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

Comparing ray/src/hd/rhd_qtree.c (file contents):
Revision 3.6 by gregl, Mon Nov 24 15:16:10 1997 UTC vs.
Revision 3.16 by gregl, Wed Dec 31 09:06:54 1997 UTC

# Line 14 | Line 14 | static char SCCSid[] = "$SunId$ SGI";
14   #ifndef LFREEPCT
15   #define LFREEPCT        25
16   #endif
17 +                                /* maximum allowed angle difference (deg.) */
18 + #ifndef MAXANG
19 + #define MAXANG          20
20 + #endif
21 + #if MAXANG>0
22 + #define MAXDIFF2        ( MAXANG*MAXANG * (PI*PI/180./180.))
23 + #endif
24  
25 + #define abs(i)          ((i) < 0 ? -(i) : (i))
26 +
27   RTREE   qtrunk;                 /* our quadtree trunk */
28 < double  qtDepthEps = .02;       /* epsilon to compare depths (z fraction) */
28 > double  qtDepthEps = .05;       /* epsilon to compare depths (z fraction) */
29   int     qtMinNodesiz = 2;       /* minimum node dimension (pixels) */
30   struct rleaves  qtL;            /* our pile of leaves */
31  
32 + static int4     falleaves;      /* our list of fallen leaves */
33 +
34 + #define composted(li)   (qtL.bl <= qtL.tl ? \
35 +                                        ((li) < qtL.bl || (li) >= qtL.tl) : \
36 +                                        ((li) < qtL.bl && (li) >= qtL.tl))
37 +
38   #define TBUNDLESIZ      409     /* number of twigs in a bundle */
39  
40   static RTREE    **twigbundle;   /* free twig blocks (NULL term.) */
41   static int      nexttwig;       /* next free twig */
42  
28 – #define is_stump(t)     (!((t)->flgs & (BR_ANY|LF_ANY)))
43  
30 –
44   static RTREE *
45   newtwig()                       /* allocate a twig */
46   {
# Line 62 | Line 75 | int    really;
75   {
76          register int    i;
77  
78 <        qtrunk.flgs = CH_ANY;
66 <        nexttwig = 0;
78 >        qtrunk.flgs = CH_ANY;   /* chop down tree */
79          if (twigbundle == NULL)
80                  return;
81 +        i = (TBUNDLESIZ-1+nexttwig)/TBUNDLESIZ;
82 +        nexttwig = 0;
83          if (!really) {          /* just clear allocated blocks */
84 <                for (i = 0; twigbundle[i] != NULL; i++)
84 >                while (i--)
85                          bzero((char *)twigbundle[i], TBUNDLESIZ*sizeof(RTREE));
86                  return;
87          }
# Line 79 | Line 93 | int    really;
93   }
94  
95  
96 < static int
97 < newleaf()                       /* allocate a leaf from our pile */
84 < {
85 <        int     li;
86 <        
87 <        li = qtL.tl++;
88 <        if (qtL.tl >= qtL.nl)   /* get next leaf in ring */
89 <                qtL.tl = 0;
90 <        if (qtL.tl == qtL.bl)   /* need to shake some free */
91 <                qtCompost(LFREEPCT);
92 <        return(li);
93 < }
96 > #define LEAFSIZ         (3*sizeof(float)+sizeof(int4)+\
97 >                        sizeof(TMbright)+6*sizeof(BYTE))
98  
95 –
96 – #define LEAFSIZ         (3*sizeof(float)+sizeof(TMbright)+6*sizeof(BYTE))
97 –
99   int
100   qtAllocLeaves(n)                /* allocate space for n leaves */
101   register int    n;
# Line 119 | Line 120 | register int   n;
120                  return(0);
121                                  /* assign larger alignment types earlier */
122          qtL.wp = (float (*)[3])qtL.base;
123 <        qtL.brt = (TMbright *)(qtL.wp + n);
123 >        qtL.wd = (int4 *)(qtL.wp + n);
124 >        qtL.brt = (TMbright *)(qtL.wd + n);
125          qtL.chr = (BYTE (*)[3])(qtL.brt + n);
126          qtL.rgb = (BYTE (*)[3])(qtL.chr + n);
127          qtL.nl = n;
128          qtL.tml = qtL.bl = qtL.tl = 0;
129 +        falleaves = -1;
130          return(n);
131   }
132  
# Line 154 | Line 157 | register RTREE *tp;
157                                  tp->flgs &= ~BRF(i);
158                  } else if (tp->flgs & LFF(i)) {
159                          li = tp->k[i].li;
160 <                        if (qtL.bl < qtL.tl ?
