ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | Download File | Root Listing
root/radiance/ray/src/rt/ambcomp.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/rt/ambcomp.c (file contents):
Revision 2.49 by greg, Wed May 7 01:16:02 2014 UTC vs.
Revision 2.84 by greg, Tue Feb 26 00:37:54 2019 UTC

# Line 21 | Line 21 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
21   #include  "ambient.h"
22   #include  "random.h"
23  
24 < #ifdef NEWAMB
24 > #ifndef OLDAMB
25  
26   extern void             SDsquare2disk(double ds[2], double seedx, double seedy);
27  
28 –                                /* vertex direction bit positions */
29 – #define VDB_xy  0
30 – #define VDB_y   01
31 – #define VDB_x   02
32 – #define VDB_Xy  03
33 – #define VDB_xY  04
34 – #define VDB_X   05
35 – #define VDB_Y   06
36 – #define VDB_XY  07
37 –                                /* get opposite vertex direction bit */
38 – #define VDB_OPP(f)      (~(f) & 07)
39 –                                /* adjacent triangle vertex flags */
40 – static const int  adjacent_trifl[8] = {
41 –                        0,                      /* forbidden diagonal */
42 –                        1<<VDB_x|1<<VDB_y|1<<VDB_Xy,
43 –                        1<<VDB_y|1<<VDB_x|1<<VDB_xY,
44 –                        1<<VDB_y|1<<VDB_Xy|1<<VDB_X,
45 –                        1<<VDB_x|1<<VDB_xY|1<<VDB_Y,
46 –                        1<<VDB_Xy|1<<VDB_X|1<<VDB_Y,
47 –                        1<<VDB_xY|1<<VDB_Y|1<<VDB_X,
48 –                        0,                      /* forbidden diagonal */
49 –                };
50 –
28   typedef struct {
29          COLOR   v;              /* hemisphere sample value */
30 <        float   d;              /* reciprocal distance (1/rt) */
30 >        float   d;              /* reciprocal distance */
31          FVECT   p;              /* intersection point */
32   } AMBSAMP;              /* sample value */
33  
34   typedef struct {
35          RAY     *rp;            /* originating ray sample */
59 –        FVECT   ux, uy;         /* tangent axis unit vectors */
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 ambndx(h,i,j)   ((i)*(h)->ns + (j))
45 < #define ambsam(h,i,j)   (h)->sa[ambndx(h,i,j)]
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;
71 –        int     valid;
50   } FFTRI;                /* vectors and coefficients for Hessian calculation */
51  
52  
75 – /* Get index for adjacent vertex */
53   static int
54 < adjacent_verti(AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit)
54 > ambcollision(                           /* proposed direciton collides? */
55 >        AMBHEMI *hp,
56 >        int     i,
57 >        int     j,
58 >        FVECT   dv
59 > )
60   {
61 <        int     i0 = i*hp->ns + j;
62 <
63 <        switch (dbit) {
64 <        case VDB_y:     return(i0 - hp->ns);
65 <        case VDB_x:     return(i0 - 1);
66 <        case VDB_Xy:    return(i0 - hp->ns + 1);
67 <        case VDB_xY:    return(i0 + hp->ns - 1);
68 <        case VDB_X:     return(i0 + 1);
69 <        case VDB_Y:     return(i0 + hp->ns);
70 <                                /* the following should never occur */
71 <        case VDB_xy:    return(i0 - hp->ns - 1);
72 <        case VDB_XY:    return(i0 + hp->ns + 1);
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(-1);
86 >        return(0);                      /* nothing to worry about */
87   }
88  
89  
96 – /* Get vertex direction bit for the opposite edge to complete triangle */
90   static int
91 < vdb_edge(int db1, int db2)
92 < {
93 <        switch (db1) {
94 <        case VDB_x:     return(db2==VDB_y ? VDB_Xy : VDB_Y);
95 <        case VDB_y:     return(db2==VDB_x ? VDB_xY : VDB_X);
103 <        case VDB_X:     return(db2==VDB_Xy ? VDB_y : VDB_xY);
104 <        case VDB_Y:     return(db2==VDB_xY ? VDB_x : VDB_Xy);
105 <        case VDB_xY:    return(db2==VDB_x ? VDB_y : VDB_X);
106 <        case VDB_Xy:    return(db2==VDB_y ? VDB_x : VDB_Y);
107 <        }
108 <        error(INTERNAL, "forbidden diagonal in vdb_edge()");
109 <        return(-1);
110 < }
111 <
112 <
113 < static AMBHEMI *
114 < inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
115 <        COLOR   ac,
116 <        RAY     *r,
117 <        double  wt
91 > ambsample(                              /* initial ambient division sample */
92 >        AMBHEMI *hp,
93 >        int     i,
94 >        int     j,
95 >        int     n
96   )
97   {
98 <        AMBHEMI *hp;
99 <        double  d;
122 <        int     n, i;
123 <                                        /* set number of divisions */
124 <        if (ambacc <= FTINY &&
125 <                        wt > (d = 0.8*intens(ac)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
126 <                wt = d;                 /* avoid ray termination */
127 <        n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
128 <        i = 1 + 5*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
129 <        if (n < i)
130 <                n = i;
131 <                                        /* allocate sampling array */
132 <        hp = (AMBHEMI *)malloc(sizeof(AMBHEMI) + sizeof(AMBSAMP)*(n*n - 1));
133 <        if (hp == NULL)
134 <                return(NULL);
135 <        hp->rp = r;
136 <        hp->ns = n;
137 <                                        /* assign coefficient */
138 <        copycolor(hp->acoef, ac);
139 <        d = 1.0/(n*n);
140 <        scalecolor(hp->acoef, d);
141 <                                        /* make tangent plane axes */
142 <        hp->uy[0] = 0.5 - frandom();
143 <        hp->uy[1] = 0.5 - frandom();
144 <        hp->uy[2] = 0.5 - frandom();
145 <        for (i = 3; i--; )
146 <                if ((-0.6 < r->ron[i]) & (r->ron[i] < 0.6))
147 <                        break;
148 <        if (i < 0)
149 <                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
150 <        hp->uy[i] = 1.0;
151 <        VCROSS(hp->ux, hp->uy, r->ron);
152 <        normalize(hp->ux);
153 <        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
154 <                                        /* we're ready to sample */
155 <        return(hp);
156 < }
157 <
158 <
159 < /* Sample ambient division and apply weighting coefficient */
160 < static int
161 < getambsamp(RAY *arp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int n)
162 < {
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(arp->rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
105 >                setcolor(ar.rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
106          else
107 <                copycolor(arp->rcoef, hp->acoef);
108 <        if (rayorigin(arp, AMBIENT, hp->rp, arp->rcoef) < 0)
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(arp->rcoef, hp->acoef);
112 <                scalecolor(arp->rcoef, 1./AVGREFL);
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 <        if (!n) {                       /* avoid border samples for n==0 */
181 <                if ((spt[0] < 0.1) | (spt[0] >= 0.9))
182 <                        spt[0] = 0.1 + 0.8*frandom();
183 <                if ((spt[1] < 0.1) | (spt[1] >= 0.9))
184 <                        spt[1] = 0.1 + 0.8*frandom();
185 <        }
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 <                arp->rdir[ii] = spt[0]*hp->ux[ii] +
122 >                ar.rdir[ii] =   spt[0]*hp->ux[ii] +
123                                  spt[1]*hp->uy[ii] +
124                                  zd*hp->rp->ron[ii];
125 <        checknorm(arp->rdir);
126 <        dimlist[ndims++] = ambndx(hp,i,j) + 90171;
127 <        rayvalue(arp);                  /* evaluate ray */
128 <        ndims--;                        /* apply coefficient */
129 <        multcolor(arp->rcol, arp->rcoef);
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  
160 < static AMBSAMP *
202 < ambsample(                              /* initial ambient division sample */
203 <        AMBHEMI *hp,
204 <        int     i,
205 <        int     j
206 < )
207 < {
208 <        AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
209 <        RAY     ar;
210 <                                        /* generate hemispherical sample */
211 <        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, 0) || ar.rt <= FTINY) {
212 <                memset(ap, 0, sizeof(AMBSAMP));
213 <                return(NULL);
214 <        }
215 <        ap->d = 1.0/ar.rt;              /* limit vertex distance */
216 <        if (ar.rt > 10.0*thescene.cusize)
217 <                ar.rt = 10.0*thescene.cusize;
218 <        VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
219 <        copycolor(ap->v, ar.rcol);
220 <        return(ap);
221 < }
222 <
223 <
224 < /* Estimate errors based on ambient division differences */
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, d2;
168 >        double  b, b1, d2;
169          int     i, j;
170  
171          if (earr == NULL)               /* out of memory? */
172                  return(NULL);
173 <                                        /* compute squared neighbor diffs */
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 <                        d2 = b - bright(ap[-hp->ns].v);
179 <                        d2 *= d2;
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) {                /* from behind */
185 <                        d2 = b - bright(ap[-1].v);
186 <                        d2 *= d2;
187 <                        ep[0] += d2;
188 <                        ep[-1] += d2;
189 <                }
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] *= 2.f;
201 <        earr[hp->ns-1] *= 2.f;
202 <        earr[(hp->ns-1)*hp->ns] *= 2.f;
203 <        earr[(hp->ns-1)*hp->ns + hp->ns-1] *= 2.f;
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] *= 4./3.;
206 <                earr[i*hp->ns + hp->ns-1] *= 4./3.;
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] *= 4./3.;
210 <                earr[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 4./3.;
209 >                earr[j] *= 8./5.;
210 >                earr[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 8./5.;
211          }
212          return(earr);
213   }
# Line 269 | Line 215 | getambdiffs(AMBHEMI *hp)
215  
216   /* Perform super-sampling on hemisphere (introduces bias) */
217   static void
218 < ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
218 > ambsupersamp(AMBHEMI *hp, int cnt)
219   {
220          float   *earr = getambdiffs(hp);
221 <        double  e2sum = 0;
276 <        AMBSAMP *ap;
277 <        RAY     ar;
278 <        COLOR   asum;
221 >        double  e2rem = 0;
222          float   *ep;
223 <        int     i, j, n;
223 >        int     i, j, n, nss;
224  
225          if (earr == NULL)               /* just skip calc. if no memory */
226                  return;
227 <                                        /* add up estimated variances */
228 <        for (ep = earr + hp->ns*hp->ns; ep-- > earr; )
229 <                e2sum += *ep;
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 (ap = hp->sa, i = 0; i < hp->ns; i++)
232 <            for (j = 0; j < hp->ns; j++, ap++) {
233 <                int     nss = *ep/e2sum*cnt + frandom();
234 <                setcolor(asum, 0., 0., 0.);
235 <                for (n = 1; n <= nss; n++) {
236 <                        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, n)) {
237 <                                nss = n-1;
238 <                                break;
296 <                        }
297 <                        addcolor(asum, ar.rcol);
298 <                }
299 <                if (nss) {              /* update returned ambient value */
300 <                        const double    ssf = 1./(nss + 1);
301 <                        for (n = 3; n--; )
302 <                                acol[n] += ssf*colval(asum,n) +
303 <                                                (ssf - 1.)*colval(ap->v,n);
304 <                }
305 <                e2sum -= *ep++;         /* update remainders */
306 <                cnt -= nss;
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 < /* Compute vertex flags, indicating farthest in each direction */
246 < static uby8 *
247 < vertex_flags(AMBHEMI *hp)
245 > static AMBHEMI *
246 > samp_hemi(                              /* sample indirect hemisphere */
247 >        COLOR   rcol,
248 >        RAY     *r,
249 >        double  wt
250 > )
251   {
252 <        uby8    *vflags = (uby8 *)calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(uby8));
253 <        uby8    *vf;
254 <        AMBSAMP *ap;
255 <        int     i, j;
256 <
257 <        if (vflags == NULL)
258 <                error(SYSTEM, "out of memory in vertex_flags()");
259 <        vf = vflags;
260 <        ap = hp->sa;            /* compute farthest along first row */
261 <        for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++)
262 <                if (ap[0].d <= ap[1].d)
263 <                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
264 <                else
265 <                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
266 <        ++vf; ++ap;
267 <                                /* flag subsequent rows */
268 <        for (i = 1; i < hp->ns; i++) {
269 <            for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++) {
270 <                if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)   /* row before */
271 <                        vf[0] |= 1<<VDB_y;
272 <                else
273 <                        vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
274 <                if (ap[0].d <= ap[1-hp->ns].d)  /* diagonal we care about */
275 <                        vf[0] |= 1<<VDB_Xy;
276 <                else
277 <                        vf[1-hp->ns] |= 1<<VDB_xY;
278 <                if (ap[0].d <= ap[1].d)         /* column after */
279 <                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
280 <                else
281 <                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
282 <            }
283 <            if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)       /* final column edge */
284 <                vf[0] |= 1<<VDB_y;
285 <            else
286 <                vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
287 <            ++vf; ++ap;
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 <        return(vflags);
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, int i, int j, int dbit1, int dbit2, const uby8 *vflags)
309 > back_ambval(AMBHEMI *hp, const int n1, const int n2, const int n3)
310   {
311 <        const int       v0 = ambndx(hp,i,j);
312 <        const int       tflags = (1<<dbit1 | 1<<dbit2);
313 <        int             v1, v2;
314 <
315 <        if ((vflags[v0] & tflags) == tflags)    /* is v0 the farthest? */
316 <                return(colval(hp->sa[v0].v,CIEY));
317 <        v1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit1);
318 <        if (vflags[v0] & 1<<dbit2)              /* v1 farthest if v0>v2 */
369 <                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
370 <        v2 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit2);
371 <        if (vflags[v0] & 1<<dbit1)              /* v2 farthest if v0>v1 */
372 <                return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
373 <                                                /* else check if v1>v2 */
374 <        if (vflags[v1] & 1<<vdb_edge(dbit1,dbit2))
375 <                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
376 <        return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
