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

Comparing ray/src/hd/rhd_qtree.c (file contents):
Revision 3.12 by gregl, Fri Dec 5 16:22:49 1997 UTC vs.
Revision 3.26 by greg, Fri Jan 7 20:33:02 2005 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   * Quadtree driver support routines.
6   */
7  
8 + #include <string.h>
9 +
10   #include "standard.h"
11   #include "rhd_qtree.h"
12                                  /* quantity of leaves to free at a time */
# Line 29 | Line 28 | double qtDepthEps = .05;       /* epsilon to compare depths
28   int     qtMinNodesiz = 2;       /* minimum node dimension (pixels) */
29   struct rleaves  qtL;            /* our pile of leaves */
30  
31 + int     rayqleft = 0;           /* rays left to queue before flush */
32 +
33 + static int32    falleaves;      /* our list of fallen leaves */
34 +
35 + #define composted(li)   (qtL.bl <= qtL.tl ? \
36 +                                        ((li) < qtL.bl || (li) >= qtL.tl) : \
37 +                                        ((li) < qtL.bl && (li) >= qtL.tl))
38 +
39   #define TBUNDLESIZ      409     /* number of twigs in a bundle */
40  
41   static RTREE    **twigbundle;   /* free twig blocks (NULL term.) */
42   static int      nexttwig;       /* next free twig */
43  
44 < #define ungetleaf(li)   (qtL.tl=(li))   /* dangerous if used improperly */
44 > static RTREE *newtwig(void);
45 > static void qtFreeTree(int really);
46 > static void shaketree(RTREE *tp);
47 > static int putleaf(int li, int drop);
48  
49  
50   static RTREE *
51 < newtwig()                       /* allocate a twig */
51 > newtwig(void)                   /* allocate a twig */
52   {
53          register int    bi;
54  
# Line 50 | Line 60 | newtwig()                      /* allocate a twig */
60          }
61          bi = nexttwig / TBUNDLESIZ;
62          if (twigbundle[bi] == NULL) {   /* new block */
63 <                twigbundle = (RTREE **)realloc((char *)twigbundle,
63 >                twigbundle = (RTREE **)realloc((void *)twigbundle,
64                                          (bi+2)*sizeof(RTREE *));
65                  if (twigbundle == NULL)
66                          goto memerr;
# Line 63 | Line 73 | newtwig()                      /* allocate a twig */
73          return(twigbundle[bi] + (nexttwig++ - bi*TBUNDLESIZ));
74   memerr:
75          error(SYSTEM, "out of memory in newtwig");
76 +        return NULL; /* pro forma return */
77   }
78  
79  
80 < qtFreeTree(really)              /* free allocated twigs */
81 < int     really;
80 > static void
81 > qtFreeTree(             /* free allocated twigs */
82 >        int     really
83 > )
84   {
85          register int    i;
86  
# Line 78 | Line 91 | int    really;
91          nexttwig = 0;
92          if (!really) {          /* just clear allocated blocks */
93                  while (i--)
94 <                        bzero((char *)twigbundle[i], TBUNDLESIZ*sizeof(RTREE));
94 >                        memset((char *)twigbundle[i], '\0', TBUNDLESIZ*sizeof(RTREE));
95                  return;
96          }
97                                  /* else "really" means free up memory */
98          for (i = 0; twigbundle[i] != NULL; i++)
99 <                free((char *)twigbundle[i]);
100 <        free((char *)twigbundle);
99 >                free((void *)twigbundle[i]);
100 >        free((void *)twigbundle);
101          twigbundle = NULL;
102   }
103  
104  
105 < static int
93 < newleaf()                       /* allocate a leaf from our pile */
94 < {
95 <        int     li;
96 <        
97 <        li = qtL.tl++;
98 <        if (qtL.tl >= qtL.nl)   /* get next leaf in ring */
99 <                qtL.tl = 0;
100 <        if (qtL.tl == qtL.bl)   /* need to shake some free */
101 <                qtCompost(LFREEPCT);
102 <        return(li);
103 < }
104 <
105 <
