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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 3.19 by schorsch, Mon Jul 21 22:30:18 2003 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1997 Silicon Graphics, Inc. */
2 –
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ SGI";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6 –
4   /*
5   * Routines for converting holodeck coordinates, etc.
6   *
# Line 14 | Line 11 | static char SCCSid[] = "$SunId$ SGI";
11  
12   float   hd_depthmap[DCINF-DCLIN];
13  
14 + int     hdwg0[6] = {1,1,2,2,0,0};
15 + int     hdwg1[6] = {2,2,0,0,1,1};
16 +
17   static double   logstep;
18  
19  
20   hdcompgrid(hp)                  /* compute derived grid vector and index */
21   register HOLO   *hp;
22   {
23 –        FVECT   AxB;
23          double  d;
25 –        register FLOAT  *v;
24          register int    i, j;
25                                  /* initialize depth map */
26          if (hd_depthmap[0] < 1.) {
# Line 35 | Line 33 | register HOLO  *hp;
33          }
34                                  /* compute grid coordinate vectors */
35          for (i = 0; i < 3; i++) {
36 <                fcross(AxB, hp->xv[(i+1)%3], v=hp->xv[(i+2)%3]);
37 <                VCOPY(hp->wn[i], AxB);
38 <                if (normalize(hp->wn[i]) == 0.)
36 >                fcross(hp->wg[i], hp->xv[(i+1)%3], hp->xv[(i+2)%3]);
37 >                d = DOT(hp->wg[i],hp->xv[i]);
38 >                if (d <= FTINY & d >= -FTINY)
39                          error(USER, "degenerate holodeck section");
40 <                hp->wo[i<<1] = DOT(hp->wn[i],hp->orig);
41 <                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;
40 >                d = hp->grid[i] / d;
41 >                hp->wg[i][0] *= d; hp->wg[i][1] *= d; hp->wg[i][2] *= d;
42          }
43                                  /* compute linear depth range */
44          hp->tlin = VLEN(hp->xv[0]) + VLEN(hp->xv[1]) + VLEN(hp->xv[2]);
# Line 59 | Line 47 | register HOLO  *hp;
47          for (i = 1; i < 6; i++) {
48                  hp->wi[i] = 0;
49                  for (j = i; j < 6; j++)
50 <                        hp->wi[i] += hp->grid[((j>>1)+1)%3] *
51 <                                        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];
50 >                        hp->wi[i] += hp->grid[hdwg0[j]] * hp->grid[hdwg1[j]];
51 >                hp->wi[i] *= hp->grid[hdwg0[i-1]] * hp->grid[hdwg1[i-1]];
52                  hp->wi[i] += hp->wi[i-1];
53          }
54   }
55  
56  
71 – HOLO *
72 – hdalloc(hproto)         /* allocate and set holodeck section based on grid */
73 – HDGRID  *hproto;
74 – {
75 –        HOLO    hdhead;
76 –        register HOLO   *hp;
77 –        int     n;
78 –                                /* copy grid to temporary header */
79 –        bcopy((char *)hproto, (char *)&hdhead, sizeof(HDGRID));
80 –                                /* compute grid vectors and sizes */
81 –        hdcompgrid(&hdhead);
82 –                                /* allocate header with directory */
83 –        n = sizeof(HOLO)+nbeams(&hdhead)*sizeof(BEAMI);
84 –        if ((hp = (HOLO *)malloc(n)) == NULL)
85 –                return(NULL);
86 –                                /* copy header information */
87 –        copystruct(hp, &hdhead);
88 –                                /* allocate and clear beam list */
89 –        hp->bl = (BEAM **)malloc((nbeams(hp)+1)*sizeof(BEAM *)+sizeof(BEAM));
90 –        if (hp->bl == NULL) {
91 –                free((char *)hp);
92 –                return(NULL);
93 –        }
94 –        bzero((char *)hp->bl, (nbeams(hp)+1)*sizeof(BEAM *)+sizeof(BEAM));
95 –        hp->bl[0] = (BEAM *)(hp->bl+nbeams(hp)+1);      /* set blglob(hp) */
96 –        hp->fd = -1;
97 –        hp->dirty = 0;
98 –        hp->priv = NULL;
99 –                                /* clear beam directory */
100 –        bzero((char *)hp->bi, (nbeams(hp)+1)*sizeof(BEAMI));
101 –        return(hp);             /* all is well */
102 – }
103 –
104 –
57   hdbcoord(gc, hp, i)             /* compute beam coordinates from index */
58 < BCOORD  gc;             /* returned */
58 > GCOORD  gc[2];          /* returned */
59   register HOLO   *hp;
60   register int    i;
61   {
62          register int    j, n;
63          int     n2, reverse;
64 <        BCOORD  g2;
64 >        GCOORD  g2[2];
65                                          /* check range */
66          if (i < 1 | i > nbeams(hp))
67                  return(0);
# Line 120 | Line 72 | register int   i;
72                          break;
73          i -= hp->wi[gc[0].w=j];
74                                          /* find w1 */
75 <        n2 = hp->grid[((j>>1)+1)%3] * hp->grid[((j>>1)+2)%3];
75 >        n2 = hp->grid[hdwg0[j]] * hp->grid[hdwg1[j]];
76          while (++j < 5) {
77 <                n = n2 * hp->grid[((j>>1)+1)%3] * hp->grid[((j>>1)+2)%3];
77 >                n = n2 * hp->grid[hdwg0[j]] * hp->grid[hdwg1[j]];
78                  if (n > i)
79                          break;
80                  i -= n;
81          }
82          gc[1].w = j;
83                                          /* find position on w0 */
84 <        n2 = hp->grid[((j>>1)+1)%3] * hp->grid[((j>>1)+2)%3];
84 >        n2 = hp->grid[hdwg0[j]] * hp->grid[hdwg1[j]];
85          n = i / n2;
86 <        gc[0].i[1] = n / hp->grid[((gc[0].w>>1)+1)%3];
87 <        gc[0].i[0] = n - gc[0].i[1]*hp->grid[((gc[0].w>>1)+1)%3];
86 >        gc[0].i[1] = n / hp->grid[hdwg0[gc[0].w]];
87 >        gc[0].i[0] = n - gc[0].i[1]*hp->grid[hdwg0[gc[0].w]];
88          i -= n*n2;
89                                          /* find position on w1 */
90 <        gc[1].i[1] = i / hp->grid[((gc[1].w>>1)+1)%3];
91 <        gc[1].i[0] = i - gc[1].i[1]*hp->grid[((gc[1].w>>1)+1)%3];
90 >        gc[1].i[1] = i / hp->grid[hdwg0[gc[1].w]];
91 >        gc[1].i[0] = i - gc[1].i[1]*hp->grid[hdwg0[gc[1].w]];
92          if (reverse) {
93 <                copystruct(g2, gc+1);
94 <                copystruct(gc+1, gc);
95 <                copystruct(gc, g2);
93 >                *g2 = *(gc+1);
94 >                *(gc+1) = *gc;
95 >                *gc = *g2;
96          }
97          return(1);                      /* we're done */
98   }
# Line 149 | Line 101 | register int   i;
101   int
102   hdbindex(hp, gc)                /* compute index from beam coordinates */
103   register HOLO   *hp;
104 < register BCOORD gc;
104 > register GCOORD gc[2];
105   {
106 <        BCOORD  g2;
106 >        GCOORD  g2[2];
107          int     reverse;
108          register int    i, j;
109                                          /* check ordering and limits */
110          if (reverse = gc[0].w > gc[1].w) {
111 <                copystruct(g2, gc+1);
112 <                copystruct(g2+1, gc);
111 >                *g2 = *(gc+1);
112 >                *(g2+1) = *gc;
113                  gc = g2;
114          } else if (gc[0].w == gc[1].w)
115                  return(0);
# Line 165 | Line 117 | register BCOORD        gc;
117                  return(0);
