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root/radiance/ray/src/hd/rholo3.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/hd/rholo3.c (file contents):
Revision 3.2 by gregl, Mon Nov 3 18:33:13 1997 UTC vs.
Revision 3.28 by gwlarson, Sat Jan 9 09:17:10 1999 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 9 | Line 9 | static char SCCSid[] = "$SunId$ SGI";
9   */
10  
11   #include "rholo.h"
12 + #include <sys/types.h>
13  
14 + #ifndef NFRAG2CHUNK
15 + #define NFRAG2CHUNK     4096    /* number of fragments to start chunking */
16 + #endif
17  
18 + #ifndef abs
19   #define abs(x)          ((x) > 0 ? (x) : -(x))
20 + #endif
21 + #ifndef sgn
22   #define sgn(x)          ((x) > 0 ? 1 : (x) < 0 ? -1 : 0)
23 + #endif
24  
25 + #define rchunk(n)       (((n)+(RPACKSIZ/2))/RPACKSIZ)
26  
27 < static PACKHEAD *complist;      /* list of beams to compute */
19 < static int      complen;        /* length of complist */
20 < static int      listpos;        /* current list position for next_packet */
21 < static int      lastin = -1;    /* last ordered position in list */
27 > extern time_t   time();
28  
29 + static PACKHEAD *complist=NULL; /* list of beams to compute */
30 + static int      complen=0;      /* length of complist */
31 + static int      listpos=0;      /* current list position for next_packet */
32 + static int      lastin= -1;     /* last ordered position in list */
33 + static int      chunky=0;       /* clump beams together on disk */
34  
35 +
36   int
37 < beamcmp(b0, b1)                 /* comparison for descending compute order */
37 > beamcmp(b0, b1)                         /* comparison for compute order */
38   register PACKHEAD       *b0, *b1;
39   {
40 <        return( b1->nr*(bnrays(hdlist[b0->hd],b0->bi)+1) -
41 <                b0->nr*(bnrays(hdlist[b1->hd],b1->bi)+1) );
40 >        BEAMI   *bip0, *bip1;
41 >        register long   c;
42 >                                        /* first check desired quantities */
43 >        if (chunky)
44 >                c = rchunk(b1->nr)*(rchunk(b0->nc)+1L) -
45 >                                rchunk(b0->nr)*(rchunk(b1->nc)+1L);
46 >        else
47 >                c = b1->nr*(b0->nc+1L) - b0->nr*(b1->nc+1L);
48 >        if (c > 0) return(1);
49 >        if (c < 0) return(-1);
50 >                                /* only one file, so skip the following: */
51 > #if 0
52 >                                        /* next, check file descriptors */
53 >        c = hdlist[b0->hd]->fd - hdlist[b1->hd]->fd;
54 >        if (c) return(c);
55 > #endif
56 >                                        /* finally, check file positions */
57 >        bip0 = &hdlist[b0->hd]->bi[b0->bi];
58 >        bip1 = &hdlist[b1->hd]->bi[b1->bi];
59 >                                        /* put diskless beams last */
60 >        if (!bip0->nrd)
61 >                return(bip1->nrd > 0);
62 >        if (!bip1->nrd)
63 >                return(-1);
64 >        c = bip0->fo - bip1->fo;
65 >        return(c < 0 ? -1 : c > 0);
66   }
67  
68  
69 + int
70 + beamidcmp(b0, b1)                       /* comparison for beam searching */
71 + register PACKHEAD       *b0, *b1;
72 + {
73 +        register int    c = b0->hd - b1->hd;
74 +
75 +        if (c) return(c);
76 +        return(b0->bi - b1->bi);
77 + }
78 +
79 +
80 + int
81 + dispbeam(b, hb)                         /* display a holodeck beam */
82 + register BEAM   *b;
83 + register HDBEAMI        *hb;
84 + {
85 +        static int      n = 0;
86 +        static PACKHEAD *p = NULL;
87 +
88 +        if (b == NULL)
89 +                return;
90 +        if (b->nrm > n) {               /* (re)allocate packet holder */
91 +                n = b->nrm;
92 +                if (p == NULL) p = (PACKHEAD *)malloc(packsiz(n));
93 +                else p = (PACKHEAD *)realloc((char *)p, packsiz(n));
94 +                if (p == NULL)
95 +                        error(SYSTEM, "out of memory in dispbeam");
96 +        }
97 +                                        /* assign packet fields */
98 +        bcopy((char *)hdbray(b), (char *)packra(p), b->nrm*sizeof(RAYVAL));
99 +        p->nr = p->nc = b->nrm;
100 +        for (p->hd = 0; hdlist[p->hd] != hb->h; p->hd++)
101 +                if (hdlist[p->hd] == NULL)
102 +                        error(CONSISTENCY, "unregistered holodeck in dispbeam");
