]*hp->grid[((gc[1].w>>1)+1)%3];
128 >        gc[1].i[1] = i / hp->grid[wg0[gc[1].w]];
129 >        gc[1].i[0] = i - gc[1].i[1]*hp->grid[wg0[gc[1].w]];
130          if (reverse) {
131                  copystruct(g2, gc+1);
132                  copystruct(gc+1, gc);
# Line 149 | Line 139 | register int   i;
139   int
140   hdbindex(hp, gc)                /* compute index from beam coordinates */
141   register HOLO   *hp;
142 < register BCOORD gc;
142 > register GCOORD gc[2];
143   {
144 <        BCOORD  g2;
144 >        GCOORD  g2[2];
145          int     reverse;
146          register int    i, j;
147                                          /* check ordering and limits */
# Line 165 | Line 155 | register BCOORD        gc;
155                  return(0);
156          i = 0;                          /* compute index */
157          for (j = gc[0].w+1; j < gc[1].w; j++)
158 <                i += hp->grid[((j>>1)+1)%3] * hp->grid[((j>>1)+2)%3];
159 <        i *= hp->grid[((gc[0].w>>1)+1)%3] * hp->grid[((gc[0].w>>1)+2)%3];
158 >                i += hp->grid[wg0[j]] * hp->grid[wg1[j]];
159 >        i *= hp->grid[wg0[gc[0].w]] * hp->grid[wg1[gc[0].w]];
160          i += hp->wi[gc[0].w];
161 <        i += (hp->grid[((gc[0].w>>1)+1)%3]*gc[0].i[1] + gc[0].i[0]) *
162 <                        hp->grid[((gc[1].w>>1)+1)%3] *
163 <                        hp->grid[((gc[1].w>>1)+2)%3] ;
174 <        i += hp->grid[((gc[1].w>>1)+1)%3]*gc[1].i[1] + gc[1].i[0];
161 >        i += (hp->grid[wg0[gc[0].w]]*gc[0].i[1] + gc[0].i[0]) *
162 >                        hp->grid[wg0[gc[1].w]] * hp->grid[wg1[gc[1].w]] ;
163 >        i += hp->grid[wg0[gc[1].w]]*gc[1].i[1] + gc[1].i[0];
164          if (reverse)
165                  i += hp->wi[5] - 1;
166          return(i);
167   }
168  
169  
170 < hdlseg(lseg, hp, i)                     /* compute line segment for beam */
171 < int     lseg[2][3];
170 > hdcell(cp, hp, gc)              /* compute cell coordinates */
171 > register FVECT  cp[4];  /* returned (may be passed as FVECT cp[2][2]) */
172   register HOLO   *hp;
173 < int     i;
173 > register GCOORD *gc;
174   {
175 <        BCOORD  gc;
175 >        register FLOAT  *v;
176 >        double  d;
177 >                                        /* compute common component */
178 >        VCOPY(cp[0], hp->orig);
179 >        if (gc->w & 1) {
180 >                v = hp->xv[gc->w>>1];
181 >                cp[0][0] += v[0]; cp[0][1] += v[1]; cp[0][2] += v[2];
182 >        }
183 >        v = hp->xv[wg0[gc->w]];
184 >        d = (double)gc->i[0] / hp->grid[wg0[gc->w]];
185 >        VSUM(cp[0], cp[0], v, d);
186 >        v = hp->xv[wg1[gc->w]];
187 >        d = (double)gc->i[1] / hp->grid[wg1[gc->w]];
188 >        VSUM(cp[0], cp[0], v, d);
189 >                                        /* compute x1 sums */
190 >        v = hp->xv[wg0[gc->w]];
191 >        d = 1.0 / hp->grid[wg0[gc->w]];
192 >        VSUM(cp[1], cp[0], v, d);
193 >        VSUM(cp[3], cp[0], v, d);
194 >                                        /* compute y1 sums */
195 >        v = hp->xv[wg1[gc->w]];
196 >        d = 1.0 / hp->grid[wg1[gc->w]];
197 >        VSUM(cp[2], cp[0], v, d);
198 >        VSUM(cp[3], cp[3], v, d);
199 > }
200 >
201 >
202 > hdlseg(lseg, hp, gc)                    /* compute line segment for beam */
203 > register int    lseg[2][3];
204 > register HOLO   *hp;
205 > GCOORD  gc[2];
206 > {
207          register int    k;
208  
209 <        if (!hdbcoord(gc, hp, i))
210 <                return(0);
211 <        for (k = 0; k < 2; k++)         /* compute line segment */
212 <                switch (gc[k].w>>1) {
213 <                case 0:
194 <                        lseg[k][0] = (gc[k].w & 1) * (hp->grid[0]-1);
195 <                        lseg[k][1] = gc[k].i[0];
196 <                        lseg[k][2] = gc[k].i[1];
197 <                        break;
198 <                case 1:
199 <                        lseg[k][0] = gc[k].i[1];
200 <                        lseg[k][1] = (gc[k].w & 1) * (hp->grid[1]-1);
201 <                        lseg[k][2] = gc[k].i[0];
202 <                        break;
203 <                case 2:
204 <                        lseg[k][0] = gc[k].i[0];
205 <                        lseg[k][1] = gc[k].i[1];
206 <                        lseg[k][2] = (gc[k].w & 1) * (hp->grid[2]-1);
207 <                        break;
208 <                }
209 >        for (k = 0; k < 2; k++) {               /* compute end points */
210 >                lseg[k][gc[k].w>>1] = gc[k].w&1 ? hp->grid[gc[k].w>>1]-1 : 0 ;
211 >                lseg[k][wg0[gc[k].w]] = gc[k].i[0];
212 >                lseg[k][wg1[gc[k].w]] = gc[k].i[1];
213 >        }
214          return(1);
215   }
216  
# Line 216 | Line 221 | HOLO   *hp;
221   double  d;
222   {
223          double  tl = hp->tlin;
224 <        register unsigned       c;
224 >        register long   c;
225  
226          if (d <= 0.)
227                  return(0);
# Line 224 | Line 229 | double d;
229                  return(DCINF);
230          if (d < tl)
231                  return((unsigned)(d*DCLIN/tl));
232 <        c = (unsigned)(log(d/tl)/logstep) + DCLIN;
233 <        return(c > DCINF ? DCINF : c);
232 >        c = (long)(log(d/tl)/logstep) + DCLIN;
233 >        return(c > DCINF ? (unsigned)DCINF : (unsigned)c);
234   }
235  
236  
237 + hdgrid(gp, hp, wp)              /* compute grid coordinates */
238 + FVECT   gp;             /* returned */
239 + register HOLO   *hp;
240 + FVECT   wp;
241 + {
242 +        FVECT   vt;
243 +
244 +        vt[0] = wp[0] - hp->orig[0];
245 +        vt[1] = wp[1] - hp->orig[1];
246 +        vt[2] = wp[2] - hp->orig[2];
247 +        gp[0] = DOT(vt, hp->wn[0]) * hp->wg[0];
248 +        gp[1] = DOT(vt, hp->wn[1]) * hp->wg[1];
249 +        gp[2] = DOT(vt, hp->wn[2]) * hp->wg[2];
250 + }
251 +
252 +
253 + hdworld(wp, hp, gp)             /* compute world coordinates */
254 + register FVECT  wp;
255 + register HOLO   *hp;
256 + FVECT   gp;
257 + {
258 +        register double d;
259 +
260 +        d = gp[0]/hp->grid[0];
261 +        VSUM(wp, hp->orig, hp->xv[0], d);
262 +
263 +        d = gp[1]/hp->grid[1];
264 +        VSUM(wp, wp, hp->xv[1], d);
265 +
266 +        d = gp[2]/hp->grid[2];
267 +        VSUM(wp, wp, hp->xv[2], d);
268 + }
269 +
270 +
271   double
272   hdray(ro, rd, hp, gc, r)        /* compute ray within a beam */
273   FVECT   ro, rd;         /* returned */
274 < register HOLO   *hp;
275 < register BCOORD gc;
274 > HOLO    *hp;
275 > GCOORD  gc[2];
276   BYTE    r[2][2];
277   {
278 <        FVECT   p[2];
279 <        register int    i;
280 <        register FLOAT  *v;
242 <        double  d;
278 >        FVECT   cp[4], p[2];
279 >        register int    i, j;
280 >        double  d0, d1;
281                                          /* compute entry and exit points */
282          for (i = 0; i < 2; i++) {
283 <                VCOPY(p[i], hp->orig);
284 <                if (gc[i].w & 1) {
285 <                        v = hp->xv[gc[i].w>>1];
286 <                        p[i][0] += *v++; p[i][1] += *v++; p[i][2] += *v;
287 <                }
288 <                d = ( gc[i].i[0] + (1./256.)*(r[i][0]+.5) ) /
251 <                                hp->grid[((gc[i].w>>1)+1)%3];
252 <                v = hp->xv[((gc[i].w>>1)+1)%3];