118          i = 0;                          /* compute index */
119          for (j = gc[0].w+1; j < gc[1].w; j++)
120 <                i += hp->grid[((j>>1)+1)%3] * hp->grid[((j>>1)+2)%3];
121 <        i *= hp->grid[((gc[0].w>>1)+1)%3] * hp->grid[((gc[0].w>>1)+2)%3];
120 >                i += hp->grid[hdwg0[j]] * hp->grid[hdwg1[j]];
121 >        i *= hp->grid[hdwg0[gc[0].w]] * hp->grid[hdwg1[gc[0].w]];
122          i += hp->wi[gc[0].w];
123 <        i += (hp->grid[((gc[0].w>>1)+1)%3]*gc[0].i[1] + gc[0].i[0]) *
124 <                        hp->grid[((gc[1].w>>1)+1)%3] *
125 <                        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];
123 >        i += (hp->grid[hdwg0[gc[0].w]]*gc[0].i[1] + gc[0].i[0]) *
124 >                        hp->grid[hdwg0[gc[1].w]] * hp->grid[hdwg1[gc[1].w]] ;
125 >        i += hp->grid[hdwg0[gc[1].w]]*gc[1].i[1] + gc[1].i[0];
126          if (reverse)
127                  i += hp->wi[5] - 1;
128          return(i);
129   }
130  
131  
132 < hdlseg(lseg, hp, i)                     /* compute line segment for beam */
133 < int     lseg[2][3];
132 > hdcell(cp, hp, gc)              /* compute cell coordinates */
133 > register FVECT  cp[4];  /* returned (may be passed as FVECT cp[2][2]) */
134   register HOLO   *hp;
135 < int     i;
135 > register GCOORD *gc;
136   {
137 <        BCOORD  gc;
137 >        register RREAL  *v;
138 >        double  d;
139 >                                        /* compute common component */
140 >        VCOPY(cp[0], hp->orig);
141 >        if (gc->w & 1) {
142 >                v = hp->xv[gc->w>>1];
143 >                cp[0][0] += v[0]; cp[0][1] += v[1]; cp[0][2] += v[2];
144 >        }
145 >        v = hp->xv[hdwg0[gc->w]];
146 >        d = (double)gc->i[0] / hp->grid[hdwg0[gc->w]];
147 >        VSUM(cp[0], cp[0], v, d);
148 >        v = hp->xv[hdwg1[gc->w]];
149 >        d = (double)gc->i[1] / hp->grid[hdwg1[gc->w]];
150 >        VSUM(cp[0], cp[0], v, d);
151 >                                        /* compute x1 sums */
152 >        v = hp->xv[hdwg0[gc->w]];
153 >        d = 1.0 / hp->grid[hdwg0[gc->w]];
154 >        VSUM(cp[1], cp[0], v, d);
155 >        VSUM(cp[3], cp[0], v, d);
156 >                                        /* compute y1 sums */
157 >        v = hp->xv[hdwg1[gc->w]];
158 >        d = 1.0 / hp->grid[hdwg1[gc->w]];
159 >        VSUM(cp[2], cp[0], v, d);
160 >        VSUM(cp[3], cp[3], v, d);
161 > }
162 >
163 >
164 > hdlseg(lseg, hp, gc)                    /* compute line segment for beam */
165 > register int    lseg[2][3];
166 > register HOLO   *hp;
167 > GCOORD  gc[2];
168 > {
169          register int    k;
170  
171 <        if (!hdbcoord(gc, hp, i))
172 <                return(0);
173 <        for (k = 0; k < 2; k++)         /* compute line segment */
174 <                switch (gc[k].w>>1) {
175 <                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 <                }
171 >        for (k = 0; k < 2; k++) {               /* compute end points */
172 >                lseg[k][gc[k].w>>1] = gc[k].w&1 ? hp->grid[gc[k].w>>1]-1 : 0 ;
173 >                lseg[k][hdwg0[gc[k].w]] = gc[k].i[0];
174 >                lseg[k][hdwg1[gc[k].w]] = gc[k].i[1];
175 >        }
176          return(1);
177   }
178  
# Line 216 | Line 183 | HOLO   *hp;
183   double  d;
184   {
185          double  tl = hp->tlin;
186 <        register unsigned       c;
186 >        register long   c;
187  
188          if (d <= 0.)