106 < #define LEAFSIZ         (3*sizeof(float)+sizeof(int4)+\
105 > #define LEAFSIZ         (3*sizeof(float)+sizeof(int32)+\
106                          sizeof(TMbright)+6*sizeof(BYTE))
107  
108 < int
109 < qtAllocLeaves(n)                /* allocate space for n leaves */
110 < register int    n;
108 > extern int
109 > qtAllocLeaves(          /* allocate space for n leaves */
110 >        register int    n
111 > )
112   {
113          unsigned        nbytes;
114          register unsigned       i;
# Line 130 | Line 130 | register int   n;
130                  return(0);
131                                  /* assign larger alignment types earlier */
132          qtL.wp = (float (*)[3])qtL.base;
133 <        qtL.wd = (int4 *)(qtL.wp + n);
133 >        qtL.wd = (int32 *)(qtL.wp + n);
134          qtL.brt = (TMbright *)(qtL.wd + n);
135          qtL.chr = (BYTE (*)[3])(qtL.brt + n);
136          qtL.rgb = (BYTE (*)[3])(qtL.chr + n);
137          qtL.nl = n;
138          qtL.tml = qtL.bl = qtL.tl = 0;
139 +        falleaves = -1;
140          return(n);
141   }
142  
143   #undef  LEAFSIZ
144  
145  
146 < qtFreeLeaves()                  /* free our allocated leaves and twigs */
146 > extern void
147 > qtFreeLeaves(void)                      /* free our allocated leaves and twigs */
148   {
149          qtFreeTree(1);          /* free tree also */
150          if (qtL.nl <= 0)
# Line 153 | Line 155 | qtFreeLeaves()                 /* free our allocated leaves and twig
155   }
156  
157  
158 < static
159 < shaketree(tp)                   /* shake dead leaves from tree */
160 < register RTREE  *tp;
158 > static void
159 > shaketree(                      /* shake dead leaves from tree */
160 >        register RTREE  *tp
161 > )
162   {
163          register int    i, li;
164  
# Line 166 | Line 169 | register RTREE *tp;
169                                  tp->flgs &= ~BRF(i);
170                  } else if (tp->flgs & LFF(i)) {
171                          li = tp->k[i].li;
172 <                        if (qtL.bl < qtL.tl ?
170 <                                (li < qtL.bl || li >= qtL.tl) :
171 <                                (li < qtL.bl && li >= qtL.tl))
172 >                        if (composted(li))
173                                  tp->flgs &= ~LFF(i);
174                  }
175   }
176  
177  
178 < int
179 < qtCompost(pct)                  /* free up some leaves */
180 < int     pct;
178 > extern int
179 > qtCompost(                      /* free up some leaves */
180 >        int     pct
181 > )
182   {
183 +        register int32  *fl;
184          int     nused, nclear, nmapped;
182 –
185                                  /* figure out how many leaves to clear */
186          nclear = qtL.nl * pct / 100;
187          nused = qtL.tl - qtL.bl;
# Line 190 | Line 192 | int    pct;
192          if (nclear >= nused) {  /* clear them all */
193                  qtFreeTree(0);
194                  qtL.tml = qtL.bl = qtL.tl = 0;
195 +                falleaves = -1;
196                  return(nused);
197          }
198                                  /* else clear leaves from bottom */
# Line 198 | Line 201 | int    pct;
201          qtL.bl += nclear;
202          if (qtL.bl >= qtL.nl) qtL.bl -= qtL.nl;
203          if (nmapped <= nclear) qtL.tml = qtL.bl;
204 <        shaketree(&qtrunk);
204 >        shaketree(&qtrunk);     /* dereference composted leaves */
205 >        for (fl = &falleaves; *fl >= 0; fl = qtL.wd + *fl)
206 >                while (composted(*fl))
207 >                        if ((*fl = qtL.wd[*fl]) < 0)
208 >                                return(nclear);
209          return(nclear);
210   }
211  
212  
213 < #define DCSCALE         11585.2         /* (1<<13)*sqrt(2) */
214 < #define FXNEG           01
215 < #define FYNEG           02
216 < #define FZNEG           04
217 < #define F1X             010
