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root/radiance/ray/src/hd/rhdisp2.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/hd/rhdisp2.c (file contents):
Revision 3.22 by gwlarson, Fri May 22 15:12:36 1998 UTC vs.
Revision 3.31 by gwlarson, Wed Mar 3 10:25:27 1999 UTC

# Line 11 | Line 11 | static char SCCSid[] = "$SunId$ SGI";
11   #include "rholo.h"
12   #include "rhdisp.h"
13   #include "rhdriver.h"
14 + #include "random.h"
15  
16   #ifndef MAXDIST
17   #define MAXDIST         42      /* maximum distance outside section */
18   #endif
19 + #ifndef NVSAMPS
20 + #define NVSAMPS         16384   /* number of ray samples per view */
21 + #endif
22 + #ifndef MEYERNG
23 + #define MEYERNG         0.2     /* target mean eye range (rel. to grid) */
24 + #endif
25 + #ifndef MAXTODO
26 + #define MAXTODO         3       /* maximum sections to look at */
27 + #endif
28 + #ifndef MAXDRAT
29 + #define MAXDRAT         3.0     /* maximum distance ratio btwn. cand. sect. */
30 + #endif
31  
19 #define MAXVOXEL        32      /* maximum number of active voxels */
20
21 typedef struct {
22        int     hd;             /* holodeck section number (-1 if inactive) */
23        int     i[3];           /* voxel index (may be outside section) */
24 } VOXL;                 /* a voxel */
25
26 static VOXL voxel[MAXVOXEL] = {{-1}};   /* current voxel list */
27
32   #define CBEAMBLK        1024    /* cbeam allocation block size */
33  
34   static struct beamcomp {
35          int     hd;             /* holodeck section number */
36 <        int4    bi;             /* beam index */
36 >        int     bi;             /* beam index */
37          int4    nr;             /* number of samples desired */
38   } *cbeam = NULL;        /* current beam list */
39  
40 + VIEWPOINT       cureye;         /* current eye position */
41 +
42   static int      ncbeams = 0;    /* number of sorted beams in cbeam */
43   static int      xcbeams = 0;    /* extra (unregistered) beams past ncbeams */
44   static int      maxcbeam = 0;   /* size of cbeam array */
45  
40 struct cellact {
41        short   vi;             /* voxel index */
42        short   rev;            /* reverse ray direction? */
43        VIEW    *vp;            /* view for image */
44        short   hr, vr;         /* image resolution */
45 };              /* action for cell */
46  
47 struct beamact {
48        struct cellact  ca;     /* cell action */
49        GCOORD  gc;             /* grid coordinate */
50 };              /* beam origin and action */
51
52
47   int
48   newcbeam()              /* allocate new entry at end of cbeam array */
49   {
# Line 184 | Line 178 | int    n;
178   }
179  
180  
181 < unsigned int4
182 < add_voxels(vp)          /* add voxels corresponding to view point */
183 < FVECT   vp;
181 > static int
182 > comptodo(tdl, vw)               /* compute holodeck sections in view */
183 > int     tdl[MAXTODO+1];
184 > VIEW    *vw;
185   {
186 <        int     first, n, rfl = 0;
187 <        FVECT   gp;
188 <        double  d;
189 <        int     dist, bestd = 0x7fff;
190 <        VOXL    vox;
191 <        register int    i, j, k;
192 <                                        /* count voxels in list already */
193 <        for (first = 0; first < MAXVOXEL && voxel[first].hd >= 0; first++)
194 <                ;
195 <                                        /* find closest voxels */
196 <        for (n = first, i = 0; n < MAXVOXEL && hdlist[i]; i++) {
197 <                hdgrid(gp, hdlist[i], vp);
198 <                for (j = 0; n < MAXVOXEL && j < 8; j++) {
199 <                        dist = 0;
200 <                        for (k = 0; k < 3; k++) {
201 <                                d = gp[k] - .5 + (j>>k & 1);
202 <                                if (d < 0.)
203 <                                        dist += -(vox.i[k] = (int)d - 1);
209 <                                else if ((vox.i[k] = d) >= hdlist[i]->grid[k])
210 <                                        dist += vox.i[k] -
211 <                                                        hdlist[i]->grid[k] + 1;
212 <                        }
213 <                        if (dist > bestd)       /* others were closer */
214 <                                continue;
215 <                        if (dist < bestd) {     /* start closer list */
216 <                                n = first;
217 <                                bestd = dist;
218 <                                rfl = 0;
219 <                        }
220 <                                                /* check if already in list */
221 <                        for (k = first; k--; )
222 <                                if (voxel[k].hd == i &&
223 <                                                voxel[k].i[0] == vox.i[0] &&
224 <                                                voxel[k].i[1] == vox.i[1] &&
225 <                                                voxel[k].i[2] == vox.i[2])
226 <                                        break;
227 <                        if (k >= 0) {
228 <                                rfl |= 1<<k;
229 <                                continue;
230 <                        }
231 <                        vox.hd = i;             /* add this voxel */
232 <                        copystruct(&voxel[n], &vox);
233 <                        rfl |= 1<<n++;
186 >        int     n = 0;
187 >        FVECT   gp, dv;
188 >        double  dist2[MAXTODO+1], thisdist2;
189 >        register int    i, j;
190 >                                        /* find closest MAXTODO sections */
191 >        for (i = 0; hdlist[i]; i++) {
192 >                hdgrid(gp, hdlist[i], vw->vp);
193 >                for (j = 0; j < 3; j++)
194 >                        if (gp[j] < 0.)
195 >                                dv[j] = -gp[j];
196 >                        else if (gp[j] > hdlist[i]->grid[j])
197 >                                dv[j] = gp[j] - hdlist[i]->grid[j];
198 >                        else
199 >                                dv[j] = 0.;
200 >                thisdist2 = DOT(dv,dv);
201 >                for (j = n; j > 0 && thisdist2 < dist2[j-1]; j--) {
202 >                        tdl[j] = tdl[j-1];
203 >                        dist2[j] = dist2[j-1];
204                  }
205 +                tdl[j] = i;
206 +                dist2[j] = thisdist2;
207 +                if (n < MAXTODO)
208 +                        n++;
209          }
210 <                                        /* check for really stupid move */
211 <        if (bestd > MAXDIST) {
210 >                                        /* watch for bad move */
211 >        if (n && dist2[0] > MAXDIST*MAXDIST) {
212                  error(COMMAND, "move past outer limits");
213                  return(0);
214          }
215 <        if (n < MAXVOXEL)
216 <                voxel[n].hd = -1;
217 <        return(rfl);
215 >                                        /* avoid big differences */
216 >        for (j = 1; j < n; j++)
217 >                if (dist2[j] > MAXDRAT*MAXDRAT*dist2[j-1])
218 >                        n = j;
219 >        tdl[n] = -1;
220 >        return(n);
221   }
222  
223  
224   int
225 < dobeam(gcp, bp)         /* express interest or disintrest in a beam */
226 < GCOORD  *gcp;
227 < register struct beamact *bp;
225 > addview(hd, vw, rad, hres, vres)        /* add view for section */
226 > int     hd;
227 > VIEW    *vw;
228 > double  rad;
229 > int     hres, vres;
230   {
231 +        int     sampquant, samptot = 0;
232 +        int     h, v, shr, svr;
233          GCOORD  gc[2];
234 <        int     bi, i, n;
235 <                                        /* compute beam index */
236 <        if (bp->ca.rev) {
237 <                copystruct(gc, &bp->gc);
238 <                copystruct(gc+1, gcp);
234 >        FVECT   rorg, rdir;
235 >                                /* compute sampling grid */
236 >        if (hres|vres && hres*vres <= NVSAMPS) {
237 >                shr = hres; svr = vres;
238 >                sampquant = 1;
239          } else {
240 <                copystruct(gc, gcp);
241 <                copystruct(gc+1, &bp->gc);
240 >                shr = sqrt(NVSAMPS/viewaspect(vw)) + .5;
241 >                svr = (NVSAMPS + shr/2)/shr;
242 >                sampquant = (hres*vres + shr*svr/2)/(shr*svr);
243          }
244 <        if ((bi = hdbindex(hdlist[voxel[bp->ca.vi].hd], gc)) <= 0)
245 <                error(CONSISTENCY, "bad grid coordinate in dobeam");
246 <                                        /* add it in */
247 <        i = getcbeam(voxel[bp->ca.vi].hd, bi);
248 <        n = npixels(bp->ca.vp, bp->ca.hr, bp->ca.vr,
249 <                        hdlist[cbeam[i].hd], cbeam[i].bi);
250 <        if (n > cbeam[i].nr)
251 <                cbeam[i].nr = n;
252 <        return(i == ncbeams+xcbeams-1); /* return 1 if totally new */
244 >                                /* intersect sample rays with section */
245 >        for (v = svr; v--; )
246 >                for (h = shr; h--; ) {
247 >                        if (viewray(rorg, rdir, vw, (h+frandom())/shr,
248 >                                                (v+frandom())/svr) < -FTINY)
249 >                                continue;
250 >                        if (rad > FTINY) {
251 >                                rorg[0] += (1.-2.*frandom())*rad;
252 >                                rorg[1] += (1.-2.*frandom())*rad;
253 >                                rorg[2] += (1.-2.*frandom())*rad;
254 >                        }
255 >                        if (hdinter(gc, NULL, NULL, hdlist[hd], rorg, rdir)
256 >                                                >= 0.99*FHUGE)
257 >                                continue;
258 >                        cbeam[getcbeam(hd,hdbindex(hdlist[hd],gc))].nr +=
259 >                                        sampquant;
260 >                        samptot += sampquant;
261 >                }
262 >        return(samptot);
263   }
264  
265  
266 <
267 < int
276 < docell(gcp, cap)        /* find beams corresponding to cell and voxel */
277 < GCOORD  *gcp;
278 < register struct cellact *cap;
266 > beam_init(fresh)                /* clear beam list for new view(s) */
267 > int     fresh;
268   {
280        register HOLO   *hp = hdlist[voxel[cap->vi].hd];
281        FVECT   org, dir[4];
282        FVECT   vgp, cgp, vc;
283        FVECT   v1, v2;
284        struct beamact  bo;
285        int     axmax, j;
286        double  d, avmax;
269          register int    i;
288                                /* compute cell center */
289        cgp[gcp->w>>1] = gcp->w&1 ? hp->grid[gcp->w>>1] : 0 ;
290        cgp[hdwg0[gcp->w]] = gcp->i[0] + .5;
291        cgp[hdwg1[gcp->w]] = gcp->i[1] + .5;
292        hdworld(org, hp, cgp);
293                                /* compute direction to voxel center */
294        for (i = 3; i--; )
295                vgp[i] = voxel[cap->vi].i[i] + .5;
296        hdworld(vc, hp, vgp);
297        for (i = 3; i--; )
298                vc[i] -= org[i];
299                                /* compute maximum area axis */
300        axmax = -1; avmax = 0;
301        for (i = 3; i--; ) {
302                d = vgp[i] - cgp[i];
303                if (d < 0.) d = -d;
304                if (d > avmax) {
305                        avmax = d;
306                        axmax = i;
307                }
308        }
309 #ifdef DEBUG
310        if (axmax < 0.)
311                error(CONSISTENCY, "botched axis computation in docell");
312 #endif
313                                /* compute offset vectors */
314        d = 0.5/hp->grid[j=(axmax+1)%3];
315        for (i = 3; i--; )
316                v1[i] = hp->xv[j][i] * d;
317        d = 0.5/hp->grid[j=(axmax+2)%3];
318        if (DOT(hp->wg[axmax], vc) < 0.)
