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 2.48 by greg, Sun May 4 01:02:13 2014 UTC vs.
Revision 2.82 by greg, Thu Apr 12 20:07:09 2018 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 – /* #define AHEM_MARG    1.2     /* hem margin */
27 –
26   extern void             SDsquare2disk(double ds[2], double seedx, double seedy);
27  
30 –                                /* vertex direction bit positions */
31 – #define VDB_xy  0
32 – #define VDB_y   01
33 – #define VDB_x   02
34 – #define VDB_Xy  03
35 – #define VDB_xY  04
36 – #define VDB_X   05
37 – #define VDB_Y   06
38 – #define VDB_XY  07
39 –                                /* get opposite vertex direction bit */
40 – #define VDB_OPP(f)      (~(f) & 07)
41 –                                /* adjacent triangle vertex flags */
42 – static const int  adjacent_trifl[8] = {
43 –                        0,                      /* forbidden diagonal */
44 –                        1<<VDB_x|1<<VDB_y|1<<VDB_Xy,
45 –                        1<<VDB_y|1<<VDB_x|1<<VDB_xY,
46 –                        1<<VDB_y|1<<VDB_Xy|1<<VDB_X,
47 –                        1<<VDB_x|1<<VDB_xY|1<<VDB_Y,
48 –                        1<<VDB_Xy|1<<VDB_X|1<<VDB_Y,
49 –                        1<<VDB_xY|1<<VDB_Y|1<<VDB_X,
50 –                        0,                      /* forbidden diagonal */
51 –                };
52 –
28   typedef struct {
29          COLOR   v;              /* hemisphere sample value */
30          float   d;              /* reciprocal distance (1/rt) */
# Line 58 | Line 33 | typedef struct {
33  
34   typedef struct {
35          RAY     *rp;            /* originating ray sample */
61 –        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;
73 –        int     valid;
50   } FFTRI;                /* vectors and coefficients for Hessian calculation */
51  
52  
77 – /* 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  
98 – /* 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);
105 <        case VDB_X:     return(db2==VDB_Xy ? VDB_y : VDB_xY);
106 <        case VDB_Y:     return(db2==VDB_xY ? VDB_x : VDB_Xy);
107 <        case VDB_xY:    return(db2==VDB_x ? VDB_y : VDB_X);
108 <        case VDB_Xy:    return(db2==VDB_y ? VDB_x : VDB_Y);
109 <        }
110 <        error(INTERNAL, "forbidden diagonal in vdb_edge()");
111 <        return(-1);
112 < }
113 <
114 <
115 < static AMBHEMI *
116 < inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
117 <        COLOR   ac,
118 <        RAY     *r,
119 <        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;
124 <        int     n, i;
125 <                                        /* set number of divisions */
126 <        if (ambacc <= FTINY &&
127 <                        wt > (d = 0.8*intens(ac)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
128 <                wt = d;                 /* avoid ray termination */
129 <        n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
130 <        i = 1 + 5*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
131 <        if (n < i)
132 <                n = i;
133 <                                        /* allocate sampling array */
134 <        hp = (AMBHEMI *)malloc(sizeof(AMBHEMI) + sizeof(AMBSAMP)*(n*n - 1));
135 <        if (hp == NULL)
136 <                return(NULL);
137 <        hp->rp = r;
138 <        hp->ns = n;
139 <                                        /* assign coefficient */
140 <        copycolor(hp->acoef, ac);
141 <        d = 1.0/(n*n);
142 <        scalecolor(hp->acoef, d);
143 <                                        /* make tangent plane axes */
144 <        hp->uy[0] = 0.5 - frandom();
145 <        hp->uy[1] = 0.5 - frandom();
146 <        hp->uy[2] = 0.5 - frandom();
147 <        for (i = 3; i--; )
148 <                if ((-0.6 < r->ron[i]) & (r->ron[i] < 0.6))
149 <                        break;
150 <        if (i < 0)
151 <                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
152 <        hp->uy[i] = 1.0;
153 <        VCROSS(hp->ux, hp->uy, r->ron);
154 <        normalize(hp->ux);
155 <        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
156 <                                        /* we're ready to sample */
157 <        return(hp);
158 < }
159 <
160 <
161 < /* Sample ambient division and apply weighting coefficient */
162 < static int
163 < getambsamp(RAY *arp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int n)
164 < {
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 */
183 <                if ((spt[0] < 0.1) | (spt[0] >= 0.9))
184 <                        spt[0] = 0.1 + 0.8*frandom();
185 <                if ((spt[1] < 0.1) | (spt[1] >= 0.9))
186 <                        spt[1] = 0.1 + 0.8*frandom();
187 <        }
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  
159 < static AMBSAMP *
204 < ambsample(                              /* initial ambient division sample */
205 <        AMBHEMI *hp,
206 <        int     i,
207 <        int     j
208 < )
209 < {
210 <        AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
211 <        RAY     ar;
212 <                                        /* generate hemispherical sample */
213 <        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, 0) || ar.rt <= FTINY) {
214 <                memset(ap, 0, sizeof(AMBSAMP));
215 <                return(NULL);
216 <        }
217 <        ap->d = 1.0/ar.rt;              /* limit vertex distance */
218 <        if (ar.rt > 10.0*thescene.cusize)
219 <                ar.rt = 10.0*thescene.cusize;
220 <        VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
221 <        copycolor(ap->v, ar.rcol);
222 <        return(ap);
223 < }
224 <
225 <
226 < /* Estimate errors based on ambient division differences */
159 > /* Estimate variance based on ambient division differences */
160   static float *
161   getambdiffs(AMBHEMI *hp)
162   {
163 +        const double    normf = 1./bright(hp->acoef);
164          float   *earr = (float *)calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(float));
165          float   *ep;
166          AMBSAMP *ap;
167 <        double  b, d2;
167 >        double  b, b1, d2;
168          int     i, j;
169  
170          if (earr == NULL)               /* out of memory? */
171                  return(NULL);
172 <                                        /* compute squared neighbor diffs */
172 >                                        /* sum squared neighbor diffs */
173          for (ap = hp->sa, ep = earr, i = 0; i < hp->ns; i++)
174              for (j = 0; j < hp->ns; j++, ap++, ep++) {
175                  b = bright(ap[0].v);
176                  if (i) {                /* from above */
177 <                        d2 = b - bright(ap[-hp->ns].v);
178 <                        d2 *= d2;
177 >                        b1 = bright(ap[-hp->ns].v);
178 >                        d2 = b - b1;
179 >                        d2 *= d2*normf/(b + b1);
180                          ep[0] += d2;
181                          ep[-hp->ns] += d2;
182                  }
183 <                if (j) {                /* from behind */
184 <                        d2 = b - bright(ap[-1].v);
185 <                        d2 *= d2;
186 <                        ep[0] += d2;
187 <                        ep[-1] += d2;
188 <                }
183 >                if (!j) continue;
184 >                                        /* from behind */
185 >                b1 = bright(ap[-1].v);
186 >                d2 = b - b1;
187 >                d2 *= d2*normf/(b + b1);
188 >                ep[0] += d2;
189 >                ep[-1] += d2;
190 >                if (!i) continue;
191 >                                        /* diagonal */
192 >                b1 = bright(ap[-hp->ns-1].v);
193 >                d2 = b - b1;
194 >                d2 *= d2*normf/(b + b1);
195 >                ep[0] += d2;
196 >                ep[-hp->ns-1] += d2;
197              }
198                                          /* correct for number of neighbors */
199 <        earr[0] *= 2.f;
200 <        earr[hp->ns-1] *= 2.f;
201 <        earr[(hp->ns-1)*hp->ns] *= 2.f;
202 <        earr[(hp->ns-1)*hp->ns + hp->ns-1] *= 2.f;
199 >        earr[0] *= 8./3.;
200 >        earr[hp->ns-1] *= 8./3.;
201 >        earr[(hp->ns-1)*hp->ns] *= 8./3.;
202 >        earr[(hp->ns-1)*hp->ns + hp->ns-1] *= 8./3.;
203          for (i = 1; i < hp->ns-1; i++) {
204 <                earr[i*hp->ns] *= 4./3.;
205 <                earr[i*hp->ns + hp->ns-1] *= 4./3.;
204 >                earr[i*hp->ns] *= 8./5.;
205 >                earr[i*hp->ns + hp->ns-1] *= 8./5.;
206          }
207          for (j = 1; j < hp->ns-1; j++) {
208 <                earr[j] *= 4./3.;
209 <                earr[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 4./3.;
208 >                earr[j] *= 8./5.;
209 >                earr[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 8./5.;
210          }
211          return(earr);
212   }
# Line 271 | Line 214 | getambdiffs(AMBHEMI *hp)
214  
215   /* Perform super-sampling on hemisphere (introduces bias) */
216   static void
217 < ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
217 > ambsupersamp(AMBHEMI *hp, int cnt)
218   {
219          float   *earr = getambdiffs(hp);
220 <        double  e2sum = 0;
278 <        AMBSAMP *ap;
279 <        RAY     ar;
280 <        COLOR   asum;
220 >        double  e2rem = 0;
221          float   *ep;
222 <        int     i, j, n;
222 >        int     i, j, n, nss;
223  
224          if (earr == NULL)               /* just skip calc. if no memory */
225                  return;
226 <                                        /* add up estimated variances */
227 <        for (ep = earr + hp->ns*hp->ns; ep-- > earr; )
228 <                e2sum += *ep;
226 >                                        /* accumulate estimated variances */
227 >        for (ep = earr + hp->ns*hp->ns; ep > earr; )
228 >                e2rem += *--ep;
229          ep = earr;                      /* perform super-sampling */
230 <        for (ap = hp->sa, i = 0; i < hp->ns; i++)
231 <            for (j = 0; j < hp->ns; j++, ap++) {
232 <                int     nss = *ep/e2sum*cnt + frandom();
233 <                setcolor(asum, 0., 0., 0.);