103 +        p->bi = hb->b;
104 +        disp_packet(p);                 /* display it */
105 + }
106 +
107 +
108   bundle_set(op, clist, nents)    /* bundle set operation */
109   int     op;
110   PACKHEAD        *clist;
111   int     nents;
112   {
113 <        BEAM    *b;
114 <        PACKHEAD        *p;
115 <        register int    i, n;
116 <
113 >        int     oldnr, n;
114 >        HDBEAMI *hbarr;
115 >        register PACKHEAD       *csm;
116 >        register int    i;
117 >                                        /* search for common members */
118 >        for (csm = clist+nents; csm-- > clist; )
119 >                csm->nc = -1;
120 >        qsort((char *)clist, nents, sizeof(PACKHEAD), beamidcmp);
121 >        for (i = 0; i < complen; i++) {
122 >                csm = (PACKHEAD *)bsearch((char *)(complist+i), (char *)clist,
123 >                                nents, sizeof(PACKHEAD), beamidcmp);
124 >                if (csm == NULL)
125 >                        continue;
126 >                oldnr = complist[i].nr;
127 >                csm->nc = complist[i].nc;
128 >                switch (op) {
129 >                case BS_ADD:            /* add to count */
130 >                        complist[i].nr += csm->nr;
131 >                        csm->nr = 0;
132 >                        break;
133 >                case BS_ADJ:            /* reset count */
134 >                        complist[i].nr = csm->nr;
135 >                        csm->nr = 0;
136 >                        break;
137 >                case BS_DEL:            /* delete count */
138 >                        if (csm->nr == 0 || csm->nr >= complist[i].nr)
139 >                                complist[i].nr = 0;
140 >                        else
141 >                                complist[i].nr -= csm->nr;
142 >                        break;
143 >                }
144 >                if (complist[i].nr != oldnr)
145 >                        lastin = -1;    /* flag sort */
146 >        }
147 >                                /* record computed rays for uncommon beams */
148 >        for (csm = clist+nents; csm-- > clist; )
149 >                if (csm->nc < 0)
150 >                        csm->nc = bnrays(hdlist[csm->hd], csm->bi);
151 >                                /* complete list operations */
152          switch (op) {
153          case BS_NEW:                    /* new computation set */
154 <                if (complen)
154 >                listpos = 0; lastin = -1;
155 >                if (complen)            /* free old list */
156                          free((char *)complist);
157 <                if (nents <= 0) {
158 <                        complist = NULL;
48 <                        listpos = complen = 0;
49 <                        lastin = -1;
157 >                complist = NULL;
158 >                if (!(complen = nents))
159                          return;
51                }
160                  complist = (PACKHEAD *)malloc(nents*sizeof(PACKHEAD));
161                  if (complist == NULL)
162                          goto memerr;
163                  bcopy((char *)clist, (char *)complist, nents*sizeof(PACKHEAD));
56                complen = nents;
57                listpos = 0;
58                lastin = -1;            /* flag for initial sort */
164                  break;
165          case BS_ADD:                    /* add to computation set */
166 +        case BS_ADJ:                    /* adjust set quantities */
167                  if (nents <= 0)
168                          return;
169 <                                        /* merge any common members */
64 <                for (i = 0; i < complen; i++)
65 <                        for (n = 0; n < nents; n++)
66 <                                if (clist[n].bi == complist[i].bi &&
67 <                                                clist[n].hd == complist[i].hd) {
68 <                                        complist[i].nr += clist[n].nr;
69 <                                        clist[n].nr = 0;
70 <                                        lastin = -1;    /* flag full sort */
71 <                                        break;
72 <                                }
73 <                                        /* sort updated list */
