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

Comparing ray/src/hd/rhdisp2.c (file contents):
Revision 3.5 by gregl, Fri Nov 21 18:17:37 1997 UTC vs.
Revision 3.25 by gwlarson, Tue Nov 24 12:01:17 1998 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1997 Silicon Graphics, Inc. */
1 > /* Copyright (c) 1998 Silicon Graphics, Inc. */
2  
3   #ifndef lint
4   static char SCCSid[] = "$SunId$ SGI";
# 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 < extern GCOORD   *getviewcells();
16 > #ifndef MAXDIST
17 > #define MAXDIST         42      /* maximum distance outside section */
18 > #endif
19 > #ifndef NVSAMPS
20 > #define NVSAMPS         4096    /* number of ray samples per view */
21 > #endif
22  
23 < typedef struct {
24 <        int     hd;             /* holodeck section number (-1 if inactive) */
19 <        int     i[3];           /* voxel index (may be outside section) */
20 < } VOXL;                 /* a voxel */
23 > #define MAXTODO         3       /* maximum sections to look at */
24 > #define MAXDRAT         3.0     /* maximum distance ratio */
25  
22 static VOXL voxel[8] = {        /* current voxel list */
23        {-1}, {-1}, {-1}, {-1},
24        {-1}, {-1}, {-1}, {-1}
25 };
26
26   #define CBEAMBLK        1024    /* cbeam allocation block size */
27  
28   static struct beamcomp {
29 <        short   wants;          /* flags telling which voxels want us */
31 <        short   hd;             /* holodeck section number */
29 >        int     hd;             /* holodeck section number */
30          int     bi;             /* beam index */
31 +        int4    nr;             /* number of samples desired */
32   } *cbeam = NULL;        /* current beam list */
33  
34   static int      ncbeams = 0;    /* number of sorted beams in cbeam */
35   static int      xcbeams = 0;    /* extra (unregistered) beams past ncbeams */
36   static int      maxcbeam = 0;   /* size of cbeam array */
37  
39 struct cellact {
40        short   vi;             /* voxel index */
41        short   add;            /* zero means delete */
42        short   rev;            /* reverse ray direction? */
43 };              /* action for cell */
38  
45 struct beamact {
46        struct cellact  ca;     /* cell action */
47        GCOORD  gc;             /* grid coordinate */
48 };              /* beam origin and action */
49
50
39   int
40   newcbeam()              /* allocate new entry at end of cbeam array */
41   {
# Line 86 | Line 74 | register struct beamcomp       *cb1, *cb2;
74   {
75          register int    c;
76  
77 <        if (!cb1->wants)                /* put orphans at the end, unsorted */
78 <                return(cb2->wants);
77 >        if (!cb1->nr)                   /* put orphans at the end, unsorted */
78 >                return(cb2->nr);
79 >        if (!cb2->nr)
80 >                return(-1);
81          if ((c = cb1->bi - cb2->bi))    /* sort on beam index first */
82                  return(c);
83          return(cb1->hd - cb2->hd);      /* use hd to resolve matches */
# Line 103 | Line 93 | int    hd, bi;
93  
94          if (ncbeams <= 0)
95                  return(-1);
96 <        cb.wants = 0; cb.hd = hd; cb.bi = bi;
96 >        cb.hd = hd; cb.bi = bi; cb.nr = 0;
97          p = (struct beamcomp *)bsearch((char *)&cb, (char *)cbeam, ncbeams,
98                          sizeof(struct beamcomp), cbeamcmp);
99          if (p == NULL)
# Line 131 | Line 121 | int    bi;
121          if (bi < 1 | bi > nbeams(hdlist[hd]))
122                  error(INTERNAL, "illegal beam index in getcbeam");
123          n = newcbeam();         /* allocate and assign */
124 <        cbeam[n].wants = 0; cbeam[n].hd = hd; cbeam[n].bi = bi;
124 >        cbeam[n].nr = 0; cbeam[n].hd = hd; cbeam[n].bi = bi;
125          return(n);
126   }
127  
# Line 149 | Line 139 | int    adopt;
139          if (adopt)
140                  return;
141          for (i = ncbeams; i--; )        /* identify orphans */
142 <                if (cbeam[i].wants)
142 >                if (cbeam[i].nr)
143                          break;
144          xcbeams = ncbeams - ++i;        /* put orphans after ncbeams */