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, int i, int j, int dbit, const uby8 *vflags)
324 > comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, const int n0, const int n1)
325   {
326 <        const int       i0 = ambndx(hp,i,j);
327 <        double          rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
386 <        int             i1, ii;
326 >        double  rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
327 >        int     ii;
328  
329 <        ftp->valid = 0;                 /* check if we can skip this edge */
330 <        ii = adjacent_trifl[dbit];
331 <        if ((vflags[i0] & ii) == ii)    /* cancels if vertex used as value */
391 <                return;
392 <        i1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit);
393 <        ii = adjacent_trifl[VDB_OPP(dbit)];
394 <        if ((vflags[i1] & ii) == ii)    /* on either end (for both triangles) */
395 <                return;
396 <                                        /* else go ahead with calculation */
397 <        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[i0].p, hp->rp->rop);
398 <        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[i1].p, hp->rp->rop);
399 <        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[i1].p, hp->sa[i0].p);
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);
# Line 410 | Line 342 | comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int
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];
413 –        ftp->valid++;
345   }
346  
347  
# Line 436 | Line 367 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
367          double  d1, d2, d3, d4;
368          double  I3, J3, K3;
369          int     i, j;
439 –
440 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
441 –                memset(hess, 0, sizeof(FVECT)*3);
442 –                return;
443 –        }
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);
# Line 504 | Line 430 | comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
430          double  f1;
431          int     i;
432  
507 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
508 –                memset(grad, 0, sizeof(FVECT));
509 –                return;
510 –        }
433          f1 = 2.0*DOT(nrm, ftp->rcp);
434          VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
435          for (i = 3; i--; )
# Line 537 | Line 459 | add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, F
459  
460  
461   /* Compute anisotropic radii and eigenvector directions */
462 < static int
462 > static void
463   eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3])
464   {
465          double  hess2[2][2];
# Line 559 | Line 481 | eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3
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 <                error(INTERNAL, "bad eigenvalue calculation");
486 <
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]));
# Line 596 | Line 519 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
519          static char     memerrmsg[] = "out of memory in ambHessian()";
520          FVECT           (*hessrow)[3] = NULL;
521          FVECT           *gradrow = NULL;
599 –        uby8            *vflags;
522          FVECT           hessian[3];
523          FVECT           gradient;
524          FFTRI           fftr;
# Line 618 | Line 540 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
540                          error(SYSTEM, memerrmsg);
541                  memset(gradient, 0, sizeof(gradient));
542          }
621 –                                        /* get vertex position flags */
622 –        vflags = vertex_flags(hp);
543                                          /* compute first row of edges */
544          for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
545 <                comp_fftri(&fftr, hp, 0, j, VDB_X, vflags);
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)
# Line 632 | Line 552 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
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, i, 0, VDB_Y, vflags);
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)
# Line 641 | Line 561 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
561                  FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
562                  FVECT   graddia;
563                  double  backg;
564 <                backg = back_ambval(hp, i, j, VDB_X, VDB_Y, vflags);
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, i, j+1, VDB_xY, vflags);
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);
# Line 655 | Line 576 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
576                      add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
577                  }
578                                          /* initialize edge in next row */
579 <                comp_fftri(&fftr, hp, i+1, j+1, VDB_x, vflags);
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, i+1, j+1, VDB_x, VDB_y, vflags);
586 <                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_Y, vflags);
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);
# Line 682 | Line 604 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
604                                          /* release row buffers */
605          if (hessrow != NULL) free(hessrow);
606          if (gradrow != NULL) free(gradrow);
685 –        free(vflags);
607          
608          if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
609                  eigenvectors(uv, ra, hessian);
# Line 722 | Line 643 | ambdirgrad(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float dg[2])
643   static uint32
644   ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, const double r1)
645   {
646 <        uint32  flgs = 0;
647 <        int     i, j;
648 <                                        /* circle around perimeter */
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 <                FVECT   vec;
672 <                double  u, v;
733 <                double  ang;
734 <                int     abp;
735 <                if (ap->d <= FTINY)
736 <                        continue;
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]) * ap->d;
675 <                v = DOT(vec, uv[1]) * ap->d;
676 <                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= 1.0)
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 <                ang += 2.0*PI*(ang < 0);
680 <                ang *= 16./PI;
745 <                if ((ang < .5) | (ang >= 31.5))
746 <                        flgs |= 0x80000001;
747 <                else
748 <                        flgs |= 3L<<(int)(ang-.5);
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   }
# Line 763 | Line 695 | doambient(                             /* compute ambient component */
695          uint32  *crlp                   /* returned (optional) */
696   )
697   {
698 <        AMBHEMI *hp = inithemi(rcol, r, wt);
767 <        int     cnt;
698 >        AMBHEMI *hp = samp_hemi(rcol, r, wt);
699          FVECT   my_uv[2];
700 <        double  d, K, acol[3];
700 >        double  d, K;
701          AMBSAMP *ap;
702 <        int     i, j;
703 <                                        /* check/initialize */
773 <        if (hp == NULL)
774 <                return(0);
702 >        int     i;
703 >                                        /* clear return values */
704          if (uv != NULL)
705                  memset(uv, 0, sizeof(FVECT)*2);
706          if (ra != NULL)
# Line 782 | Line 711 | doambient(                             /* compute ambient component */
711                  dg[0] = dg[1] = 0.0;
712          if (crlp != NULL)
713                  *crlp = 0;
714 <                                        /* sample the hemisphere */
715 <        acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
716 <        cnt = 0;
717 <        for (i = hp->ns; i--; )
718 <                for (j = hp->ns; j--; )
719 <                        if ((ap = ambsample(hp, i, j)) != NULL) {
720 <                                addcolor(acol, ap->v);
792 <                                ++cnt;
793 <                        }
794 <        if (!cnt) {
795 <                setcolor(rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
796 <                free(hp);
797 <                return(0);              /* no valid samples */
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 (cnt < hp->ns*hp->ns) {      /* incomplete sampling? */
800 <                copycolor(rcol, acol);
801 <                free(hp);
802 <                return(-1);             /* return value w/o Hessian */
803 <        }
804 <        cnt = ambssamp*wt + 0.5;        /* perform super-sampling? */
805 <        if (cnt > 0)
806 <                ambsupersamp(acol, hp, cnt);
807 <        copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
808 <        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
809 <                free(hp);
810 <                return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
811 <        }
812 <        if ((d = bright(acol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
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++)
# Line 843 | Line 754 | doambient(                             /* compute ambient component */
754                          if (ra[1] < minarad)
755                                  ra[1] = minarad;
756                  }
757 <                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(sqrt(wt));
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) {
# Line 851 | Line 762 | doambient(                             /* compute ambient component */
762                          if (ra[0] > maxarad)
763                                  ra[0] = maxarad;
764                  }
765 <                if (crlp != NULL)       /* flag encroached directions */
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];
# Line 954 | Line 866 | divsample(                             /* sample a division */
866          ndims--;
867          multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
868          addcolor(dp->v, ar.rcol);
869 <                                        /* use rt to improve gradient calc */
870 <        if (ar.rt > FTINY && ar.rt < FHUGE)
871 <                dp->r += 1.0/ar.rt;
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);

Diff Legend

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