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

Comparing ray/src/rt/ambcomp.c (file contents):
Revision 2.44 by greg, Thu May 1 16:06:11 2014 UTC vs.
Revision 2.54 by greg, Fri May 9 04:55:19 2014 UTC

# Line 8 | Line 8 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
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  
# Line 21 | Line 25 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
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 +
51   typedef struct {
52          COLOR   v;              /* hemisphere sample value */
53 +        float   d;              /* reciprocal distance (1/rt) */
54          FVECT   p;              /* intersection point */
55   } AMBSAMP;              /* sample value */
56  
# Line 34 | Line 62 | typedef struct {
62          AMBSAMP sa[1];          /* sample array (extends struct) */
63   }  AMBHEMI;             /* ambient sample hemisphere */
64  
65 < #define ambsam(h,i,j)   (h)->sa[(i)*(h)->ns + (j)]
65 > #define ambndx(h,i,j)   ((i)*(h)->ns + (j))
66 > #define ambsam(h,i,j)   (h)->sa[ambndx(h,i,j)]
67  
68   typedef struct {
69          FVECT   r_i, r_i1, e_i, rcp, rI2_eJ2;
70          double  I1, I2;
71 +        int     valid;
72   } FFTRI;                /* vectors and coefficients for Hessian calculation */
73  
74  
75 + /* Get index for adjacent vertex */
76 + static int
77 + adjacent_verti(AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit)
78 + {
79 +        int     i0 = i*hp->ns + j;
80 +
81 +        switch (dbit) {
82 +        case VDB_y:     return(i0 - hp->ns);
83 +        case VDB_x:     return(i0 - 1);
84 +        case VDB_Xy:    return(i0 - hp->ns + 1);
85 +        case VDB_xY:    return(i0 + hp->ns - 1);
86 +        case VDB_X:     return(i0 + 1);
87 +        case VDB_Y:     return(i0 + hp->ns);
88 +                                /* the following should never occur */
89 +        case VDB_xy:    return(i0 - hp->ns - 1);
90 +        case VDB_XY:    return(i0 + hp->ns + 1);
91 +        }
92 +        return(-1);
93 + }
94 +
95 +
96 + /* Get vertex direction bit for the opposite edge to complete triangle */
97 + static int
98 + vdb_edge(int db1, int db2)
99 + {
100 +        switch (db1) {
101 +        case VDB_x:     return(db2==VDB_y ? VDB_Xy : VDB_Y);
102 +        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(CONSISTENCY, "forbidden diagonal in vdb_edge()");
109 +        return(-1);
110 + }
111 +
112 +
113   static AMBHEMI *
114   inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
115          COLOR   ac,
# Line 106 | Line 174 | getambsamp(RAY *arp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int n)
174                  scalecolor(arp->rcoef, 1./AVGREFL);
175          }
176          hlist[0] = hp->rp->rno;
177 <        hlist[1] = i;
178 <        hlist[2] = j;
177 >        hlist[1] = j;
178 >        hlist[2] = i;
179          multisamp(spt, 2, urand(ilhash(hlist,3)+n));
180          if (!n) {                       /* avoid border samples for n==0 */
181 <                if ((spt[0] < 0.1) | (spt[0] > 0.9))
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))
183 >                if ((spt[1] < 0.1) | (spt[1] >= 0.9))
184                          spt[1] = 0.1 + 0.8*frandom();
185          }
186 <        SDsquare2disk(spt, (i+spt[0])/hp->ns, (j+spt[1])/hp->ns);
186 >        SDsquare2disk(spt, (j+spt[1])/hp->ns, (i+spt[0])/hp->ns);
187          zd = sqrt(1. - spt[0]*spt[0] - spt[1]*spt[1]);
188          for (ii = 3; ii--; )
189                  arp->rdir[ii] = spt[0]*hp->ux[ii] +
190                                  spt[1]*hp->uy[ii] +
191                                  zd*hp->rp->ron[ii];
192          checknorm(arp->rdir);
193 <        dimlist[ndims++] = i*hp->ns + j + 90171;
193 >        dimlist[ndims++] = ambndx(hp,i,j) + 90171;
194          rayvalue(arp);                  /* evaluate ray */
195          ndims--;                        /* apply coefficient */
196          multcolor(arp->rcol, arp->rcoef);
# Line 140 | Line 208 | ambsample(                             /* initial ambient division sample */
208          AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
209          RAY     ar;
210                                          /* generate hemispherical sample */
211 <        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, 0))
212 <                goto badsample;
213 <                                        /* limit vertex distance */
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;
148 –        else if (ar.rt <= FTINY)        /* should never happen! */
149 –                goto badsample;
218          VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
219          copycolor(ap->v, ar.rcol);
220          return(ap);
153 – badsample:
154 –        setcolor(ap->v, 0., 0., 0.);
155 –        VCOPY(ap->p, hp->rp->rop);
156 –        return(NULL);
221   }
222  
223  
# Line 161 | Line 225 | badsample:
225   static float *
226   getambdiffs(AMBHEMI *hp)
227   {
228 <        float   *earr = calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(float));
228 >        float   *earr = (float *)malloc(sizeof(float)*hp->ns*hp->ns);
229          float   *ep;
230          AMBSAMP *ap;
231          double  b, d2;
# Line 172 | Line 236 | getambdiffs(AMBHEMI *hp)
236                                          /* compute squared neighbor diffs */
237          for (ap = hp->sa, ep = earr, i = 0; i < hp->ns; i++)
238              for (j = 0; j < hp->ns; j++, ap++, ep++) {
239 +                ep[0] = FTINY;
240                  b = bright(ap[0].v);
241                  if (i) {                /* from above */
242                          d2 = b - bright(ap[-hp->ns].v);
# Line 208 | Line 273 | static void
273   ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
274   {
275          float   *earr = getambdiffs(hp);
276 <        double  e2sum = 0;
276 >        double  e2rem = 0;
277          AMBSAMP *ap;
278          RAY     ar;
279 <        COLOR   asum;
279 >        double  asum[3];
280          float   *ep;
281          int     i, j, n;
282  
283          if (earr == NULL)               /* just skip calc. if no memory */
284                  return;
285 <                                        /* add up estimated variances */
285 >                                        /* accumulate estimated variances */
286          for (ep = earr + hp->ns*hp->ns; ep-- > earr; )
287 <                e2sum += *ep;
287 >                e2rem += *ep;
288          ep = earr;                      /* perform super-sampling */
289          for (ap = hp->sa, i = 0; i < hp->ns; i++)
290              for (j = 0; j < hp->ns; j++, ap++) {
291 <                int     nss = *ep/e2sum*cnt + frandom();
292 <                setcolor(asum, 0., 0., 0.);
291 >                int     nss = *ep/e2rem*cnt + frandom();
292 >                asum[0] = asum[1] = asum[2] = 0.0;
293                  for (n = 1; n <= nss; n++) {
294                          if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, n)) {
295                                  nss = n-1;
# Line 233 | Line 298 | ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
298                          addcolor(asum, ar.rcol);
299                  }
300                  if (nss) {              /* update returned ambient value */
301 <                        const double    ssf = 1./(nss + 1);
301 >                        const double    ssf = 1./(nss + 1.);
302                          for (n = 3; n--; )
303 <                                acol[n] += ssf*colval(asum,n) +
303 >                                acol[n] += ssf*asum[n] +
304                                                  (ssf - 1.)*colval(ap->v,n);
305                  }
306 <                e2sum -= *ep++;         /* update remainders */
306 >                e2rem -= *ep++;         /* update remainders */
307                  cnt -= nss;
308          }
309          free(earr);
310   }
311  
312  
313 + /* Compute vertex flags, indicating farthest in each direction */
314 + static uby8 *
315 + vertex_flags(AMBHEMI *hp)
316 + {
317 +        uby8    *vflags = (uby8 *)calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(uby8));
318 +        uby8    *vf;
319 +        AMBSAMP *ap;
320 +        int     i, j;
321 +
322 +        if (vflags == NULL)
323 +                error(SYSTEM, "out of memory in vertex_flags()");
324 +        vf = vflags;
325 +        ap = hp->sa;            /* compute farthest along first row */
326 +        for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++)
327 +                if (ap[0].d <= ap[1].d)
328 +                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
329 +                else
330 +                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
331 +        ++vf; ++ap;
332 +                                /* flag subsequent rows */
333 +        for (i = 1; i < hp->ns; i++) {
334 +            for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++) {
335 +                if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)   /* row before */
336 +                        vf[0] |= 1<<VDB_y;
337 +                else
338 +                        vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
339 +                if (ap[0].d <= ap[1-hp->ns].d)  /* diagonal we care about */
340 +                        vf[0] |= 1<<VDB_Xy;
341 +                else
342 +                        vf[1-hp->ns] |= 1<<VDB_xY;
343 +                if (ap[0].d <= ap[1].d)         /* column after */
344 +                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
345 +                else
346 +                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
347 +            }
348 +            if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)       /* final column edge */
349 +                vf[0] |= 1<<VDB_y;
350 +            else
351 +                vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
352 +            ++vf; ++ap;
353 +        }
354 +        return(vflags);
355 + }
356 +
357 +
358 + /* Return brightness of farthest ambient sample */
359 + static double
360 + back_ambval(AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit1, int dbit2, const uby8 *vflags)
361 + {
362 +        const int       v0 = ambndx(hp,i,j);
363 +        const int       tflags = (1<<dbit1 | 1<<dbit2);
364 +        int             v1, v2;
365 +
366 +        if ((vflags[v0] & tflags) == tflags)    /* is v0 the farthest? */
367 +                return(colval(hp->sa[v0].v,CIEY));
368 +        v1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit1);
369 +        if (vflags[v0] & 1<<dbit2)              /* v1 farthest if v0>v2 */
370 +                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
371 +        v2 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit2);
372 +        if (vflags[v0] & 1<<dbit1)              /* v2 farthest if v0>v1 */
373 +                return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
374 +                                                /* else check if v1>v2 */
375 +        if (vflags[v1] & 1<<vdb_edge(dbit1,dbit2))
376 +                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
377 +        return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
378 + }
379 +
380 +
381   /* Compute vectors and coefficients for Hessian/gradient calcs */
382   static void
383 < comp_fftri(FFTRI *ftp, FVECT ap0, FVECT ap1, FVECT rop)
383 > comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit, const uby8 *vflags)
384   {
385 <        double  rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
386 <        int     i;
385 >        const int       i0 = ambndx(hp,i,j);
386 >        double          rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
387 >        int             i1, ii;
388  
389 <        VSUB(ftp->r_i, ap0, rop);
390 <        VSUB(ftp->r_i1, ap1, rop);
391 <        VSUB(ftp->e_i, ap1, ap0);
389 >        ftp->valid = 0;                 /* check if we can skip this edge */
390 >        ii = adjacent_trifl[dbit];
391 >        if ((vflags[i0] & ii) == ii)    /* cancels if vertex used as value */
392 >                return;
393 >        i1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit);
394 >        ii = adjacent_trifl[VDB_OPP(dbit)];
395 >        if ((vflags[i1] & ii) == ii)    /* on either end (for both triangles) */
396 >                return;
397 >                                        /* else go ahead with calculation */
398 >        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[i0].p, hp->rp->rop);
399 >        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[i1].p, hp->rp->rop);
400 >        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[i1].p, hp->sa[i0].p);
401          VCROSS(ftp->rcp, ftp->r_i, ftp->r_i1);
402          rdot_cp = 1.0/DOT(ftp->rcp,ftp->rcp);
403          dot_e = DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
# Line 266 | Line 409 | comp_fftri(FFTRI *ftp, FVECT ap0, FVECT ap1, FVECT rop
409          ftp->I2 = ( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)*rdot_r1 - dot_er*rdot_r +
410                          dot_e*ftp->I1 )*0.5*rdot_cp;
411          J2 =  ( 0.5*(rdot_r - rdot_r1) - dot_er*ftp->I2 ) / dot_e;
412 <        for (i = 3; i--; )
413 <                ftp->rI2_eJ2[i] = ftp->I2*ftp->r_i[i] + J2*ftp->e_i[i];
412 >        for (ii = 3; ii--; )
413 >                ftp->rI2_eJ2[ii] = ftp->I2*ftp->r_i[ii] + J2*ftp->e_i[ii];
414 >        ftp->valid++;
415   }
416  
417  
# Line 293 | Line 437 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
437          double  d1, d2, d3, d4;
438          double  I3, J3, K3;
439          int     i, j;
440 +
441 +        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
442 +                memset(hess, 0, sizeof(FVECT)*3);
443 +                return;
444 +        }
445                                          /* compute intermediate coefficients */
446          d1 = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
447          d2 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
# Line 316 | Line 465 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
465                  hess[i][j] = m1[i][j] + d1*( I3*m2[i][j] + K3*m3[i][j] +
466                                                  2.0*J3*m4[i][j] );
467                  hess[i][j] += d2*(i==j);
468 <                hess[i][j] *= 1.0/PI;
468 >                hess[i][j] *= -1.0/PI;
469              }
470   }
471  
# Line 338 | Line 487 | rev_hessian(FVECT hess[3])
487   /* Add to radiometric Hessian from the given triangle */
488   static void
489   add2hessian(FVECT hess[3], FVECT ehess1[3],
490 <                FVECT ehess2[3], FVECT ehess3[3], COLORV v)
490 >                FVECT ehess2[3], FVECT ehess3[3], double v)
491   {
492          int     i, j;
493  
# Line 356 | Line 505 | comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
505          double  f1;
506          int     i;
507  
508 +        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
509 +                memset(grad, 0, sizeof(FVECT));
510 +                return;
511 +        }
512          f1 = 2.0*DOT(nrm, ftp->rcp);
513          VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
514          for (i = 3; i--; )
515 <                grad[i] = (-0.5/PI)*( ftp->I1*ncp[i] + f1*ftp->rI2_eJ2[i] );
515 >                grad[i] = (0.5/PI)*( ftp->I1*ncp[i] + f1*ftp->rI2_eJ2[i] );
516   }
517  
518  
# Line 375 | Line 528 | rev_gradient(FVECT grad)
528  
529   /* Add to displacement gradient from the given triangle */
530   static void
531 < add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, FVECT egrad3, COLORV v)
531 > add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, FVECT egrad3, double v)
532   {
533          int     i;
534  
# Line 384 | Line 537 | add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, F
537   }
538  
539  
387 – /* Return brightness of furthest ambient sample */
388 – static COLORV
389 – back_ambval(AMBSAMP *ap1, AMBSAMP *ap2, AMBSAMP *ap3, FVECT orig)
390 – {
391 –        COLORV  vback;
392 –        FVECT   vec;
393 –        double  d2, d2best;
394 –
395 –        VSUB(vec, ap1->p, orig);
396 –        d2best = DOT(vec,vec);
397 –        vback = colval(ap1->v,CIEY);
398 –        VSUB(vec, ap2->p, orig);
399 –        d2 = DOT(vec,vec);
400 –        if (d2 > d2best) {
401 –                d2best = d2;
402 –                vback = colval(ap2->v,CIEY);
403 –        }
404 –        VSUB(vec, ap3->p, orig);
405 –        d2 = DOT(vec,vec);
406 –        if (d2 > d2best)
407 –                return(colval(ap3->v,CIEY));
408 –        return(vback);
409 – }
410 –
411 –
540   /* Compute anisotropic radii and eigenvector directions */
541 < static int
541 > static void
542   eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3])
543   {
544          double  hess2[2][2];
# Line 432 | Line 560 | eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3
560          if (i == 1)                     /* double-root (circle) */
561                  evalue[1] = evalue[0];
562          if (!i || ((evalue[0] = fabs(evalue[0])) <= FTINY*FTINY) |
563 <                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) )
564 <                error(INTERNAL, "bad eigenvalue calculation");
565 <
563 >                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) ) {
564 >                ra[0] = ra[1] = maxarad;
565 >                return;
566 >        }
567          if (evalue[0] > evalue[1]) {
568                  ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
569                  ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
# Line 469 | Line 598 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
598          static char     memerrmsg[] = "out of memory in ambHessian()";
599          FVECT           (*hessrow)[3] = NULL;
600          FVECT           *gradrow = NULL;
601 +        uby8            *vflags;
602          FVECT           hessian[3];
603          FVECT           gradient;
604          FFTRI           fftr;
# Line 490 | Line 620 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
620                          error(SYSTEM, memerrmsg);
621                  memset(gradient, 0, sizeof(gradient));
622          }
623 +                                        /* get vertex position flags */
624 +        vflags = vertex_flags(hp);
625                                          /* compute first row of edges */
626          for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
627 <                comp_fftri(&fftr, ambsam(hp,0,j).p,
496 <                                ambsam(hp,0,j+1).p, hp->rp->rop);
627 >                comp_fftri(&fftr, hp, 0, j, VDB_X, vflags);
628                  if (hessrow != NULL)
629                          comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
630                  if (gradrow != NULL)
# Line 503 | Line 634 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
634          for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
635              FVECT       hesscol[3];     /* compute first vertical edge */
636              FVECT       gradcol;
637 <            comp_fftri(&fftr, ambsam(hp,i,0).p,
507 <                        ambsam(hp,i+1,0).p, hp->rp->rop);
637 >            comp_fftri(&fftr, hp, i, 0, VDB_Y, vflags);
638              if (hessrow != NULL)
639                  comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
640              if (gradrow != NULL)
# Line 512 | Line 642 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
642              for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
643                  FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
644                  FVECT   graddia;
645 <                COLORV  backg;
646 <                backg = back_ambval(&ambsam(hp,i,j), &ambsam(hp,i,j+1),
517 <                                        &ambsam(hp,i+1,j), hp->rp->rop);
645 >                double  backg;
646 >                backg = back_ambval(hp, i, j, VDB_X, VDB_Y, vflags);
647                                          /* diagonal (inner) edge */
648 <                comp_fftri(&fftr, ambsam(hp,i,j+1).p,
520 <                                ambsam(hp,i+1,j).p, hp->rp->rop);
648 >                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_xY, vflags);
649                  if (hessrow != NULL) {
650                      comp_hessian(hessdia, &fftr, hp->rp->ron);
651                      rev_hessian(hesscol);
# Line 529 | Line 657 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
657                      add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
658                  }
659                                          /* initialize edge in next row */
660 <                comp_fftri(&fftr, ambsam(hp,i+1,j+1).p,
533 <                                ambsam(hp,i+1,j).p, hp->rp->rop);
660 >                comp_fftri(&fftr, hp, i+1, j+1, VDB_x, vflags);
661                  if (hessrow != NULL)
662                      comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
663                  if (gradrow != NULL)
664                      comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
665                                          /* new column edge & paired triangle */
666 <                backg = back_ambval(&ambsam(hp,i,j+1), &ambsam(hp,i+1,j+1),
667 <                                        &ambsam(hp,i+1,j), hp->rp->rop);
541 <                comp_fftri(&fftr, ambsam(hp,i,j+1).p, ambsam(hp,i+1,j+1).p,
542 <                                hp->rp->rop);
666 >                backg = back_ambval(hp, i+1, j+1, VDB_x, VDB_y, vflags);
667 >                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_Y, vflags);
668                  if (hessrow != NULL) {
669                      comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
670                      rev_hessian(hessdia);
# Line 559 | Line 684 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
684                                          /* release row buffers */
685          if (hessrow != NULL) free(hessrow);
686          if (gradrow != NULL) free(gradrow);
687 +        free(vflags);
688          
689          if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
690                  eigenvectors(uv, ra, hessian);
# Line 594 | Line 720 | ambdirgrad(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float dg[2])
720   }
721  
722  
723 + /* Compute potential light leak direction flags for cache value */
724 + static uint32
725 + ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, const double r1)
726 + {
727 +        const double    max_d = 1.0/(minarad*ambacc + 0.001);
728 +        const double    ang_res = 0.5*PI/(hp->ns-1);
729 +        const double    ang_step = ang_res/((int)(16/PI*ang_res) + (1+FTINY));
730 +        double          avg_d = 0;
731 +        uint32          flgs = 0;
732 +        int             i, j;
733 +                                        /* don't bother for a few samples */
734 +        if (hp->ns < 12)
735 +                return(0);
736 +                                        /* check distances overhead */
737 +        for (i = hp->ns*3/4; i-- > hp->ns>>2; )
738 +            for (j = hp->ns*3/4; j-- > hp->ns>>2; )
739 +                avg_d += ambsam(hp,i,j).d;
740 +        avg_d *= 4.0/(hp->ns*hp->ns);
741 +        if (avg_d*r0 >= 1.0)            /* ceiling too low for corral? */
742 +                return(0);
743 +        if (avg_d >= max_d)             /* insurance */
744 +                return(0);
745 +                                        /* else circle around perimeter */
746 +        for (i = 0; i < hp->ns; i++)
747 +            for (j = 0; j < hp->ns; j += !i|(i==hp->ns-1) ? 1 : hp->ns-1) {
748 +                AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
749 +                FVECT   vec;
750 +                double  u, v;
751 +                double  ang, a1;
752 +                int     abp;
753 +                if ((ap->d <= FTINY) | (ap->d >= max_d))
754 +                        continue;       /* too far or too near */
755 +                VSUB(vec, ap->p, hp->rp->rop);
756 +                u = DOT(vec, uv[0]) * ap->d;
757 +                v = DOT(vec, uv[1]) * ap->d;
758 +                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= 1.0)
759 +                        continue;       /* occluder outside ellipse */
760 +                ang = atan2a(v, u);     /* else set direction flags */
761 +                for (a1 = ang-.5*ang_res; a1 <= ang+.5*ang_res; a1 += ang_step)
762 +                        flgs |= 1L<<(int)(16/PI*(a1 + 2.*PI*(a1 < 0)));
763 +            }
764 +        return(flgs);
765 + }
766 +
767 +
768   int
769   doambient(                              /* compute ambient component */
770          COLOR   rcol,                   /* input/output color */
# Line 602 | Line 773 | doambient(                             /* compute ambient component */
773          FVECT   uv[2],                  /* returned (optional) */
774          float   ra[2],                  /* returned (optional) */
775          float   pg[2],                  /* returned (optional) */
776 <        float   dg[2]                   /* returned (optional) */
776 >        float   dg[2],                  /* returned (optional) */
777 >        uint32  *crlp                   /* returned (optional) */
778   )
779   {
780          AMBHEMI *hp = inithemi(rcol, r, wt);
781 <        int     cnt = 0;
781 >        int     cnt;
782          FVECT   my_uv[2];
783          double  d, K, acol[3];
784          AMBSAMP *ap;
# Line 622 | Line 794 | doambient(                             /* compute ambient component */
794                  pg[0] = pg[1] = 0.0;
795          if (dg != NULL)
796                  dg[0] = dg[1] = 0.0;
797 +        if (crlp != NULL)
798 +                *crlp = 0;
799                                          /* sample the hemisphere */
800          acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
801 +        cnt = 0;
802          for (i = hp->ns; i--; )
803                  for (j = hp->ns; j--; )
804                          if ((ap = ambsample(hp, i, j)) != NULL) {
# Line 641 | Line 816 | doambient(                             /* compute ambient component */
816                  return(-1);             /* return value w/o Hessian */
817          }
818          cnt = ambssamp*wt + 0.5;        /* perform super-sampling? */
819 <        if (cnt > 0)
819 >        if (cnt > 8)
820                  ambsupersamp(acol, hp, cnt);
821          copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
822          if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
823                  free(hp);
824                  return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
825          }
826 <        if (bright(acol) > FTINY) {     /* normalize Y values */
827 <                d = 0.99*cnt/bright(acol);
826 >        if ((d = bright(acol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
827 >                d = 0.99*(hp->ns*hp->ns)/d;
828                  K = 0.01;
829 <        } else {                        /* geometric Hessian fall-back */
655 <                d = 0.0;
829 >        } else {                        /* or fall back on geometric Hessian */
830                  K = 1.0;
831                  pg = NULL;
832                  dg = NULL;
833 +                crlp = NULL;
834          }
835          ap = hp->sa;                    /* relative Y channel from here on... */
836          for (i = hp->ns*hp->ns; i--; ap++)
# Line 691 | Line 866 | doambient(                             /* compute ambient component */
866                          if (ra[0] > maxarad)
867                                  ra[0] = maxarad;
868                  }
869 +                                        /* flag encroached directions */
870 +                if ((wt >= 0.5-FTINY) & (crlp != NULL))
871 +                        *crlp = ambcorral(hp, uv, ra[0]*ambacc, ra[1]*ambacc);
872                  if (pg != NULL) {       /* cap gradient if necessary */
873                          d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] + pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];
874                          if (d > 1.0) {

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