211 < #define F2Z             020
212 < #define F1SFT           5
213 < #define F2SFT           18
214 < #define FMASK           0x1fff
215 <
216 < static int4
217 < encodedir(dv)           /* encode a normalized direction vector */
218 < FVECT   dv;
213 > extern int
214 > qtFindLeaf(             /* find closest leaf to (x,y) */
215 >        int     x,
216 >        int     y
217 > )
218   {
220 –        register int4   dc = 0;
221 –        int     cd[3], cm;
222 –        register int    i;
223 –
224 –        for (i = 0; i < 3; i++)
225 –                if (dv[i] < 0.) {
226 –                        cd[i] = dv[i] * -DCSCALE;
227 –                        dc |= 1<<i;
228 –                } else
229 –                        cd[i] = dv[i] * DCSCALE;
230 –        if (cd[0] <= cd[1]) {
231 –                dc |= F1X | cd[0] << F1SFT;
232 –                cm = cd[1];
233 –        } else {
234 –                dc |= cd[1] << F1SFT;
235 –                cm = cd[0];
236 –        }
237 –        if (cd[2] <= cm)
238 –                dc |= F2Z | cd[2] << F2SFT;
239 –        else
240 –                dc |= cm << F2SFT;
241 –        return(dc);
242 – }
243 –
244 –
245 – static
246 – decodedir(dv, dc)       /* decode a normalized direction vector */
247 – register FVECT  dv;     /* returned */
248 – register int4   dc;
249 – {
250 –        double  d1, d2, der;
251 –
252 –        d1 = ((dc>>F1SFT & FMASK)+.5)/DCSCALE;
253 –        d2 = ((dc>>F2SFT & FMASK)+.5)/DCSCALE;
254 –        der = sqrt(1. - d1*d1 - d2*d2);
255 –        if (dc & F1X) {
256 –                dv[0] = d1;
257 –                if (dc & F2Z) { dv[1] = der; dv[2] = d2; }
258 –                else { dv[1] = d2; dv[2] = der; }
259 –        } else {
260 –                dv[1] = d1;
261 –                if (dc & F2Z) { dv[0] = der; dv[2] = d2; }
262 –                else { dv[0] = d2; dv[2] = der; }
263 –        }
264 –        if (dc & FXNEG) dv[0] = -dv[0];
265 –        if (dc & FYNEG) dv[1] = -dv[1];
266 –        if (dc & FZNEG) dv[2] = -dv[2];
267 – }
268 –
269 –
270 – static double
271 – dir2diff(dc1, dc2)              /* relative radians^2 between directions */
272 – int4    dc1, dc2;
273 – {
274 –        FVECT   v1, v2;
275 –
276 –        decodedir(v1, dc1);
277 –        decodedir(v2, dc2);
278 –
279 –        return(2. - 2.*DOT(v1,v2));
280 – }
281 –
282 –
283 – static double
284 – fdir2diff(dc1, v2)              /* relative radians^2 between directions */
285 – int4    dc1;
286 – register FVECT  v2;
287 – {
288 –        FVECT   v1;
289 –
290 –        decodedir(v1, dc1);
291 –
292 –        return(2. - 2.*DOT(v1,v2));
293 – }
294 –
295 –
296 – int
297 – qtFindLeaf(x, y)                /* find closest leaf to (x,y) */
298 – int     x, y;
299 – {
219          register RTREE  *tp = &qtrunk;
220          int     li = -1;
221          int     x0=0, y0=0, x1=odev.hres, y1=odev.vres;
# Line 330 | Line 249 | int    x, y;
249   }
250  
251  
252 < static
253 < addleaf(li)                     /* add a leaf to our tree */
254 < int     li;
252 > static int
253 > putleaf(                /* put a leaf in our tree */
254 >        register int    li,
255 >        int     drop
256 > )
257   {
258          register RTREE  *tp = &qtrunk;
259          int     x0=0, y0=0, x1=odev.hres, y1=odev.vres;
260 <        int     lo = -1;
260 >        register int    lo = -1;
261          double  d2;
262          int     x, y, mx, my;
263          double  z;
264          FVECT   ip, wp, vd;
265          register int    q;
266 +                                        /* check for dead leaf */
267 +        if (!qtL.chr[li][1] && !(qtL.chr[li][0] | qtL.chr[li][2]))
268 +                return(0);
269                                          /* compute leaf location in view */
270          VCOPY(wp, qtL.wp[li]);
271          viewloc(ip, &odev.v, wp);
272          if (ip[2] <= 0. || ip[0] < 0. || ip[0] >= 1.