74 <                sortcomplist();
75 <                                        /* sort new entries */
169 >                sortcomplist();         /* sort updated list & new entries */
170                  qsort((char *)clist, nents, sizeof(PACKHEAD), beamcmp);
171                                          /* what can't we satisfy? */
172 <                for (n = 0; n < nents && clist[n].nr >
79 <                                bnrays(hdlist[clist[n].hd],clist[n].bi); n++)
172 >                for (i = nents, csm = clist; i-- && csm->nr > csm->nc; csm++)
173                          ;
174 +                n = csm - clist;
175 +                if (op == BS_ADJ) {     /* don't regenerate adjusted beams */
176 +                        for (++i; i-- && csm->nr > 0; csm++)
177 +                                ;
178 +                        nents = csm - clist;
179 +                }
180                  if (n) {                /* allocate space for merged list */
181                          PACKHEAD        *newlist;
182                          newlist = (PACKHEAD *)malloc(
# Line 95 | Line 194 | int    nents;
194                  lastin = complen-1;     /* list is now sorted */
195                  break;
196          case BS_DEL:                    /* delete from computation set */
197 <                if (nents <= 0)
99 <                        return;
100 <                                        /* find each member */
101 <                for (i = 0; i < complen; i++)
102 <                        for (n = 0; n < nents; n++)
103 <                                if (clist[n].bi == complist[i].bi &&
104 <                                                clist[n].hd == complist[i].hd) {
105 <                                        if (clist[n].nr == 0 ||
106 <                                                clist[n].nr >= complist[i].nr)
107 <                                                complist[i].nr = 0;
108 <                                        else
109 <                                                complist[i].nr -= clist[n].nr;
110 <                                        lastin = -1;    /* flag full sort */
111 <                                        break;
112 <                                }
113 <                                        /* sort updated list */
114 <                sortcomplist();
115 <                return;                 /* no display */
197 >                return;                 /* already done */
198          default:
199                  error(CONSISTENCY, "bundle_set called with unknown operation");
200          }
201 <        n = 0;                          /* allocate packet holder */
202 <        for (i = 0; i < nents; i++)
203 <                if (clist[i].nr > n)
204 <                        n = clist[i].nr;
205 <        p = (PACKHEAD *)malloc(sizeof(PACKHEAD) + n*sizeof(RAYVAL));
206 <                                        /* now, display what we can */
207 <        for (i = 0; i < nents; i++)
208 <                if (clist[i].nr > 0 &&
209 <                (b = hdgetbeam(hdlist[clist[i].hd], clist[i].bi)) != NULL) {
210 <                        bcopy((char *)hdbray(b), (char *)(p+1),
211 <                                        (p->nr=b->nrm)*sizeof(RAYVAL));
212 <                        disp_packet((PACKET *)p);
213 <                }
214 <        free((char *)p);                /* clean up */
201 >        if (outdev == NULL || !nents)   /* nothing to display? */
202 >                return;
203 >                                        /* load and display beams we have */
204 >        hbarr = (HDBEAMI *)malloc(nents*sizeof(HDBEAMI));
205 >        for (i = nents; i--; ) {
206 >                hbarr[i].h = hdlist[clist[i].hd];
207 >                hbarr[i].b = clist[i].bi;
208 >        }
209 >        hdloadbeams(hbarr, nents, dispbeam);
210 >        free((char *)hbarr);
211 >        if (hdfragflags&FF_READ) {
212 >                listpos = 0;
213 >                lastin = -1;            /* need to re-sort list */
214 >        }
215          return;
216   memerr:
217          error(SYSTEM, "out of memory in bundle_set");
218   }
219  
220  
221 < int
222 < weightf(hp, x0, x1, x2)         /* voxel weighting function */
141 < register HOLO   *hp;
142 < register int    x0, x1, x2;
143 < {