158 <                                (li < qtL.bl || li >= qtL.tl) :
159 <                                (li < qtL.bl && li >= qtL.tl))
160 >                        if (composted(li))
161                                  tp->flgs &= ~LFF(i);
162                  }
163   }
# Line 166 | Line 167 | int
167   qtCompost(pct)                  /* free up some leaves */
168   int     pct;
169   {
170 +        register int4   *fl;
171          int     nused, nclear, nmapped;
170 –
172                                  /* figure out how many leaves to clear */
173          nclear = qtL.nl * pct / 100;
174          nused = qtL.tl - qtL.bl;
# Line 178 | Line 179 | int    pct;
179          if (nclear >= nused) {  /* clear them all */
180                  qtFreeTree(0);
181                  qtL.tml = qtL.bl = qtL.tl = 0;
182 +                falleaves = -1;
183                  return(nused);
184          }
185                                  /* else clear leaves from bottom */
# Line 186 | Line 188 | int    pct;
188          qtL.bl += nclear;
189          if (qtL.bl >= qtL.nl) qtL.bl -= qtL.nl;
190          if (nmapped <= nclear) qtL.tml = qtL.bl;
191 <        shaketree(&qtrunk);
191 >        shaketree(&qtrunk);     /* dereference composted leaves */
192 >        for (fl = &falleaves; *fl >= 0; fl = qtL.wd + *fl)
193 >                while (composted(*fl))
194 >                        if ((*fl = qtL.wd[*fl]) < 0)
195 >                                return(nclear);
196          return(nclear);
197   }
198  
# Line 229 | Line 235 | int    x, y;
235  
236  
237   static
238 < addleaf(li)                     /* add a leaf to our tree */
239 < int     li;
238 > putleaf(li, drop)               /* put a leaf in our tree */
239 > register int    li;
240 > int     drop;
241   {
242          register RTREE  *tp = &qtrunk;
243          int     x0=0, y0=0, x1=odev.hres, y1=odev.vres;
244 <        int     lo = -1;
244 >        register int    lo = -1;
245 >        double  d2;
246          int     x, y, mx, my;
247          double  z;
248 <        FVECT   ip, wp;
248 >        FVECT   ip, wp, vd;
249          register int    q;
250 <                                        /* compute leaf location */
250 >                                        /* check for dead leaf */
251 >        if (!qtL.chr[li][1] && !(qtL.chr[li][0] | qtL.chr[li][2]))
252 >                return(0);
253 >                                        /* compute leaf location in view */
254          VCOPY(wp, qtL.wp[li]);
255          viewloc(ip, &odev.v, wp);
256          if (ip[2] <= 0. || ip[0] < 0. || ip[0] >= 1.
257                          || ip[1] < 0. || ip[1] >= 1.)