273                          || ip[1] < 0. || ip[1] >= 1.)
274 <                return(-1);                     /* behind or outside view */
274 >                goto dropit;                    /* behind or outside view */
275   #ifdef DEBUG
276          if (odev.v.type == VT_PAR | odev.v.vfore > FTINY)
277 <                error(INTERNAL, "bad view assumption in addleaf");
277 >                error(INTERNAL, "bad view assumption in putleaf");
278   #endif
279          for (q = 0; q < 3; q++)
280                  vd[q] = (wp[q] - odev.v.vp[q])/ip[2];
281          d2 = fdir2diff(qtL.wd[li], vd);
282   #ifdef MAXDIFF2
283          if (d2 > MAXDIFF2)
284 <                return(0);                      /* leaf dir. too far off */
284 >                goto dropit;                    /* leaf dir. too far off */
285   #endif
286          x = ip[0] * odev.hres;
287          y = ip[1] * odev.vres;
# Line 379 | Line 303 | int    li;
303                  if (!(tp->flgs & LFF(q))) {     /* found stem for leaf */
304                          tp->k[q].li = li;
305                          tp->flgs |= CHLFF(q);
306 <                        break;
306 >                        return(1);
307                  }      
308                  if (lo != tp->k[q].li) {        /* check old leaf */
309                          lo = tp->k[q].li;
# Line 389 | Line 313 | int    li;
313                                                  /* is node minimum size? */
314                  if (y1-y0 <= qtMinNodesiz || x1-x0 <= qtMinNodesiz) {
315                          if (z > (1.+qtDepthEps)*ip[2])
316 <                                return(0);              /* old one closer */
316 >                                break;                  /* old one closer */
317                          if (z >= (1.-qtDepthEps)*ip[2] &&
318                                          fdir2diff(qtL.wd[lo], vd) < d2)
319 <                                return(0);              /* old one better */
320 <                        tp->k[q].li = li;               /* else new one is */
319 >                                break;                  /* old one better */
320 >                        tp->k[q].li = li;               /* attach new */
321                          tp->flgs |= CHF(q);
322 +                        li = lo;                        /* drop old... */
323                          break;
324                  }
325                  tp->flgs &= ~LFF(q);            /* else grow tree */
# Line 408 | Line 333 | int    li;
333                  tp->flgs = CH_ANY|LFF(q);       /* all new */
334                  tp->k[q].li = lo;
335          }
336 <        return(1);              /* done */
336 > dropit:
337 >        if (drop) {
338 >                if (li+1 == (qtL.tl ? qtL.tl : qtL.nl))
339 >                        qtL.tl = li;            /* special case */
340 >                else {
341 >                        qtL.chr[li][0] = qtL.chr[li][1] = qtL.chr[li][2] = 0;
342 >                        qtL.wd[li] = falleaves;
343 >                        falleaves = li;
344 >                }
345 >        }
346 >        return(li == lo);
347   }
348  
349  
350 < dev_value(c, p, v)              /* add a pixel value to our quadtree */
351 < COLR    c;
352 < FVECT   p, v;
350 > extern void
351 > dev_value(              /* add a pixel value to our quadtree */
352 >        COLR    c,
353 >        FVECT   d,
354 >        FVECT   p
355 > )
356   {
357          register int    li;
358 <
359 <        li = newleaf();
360 <        VCOPY(qtL.wp[li], p);
361 <        qtL.wd[li] = encodedir(v);
362 <        tmCvColrs(&qtL.brt[li], qtL.chr[li], c, 1);
363 <        if (!addleaf(li))
364 <                ungetleaf(li);
358 >        int     mapit;
359 >                                /* grab a leaf */
360 >        if (!imm_mode && falleaves >= 0) {      /* check for fallen leaves */
361 >                li = falleaves;
362 >                falleaves = qtL.wd[li];
363 >                mapit = qtL.tml <= qtL.tl ?