144 <        switch (vlet(OCCUPANCY)) {
145 <        case 'U':               /* uniform weighting */
146 <                return(1);
147 <        case 'C':               /* center weighting (crude) */
148 <                x0 += x0 - hp->grid[0] + 1;
149 <                x0 = abs(x0)*hp->grid[1]*hp->grid[2];
150 <                x1 += x1 - hp->grid[1] + 1;
151 <                x1 = abs(x1)*hp->grid[0]*hp->grid[2];
152 <                x2 += x2 - hp->grid[2] + 1;
153 <                x2 = abs(x2)*hp->grid[0]*hp->grid[1];
154 <                return(hp->grid[0]*hp->grid[1]*hp->grid[2] -
155 <                                (x0+x1+x2)/3);
156 <        default:
157 <                badvalue(OCCUPANCY);
158 <        }
159 < }
160 <
161 <
162 < /* The following is by Daniel Cohen, taken from Graphics Gems IV, p. 368 */
163 < long
164 < lineweight(hp, x, y, z, dx, dy, dz)     /* compute weights along a line */
221 > double
222 > beamvolume(hp, bi)      /* compute approximate volume of a beam */
223   HOLO    *hp;
224 < int     x, y, z, dx, dy, dz;
224 > int     bi;
225   {
226 <        long    wres = 0;
227 <        int     n, sx, sy, sz, exy, exz, ezy, ax, ay, az, bx, by, bz;
228 <
229 <        sx = sgn(dx);   sy = sgn(dy);   sz = sgn(dz);
230 <        ax = abs(dx);   ay = abs(dy);   az = abs(dz);
231 <        bx = 2*ax;      by = 2*ay;      bz = 2*az;
232 <        exy = ay-ax;    exz = az-ax;    ezy = ay-az;
233 <        n = ax+ay+az + 1;               /* added increment to visit last */
234 <        while (n--) {
235 <                wres += weightf(hp, x, y, z);
236 <                if (exy < 0) {
237 <                        if (exz < 0) {
238 <                                x += sx;
239 <                                exy += by; exz += bz;
240 <                        } else {
241 <                                z += sz;
242 <                                exz -= bx; ezy += by;
185 <                        }
186 <                } else {
187 <                        if (ezy < 0) {
188 <                                z += sz;
189 <                                exz -= bx; ezy += by;
190 <                        } else {
191 <                                y += sy;
192 <                                exy -= bx; ezy -= bz;
193 <                        }
194 <                }
226 >        GCOORD  gc[2];
227 >        FVECT   cp[4], edgeA, edgeB, cent[2];
228 >        FVECT   v, crossp[2], diffv;
229 >        double  vol[2];
230 >        register int    i;
231 >                                        /* get grid coordinates */
232 >        if (!hdbcoord(gc, hp, bi))
233 >                error(CONSISTENCY, "bad beam index in beamvolume");
234 >        for (i = 0; i < 2; i++) {       /* compute cell area vectors */
235 >                hdcell(cp, hp, gc+i);
236 >                VSUM(edgeA, cp[1], cp[0], -1.0);
237 >                VSUM(edgeB, cp[3], cp[1], -1.0);
238 >                fcross(crossp[i], edgeA, edgeB);
239 >                                        /* compute center */
240 >                cent[i][0] = 0.5*(cp[0][0] + cp[2][0]);
241 >                cent[i][1] = 0.5*(cp[0][1] + cp[2][1]);
242 >                cent[i][2] = 0.5*(cp[0][2] + cp[2][2]);
243          }
244 <        return(wres);
244 >                                        /* compute difference vector */
245 >        VSUM(diffv, cent[1], cent[0], -1.0);
246 >        for (i = 0; i < 2; i++) {       /* compute volume contributions */
247 >                vol[i] = 0.5*DOT(crossp[i], diffv);
248 >                if (vol[i] < 0.) vol[i] = -vol[i];
249 >        }
250 >        return(vol[0] + vol[1]);        /* return total volume */
251   }
252  
253  
254   init_global()                   /* initialize global ray computation */
255   {
256          long    wtotal = 0;
203        int     i, j;
204        int     lseg[2][3];
257          double  frac;
258 <        register int    k;
258 >        int     i;
259 >        register int    j, k;
260 >                                        /* free old list and empty queue */
261 >        if (complen > 0) {
262 >                free((char *)complist);
263 >                done_packets(flush_queue());
264 >        }
265 >                                        /* reseed random number generator */
266 >        srandom(time(NULL));
267                                          /* allocate beam list */
268          complen = 0;
269          for (j = 0; hdlist[j] != NULL; j++)
# Line 213 | Line 273 | init_global()                  /* initialize global ray computation *
273                  error(SYSTEM, "out of memory in init_global");
274                                          /* compute beam weights */
275          k = 0;
276 <        for (j = 0; hdlist[j] != NULL; j++)
276 >        for (j = 0; hdlist[j] != NULL; j++) {
277 >                frac = 512. * VLEN(hdlist[j]->wg[0]) *
278 >                                VLEN(hdlist[j]->wg[1]) *
279 >                                VLEN(hdlist[j]->wg[2]);
280                  for (i = nbeams(hdlist[j]); i > 0; i--) {
218                        hdlseg(lseg, hdlist[j], i);
281                          complist[k].hd = j;
282                          complist[k].bi = i;
283 <                        complist[k].nr = lineweight( hdlist[j],
284 <                                        lseg[0][0], lseg[0][1], lseg[0][2],
223 <                                        lseg[1][0] - lseg[0][0],
224 <                                        lseg[1][1] - lseg[0][1],
225 <                                        lseg[1][2] - lseg[0][2] );
283 >                        complist[k].nr = frac*beamvolume(hdlist[j], i) + 0.5;
284 >                        complist[k].nc = bnrays(hdlist[j], i);
285                          wtotal += complist[k++].nr;
286                  }
287 +        }
288                                          /* adjust weights */
289 <        if (vdef(DISKSPACE)) {
289 >        if (vdef(DISKSPACE))
290                  frac = 1024.*1024.*vflt(DISKSPACE) / (wtotal*sizeof(RAYVAL));
291 <                if (frac < 0.95 | frac > 1.05)
292 <                        while (k--)
293 <                                complist[k].nr = frac * complist[k].nr;
294 <        }
295 <        listpos = 0; lastin = -1;
291 >        else
292 >                frac = 1024.*1024.*16384. / (wtotal*sizeof(RAYVAL));
293 >        while (k--)
294 >                complist[k].nr = frac*complist[k].nr + 0.5;
295 >        listpos = 0; lastin = -1;       /* perform initial sort */
296 >        sortcomplist();
297 >                                        /* no view vicinity */
298 >        myeye.rng = 0;
299   }
300  
301  
302   mergeclists(cdest, cl1, n1, cl2, n2)    /* merge two sorted lists */
303 < PACKHEAD        *cdest;
304 < PACKHEAD        *cl1, *cl2;
303 > register PACKHEAD       *cdest;
304 > register PACKHEAD       *cl1, *cl2;
305   int     n1, n2;
306   {
307 <        int     cmp;
307 >        register int    cmp;
308  
309          while (n1 | n2) {
310                  if (!n1) cmp = 1;
# Line 262 | Line 325 | int    n1, n2;
325   sortcomplist()                  /* fix our list order */
326   {
327          PACKHEAD        *list2;
328 +        int     listlen;
329          register int    i;
330  
331 <                                /* empty queue */
268 <        done_packets(flush_queue());
269 <        if (complen <= 0)       /* check to see if there even is a list */
331 >        if (complen <= 0)       /* check to see if there is even a list */
332                  return;
333 <        if (lastin < 0)         /* flag to sort entire list */
333 >        if (!chunky)            /* check to see if fragment list is full */
334 >                if (!hdfragOK(hdlist[0]->fd, &listlen, NULL)
335 > #if NFRAG2CHUNK
336 >                                || listlen >= NFRAG2CHUNK
337 > #endif
338 >                                ) {
339 > #ifdef DEBUG
340 >                        error(WARNING, "using chunky comparison mode");
341 > #endif
342 >                        chunky++;       /* use "chunky" comparison */
343 >                        lastin = -1;    /* need to re-sort list */
344 >                }
345 > #ifdef DEBUG
346 >                        else
347 >                                fprintf(stderr, "sortcomplist: %d fragments\n",
348 >                                                listlen);
349 > #endif
350 >        if (lastin < 0 || listpos*4 >= complen*3)
351                  qsort((char *)complist, complen, sizeof(PACKHEAD), beamcmp);
352          else if (listpos) {     /* else sort and merge sublist */
353                  list2 = (PACKHEAD *)malloc(listpos*sizeof(PACKHEAD));
