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root/radiance/ray/src/hd/rholo2.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/hd/rholo2.c (file contents):
Revision 3.19 by gwlarson, Tue Dec 1 15:47:05 1998 UTC vs.
Revision 3.28 by schorsch, Thu Jan 1 11:21:55 2004 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   * Rtrace support routines for holodeck rendering
6   */
7  
8 + #include <time.h>
9 +
10   #include "rholo.h"
11   #include "paths.h"
12   #include "random.h"
# Line 19 | Line 18 | struct gclim {
18          HOLO    *hp;                    /* holodeck pointer */
19          GCOORD  gc;                     /* grid cell */
20          FVECT   egp;                    /* eye grid point */
21 <        double  erg[2];                 /* eye range in wall grid coords */
21 >        double  erg2;                   /* mean square eye grid range */
22          double  gmin[2], gmax[2];       /* grid coordinate limits */
23   };                              /* a grid coordinate range */
24  
25 + static void initeyelim(struct gclim     *gcl, HOLO      *hp, GCOORD     *gc);
26 + static void groweyelim(struct gclim *gcl, GCOORD *gc,
27 +                double r0, double r1, int tight);
28 + static int clipeyelim(short     rrng[2][2], struct gclim        *gcl);
29  
30 < static
31 < initeyelim(gcl, hd, gc)         /* initialize grid coordinate limits */
32 < register struct gclim   *gcl;
33 < int     hd;
34 < GCOORD  *gc;
30 >
31 > static void
32 > initeyelim(             /* initialize grid coordinate limits */
33 >        register struct gclim   *gcl,
34 >        register HOLO   *hp,
35 >        GCOORD  *gc
36 > )
37   {
38 <        register FLOAT  *v;
38 >        register RREAL  *v;
39          register int    i;
40  
41 <        gcl->hp = hdlist[hd];
42 <        copystruct(&gcl->gc, gc);
43 <        hdgrid(gcl->egp, gcl->hp, myeye.vpt);
44 <        for (i = 0; i < 2; i++) {
45 <                v = gcl->hp->wg[((gcl->gc.w>>1)+i+1)%3];
46 <                gcl->erg[i] = myeye.rng * VLEN(v);
42 <                gcl->gmin[i] = FHUGE; gcl->gmax[i] = -FHUGE;
41 >        if (hp != NULL) {
42 >                hdgrid(gcl->egp, gcl->hp = hp, myeye.vpt);
43 >                gcl->erg2 = 0;
44 >                for (i = 0, v = hp->wg[0]; i < 3; i++, v += 3)
45 >                        gcl->erg2 += DOT(v,v);
46 >                gcl->erg2 *= (1./3.) * myeye.rng*myeye.rng;
47          }
48 +        if (gc != NULL)
49 +                gcl->gc = *gc;
50 +        gcl->gmin[0] = gcl->gmin[1] = FHUGE;
51 +        gcl->gmax[0] = gcl->gmax[1] = -FHUGE;
52   }
53  
54  
55 < static
56 < groweyelim(gcl, gp)             /* grow grid limits about eye point */
57 < register struct gclim   *gcl;
58 < FVECT   gp;
55 > static void
56 > groweyelim(     /* grow grid limits about eye point */
57 >        register struct gclim   *gcl,
58 >        GCOORD  *gc,
59 >        double  r0,
60 >        double  r1,
61 >        int     tight
62 > )
63   {
64 <        FVECT   ab;
65 <        double  l2, d, mult, wg;
66 <        register int    i, g;
67 <
64 >        FVECT   gp, ab;
65 >        double  ab2, od, cfact;
66 >        double  sqcoef[3], ctcoef[3], licoef[3], cnst;
67 >        int     gw, gi[2];
68 >        double  wallpos, a, b, c, d, e, f;
69 >        double  root[2], yex;
70 >        int     n, i, j, nex;
71 >                                                /* point/view cone */
72 >        i = gc->w>>1;
73 >        gp[i] = gc->w&1 ? gcl->hp->grid[i] : 0;
74 >        gp[hdwg0[gc->w]] = gc->i[0] + r0;
75 >        gp[hdwg1[gc->w]] = gc->i[1] + r1;
76          VSUB(ab, gcl->egp, gp);
77 <        l2 = DOT(ab,ab);
78 <        if (l2 <= gcl->erg[0]*gcl->erg[1]) {
77 >        ab2 = DOT(ab, ab);
78 >        gw = gcl->gc.w>>1;
79 >        if ((i==gw ? ab[gw]*ab[gw] : ab2)  <= gcl->erg2 + FTINY) {
80                  gcl->gmin[0] = gcl->gmin[1] = -FHUGE;
81                  gcl->gmax[0] = gcl->gmax[1] = FHUGE;
82 <                return;
82 >                return;                 /* too close (to wall) */
83          }
84 <        mult = gp[g = gcl->gc.w>>1];
85 <        if (gcl->gc.w&1)
86 <                mult -= gcl->hp->grid[g];
87 <        if (ab[g]*ab[g] > gcl->erg[0]*gcl->erg[1])
88 <                mult /= -ab[g];
89 <        else if (fabs(ab[hdwg0[gcl->gc.w]]) > fabs(ab[hdwg1[gcl->gc.w]]))
90 <                mult = (gcl->gc.i[0] + .5 - gp[hdwg0[gcl->gc.w]]) /
91 <                                ab[hdwg0[gcl->gc.w]];
92 <        else
93 <                mult = (gcl->gc.i[1] + .5 - gp[hdwg1[gcl->gc.w]]) /
94 <                                ab[hdwg1[gcl->gc.w]];
84 >        ab2 = 1./ab2;                           /* 1/norm2(ab) */
85 >        od = DOT(gp, ab);                       /* origin dot direction */
86 >        cfact = 1./(1. - ab2*gcl->erg2);        /* tan^2 + 1 of cone angle */
87 >        for (i = 0; i < 3; i++) {               /* compute cone equation */
88 >                sqcoef[i] = ab[i]*ab[i]*cfact*ab2 - 1.;
89 >                ctcoef[i] = 2.*ab[i]*ab[(i+1)%3]*cfact*ab2;
90 >                licoef[i] = 2.*(gp[i] - ab[i]*cfact*od*ab2);
91 >        }
92 >        cnst = cfact*od*od*ab2 - DOT(gp,gp);
93 >        /*
94 >         * CONE:        sqcoef[0]*x*x + sqcoef[1]*y*y + sqcoef[2]*z*z
95 >         *              + ctcoef[0]*x*y + ctcoef[1]*y*z + ctcoef[2]*z*x
96 >         *              + licoef[0]*x + licoef[1]*y + licoef[2]*z + cnst == 0
97 >         */
98 >                                /* equation for conic section in plane */
99 >        gi[0] = hdwg0[gcl->gc.w];
100 >        gi[1] = hdwg1[gcl->gc.w];
101 >        wallpos = gcl->gc.w&1 ? gcl->hp->grid[gw] : 0;
102 >        a = sqcoef[gi[0]];                                      /* x2 */
103 >        b = ctcoef[gi[0]];                                      /* xy */
104 >        c = sqcoef[gi[1]];                                      /* y2 */
105 >        d = ctcoef[gw]*wallpos + licoef[gi[0]];                 /* x */
106 >        e = ctcoef[gi[1]]*wallpos + licoef[gi[1]];              /* y */
107 >        f = wallpos*(wallpos*sqcoef[gw] + licoef[gw]) + cnst;
108          for (i = 0; i < 2; i++) {
109 <                g = ((gcl->gc.w>>1)+i+1)%3;
110 <                wg = gp[g] + mult*ab[g];
111 <                d = mult*gcl->erg[i];
112 <                if (d < 0.) d = -d;
113 <                if (wg - d < gcl->gmin[i])
114 <                        gcl->gmin[i] = wg - d;
115 <                if (wg + d > gcl->gmax[i])
116 <                        gcl->gmax[i] = wg + d;
109 >                if (i) {                /* swap x and y coefficients */
110 >                        register double t;
111 >                        t = a; a = c; c = t;
112 >                        t = d; d = e; e = t;
113 >                }
114 >                nex = 0;                /* check global extrema */
115 >                n = quadratic(root, a*(4.*a*c-b*b), 2.*a*(2.*c*d-b*e),
116 >                                d*(c*d-b*e) + f*b*b);
117 >                while (n-- > 0) {
118 >                        if (gc->w>>1 == gi[i] &&
119 >                                        (gc->w&1) ^ (root[n] < gp[gc->w>>1])) {
120 >                                if (gc->w&1)
121 >                                        gcl->gmin[i] = -FHUGE;
122 >                                else
123 >                                        gcl->gmax[i] = FHUGE;
124 >                                nex++;
125 >                                continue;               /* hyperbolic */
126 >                        }
127 >                        if (tight) {
128 >                                yex = (-2.*a*root[n] - d)/b;
129 >                                if (yex < gcl->gc.i[1-i] ||
130 >                                                yex > gcl->gc.i[1-i]+1)
131 >                                        continue;       /* outside cell */
132 >                        }
133 >                        if (root[n] < gcl->gmin[i])
134 >                                gcl->gmin[i] = root[n];
135 >                        if (root[n] > gcl->gmax[i])
136 >                                gcl->gmax[i] = root[n];
137 >                        nex++;
138 >                }
139 >                                        /* check local extrema */
140 >                for (j = nex < 2 ? 2 : 0; j--; ) {
141 >                        yex = gcl->gc.i[1-i] + j;
