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

Comparing ray/src/hd/rhdisp2.c (file contents):
Revision 3.21 by gwlarson, Thu May 14 13:23:00 1998 UTC vs.
Revision 3.36 by schorsch, Sun Jul 27 22:12:02 2003 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1998 Silicon Graphics, Inc. */
2
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ SGI";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6
4   /*
5   * Holodeck beam tracking for display process
6   */
# Line 12 | Line 9 | static char SCCSid[] = "$SunId$ SGI";
9   #include "rhdisp.h"
10   #include "rhdriver.h"
11  
12 < #ifndef MAXDIST
13 < #define MAXDIST         42      /* maximum distance outside section */
12 > #ifndef MEYERNG
13 > #define MEYERNG         0.2     /* target mean eye range (rel. to grid) */
14   #endif
15  
19 #define MAXVOXEL        16      /* 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
16   #define CBEAMBLK        1024    /* cbeam allocation block size */
17  
18 < static struct beamcomp {
31 <        unsigned int2   wants;  /* flags telling which voxels want us */
32 <        unsigned int2   hd;     /* holodeck section number */
33 <        int4    bi;             /* beam index */
34 <        int4    nr;             /* number of samples desired */
35 < } *cbeam = NULL;        /* current beam list */
36 <
18 > static PACKHEAD *cbeam = NULL;  /* current beam list */
19   static int      ncbeams = 0;    /* number of sorted beams in cbeam */
20   static int      xcbeams = 0;    /* extra (unregistered) beams past ncbeams */
21   static int      maxcbeam = 0;   /* size of cbeam array */
22  
23 < struct cellact {
42 <        short   vi;             /* voxel index */
43 <        short   add;            /* zero means delete */
44 <        short   rev;            /* reverse ray direction? */
45 <        VIEW    *vp;            /* view for image */
46 <        short   hr, vr;         /* image resolution */
47 < };              /* action for cell */
23 > VIEWPOINT       cureye;         /* current eye position */
24  
49 struct beamact {
50        struct cellact  ca;     /* cell action */
51        GCOORD  gc;             /* grid coordinate */
52 };              /* beam origin and action */
25  
54
26   int
27   newcbeam()              /* allocate new entry at end of cbeam array */
28   {
# Line 60 | Line 31 | newcbeam()             /* allocate new entry at end of cbeam arra
31          if ((i = ncbeams + xcbeams++) >= maxcbeam) {    /* grow array */
32                  maxcbeam += CBEAMBLK;
33                  if (cbeam == NULL)
34 <                        cbeam = (struct beamcomp *)malloc(
35 <                                        maxcbeam*sizeof(struct beamcomp) );
34 >                        cbeam = (PACKHEAD *)malloc(
35 >                                        maxcbeam*sizeof(PACKHEAD) );
36                  else
37 <                        cbeam = (struct beamcomp *)realloc( (char *)cbeam,
38 <                                        maxcbeam*sizeof(struct beamcomp) );
37 >                        cbeam = (PACKHEAD *)realloc((void *)cbeam,
38 >                                        maxcbeam*sizeof(PACKHEAD) );
39                  if (cbeam == NULL)
40                          error(SYSTEM, "out of memory in newcbeam");
41          }
# Line 74 | Line 45 | newcbeam()             /* allocate new entry at end of cbeam arra
45  
46   int
47   cbeamcmp(cb1, cb2)      /* compare two cbeam entries for sort: keep orphans */
48 < register struct beamcomp        *cb1, *cb2;
48 > register PACKHEAD       *cb1, *cb2;
49   {
50          register int    c;
51  
# Line 86 | Line 57 | register struct beamcomp       *cb1, *cb2;
57  
58   int
59   cbeamcmp2(cb1, cb2)     /* compare two cbeam entries for sort: no orphans */
60 < register struct beamcomp        *cb1, *cb2;
60 > register PACKHEAD       *cb1, *cb2;
61   {
62          register int    c;
63  
64 <        if (!cb1->wants)                /* put orphans at the end, unsorted */
65 <                return(cb2->wants);
66 <        if (!cb2->wants)
64 >        if (!cb1->nr)                   /* put orphans at the end, unsorted */
65 >                return(cb2->nr);
66 >        if (!cb2->nr)
67                  return(-1);
68          if ((c = cb1->bi - cb2->bi))    /* sort on beam index first */
69                  return(c);
# Line 104 | Line 75 | int
75   findcbeam(hd, bi)       /* find the specified beam in our sorted list */
76   int     hd, bi;
77   {
78 <        struct beamcomp cb;
79 <        register struct beamcomp        *p;
78 >        PACKHEAD        cb;
79 >        register PACKHEAD       *p;
80  
81          if (ncbeams <= 0)
82                  return(-1);
83 <        cb.wants = 0; cb.hd = hd; cb.bi = bi; cb.nr = 0;
84 <        p = (struct beamcomp *)bsearch((char *)&cb, (char *)cbeam, ncbeams,
85 <                        sizeof(struct beamcomp), cbeamcmp);
83 >        cb.hd = hd; cb.bi = bi; cb.nr = cb.nc = 0;
84 >        p = (PACKHEAD *)bsearch((char *)&cb, (char *)cbeam, ncbeams,
85 >                        sizeof(PACKHEAD), cbeamcmp);
86          if (p == NULL)
87                  return(-1);
88          return(p - cbeam);
# Line 132 | Line 103 | int    bi;
103                  if (cbeam[n].bi == bi && cbeam[n].hd == hd)
104                          return(n);
105                                  /* check legality */
106 <        if (hd < 0 | hd >= HDMAX || hdlist[hd] == NULL)
106 >        if ((hd < 0) | (hd >= HDMAX) || hdlist[hd] == NULL)
107                  error(INTERNAL, "illegal holodeck number in getcbeam");
108 <        if (bi < 1 | bi > nbeams(hdlist[hd]))
108 >        if ((bi < 1) | (bi > nbeams(hdlist[hd])))
109                  error(INTERNAL, "illegal beam index in getcbeam");
110          n = newcbeam();         /* allocate and assign */
111 <        cbeam[n].wants = cbeam[n].nr = 0; cbeam[n].hd = hd; cbeam[n].bi = bi;
111 >        cbeam[n].hd = hd; cbeam[n].bi = bi; cbeam[n].nr = cbeam[n].nc = 0;
112          return(n);
113   }
114  
# Line 150 | Line 121 | int    adopt;
121          if (!(ncbeams += xcbeams))
122                  return;
123          xcbeams = 0;
124 <        qsort((char *)cbeam, ncbeams, sizeof(struct beamcomp),
124 >        qsort((char *)cbeam, ncbeams, sizeof(PACKHEAD),
125                          adopt ? cbeamcmp : cbeamcmp2);
126          if (adopt)
127                  return;
128          for (i = ncbeams; i--; )        /* identify orphans */
129 <                if (cbeam[i].wants)
129 >                if (cbeam[i].nr)
130                          break;
131          xcbeams = ncbeams - ++i;        /* put orphans after ncbeams */
132          ncbeams = i;
133   }
134  
135  
136 < cbeamop(op, bl, n)              /* update beams on server list */
137 < int     op;
167 < register struct beamcomp        *bl;
168 < int     n;
136 > beam_init(fresh)                /* clear beam list for new view(s) */
137 > int     fresh;
138   {
170        register PACKHEAD       *pa;
139          register int    i;
140  
141 <        if (n <= 0)
142 <                return;
143 <        pa = (PACKHEAD *)malloc(n*sizeof(PACKHEAD));
144 <        if (pa == NULL)
177 <                error(SYSTEM, "out of memory in cbeamop");
178 <        for (i = 0; i < n; i++) {
179 <                pa[i].hd = bl[i].hd;
180 <                pa[i].bi = bl[i].bi;
181 <                pa[i].nr = bl[i].nr;
182 <                pa[i].nc = 0;
183 <        }
184 <        serv_request(op, n*sizeof(PACKHEAD), (char *)pa);
185 <        free((char *)pa);
186 < }
187 <
188 <
189 < add_voxels(vp)          /* add voxels corresponding to view point */
190 < FVECT   vp;
191 < {
192 <        int     first, n, rfl = 0;
193 <        FVECT   gp;
194 <        double  d;
195 <        int     dist, bestd = 0x7fff;
196 <        VOXL    vox;
197 <        register int    i, j, k;
198 <                                        /* count voxels in list already */
199 <        for (first = 0; first < MAXVOXEL && voxel[first].hd >= 0; first++)
200 <                ;
201 <                                        /* find closest voxels */
202 <        for (n = first, i = 0; n < MAXVOXEL && hdlist[i]; i++) {
203 <                hdgrid(gp, hdlist[i], vp);
204 <                for (j = 0; n < MAXVOXEL && j < 8; j++) {
205 <                        dist = 0;
206 <                        for (k = 0; k < 3; k++) {
207 <                                d = gp[k] - .5 + (j>>k & 1);
208 <                                if (d < 0.)
209 <                                        dist += -(vox.i[k] = (int)d - 1);
210 <                                else if ((vox.i[k] = d) >= hdlist[i]->grid[k])
211 <                                        dist += vox.i[k] -
212 <                                                        hdlist[i]->grid[k] + 1;
213 <                        }
214 <                        if (dist > bestd)       /* others were closer */
215 <                                continue;
216 <                        if (dist < bestd) {     /* start closer list */
217 <                                n = first;
218 <                                bestd = dist;
219 <                                rfl = 0;
220 <                        }
221 <                                                /* check if already in list */
222 <                        for (k = first; k--; )
223 <                                if (voxel[k].hd == i &&
224 <                                                voxel[k].i[0] == vox.i[0] &&
225 <                                                voxel[k].i[1] == vox.i[1] &&
226 <                                                voxel[k].i[2] == vox.i[2])
227 <                                        break;
228 <                        if (k >= 0) {
229 <                                rfl |= 1<<k;
230 <                                continue;
231 <                        }
232 <                        vox.hd = i;             /* add this voxel */
233 <                        copystruct(&voxel[n], &vox);
234 <                        rfl |= 1<<n++;
235 <                }
236 <        }
237 <                                        /* check for really stupid move */
238 <        if (bestd > MAXDIST) {
239 <                error(COMMAND, "move past outer limits");
240 <                return(0);
241 <        }
242 <        if (n < MAXVOXEL)
243 <                voxel[n].hd = -1;
244 <        return(rfl);
245 < }
246 <
247 <
248 < int
249 < dobeam(gcp, bp)         /* express interest or disintrest in a beam */
250 < GCOORD  *gcp;
251 < register struct beamact *bp;
252 < {
253 <        GCOORD  gc[2];
