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 2.52 by greg, Wed May 7 21:45:13 2014 UTC vs.
Revision 2.76 by greg, Thu Jan 26 16:46:58 2017 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) */
# Line 56 | Line 33 | typedef struct {
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 >        if (ar.rt <= FTINY)
135 >                return(0);              /* should never happen */
136 >        multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
137 >        if (ar.rt*ap->d < 1.0)          /* new/closer distance? */
138 >                ap->d = 1.0/ar.rt;
139 >        if (!n) {                       /* record first vertex & value */
140 >                if (ar.rt > 10.0*thescene.cusize + 1000.)
141 >                        ar.rt = 10.0*thescene.cusize + 1000.;
142 >                VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
143 >                copycolor(ap->v, ar.rcol);
144 >        } else {                        /* else update recorded value */
145 >                hp->acol[RED] -= colval(ap->v,RED);
146 >                hp->acol[GRN] -= colval(ap->v,GRN);
147 >                hp->acol[BLU] -= colval(ap->v,BLU);
148 >                zd = 1.0/(double)(n+1);
149 >                scalecolor(ar.rcol, zd);
150 >                zd *= (double)n;
151 >                scalecolor(ap->v, zd);
152 >                addcolor(ap->v, ar.rcol);
153 >        }
154 >        addcolor(hp->acol, ap->v);      /* add to our sum */
155          return(1);
156   }
157  
158  
201 – 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 –
159   /* Estimate errors based on ambient division differences */
160   static float *
161   getambdiffs(AMBHEMI *hp)
# Line 243 | Line 178 | getambdiffs(AMBHEMI *hp)
178                          ep[0] += d2;
179                          ep[-hp->ns] += d2;
180                  }
181 <                if (j) {                /* from behind */
182 <                        d2 = b - bright(ap[-1].v);
183 <                        d2 *= d2;
184 <                        ep[0] += d2;
185 <                        ep[-1] += d2;
186 <                }
181 >                if (!j) continue;
182 >                                        /* from behind */
183 >                d2 = b - bright(ap[-1].v);
184 >                d2 *= d2;
185 >                ep[0] += d2;
186 >                ep[-1] += d2;
187 >                if (!i) continue;
188 >                                        /* diagonal */
189 >                d2 = b - bright(ap[-hp->ns-1].v);
190 >                d2 *= d2;
191 >                ep[0] += d2;
192 >                ep[-hp->ns-1] += d2;
193              }
194                                          /* correct for number of neighbors */
195 <        earr[0] *= 2.f;
196 <        earr[hp->ns-1] *= 2.f;
197 <        earr[(hp->ns-1)*hp->ns] *= 2.f;
198 <        earr[(hp->ns-1)*hp->ns + hp->ns-1] *= 2.f;
195 >        earr[0] *= 8./3.;
196 >        earr[hp->ns-1] *= 8./3.;
197 >        earr[(hp->ns-1)*hp->ns] *= 8./3.;
198 >        earr[(hp->ns-1)*hp->ns + hp->ns-1] *= 8./3.;
199          for (i = 1; i < hp->ns-1; i++) {
200 <                earr[i*hp->ns] *= 4./3.;
201 <                earr[i*hp->ns + hp->ns-1] *= 4./3.;
200 >                earr[i*hp->ns] *= 8./5.;
201 >                earr[i*hp->ns + hp->ns-1] *= 8./5.;
202          }
203          for (j = 1; j < hp->ns-1; j++) {
204 <                earr[j] *= 4./3.;
205 <                earr[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 4./3.;
204 >                earr[j] *= 8./5.;
205 >                earr[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 8./5.;
206          }
207          return(earr);
208   }
# Line 269 | Line 210 | getambdiffs(AMBHEMI *hp)
210  
211   /* Perform super-sampling on hemisphere (introduces bias) */
212   static void
213 < ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
213 > ambsupersamp(AMBHEMI *hp, int cnt)
214   {
215          float   *earr = getambdiffs(hp);
216 <        double  e2sum = 0.0;
216 >        double  e2rem = 0;
217          AMBSAMP *ap;
277 –        RAY     ar;
278 –        double  asum[3];
218          float   *ep;
219 <        int     i, j, n;
219 >        int     i, j, n, nss;
220  
221          if (earr == NULL)               /* just skip calc. if no memory */
222                  return;
223 <                                        /* add up estimated variances */
224 <        for (ep = earr + hp->ns*hp->ns; ep-- > earr; )
225 <                e2sum += *ep;
223 >                                        /* accumulate estimated variances */
224 >        for (ep = earr + hp->ns*hp->ns; ep > earr; )
225 >                e2rem += *--ep;
226          ep = earr;                      /* perform super-sampling */
227          for (ap = hp->sa, i = 0; i < hp->ns; i++)
228              for (j = 0; j < hp->ns; j++, ap++) {
229 <                int     nss = *ep/e2sum*cnt + frandom();
230 <                asum[0] = asum[1] = asum[2] = 0.0;
231 <                for (n = 1; n <= nss; n++) {
232 <                        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, n)) {
233 <                                nss = n-1;
234 <                                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*asum[n] +
303 <                                                (ssf - 1.)*colval(ap->v,n);
304 <                }
305 <                e2sum -= *ep++;         /* update remainders */
306 <                cnt -= nss;
229 >                if (e2rem <= FTINY)
230 >                        goto done;      /* nothing left to do */
231 >                nss = *ep/e2rem*cnt + frandom();
232 >                for (n = 1; n <= nss && ambsample(hp,i,j,n); n++)
233 >                        --cnt;
234 >                e2rem -= *ep++;         /* update remainder */
235          }
236 + done:
237          free(earr);
238   }
239  
240  
241 < /* Compute vertex flags, indicating farthest in each direction */
242 < static uby8 *
243 < vertex_flags(AMBHEMI *hp)
241 > static AMBHEMI *
242 > samp_hemi(                              /* sample indirect hemisphere */
243 >        COLOR   rcol,
244 >        RAY     *r,
245 >        double  wt
246 > )
247   {
248 <        uby8    *vflags = (uby8 *)calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(uby8));
249 <        uby8    *vf;
250 <        AMBSAMP *ap;
251 <        int     i, j;
252 <
253 <        if (vflags == NULL)
254 <                error(SYSTEM, "out of memory in vertex_flags()");
255 <        vf = vflags;
256 <        ap = hp->sa;            /* compute farthest along first row */
257 <        for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++)
258 <                if (ap[0].d <= ap[1].d)
259 <                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
260 <                else
261 <                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
262 <        ++vf; ++ap;
263 <                                /* flag subsequent rows */
264 <        for (i = 1; i < hp->ns; i++) {
265 <            for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++) {
266 <                if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)   /* row before */
267 <                        vf[0] |= 1<<VDB_y;
268 <                else
269 <                        vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
270 <                if (ap[0].d <= ap[1-hp->ns].d)  /* diagonal we care about */
271 <                        vf[0] |= 1<<VDB_Xy;
272 <                else
273 <                        vf[1-hp->ns] |= 1<<VDB_xY;
274 <                if (ap[0].d <= ap[1].d)         /* column after */
275 <                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
276 <                else
277 <                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
278 <            }
279 <            if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)       /* final column edge */
280 <                vf[0] |= 1<<VDB_y;
281 <            else
282 <                vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
283 <            ++vf; ++ap;
248 >        AMBHEMI *hp;
249 >        double  d;
250 >        int     n, i, j;
251 >                                        /* set number of divisions */
252 >        if (ambacc <= FTINY &&
253 >                        wt > (d = 0.8*intens(rcol)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
254 >                wt = d;                 /* avoid ray termination */
255 >        n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
256 >        i = 1 + 5*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
257 >        if (n < i)
258 >                n = i;
259 >                                        /* allocate sampling array */
260 >        hp = (AMBHEMI *)malloc(sizeof(AMBHEMI) + sizeof(AMBSAMP)*(n*n - 1));
261 >        if (hp == NULL)
262 >                error(SYSTEM, "out of memory in samp_hemi");
263 >        hp->rp = r;
264 >        hp->ns = n;
265 >        hp->acol[RED] = hp->acol[GRN] = hp->acol[BLU] = 0.0;
266 >        memset(hp->sa, 0, sizeof(AMBSAMP)*n*n);
267 >        hp->sampOK = 0;
268 >                                        /* assign coefficient */
269 >        copycolor(hp->acoef, rcol);
270 >        d = 1.0/(n*n);
271 >        scalecolor(hp->acoef, d);
272 >                                        /* make tangent plane axes */
273 >        if (!getperpendicular(hp->ux, r->ron, 1))
274 >                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in samp_hemi");
275 >        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
276 >                                        /* sample divisions */
277 >        for (i = hp->ns; i--; )
278 >            for (j = hp->ns; j--; )
279 >                hp->sampOK += ambsample(hp, i, j, 0);
280 >        copycolor(rcol, hp->acol);
281 >        if (!hp->sampOK) {              /* utter failure? */
282 >                free(hp);
283 >                return(NULL);
284          }
285 <        return(vflags);
285 >        if (hp->sampOK < hp->ns*hp->ns) {
286 >                hp->sampOK *= -1;       /* soft failure */
287 >                return(hp);
288 >        }
289 >        n = ambssamp*wt + 0.5;
290 >        if (n > 8) {                    /* perform super-sampling? */
291 >                ambsupersamp(hp, n);
292 >                copycolor(rcol, hp->acol);
293 >        }
294 >        return(hp);                     /* all is well */
295   }
296  
297  
298   /* Return brightness of farthest ambient sample */
299   static double
300 < back_ambval(AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit1, int dbit2, const uby8 *vflags)
300 > back_ambval(AMBHEMI *hp, const int n1, const int n2, const int n3)
301   {
302 <        const int       v0 = ambndx(hp,i,j);
303 <        const int       tflags = (1<<dbit1 | 1<<dbit2);
304 <        int             v1, v2;
305 <
306 <        if ((vflags[v0] & tflags) == tflags)    /* is v0 the farthest? */
307 <                return(colval(hp->sa[v0].v,CIEY));
308 <        v1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit1);
309 <        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));
302 >        if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n2].d) {
303 >                if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n3].d)
304 >                        return(colval(hp->sa[n1].v,CIEY));
305 >                return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
306 >        }
307 >        if (hp->sa[n2].d <= hp->sa[n3].d)
308 >                return(colval(hp->sa[n2].v,CIEY));
309 >        return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
310   }
311  
312  
313   /* Compute vectors and coefficients for Hessian/gradient calcs */
314   static void
315 < comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit, const uby8 *vflags)
315 > comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, const int n0, const int n1)
316   {
317 <        const int       i0 = ambndx(hp,i,j);
318 <        double          rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
386 <        int             i1, ii;
317 >        double  rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
318 >        int     ii;
319  
320 <        ftp->valid = 0;                 /* check if we can skip this edge */
321 <        ii = adjacent_trifl[dbit];
322 <        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);
320 >        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[n0].p, hp->rp->rop);
321 >        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[n1].p, hp->rp->rop);
322 >        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[n1].p, hp->sa[n0].p);
323          VCROSS(ftp->rcp, ftp->r_i, ftp->r_i1);
324          rdot_cp = 1.0/DOT(ftp->rcp,ftp->rcp);
325          dot_e = DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
# Line 410 | Line 333 | comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int
333          J2 =  ( 0.5*(rdot_r - rdot_r1) - dot_er*ftp->I2 ) / dot_e;
334          for (ii = 3; ii--; )
335                  ftp->rI2_eJ2[ii] = ftp->I2*ftp->r_i[ii] + J2*ftp->e_i[ii];
413 –        ftp->valid++;
336   }
337  
338  
# Line 436 | Line 358 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
358          double  d1, d2, d3, d4;
359          double  I3, J3, K3;
360          int     i, j;
439 –
440 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
441 –                memset(hess, 0, sizeof(FVECT)*3);
442 –                return;
443 –        }
361                                          /* compute intermediate coefficients */
362          d1 = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
363          d2 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
# Line 504 | Line 421 | comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
421          double  f1;
422          int     i;
423  
507 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
508 –                memset(grad, 0, sizeof(FVECT));
509 –                return;
510 –        }
424          f1 = 2.0*DOT(nrm, ftp->rcp);
425          VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
426          for (i = 3; i--; )
# Line 537 | Line 450 | add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, F
450  
451  
452   /* Compute anisotropic radii and eigenvector directions */
453 < static int
453 > static void
454   eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3])
455   {
456          double  hess2[2][2];
# Line 559 | Line 472 | eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3
472          if (i == 1)                     /* double-root (circle) */
473                  evalue[1] = evalue[0];
474          if (!i || ((evalue[0] = fabs(evalue[0])) <= FTINY*FTINY) |
475 <                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) )
476 <                error(INTERNAL, "bad eigenvalue calculation");
477 <
475 >                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) ) {
476 >                ra[0] = ra[1] = maxarad;
477 >                return;
478 >        }
479          if (evalue[0] > evalue[1]) {
480                  ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
481                  ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
# Line 596 | Line 510 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
510          static char     memerrmsg[] = "out of memory in ambHessian()";
511          FVECT           (*hessrow)[3] = NULL;
512          FVECT           *gradrow = NULL;
599 –        uby8            *vflags;
513          FVECT           hessian[3];
514          FVECT           gradient;
515          FFTRI           fftr;
# Line 618 | Line 531 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
531                          error(SYSTEM, memerrmsg);
532                  memset(gradient, 0, sizeof(gradient));
533          }
621 –                                        /* get vertex position flags */
622 –        vflags = vertex_flags(hp);
534                                          /* compute first row of edges */
535          for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
536 <                comp_fftri(&fftr, hp, 0, j, VDB_X, vflags);
536 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,0,j), AI(hp,0,j+1));
537                  if (hessrow != NULL)
538                          comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