258 <                return;
258 >                goto dropit;                    /* behind or outside view */
259 > #ifdef DEBUG
260 >        if (odev.v.type == VT_PAR | odev.v.vfore > FTINY)
261 >                error(INTERNAL, "bad view assumption in putleaf");
262 > #endif
263 >        for (q = 0; q < 3; q++)
264 >                vd[q] = (wp[q] - odev.v.vp[q])/ip[2];
265 >        d2 = fdir2diff(qtL.wd[li], vd);
266 > #ifdef MAXDIFF2
267 >        if (d2 > MAXDIFF2)
268 >                goto dropit;                    /* leaf dir. too far off */
269 > #endif
270          x = ip[0] * odev.hres;
271          y = ip[1] * odev.vres;
272          z = ip[2];
# Line 265 | Line 287 | int    li;
287                  if (!(tp->flgs & LFF(q))) {     /* found stem for leaf */
288                          tp->k[q].li = li;
289                          tp->flgs |= CHLFF(q);
290 <                        break;
290 >                        return(1);
291                  }      
292 <                                                /* check existing leaf */
271 <                if (lo != tp->k[q].li) {
292 >                if (lo != tp->k[q].li) {        /* check old leaf */
293                          lo = tp->k[q].li;
294                          VCOPY(wp, qtL.wp[lo]);
295                          viewloc(ip, &odev.v, wp);
296                  }
297                                                  /* is node minimum size? */
298 <                if (x1-x0 <= qtMinNodesiz || y1-y0 <= qtMinNodesiz) {
299 <                        if (z > (1.-qtDepthEps)*ip[2])  /* who is closer? */
300 <                                return;                 /* old one is */
301 <                        tp->k[q].li = li;               /* new one is */
298 >                if (y1-y0 <= qtMinNodesiz || x1-x0 <= qtMinNodesiz) {
299 >                        if (z > (1.+qtDepthEps)*ip[2])
300 >                                break;                  /* old one closer */
301 >                        if (z >= (1.-qtDepthEps)*ip[2] &&
302 >                                        fdir2diff(qtL.wd[lo], vd) < d2)
303 >                                break;                  /* old one better */
304 >                        tp->k[q].li = li;               /* attach new */
305                          tp->flgs |= CHF(q);
306 +                        li = lo;                        /* drop old... */
307                          break;
308                  }
309                  tp->flgs &= ~LFF(q);            /* else grow tree */
# Line 289 | Line 314 | int    li;
314                  my = ip[1] * odev.vres;
315                  if (mx >= (x0 + x1) >> 1) q |= 01;
316                  if (my >= (y0 + y1) >> 1) q |= 02;
317 +                tp->flgs = CH_ANY|LFF(q);       /* all new */
318                  tp->k[q].li = lo;
293 –                tp->flgs |= LFF(q)|CH_ANY;      /* all new */
319          }
320 + dropit:
321 +        if (drop)
322 +                if (li+1 == (qtL.tl ? qtL.tl : qtL.nl))
323 +                        qtL.tl = li;            /* special case */
324 +                else {
325 +                        qtL.chr[li][0] = qtL.chr[li][1] = qtL.chr[li][2] = 0;
326 +                        qtL.wd[li] = falleaves;
327 +                        falleaves = li;
328 +                }
329 +        return(li == lo);
330   }
331  
332  
333 < dev_value(c, p)                 /* add a pixel value to our output queue */
333 > dev_value(c, p, v)              /* add a pixel value to our quadtree */
334   COLR    c;
335 < FVECT   p;
335 > FVECT   p, v;
336   {
337          register int    li;
338 <
339 <        li = newleaf();
338 >        int     mapit;
339 >                                /* grab a leaf */
340 >        if (!imm_mode && falleaves >= 0) {      /* check for fallen leaves */
341 >                li = falleaves;
342 >                falleaves = qtL.wd[li];
343 >                mapit = qtL.tml <= qtL.tl ?
344 >                                (li < qtL.tml || li >= qtL.tl) :
345 >                                (li < qtL.tml && li >= qtL.tl) ;
346 >        } else {                                /* else allocate new one */
347 >                li = qtL.tl++;
348 >                if (qtL.tl >= qtL.nl)           /* next leaf in ring */
349 >                        qtL.tl = 0;
350 >                if (qtL.tl == qtL.bl)           /* need to shake some free */
351 >                        qtCompost(LFREEPCT);
352 >                mapit = 0;                      /* we'll map it later */
353 >        }
354          VCOPY(qtL.wp[li], p);
355 +        qtL.wd[li] = encodedir(v);
356          tmCvColrs(&qtL.brt[li], qtL.chr[li], c, 1);
357 <        addleaf(li);
357 >        if (putleaf(li, 1) && mapit)
358 >                tmMapPixels(qtL.rgb+li, qtL.brt+li, qtL.chr+li, 1);
359   }
360  
361  
# Line 317 | Line 368 | qtReplant()                    /* replant our tree using new view */
368          qtFreeTree(0);                  /* blow the old tree away */
369                                          /* regrow it in new place */
370          for (i = qtL.bl; i != qtL.tl; ) {
371 <                addleaf(i);
371 >                putleaf(i, 0);
372                  if (++i >= qtL.nl) i = 0;
373          }
374   }
# Line 360 | Line 411 | int    redo;
411                                  qtL.chr+borg, blen);
412          qtL.tml = qtL.tl;
413          return(1);
363 – }
364 –
365 –
366 – static
367 – redraw(ca, tp, x0, y0, x1, y1, l)       /* redraw portion of a tree */
368 – BYTE    ca[3];          /* returned average color */
369 – register RTREE  *tp;
370 – int     x0, y0, x1, y1;
371 – int     l[2][2];
372 – {
373 –        int     csm[3], nc;
374 –        register BYTE   *cp;
375 –        BYTE    rgb[3];
376 –        int     quads = CH_ANY;
377 –        int     mx, my;
378 –        register int    i;
379 –                                        /* compute midpoint */
380 –        mx = (x0 + x1) >> 1;
381 –        my = (y0 + y1) >> 1;
382 –                                        /* see what to do */
383 –        if (l[0][0] >= mx)
384 –                quads &= ~(CHF(2)|CHF(0));
385 –        else if (l[0][1] <= mx)
386 –                quads &= ~(CHF(3)|CHF(1));
387 –        if (l[1][0] >= my)
388 –                quads &= ~(CHF(1)|CHF(0));
389 –        else if (l[1][1] <= my)
390 –                quads &= ~(CHF(3)|CHF(2));
391 –        tp->flgs &= ~quads;             /* mark them done */
392 –        csm[0] = csm[1] = csm[2] = nc = 0;
393 –                                        /* do leaves first */
394 –        for (i = 0; i < 4; i++)
395 –                if (quads & CHF(i) && tp->flgs & LFF(i)) {
396 –                        dev_paintr(cp=qtL.rgb[tp->k[i].li],
397 –                                        i&01 ? mx : x0, i&02 ? my : y0,
398 –                                        i&01 ? x1 : mx, i&02 ? y1 : my);
399 –                        csm[0] += cp[0]; csm[1] += cp[1]; csm[2] += cp[2];
400 –                        nc++;
401 –                        quads &= ~CHF(i);
402 –                }
403 –                                        /* now do branches */
404 –        for (i = 0; i < 4; i++)
405 –                if (quads & CHF(i) && tp->flgs & BRF(i)) {
406 –                        redraw(rgb, tp->k[i].b, i&01 ? mx : x0, i&02 ? my : y0,
407 –                                        i&01 ? x1 : mx, i&02 ? y1 : my, l);
408 –                        csm[0] += rgb[0]; csm[1] += rgb[1]; csm[2] += rgb[2];
409 –                        nc++;
410 –                        quads &= ~CHF(i);
411 –                }
412 –        if (nc > 1) {
413 –                ca[0] = csm[0]/nc; ca[1] = csm[1]/nc; ca[2] = csm[2]/nc;
414 –        } else {
415 –                ca[0] = csm[0]; ca[1] = csm[1]; ca[2] = csm[2];
416 –        }
417 –        if (!quads) return;
418 –                                        /* fill in gaps with average */
419 –        for (i = 0; i < 4; i++)
420 –                if (quads & CHF(i))
421 –                        dev_paintr(ca, i&01 ? mx : x0, i&02 ? my : y0,
422 –                                        i&01 ? x1 : mx, i&02 ? y1 : my);
423 – }
424 –
425 –
426 – static
427 – update(ca, tp, x0, y0, x1, y1)  /* update tree display as needed */
428 – BYTE    ca[3];          /* returned average color */
429 – register RTREE  *tp;
430 – int     x0, y0, x1, y1;
431 – {
432 –        int     csm[3], nc;
433 –        register BYTE   *cp;
434 –        BYTE    rgb[3];
435 –        int     gaps = 0;
436 –        int     mx, my;
437 –        register int    i;
438 –                                        /* compute midpoint */
439 –        mx = (x0 + x1) >> 1;
440 –        my = (y0 + y1) >> 1;
441 –        csm[0] = csm[1] = csm[2] = nc = 0;
442 –                                        /* do leaves first */
443 –        for (i = 0; i < 4; i++) {
444 –                if (!(tp->flgs & CHF(i)))
445 –                        continue;
446 –                if (tp->flgs & LFF(i)) {
447 –                        dev_paintr(cp=qtL.rgb[tp->k[i].li],
448 –                                        i&01 ? mx : x0, i&02 ? my : y0,
449 –                                        i&01 ? x1 : mx, i&02 ? y1 : my);
450 –                        csm[0] += cp[0]; csm[1] += cp[1]; csm[2] += cp[2];
451 –                        nc++;
452 –                } else if (!(tp->flgs & BRF(i)))
453 –                        gaps |= 1<<i;   /* empty stem */
454 –        }
455 –                                        /* now do branches */
456 –        for (i = 0; i < 4; i++)
457 –                if ((tp->flgs & CHBRF(i)) == CHBRF(i)) {
458 –                        update(rgb, tp->k[i].b, i&01 ? mx : x0, i&02 ? my : y0,
459 –                                        i&01 ? x1 : mx, i&02 ? y1 : my);
460 –                        csm[0] += rgb[0]; csm[1] += rgb[1]; csm[2] += rgb[2];
461 –                        nc++;
462 –                }
463 –        if (nc > 1) {
464 –                ca[0] = csm[0]/nc; ca[1] = csm[1]/nc; ca[2] = csm[2]/nc;
465 –        } else {
466 –                ca[0] = csm[0]; ca[1] = csm[1]; ca[2] = csm[2];
467 –        }
468 –                                        /* fill in gaps with average */
469 –        for (i = 0; gaps && i < 4; gaps >>= 1, i++)
470 –                if (gaps & 01)
471 –                        dev_paintr(ca, i&01 ? mx : x0, i&02 ? my : y0,
472 –                                        i&01 ? x1 : mx, i&02 ? y1 : my);
473 –        tp->flgs &= ~CH_ANY;            /* all done */
474 – }
475 –
476 –
477 – qtRedraw(x0, y0, x1, y1)        /* redraw part or all of our screen */
478 – int     x0, y0, x1, y1;
479 – {
480 –        int     lim[2][2];
481 –        BYTE    ca[3];
482 –
483 –        if (is_stump(&qtrunk))
484 –                return;
485 –        if (!qtMapLeaves((lim[0][0]=x0) <= 0 & (lim[1][0]=y0) <= 0 &
486 –                (lim[0][1]=x1) >= odev.hres-1 & (lim[1][1]=y1) >= odev.vres-1))
487 –                return;
488 –        redraw(ca, &qtrunk, 0, 0, odev.hres, odev.vres, lim);
489 – }
490 –
491 –
492 – qtUpdate()                      /* update our tree display */
493 – {
494 –        BYTE    ca[3];
495 –
496 –        if (is_stump(&qtrunk))
497 –                return;
498 –        if (!qtMapLeaves(0))
499 –                return;
500 –        update(ca, &qtrunk, 0, 0, odev.hres, odev.vres);
414   }

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