234 <                for (n = 1; n <= nss; n++) {
235 <                        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, n)) {
236 <                                nss = n-1;
237 <                                break;
298 <                        }
299 <                        addcolor(asum, ar.rcol);
300 <                }
301 <                if (nss) {              /* update returned ambient value */
302 <                        const double    ssf = 1./(nss + 1);
303 <                        for (n = 3; n--; )
304 <                                acol[n] += ssf*colval(asum,n) +
305 <                                                (ssf - 1.)*colval(ap->v,n);
306 <                }
307 <                e2sum -= *ep++;         /* update remainders */
308 <                cnt -= nss;
230 >        for (i = 0; i < hp->ns; i++)
231 >            for (j = 0; j < hp->ns; j++) {
232 >                if (e2rem <= FTINY)
233 >                        goto done;      /* nothing left to do */
234 >                nss = *ep/e2rem*cnt + frandom();
235 >                for (n = 1; n <= nss && ambsample(hp,i,j,n); n++)
236 >                        if (!--cnt) goto done;
237 >                e2rem -= *ep++;         /* update remainder */
238          }
239 + done:
240          free(earr);
241   }
242  
243  
244 < /* Compute vertex flags, indicating farthest in each direction */
245 < static uby8 *
246 < vertex_flags(AMBHEMI *hp)
244 > static AMBHEMI *
245 > samp_hemi(                              /* sample indirect hemisphere */
246 >        COLOR   rcol,
247 >        RAY     *r,
248 >        double  wt
249 > )
250   {
251 <        uby8    *vflags = (uby8 *)calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(uby8));
252 <        uby8    *vf;
253 <        AMBSAMP *ap;
254 <        int     i, j;
255 <
256 <        if (vflags == NULL)
257 <                error(SYSTEM, "out of memory in vertex_flags()");
258 <        vf = vflags;
259 <        ap = hp->sa;            /* compute farthest along first row */
260 <        for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++)
261 <                if (ap[0].d <= ap[1].d)
262 <                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
263 <                else
264 <                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
265 <        ++vf; ++ap;
266 <                                /* flag subsequent rows */
267 <        for (i = 1; i < hp->ns; i++) {
268 <            for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++) {
269 <                if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)   /* row before */
270 <                        vf[0] |= 1<<VDB_y;
271 <                else
272 <                        vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
273 <                if (ap[0].d <= ap[1-hp->ns].d)  /* diagonal we care about */
274 <                        vf[0] |= 1<<VDB_Xy;
275 <                else
276 <                        vf[1-hp->ns] |= 1<<VDB_xY;
277 <                if (ap[0].d <= ap[1].d)         /* column after */
278 <                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
279 <                else
280 <                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
281 <            }
282 <            if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)       /* final column edge */
283 <                vf[0] |= 1<<VDB_y;
284 <            else
285 <                vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
286 <            ++vf; ++ap;
251 >        AMBHEMI *hp;
252 >        double  d;
253 >        int     n, i, j;
254 >                                        /* insignificance check */
255 >        if (bright(rcol) <= FTINY)
256 >                return(NULL);
257 >                                        /* set number of divisions */
258 >        if (ambacc <= FTINY &&
259 >                        wt > (d = 0.8*intens(rcol)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
260 >                wt = d;                 /* avoid ray termination */
261 >        n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
262 >        i = 1 + 5*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
263 >        if (n < i)
264 >                n = i;
265 >                                        /* allocate sampling array */
266 >        hp = (AMBHEMI *)malloc(sizeof(AMBHEMI) + sizeof(AMBSAMP)*(n*n - 1));
267 >        if (hp == NULL)
268 >                error(SYSTEM, "out of memory in samp_hemi");
269 >        hp->rp = r;
270 >        hp->ns = n;
271 >        hp->acol[RED] = hp->acol[GRN] = hp->acol[BLU] = 0.0;
272 >        memset(hp->sa, 0, sizeof(AMBSAMP)*n*n);
273 >        hp->sampOK = 0;
274 >                                        /* assign coefficient */
275 >        copycolor(hp->acoef, rcol);
276 >        d = 1.0/(n*n);
277 >        scalecolor(hp->acoef, d);
278 >                                        /* make tangent plane axes */
279 >        if (!getperpendicular(hp->ux, r->ron, 1))
280 >                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in samp_hemi");
281 >        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
282 >                                        /* sample divisions */
283 >        for (i = hp->ns; i--; )
284 >            for (j = hp->ns; j--; )
285 >                hp->sampOK += ambsample(hp, i, j, 0);
286 >        copycolor(rcol, hp->acol);
287 >        if (!hp->sampOK) {              /* utter failure? */
288 >                free(hp);
289 >                return(NULL);
290          }
291 <        return(vflags);
291 >        if (hp->sampOK < hp->ns*hp->ns) {
292 >                hp->sampOK *= -1;       /* soft failure */
293 >                return(hp);
294 >        }
295 >        n = ambssamp*wt + 0.5;
296 >        if (n > 8) {                    /* perform super-sampling? */
297 >                ambsupersamp(hp, n);
298 >                copycolor(rcol, hp->acol);
299 >        }
300 >        return(hp);                     /* all is well */
301   }
302  
303  
304   /* Return brightness of farthest ambient sample */
305   static double
306 < back_ambval(AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit1, int dbit2, const uby8 *vflags)
306 > back_ambval(AMBHEMI *hp, const int n1, const int n2, const int n3)
307   {
308 <        const int       v0 = ambndx(hp,i,j);
309 <        const int       tflags = (1<<dbit1 | 1<<dbit2);
310 <        int             v1, v2;
311 <
312 <        if ((vflags[v0] & tflags) == tflags)    /* is v0 the farthest? */
313 <                return(colval(hp->sa[v0].v,CIEY));
314 <        v1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit1);
315 <        if (vflags[v0] & 1<<dbit2)              /* v1 farthest if v0>v2 */
371 <                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
372 <        v2 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit2);
373 <        if (vflags[v0] & 1<<dbit1)              /* v2 farthest if v0>v1 */
374 <                return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
375 <                                                /* else check if v1>v2 */
376 <        if (vflags[v1] & 1<<vdb_edge(dbit1,dbit2))
377 <                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
378 <        return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
308 >        if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n2].d) {
309 >                if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n3].d)
310 >                        return(colval(hp->sa[n1].v,CIEY));
311 >                return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
312 >        }
313 >        if (hp->sa[n2].d <= hp->sa[n3].d)
314 >                return(colval(hp->sa[n2].v,CIEY));
315 >        return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
316   }
317  
318  
319   /* Compute vectors and coefficients for Hessian/gradient calcs */
320   static void
321 < comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit, const uby8 *vflags)
321 > comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, const int n0, const int n1)
322   {
323 <        const int       i0 = ambndx(hp,i,j);
324 <        double          rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
388 <        int             i1, ii;
323 >        double  rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
324 >        int     ii;
325  
326 <        ftp->valid = 0;                 /* check if we can skip this edge */
327 <        ii = adjacent_trifl[dbit];
328 <        if ((vflags[i0] & ii) == ii)    /* cancels if vertex used as value */
393 <                return;
394 <        i1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit);
395 <        ii = adjacent_trifl[VDB_OPP(dbit)];
396 <        if ((vflags[i1] & ii) == ii)    /* on either end (for both triangles) */
397 <                return;
398 <                                        /* else go ahead with calculation */
399 <        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[i0].p, hp->rp->rop);
400 <        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[i1].p, hp->rp->rop);
401 <        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[i1].p, hp->sa[i0].p);
326 >        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[n0].p, hp->rp->rop);
327 >        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[n1].p, hp->rp->rop);
328 >        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[n1].p, hp->sa[n0].p);
329          VCROSS(ftp->rcp, ftp->r_i, ftp->r_i1);
330          rdot_cp = 1.0/DOT(ftp->rcp,ftp->rcp);
331          dot_e = DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
# Line 412 | Line 339 | comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int
339          J2 =  ( 0.5*(rdot_r - rdot_r1) - dot_er*ftp->I2 ) / dot_e;
340          for (ii = 3; ii--; )
341                  ftp->rI2_eJ2[ii] = ftp->I2*ftp->r_i[ii] + J2*ftp->e_i[ii];
415 –        ftp->valid++;
342   }
343  
344  
# Line 438 | Line 364 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
364          double  d1, d2, d3, d4;
365          double  I3, J3, K3;
366          int     i, j;
441 –
442 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
