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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 3.34 by greg, Wed Apr 23 00:52:33 2003 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   * 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 < extern GCOORD   *getviewcells();
12 > #ifndef MEYERNG
13 > #define MEYERNG         0.2     /* target mean eye range (rel. to grid) */
14 > #endif
15  
17 typedef struct {
18        int     hd;             /* holodeck section number (-1 if inactive) */
19        int     i[3];           /* voxel index (may be outside section) */
20 } VOXL;                 /* a voxel */
21
22 static VOXL voxel[8] = {        /* current voxel list */
23        {-1}, {-1}, {-1}, {-1},
24        {-1}, {-1}, {-1}, {-1}
25 };
26
16   #define CBEAMBLK        1024    /* cbeam allocation block size */
17  
18 < static struct beamcomp {
30 <        short   wants;          /* flags telling which voxels want us */
31 <        short   hd;             /* holodeck section number */
32 <        int     bi;             /* beam index */
33 < } *cbeam = NULL;        /* current beam list */
34 <
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 {
40 <        short   vi;             /* voxel index */
41 <        short   add;            /* zero means delete */
42 <        short   rev;            /* reverse ray direction? */
43 < };              /* action for cell */
23 > VIEWPOINT       cureye;         /* current eye position */
24  
45 struct beamact {
46        struct cellact  ca;     /* cell action */
47        GCOORD  gc;             /* grid coordinate */
48 };              /* beam origin and action */
25  
50
26   int
27   newcbeam()              /* allocate new entry at end of cbeam array */
28   {
# Line 56 | 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 70 | 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 82 | 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);
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);
70          return(cb1->hd - cb2->hd);      /* use hd to resolve matches */
# Line 98 | 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;
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 131 | Line 108 | int    bi;
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 = 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 144 | 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, v, hr, vr)   /* update beams on server list */
137 < int     op;
161 < register struct beamcomp        *bl;
162 < int     n;
163 < VIEW    *v;
164 < int     hr, vr;
136 > beam_init(fresh)                /* clear beam list for new view(s) */
137 > int     fresh;
138   {
166        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)
145 <                error(SYSTEM, "out of memory in cbeamadd");
146 <        for (i = 0; i < n; i++) {
175 <                pa[i].hd = bl[i].hd;
176 <                pa[i].bi = bl[i].bi;
177 <                pa[i].nr = v==NULL ? 0 :
178 <                                npixels(v, hr, vr, hdlist[bl[i].hd], bl[i].bi);
179 <        }
180 <        serv_request(op, n*sizeof(PACKHEAD), (char *)pa);
181 <        free((char *)pa);
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 >        cureye.rng = 0.;
147   }
148  
149  
150 < int
151 < set_voxels(vl, n)       /* set new voxel array */
152 < VOXL    vl[8];
153 < int     n;
150 > int2 *
151 > beam_view(vn, hr, vr)           /* add beam view (if advisable) */
152 > VIEW    *vn;
153 > int     hr, vr;
154   {
155 <        short   wmap[256];
156 <        int     vmap[8];
157 <        int     comn = 0;
158 <        int     no;
159 <        register int    i, j;
160 <                                        /* find common voxels */
161 <        for (j = 0; j < 8 && voxel[j].hd >= 0; j++) {
162 <                vmap[j] = -1;
163 <                for (i = n; i--; )
164 <                        if (!bcmp((char *)(vl+i), (char *)(voxel+j),
200 <                                        sizeof(VOXL))) {
201 <                                vmap[j] = i;
202 <                                comn |= 1<<i;
203 <                                break;
204 <                        }
155 >        int2    *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 <        no = comn ? j : 0;              /* compute flag mapping */
167 <        for (i = 256; i--; ) {
168 <                wmap[i] = 0;
169 <                for (j = no; j--; )
170 <                        if (vmap[j] >= 0 && i & 1<<j)
171 <                                wmap[i] |= 1<<vmap[j];
166 >                                        /* sort current beam list */
167 >        cbeamsort(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 <                                        /* fix cbeam flags */
175 <        for (i = ncbeams; i--; )
176 <                cbeam[i].wants = wmap[cbeam[i].wants];
177 <                                        /* update our voxel list */
178 <        bcopy((char *)vl, (char *)voxel, n*sizeof(VOXL));
179 <        for (j = n; j < 8; j++)
180 <                voxel[j].hd = -1;
181 <        return(comn);                   /* return bit array of common voxels */
182 < }
183 <
223 <
224 < int
225 < get_voxels(vl, vp)      /* find voxels corresponding to view point */
226 < VOXL    vl[8];
227 < FVECT   vp;
228 < {
229 <        static int      lastn = 0, lastd = -1;
230 <        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 <                }
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 <                                        /* warn of dangerous moves */
186 <        if (n < lastn && bestd >= lastd)
187 <                error(WARNING, "moving outside holodeck section");
188 <        else if (n > lastn && bestd <= lastd)
189 <                error(WARNING, "moving inside holodeck section");
190 <        lastd = bestd;
191 <        return(lastn = n);
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  
199   int
200 < dobeam(gcp, bp)         /* express interest or disintrest in a beam */
201 < GCOORD  *gcp;
273 < register struct beamact *bp;
200 > beam_sync(all)                  /* update beam list on server */
201 > int     all;
202   {
203 <        GCOORD  gc[2];
204 <        int     bi, i;
205 <                                        /* compute beam index */
206 <        if (bp->ca.rev) {
207 <                copystruct(gc, &bp->gc);
208 <                copystruct(gc+1, gcp);
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 <                copystruct(gc, gcp);
214 <                copystruct(gc+1, &bp->gc);
213 >                if (ncbeams+xcbeams > 0)
214 >                        serv_request(DR_ADJSET,
215 >                                (ncbeams+xcbeams)*sizeof(PACKHEAD), cbeam);
216          }
217 <        if ((bi = hdbindex(hdlist[voxel[bp->ca.vi].hd], gc)) <= 0)
218 <                error(CONSISTENCY, "bad grid coordinate in dobeam");
287 <        if (bp->ca.add) {               /* add it in */
288 <                i = getcbeam(voxel[bp->ca.vi].hd, bi);
289 <                cbeam[i].wants |= 1<<bp->ca.vi; /* say we want it */
290 <                return(i == ncbeams+xcbeams-1); /* return 1 if totally new */
291 <        }
292 <                                        /* else delete it */
293 <        i = findcbeam(voxel[bp->ca.vi].hd, bi);
294 <        if (i >= 0 && cbeam[i].wants & 1<<bp->ca.vi) {
295 <                cbeam[i].wants &= ~(1<<bp->ca.vi);      /* we don't want it */
296 <                return(1);                      /* indicate change */
297 <        }
298 <        return(0);
217 >        xcbeams = 0;                    /* truncate our list */
218 >        return(ncbeams);
219   }
220  
221  
222 <
223 < int
304 < docell(gcp, cap)        /* find beams corresponding to cell and voxel */
305 < GCOORD  *gcp;
306 < register struct cellact *cap;
222 > gridlines(f)                    /* run through holodeck section grid lines */
223 > int     (*f)();
224   {
225 <        FVECT   org, dir[4];
226 <        FVECT   gp, cv[4], vc;
227 <        struct beamact  bo;
228 <        register int    i;
229 <                                /* compute cell vertices */
230 <        hdcell(cv, hdlist[voxel[cap->vi].hd], gcp);
231 <                                /* compute cell and voxel centers */
232 <        for (i = 0; i < 3; i++) {
233 <                org[i] = 0.5*(cv[0][i] + cv[2][i]);
234 <                gp[i] = voxel[cap->vi].i[i] + 0.5;
235 <        }
236 <        hdworld(vc, hdlist[voxel[cap->vi].hd], gp);
237 <                                /* compute voxel pyramid using vector trick */
238 <        for (i = 0; i < 3; i++) {
239 <                dir[0][i] = vc[i] - cv[0][i];           /* to 3 */
240 <                dir[2][i] = vc[i] - cv[3][i];           /* to 0 */
241 <                if (gcp->w & 1) {       /* watch vertex order! */
242 <                        dir[1][i] = vc[i] - cv[2][i];   /* to 1 */
243 <                        dir[3][i] = vc[i] - cv[1][i];   /* to 2 */
244 <                } else {
245 <                        dir[1][i] = vc[i] - cv[1][i];   /* to 2 */
246 <                        dir[3][i] = vc[i] - cv[2][i];   /* to 1 */
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                  }
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 }
337
338
339 int
340 doview(cap, vp)                 /* visit cells for a given view */
341 struct cellact  *cap;
342 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));
353 }
354
355
356 mvview(voxi, vold, vnew)        /* move view for a voxel */
357 int     voxi;
358 VIEW    *vold, *vnew;
359 {
360        int     netchange = 0;
361        struct cellact  oca, nca;
362        int     ocnt, ncnt;
363        int     c;
364        register GCOORD *ogcp, *ngcp;
365                                /* get old and new cell lists */
366        ogcp = getviewcells(&ocnt, hdlist[voxel[voxi].hd], vold);
367        ngcp = getviewcells(&ncnt, hdlist[voxel[voxi].hd], vnew);
368                                /* set up actions */
369        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);
400 }
401
402
403 beam_sync()             /* synchronize beams on server */
404 {
405        cbeamop(DR_NEWSET, cbeam, ncbeams, &odev.v, odev.hres, odev.vres);
406 }
407
408
409 beam_view(vo, vn)       /* change beam view */
410 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);
440        xcbeams = 0;                    /* truncate our list */
270   }

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