142 >                        n = quadratic(root, a, b*yex+d, yex*(yex*c+e)+f);
143 >                        while (n-- > 0) {
144 >                                if (gc->w>>1 == gi[i] &&
145 >                                        (gc->w&1) ^ (root[n] < gp[gc->w>>1]))
146 >                                        continue;
147 >                                if (root[n] < gcl->gmin[i])
148 >                                        gcl->gmin[i] = root[n];
149 >                                if (root[n] > gcl->gmax[i])
150 >                                        gcl->gmax[i] = root[n];
151 >                        }
152 >                }
153          }
154   }
155  
156  
157   static int
158 < clipeyelim(rrng, gcl)           /* clip eye limits to grid cell */
159 < register short  rrng[2][2];
160 < register struct gclim   *gcl;
158 > clipeyelim(             /* clip eye limits to grid cell */
159 >        register short  rrng[2][2],
160 >        register struct gclim   *gcl
161 > )
162   {
163          int     incell = 1;
164          register int    i;
# Line 97 | Line 168 | register struct gclim  *gcl;
168                          gcl->gmin[i] = gcl->gc.i[i];
169                  if (gcl->gmax[i] > gcl->gc.i[i]+1)
170                          gcl->gmax[i] = gcl->gc.i[i]+1;
171 <                if ((incell &= gcl->gmax[i] > gcl->gmin[i])) {
171 >                if (gcl->gmax[i] > gcl->gmin[i]) {
172                          rrng[i][0] = 256.*(gcl->gmin[i] - gcl->gc.i[i]) +
173                                          (1.-FTINY);
174                          rrng[i][1] = 256.*(gcl->gmax[i] - gcl->gc.i[i]) +
175                                          (1.-FTINY) - rrng[i][0];
176 <                        incell &= rrng[i][1] > 0;
177 <                }
176 >                } else
177 >                        rrng[i][0] = rrng[i][1] = 0;
178 >                incell &= rrng[i][1] > 0;
179          }
180          return(incell);
181   }
182  
183  
184 < packrays(rod, p)                /* pack ray origins and directions */
185 < register float  *rod;
186 < register PACKET *p;
184 > extern void
185 > packrays(               /* pack ray origins and directions */
186 >        register float  *rod,
187 >        register PACKET *p
188 > )
189   {
190 < #define gp      ro
191 < #ifdef DEBUG
118 <        double dist2sum = 0.;
190 > #if 0
191 >        double  dist2sum = 0.;
192          FVECT   vt;
193   #endif
194          int     nretries = p->nr + 2;
# Line 130 | Line 203 | register PACKET        *p;
203          if (!hdbcoord(gc, hdlist[p->hd], p->bi))
204                  error(CONSISTENCY, "bad beam index in packrays");
205          if ((useyelim = myeye.rng > FTINY)) {
206 <                initeyelim(&eyelim, p->hd, gc);
207 <                gp[gc[1].w>>1] = gc[1].w&1 ?
208 <                                hdlist[p->hd]->grid[gc[1].w>>1] : 0;
209 <                gp[hdwg0[gc[1].w]] = gc[1].i[0];
210 <                gp[hdwg1[gc[1].w]] = gc[1].i[1];
211 <                groweyelim(&eyelim, gp);
212 <                gp[hdwg0[gc[1].w]]++;
213 <                gp[hdwg1[gc[1].w]]++;
141 <                groweyelim(&eyelim, gp);
142 <                useyelim &= clipeyelim(rrng0, &eyelim);
206 >                initeyelim(&eyelim, hdlist[p->hd], gc);
207 >                groweyelim(&eyelim, gc+1, 0., 0., 0);
208 >                groweyelim(&eyelim, gc+1, 1., 1., 0);
209 >                useyelim = clipeyelim(rrng0, &eyelim);
210 > #ifdef DEBUG
211 >                if (!useyelim)
212 >                        error(WARNING, "no eye overlap in packrays");
213 > #endif
214          }
215          for (i = 0; i < p->nr; i++) {
216          retry:
217                  if (useyelim) {
218 +                        initeyelim(&eyelim, NULL, gc+1);
219                          p->ra[i].r[0][0] = (int)(frandom()*rrng0[0][1])
220                                                  + rrng0[0][0];
221                          p->ra[i].r[0][1] = (int)(frandom()*rrng0[1][1])
222                                                  + rrng0[1][0];
223 <                        initeyelim(&eyelim, p->hd, gc+1);
224 <                        gp[gc[0].w>>1] = gc[0].w&1 ?
225 <                                        hdlist[p->hd]->grid[gc[0].w>>1] : 0;
154 <                        gp[hdwg0[gc[0].w]] = gc[0].i[0] +
155 <                                        (1./256.)*(p->ra[i].r[0][0]+.5);
156 <                        gp[hdwg1[gc[0].w]] = gc[0].i[1] +
157 <                                        (1./256.)*(p->ra[i].r[0][1]+.5);
158 <                        groweyelim(&eyelim, gp);
223 >                        groweyelim(&eyelim, gc,
224 >                                        (1./256.)*(p->ra[i].r[0][0]+.5),
225 >                                        (1./256.)*(p->ra[i].r[0][1]+.5), 1);
226                          if (!clipeyelim(rrng1, &eyelim)) {
227 <                                useyelim &= nretries-- > 0;
227 >                                useyelim = nretries-- > 0;
228   #ifdef DEBUG
229                                  if (!useyelim)
230 <                                        error(WARNING, "exceeded retry limit in packrays");
230 >                                        error(WARNING,
231 >                                        "exceeded retry limit in packrays");
232   #endif
233                                  goto retry;
234                          }
# Line 175 | Line 243 | register PACKET        *p;
243                          p->ra[i].r[1][1] = frandom() * 256.;
244                  }
245                  d = hdray(ro, rd, hdlist[p->hd], gc, p->ra[i].r);
246 < #ifdef DEBUG
246 > #if 0
247                  VSUM(vt, ro, rd, d);
248                  dist2sum += dist2line(myeye.vpt, ro, vt);
249   #endif
# Line 190 | Line 258 | register PACKET        *p;
258                  VCOPY(rod, rd);
259                  rod += 3;
260          }
261 < #ifdef DEBUG
262 <        fprintf(stderr, "RMS distance = %f\n", sqrt(dist2sum/p->nr));
261 > #if 0
262 >        fprintf(stderr, "%f RMS (%d retries)\t", sqrt(dist2sum/p->nr),
263 >                        p->nr + 2 - nretries);
264   #endif
196 – #undef gp
265   }
266  
267  
268 < donerays(p, rvl)                /* encode finished ray computations */
269 < register PACKET *p;
270 < register float  *rvl;
268 > extern void
269 > donerays(               /* encode finished ray computations */
270 >        register PACKET *p,
271 >        register float  *rvl
272 > )
273   {
274          double  d;
275          register int    i;
# Line 216 | Line 286 | register float *rvl;
286   }
287  
288  
289 < int
290 < done_rtrace()                   /* clean up and close rtrace calculation */
289 > extern int
290 > done_rtrace(void)                       /* clean up and close rtrace calculation */
291   {
292          int     status;
293                                          /* already closed? */
294          if (!nprocs)
295 <                return;
295 >                return(0);
296                                          /* flush beam queue */
297          done_packets(flush_queue());
298                                          /* sync holodeck */
# Line 238 | Line 308 | done_rtrace()                  /* clean up and close rtrace calculati
308   }
309  
310  
311 < new_rtrace()                    /* restart rtrace calculation */
311 > extern void
312 > new_rtrace(void)                        /* restart rtrace calculation */
313   {
314          char    combuf[128];
315  
# Line 262 | Line 333 | new_rtrace()                   /* restart rtrace calculation */
333   }
334  
335  
336 < getradfile()                    /* run rad and get needed variables */
336 > extern int
337 > getradfile(void)                        /* run rad and get needed variables */
338   {
339          static short    mvar[] = {OCTREE,EYESEP,-1};
340          static char     tf1[] = TEMPLATE;
341          char    tf2[64];
342          char    combuf[256];
343 <        char    *pippt;
343 >        char    *pippt = NULL;
344          register int    i;
345          register char   *cp;
346                                          /* check if rad file specified */
# Line 293 | Line 365 | getradfile()                   /* run rad and get needed variables */
365                          pippt = NULL;
366                  }
367          if (pippt != NULL)
368 <                strcpy(pippt, "> /dev/null");   /* nothing to match */
368 >                strcpy(pippt, "> " NULL_DEVICE);        /* nothing to match */
369          else
370                  sprintf(cp, ")[ \t]*=' > %s", tf2);
371   #ifdef DEBUG
# Line 310 | Line 382 | getradfile()                   /* run rad and get needed variables */
382   }
383  
384  
385 < report(t)                       /* report progress so far */
386 < time_t  t;
385 > extern void
386 > report(                 /* report progress so far */
387 >        time_t  t
388 > )
389   {
390          static time_t   seconds2go = 1000000;
391  

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines