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

Comparing ray/src/hd/rholo3.c (file contents):
Revision 3.9 by gregl, Fri Nov 21 17:47:56 1997 UTC vs.
Revision 3.23 by gwlarson, Wed Aug 12 17:56:06 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 10 | Line 10 | static char SCCSid[] = "$SunId$ SGI";
10  
11   #include "rholo.h"
12  
13
13   #define abs(x)          ((x) > 0 ? (x) : -(x))
14   #define sgn(x)          ((x) > 0 ? 1 : (x) < 0 ? -1 : 0)
15  
17
16   static PACKHEAD *complist=NULL; /* list of beams to compute */
17   static int      complen=0;      /* length of complist */
18   static int      listpos=0;      /* current list position for next_packet */
# Line 22 | Line 20 | static int     lastin= -1;     /* last ordered position in lis
20  
21  
22   int
23 < beamcmp(b0, b1)                 /* comparison for descending compute order */
23 > beamcmp(b0, b1)                         /* comparison for compute order */
24   register PACKHEAD       *b0, *b1;
25   {
26 <        return( b1->nr*(bnrays(hdlist[b0->hd],b0->bi)+1) -
29 <                b0->nr*(bnrays(hdlist[b1->hd],b1->bi)+1) );
26 >        return( b1->nr*(b0->nc+1) - b0->nr*(b1->nc+1) );
27   }
28  
29  
30 + int
31 + beamidcmp(b0, b1)                       /* comparison for beam searching */
32 + register PACKHEAD       *b0, *b1;
33 + {
34 +        register int    c = b0->hd - b1->hd;
35 +
36 +        if (c) return(c);
37 +        return(b0->bi - b1->bi);
38 + }
39 +
40 +
41 + int
42 + dispbeam(b, hb)                         /* display a holodeck beam */
43 + register BEAM   *b;
44 + register HDBEAMI        *hb;
45 + {
46 +        static int      n = 0;
47 +        static PACKHEAD *p = NULL;
48 +
49 +        if (b == NULL)
50 +                return;
51 +        if (b->nrm > n) {               /* (re)allocate packet holder */
52 +                n = b->nrm;
53 +                if (p == NULL) p = (PACKHEAD *)malloc(packsiz(n));
54 +                else p = (PACKHEAD *)realloc((char *)p, packsiz(n));
55 +                if (p == NULL)
56 +                        error(SYSTEM, "out of memory in dispbeam");
57 +        }
58 +                                        /* assign packet fields */
59 +        bcopy((char *)hdbray(b), (char *)packra(p), b->nrm*sizeof(RAYVAL));
60 +        p->nr = p->nc = b->nrm;
61 +        for (p->hd = 0; hdlist[p->hd] != hb->h; p->hd++)
62 +                if (hdlist[p->hd] == NULL)
63 +                        error(CONSISTENCY, "unregistered holodeck in dispbeam");
64 +        p->bi = hb->b;
65 +        disp_packet(p);                 /* display it */
66 + }
67 +
68 +
69   bundle_set(op, clist, nents)    /* bundle set operation */
70   int     op;
71   PACKHEAD        *clist;
72   int     nents;
73   {
74 <        BEAM    *b;
75 <        PACKHEAD        *p;
76 <        register int    i, n;
77 <
74 >        int     oldnr, n;
75 >        HDBEAMI *hbarr;
76 >        register PACKHEAD       *csm;
77 >        register int    i;
78 >                                        /* search for common members */
79 >        qsort((char *)clist, nents, sizeof(PACKHEAD), beamidcmp);
80 >        for (csm = clist+nents; csm-- > clist; )
81 >                csm->nc = -1;
82 >        for (i = 0; i < complen; i++) {
83 >                csm = (PACKHEAD *)bsearch((char *)(complist+i), (char *)clist,
84 >                                nents, sizeof(PACKHEAD), beamidcmp);
85 >                if (csm == NULL)
86 >                        continue;
87 >                oldnr = complist[i].nr;
88 >                csm->nc = complist[i].nc;
89 >                switch (op) {
90 >                case BS_ADD:            /* add to count */
91 >                        complist[i].nr += csm->nr;
92 >                        csm->nr = 0;
93 >                        break;
94 >                case BS_ADJ:            /* reset count */
95 >                        complist[i].nr = csm->nr;
96 >                        csm->nr = 0;
97 >                        break;
98 >                case BS_DEL:            /* delete count */
99 >                        if (csm->nr == 0 || csm->nr >= complist[i].nr)