254 <        int     bi, i, n;
255 <                                        /* compute beam index */
256 <        if (bp->ca.rev) {
257 <                copystruct(gc, &bp->gc);
258 <                copystruct(gc+1, gcp);
259 <        } else {
260 <                copystruct(gc, gcp);
261 <                copystruct(gc+1, &bp->gc);
262 <        }
263 <        if ((bi = hdbindex(hdlist[voxel[bp->ca.vi].hd], gc)) <= 0)
264 <                error(CONSISTENCY, "bad grid coordinate in dobeam");
265 <        if (bp->ca.add) {               /* add it in */
266 <                i = getcbeam(voxel[bp->ca.vi].hd, bi);
267 <                cbeam[i].wants |= 1<<bp->ca.vi; /* say we want it */
268 <                n = npixels(bp->ca.vp, bp->ca.hr, bp->ca.vr,
269 <                                hdlist[cbeam[i].hd], cbeam[i].bi);
270 <                if (n > cbeam[i].nr)
271 <                        cbeam[i].nr = n;
272 <                return(i == ncbeams+xcbeams-1); /* return 1 if totally new */
273 <        }
274 <                                        /* else delete it */
275 <        i = findcbeam(voxel[bp->ca.vi].hd, bi);
276 <        if (i >= 0 && cbeam[i].wants & 1<<bp->ca.vi) {
277 <                cbeam[i].wants &= ~(1<<bp->ca.vi);      /* we don't want it */
278 <                if (!cbeam[i].wants)
141 >        if (fresh)                      /* discard old beams? */
142 >                ncbeams = xcbeams = 0;
143 >        else                            /* else clear sample requests */
144 >                for (i = ncbeams+xcbeams; i--; )
145                          cbeam[i].nr = 0;
146 <                return(1);                      /* indicate change */
281 <        }
282 <        return(0);
146 >        cureye.rng = 0.;
147   }
148  
149  
150 <
287 < int
288 < docell(gcp, cap)        /* find beams corresponding to cell and voxel */
289 < GCOORD  *gcp;
290 < register struct cellact *cap;
291 < {
292 <        register HOLO   *hp = hdlist[voxel[cap->vi].hd];
293 <        FVECT   org, dir[4];
294 <        FVECT   vgp, cgp, vc;
295 <        FVECT   v1, v2;
296 <        struct beamact  bo;
297 <        int     axmax, j;
298 <        double  d, avmax;
299 <        register int    i;
300 <                                /* compute cell center */
301 <        cgp[gcp->w>>1] = gcp->w&1 ? hp->grid[gcp->w>>1] : 0 ;
302 <        cgp[hdwg0[gcp->w]] = gcp->i[0] + .5;
303 <        cgp[hdwg1[gcp->w]] = gcp->i[1] + .5;
304 <        hdworld(org, hp, cgp);
305 <                                /* compute direction to voxel center */
306 <        for (i = 3; i--; )
307 <                vgp[i] = voxel[cap->vi].i[i] + .5;
308 <        hdworld(vc, hp, vgp);
309 <        for (i = 3; i--; )
310 <                vc[i] -= org[i];
311 <                                /* compute maximum area axis */
312 <        axmax = -1; avmax = 0;
313 <        for (i = 3; i--; ) {
314 <                d = vgp[i] - cgp[i];
315 <                if (d < 0.) d = -d;
316 <                if (d > avmax) {
317 <                        avmax = d;
318 <                        axmax = i;
319 <                }
320 <        }
321 < #ifdef DEBUG
322 <        if (axmax < 0.)
323 <                error(CONSISTENCY, "botched axis computation in docell");
324 < #endif
325 <                                /* compute offset vectors */
326 <        d = 0.5/hp->grid[j=(axmax+1)%3];
327 <        for (i = 3; i--; )
328 <                v1[i] = hp->xv[j][i] * d;
329 <        d = 0.5/hp->grid[j=(axmax+2)%3];
330 <        if (DOT(hp->wg[axmax], vc) < 0.)
331 <                d = -d; /* reverse vertex order */
332 <        for (i = 3; i--; )
333 <                v2[i] = hp->xv[j][i] * d;
334 <                                /* compute voxel pyramid */
335 <        for (i = 3; i--; ) {
336 <                dir[0][i] = vc[i] - v1[i] - v2[i];
337 <                dir[1][i] = vc[i] + v1[i] - v2[i];
338 <                dir[2][i] = vc[i] + v1[i] + v2[i];
339 <                dir[3][i] = vc[i] - v1[i] + v2[i];
340 <        }
341 <                                /* visit beams for opposite cells */
342 <        copystruct(&bo.ca, cap);
343 <        copystruct(&bo.gc, gcp);
344 <        return(visit_cells(org, dir, hp, dobeam, &bo));
345 < }
346 <
347 <
348 < int
349 < doview(cap)                     /* visit cells for a given view */
350 < struct cellact  *cap;
351 < {
352 <        int     orient;
353 <        FVECT   org, dir[4];
354 <                                        /* compute view pyramid */
355 <        orient = viewpyramid(org, dir, hdlist[voxel[cap->vi].hd], cap->vp);
356 <        if (!orient)
357 <                error(INTERNAL, "unusable view in doview");
358 <        cap->rev = orient < 0;
359 <                                        /* visit cells within pyramid */
360 <        return(visit_cells(org, dir, hdlist[voxel[cap->vi].hd], docell, cap));
361 < }
362 <
363 <
364 < beam_init()                     /* clear beam list for new view(s) */
365 < {
366 <        register int    i;
367 <                                        /* clear desire flags */
368 <        for (i = ncbeams+xcbeams; i--; )
369 <                cbeam[i].wants = cbeam[i].nr = 0;
370 <        voxel[0].hd = -1;               /* clear voxel list */
371 < }
372 <
373 <
150 > int16 *
151   beam_view(vn, hr, vr)           /* add beam view (if advisable) */
152   VIEW    *vn;
153   int     hr, vr;
154   {
155 <        struct cellact  ca;
156 <        int     vfl;
157 <                                        /* sort our list */
155 >        int16   *slist;
156 >        BEAMLIST        blist;
157 >        double  eravg, d;
158 >        register HOLO   *hp;
159 >        register int    i, n;
160 >                                        /* compute beams for view */
161 >        slist = viewbeams(vn, hr, vr, &blist);
162 >        if (*slist < 0) {
163 >                error(COMMAND, "no sections visible from this view");
164 >                return(NULL);
165 >        }
166 >                                        /* sort current beam list */
167          cbeamsort(1);
168 <                                        /* add new voxels */
169 <        vfl = add_voxels(vn->vp);
170 <        if (!vfl)
171 <                return(0);
172 <        ca.vp = vn; ca.hr = hr; ca.vr = vr;
173 <        ca.add = 1;                     /* update our beam list */
174 <        for (ca.vi = 0; vfl; vfl >>= 1, ca.vi++)
175 <                if (vfl & 1)
176 <                        doview(&ca);
177 <        return(1);
168 >                                        /* add new beams to list */
169 >        for (i = blist.nb; i--; ) {
170 >                n = getcbeam(blist.bl[i].hd, blist.bl[i].bi);
171 >                if (blist.bl[i].nr > cbeam[n].nr)
172 >                        cbeam[n].nr = blist.bl[i].nr;
173 >        }
174 >        free((void *)blist.bl);         /* free list */
175 >        if (MEYERNG <= FTINY)
176 >                return(slist);
177 >                                        /* compute average eye range */
178 >        eravg = 0.;
179 >        for (n = 0; slist[n] >= 0; n++) {
180 >                hp = hdlist[slist[n]];
181 >                eravg +=        MEYERNG/3. / VLEN(hp->wg[0]) +
182 >                                MEYERNG/3. / VLEN(hp->wg[1]) +
183 >                                MEYERNG/3. / VLEN(hp->wg[2]) ;
184 >        }
185 >        eravg /= (double)n;
186 >                                        /* add to current eye position */
187 >        if (cureye.rng <= FTINY) {
188 >                VCOPY(cureye.vpt, vn->vp);
189 >                cureye.rng = eravg;
190 >        } else if ((d = sqrt(dist2(vn->vp,cureye.vpt))) + eravg > cureye.rng) {
191 >                for (i = 3; i--; )
192 >                        cureye.vpt[i] = 0.5*(cureye.vpt[i] + vn->vp[i]);
193 >                cureye.rng = 0.5*(cureye.rng + eravg + d);
194 >        }
195 >        return(slist);
196   }
197  
198  
# Line 396 | Line 200 | int
200   beam_sync(all)                  /* update beam list on server */
201   int     all;
202   {
203 <                                        /* sort list to put orphans at end */
204 <        cbeamsort(0);
205 <        if (all)
206 <                cbeamop(DR_NEWSET, cbeam, ncbeams);
207 <        else
208 <                cbeamop(DR_ADJSET, cbeam, ncbeams+xcbeams);
203 >                                        /* set new eye position */
204 >        serv_request(DR_VIEWPOINT, sizeof(VIEWPOINT), (char *)&cureye);
205 >                                        /* sort list (put orphans at end) */
206 >        cbeamsort(all < 0);
207 >                                        /* send beam request */
208 >        if (all) {
209 >                if (ncbeams > 0)
210 >                        serv_request(DR_NEWSET,
211 >                                        ncbeams*sizeof(PACKHEAD), cbeam);
212 >        } else {
213 >                if (ncbeams+xcbeams > 0)
214 >                        serv_request(DR_ADJSET,
215 >                                (ncbeams+xcbeams)*sizeof(PACKHEAD), cbeam);
216 >        }
217          xcbeams = 0;                    /* truncate our list */
218          return(ncbeams);
219 + }
220 +
221 +
222 + gridlines(f)                    /* run through holodeck section grid lines */
223 + int     (*f)();
224 + {
225 +        register int    hd, w, i;
226 +        int     g0, g1;
227 +        FVECT   wp[2], mov;
228 +        double  d;
229 +                                        /* do each wall on each section */
230 +        for (hd = 0; hdlist[hd] != NULL; hd++)
231 +                for (w = 0; w < 6; w++) {
232 +                        g0 = hdwg0[w];
233 +                        g1 = hdwg1[w];
234 +                        d = 1.0/hdlist[hd]->grid[g0];
235 +                        mov[0] = d * hdlist[hd]->xv[g0][0];
236 +                        mov[1] = d * hdlist[hd]->xv[g0][1];
237 +                        mov[2] = d * hdlist[hd]->xv[g0][2];
238 +                        if (w & 1) {
239 +                                VSUM(wp[0], hdlist[hd]->orig,
240 +                                                hdlist[hd]->xv[w>>1], 1.);
241 +                                VSUM(wp[0], wp[0], mov, 1.);
242 +                        } else
243 +                                VCOPY(wp[0], hdlist[hd]->orig);
244 +                        VSUM(wp[1], wp[0], hdlist[hd]->xv[g1], 1.);
245 +                        for (i = hdlist[hd]->grid[g0]; ; ) {    /* g0 lines */
246 +                                (*f)(wp);
247 +                                if (!--i) break;
248 +                                wp[0][0] += mov[0]; wp[0][1] += mov[1];
249 +                                wp[0][2] += mov[2]; wp[1][0] += mov[0];
250 +                                wp[1][1] += mov[1]; wp[1][2] += mov[2];
251 +                        }
252 +                        d = 1.0/hdlist[hd]->grid[g1];
253 +                        mov[0] = d * hdlist[hd]->xv[g1][0];
254 +                        mov[1] = d * hdlist[hd]->xv[g1][1];
255 +                        mov[2] = d * hdlist[hd]->xv[g1][2];
256 +                        if (w & 1)
257 +                                VSUM(wp[0], hdlist[hd]->orig,
258 +                                                hdlist[hd]->xv[w>>1], 1.);
259 +                        else
260 +                                VSUM(wp[0], hdlist[hd]->orig, mov, 1.);
261 +                        VSUM(wp[1], wp[0], hdlist[hd]->xv[g0], 1.);
262 +                        for (i = hdlist[hd]->grid[g1]; ; ) {    /* g1 lines */
263 +                                (*f)(wp);
264 +                                if (!--i) break;
265 +                                wp[0][0] += mov[0]; wp[0][1] += mov[1];
266 +                                wp[0][2] += mov[2]; wp[1][0] += mov[0];
267 +                                wp[1][1] += mov[1]; wp[1][2] += mov[2];
268 +                        }
269 +                }
270   }

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