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root/radiance/ray/src/hd/rhdisp3.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/hd/rhdisp3.c (file contents):
Revision 3.3 by gregl, Thu Nov 20 16:43:42 1997 UTC vs.
Revision 3.17 by greg, Wed Jan 24 04:39:52 2018 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 support for display process
6   */
7  
8   #include "rholo.h"
9   #include "rhdisp.h"
13 – #include "view.h"
10  
11 + struct cellist {
12 +        GCOORD  *cl;
13 +        int     n;
14 + };
15  
16 +
17   int
18 < npixels(vp, hr, vr, hp, bi)     /* compute appropriate number to evaluate */
19 < VIEW    *vp;
18 > npixels(vp, hr, vr, hp, bi)     /* compute appropriate nrays to evaluate */
19 > register VIEW   *vp;
20   int     hr, vr;
21   HOLO    *hp;
22   int     bi;
23   {
24 +        VIEW    vrev;
25          GCOORD  gc[2];
26 <        FVECT   cp[4];
27 <        FVECT   ip[4];
26 <        double  d;
26 >        FVECT   cp[4], ip[4], pf, pb;
27 >        double  af, ab, sf2, sb2, dfb2, df2, db2, penalty;
28          register int    i;
29 +                                        /* special case */
30 +        if (hr <= 0 | vr <= 0)
31 +                return(0);
32                                          /* compute cell corners in image */
33          if (!hdbcoord(gc, hp, bi))
34                  error(CONSISTENCY, "bad beam index in npixels");
35 <        hdcell(cp, hp, gc+1);
36 <        for (i = 0; i < 4; i++) {
37 <                viewloc(ip[i], vp, cp[i]);
38 <                if (ip[i][2] < 0.)
39 <                        return(0);
35 >        hdcell(cp, hp, gc+1);           /* find cell on front image */
36 >        for (i = 3; i--; )              /* compute front center */
37 >                pf[i] = 0.5*(cp[0][i] + cp[2][i]);
38 >        sf2 = 0.25*dist2(cp[0], cp[2]); /* compute half diagonal length */
39 >        for (i = 0; i < 4; i++) {       /* compute visible quad */
40 >                if (viewloc(ip[i], vp, cp[i]) <= 0) {
41 >                        af = 0;
42 >                        goto getback;
43 >                }
44                  ip[i][0] *= (double)hr; /* scale by resolution */
45                  ip[i][1] *= (double)vr;
46          }
47 <                                        /* compute quad area */
48 <        d = (ip[1][0]-ip[0][0])*(ip[2][1]-ip[0][1]) -
47 >                                        /* compute front area */
48 >        af = (ip[1][0]-ip[0][0])*(ip[2][1]-ip[0][1]) -
49                  (ip[2][0]-ip[0][0])*(ip[1][1]-ip[0][1]);
50 <        d += (ip[2][0]-ip[3][0])*(ip[1][1]-ip[3][1]) -
50 >        af += (ip[2][0]-ip[3][0])*(ip[1][1]-ip[3][1]) -
51                  (ip[1][0]-ip[3][0])*(ip[2][1]-ip[3][1]);
52 <        if (d < 0)
53 <                d = -d;
54 <                                        /* round off result */
55 <        return((int)(.5*d+.5));
52 >        af *= af >= 0 ? 0.5 : -0.5;
53 > getback:
54 >        vrev = *vp;             /* compute reverse view */
55 >        for (i = 0; i < 3; i++) {
56 >                vrev.vdir[i] = -vp->vdir[i];
57 >                vrev.vup[i] = -vp->vup[i];
58 >                vrev.hvec[i] = -vp->hvec[i];
59 >                vrev.vvec[i] = -vp->vvec[i];
60 >        }
61 >        hdcell(cp, hp, gc);             /* find cell on back image */
62 >        for (i = 3; i--; )              /* compute rear center */
63 >                pb[i] = 0.5*(cp[0][i] + cp[2][i]);
64 >        sb2 = 0.25*dist2(cp[0], cp[2]); /* compute half diagonal length */
65 >        for (i = 0; i < 4; i++) {       /* compute visible quad */
66 >                if (viewloc(ip[i], &vrev, cp[i]) <= 0) {
67 >                        ab = 0;
68 >                        goto finish;
69 >                }
70 >                ip[i][0] *= (double)hr; /* scale by resolution */
71 >                ip[i][1] *= (double)vr;
72 >        }
73 >                                        /* compute back area */
74 >        ab = (ip[1][0]-ip[0][0])*(ip[2][1]-ip[0][1]) -
75 >                (ip[2][0]-ip[0][0])*(ip[1][1]-ip[0][1]);
76 >        ab += (ip[2][0]-ip[3][0])*(ip[1][1]-ip[3][1]) -
77 >                (ip[1][0]-ip[3][0])*(ip[2][1]-ip[3][1]);
78 >        ab *= ab >= 0 ? 0.5 : -0.5;
79 > finish:         /* compute penalty based on dist. sightline - viewpoint */
80 >        df2 = dist2(vp->vp, pf);
81 >        db2 = dist2(vp->vp, pb);
82 >        dfb2 = dist2(pf, pb);
83 >        penalty = dfb2 + df2 - db2;
84 >        penalty = df2 - 0.25*penalty*penalty/dfb2;
85 >        if (df2 > db2)  penalty /= df2 <= dfb2 ? sb2 : sb2*df2/dfb2;
86 >        else            penalty /= db2 <= dfb2 ? sf2 : sf2*db2/dfb2;
87 >        if (penalty < 1.) penalty = 1.;
88 >                                        /* round off smaller non-zero area */
89 >        if (ab <= FTINY || (af > FTINY && af <= ab))
90 >                return((int)(af/penalty + 0.5));
91 >        return((int)(ab/penalty + 0.5));
92   }
93  
94  
# Line 52 | Line 96 | int    bi;
96   * The ray directions that define the pyramid in visit_cells() needn't
97   * be normalized, but they must be given in clockwise order as seen
98   * from the pyramid's apex (origin).
99 + * If no cell centers fall within the domain, the closest cell is visited.
100   */
101   int
102   visit_cells(orig, pyrd, hp, vf, dp)     /* visit cells within a pyramid */
103   FVECT   orig, pyrd[4];          /* pyramid ray directions in clockwise order */
104 < HOLO    *hp;
104 > register HOLO   *hp;
105   int     (*vf)();
106   char    *dp;
107   {
108 <        int     n = 0;
108 >        int     ncalls = 0, n = 0;
109          int     inflags = 0;
110          FVECT   gp, pn[4], lo, ld;
111          double  po[4], lbeg, lend, d, t;
112 <        GCOORD  gc;
112 >        GCOORD  gc, gc2[2];
113          register int    i;
114                                          /* figure out whose side we're on */
115          hdgrid(gp, hp, orig);
# Line 82 | Line 127 | char   *dp;
127                  if (!(inflags & 1<<gc.w))       /* origin on wrong side */
128                          continue;
129                                          /* scanline algorithm */
130 <                for (gc.i[1] = hp->grid[((gc.w>>1)+2)%3]; gc.i[1]--; ) {
130 >                for (gc.i[1] = hp->grid[hdwg1[gc.w]]; gc.i[1]--; ) {
131                                                  /* compute scanline */
132                          gp[gc.w>>1] = gc.w&1 ? hp->grid[gc.w>>1] : 0;
133 <                        gp[((gc.w>>1)+1)%3] = 0;
134 <                        gp[((gc.w>>1)+2)%3] = gc.i[1] + 0.5;
133 >                        gp[hdwg0[gc.w]] = 0;
134 >                        gp[hdwg1[gc.w]] = gc.i[1] + 0.5;
135                          hdworld(lo, hp, gp);
136 <                        gp[((gc.w>>1)+1)%3] = 1;
136 >                        gp[hdwg0[gc.w]] = 1;
137                          hdworld(ld, hp, gp);
138                          ld[0] -= lo[0]; ld[1] -= lo[1]; ld[2] -= lo[2];
139                                                  /* find scanline limits */
140 <                        lbeg = 0; lend = hp->grid[((gc.w>>1)+1)%3];
140 >                        lbeg = 0; lend = hp->grid[hdwg0[gc.w]];
141                          for (i = 0; i < 4; i++) {
142                                  t = DOT(pn[i], lo) - po[i];
143                                  d = -DOT(pn[i], ld);
# Line 110 | Line 155 | char   *dp;
155                          if (lbeg >= lend)
156                                  continue;
157                          i = lend + .5;          /* visit cells on this scan */
158 <                        for (gc.i[0] = lbeg + .5; gc.i[0] < i; gc.i[0]++)
158 >                        for (gc.i[0] = lbeg + .5; gc.i[0] < i; gc.i[0]++) {
159                                  n += (*vf)(&gc, dp);
160 +                                ncalls++;
161 +                        }
162                  }
163          }
164 <        return(n);
164 >        if (ncalls)                     /* got one at least */
165 >                return(n);
166 >                                        /* else find closest cell */
167 >        VSUM(ld, pyrd[0], pyrd[1], 1.);
168 >        VSUM(ld, ld, pyrd[2], 1.);
169 >        VSUM(ld, ld, pyrd[3], 1.);
170 > #if 0
171 >        if (normalize(ld) == 0.0)       /* technically not necessary */
172 >                return(0);
173 > #endif
174 >        d = hdinter(gc2, NULL, &t, hp, orig, ld);
175 >        if (d >= FHUGE || t <= 0.)
176 >                return(0);
177 >        return((*vf)(gc2+1, dp));       /* visit it */
178   }
179  
180  
181 + sect_behind(hp, vp)             /* check if section is "behind" viewpoint */
182 + register HOLO   *hp;
183 + register VIEW   *vp;
184 + {
185 +        FVECT   hcent;
186 +                                        /* compute holodeck section center */
187 +        VSUM(hcent, hp->orig, hp->xv[0], 0.5);
188 +        VSUM(hcent, hcent, hp->xv[1], 0.5);
189 +        VSUM(hcent, hcent, hp->xv[2], 0.5);
190 +                                        /* behind if center is behind */
191 +        return(DOT(vp->vdir,hcent) < DOT(vp->vdir,vp->vp));
192 + }
193 +
194 +
195 + viewpyramid(org, dir, hp, vp)   /* compute view pyramid */
196 + FVECT   org, dir[4];
197 + HOLO    *hp;
198 + VIEW    *vp;
199 + {
200 +        register int    i;
201 +                                        /* check view type */
202 +        if (vp->type == VT_PAR)
203 +                return(0);
204 +                                        /* in front or behind? */
205 +        if (!sect_behind(hp, vp)) {
206 +                if (viewray(org, dir[0], vp, 0., 0.) < -FTINY)
207 +                        return(0);
208 +                if (viewray(org, dir[1], vp, 0., 1.) < -FTINY)
209 +                        return(0);
210 +                if (viewray(org, dir[2], vp, 1., 1.) < -FTINY)
211 +                        return(0);
212 +                if (viewray(org, dir[3], vp, 1., 0.) < -FTINY)
213 +                        return(0);
214 +                return(1);
215 +        }                               /* reverse pyramid */
216 +        if (viewray(org, dir[3], vp, 0., 0.) < -FTINY)
217 +                return(0);
218 +        if (viewray(org, dir[2], vp, 0., 1.) < -FTINY)
219 +                return(0);
220 +        if (viewray(org, dir[1], vp, 1., 1.) < -FTINY)
221 +                return(0);
222 +        if (viewray(org, dir[0], vp, 1., 0.) < -FTINY)
223 +                return(0);
224 +        for (i = 0; i < 3; i++) {
225 +                dir[0][i] = -dir[0][i];
226 +                dir[1][i] = -dir[1][i];
227 +                dir[2][i] = -dir[2][i];
228 +                dir[3][i] = -dir[3][i];
229 +        }
230 +        return(-1);
231 + }
232 +
233 +
234   int
235   addcell(gcp, cl)                /* add a cell to a list */
236   GCOORD  *gcp;
237 < register int    *cl;
237 > register struct cellist *cl;
238   {
239 <        copystruct((GCOORD *)(cl+1) + *cl, gcp);
240 <        (*cl)++;
239 >        *(cl->cl+cl->n) = *gcp;
240 >        cl->n++;
241          return(1);
242   }
243  
# Line 143 | Line 256 | register GCOORD        *gcp1, *gcp2;
256   }
257  
258  
259 < int *
260 < getviewcells(hp, vp)            /* get ordered cell list for section view */
259 > GCOORD *
260 > getviewcells(np, hp, vp)        /* get ordered cell list for section view */
261 > int     *np;            /* returned number of cells (negative if reversed) */
262   register HOLO   *hp;
263   VIEW    *vp;
264   {
265          FVECT   org, dir[4];
266 <        int     n;
267 <        register int    *cl;
266 >        int     orient;
267 >        struct cellist  cl;
268                                          /* compute view pyramid */
269 <        if (vp->type == VT_PAR) goto viewerr;
270 <        if (viewray(org, dir[0], vp, 0., 0.) < -FTINY) goto viewerr;
271 <        if (viewray(org, dir[1], vp, 0., 1.) < -FTINY) goto viewerr;
272 <        if (viewray(org, dir[2], vp, 1., 1.) < -FTINY) goto viewerr;
159 <        if (viewray(org, dir[3], vp, 1., 0.) < -FTINY) goto viewerr;
269 >        *np = 0;
270 >        orient = viewpyramid(org, dir, hp, vp);
271 >        if (!orient)
272 >                return(NULL);
273                                          /* allocate enough list space */
274 <        n = 2*( hp->grid[0]*hp->grid[1] +
275 <                hp->grid[0]*hp->grid[2] +
276 <                hp->grid[1]*hp->grid[2] );
277 <        cl = (int *)malloc(sizeof(int) + n*sizeof(GCOORD));
278 <        if (cl == NULL)
274 >        cl.n = 2*(      hp->grid[0]*hp->grid[1] +
275 >                        hp->grid[0]*hp->grid[2] +
276 >                        hp->grid[1]*hp->grid[2] );
277 >        cl.cl = (GCOORD *)malloc(cl.n*sizeof(GCOORD));
278 >        if (cl.cl == NULL)
279                  goto memerr;
280 <        *cl = 0;
281 <                                        /* add cells within pyramid */
282 <        visit_cells(org, dir, hp, addcell, cl);
283 <        if (!*cl) {
171 <                free((char *)cl);
280 >        cl.n = 0;                       /* add cells within pyramid */
281 >        visit_cells(org, dir, hp, addcell, (char *)&cl);
282 >        if (!cl.n) {
283 >                free((void *)cl.cl);
284                  return(NULL);
285          }
286 +        *np = cl.n * orient;
287   #if 0
288          /* We're just going to free this memory in a moment, and list is
289           * sorted automatically by visit_cells(), so we don't need this.
290           */
291 <        if (*cl < n) {                  /* optimize memory use */
292 <                cl = (int *)realloc((char *)cl,
293 <                                sizeof(int) + *cl*sizeof(GCOORD));
294 <                if (cl == NULL)
182 <                        goto memerr;
183 <        }
291 >                                        /* optimize memory use */
292 >        cl.cl = (GCOORD *)realloc((void *)cl.cl, cl.n*sizeof(GCOORD));
293 >        if (cl.cl == NULL)
294 >                goto memerr;
295                                          /* sort the list */
296 <        qsort((char *)(cl+1), *cl, sizeof(GCOORD), cellcmp);
296 >        qsort((char *)cl.cl, cl.n, sizeof(GCOORD), cellcmp);
297   #endif
298 <        return(cl);
188 < viewerr:
189 <        error(INTERNAL, "unusable view in getviewcells");
298 >        return(cl.cl);
299   memerr:
300          error(SYSTEM, "out of memory in getviewcells");
301 + }
302 +
303 +
304 + extern void
305 + gridlines(                      /* run through holodeck section grid lines */
306 +        void    (*f)(FVECT wp[2])
307 + )
308 + {
309 +        register int    hd, w, i;
310 +        int     g0, g1;
311 +        FVECT   wp[2], mov;
312 +        double  d;
313 +                                        /* do each wall on each section */
314 +        for (hd = 0; hdlist[hd] != NULL; hd++)
315 +                for (w = 0; w < 6; w++) {
316 +                        g0 = hdwg0[w];
317 +                        g1 = hdwg1[w];
318 +                        d = 1.0/hdlist[hd]->grid[g0];
319 +                        mov[0] = d * hdlist[hd]->xv[g0][0];
320 +                        mov[1] = d * hdlist[hd]->xv[g0][1];
321 +                        mov[2] = d * hdlist[hd]->xv[g0][2];
322 +                        if (w & 1) {
323 +                                VSUM(wp[0], hdlist[hd]->orig,
324 +                                                hdlist[hd]->xv[w>>1], 1.);
325 +                                VSUM(wp[0], wp[0], mov, 1.);
326 +                        } else
327 +                                VCOPY(wp[0], hdlist[hd]->orig);
328 +                        VSUM(wp[1], wp[0], hdlist[hd]->xv[g1], 1.);
329 +                        for (i = hdlist[hd]->grid[g0]; ; ) {    /* g0 lines */
330 +                                (*f)(wp);
331 +                                if (!--i) break;
332 +                                wp[0][0] += mov[0]; wp[0][1] += mov[1];
333 +                                wp[0][2] += mov[2]; wp[1][0] += mov[0];
334 +                                wp[1][1] += mov[1]; wp[1][2] += mov[2];
335 +                        }
336 +                        d = 1.0/hdlist[hd]->grid[g1];
337 +                        mov[0] = d * hdlist[hd]->xv[g1][0];
338 +                        mov[1] = d * hdlist[hd]->xv[g1][1];
339 +                        mov[2] = d * hdlist[hd]->xv[g1][2];
340 +                        if (w & 1)
341 +                                VSUM(wp[0], hdlist[hd]->orig,
342 +                                                hdlist[hd]->xv[w>>1], 1.);
343 +                        else
344 +                                VSUM(wp[0], hdlist[hd]->orig, mov, 1.);
345 +                        VSUM(wp[1], wp[0], hdlist[hd]->xv[g0], 1.);
346 +                        for (i = hdlist[hd]->grid[g1]; ; ) {    /* g1 lines */
347 +                                (*f)(wp);
348 +                                if (!--i) break;
349 +                                wp[0][0] += mov[0]; wp[0][1] += mov[1];
350 +                                wp[0][2] += mov[2]; wp[1][0] += mov[0];
351 +                                wp[1][1] += mov[1]; wp[1][2] += mov[2];
352 +                        }
353 +                }
354   }

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