100 >                                complist[i].nr = 0;
101 >                        else
102 >                                complist[i].nr -= csm->nr;
103 >                        break;
104 >                }
105 >                if (complist[i].nr != oldnr)
106 >                        lastin = -1;    /* flag sort */
107 >        }
108 >                                /* computed rays for each uncommon beams */
109 >        for (csm = clist+nents; csm-- > clist; )
110 >                if (csm->nc < 0)
111 >                        csm->nc = bnrays(hdlist[csm->hd], csm->bi);
112 >                                /* complete list operations */
113          switch (op) {
114          case BS_NEW:                    /* new computation set */
115 <                if (complen)
115 >                listpos = 0; lastin = -1;
116 >                if (complen)            /* free old list */
117                          free((char *)complist);
118 <                if (nents <= 0) {
119 <                        complist = NULL;
48 <                        listpos = complen = 0;
49 <                        lastin = -1;
118 >                complist = NULL;
119 >                if (!(complen = nents))
120                          return;
51                }
121                  complist = (PACKHEAD *)malloc(nents*sizeof(PACKHEAD));
122                  if (complist == NULL)
123                          goto memerr;
124                  bcopy((char *)clist, (char *)complist, nents*sizeof(PACKHEAD));
56                complen = nents;
57                listpos = 0;
58                lastin = -1;            /* flag for initial sort */
125                  break;
126          case BS_ADD:                    /* add to computation set */
127 +        case BS_ADJ:                    /* adjust set quantities */
128                  if (nents <= 0)
129                          return;
130 <                                        /* 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 */
130 >                sortcomplist();         /* sort updated list & new entries */
131                  qsort((char *)clist, nents, sizeof(PACKHEAD), beamcmp);
132                                          /* what can't we satisfy? */
133 <                for (n = 0; n < nents && clist[n].nr >
79 <                                bnrays(hdlist[clist[n].hd],clist[n].bi); n++)
133 >                for (i = nents, csm = clist; i-- && csm->nr > csm->nc; csm++)
134                          ;
135 +                n = csm - clist;
136 +                if (op == BS_ADJ) {     /* don't regenerate adjusted beams */
137 +                        for (i = n; i < nents && clist[i].nr > 0; i++)
138 +                                ;
139 +                        nents = i;
140 +                }
141                  if (n) {                /* allocate space for merged list */
142                          PACKHEAD        *newlist;
143                          newlist = (PACKHEAD *)malloc(
# Line 95 | Line 155 | int    nents;
155                  lastin = complen-1;     /* list is now sorted */
156                  break;
157          case BS_DEL:                    /* delete from computation set */
158 <                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 <                if (lastin < 0)         /* sort updated list */
114 <                        sortcomplist();
115 <                return;                 /* no display */
158 >                return;                 /* already done */
159          default:
160                  error(CONSISTENCY, "bundle_set called with unknown operation");
161          }
162 <        if (outdev == NULL)
162 >        if (outdev == NULL)             /* nothing to display? */
163                  return;
164 <        n = 8*RPACKSIZ;                         /* allocate packet holder */
165 <        p = (PACKHEAD *)malloc(packsiz(n));
166 <        if (p == NULL)
167 <                goto memerr;
168 <                                        /* display what we have */
169 <        for (i = 0; i < nents; i++)
170 <                if ((b = hdgetbeam(hdlist[clist[i].hd], clist[i].bi)) != NULL) {
171 <                        if (b->nrm > n) {
129 <                                n = b->nrm;
130 <                                p = (PACKHEAD *)realloc((char *)p, packsiz(n));
131 <                                if (p == NULL)
132 <                                        goto memerr;
133 <                        }
134 <                        bcopy((char *)hdbray(b), (char *)packra(p),
135 <                                        (p->nr=b->nrm)*sizeof(RAYVAL));
136 <                        p->hd = clist[i].hd;
137 <                        p->bi = clist[i].bi;
138 <                        disp_packet(p);
139 <                }
140 <        free((char *)p);                /* clean up */
164 >                                        /* load and display beams we have */
165 >        hbarr = (HDBEAMI *)malloc(nents*sizeof(HDBEAMI));
166 >        for (i = nents; i--; ) {
167 >                hbarr[i].h = hdlist[clist[i].hd];
168 >                hbarr[i].b = clist[i].bi;
169 >        }
170 >        hdloadbeams(hbarr, nents, dispbeam);
171 >        free((char *)hbarr);
172          return;
173   memerr:
174          error(SYSTEM, "out of memory in bundle_set");
175   }
176  
177  
178 < int
179 < weightf(hp, x0, x1, x2)         /* voxel weighting function */
149 < register HOLO   *hp;
150 < register int    x0, x1, x2;
151 < {
152 <        switch (vlet(OCCUPANCY)) {
153 <        case 'U':               /* uniform weighting */
154 <                return(1);
155 <        case 'C':               /* center weighting (crude) */
156 <                x0 += x0 - hp->grid[0] + 1;
157 <                x0 = abs(x0)*hp->grid[1]*hp->grid[2];
158 <                x1 += x1 - hp->grid[1] + 1;
159 <                x1 = abs(x1)*hp->grid[0]*hp->grid[2];
160 <                x2 += x2 - hp->grid[2] + 1;
161 <                x2 = abs(x2)*hp->grid[0]*hp->grid[1];
162 <                return(hp->grid[0]*hp->grid[1]*hp->grid[2] -
163 <                                (x0+x1+x2)/3);
164 <        default:
165 <                badvalue(OCCUPANCY);
166 <        }
167 < }
168 <
169 <
170 < /* The following is by Daniel Cohen, taken from Graphics Gems IV, p. 368 */
171 < long
172 < lineweight(hp, x, y, z, dx, dy, dz)     /* compute weights along a line */
178 > double
179 > beamvolume(hp, bi)      /* compute approximate volume of a beam */
180   HOLO    *hp;
181 < int     x, y, z, dx, dy, dz;
181 > int     bi;
182   {
183 <        long    wres = 0;
184 <        int     n, sx, sy, sz, exy, exz, ezy, ax, ay, az, bx, by, bz;
185 <
186 <        sx = sgn(dx);   sy = sgn(dy);   sz = sgn(dz);
187 <        ax = abs(dx);   ay = abs(dy);   az = abs(dz);
188 <        bx = 2*ax;      by = 2*ay;      bz = 2*az;
189 <        exy = ay-ax;    exz = az-ax;    ezy = ay-az;
190 <        n = ax+ay+az + 1;               /* added increment to visit last */
191 <        while (n--) {
192 <                wres += weightf(hp, x, y, z);
193 <                if (exy < 0) {
194 <                        if (exz < 0) {
195 <                                x += sx;
196 <                                exy += by; exz += bz;
197 <                        } else {
198 <                                z += sz;
199 <                                exz -= bx; ezy += by;
193 <                        }
194 <                } else {
195 <                        if (ezy < 0) {
196 <                                z += sz;
197 <                                exz -= bx; ezy += by;
198 <                        } else {
199 <                                y += sy;
200 <                                exy -= bx; ezy -= bz;
201 <                        }
202 <                }
183 >        GCOORD  gc[2];
184 >        FVECT   cp[4], edgeA, edgeB, cent[2];
185 >        FVECT   v, crossp[2], diffv;
186 >        double  vol[2];
187 >        register int    i;
188 >                                        /* get grid coordinates */
189 >        if (!hdbcoord(gc, hp, bi))
190 >                error(CONSISTENCY, "bad beam index in beamvolume");
191 >        for (i = 0; i < 2; i++) {       /* compute cell area vectors */
192 >                hdcell(cp, hp, gc+i);
193 >                VSUM(edgeA, cp[1], cp[0], -1.0);
194 >                VSUM(edgeB, cp[3], cp[1], -1.0);
195 >                fcross(crossp[i], edgeA, edgeB);
196 >                                        /* compute center */
197 >                cent[i][0] = 0.5*(cp[0][0] + cp[2][0]);
198 >                cent[i][1] = 0.5*(cp[0][1] + cp[2][1]);
199 >                cent[i][2] = 0.5*(cp[0][2] + cp[2][2]);
200          }
201 <        return(wres);
201 >                                        /* compute difference vector */
202 >        VSUM(diffv, cent[1], cent[0], -1.0);
203 >        for (i = 0; i < 2; i++) {       /* compute volume contributions */
204 >                vol[i] = 0.5*DOT(crossp[i], diffv);
205 >                if (vol[i] < 0.) vol[i] = -vol[i];
206 >        }
207 >        return(vol[0] + vol[1]);        /* return total volume */
208   }
209  
210  
211   init_global()                   /* initialize global ray computation */
212   {
213          long    wtotal = 0;
211        int     i, j;
212        int     lseg[2][3];
214          double  frac;
215 <        register int    k;
216 <                                        /* free old list */
217 <        if (complen > 0)
215 >        int     i;
216 >        register int    j, k;
217 >                                        /* free old list and empty queue */
218 >        if (complen > 0) {
219                  free((char *)complist);
220 +                done_packets(flush_queue());
221 +        }
222                                          /* allocate beam list */
223          complen = 0;
224          for (j = 0; hdlist[j] != NULL; j++)
# Line 224 | Line 228 | init_global()                  /* initialize global ray computation *
228                  error(SYSTEM, "out of memory in init_global");
229                                          /* compute beam weights */
230          k = 0;
231 <        for (j = 0; hdlist[j] != NULL; j++)
231 >        for (j = 0; hdlist[j] != NULL; j++) {
232 >                frac = 512. * VLEN(hdlist[j]->wg[0]) *
233 >                                VLEN(hdlist[j]->wg[1]) *
234 >                                VLEN(hdlist[j]->wg[2]);
235                  for (i = nbeams(hdlist[j]); i > 0; i--) {
229                        hdlseg(lseg, hdlist[j], i);
236                          complist[k].hd = j;
237                          complist[k].bi = i;
238 <                        complist[k].nr = lineweight( hdlist[j],
239 <                                        lseg[0][0], lseg[0][1], lseg[0][2],
234 <                                        lseg[1][0] - lseg[0][0],
235 <                                        lseg[1][1] - lseg[0][1],
236 <                                        lseg[1][2] - lseg[0][2] );
238 >                        complist[k].nr = frac*beamvolume(hdlist[j], i) + 0.5;
239 >                        complist[k].nc = bnrays(hdlist[j], i);
240                          wtotal += complist[k++].nr;
241                  }
242 +        }
243                                          /* adjust weights */
244 <        if (vdef(DISKSPACE)) {
244 >        if (vdef(DISKSPACE))
245                  frac = 1024.*1024.*vflt(DISKSPACE) / (wtotal*sizeof(RAYVAL));
246 <                if (frac < 0.95 | frac > 1.05)
247 <                        while (k--)
248 <                                complist[k].nr = frac * complist[k].nr;
249 <        }
250 <        listpos = 0; lastin = -1;       /* flag initial sort */
246 >        else
247 >                frac = 1024.*1024.*16384. / (wtotal*sizeof(RAYVAL));
248 >        while (k--)
249 >                complist[k].nr = frac * complist[k].nr;
250 >        listpos = 0; lastin = -1;       /* perform initial sort */
251 >        sortcomplist();
252   }
253  
254  
255   mergeclists(cdest, cl1, n1, cl2, n2)    /* merge two sorted lists */
256 < PACKHEAD        *cdest;
257 < PACKHEAD        *cl1, *cl2;
256 > register PACKHEAD       *cdest;
257 > register PACKHEAD       *cl1, *cl2;
258   int     n1, n2;
259   {
260 <        int     cmp;
260 >        register int    cmp;
261  
262          while (n1 | n2) {
263                  if (!n1) cmp = 1;
# Line 275 | Line 280 | sortcomplist()                 /* fix our list order */
280          PACKHEAD        *list2;
281          register int    i;
282  
278                                /* empty queue */
279        done_packets(flush_queue());
283          if (complen <= 0)       /* check to see if there is even a list */
284                  return;
285          if (lastin < 0 || listpos*4 >= complen*3)
# Line 291 | Line 294 | sortcomplist()                 /* fix our list order */
294                                  complist+listpos, complen-listpos);
295                  free((char *)list2);
296          }
294                                        /* check for all finished */
295        if (complist[0].nr <= bnrays(hdlist[complist[0].hd],complist[0].bi)) {
296                free((char *)complist);
297                complist = NULL;
298                complen = 0;
299        }
297                                          /* drop satisfied requests */
298 <        for (i = complen; i-- && complist[i].nr <=
302 <                        bnrays(hdlist[complist[i].hd],complist[i].bi); )
298 >        for (i = complen; i-- && complist[i].nr <= complist[i].nc; )
299                  ;
300          if (i < 0) {
301                  free((char *)complist);
# Line 323 | Line 319 | sortcomplist()                 /* fix our list order */
319   * a given bundle to move way down in the computation order.  We keep
320   * track of where the computed bundle with the highest priority would end
321   * up, and if we get further in our compute list than this, we resort the
322 < * list and start again from the beginning.  We have to flush the queue
323 < * each time we sort, to ensure that we are not disturbing the order.
328 < *      If our major assumption is violated, and we have a very steep
329 < * descent in our weights, then we will end up resorting much more often
330 < * than necessary, resulting in frequent flushing of the queue.  Since
331 < * a merge sort is used, the sorting costs will be minimal.
322 > * list and start again from the beginning.  Since
323 > * a merge sort is used, the sorting costs are minimal.
324   */
325 < next_packet(p)                  /* prepare packet for computation */
325 > next_packet(p, n)               /* prepare packet for computation */
326   register PACKET *p;
327 + int     n;
328   {
336        int     ncomp;
329          register int    i;
330  
339        if (complen <= 0)
340                return(0);
331          if (listpos > lastin)           /* time to sort the list */
332                  sortcomplist();
333 +        if (complen <= 0)
334 +                return(0);
335          p->hd = complist[listpos].hd;
336          p->bi = complist[listpos].bi;
337 <        ncomp = bnrays(hdlist[p->hd],p->bi);
338 <        p->nr = complist[listpos].nr - ncomp;
337 >        p->nc = complist[listpos].nc;
338 >        p->nr = complist[listpos].nr - p->nc;
339          if (p->nr <= 0)
340                  return(0);
341 <        if (p->nr > RPACKSIZ)
342 <                p->nr = RPACKSIZ;
343 <        ncomp += p->nr;                 /* find where this one would go */
344 <        while (lastin > listpos && complist[listpos].nr *
345 <                (bnrays(hdlist[complist[lastin].hd],complist[lastin].bi)+1)
346 <                        > complist[lastin].nr * (ncomp+1))
341 > #ifdef DEBUG
342 >        if (n < 1 | n > RPACKSIZ)
343 >                error(CONSISTENCY, "next_packet called with bad n value");
344 > #endif
345 >        if (p->nr > n)
346 >                p->nr = n;
347 >        complist[listpos].nc += p->nr;  /* find where this one would go */
348 >        while (lastin > listpos &&
349 >                        beamcmp(complist+lastin, complist+listpos) > 0)
350                  lastin--;
351          listpos++;
352          return(1);

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