189                  return(0);
# Line 224 | Line 191 | double d;
191                  return(DCINF);
192          if (d < tl)
193                  return((unsigned)(d*DCLIN/tl));
194 <        c = (unsigned)(log(d/tl)/logstep) + DCLIN;
195 <        return(c > DCINF ? DCINF : c);
194 >        c = (long)(log(d/tl)/logstep) + DCLIN;
195 >        return(c > DCINF ? (unsigned)DCINF : (unsigned)c);
196   }
197  
198  
199 + hdgrid(gp, hp, wp)              /* compute grid coordinates */
200 + FVECT   gp;             /* returned */
201 + register HOLO   *hp;
202 + FVECT   wp;
203 + {
204 +        FVECT   vt;
205 +
206 +        VSUB(vt, wp, hp->orig);
207 +        gp[0] = DOT(vt, hp->wg[0]);
208 +        gp[1] = DOT(vt, hp->wg[1]);
209 +        gp[2] = DOT(vt, hp->wg[2]);
210 + }
211 +
212 +
213 + hdworld(wp, hp, gp)             /* compute world coordinates */
214 + register FVECT  wp;
215 + register HOLO   *hp;
216 + FVECT   gp;
217 + {
218 +        register double d;
219 +
220 +        d = gp[0]/hp->grid[0];
221 +        VSUM(wp, hp->orig, hp->xv[0], d);
222 +
223 +        d = gp[1]/hp->grid[1];
224 +        VSUM(wp, wp, hp->xv[1], d);
225 +
226 +        d = gp[2]/hp->grid[2];
227 +        VSUM(wp, wp, hp->xv[2], d);
228 + }
229 +
230 +
231   double
232   hdray(ro, rd, hp, gc, r)        /* compute ray within a beam */
233   FVECT   ro, rd;         /* returned */
234 < register HOLO   *hp;
235 < register BCOORD gc;
234 > HOLO    *hp;
235 > GCOORD  gc[2];
236   BYTE    r[2][2];
237   {
238 <        FVECT   p[2];
239 <        register int    i;
240 <        register FLOAT  *v;
242 <        double  d;
238 >        FVECT   cp[4], p[2];
239 >        register int    i, j;
240 >        double  d0, d1;
241                                          /* compute entry and exit points */
242          for (i = 0; i < 2; i++) {
243 <                VCOPY(p[i], hp->orig);
244 <                if (gc[i].w & 1) {
245 <                        v = hp->xv[gc[i].w>>1];
246 <                        p[i][0] += *v++; p[i][1] += *v++; p[i][2] += *v;
247 <                }
248 <                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;
243 >                hdcell(cp, hp, gc+i);
244 >                d0 = (1./256.)*(r[i][0]+.5);
245 >                d1 = (1./256.)*(r[i][1]+.5);
246 >                for (j = 0; j < 3; j++)
247 >                        p[i][j] = (1.-d0-d1)*cp[0][j] +
248 >                                        d0*cp[1][j] + d1*cp[2][j];
249          }
250          VCOPY(ro, p[0]);                /* assign ray origin and direction */
251 <        rd[0] = p[1][0] - p[0][0];
261 <        rd[1] = p[1][1] - p[0][1];
262 <        rd[2] = p[1][2] - p[0][2];
251 >        VSUB(rd, p[1], p[0]);
252          return(normalize(rd));          /* return maximum inside distance */
253   }
254  
255  
256   double
257 < hdinter(gc, r, hp, ro, rd)      /* compute ray intersection with section */
258 < register BCOORD gc;     /* returned */
259 < BYTE    r[2][2];        /* returned */
257 > hdinter(gc, r, ed, hp, ro, rd)  /* compute ray intersection with section */
258 > register GCOORD gc[2];  /* returned */
259 > BYTE    r[2][2];        /* returned (optional) */
260 > double  *ed;            /* returned (optional) */
261   register HOLO   *hp;
262 < FVECT   ro, rd;         /* rd should be normalized */
262 > FVECT   ro, rd;         /* normalization of rd affects distances */
263   {
264          FVECT   p[2], vt;
265          double  d, t0, t1, d0, d1;
266 <        register FLOAT  *v;
266 >        register RREAL  *v;
267          register int    i;
268                                          /* first, intersect walls */
269          gc[0].w = gc[1].w = -1;
270          t0 = -FHUGE; t1 = FHUGE;
271 +        VSUB(vt, ro, hp->orig);
272          for (i = 0; i < 3; i++) {               /* for each wall pair */
273 <                d = -DOT(rd, hp->wn[i]);        /* plane distance */
273 >                d = -DOT(rd, hp->wg[i]);        /* plane distance */
274                  if (d <= FTINY && d >= -FTINY)  /* check for parallel */
275                          continue;
276 <                d1 = DOT(ro, hp->wn[i]);        /* ray distances */
277 <                d0 = (d1 - hp->wo[i<<1]) / d;
278 <                d1 = (d1 - hp->wo[i<<1|1]) / d;
279 <                if (d0 < d1) {          /* check against best */
276 >                d1 = DOT(vt, hp->wg[i]);        /* ray distances */
277 >                d0 = d1 / d;
278 >                d1 = (d1 - hp->grid[i]) / d;
279 >                if (d < 0) {                    /* check against best */
280                          if (d0 > t0) {
281                                  t0 = d0;
282                                  gc[0].w = i<<1;
# Line 308 | Line 299 | FVECT  ro, rd;         /* rd should be normalized */
299          if (gc[0].w < 0 | gc[1].w < 0)          /* paranoid check */
300                  return(FHUGE);
301                                                  /* compute intersections */
302 <        for (i = 0; i < 3; i++) {
303 <                p[0][i] = ro[i] + rd[i]*t0;
313 <                p[1][i] = ro[i] + rd[i]*t1;
314 <        }
302 >        VSUM(p[0], ro, rd, t0);
303 >        VSUM(p[1], ro, rd, t1);
304                                          /* now, compute grid coordinates */
305          for (i = 0; i < 2; i++) {
306 <                vt[0] = p[i][0] - hp->orig[0];
307 <                vt[1] = p[i][1] - hp->orig[1];
319 <                vt[2] = p[i][2] - hp->orig[2];
320 <                if (gc[i].w & 1) {
321 <                        v = hp->xv[gc[i].w>>1];
322 <                        vt[0] -= *v++; vt[1] -= *v++; vt[2] -= *v;
323 <                }
324 <                v = hp->gv[gc[i].w>>1][0];
306 >                VSUB(vt, p[i], hp->orig);
307 >                v = hp->wg[hdwg0[gc[i].w]];
308                  d = DOT(vt, v);
309 <                if (d < 0. || (gc[i].i[0] = d) >= hp->grid[((gc[i].w>>1)+1)%3])
309 >                if (d < 0 || d >= hp->grid[hdwg0[gc[i].w]])
310                          return(FHUGE);          /* outside wall */
311 <                r[i][0] = 256. * (d - gc[i].i[0]);
312 <                v = hp->gv[gc[i].w>>1][1];
311 >                gc[i].i[0] = d;
312 >                if (r != NULL)
313 >                        r[i][0] = 256. * (d - gc[i].i[0]);
314 >                v = hp->wg[hdwg1[gc[i].w]];
315                  d = DOT(vt, v);
316 <                if (d < 0. || (gc[i].i[1] = d) >= hp->grid[((gc[i].w>>1)+2)%3])
316 >                if (d < 0 || d >= hp->grid[hdwg1[gc[i].w]])
317                          return(FHUGE);          /* outside wall */
318 <                r[i][1] = 256. * (d - gc[i].i[1]);
318 >                gc[i].i[1] = d;
319 >                if (r != NULL)
320 >                        r[i][1] = 256. * (d - gc[i].i[1]);
321          }
322 <                                        /* return distance from entry point */
323 <        vt[0] = ro[0] - p[0][0];
324 <        vt[1] = ro[1] - p[0][1];
338 <        vt[2] = ro[2] - p[0][2];
339 <        return(DOT(vt,rd));
322 >        if (ed != NULL)                 /* assign distance to exit point */
323 >                *ed = t1;
324 >        return(t0);                     /* return distance to entry point */
325   }

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines