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

Comparing ray/src/hd/rhdisp2.c (file contents):
Revision 3.9 by gregl, Fri Dec 5 15:50:43 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   #ifndef MAXDIST
17 < #define MAXDIST         13      /* maximum distance outside section */
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 < extern GCOORD   *getviewcells();
23 > #define MAXTODO         3       /* maximum sections to look at */
24 > #define MAXDRAT         3.0     /* maximum distance ratio */
25  
21 static VIEW     dvw;            /* current view corresponding to beam list */
22
23 typedef struct {
24        int     hd;             /* holodeck section number (-1 if inactive) */
25        int     i[3];           /* voxel index (may be outside section) */
26 } VOXL;                 /* a voxel */
27
28 static VOXL voxel[8] = {        /* current voxel list */
29        {-1}, {-1}, {-1}, {-1},
30        {-1}, {-1}, {-1}, {-1}
31 };
32
26   #define CBEAMBLK        1024    /* cbeam allocation block size */
27  
28   static struct beamcomp {
29 <        short   wants;          /* flags telling which voxels want us */
37 <        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  
45 struct cellact {
46        short   vi;             /* voxel index */
47        short   add;            /* zero means delete */
48        short   rev;            /* reverse ray direction? */
49 };              /* action for cell */
38  
51 struct beamact {
52        struct cellact  ca;     /* cell action */
53        GCOORD  gc;             /* grid coordinate */
54 };              /* beam origin and action */
55
56
39   int
40   newcbeam()              /* allocate new entry at end of cbeam array */
41   {
# Line 92 | 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 109 | 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 137 | 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 155 | 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 < cbeamadj(v, hr, vr)             /* adjust our beam list */
166 < VIEW    *v;
167 < int     hr, vr;
168 < {
169 <        register PACKHEAD       *pa;
170 <        register int    i;
171 <        int     n;
172 <                                        /* first handle additions */
173 <        pa = (PACKHEAD *)malloc(xcbeams*sizeof(PACKHEAD));
174 <        if (xcbeams && pa == NULL)
175 <                goto memerr;
176 <        for (i = xcbeams; i--; ) {
177 <                pa[i].hd = cbeam[ncbeams+i].hd;
178 <                pa[i].bi = cbeam[ncbeams+i].bi;
179 <                pa[i].nr = npixels(v, hr, vr, hdlist[pa[i].hd], pa[i].bi);
180 <        }
181 <        n = xcbeams;                    /* now sort list for deletions */
182 <        cbeamsort(0);
183 <        pa = (PACKHEAD *)realloc((char *)pa, (n+xcbeams)*sizeof(PACKHEAD));
184 <        if (n+xcbeams && pa == NULL)
185 <                goto memerr;
186 <        for (i = xcbeams; i--; ) {
187 <                pa[n+i].hd = cbeam[ncbeams+i].hd;
188 <                pa[n+i].bi = cbeam[ncbeams+i].bi;
189 <                pa[n+i].nr = 0;
190 <        }
191 <        n += xcbeams;
192 <        xcbeams = 0;                    /* delete orphans */
193 <        serv_request(DR_ADJSET, n*sizeof(PACKHEAD), (char *)pa);
194 <        free((char *)pa);
195 <        return;
196 < memerr:
197 <        error(SYSTEM, "out of memory in cbeamadj");
198 < }
199 <
200 <
201 < 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;
205 VIEW    *v;
206 int     hr, vr;
153   {
154          register PACKHEAD       *pa;
155          register int    i;
# Line 212 | 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 225 | 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   {
232        short   wmap[256];
233        int     vmap[8];
234        int     comn = 0;
235        int     no;
236        register int    i, j;
237                                        /* find common voxels */
238        for (j = 0; j < 8 && voxel[j].hd >= 0; j++) {
239                vmap[j] = -1;
240                for (i = n; i--; )
241                        if (!bcmp((char *)(vl+i), (char *)(voxel+j),
242                                        sizeof(VOXL))) {
243                                vmap[j] = i;
244                                comn |= 1<<i;
245                                break;
246                        }
247        }
248        no = comn ? j : 0;              /* compute flag mapping */
249        for (i = 256; i--; ) {
250                wmap[i] = 0;
251                for (j = no; j--; )
252                        if (vmap[j] >= 0 && i & 1<<j)
253                                wmap[i] |= 1<<vmap[j];
254        }
255                                        /* fix cbeam flags */
256        for (i = ncbeams; i--; )
257                cbeam[i].wants = wmap[cbeam[i].wants];
258                                        /* update our voxel list */
259        bcopy((char *)vl, (char *)voxel, n*sizeof(VOXL));
260        for (j = n; j < 8; j++)
261                voxel[j].hd = -1;
262        return(comn);                   /* return bit array of common voxels */
263 }
264
265
266 int
267 get_voxels(vl, vp)      /* find voxels corresponding to view point */
268 VOXL    vl[8];
269 FVECT   vp;
270 {
271        static int      lastn = 0, lastd = -1;
178          int     n = 0;
179 <        FVECT   gp;
180 <        double  d;
181 <        int     dist, bestd = 0x7fff;
182 <        VOXL    vox;
183 <        register int    i, j, k;
184 <                                        /* find closest voxels */
185 <        for (i = 0; n < 8 && hdlist[i]; i++) {
186 <                hdgrid(gp, hdlist[i], vp);
187 <                for (j = 0; n < 8 && j < 8; j++) {
188 <                        dist = 0;
189 <                        for (k = 0; k < 3; k++) {
190 <                                d = gp[k] - .5 + (j>>k & 1);
191 <                                if (d < 0.)
192 <                                        dist += -(vox.i[k] = (int)d - 1);
193 <                                else if ((vox.i[k] = d) >= hdlist[i]->grid[k])
194 <                                        dist += vox.i[k] -
195 <                                                        hdlist[i]->grid[k] + 1;
290 <                        }
291 <                        if (dist > bestd)       /* others were closer */
292 <                                continue;
293 <                        if (dist < bestd) {     /* start closer list */
294 <                                n = 0;
295 <                                bestd = dist;
296 <                        }
297 <                        vox.hd = i;             /* add this voxel */
298 <                        copystruct(&vl[n], &vox);
299 <                        n++;
179 >        FVECT   gp, dv;
180 >        double  dist2[MAXTODO+1], thisdist2;
181 >        register int    i, j;
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 <                                        /* check for really stupid move */
203 <        if (bestd > MAXDIST) {
204 <                error(WARNING, "move to outer solar system");
202 >                                        /* watch for bad move */
203 >        if (n && dist2[0] > MAXDIST*MAXDIST) {
204 >                error(COMMAND, "move past outer limits");
205                  return(0);
206          }
207 <                                        /* warn of dangerous moves */
208 <        if (n < lastn && bestd >= lastd)
209 <                error(WARNING, "moving outside holodeck section");
210 <        else if (n > lastn && bestd <= lastd)
211 <                error(WARNING, "moving inside holodeck section");
212 <        lastd = bestd;
313 <        return(lastn = n);
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 < dobeam(gcp, bp)         /* express interest or disintrest in a beam */
218 < GCOORD  *gcp;
219 < register struct beamact *bp;
216 > addview(hd, vw, hres, vres)     /* add view for section */
217 > int     hd;
218 > VIEW    *vw;
219 > int     hres, vres;
220   {
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 */
344 <        }
345 <        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
351 < docell(gcp, cap)        /* find beams corresponding to cell and voxel */
352 < GCOORD  *gcp;
353 < register struct cellact *cap;
249 > beam_init(fresh)                /* clear beam list for new view(s) */
250 > int     fresh;
251   {
355        FVECT   org, dir[4];
356        FVECT   gp, cv[4], vc;
357        struct beamact  bo;
252          register int    i;
359                                /* compute cell vertices */
360        hdcell(cv, hdlist[voxel[cap->vi].hd], gcp);
361                                /* compute cell and voxel centers */
362        for (i = 0; i < 3; i++) {
363                org[i] = 0.5*(cv[0][i] + cv[2][i]);
364                gp[i] = voxel[cap->vi].i[i] + 0.5;
365        }
366        hdworld(vc, hdlist[voxel[cap->vi].hd], gp);
367                                /* compute voxel pyramid using vector trick */
368        for (i = 0; i < 3; i++) {
369                dir[0][i] = vc[i] - cv[0][i];           /* to 3 */
370                dir[2][i] = vc[i] - cv[3][i];           /* to 0 */
371                if (gcp->w & 1) {       /* watch vertex order! */
372                        dir[1][i] = vc[i] - cv[2][i];   /* to 1 */
373                        dir[3][i] = vc[i] - cv[1][i];   /* to 2 */
374                } else {
375                        dir[1][i] = vc[i] - cv[1][i];   /* to 2 */
376                        dir[3][i] = vc[i] - cv[2][i];   /* to 1 */
377                }
378        }
379                                /* visit beams for opposite cells */
380        copystruct(&bo.ca, cap);
381        copystruct(&bo.gc, gcp);
382        return(visit_cells(org, dir, hdlist[voxel[cap->vi].hd], dobeam, &bo));
383 }
253  
254 <
255 < int
256 < doview(cap, vp)                 /* visit cells for a given view */
257 < struct cellact  *cap;
258 < VIEW    *vp;
390 < {
391 <        int     orient;
392 <        FVECT   org, dir[4];
393 <                                        /* compute view pyramid */
394 <        orient = viewpyramid(org, dir, hdlist[voxel[cap->vi].hd], vp);
395 <        if (!orient)
396 <                error(INTERNAL, "unusable view in doview");
397 <        cap->rev = orient < 0;
398 <                                        /* visit cells within pyramid */
399 <        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 <        GCOORD  *ogcl, *ngcl;
271 <        register GCOORD *ogcp, *ngcp;
272 <                                /* get old and new cell lists */
273 <        ogcp = ogcl = getviewcells(&ocnt, hdlist[voxel[voxi].hd], vold);
274 <        ngcp = ngcl = getviewcells(&ncnt, hdlist[voxel[voxi].hd], vnew);
275 <                                /* set up actions */
417 <        oca.vi = nca.vi = voxi;
418 <        oca.rev = nca.rev = 0;
419 <        oca.add = 0; nca.add = 1;
420 <        if ((oca.rev = ocnt < 0))
421 <                ocnt = -ocnt;
422 <        if ((nca.rev = ncnt < 0))
423 <                ncnt = -ncnt;
424 <        if (nca.rev == oca.rev)         /* add and delete cells in order */
425 <                while (ocnt > 0 & ncnt > 0)
426 <                        if ((c = cellcmp(ogcp, ngcp)) > 0) {    /* new cell */
427 <                                netchange += docell(ngcp++, &nca);
428 <                                ncnt--;
429 <                        } else if (c < 0) {                     /* old cell */
430 <                                netchange -= docell(ogcp++, &oca);
431 <                                ocnt--;
432 <                        } else {                                /* same cell */
433 <                                ogcp++; ocnt--;
434 <                                ngcp++; ncnt--;
435 <                        }
436 <                                /* take care of list tails */
437 <        for ( ; ncnt > 0; ncnt--)
438 <                netchange += docell(ngcp++, &nca);
439 <        for ( ; ocnt > 0; ocnt--)
440 <                netchange -= docell(ogcp++, &oca);
441 <                                /* clean up */
442 <        if (ogcl != NULL) free((char *)ogcl);
443 <        if (ngcl != NULL) free((char *)ngcl);
444 <        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(vn)                   /* change beam view (if advisable) */
288 < VIEW    *vn;
456 < {
457 <        struct cellact  ca;
458 <        VOXL    vlnew[8];
459 <        int     n, comn;
460 <
461 <        if (!vn->type) {                /* clear our beam list */
462 <                set_voxels(vlnew, 0);
463 <                cbeamop(DR_DELSET, cbeam, ncbeams, NULL, 0, 0);
464 <                ncbeams = 0;
465 <                copystruct(&dvw, vn);
466 <                return(1);
467 <        }
468 <                                        /* find our new voxels */
469 <        n = get_voxels(vlnew, vn->vp);
470 <        if (dvw.type && !n) {
471 <                copystruct(vn, &dvw);           /* cancel move */
472 <                return(0);
473 <        }
474 <                                        /* set the new voxels */
475 <        comn = set_voxels(vlnew, n);
476 <        if (!dvw.type)
477 <                comn = 0;
478 <        ca.add = 1;                     /* update our beam list */
479 <        for (ca.vi = n; ca.vi--; )
480 <                if (comn & 1<<ca.vi)    /* change which cells we see */
481 <                        mvview(ca.vi, &dvw, vn);
482 <                else                    /* else add all new cells */
483 <                        doview(&ca, vn);
484 < #if 1
485 <        cbeamadj(vn, odev.hres, odev.vres);
486 < #else
487 <                                        /* inform server of new beams */
488 <        cbeamop(DR_ADDSET, cbeam+ncbeams, xcbeams, vn, odev.hres, odev.vres);
489 <                                        /* sort list to put orphans at end */
490 <        cbeamsort(0);
491 <                                        /* tell server to delete orphans */
492 <        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 < #endif
495 <        copystruct(&dvw, vn);           /* record new view */
496 <        return(1);
290 >        return(ncbeams);
291   }

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