364 >                                (li < qtL.tml || li >= qtL.tl) :
365 >                                (li < qtL.tml && li >= qtL.tl) ;
366 >        } else {                                /* else allocate new one */
367 >                li = qtL.tl++;
368 >                if (qtL.tl >= qtL.nl)           /* next leaf in ring */
369 >                        qtL.tl = 0;
370 >                if (qtL.tl == qtL.bl)           /* need to shake some free */
371 >                        qtCompost(LFREEPCT);
372 >                mapit = 0;                      /* we'll map it later */
373 >        }
374 >        if (p == NULL)
375 >                VSUM(qtL.wp[li], odev.v.vp, d, FHUGE);
376 >        else
377 >                VCOPY(qtL.wp[li], p);
378 >        qtL.wd[li] = encodedir(d);
379 >        tmCvColrs(tmGlobal, &qtL.brt[li], qtL.chr[li], (COLR *)c, 1);
380 >        if (putleaf(li, 1)) {
381 >                if (mapit)
382 >                        tmMapPixels(tmGlobal, (BYTE *)(qtL.rgb+li), qtL.brt+li,
383 >                                        (BYTE *)(qtL.chr+li), 1);
384 >                if (--rayqleft == 0)
385 >                        dev_flush();            /* flush output */
386 >        }
387   }
388  
389  
390 < qtReplant()                     /* replant our tree using new view */
390 > extern void
391 > qtReplant(void)                 /* replant our tree using new view */
392   {
393          register int    i;
394                                          /* anything to replant? */
# Line 436 | Line 397 | qtReplant()                    /* replant our tree using new view */
397          qtFreeTree(0);                  /* blow the old tree away */
398                                          /* regrow it in new place */
399          for (i = qtL.bl; i != qtL.tl; ) {
400 <                addleaf(i);
400 >                putleaf(i, 0);
401                  if (++i >= qtL.nl) i = 0;
402          }
403   }
404  
405  
406 < qtMapLeaves(redo)               /* map our leaves to RGB */
407 < int     redo;
406 > extern int
407 > qtMapLeaves(            /* map our leaves to RGB */
408 >        int     redo
409 > )
410   {
411          int     aorg, alen, borg, blen;
412                                          /* recompute mapping? */
# Line 464 | Line 427 | int    redo;
427          }
428                                          /* (re)compute tone mapping? */
429          if (qtL.tml == qtL.bl) {
430 <                tmClearHisto();
431 <                tmAddHisto(qtL.brt+aorg, alen, 1);
430 >                tmClearHisto(tmGlobal);
431 >                tmAddHisto(tmGlobal, qtL.brt+aorg, alen, 1);
432                  if (blen > 0)
433 <                        tmAddHisto(qtL.brt+borg, blen, 1);
434 <                if (tmComputeMapping(0., 0., 0.) != TM_E_OK)
433 >                        tmAddHisto(tmGlobal, qtL.brt+borg, blen, 1);
434 >                if (tmComputeMapping(tmGlobal, 0., 0., 0.) != TM_E_OK)
435                          return(0);
436          }
437 <        if (tmMapPixels(qtL.rgb+aorg, qtL.brt+aorg,
438 <                        qtL.chr+aorg, alen) != TM_E_OK)
437 >        if (tmMapPixels(tmGlobal, (BYTE *)(qtL.rgb+aorg), qtL.brt+aorg,
438 >                        (BYTE *)(qtL.chr+aorg), alen) != TM_E_OK)
439                  return(0);
440          if (blen > 0)
441 <                tmMapPixels(qtL.rgb+borg, qtL.brt+borg,
442 <                                qtL.chr+borg, blen);
441 >                tmMapPixels(tmGlobal, (BYTE *)(qtL.rgb+borg), qtL.brt+borg,
442 >                                (BYTE *)(qtL.chr+borg), blen);
443          qtL.tml = qtL.tl;
444          return(1);
445   }

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> Changed lines