319                d = -d; /* reverse vertex order */
320        for (i = 3; i--; )
321                v2[i] = hp->xv[j][i] * d;
322                                /* compute voxel pyramid */
323        for (i = 3; i--; ) {
324                dir[0][i] = vc[i] - v1[i] - v2[i];
325                dir[1][i] = vc[i] + v1[i] - v2[i];
326                dir[2][i] = vc[i] + v1[i] + v2[i];
327                dir[3][i] = vc[i] - v1[i] + v2[i];
328        }
329                                /* visit beams for opposite cells */
330        copystruct(&bo.ca, cap);
331        copystruct(&bo.gc, gcp);
332        return(visit_cells(org, dir, hp, dobeam, &bo));
333 }
270  
271 <
272 < int
273 < doview(cap)                     /* visit cells for a given view */
274 < struct cellact  *cap;
275 < {
276 <        int     orient;
341 <        FVECT   org, dir[4];
342 <                                        /* compute view pyramid */
343 <        orient = viewpyramid(org, dir, hdlist[voxel[cap->vi].hd], cap->vp);
344 <        if (!orient)
345 <                error(INTERNAL, "unusable view in doview");
346 <        cap->rev = orient < 0;
347 <                                        /* visit cells within pyramid */
348 <        return(visit_cells(org, dir, hdlist[voxel[cap->vi].hd], docell, cap));
271 >        if (fresh)                      /* discard old beams? */
272 >                ncbeams = xcbeams = 0;
273 >        else                            /* else clear sample requests */
274 >                for (i = ncbeams+xcbeams; i--; )
275 >                        cbeam[i].nr = 0;
276 >        cureye.rng = 0.;
277   }
278  
279  
280 < beam_init()                     /* clear beam list for new view(s) */
353 < {
354 <        register int    i;
355 <                                        /* clear desire flags */
356 <        for (i = ncbeams+xcbeams; i--; )
357 <                cbeam[i].nr = 0;
358 <        voxel[0].hd = -1;               /* clear voxel list */
359 < }
360 <
361 <
280 > int *
281   beam_view(vn, hr, vr)           /* add beam view (if advisable) */
282   VIEW    *vn;
283   int     hr, vr;
284   {
285 <        struct cellact  ca;
286 <        unsigned int4   vfl;
287 <                                        /* sort our list */
285 >        static int      todo[MAXTODO+1];
286 >        int     n;
287 >        double  er, eravg, d;
288 >        register HOLO   *hp;
289 >        register int    i;
290 >                                        /* find nearby sections */
291 >        if (!(n = comptodo(todo, vn)))
292 >                return(NULL);
293 >                                        /* sort current beam list */
294          cbeamsort(1);
295 <                                        /* add new voxels */
296 <        vfl = add_voxels(vn->vp);
297 <        if (!vfl)
298 <                return(0);
299 <        ca.vp = vn; ca.hr = hr; ca.vr = vr;
300 <                                        /* update our beam list */
301 <        for (ca.vi = 0; vfl; vfl >>= 1, ca.vi++)
302 <                if (vfl & 1)
303 <                        doview(&ca);
304 <        return(1);
295 >                                        /* add view to nearby sections */
296 >        eravg = 0.;
297 >        for (i = 0; i < n; i++) {
298 >                hp = hdlist[todo[i]];
299 >                if (MEYERNG > FTINY)
300 >                        er =    MEYERNG/3. / VLEN(hp->wg[0]) +
301 >                                MEYERNG/3. / VLEN(hp->wg[1]) +
302 >                                MEYERNG/3. / VLEN(hp->wg[2]) ;
303 >                else
304 >                        er = 0.;
305 >                if (!addview(todo[i], vn, 0.25*er, hr, vr)) {
306 >                        register int    j;              /* whoops! */
307 >                        n--;                            /* delete from list */
308 >                        for (j = i--; j <= n; j++)
309 >                                todo[j] = todo[j+1];
310 >                } else
311 >                        eravg += er;
312 >        }
313 >        if (eravg <= FTINY)
314 >                return(todo);
315 >                                        /* compute average eye range */
316 >        eravg /= (double)n;
317 >                                        /* add to current eye position */
318 >        if (cureye.rng <= FTINY) {
319 >                VCOPY(cureye.vpt, vn->vp);
320 >                cureye.rng = eravg;
321 >        } else if ((d = sqrt(dist2(vn->vp,cureye.vpt))) + eravg > cureye.rng) {
322 >                for (i = 3; i--; )
323 >                        cureye.vpt[i] = 0.5*(cureye.vpt[i] + vn->vp[i]);
324 >                cureye.rng = 0.5*(cureye.rng + eravg + d);
325 >        }
326 >        return(todo);
327   }
328  
329  
# Line 384 | Line 331 | int
331   beam_sync(all)                  /* update beam list on server */
332   int     all;
333   {
334 <                                        /* sort list to put orphans at end */
335 <        cbeamsort(0);
334 >                                        /* set new eye position */
335 >        serv_request(DR_VIEWPOINT, sizeof(VIEWPOINT), (char *)&cureye);
336 >                                        /* sort list (put orphans at end) */
337 >        cbeamsort(all < 0);
338 >                                        /* send beam request */
339          if (all)
340                  cbeamop(DR_NEWSET, cbeam, ncbeams);
341          else

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