539                  if (gradrow != NULL)
# Line 632 | Line 543 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
543          for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
544              FVECT       hesscol[3];     /* compute first vertical edge */
545              FVECT       gradcol;
546 <            comp_fftri(&fftr, hp, i, 0, VDB_Y, vflags);
546 >            comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,0), AI(hp,i+1,0));
547              if (hessrow != NULL)
548                  comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
549              if (gradrow != NULL)
# Line 641 | Line 552 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
552                  FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
553                  FVECT   graddia;
554                  double  backg;
555 <                backg = back_ambval(hp, i, j, VDB_X, VDB_Y, vflags);
555 >                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i,j),
556 >                                        AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
557                                          /* diagonal (inner) edge */
558 <                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_xY, vflags);
558 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
559                  if (hessrow != NULL) {
560                      comp_hessian(hessdia, &fftr, hp->rp->ron);
561                      rev_hessian(hesscol);
# Line 655 | Line 567 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
567                      add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
568                  }
569                                          /* initialize edge in next row */
570 <                comp_fftri(&fftr, hp, i+1, j+1, VDB_x, vflags);
570 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i+1,j+1), AI(hp,i+1,j));
571                  if (hessrow != NULL)
572                      comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
573                  if (gradrow != NULL)
574                      comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
575                                          /* new column edge & paired triangle */
576 <                backg = back_ambval(hp, i+1, j+1, VDB_x, VDB_y, vflags);
577 <                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_Y, vflags);
576 >                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i+1,j+1),
577 >                                        AI(hp,i+1,j), AI(hp,i,j+1));
578 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j+1));
579                  if (hessrow != NULL) {
580                      comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
581                      rev_hessian(hessdia);
# Line 682 | Line 595 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
595                                          /* release row buffers */
596          if (hessrow != NULL) free(hessrow);
597          if (gradrow != NULL) free(gradrow);
685 –        free(vflags);
598          
599          if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
600                  eigenvectors(uv, ra, hessian);
# Line 723 | Line 635 | static uint32
635   ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, const double r1)
636   {
637          const double    max_d = 1.0/(minarad*ambacc + 0.001);
638 <        const double    ang_res = 0.5*PI/(hp->ns-1);
639 <        const double    ang_step = ang_res/((int)(16/PI*ang_res) + (1+FTINY));
638 >        const double    ang_res = 0.5*PI/hp->ns;
639 >        const double    ang_step = ang_res/((int)(16/PI*ang_res) + 1.01);
640          double          avg_d = 0;
641          uint32          flgs = 0;
642 +        FVECT           vec;
643 +        double          u, v;
644 +        double          ang, a1;
645          int             i, j;
646                                          /* don't bother for a few samples */
647 <        if (hp->ns < 12)
647 >        if (hp->ns < 8)
648                  return(0);
649                                          /* check distances overhead */
650          for (i = hp->ns*3/4; i-- > hp->ns>>2; )
# Line 744 | Line 659 | ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, c
659          for (i = 0; i < hp->ns; i++)
660              for (j = 0; j < hp->ns; j += !i|(i==hp->ns-1) ? 1 : hp->ns-1) {
661                  AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
747 –                FVECT   vec;
748 –                double  u, v;
749 –                double  ang, a1;
750 –                int     abp;
662                  if ((ap->d <= FTINY) | (ap->d >= max_d))
663                          continue;       /* too far or too near */
664                  VSUB(vec, ap->p, hp->rp->rop);
665 <                u = DOT(vec, uv[0]) * ap->d;
666 <                v = DOT(vec, uv[1]) * ap->d;
667 <                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= 1.0)
665 >                u = DOT(vec, uv[0]);
666 >                v = DOT(vec, uv[1]);
667 >                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= u*u + v*v)
668                          continue;       /* occluder outside ellipse */
669                  ang = atan2a(v, u);     /* else set direction flags */
670 <                for (a1 = ang-.5*ang_res; a1 <= ang+.5*ang_res; a1 += ang_step)
670 >                for (a1 = ang-ang_res; a1 <= ang+ang_res; a1 += ang_step)
671                          flgs |= 1L<<(int)(16/PI*(a1 + 2.*PI*(a1 < 0)));
672              }
673 +                                        /* add low-angle incident (< 20deg) */
674 +        if (fabs(hp->rp->rod) <= 0.342) {
675 +                u = -DOT(hp->rp->rdir, uv[0]);
676 +                v = -DOT(hp->rp->rdir, uv[1]);
677 +                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) > hp->rp->rot*hp->rp->rot) {
678 +                        ang = atan2a(v, u);
679 +                        ang += 2.*PI*(ang < 0);
680 +                        ang *= 16/PI;
681 +                        if ((ang < .5) | (ang >= 31.5))
682 +                                flgs |= 0x80000001;
683 +                        else
684 +                                flgs |= 3L<<(int)(ang-.5);
685 +                }
686 +        }
687          return(flgs);
688   }
689  
# Line 775 | Line 700 | doambient(                             /* compute ambient component */
700          uint32  *crlp                   /* returned (optional) */
701   )
702   {
703 <        AMBHEMI *hp = inithemi(rcol, r, wt);
779 <        int     cnt;
703 >        AMBHEMI *hp = samp_hemi(rcol, r, wt);
704          FVECT   my_uv[2];
705 <        double  d, K, acol[3];
705 >        double  d, K;
706          AMBSAMP *ap;
707 <        int     i, j;
708 <                                        /* check/initialize */
785 <        if (hp == NULL)
786 <                return(0);
707 >        int     i;
708 >                                        /* clear return values */
709          if (uv != NULL)
710                  memset(uv, 0, sizeof(FVECT)*2);
711          if (ra != NULL)
# Line 794 | Line 716 | doambient(                             /* compute ambient component */
716                  dg[0] = dg[1] = 0.0;
717          if (crlp != NULL)
718                  *crlp = 0;
719 <                                        /* sample the hemisphere */
720 <        acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
721 <        cnt = 0;
722 <        for (i = hp->ns; i--; )
723 <                for (j = hp->ns; j--; )
724 <                        if ((ap = ambsample(hp, i, j)) != NULL) {
725 <                                addcolor(acol, ap->v);
804 <                                ++cnt;
805 <                        }
806 <        if (!cnt) {
807 <                setcolor(rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
808 <                free(hp);
809 <                return(0);              /* no valid samples */
719 >        if (hp == NULL)                 /* sampling falure? */
720 >                return(0);
721 >
722 >        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL) ||
723 >                        (hp->sampOK < 0) | (hp->ns < 6)) {
724 >                free(hp);               /* Hessian not requested/possible */
725 >                return(-1);             /* value-only return value */
726          }
727 <        if (cnt < hp->ns*hp->ns) {      /* incomplete sampling? */
812 <                copycolor(rcol, acol);
813 <                free(hp);
814 <                return(-1);             /* return value w/o Hessian */
815 <        }
816 <        cnt = ambssamp*wt + 0.5;        /* perform super-sampling? */
817 <        if (cnt > 8)
818 <                ambsupersamp(acol, hp, cnt);
819 <        copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
820 <        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
821 <                free(hp);
822 <                return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
823 <        }
824 <        if ((d = bright(acol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
727 >        if ((d = bright(rcol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
728                  d = 0.99*(hp->ns*hp->ns)/d;
729                  K = 0.01;
730          } else {                        /* or fall back on geometric Hessian */
731                  K = 1.0;
732                  pg = NULL;
733                  dg = NULL;
734 +                crlp = NULL;
735          }
736          ap = hp->sa;                    /* relative Y channel from here on... */
737          for (i = hp->ns*hp->ns; i--; ap++)
# Line 855 | Line 759 | doambient(                             /* compute ambient component */
759                          if (ra[1] < minarad)
760                                  ra[1] = minarad;
761                  }
762 <                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(sqrt(wt));
762 >                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(wt);
763                  if ((ra[1] *= d) > 2.0*ra[0])
764                          ra[1] = 2.0*ra[0];
765                  if (ra[1] > maxarad) {
# Line 863 | Line 767 | doambient(                             /* compute ambient component */
767                          if (ra[0] > maxarad)
768                                  ra[0] = maxarad;
769                  }
770 <                if (crlp != NULL)       /* flag encroached directions */
770 >                                        /* flag encroached directions */
771 >                if (crlp != NULL)
772                          *crlp = ambcorral(hp, uv, ra[0]*ambacc, ra[1]*ambacc);
773                  if (pg != NULL) {       /* cap gradient if necessary */
774                          d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] + pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];

Diff Legend

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