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root/radiance/ray/src/rt/ambcomp.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/rt/ambcomp.c (file contents):
Revision 2.8 by gwlarson, Wed Dec 16 18:14:57 1998 UTC vs.
Revision 2.84 by greg, Tue Feb 26 00:37:54 2019 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   * Routines to compute "ambient" values using Monte Carlo
6 + *
7 + *  Hessian calculations based on "Practical Hessian-Based Error Control
8 + *      for Irradiance Caching" by Schwarzhaupt, Wann Jensen, & Jarosz
9 + *      from ACM SIGGRAPH Asia 2012 conference proceedings.
10 + *
11 + *  Added book-keeping optimization to avoid calculations that would
12 + *      cancel due to traversal both directions on edges that are adjacent
13 + *      to same-valued triangles.  This cuts about half of Hessian math.
14 + *
15 + *  Declarations of external symbols in ambient.h
16   */
17  
18 < #include  "ray.h"
18 > #include "copyright.h"
19  
20 + #include  "ray.h"
21   #include  "ambient.h"
14 –
22   #include  "random.h"
23  
24 + #ifndef OLDAMB
25 +
26 + extern void             SDsquare2disk(double ds[2], double seedx, double seedy);
27 +
28   typedef struct {
29 <        short  t, p;            /* theta, phi indices */
30 <        COLOR  v;               /* value sum */
31 <        float  r;               /* 1/distance sum */
32 <        float  k;               /* variance for this division */
22 <        int  n;                 /* number of subsamples */
23 < }  AMBSAMP;             /* ambient sample division */
29 >        COLOR   v;              /* hemisphere sample value */
30 >        float   d;              /* reciprocal distance */
31 >        FVECT   p;              /* intersection point */
32 > } AMBSAMP;              /* sample value */
33  
34   typedef struct {
35 <        FVECT  ux, uy, uz;      /* x, y and z axis directions */
36 <        short  nt, np;          /* number of theta and phi directions */
35 >        RAY     *rp;            /* originating ray sample */
36 >        int     ns;             /* number of samples per axis */
37 >        int     sampOK;         /* acquired full sample set? */
38 >        COLOR   acoef;          /* division contribution coefficient */
39 >        double  acol[3];        /* accumulated color */
40 >        FVECT   ux, uy;         /* tangent axis unit vectors */
41 >        AMBSAMP sa[1];          /* sample array (extends struct) */
42   }  AMBHEMI;             /* ambient sample hemisphere */
43  
44 + #define AI(h,i,j)       ((i)*(h)->ns + (j))
45 + #define ambsam(h,i,j)   (h)->sa[AI(h,i,j)]
46  
47 + typedef struct {
48 +        FVECT   r_i, r_i1, e_i, rcp, rI2_eJ2;
49 +        double  I1, I2;
50 + } FFTRI;                /* vectors and coefficients for Hessian calculation */
51 +
52 +
53   static int
54 < ambcmp(d1, d2)                          /* decreasing order */
55 < AMBSAMP  *d1, *d2;
54 > ambcollision(                           /* proposed direciton collides? */
55 >        AMBHEMI *hp,
56 >        int     i,
57 >        int     j,
58 >        FVECT   dv
59 > )
60   {
61 <        if (d1->k < d2->k)
62 <                return(1);
63 <        if (d1->k > d2->k)
64 <                return(-1);
65 <        return(0);
61 >        double  cos_thresh;
62 >        int     ii, jj;
63 >                                        /* min. spacing = 1/4th division */
64 >        cos_thresh = (PI/4.)/(double)hp->ns;
65 >        cos_thresh = 1. - .5*cos_thresh*cos_thresh;
66 >                                        /* check existing neighbors */
67 >        for (ii = i-1; ii <= i+1; ii++) {
68 >                if (ii < 0) continue;
69 >                if (ii >= hp->ns) break;
70 >                for (jj = j-1; jj <= j+1; jj++) {
71 >                        AMBSAMP *ap;
72 >                        FVECT   avec;
73 >                        double  dprod;
74 >                        if (jj < 0) continue;
75 >                        if (jj >= hp->ns) break;
76 >                        if ((ii==i) & (jj==j)) continue;
77 >                        ap = &ambsam(hp,ii,jj);
78 >                        if (ap->d <= .5/FHUGE)
79 >                                continue;       /* no one home */
80 >                        VSUB(avec, ap->p, hp->rp->rop);
81 >                        dprod = DOT(avec, dv);
82 >                        if (dprod >= cos_thresh*VLEN(avec))
83 >                                return(1);      /* collision */
84 >                }
85 >        }
86 >        return(0);                      /* nothing to worry about */
87   }
88  
89  
90   static int
91 < ambnorm(d1, d2)                         /* standard order */
92 < AMBSAMP  *d1, *d2;
91 > ambsample(                              /* initial ambient division sample */
92 >        AMBHEMI *hp,
93 >        int     i,
94 >        int     j,
95 >        int     n
96 > )
97   {
98 <        register int  c;
98 >        AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
99 >        RAY     ar;
100 >        int     hlist[3], ii;
101 >        double  spt[2], zd;
102 >                                        /* generate hemispherical sample */
103 >                                        /* ambient coefficient for weight */
104 >        if (ambacc > FTINY)
105 >                setcolor(ar.rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
106 >        else
107 >                copycolor(ar.rcoef, hp->acoef);
108 >        if (rayorigin(&ar, AMBIENT, hp->rp, ar.rcoef) < 0)
109 >                return(0);
110 >        if (ambacc > FTINY) {
111 >                multcolor(ar.rcoef, hp->acoef);
112 >                scalecolor(ar.rcoef, 1./AVGREFL);
113 >        }
114 >        hlist[0] = hp->rp->rno;
115 >        hlist[1] = j;
116 >        hlist[2] = i;
117 >        multisamp(spt, 2, urand(ilhash(hlist,3)+n));
118 > resample:
119 >        SDsquare2disk(spt, (j+spt[1])/hp->ns, (i+spt[0])/hp->ns);
120 >        zd = sqrt(1. - spt[0]*spt[0] - spt[1]*spt[1]);
121 >        for (ii = 3; ii--; )
122 >                ar.rdir[ii] =   spt[0]*hp->ux[ii] +
123 >                                spt[1]*hp->uy[ii] +
124 >                                zd*hp->rp->ron[ii];
125 >        checknorm(ar.rdir);
126 >                                        /* avoid coincident samples */
127 >        if (!n && ambcollision(hp, i, j, ar.rdir)) {
128 >                spt[0] = frandom(); spt[1] = frandom();
129 >                goto resample;          /* reject this sample */
130 >        }
131 >        dimlist[ndims++] = AI(hp,i,j) + 90171;
132 >        rayvalue(&ar);                  /* evaluate ray */
133 >        ndims--;
134 >        zd = raydistance(&ar);
135 >        if (zd <= FTINY)
136 >                return(0);              /* should never happen */
137 >        multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
138 >        if (zd*ap->d < 1.0)             /* new/closer distance? */
139 >                ap->d = 1.0/zd;
140 >        if (!n) {                       /* record first vertex & value */
141 >                if (zd > 10.0*thescene.cusize + 1000.)
142 >                        zd = 10.0*thescene.cusize + 1000.;
143 >                VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, zd);
144 >                copycolor(ap->v, ar.rcol);
145 >        } else {                        /* else update recorded value */
146 >                hp->acol[RED] -= colval(ap->v,RED);
147 >                hp->acol[GRN] -= colval(ap->v,GRN);
148 >                hp->acol[BLU] -= colval(ap->v,BLU);
149 >                zd = 1.0/(double)(n+1);
150 >                scalecolor(ar.rcol, zd);
151 >                zd *= (double)n;
152 >                scalecolor(ap->v, zd);
153 >                addcolor(ap->v, ar.rcol);
154 >        }
155 >        addcolor(hp->acol, ap->v);      /* add to our sum */
156 >        return(1);
157 > }
158  
159 <        if (c = d1->t - d2->t)
160 <                return(c);
161 <        return(d1->p - d2->p);
159 >
160 > /* Estimate variance based on ambient division differences */
161 > static float *
162 > getambdiffs(AMBHEMI *hp)
163 > {
164 >        const double    normf = 1./bright(hp->acoef);
165 >        float   *earr = (float *)calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(float));
166 >        float   *ep;
167 >        AMBSAMP *ap;
168 >        double  b, b1, d2;
169 >        int     i, j;
170 >
171 >        if (earr == NULL)               /* out of memory? */
172 >                return(NULL);
173 >                                        /* sum squared neighbor diffs */
174 >        for (ap = hp->sa, ep = earr, i = 0; i < hp->ns; i++)
175 >            for (j = 0; j < hp->ns; j++, ap++, ep++) {
176 >                b = bright(ap[0].v);
177 >                if (i) {                /* from above */
178 >                        b1 = bright(ap[-hp->ns].v);
179 >                        d2 = b - b1;
180 >                        d2 *= d2*normf/(b + b1);
181 >                        ep[0] += d2;
182 >                        ep[-hp->ns] += d2;
183 >                }
184 >                if (!j) continue;
185 >                                        /* from behind */
186 >                b1 = bright(ap[-1].v);
187 >                d2 = b - b1;
188 >                d2 *= d2*normf/(b + b1);
189 >                ep[0] += d2;
190 >                ep[-1] += d2;
191 >                if (!i) continue;
192 >                                        /* diagonal */
193 >                b1 = bright(ap[-hp->ns-1].v);
194 >                d2 = b - b1;
195 >                d2 *= d2*normf/(b + b1);
196 >                ep[0] += d2;
197 >                ep[-hp->ns-1] += d2;
198 >            }
199 >                                        /* correct for number of neighbors */
200 >        earr[0] *= 8./3.;
201 >        earr[hp->ns-1] *= 8./3.;
202 >        earr[(hp->ns-1)*hp->ns] *= 8./3.;
203 >        earr[(hp->ns-1)*hp->ns + hp->ns-1] *= 8./3.;
204 >        for (i = 1; i < hp->ns-1; i++) {
205 >                earr[i*hp->ns] *= 8./5.;
206 >                earr[i*hp->ns + hp->ns-1] *= 8./5.;
207 >        }
208 >        for (j = 1; j < hp->ns-1; j++) {
209 >                earr[j] *= 8./5.;
210 >                earr[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 8./5.;
211 >        }
212 >        return(earr);
213   }
214  
215  
216 < divsample(dp, h, r)                     /* sample a division */
217 < register AMBSAMP  *dp;
218 < AMBHEMI  *h;
58 < RAY  *r;
216 > /* Perform super-sampling on hemisphere (introduces bias) */
217 > static void
218 > ambsupersamp(AMBHEMI *hp, int cnt)
219   {
220 +        float   *earr = getambdiffs(hp);
221 +        double  e2rem = 0;
222 +        float   *ep;
223 +        int     i, j, n, nss;
224 +
225 +        if (earr == NULL)               /* just skip calc. if no memory */
226 +                return;
227 +                                        /* accumulate estimated variances */
228 +        for (ep = earr + hp->ns*hp->ns; ep > earr; )
229 +                e2rem += *--ep;
230 +        ep = earr;                      /* perform super-sampling */
231 +        for (i = 0; i < hp->ns; i++)
232 +            for (j = 0; j < hp->ns; j++) {
233 +                if (e2rem <= FTINY)
234 +                        goto done;      /* nothing left to do */
235 +                nss = *ep/e2rem*cnt + frandom();
236 +                for (n = 1; n <= nss && ambsample(hp,i,j,n); n++)
237 +                        if (!--cnt) goto done;
238 +                e2rem -= *ep++;         /* update remainder */
239 +        }
240 + done:
241 +        free(earr);
242 + }
243 +
244 +
245 + static AMBHEMI *
246 + samp_hemi(                              /* sample indirect hemisphere */
247 +        COLOR   rcol,
248 +        RAY     *r,
249 +        double  wt
250 + )
251 + {
252 +        AMBHEMI *hp;
253 +        double  d;
254 +        int     n, i, j;
255 +                                        /* insignificance check */
256 +        if (bright(rcol) <= FTINY)
257 +                return(NULL);
258 +                                        /* set number of divisions */
259 +        if (ambacc <= FTINY &&
260 +                        wt > (d = 0.8*intens(rcol)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
261 +                wt = d;                 /* avoid ray termination */
262 +        n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
263 +        i = 1 + 5*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
264 +        if (n < i)
265 +                n = i;
266 +                                        /* allocate sampling array */
267 +        hp = (AMBHEMI *)malloc(sizeof(AMBHEMI) + sizeof(AMBSAMP)*(n*n - 1));
268 +        if (hp == NULL)
269 +                error(SYSTEM, "out of memory in samp_hemi");
270 +        hp->rp = r;
271 +        hp->ns = n;
272 +        hp->acol[RED] = hp->acol[GRN] = hp->acol[BLU] = 0.0;
273 +        memset(hp->sa, 0, sizeof(AMBSAMP)*n*n);
274 +        hp->sampOK = 0;
275 +                                        /* assign coefficient */
276 +        copycolor(hp->acoef, rcol);
277 +        d = 1.0/(n*n);
278 +        scalecolor(hp->acoef, d);
279 +                                        /* make tangent plane axes */
280 +        if (!getperpendicular(hp->ux, r->ron, 1))
281 +                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in samp_hemi");
282 +        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
283 +                                        /* sample divisions */
284 +        for (i = hp->ns; i--; )
285 +            for (j = hp->ns; j--; )
286 +                hp->sampOK += ambsample(hp, i, j, 0);
287 +        copycolor(rcol, hp->acol);
288 +        if (!hp->sampOK) {              /* utter failure? */
289 +                free(hp);
290 +                return(NULL);
291 +        }
292 +        if (hp->sampOK < hp->ns*hp->ns) {
293 +                hp->sampOK *= -1;       /* soft failure */
294 +                return(hp);
295 +        }
296 +        if (hp->sampOK < 64)
297 +                return(hp);             /* insufficient for super-sampling */
298 +        n = ambssamp*wt + 0.5;
299 +        if (n > 8) {                    /* perform super-sampling? */
300 +                ambsupersamp(hp, n);
301 +                copycolor(rcol, hp->acol);
302 +        }
303 +        return(hp);                     /* all is well */
304 + }
305 +
306 +
307 + /* Return brightness of farthest ambient sample */
308 + static double
309 + back_ambval(AMBHEMI *hp, const int n1, const int n2, const int n3)
310 + {
311 +        if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n2].d) {
312 +                if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n3].d)
313 +                        return(colval(hp->sa[n1].v,CIEY));
314 +                return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
315 +        }
316 +        if (hp->sa[n2].d <= hp->sa[n3].d)
317 +                return(colval(hp->sa[n2].v,CIEY));
318 +        return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
319 + }
320 +
321 +
322 + /* Compute vectors and coefficients for Hessian/gradient calcs */
323 + static void
324 + comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, const int n0, const int n1)
325 + {
326 +        double  rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
327 +        int     ii;
328 +
329 +        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[n0].p, hp->rp->rop);
330 +        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[n1].p, hp->rp->rop);
331 +        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[n1].p, hp->sa[n0].p);
332 +        VCROSS(ftp->rcp, ftp->r_i, ftp->r_i1);
333 +        rdot_cp = 1.0/DOT(ftp->rcp,ftp->rcp);
334 +        dot_e = DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
335 +        dot_er = DOT(ftp->e_i, ftp->r_i);
336 +        rdot_r = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
337 +        rdot_r1 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
338 +        ftp->I1 = acos( DOT(ftp->r_i, ftp->r_i1) * sqrt(rdot_r*rdot_r1) ) *
339 +                        sqrt( rdot_cp );
340 +        ftp->I2 = ( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)*rdot_r1 - dot_er*rdot_r +
341 +                        dot_e*ftp->I1 )*0.5*rdot_cp;
342 +        J2 =  ( 0.5*(rdot_r - rdot_r1) - dot_er*ftp->I2 ) / dot_e;
343 +        for (ii = 3; ii--; )
344 +                ftp->rI2_eJ2[ii] = ftp->I2*ftp->r_i[ii] + J2*ftp->e_i[ii];
345 + }
346 +
347 +
348 + /* Compose 3x3 matrix from two vectors */
349 + static void
350 + compose_matrix(FVECT mat[3], FVECT va, FVECT vb)
351 + {
352 +        mat[0][0] = 2.0*va[0]*vb[0];
353 +        mat[1][1] = 2.0*va[1]*vb[1];
354 +        mat[2][2] = 2.0*va[2]*vb[2];
355 +        mat[0][1] = mat[1][0] = va[0]*vb[1] + va[1]*vb[0];
356 +        mat[0][2] = mat[2][0] = va[0]*vb[2] + va[2]*vb[0];
357 +        mat[1][2] = mat[2][1] = va[1]*vb[2] + va[2]*vb[1];
358 + }
359 +
360 +
361 + /* Compute partial 3x3 Hessian matrix for edge */
362 + static void
363 + comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
364 + {
365 +        FVECT   ncp;
366 +        FVECT   m1[3], m2[3], m3[3], m4[3];
367 +        double  d1, d2, d3, d4;
368 +        double  I3, J3, K3;
369 +        int     i, j;
370 +                                        /* compute intermediate coefficients */
371 +        d1 = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
372 +        d2 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
373 +        d3 = 1.0/DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
374 +        d4 = DOT(ftp->e_i, ftp->r_i);
375 +        I3 = ( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)*d2*d2 - d4*d1*d1 + 3.0/d3*ftp->I2 )
376 +                        / ( 4.0*DOT(ftp->rcp,ftp->rcp) );
377 +        J3 = 0.25*d3*(d1*d1 - d2*d2) - d4*d3*I3;
378 +        K3 = d3*(ftp->I2 - I3/d1 - 2.0*d4*J3);
379 +                                        /* intermediate matrices */
380 +        VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
381 +        compose_matrix(m1, ncp, ftp->rI2_eJ2);
382 +        compose_matrix(m2, ftp->r_i, ftp->r_i);
383 +        compose_matrix(m3, ftp->e_i, ftp->e_i);
384 +        compose_matrix(m4, ftp->r_i, ftp->e_i);
385 +        d1 = DOT(nrm, ftp->rcp);
386 +        d2 = -d1*ftp->I2;
387 +        d1 *= 2.0;
388 +        for (i = 3; i--; )              /* final matrix sum */
389 +            for (j = 3; j--; ) {
390 +                hess[i][j] = m1[i][j] + d1*( I3*m2[i][j] + K3*m3[i][j] +
391 +                                                2.0*J3*m4[i][j] );
392 +                hess[i][j] += d2*(i==j);
393 +                hess[i][j] *= -1.0/PI;
394 +            }
395 + }
396 +
397 +
398 + /* Reverse hessian calculation result for edge in other direction */
399 + static void
400 + rev_hessian(FVECT hess[3])
401 + {
402 +        int     i;
403 +
404 +        for (i = 3; i--; ) {
405 +                hess[i][0] = -hess[i][0];
406 +                hess[i][1] = -hess[i][1];
407 +                hess[i][2] = -hess[i][2];
408 +        }
409 + }
410 +
411 +
412 + /* Add to radiometric Hessian from the given triangle */
413 + static void
414 + add2hessian(FVECT hess[3], FVECT ehess1[3],
415 +                FVECT ehess2[3], FVECT ehess3[3], double v)
416 + {
417 +        int     i, j;
418 +
419 +        for (i = 3; i--; )
420 +            for (j = 3; j--; )
421 +                hess[i][j] += v*( ehess1[i][j] + ehess2[i][j] + ehess3[i][j] );
422 + }
423 +
424 +
425 + /* Compute partial displacement form factor gradient for edge */
426 + static void
427 + comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
428 + {
429 +        FVECT   ncp;
430 +        double  f1;
431 +        int     i;
432 +
433 +        f1 = 2.0*DOT(nrm, ftp->rcp);
434 +        VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
435 +        for (i = 3; i--; )
436 +                grad[i] = (0.5/PI)*( ftp->I1*ncp[i] + f1*ftp->rI2_eJ2[i] );
437 + }
438 +
439 +
440 + /* Reverse gradient calculation result for edge in other direction */
441 + static void
442 + rev_gradient(FVECT grad)
443 + {
444 +        grad[0] = -grad[0];
445 +        grad[1] = -grad[1];
446 +        grad[2] = -grad[2];
447 + }
448 +
449 +
450 + /* Add to displacement gradient from the given triangle */
451 + static void
452 + add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, FVECT egrad3, double v)
453 + {
454 +        int     i;
455 +
456 +        for (i = 3; i--; )
457 +                grad[i] += v*( egrad1[i] + egrad2[i] + egrad3[i] );
458 + }
459 +
460 +
461 + /* Compute anisotropic radii and eigenvector directions */
462 + static void
463 + eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3])
464 + {
465 +        double  hess2[2][2];
466 +        FVECT   a, b;
467 +        double  evalue[2], slope1, xmag1;
468 +        int     i;
469 +                                        /* project Hessian to sample plane */
470 +        for (i = 3; i--; ) {
471 +                a[i] = DOT(hessian[i], uv[0]);
472 +                b[i] = DOT(hessian[i], uv[1]);
473 +        }
474 +        hess2[0][0] = DOT(uv[0], a);
475 +        hess2[0][1] = DOT(uv[0], b);
476 +        hess2[1][0] = DOT(uv[1], a);
477 +        hess2[1][1] = DOT(uv[1], b);
478 +                                        /* compute eigenvalue(s) */
479 +        i = quadratic(evalue, 1.0, -hess2[0][0]-hess2[1][1],
480 +                        hess2[0][0]*hess2[1][1]-hess2[0][1]*hess2[1][0]);
481 +        if (i == 1)                     /* double-root (circle) */
482 +                evalue[1] = evalue[0];
483 +        if (!i || ((evalue[0] = fabs(evalue[0])) <= FTINY*FTINY) |
484 +                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) ) {
485 +                ra[0] = ra[1] = maxarad;
486 +                return;
487 +        }
488 +        if (evalue[0] > evalue[1]) {
489 +                ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
490 +                ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
491 +                slope1 = evalue[1];
492 +        } else {
493 +                ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
494 +                ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
495 +                slope1 = evalue[0];
496 +        }
497 +                                        /* compute unit eigenvectors */
498 +        if (fabs(hess2[0][1]) <= FTINY)
499 +                return;                 /* uv OK as is */
500 +        slope1 = (slope1 - hess2[0][0]) / hess2[0][1];
501 +        xmag1 = sqrt(1.0/(1.0 + slope1*slope1));
502 +        for (i = 3; i--; ) {
503 +                b[i] = xmag1*uv[0][i] + slope1*xmag1*uv[1][i];
504 +                a[i] = slope1*xmag1*uv[0][i] - xmag1*uv[1][i];
505 +        }
506 +        VCOPY(uv[0], a);
507 +        VCOPY(uv[1], b);
508 + }
509 +
510 +
511 + static void
512 + ambHessian(                             /* anisotropic radii & pos. gradient */
513 +        AMBHEMI *hp,
514 +        FVECT   uv[2],                  /* returned */
515 +        float   ra[2],                  /* returned (optional) */
516 +        float   pg[2]                   /* returned (optional) */
517 + )
518 + {
519 +        static char     memerrmsg[] = "out of memory in ambHessian()";
520 +        FVECT           (*hessrow)[3] = NULL;
521 +        FVECT           *gradrow = NULL;
522 +        FVECT           hessian[3];
523 +        FVECT           gradient;
524 +        FFTRI           fftr;
525 +        int             i, j;
526 +                                        /* be sure to assign unit vectors */
527 +        VCOPY(uv[0], hp->ux);
528 +        VCOPY(uv[1], hp->uy);
529 +                        /* clock-wise vertex traversal from sample POV */
530 +        if (ra != NULL) {               /* initialize Hessian row buffer */
531 +                hessrow = (FVECT (*)[3])malloc(sizeof(FVECT)*3*(hp->ns-1));
532 +                if (hessrow == NULL)
533 +                        error(SYSTEM, memerrmsg);
534 +                memset(hessian, 0, sizeof(hessian));
535 +        } else if (pg == NULL)          /* bogus call? */
536 +                return;
537 +        if (pg != NULL) {               /* initialize form factor row buffer */
538 +                gradrow = (FVECT *)malloc(sizeof(FVECT)*(hp->ns-1));
539 +                if (gradrow == NULL)
540 +                        error(SYSTEM, memerrmsg);
541 +                memset(gradient, 0, sizeof(gradient));
542 +        }
543 +                                        /* compute first row of edges */
544 +        for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
545 +                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,0,j), AI(hp,0,j+1));
546 +                if (hessrow != NULL)
547 +                        comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
548 +                if (gradrow != NULL)
549 +                        comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
550 +        }
551 +                                        /* sum each row of triangles */
552 +        for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
553 +            FVECT       hesscol[3];     /* compute first vertical edge */
554 +            FVECT       gradcol;
555 +            comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,0), AI(hp,i+1,0));
556 +            if (hessrow != NULL)
557 +                comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
558 +            if (gradrow != NULL)
559 +                comp_gradient(gradcol, &fftr, hp->rp->ron);
560 +            for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
561 +                FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
562 +                FVECT   graddia;
563 +                double  backg;
564 +                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i,j),
565 +                                        AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
566 +                                        /* diagonal (inner) edge */
567 +                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
568 +                if (hessrow != NULL) {
569 +                    comp_hessian(hessdia, &fftr, hp->rp->ron);
570 +                    rev_hessian(hesscol);
571 +                    add2hessian(hessian, hessrow[j], hessdia, hesscol, backg);
572 +                }
573 +                if (gradrow != NULL) {
574 +                    comp_gradient(graddia, &fftr, hp->rp->ron);
575 +                    rev_gradient(gradcol);
576 +                    add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
577 +                }
578 +                                        /* initialize edge in next row */
579 +                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i+1,j+1), AI(hp,i+1,j));
580 +                if (hessrow != NULL)
581 +                    comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
582 +                if (gradrow != NULL)
583 +                    comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
584 +                                        /* new column edge & paired triangle */
585 +                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i+1,j+1),
586 +                                        AI(hp,i+1,j), AI(hp,i,j+1));
587 +                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j+1));
588 +                if (hessrow != NULL) {
589 +                    comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
590 +                    rev_hessian(hessdia);
591 +                    add2hessian(hessian, hessrow[j], hessdia, hesscol, backg);
592 +                    if (i < hp->ns-2)
593 +                        rev_hessian(hessrow[j]);
594 +                }
595 +                if (gradrow != NULL) {
596 +                    comp_gradient(gradcol, &fftr, hp->rp->ron);
597 +                    rev_gradient(graddia);
598 +                    add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
599 +                    if (i < hp->ns-2)
600 +                        rev_gradient(gradrow[j]);
601 +                }
602 +            }
603 +        }
604 +                                        /* release row buffers */
605 +        if (hessrow != NULL) free(hessrow);
606 +        if (gradrow != NULL) free(gradrow);
607 +        
608 +        if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
609 +                eigenvectors(uv, ra, hessian);
610 +        if (pg != NULL) {               /* tangential position gradient */
611 +                pg[0] = DOT(gradient, uv[0]);
612 +                pg[1] = DOT(gradient, uv[1]);
613 +        }
614 + }
615 +
616 +
617 + /* Compute direction gradient from a hemispherical sampling */
618 + static void
619 + ambdirgrad(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float dg[2])
620 + {
621 +        AMBSAMP *ap;
622 +        double  dgsum[2];
623 +        int     n;
624 +        FVECT   vd;
625 +        double  gfact;
626 +
627 +        dgsum[0] = dgsum[1] = 0.0;      /* sum values times -tan(theta) */
628 +        for (ap = hp->sa, n = hp->ns*hp->ns; n--; ap++) {
629 +                                        /* use vector for azimuth + 90deg */
630 +                VSUB(vd, ap->p, hp->rp->rop);
631 +                                        /* brightness over cosine factor */
632 +                gfact = colval(ap->v,CIEY) / DOT(hp->rp->ron, vd);
633 +                                        /* sine = proj_radius/vd_length */
634 +                dgsum[0] -= DOT(uv[1], vd) * gfact;
635 +                dgsum[1] += DOT(uv[0], vd) * gfact;
636 +        }
637 +        dg[0] = dgsum[0] / (hp->ns*hp->ns);
638 +        dg[1] = dgsum[1] / (hp->ns*hp->ns);
639 + }
640 +
641 +
642 + /* Compute potential light leak direction flags for cache value */
643 + static uint32
644 + ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, const double r1)
645 + {
646 +        const double    max_d = 1.0/(minarad*ambacc + 0.001);
647 +        const double    ang_res = 0.5*PI/hp->ns;
648 +        const double    ang_step = ang_res/((int)(16/PI*ang_res) + 1.01);
649 +        double          avg_d = 0;
650 +        uint32          flgs = 0;
651 +        FVECT           vec;
652 +        double          u, v;
653 +        double          ang, a1;
654 +        int             i, j;
655 +                                        /* don't bother for a few samples */
656 +        if (hp->ns < 8)
657 +                return(0);
658 +                                        /* check distances overhead */
659 +        for (i = hp->ns*3/4; i-- > hp->ns>>2; )
660 +            for (j = hp->ns*3/4; j-- > hp->ns>>2; )
661 +                avg_d += ambsam(hp,i,j).d;
662 +        avg_d *= 4.0/(hp->ns*hp->ns);
663 +        if (avg_d*r0 >= 1.0)            /* ceiling too low for corral? */
664 +                return(0);
665 +        if (avg_d >= max_d)             /* insurance */
666 +                return(0);
667 +                                        /* else circle around perimeter */
668 +        for (i = 0; i < hp->ns; i++)
669 +            for (j = 0; j < hp->ns; j += !i|(i==hp->ns-1) ? 1 : hp->ns-1) {
670 +                AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
671 +                if ((ap->d <= FTINY) | (ap->d >= max_d))
672 +                        continue;       /* too far or too near */
673 +                VSUB(vec, ap->p, hp->rp->rop);
674 +                u = DOT(vec, uv[0]);
675 +                v = DOT(vec, uv[1]);
676 +                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= u*u + v*v)
677 +                        continue;       /* occluder outside ellipse */
678 +                ang = atan2a(v, u);     /* else set direction flags */
679 +                for (a1 = ang-ang_res; a1 <= ang+ang_res; a1 += ang_step)
680 +                        flgs |= 1L<<(int)(16/PI*(a1 + 2.*PI*(a1 < 0)));
681 +            }
682 +        return(flgs);
683 + }
684 +
685 +
686 + int
687 + doambient(                              /* compute ambient component */
688 +        COLOR   rcol,                   /* input/output color */
689 +        RAY     *r,
690 +        double  wt,
691 +        FVECT   uv[2],                  /* returned (optional) */
692 +        float   ra[2],                  /* returned (optional) */
693 +        float   pg[2],                  /* returned (optional) */
694 +        float   dg[2],                  /* returned (optional) */
695 +        uint32  *crlp                   /* returned (optional) */
696 + )
697 + {
698 +        AMBHEMI *hp = samp_hemi(rcol, r, wt);
699 +        FVECT   my_uv[2];
700 +        double  d, K;
701 +        AMBSAMP *ap;
702 +        int     i;
703 +                                        /* clear return values */
704 +        if (uv != NULL)
705 +                memset(uv, 0, sizeof(FVECT)*2);
706 +        if (ra != NULL)
707 +                ra[0] = ra[1] = 0.0;
708 +        if (pg != NULL)
709 +                pg[0] = pg[1] = 0.0;
710 +        if (dg != NULL)
711 +                dg[0] = dg[1] = 0.0;
712 +        if (crlp != NULL)
713 +                *crlp = 0;
714 +        if (hp == NULL)                 /* sampling falure? */
715 +                return(0);
716 +
717 +        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL) ||
718 +                        (hp->sampOK < 0) | (hp->ns < 6)) {
719 +                free(hp);               /* Hessian not requested/possible */
720 +                return(-1);             /* value-only return value */
721 +        }
722 +        if ((d = bright(rcol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
723 +                d = 0.99*(hp->ns*hp->ns)/d;
724 +                K = 0.01;
725 +        } else {                        /* or fall back on geometric Hessian */
726 +                K = 1.0;
727 +                pg = NULL;
728 +                dg = NULL;
729 +                crlp = NULL;
730 +        }
731 +        ap = hp->sa;                    /* relative Y channel from here on... */
732 +        for (i = hp->ns*hp->ns; i--; ap++)
733 +                colval(ap->v,CIEY) = bright(ap->v)*d + K;
734 +
735 +        if (uv == NULL)                 /* make sure we have axis pointers */
736 +                uv = my_uv;
737 +                                        /* compute radii & pos. gradient */
738 +        ambHessian(hp, uv, ra, pg);
739 +
740 +        if (dg != NULL)                 /* compute direction gradient */
741 +                ambdirgrad(hp, uv, dg);
742 +
743 +        if (ra != NULL) {               /* scale/clamp radii */
744 +                if (pg != NULL) {
745 +                        if (ra[0]*(d = fabs(pg[0])) > 1.0)
746 +                                ra[0] = 1.0/d;
747 +                        if (ra[1]*(d = fabs(pg[1])) > 1.0)
748 +                                ra[1] = 1.0/d;
749 +                        if (ra[0] > ra[1])
750 +                                ra[0] = ra[1];
751 +                }
752 +                if (ra[0] < minarad) {
753 +                        ra[0] = minarad;
754 +                        if (ra[1] < minarad)
755 +                                ra[1] = minarad;
756 +                }
757 +                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(wt);
758 +                if ((ra[1] *= d) > 2.0*ra[0])
759 +                        ra[1] = 2.0*ra[0];
760 +                if (ra[1] > maxarad) {
761 +                        ra[1] = maxarad;
762 +                        if (ra[0] > maxarad)
763 +                                ra[0] = maxarad;
764 +                }
765 +                                        /* flag encroached directions */
766 +                if (crlp != NULL)
767 +                        *crlp = ambcorral(hp, uv, ra[0]*ambacc, ra[1]*ambacc);
768 +                if (pg != NULL) {       /* cap gradient if necessary */
769 +                        d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] + pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];
770 +                        if (d > 1.0) {
771 +                                d = 1.0/sqrt(d);
772 +                                pg[0] *= d;
773 +                                pg[1] *= d;
774 +                        }
775 +                }
776 +        }
777 +        free(hp);                       /* clean up and return */
778 +        return(1);
779 + }
780 +
781 +
782 + #else /* ! NEWAMB */
783 +
784 +
785 + void
786 + inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
787 +        AMBHEMI  *hp,
788 +        COLOR ac,
789 +        RAY  *r,
790 +        double  wt
791 + )
792 + {
793 +        double  d;
794 +        int  i;
795 +                                        /* set number of divisions */
796 +        if (ambacc <= FTINY &&
797 +                        wt > (d = 0.8*intens(ac)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
798 +                wt = d;                 /* avoid ray termination */
799 +        hp->nt = sqrt(ambdiv * wt / PI) + 0.5;
800 +        i = ambacc > FTINY ? 3 : 1;     /* minimum number of samples */
801 +        if (hp->nt < i)
802 +                hp->nt = i;
803 +        hp->np = PI * hp->nt + 0.5;
804 +                                        /* set number of super-samples */
805 +        hp->ns = ambssamp * wt + 0.5;
806 +                                        /* assign coefficient */
807 +        copycolor(hp->acoef, ac);
808 +        d = 1.0/(hp->nt*hp->np);
809 +        scalecolor(hp->acoef, d);
810 +                                        /* make axes */
811 +        VCOPY(hp->uz, r->ron);
812 +        hp->uy[0] = hp->uy[1] = hp->uy[2] = 0.0;
813 +        for (i = 0; i < 3; i++)
814 +                if (hp->uz[i] < 0.6 && hp->uz[i] > -0.6)
815 +                        break;
816 +        if (i >= 3)
817 +                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
818 +        hp->uy[i] = 1.0;
819 +        fcross(hp->ux, hp->uy, hp->uz);
820 +        normalize(hp->ux);
821 +        fcross(hp->uy, hp->uz, hp->ux);
822 + }
823 +
824 +
825 + int
826 + divsample(                              /* sample a division */
827 +        AMBSAMP  *dp,
828 +        AMBHEMI  *h,
829 +        RAY  *r
830 + )
831 + {
832          RAY  ar;
833          int  hlist[3];
834          double  spt[2];
835          double  xd, yd, zd;
836          double  b2;
837          double  phi;
838 <        register int  i;
839 <
840 <        if (rayorigin(&ar, r, AMBIENT, AVGREFL) < 0)
838 >        int  i;
839 >                                        /* ambient coefficient for weight */
840 >        if (ambacc > FTINY)
841 >                setcolor(ar.rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
842 >        else
843 >                copycolor(ar.rcoef, h->acoef);
844 >        if (rayorigin(&ar, AMBIENT, r, ar.rcoef) < 0)
845                  return(-1);
846 +        if (ambacc > FTINY) {
847 +                multcolor(ar.rcoef, h->acoef);
848 +                scalecolor(ar.rcoef, 1./AVGREFL);
849 +        }
850          hlist[0] = r->rno;
851          hlist[1] = dp->t;
852          hlist[2] = dp->p;
# Line 80 | Line 860 | RAY  *r;
860                  ar.rdir[i] =    xd*h->ux[i] +
861                                  yd*h->uy[i] +
862                                  zd*h->uz[i];
863 +        checknorm(ar.rdir);
864          dimlist[ndims++] = dp->t*h->np + dp->p + 90171;
865          rayvalue(&ar);
866          ndims--;
867 +        multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
868          addcolor(dp->v, ar.rcol);
869 <                                        /* be conservative and use rot */
870 <        if (ar.rot > FTINY && ar.rot < FHUGE)
871 <                dp->r += 1.0/ar.rot;
869 >                                        /* use rxt to improve gradient calc */
870 >        if (ar.rxt > FTINY && ar.rxt < FHUGE)
871 >                dp->r += 1.0/ar.rxt;
872                                          /* (re)initialize error */
873          if (dp->n++) {
874                  b2 = bright(dp->v)/dp->n - bright(ar.rcol);
# Line 98 | Line 880 | RAY  *r;
880   }
881  
882  
883 + static int
884 + ambcmp(                                 /* decreasing order */
885 +        const void *p1,
886 +        const void *p2
887 + )
888 + {
889 +        const AMBSAMP   *d1 = (const AMBSAMP *)p1;
890 +        const AMBSAMP   *d2 = (const AMBSAMP *)p2;
891 +
892 +        if (d1->k < d2->k)
893 +                return(1);
894 +        if (d1->k > d2->k)
895 +                return(-1);
896 +        return(0);
897 + }
898 +
899 +
900 + static int
901 + ambnorm(                                /* standard order */
902 +        const void *p1,
903 +        const void *p2
904 + )
905 + {
906 +        const AMBSAMP   *d1 = (const AMBSAMP *)p1;
907 +        const AMBSAMP   *d2 = (const AMBSAMP *)p2;
908 +        int     c;
909 +
910 +        if ( (c = d1->t - d2->t) )
911 +                return(c);
912 +        return(d1->p - d2->p);
913 + }
914 +
915 +
916   double
917 < doambient(acol, r, wt, pg, dg)          /* compute ambient component */
918 < COLOR  acol;
919 < RAY  *r;
920 < double  wt;
921 < FVECT  pg, dg;
917 > doambient(                              /* compute ambient component */
918 >        COLOR  rcol,
919 >        RAY  *r,
920 >        double  wt,
921 >        FVECT  pg,
922 >        FVECT  dg
923 > )
924   {
925 <        double  b, d;
925 >        double  b, d=0;
926          AMBHEMI  hemi;
927          AMBSAMP  *div;
928          AMBSAMP  dnew;
929 <        register AMBSAMP  *dp;
929 >        double  acol[3];
930 >        AMBSAMP  *dp;
931          double  arad;
932 <        int  ndivs, ns;
933 <        register int  i, j;
116 <                                        /* initialize color */
117 <        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
932 >        int  divcnt;
933 >        int  i, j;
934                                          /* initialize hemisphere */
935 <        inithemi(&hemi, r, wt);
936 <        ndivs = hemi.nt * hemi.np;
937 <        if (ndivs == 0)
935 >        inithemi(&hemi, rcol, r, wt);
936 >        divcnt = hemi.nt * hemi.np;
937 >                                        /* initialize */
938 >        if (pg != NULL)
939 >                pg[0] = pg[1] = pg[2] = 0.0;
940 >        if (dg != NULL)
941 >                dg[0] = dg[1] = dg[2] = 0.0;
942 >        setcolor(rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
943 >        if (divcnt == 0)
944                  return(0.0);
945 <                                        /* set number of super-samples */
946 <        ns = ambssamp * wt + 0.5;
947 <        if (ns > 0 || pg != NULL || dg != NULL) {
126 <                div = (AMBSAMP *)malloc(ndivs*sizeof(AMBSAMP));
945 >                                        /* allocate super-samples */
946 >        if (hemi.ns > 0 || pg != NULL || dg != NULL) {
947 >                div = (AMBSAMP *)malloc(divcnt*sizeof(AMBSAMP));
948                  if (div == NULL)
949                          error(SYSTEM, "out of memory in doambient");
950          } else
951                  div = NULL;
952                                          /* sample the divisions */
953          arad = 0.0;
954 +        acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
955          if ((dp = div) == NULL)
956                  dp = &dnew;
957 +        divcnt = 0;
958          for (i = 0; i < hemi.nt; i++)
959                  for (j = 0; j < hemi.np; j++) {
960                          dp->t = i; dp->p = j;
961                          setcolor(dp->v, 0.0, 0.0, 0.0);
962                          dp->r = 0.0;
963                          dp->n = 0;
964 <                        if (divsample(dp, &hemi, r) < 0)
965 <                                goto oopsy;
964 >                        if (divsample(dp, &hemi, r) < 0) {
965 >                                if (div != NULL)
966 >                                        dp++;
967 >                                continue;
968 >                        }
969                          arad += dp->r;
970 +                        divcnt++;
971                          if (div != NULL)
972                                  dp++;
973                          else
974                                  addcolor(acol, dp->v);
975                  }
976 <        if (ns > 0 && arad > FTINY && ndivs/arad < minarad)
977 <                ns = 0;                 /* close enough */
978 <        else if (ns > 0) {              /* else perform super-sampling */
976 >        if (!divcnt) {
977 >                if (div != NULL)
978 >                        free((void *)div);
979 >                return(0.0);            /* no samples taken */
980 >        }
981 >        if (divcnt < hemi.nt*hemi.np) {
982 >                pg = dg = NULL;         /* incomplete sampling */
983 >                hemi.ns = 0;
984 >        } else if (arad > FTINY && divcnt/arad < minarad) {
985 >                hemi.ns = 0;            /* close enough */
986 >        } else if (hemi.ns > 0) {       /* else perform super-sampling? */
987                  comperrs(div, &hemi);                   /* compute errors */
988 <                qsort(div, ndivs, sizeof(AMBSAMP), ambcmp);     /* sort divs */
988 >                qsort(div, divcnt, sizeof(AMBSAMP), ambcmp);    /* sort divs */
989                                                  /* super-sample */
990 <                for (i = ns; i > 0; i--) {
991 <                        copystruct(&dnew, div);
992 <                        if (divsample(&dnew, &hemi, r) < 0)
993 <                                goto oopsy;
994 <                                                        /* reinsert */
995 <                        dp = div;
996 <                        j = ndivs < i ? ndivs : i;
990 >                for (i = hemi.ns; i > 0; i--) {
991 >                        dnew = *div;
992 >                        if (divsample(&dnew, &hemi, r) < 0) {
993 >                                dp++;
994 >                                continue;
995 >                        }
996 >                        dp = div;               /* reinsert */
997 >                        j = divcnt < i ? divcnt : i;
998                          while (--j > 0 && dnew.k < dp[1].k) {
999 <                                copystruct(dp, dp+1);
999 >                                *dp = *(dp+1);
1000                                  dp++;
1001                          }
1002 <                        copystruct(dp, &dnew);
1002 >                        *dp = dnew;
1003                  }
1004                  if (pg != NULL || dg != NULL)   /* restore order */
1005 <                        qsort(div, ndivs, sizeof(AMBSAMP), ambnorm);
1005 >                        qsort(div, divcnt, sizeof(AMBSAMP), ambnorm);
1006          }
1007                                          /* compute returned values */
1008          if (div != NULL) {
1009 <                arad = 0.0;
1010 <                for (i = ndivs, dp = div; i-- > 0; dp++) {
1009 >                arad = 0.0;             /* note: divcnt may be < nt*np */
1010 >                for (i = hemi.nt*hemi.np, dp = div; i-- > 0; dp++) {
1011                          arad += dp->r;
1012                          if (dp->n > 1) {
1013                                  b = 1.0/dp->n;
# Line 183 | Line 1019 | FVECT  pg, dg;
1019                  }
1020                  b = bright(acol);
1021                  if (b > FTINY) {
1022 <                        b = ndivs/b;
1022 >                        b = 1.0/b;      /* compute & normalize gradient(s) */
1023                          if (pg != NULL) {
1024                                  posgradient(pg, div, &hemi);
1025                                  for (i = 0; i < 3; i++)
# Line 194 | Line 1030 | FVECT  pg, dg;
1030                                  for (i = 0; i < 3; i++)
1031                                          dg[i] *= b;
1032                          }
197 –                } else {
198 –                        if (pg != NULL)
199 –                                for (i = 0; i < 3; i++)
200 –                                        pg[i] = 0.0;
201 –                        if (dg != NULL)
202 –                                for (i = 0; i < 3; i++)
203 –                                        dg[i] = 0.0;
1033                  }
1034 <                free((char *)div);
1034 >                free((void *)div);
1035          }
1036 <        b = 1.0/ndivs;
208 <        scalecolor(acol, b);
1036 >        copycolor(rcol, acol);
1037          if (arad <= FTINY)
1038                  arad = maxarad;
1039          else
1040 <                arad = (ndivs+ns)/arad;
1040 >                arad = (divcnt+hemi.ns)/arad;
1041          if (pg != NULL) {               /* reduce radius if gradient large */
1042                  d = DOT(pg,pg);
1043                  if (d*arad*arad > 1.0)
# Line 226 | Line 1054 | FVECT  pg, dg;
1054          if ((arad /= sqrt(wt)) > maxarad)
1055                  arad = maxarad;
1056          return(arad);
229 – oopsy:
230 –        if (div != NULL)
231 –                free((char *)div);
232 –        return(0.0);
1057   }
1058  
1059  
1060 < inithemi(hp, r, wt)             /* initialize sampling hemisphere */
1061 < register AMBHEMI  *hp;
1062 < RAY  *r;
1063 < double  wt;
1060 > void
1061 > comperrs(                       /* compute initial error estimates */
1062 >        AMBSAMP  *da,   /* assumes standard ordering */
1063 >        AMBHEMI  *hp
1064 > )
1065   {
241 –        register int  i;
242 –                                        /* set number of divisions */
243 –        if (wt < (.25*PI)/ambdiv+FTINY) {
244 –                hp->nt = hp->np = 0;
245 –                return;                 /* zero samples */
246 –        }
247 –        hp->nt = sqrt(ambdiv * wt / PI) + 0.5;
248 –        hp->np = PI * hp->nt + 0.5;
249 –                                        /* make axes */
250 –        VCOPY(hp->uz, r->ron);
251 –        hp->uy[0] = hp->uy[1] = hp->uy[2] = 0.0;
252 –        for (i = 0; i < 3; i++)
253 –                if (hp->uz[i] < 0.6 && hp->uz[i] > -0.6)
254 –                        break;
255 –        if (i >= 3)
256 –                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
257 –        hp->uy[i] = 1.0;
258 –        fcross(hp->ux, hp->uy, hp->uz);
259 –        normalize(hp->ux);
260 –        fcross(hp->uy, hp->uz, hp->ux);
261 – }
262 –
263 –
264 – comperrs(da, hp)                /* compute initial error estimates */
265 – AMBSAMP  *da;           /* assumes standard ordering */
266 – register AMBHEMI  *hp;
267 – {
1066          double  b, b2;
1067          int  i, j;
1068 <        register AMBSAMP  *dp;
1068 >        AMBSAMP  *dp;
1069                                  /* sum differences from neighbors */
1070          dp = da;
1071          for (i = 0; i < hp->nt; i++)
# Line 311 | Line 1109 | register AMBHEMI  *hp;
1109   }
1110  
1111  
1112 < posgradient(gv, da, hp)                         /* compute position gradient */
1113 < FVECT  gv;
1114 < AMBSAMP  *da;                   /* assumes standard ordering */
1115 < register AMBHEMI  *hp;
1112 > void
1113 > posgradient(                                    /* compute position gradient */
1114 >        FVECT  gv,
1115 >        AMBSAMP  *da,                   /* assumes standard ordering */
1116 >        AMBHEMI  *hp
1117 > )
1118   {
1119 <        register int  i, j;
1119 >        int  i, j;
1120          double  nextsine, lastsine, b, d;
1121          double  mag0, mag1;
1122          double  phi, cosp, sinp, xd, yd;
1123 <        register AMBSAMP  *dp;
1123 >        AMBSAMP  *dp;
1124  
1125          xd = yd = 0.0;
1126          for (j = 0; j < hp->np; j++) {
# Line 363 | Line 1163 | register AMBHEMI  *hp;
1163                  yd += mag0*sinp + mag1*cosp;
1164          }
1165          for (i = 0; i < 3; i++)
1166 <                gv[i] = (xd*hp->ux[i] + yd*hp->uy[i])/PI;
1166 >                gv[i] = (xd*hp->ux[i] + yd*hp->uy[i])*(hp->nt*hp->np)/PI;
1167   }
1168  
1169  
1170 < dirgradient(gv, da, hp)                         /* compute direction gradient */
1171 < FVECT  gv;
1172 < AMBSAMP  *da;                   /* assumes standard ordering */
1173 < register AMBHEMI  *hp;
1170 > void
1171 > dirgradient(                                    /* compute direction gradient */
1172 >        FVECT  gv,
1173 >        AMBSAMP  *da,                   /* assumes standard ordering */
1174 >        AMBHEMI  *hp
1175 > )
1176   {
1177 <        register int  i, j;
1177 >        int  i, j;
1178          double  mag;
1179          double  phi, xd, yd;
1180 <        register AMBSAMP  *dp;
1180 >        AMBSAMP  *dp;
1181  
1182          xd = yd = 0.0;
1183          for (j = 0; j < hp->np; j++) {
# Line 396 | Line 1198 | register AMBHEMI  *hp;
1198                  yd += mag * tsin(phi);
1199          }
1200          for (i = 0; i < 3; i++)
1201 <                gv[i] = (xd*hp->ux[i] + yd*hp->uy[i])/(hp->nt*hp->np);
1201 >                gv[i] = xd*hp->ux[i] + yd*hp->uy[i];
1202   }
1203 +
1204 + #endif  /* ! NEWAMB */

Diff Legend

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