253 <                p[i][0] += d * *v++; p[i][1] += d * *v++; p[i][2] += d * *v;
254 <                d = (gc[i].i[1] + (1./256.)*(r[i][1]+.5)) /
255 <                                hp->grid[((gc[i].w>>1)+2)%3];
256 <                v = hp->xv[((gc[i].w>>1)+2)%3];
257 <                p[i][0] += d * *v++; p[i][1] += d * *v++; p[i][2] += d * *v;
283 >                hdcell(cp, hp, gc+i);
284 >                d0 = (1./256.)*(r[i][0]+.5);
285 >                d1 = (1./256.)*(r[i][1]+.5);
286 >                for (j = 0; j < 3; j++)
287 >                        p[i][j] = (1.-d0-d1)*cp[0][j] +
288 >                                        d0*cp[1][j] + d1*cp[2][j];
289          }
290          VCOPY(ro, p[0]);                /* assign ray origin and direction */
291          rd[0] = p[1][0] - p[0][0];
# Line 265 | Line 296 | BYTE   r[2][2];
296  
297  
298   double
299 < hdinter(gc, r, hp, ro, rd)      /* compute ray intersection with section */
300 < register BCOORD gc;     /* returned */
301 < BYTE    r[2][2];        /* returned */
299 > hdinter(gc, r, ed, hp, ro, rd)  /* compute ray intersection with section */
300 > register GCOORD gc[2];  /* returned */
301 > BYTE    r[2][2];        /* returned (optional) */
302 > double  *ed;            /* returned (optional) */
303   register HOLO   *hp;
304 < FVECT   ro, rd;         /* rd should be normalized */
304 > FVECT   ro, rd;         /* normalization of rd affects distances */
305   {
306          FVECT   p[2], vt;
307          double  d, t0, t1, d0, d1;
# Line 317 | Line 349 | FVECT  ro, rd;         /* rd should be normalized */
349                  vt[0] = p[i][0] - hp->orig[0];
350                  vt[1] = p[i][1] - hp->orig[1];
351                  vt[2] = p[i][2] - hp->orig[2];
352 <                if (gc[i].w & 1) {
353 <                        v = hp->xv[gc[i].w>>1];
354 <                        vt[0] -= *v++; vt[1] -= *v++; vt[2] -= *v;
323 <                }
324 <                v = hp->gv[gc[i].w>>1][0];
325 <                d = DOT(vt, v);
326 <                if (d < 0. || (gc[i].i[0] = d) >= hp->grid[((gc[i].w>>1)+1)%3])
352 >                v = hp->wn[wg0[gc[i].w]];
353 >                d = DOT(vt, v) * hp->wg[wg0[gc[i].w]];
354 >                if (d < 0. || (gc[i].i[0] = d) >= hp->grid[wg0[gc[i].w]])
355                          return(FHUGE);          /* outside wall */
356 <                r[i][0] = 256. * (d - gc[i].i[0]);
357 <                v = hp->gv[gc[i].w>>1][1];
358 <                d = DOT(vt, v);
359 <                if (d < 0. || (gc[i].i[1] = d) >= hp->grid[((gc[i].w>>1)+2)%3])
356 >                if (r != NULL)
357 >                        r[i][0] = 256. * (d - gc[i].i[0]);
358 >                v = hp->wn[wg1[gc[i].w]];
359 >                d = DOT(vt, v) * hp->wg[wg1[gc[i].w]];
360 >                if (d < 0. || (gc[i].i[1] = d) >= hp->grid[wg1[gc[i].w]])
361                          return(FHUGE);          /* outside wall */
362 <                r[i][1] = 256. * (d - gc[i].i[1]);
362 >                if (r != NULL)
363 >                        r[i][1] = 256. * (d - gc[i].i[1]);
364          }
365 <                                        /* return distance from entry point */
366 <        vt[0] = ro[0] - p[0][0];
367 <        vt[1] = ro[1] - p[0][1];
338 <        vt[2] = ro[2] - p[0][2];
339 <        return(DOT(vt,rd));
365 >        if (ed != NULL)                 /* assign distance to exit point */
366 >                *ed = t1;
367 >        return(t0);                     /* return distance to entry point */
368   }

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