443 –                memset(hess, 0, sizeof(FVECT)*3);
444 –                return;
445 –        }
367                                          /* compute intermediate coefficients */
368          d1 = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
369          d2 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
# Line 506 | Line 427 | comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
427          double  f1;
428          int     i;
429  
509 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
510 –                memset(grad, 0, sizeof(FVECT));
511 –                return;
512 –        }
430          f1 = 2.0*DOT(nrm, ftp->rcp);
431          VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
432          for (i = 3; i--; )
# Line 539 | Line 456 | add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, F
456  
457  
458   /* Compute anisotropic radii and eigenvector directions */
459 < static int
459 > static void
460   eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3])
461   {
462          double  hess2[2][2];
# Line 561 | Line 478 | eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3
478          if (i == 1)                     /* double-root (circle) */
479                  evalue[1] = evalue[0];
480          if (!i || ((evalue[0] = fabs(evalue[0])) <= FTINY*FTINY) |
481 <                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) )
482 <                error(INTERNAL, "bad eigenvalue calculation");
483 <
481 >                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) ) {
482 >                ra[0] = ra[1] = maxarad;
483 >                return;
484 >        }
485          if (evalue[0] > evalue[1]) {
486                  ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
487                  ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
# Line 598 | Line 516 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
516          static char     memerrmsg[] = "out of memory in ambHessian()";
517          FVECT           (*hessrow)[3] = NULL;
518          FVECT           *gradrow = NULL;
601 –        uby8            *vflags;
519          FVECT           hessian[3];
520          FVECT           gradient;
521          FFTRI           fftr;
# Line 620 | Line 537 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
537                          error(SYSTEM, memerrmsg);
538                  memset(gradient, 0, sizeof(gradient));
539          }
623 –                                        /* get vertex position flags */
624 –        vflags = vertex_flags(hp);
540                                          /* compute first row of edges */
541          for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
542 <                comp_fftri(&fftr, hp, 0, j, VDB_X, vflags);
542 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,0,j), AI(hp,0,j+1));
543                  if (hessrow != NULL)
544                          comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
545                  if (gradrow != NULL)
# Line 634 | Line 549 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
549          for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
550              FVECT       hesscol[3];     /* compute first vertical edge */
551              FVECT       gradcol;
552 <            comp_fftri(&fftr, hp, i, 0, VDB_Y, vflags);
552 >            comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,0), AI(hp,i+1,0));
553              if (hessrow != NULL)
554                  comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
555              if (gradrow != NULL)
# Line 643 | Line 558 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
558                  FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
559                  FVECT   graddia;
560                  double  backg;
561 <                backg = back_ambval(hp, i, j, VDB_X, VDB_Y, vflags);
561 >                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i,j),
562 >                                        AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
563                                          /* diagonal (inner) edge */
564 <                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_xY, vflags);
564 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
565                  if (hessrow != NULL) {
566                      comp_hessian(hessdia, &fftr, hp->rp->ron);
567                      rev_hessian(hesscol);
# Line 657 | Line 573 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
573                      add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
574                  }
575                                          /* initialize edge in next row */
576 <                comp_fftri(&fftr, hp, i+1, j+1, VDB_x, vflags);
576 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i+1,j+1), AI(hp,i+1,j));
577                  if (hessrow != NULL)
578                      comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
579                  if (gradrow != NULL)
580                      comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
581                                          /* new column edge & paired triangle */
582 <                backg = back_ambval(hp, i+1, j+1, VDB_x, VDB_y, vflags);
583 <                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_Y, vflags);
582 >                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i+1,j+1),
583 >                                        AI(hp,i+1,j), AI(hp,i,j+1));
584 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j+1));
585                  if (hessrow != NULL) {
586                      comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
587                      rev_hessian(hessdia);
# Line 684 | Line 601 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
601                                          /* release row buffers */
602          if (hessrow != NULL) free(hessrow);
603          if (gradrow != NULL) free(gradrow);
687 –        free(vflags);
604          
605          if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
606                  eigenvectors(uv, ra, hessian);
# Line 720 | Line 636 | ambdirgrad(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float dg[2])
636   }
637  
638  
639 < /* Make sure radii don't extend beyond what we see in our periphery */
640 < static int
641 < hem_radii(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float ra[2])
639 > /* Compute potential light leak direction flags for cache value */
640 > static uint32
641 > ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, const double r1)
642   {
643 < #ifdef AHEM_MARG
644 < #define MAXDACCUM       47
645 <        const double    hemarg = AHEM_MARG*ambacc;      /* hem margin */
646 <        float           radivisor2[MAXDACCUM+1];
647 <        int             i, j, k = hp->ns/10 + 1;        /* around 5%ile */
648 <        const int       n2accum = (k < MAXDACCUM) ? k : MAXDACCUM ;
649 <        int             na = 0;
650 <        double          d;
651 <                                        /* circle around perimeter */
643 >        const double    max_d = 1.0/(minarad*ambacc + 0.001);
644 >        const double    ang_res = 0.5*PI/hp->ns;
645 >        const double    ang_step = ang_res/((int)(16/PI*ang_res) + 1.01);
646 >        double          avg_d = 0;
647 >        uint32          flgs = 0;
648 >        FVECT           vec;
649 >        double          u, v;
650 >        double          ang, a1;
651 >        int             i, j;
652 >                                        /* don't bother for a few samples */
653 >        if (hp->ns < 8)
654 >                return(0);
655 >                                        /* check distances overhead */
656 >        for (i = hp->ns*3/4; i-- > hp->ns>>2; )
657 >            for (j = hp->ns*3/4; j-- > hp->ns>>2; )
658 >                avg_d += ambsam(hp,i,j).d;
659 >        avg_d *= 4.0/(hp->ns*hp->ns);
660 >        if (avg_d*r0 >= 1.0)            /* ceiling too low for corral? */
661 >                return(0);
662 >        if (avg_d >= max_d)             /* insurance */
663 >                return(0);
664 >                                        /* else circle around perimeter */
665          for (i = 0; i < hp->ns; i++)
666              for (j = 0; j < hp->ns; j += !i|(i==hp->ns-1) ? 1 : hp->ns-1) {
667                  AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
668 <                double  radiv2 = 0;
669 <                FVECT   vec;
741 <                if (ap->d <= FTINY)
742 <                        continue;
668 >                if ((ap->d <= FTINY) | (ap->d >= max_d))
669 >                        continue;       /* too far or too near */
670                  VSUB(vec, ap->p, hp->rp->rop);
671 <                for (k = 2; k--; ) {
672 <                        d = ap->d * DOT(vec, uv[k]) * ra[k];
673 <                        radiv2 += d*d;
674 <                }
675 <                radiv2 *= hemarg*hemarg * ap->d * ap->d;
676 <                if (radiv2 <= 1.0)
677 <                        continue;
751 <                                        /* insert in percentile list */
752 <                for (k = na; k && radiv2 > radivisor2[k-1]; k--)
753 <                        radivisor2[k] = radivisor2[k-1];
754 <                radivisor2[k] = radiv2;
755 <                na += (na < n2accum);
671 >                u = DOT(vec, uv[0]);
672 >                v = DOT(vec, uv[1]);
673 >                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= u*u + v*v)
674 >                        continue;       /* occluder outside ellipse */
675 >                ang = atan2a(v, u);     /* else set direction flags */
676 >                for (a1 = ang-ang_res; a1 <= ang+ang_res; a1 += ang_step)
677 >                        flgs |= 1L<<(int)(16/PI*(a1 + 2.*PI*(a1 < 0)));
678              }
679 <        if (na < n2accum)               /* current radii are OK? */
758 <                return(0);
759 <                                        /* else apply divisor */
760 <        d = 1.0/sqrt(radivisor2[na-1]);
761 <        ra[0] *= d;
762 <        ra[1] *= d;
763 <        return(1);
764 < #undef MAXDACCUM