# Line 280 | Line 359 | sortcomplist()                 /* fix our list order */
359                                  complist+listpos, complen-listpos);
360                  free((char *)list2);
361          }
362 <                                        /* check for all finished */
363 <        if (complist[0].nr <= bnrays(hdlist[complist[0].hd],complist[0].bi)) {
362 >                                        /* drop satisfied requests */
363 >        for (i = complen; i-- && complist[i].nr <= complist[i].nc; )
364 >                ;
365 >        if (i < 0) {
366                  free((char *)complist);
367                  complist = NULL;
368                  complen = 0;
369 <        }
289 <                                        /* drop satisfied requests */
290 <        for (i = complen; i-- && complist[i].nr <=
291 <                        bnrays(hdlist[complist[i].hd],complist[i].bi); )
292 <                ;
293 <        if (i < complen-1) {
369 >        } else if (i < complen-1) {
370                  list2 = (PACKHEAD *)realloc((char *)complist,
371                                  (i+1)*sizeof(PACKHEAD));
372 <                if (list2 != NULL) {
372 >                if (list2 != NULL)
373                          complist = list2;
374 <                        complen = i+1;
299 <                }
374 >                complen = i+1;
375          }
376          listpos = 0; lastin = i;
377   }
# Line 307 | Line 382 | sortcomplist()                 /* fix our list order */
382   * more or less evenly distributed, such that computing a packet causes
383   * a given bundle to move way down in the computation order.  We keep
384   * track of where the computed bundle with the highest priority would end
385 < * up, and if we get further in our compute list than this, we resort the
386 < * list and start again from the beginning.  We have to flush the queue
387 < * each time we sort, to ensure that we are not disturbing the order.
313 < *      If our major assumption is violated, and we have a very steep
314 < * descent in our weights, then we will end up resorting much more often
315 < * than necessary, resulting in frequent flushing of the queue.  Since
316 < * a merge sort is used, the sorting costs will be minimal.
385 > * up, and if we get further in our compute list than this, we re-sort the
386 > * list and start again from the beginning.  Since
387 > * a merge sort is used, the sorting costs are minimal.
388   */
389 < next_packet(p)                  /* prepare packet for computation */
389 > next_packet(p, n)               /* prepare packet for computation */
390   register PACKET *p;
391 + int     n;
392   {
321        int     ncomp;
393          register int    i;
394  
324        if (complen <= 0)
325                return(0);
395          if (listpos > lastin)           /* time to sort the list */
396                  sortcomplist();
397 +        if (complen <= 0)
398 +                return(0);
399          p->hd = complist[listpos].hd;
400          p->bi = complist[listpos].bi;
401 <        ncomp = bnrays(hdlist[p->hd],p->bi);
402 <        p->nr = complist[listpos].nr - ncomp;
401 >        p->nc = complist[listpos].nc;
402 >        p->nr = complist[listpos].nr - p->nc;
403          if (p->nr <= 0)
404                  return(0);
405 <        if (p->nr > RPACKSIZ)
406 <                p->nr = RPACKSIZ;
407 <        ncomp += p->nr;                 /* find where this one would go */
408 <        while (lastin > listpos && complist[listpos].nr *
409 <                (bnrays(hdlist[complist[lastin].hd],complist[lastin].bi)+1)
410 <                        > complist[lastin].nr * (ncomp+1))
405 >        DCHECK(n < 1 | n > RPACKSIZ,
406 >                        CONSISTENCY, "next_packet called with bad n value");
407 >        if (p->nr > n)
408 >                p->nr = n;
409 >        complist[listpos].nc += p->nr;  /* find where this one would go */
410 >        if (hdgetbeam(hdlist[p->hd], p->bi) != NULL)
411 >                hdfreefrag(hdlist[p->hd], p->bi);
412 >        while (lastin > listpos &&
413 >                        beamcmp(complist+lastin, complist+listpos) > 0)
414                  lastin--;
415          listpos++;
416          return(1);

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