145          ncbeams = i;
146   }
147  
148  
149 < cbeamop(op, bl, n, v, hr, vr)   /* update beams on server list */
149 > cbeamop(op, bl, n)              /* update beams on server list */
150   int     op;
151   register struct beamcomp        *bl;
152   int     n;
163 VIEW    *v;
164 int     hr, vr;
153   {
154          register PACKHEAD       *pa;
155          register int    i;
# Line 170 | Line 158 | int    hr, vr;
158                  return;
159          pa = (PACKHEAD *)malloc(n*sizeof(PACKHEAD));
160          if (pa == NULL)
161 <                error(SYSTEM, "out of memory in cbeamadd");
161 >                error(SYSTEM, "out of memory in cbeamop");
162          for (i = 0; i < n; i++) {
163                  pa[i].hd = bl[i].hd;
164                  pa[i].bi = bl[i].bi;
165 <                pa[i].nr = v==NULL ? 0 :
166 <                                npixels(v, hr, vr, hdlist[bl[i].hd], bl[i].bi);
165 >                pa[i].nr = bl[i].nr;
166 >                pa[i].nc = 0;
167          }
168          serv_request(op, n*sizeof(PACKHEAD), (char *)pa);
169          free((char *)pa);
# Line 183 | Line 171 | int    hr, vr;
171  
172  
173   int
174 < set_voxels(vl, n)       /* set new voxel array */
175 < VOXL    vl[8];
176 < int     n;
174 > comptodo(tdl, vw)               /* compute holodeck sections in view */
175 > int     tdl[MAXTODO+1];
176 > VIEW    *vw;
177   {
178 <        short   wmap[256];
179 <        int     vmap[8];
180 <        int     comn = 0;
193 <        int     no;
178 >        int     n = 0;
179 >        FVECT   gp, dv;
180 >        double  dist2[MAXTODO+1], thisdist2;
181          register int    i, j;
182 <                                        /* find common voxels */
183 <        for (j = 0; j < 8 && voxel[j].hd >= 0; j++) {
184 <                vmap[j] = -1;
185 <                for (i = n; i--; )
186 <                        if (!bcmp((char *)(vl+i), (char *)(voxel+j),
187 <                                        sizeof(VOXL))) {
188 <                                vmap[j] = i;
189 <                                comn |= 1<<i;
190 <                                break;
191 <                        }
182 >                                        /* find closest MAXTODO sections */
183 >        for (i = 0; hdlist[i]; i++) {
184 >                hdgrid(gp, hdlist[i], vw->vp);
185 >                for (j = 0; j < 3; j++)
186 >                        if (gp[j] < 0.)
187 >                                dv[j] = -gp[j];
188 >                        else if (gp[j] > hdlist[i]->grid[j])
189 >                                dv[j] = gp[j] - hdlist[i]->grid[j];
190 >                        else
191 >                                dv[j] = 0.;
192 >                thisdist2 = DOT(dv,dv);
193 >                for (j = n; j > 0 && thisdist2 < dist2[j-1]; j--) {
194 >                        tdl[j] = tdl[j-1];
195 >                        dist2[j] = dist2[j-1];
196 >                }
197 >                tdl[j] = i;
198 >                dist2[j] = thisdist2;
199 >                if (n < MAXTODO)
200 >                        n++;
201          }
202 <        no = comn ? j : 0;              /* compute flag mapping */
203 <        for (i = 256; i--; ) {
204 <                wmap[i] = 0;
205 <                for (j = no; j--; )
210 <                        if (vmap[j] >= 0 && i & 1<<j)
211 <                                wmap[i] |= 1<<vmap[j];
202 >                                        /* watch for bad move */
203 >        if (n && dist2[0] > MAXDIST*MAXDIST) {
204 >                error(COMMAND, "move past outer limits");
205 >                return(0);
206          }
207 <                                        /* fix cbeam flags */
208 <        for (i = ncbeams; i--; )
209 <                cbeam[i].wants = wmap[cbeam[i].wants];
210 <                                        /* update our voxel list */
211 <        bcopy((char *)vl, (char *)voxel, n*sizeof(VOXL));
212 <        for (j = n; j < 8; j++)
219 <                voxel[j].hd = -1;
220 <        return(comn);                   /* return bit array of common voxels */
207 >                                        /* avoid big differences */
208 >        for (j = 1; j < n; j++)
209 >                if (dist2[j] > MAXDRAT*MAXDRAT*dist2[j-1])
210 >                        n = j;
211 >        tdl[n] = -1;
212 >        return(n);
213   }
214  
215  
216 < int
217 < get_voxels(vl, vp)      /* find voxels corresponding to view point */
218 < VOXL    vl[8];
219 < FVECT   vp;
216 > addview(hd, vw, hres, vres)     /* add view for section */
217 > int     hd;
218 > VIEW    *vw;
219 > int     hres, vres;
220   {
221 <        static int      lastn = 0, lastd = -1;
222 <        int     n = 0;
231 <        FVECT   gp;
232 <        double  d;
233 <        int     dist, bestd = 0x7fff;
234 <        VOXL    vox;
235 <        register int    i, j, k;
236 <                                        /* find closest voxels */
237 <        for (i = 0; n < 8 && hdlist[i]; i++) {
238 <                hdgrid(gp, hdlist[i], vp);
239 <                for (j = 0; n < 8 && j < 8; j++) {
240 <                        dist = 0;
241 <                        for (k = 0; k < 3; k++) {
242 <                                d = gp[k] - .5 + (j>>k & 1);
243 <                                if (d < 0.)
244 <                                        dist += -(vox.i[k] = (int)d - 1);
245 <                                else if ((vox.i[k] = d) >= hdlist[i]->grid[k])
246 <                                        dist += vox.i[k] -
247 <                                                        hdlist[i]->grid[k] + 1;
248 <                        }
249 <                        if (dist > bestd)       /* others were closer */
250 <                                continue;
251 <                        if (dist < bestd) {     /* start closer list */
252 <                                n = 0;
253 <                                bestd = dist;
254 <                        }
255 <                        vox.hd = i;             /* add this voxel */
256 <                        copystruct(&vl[n], &vox);
257 <                        n++;
258 <                }
259 <        }
260 <                                        /* warn of dangerous moves */
261 <        if (n < lastn && bestd >= lastd)
262 <                error(WARNING, "moving outside holodeck section");
263 <        else if (n > lastn && bestd <= lastd)
264 <                error(WARNING, "moving inside holodeck section");
265 <        lastd = bestd;
266 <        return(lastn = n);
267 < }
268 <
269 <
270 < int
271 < dobeam(gcp, bp)         /* express interest or disintrest in a beam */
272 < GCOORD  *gcp;
273 < register struct beamact *bp;
274 < {
221 >        int     sampquant;
222 >        int     h, v, shr, svr;
223          GCOORD  gc[2];
224 <        int     bi, i;
225 <                                        /* compute beam index */
226 <        if (bp->ca.rev) {
227 <                copystruct(gc, &bp->gc);
228 <                copystruct(gc+1, gcp);
224 >        FVECT   rorg, rdir;
225 >                                /* compute sampling grid */
226 >        if (hres|vres && hres*vres <= NVSAMPS) {
227 >                shr = hres; svr = vres;
228 >                sampquant = 1;
229          } else {
230 <                copystruct(gc, gcp);
231 <                copystruct(gc+1, &bp->gc);
230 >                shr = sqrt(NVSAMPS/viewaspect(vw)) + .5;
231 >                svr = (NVSAMPS + shr/2)/shr;
232 >                sampquant = (hres*vres + shr*svr/2)/(shr*svr);
233          }
234 <        if ((bi = hdbindex(hdlist[voxel[bp->ca.vi].hd], gc)) <= 0)
235 <                error(CONSISTENCY, "bad grid coordinate in dobeam");
236 <        if (bp->ca.add) {               /* add it in */
237 <                i = getcbeam(voxel[bp->ca.vi].hd, bi);
238 <                cbeam[i].wants |= 1<<bp->ca.vi; /* say we want it */
239 <                return(i == ncbeams+xcbeams-1); /* return 1 if totally new */
240 <        }
241 <                                        /* else delete it */
242 <        i = findcbeam(voxel[bp->ca.vi].hd, bi);
243 <        if (i >= 0 && cbeam[i].wants & 1<<bp->ca.vi) {
244 <                cbeam[i].wants &= ~(1<<bp->ca.vi);      /* we don't want it */
245 <                return(1);                      /* indicate change */
297 <        }
298 <        return(0);
234 >                                /* intersect sample rays with section */
235 >        for (v = svr; v--; )
236 >                for (h = shr; h--; ) {
237 >                        if (viewray(rorg, rdir, vw, (v+frandom())/svr,
238 >                                                (h+frandom())/shr) < -FTINY)
239 >                                continue;
240 >                        if (hdinter(gc, NULL, NULL, hdlist[hd], rorg, rdir)
241 >                                                >= FHUGE)
242 >                                continue;
243 >                        cbeam[getcbeam(hd,hdbindex(hdlist[hd],gc))].nr +=
244 >                                        sampquant;
245 >                }
246   }
247  
248  
249 <
250 < int
304 < docell(gcp, cap)        /* find beams corresponding to cell and voxel */
305 < GCOORD  *gcp;
306 < register struct cellact *cap;
249 > beam_init(fresh)                /* clear beam list for new view(s) */
250 > int     fresh;
251   {
308        FVECT   org, dir[4];
309        FVECT   gp, cv[4], vc;
310        struct beamact  bo;
252          register int    i;
312                                /* compute cell vertices */
313        hdcell(cv, hdlist[voxel[cap->vi].hd], gcp);
314                                /* compute cell and voxel centers */
315        for (i = 0; i < 3; i++) {
316                org[i] = 0.5*(cv[0][i] + cv[2][i]);
317                gp[i] = voxel[cap->vi].i[i] + 0.5;
318        }
319        hdworld(vc, hdlist[voxel[cap->vi].hd], gp);
320                                /* compute voxel pyramid using vector trick */
321        for (i = 0; i < 3; i++) {
322                dir[0][i] = vc[i] - cv[0][i];           /* to 3 */
323                dir[2][i] = vc[i] - cv[3][i];           /* to 0 */
324                if (gcp->w & 1) {       /* watch vertex order! */
325                        dir[1][i] = vc[i] - cv[2][i];   /* to 1 */
326                        dir[3][i] = vc[i] - cv[1][i];   /* to 2 */
327                } else {
328                        dir[1][i] = vc[i] - cv[1][i];   /* to 2 */
329                        dir[3][i] = vc[i] - cv[2][i];   /* to 1 */
330                }
331        }
332                                /* visit beams for opposite cells */
333        copystruct(&bo.ca, cap);
334        copystruct(&bo.gc, gcp);
335        return(visit_cells(org, dir, hdlist[voxel[cap->vi].hd], dobeam, &bo));
336 }
253  
254 <
255 < int
256 < doview(cap, vp)                 /* visit cells for a given view */
257 < struct cellact  *cap;
258 < VIEW    *vp;
343 < {
344 <        int     orient;
345 <        FVECT   org, dir[4];
346 <                                        /* compute view pyramid */
347 <        orient = viewpyramid(org, dir, hdlist[voxel[cap->vi].hd], vp);
348 <        if (!orient)
349 <                error(INTERNAL, "unusable view in doview");
350 <        cap->rev = orient < 0;
351 <                                        /* visit cells within pyramid */
352 <        return(visit_cells(org, dir, hdlist[voxel[cap->vi].hd], docell, cap));
254 >        if (fresh)                      /* discard old beams? */
255 >                ncbeams = xcbeams = 0;
256 >        else                            /* else clear sample requests */
257 >                for (i = ncbeams+xcbeams; i--; )
258 >                        cbeam[i].nr = 0;
259   }
260  
261  
262 < mvview(voxi, vold, vnew)        /* move view for a voxel */
263 < int     voxi;
264 < VIEW    *vold, *vnew;
262 > beam_view(vn, hr, vr)           /* add beam view (if advisable) */
263 > VIEW    *vn;
264 > int     hr, vr;
265   {
266 <        int     netchange = 0;
267 <        struct cellact  oca, nca;
268 <        int     ocnt, ncnt;
269 <        int     c;
270 <        register GCOORD *ogcp, *ngcp;
271 <                                /* get old and new cell lists */
272 <        ogcp = getviewcells(&ocnt, hdlist[voxel[voxi].hd], vold);
273 <        ngcp = getviewcells(&ncnt, hdlist[voxel[voxi].hd], vnew);
274 <                                /* set up actions */
275 <        oca.vi = nca.vi = voxi;
370 <        oca.rev = nca.rev = 0;
371 <        oca.add = 0; nca.add = 1;
372 <        if ((oca.rev = ocnt < 0))
373 <                ocnt = -ocnt;
374 <        if ((nca.rev = ncnt < 0))
375 <                ncnt = -ncnt;
376 <                                /* add and delete cells in order */
377 <        while (ocnt > 0 & ncnt > 0)
378 <                if ((c = cellcmp(ogcp, ngcp)) > 0) {    /* new cell */
379 <                        netchange += docell(ngcp++, &nca);
380 <                        ncnt--;
381 <                } else if (c < 0) {                     /* obsolete cell */
382 <                        netchange -= docell(ogcp++, &oca);
383 <                        ocnt--;
384 <                } else {                                /* same cell? */
385 <                        if (oca.rev != nca.rev)         /* not */
386 <                                netchange += docell(ngcp, &nca) -
387 <                                                docell(ogcp, &oca);
388 <                        ogcp++; ocnt--;
389 <                        ngcp++; ncnt--;
390 <                }
391 <                                /* take care of list tails */
392 <        for ( ; ncnt > 0; ncnt--)
393 <                netchange += docell(ngcp++, &nca);
394 <        for ( ; ocnt > 0; ocnt--)
395 <                netchange -= docell(ogcp++, &oca);
396 <                                /* clean up */
397 <        if (ogcp != NULL) free((char *)ogcp);
398 <        if (ngcp != NULL) free((char *)ngcp);
399 <        return(netchange);
266 >        int     todo[MAXTODO+1];
267 >        int     n;
268 >                                        /* sort our list */
269 >        cbeamsort(1);
270 >                                        /* add view to nearby sections */
271 >        if (!(n = comptodo(todo, vn)))
272 >                return(0);
273 >        while (n--)
274 >                addview(todo[n], vn, hr, vr);
275 >        return(1);
276   }
277  
278  
279 < beam_sync()             /* synchronize beams on server */
279 > int
280 > beam_sync(all)                  /* update beam list on server */
281 > int     all;
282   {
283 <        cbeamop(DR_NEWSET, cbeam, ncbeams, &odev.v, odev.hres, odev.vres);
284 < }
285 <
286 <
287 < beam_view(vo, vn)       /* change beam view */
288 < VIEW    *vo, *vn;
411 < {
412 <        struct cellact  ca;
413 <        VOXL    vlnew[8];
414 <        int     n, comn;
415 <
416 <        if (!vn->type) {                /* clear our beam list */
417 <                set_voxels(vlnew, 0);
418 <                cbeamop(DR_DELSET, cbeam, ncbeams, NULL, 0, 0);
419 <                ncbeams = 0;
420 <                return;
421 <        }
422 <                                        /* find our new voxels */
423 <        n = get_voxels(vlnew, vn->vp);
424 <                                        /* set the new voxels */
425 <        comn = set_voxels(vlnew, n);
426 <        if (!vo->type)
427 <                comn = 0;
428 <        ca.add = 1;                     /* update our beam list */
429 <        for (ca.vi = n; ca.vi--; )
430 <                if (comn & 1<<ca.vi)    /* change which cells we see */
431 <                        mvview(ca.vi, vo, vn);
432 <                else                    /* else add all new cells */
433 <                        doview(&ca, vn);
434 <                                        /* inform server of new beams */
435 <        cbeamop(DR_ADDSET, cbeam+ncbeams, xcbeams, vn, odev.hres, odev.vres);
436 <                                        /* sort list to put orphans at end */
437 <        cbeamsort(0);
438 <                                        /* tell server to delete orphans */
439 <        cbeamop(DR_DELSET, cbeam+ncbeams, xcbeams, NULL, 0, 0);
283 >                                        /* sort list (put orphans at end) */
284 >        cbeamsort(all < 0);
285 >        if (all)
286 >                cbeamop(DR_NEWSET, cbeam, ncbeams);
287 >        else
288 >                cbeamop(DR_ADJSET, cbeam, ncbeams+xcbeams);
289          xcbeams = 0;                    /* truncate our list */
290 +        return(ncbeams);
291   }

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