765 < #else
766 <        return(0);
767 < #endif
679 >        return(flgs);
680   }
681  
682  
# Line 776 | Line 688 | doambient(                             /* compute ambient component */
688          FVECT   uv[2],                  /* returned (optional) */
689          float   ra[2],                  /* returned (optional) */
690          float   pg[2],                  /* returned (optional) */
691 <        float   dg[2]                   /* returned (optional) */
691 >        float   dg[2],                  /* returned (optional) */
692 >        uint32  *crlp                   /* returned (optional) */
693   )
694   {
695 <        AMBHEMI *hp = inithemi(rcol, r, wt);
783 <        int     cnt;
695 >        AMBHEMI *hp = samp_hemi(rcol, r, wt);
696          FVECT   my_uv[2];
697 <        double  d, K, acol[3];
697 >        double  d, K;
698          AMBSAMP *ap;
699 <        int     i, j;
700 <                                        /* check/initialize */
789 <        if (hp == NULL)
790 <                return(0);
699 >        int     i;
700 >                                        /* clear return values */
701          if (uv != NULL)
702                  memset(uv, 0, sizeof(FVECT)*2);
703          if (ra != NULL)
# Line 796 | Line 706 | doambient(                             /* compute ambient component */
706                  pg[0] = pg[1] = 0.0;
707          if (dg != NULL)
708                  dg[0] = dg[1] = 0.0;
709 <                                        /* sample the hemisphere */
710 <        acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
711 <        cnt = 0;
712 <        for (i = hp->ns; i--; )
713 <                for (j = hp->ns; j--; )
714 <                        if ((ap = ambsample(hp, i, j)) != NULL) {
715 <                                addcolor(acol, ap->v);
716 <                                ++cnt;
717 <                        }
808 <        if (!cnt) {
809 <                setcolor(rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
810 <                free(hp);
811 <                return(0);              /* no valid samples */
709 >        if (crlp != NULL)
710 >                *crlp = 0;
711 >        if (hp == NULL)                 /* sampling falure? */
712 >                return(0);
713 >
714 >        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL) ||
715 >                        (hp->sampOK < 0) | (hp->ns < 6)) {
716 >                free(hp);               /* Hessian not requested/possible */
717 >                return(-1);             /* value-only return value */
718          }
719 <        if (cnt < hp->ns*hp->ns) {      /* incomplete sampling? */
814 <                copycolor(rcol, acol);
815 <                free(hp);
816 <                return(-1);             /* return value w/o Hessian */
817 <        }
818 <        cnt = ambssamp*wt + 0.5;        /* perform super-sampling? */
819 <        if (cnt > 0)
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 ((d = bright(acol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
719 >        if ((d = bright(rcol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
720                  d = 0.99*(hp->ns*hp->ns)/d;
721                  K = 0.01;
722          } else {                        /* or fall back on geometric Hessian */
723                  K = 1.0;
724                  pg = NULL;
725                  dg = NULL;
726 +                crlp = NULL;
727          }
728          ap = hp->sa;                    /* relative Y channel from here on... */
729          for (i = hp->ns*hp->ns; i--; ap++)
# Line 852 | Line 746 | doambient(                             /* compute ambient component */
746                          if (ra[0] > ra[1])
747                                  ra[0] = ra[1];
748                  }
855 –                hem_radii(hp, uv, ra);
749                  if (ra[0] < minarad) {
750                          ra[0] = minarad;
751                          if (ra[1] < minarad)
752                                  ra[1] = minarad;
753                  }
754 <                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(sqrt(wt));
754 >                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(wt);
755                  if ((ra[1] *= d) > 2.0*ra[0])
756                          ra[1] = 2.0*ra[0];
757                  if (ra[1] > maxarad) {
# Line 866 | Line 759 | doambient(                             /* compute ambient component */
759                          if (ra[0] > maxarad)
760                                  ra[0] = maxarad;
761                  }
762 +                                        /* flag encroached directions */
763 +                if (crlp != NULL)
764 +                        *crlp = ambcorral(hp, uv, ra[0]*ambacc, ra[1]*ambacc);
765                  if (pg != NULL) {       /* cap gradient if necessary */
766                          d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] + pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];
767                          if (d > 1.0) {

Diff Legend

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