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

Comparing ray/src/rt/ambcomp.c (file contents):
Revision 2.59 by greg, Fri May 16 23:39:24 2014 UTC vs.
Revision 2.105 by greg, Thu Aug 21 20:38:41 2025 UTC

# Line 21 | Line 21 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
21   #include  "ambient.h"
22   #include  "random.h"
23  
24 < #ifdef NEWAMB
24 > #ifndef MINADIV
25 > #define MINADIV         7       /* minimum # divisions in each dimension */
26 > #endif
27 > #ifndef MINSDIST
28 > #define MINSDIST        0.2     /* def. min. spacing = 1/5th division */
29 > #endif
30  
26 extern void             SDsquare2disk(double ds[2], double seedx, double seedy);
27
31   typedef struct {
29        COLOR   v;              /* hemisphere sample value */
30        float   d;              /* reciprocal distance (1/rt) */
32          FVECT   p;              /* intersection point */
33 +        float   d;              /* reciprocal distance */
34 +        SCOLOR  v;              /* hemisphere sample value */
35   } AMBSAMP;              /* sample value */
36  
37   typedef struct {
38          RAY     *rp;            /* originating ray sample */
36        FVECT   ux, uy;         /* tangent axis unit vectors */
39          int     ns;             /* number of samples per axis */
40 <        COLOR   acoef;          /* division contribution coefficient */
40 >        int     sampOK;         /* acquired full sample set? */
41 >        int     atyp;           /* RAMBIENT or TAMBIENT */
42 >        SCOLOR  acoef;          /* division contribution coefficient */
43 >        SCOLOR  acol;           /* accumulated color */
44 >        FVECT   onrm;           /* oriented unperturbed surface normal */
45 >        FVECT   ux, uy;         /* tangent axis unit vectors */
46          AMBSAMP sa[1];          /* sample array (extends struct) */
47   }  AMBHEMI;             /* ambient sample hemisphere */
48  
# Line 48 | Line 55 | typedef struct {
55   } FFTRI;                /* vectors and coefficients for Hessian calculation */
56  
57  
58 < static AMBHEMI *
59 < inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
60 <        COLOR   ac,
61 <        RAY     *r,
62 <        double  wt
58 > #define XLOTSIZ         512             /* size of used car lot */
59 > #define CFIRST          0               /* first corner */
60 > #define COTHER          (CFIRST+4)      /* non-corner sample */
61 > #define CMAXTARGET      (int)(XLOTSIZ*MINSDIST/(1-MINSDIST))
62 >
63 > static int
64 > psample_class(double ss[2])             /* classify patch sample */
65 > {
66 >        if (ss[0] < MINSDIST) {
67 >                if (ss[1] < MINSDIST)
68 >                        return(CFIRST);
69 >                if (ss[1] > 1.-MINSDIST)
70 >                        return(CFIRST+2);
71 >        } else if (ss[0] > 1.-MINSDIST) {
72 >                if (ss[1] < MINSDIST)
73 >                        return(CFIRST+1);
74 >                if (ss[1] > 1.-MINSDIST)
75 >                        return(CFIRST+3);
76 >        }
77 >        return(COTHER);                 /* not in a corner */
78 > }
79 >
80 > static void
81 > trade_patchsamp(double ss[2])           /* trade in problem patch position */
82 > {
83 >        static float    tradelot[XLOTSIZ][2];
84 >        static int      gterm[COTHER+1];
85 >        double          repl[2];
86 >        int             sclass, rclass;
87 >        int             x;
88 > re_initialize:                          /* initialize lot? */
89 >        while (gterm[COTHER] < XLOTSIZ) {
90 >                tradelot[gterm[COTHER]][0] = frandom();
91 >                tradelot[gterm[COTHER]][1] = frandom();
92 >                ++gterm[COTHER];
93 >        }
94 >                                        /* get trade-in candidate... */
95 >        sclass = psample_class(ss);     /* submitted corner or not? */
96 >        switch (sclass) {
97 >        case COTHER:                    /* trade mid-edge with corner/any */
98 >                x = irandom( gterm[COTHER-1] > CMAXTARGET
99 >                                ? gterm[COTHER-1] : XLOTSIZ );
100 >                break;
101 >        case CFIRST:                    /* kick out of first corner */
102 >                x = gterm[CFIRST] + irandom(XLOTSIZ - gterm[CFIRST]);
103 >                break;
104 >        default:                        /* kick out of 2nd-4th corner */
105 >                x = irandom(XLOTSIZ - (gterm[sclass] - gterm[sclass-1]));
106 >                x += (x >= gterm[sclass-1])*(gterm[sclass] - gterm[sclass-1]);
107 >                break;
108 >        }
109 >        if (x >= XLOTSIZ) {             /* uh-oh... trapped in a corner! */
110 >                memset(gterm, 0, sizeof(gterm));
111 >                goto re_initialize;
112 >        }
113 >        repl[0] = tradelot[x][0];       /* save selected replacement (result) */
114 >        repl[1] = tradelot[x][1];
115 >                                        /* identify replacement class */
116 >        for (rclass = CFIRST; rclass < COTHER; rclass++)
117 >                if (x < gterm[rclass])
118 >                        break;          /* repark to keep classes grouped */
119 >        while (rclass > sclass) {       /* replacement group after submitted? */
120 >                tradelot[x][0] = tradelot[gterm[rclass-1]][0];
121 >                tradelot[x][1] = tradelot[gterm[rclass-1]][1];
122 >                x = gterm[--rclass]++;
123 >        }
124 >        while (rclass < sclass) {       /* replacement group before submitted? */
125 >                tradelot[x][0] = tradelot[--gterm[rclass]][0];
126 >                tradelot[x][1] = tradelot[gterm[rclass]][1];
127 >                x = gterm[rclass++];
128 >        }
129 >        tradelot[x][0] = ss[0];         /* complete the trade-in */
130 >        tradelot[x][1] = ss[1];
131 >        ss[0] = repl[0];
132 >        ss[1] = repl[1];
133 > }
134 >
135 > #undef XLOTSIZ
136 > #undef COTHER
137 > #undef CFIRST
138 >
139 >
140 > static int
141 > ambcollision(                           /* proposed direction collides? */
142 >        AMBHEMI *hp,
143 >        int     i,
144 >        int     j,
145 >        RREAL   spt[2]
146   )
147   {
148 <        AMBHEMI *hp;
149 <        double  d;
150 <        int     n, i;
151 <                                        /* set number of divisions */
152 <        if (ambacc <= FTINY &&
153 <                        wt > (d = 0.8*intens(ac)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
154 <                wt = d;                 /* avoid ray termination */
155 <        n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
156 <        i = 1 + 5*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
157 <        if (n < i)
158 <                n = i;
159 <                                        /* allocate sampling array */
160 <        hp = (AMBHEMI *)malloc(sizeof(AMBHEMI) + sizeof(AMBSAMP)*(n*n - 1));
161 <        if (hp == NULL)
162 <                return(NULL);
163 <        hp->rp = r;
164 <        hp->ns = n;
165 <                                        /* assign coefficient */
166 <        copycolor(hp->acoef, ac);
167 <        d = 1.0/(n*n);
168 <        scalecolor(hp->acoef, d);
169 <                                        /* make tangent plane axes */
170 <        hp->uy[0] = 0.5 - frandom();
171 <        hp->uy[1] = 0.5 - frandom();
172 <        hp->uy[2] = 0.5 - frandom();
83 <        for (i = 3; i--; )
84 <                if ((-0.6 < r->ron[i]) & (r->ron[i] < 0.6))
85 <                        break;
86 <        if (i < 0)
87 <                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
88 <        hp->uy[i] = 1.0;
89 <        VCROSS(hp->ux, hp->uy, r->ron);
90 <        normalize(hp->ux);
91 <        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
92 <                                        /* we're ready to sample */
93 <        return(hp);
148 >        int     ii, jj;
149 >                                        /* check existing neighbors */
150 >        for (ii = i-1; ii <= i+1; ii++) {
151 >                if (ii < 0) continue;
152 >                if (ii >= hp->ns) break;
153 >                for (jj = j-1; jj <= j+1; jj++) {
154 >                        AMBSAMP *ap;
155 >                        FVECT   avec;
156 >                        double  dx, dy;
157 >                        if (jj < 0) continue;
158 >                        if (jj >= hp->ns) break;
159 >                        if ((ii==i) & (jj==j)) continue;
160 >                        ap = &ambsam(hp,ii,jj);
161 >                        if (ap->d <= .5/FHUGE)
162 >                                continue;       /* no one home */
163 >                        VSUB(avec, ap->p, hp->rp->rop);
164 >                        normalize(avec);        /* use diskworld distance */
165 >                        dx = DOT(avec, hp->ux) - spt[0];
166 >                        dy = DOT(avec, hp->uy) - spt[1];
167 >                        if ((dx*dx + dy*dy)*(hp->ns*hp->ns) <
168 >                                        PI*MINSDIST*MINSDIST)
169 >                                return(1);      /* too close */
170 >                }
171 >        }
172 >        return(0);                      /* nothing to worry about */
173   }
174  
175  
97 /* Sample ambient division and apply weighting coefficient */
176   static int
177 < getambsamp(RAY *arp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int n)
177 > ambsample(                              /* initial ambient division sample */
178 >        AMBHEMI *hp,
179 >        int     i,
180 >        int     j,
181 >        int     n
182 > )
183   {
184 +        int     trade_ok = (!n & (hp->ns >= 4))*21;
185 +        AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
186 +        RAY     ar;
187          int     hlist[3], ii;
188 <        double  spt[2], zd;
188 >        double  ss[2];
189 >        RREAL   spt[2];
190 >        double  zd;
191 >                                        /* generate hemispherical sample */
192                                          /* ambient coefficient for weight */
193          if (ambacc > FTINY)
194 <                setcolor(arp->rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
194 >                setscolor(ar.rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
195          else
196 <                copycolor(arp->rcoef, hp->acoef);
197 <        if (rayorigin(arp, AMBIENT, hp->rp, arp->rcoef) < 0)
196 >                copyscolor(ar.rcoef, hp->acoef);
197 >        if (rayorigin(&ar, hp->atyp, hp->rp, ar.rcoef) < 0)
198                  return(0);
199          if (ambacc > FTINY) {
200 <                multcolor(arp->rcoef, hp->acoef);
201 <                scalecolor(arp->rcoef, 1./AVGREFL);
200 >                smultscolor(ar.rcoef, hp->acoef);
201 >                scalescolor(ar.rcoef, 1./AVGREFL);
202          }
203          hlist[0] = hp->rp->rno;
204 <        hlist[1] = j;
205 <        hlist[2] = i;
206 <        multisamp(spt, 2, urand(ilhash(hlist,3)+n));
207 <        if (!n) {                       /* avoid border samples for n==0 */
208 <                if ((spt[0] < 0.1) | (spt[0] >= 0.9))
209 <                        spt[0] = 0.1 + 0.8*frandom();
210 <                if ((spt[1] < 0.1) | (spt[1] >= 0.9))
211 <                        spt[1] = 0.1 + 0.8*frandom();
204 >        hlist[1] = AI(hp,i,j);
205 >        hlist[2] = samplendx;
206 >        multisamp(ss, 2, urand(ilhash(hlist,3)+n));
207 >        square2disk(spt, (j+ss[1])/hp->ns, (i+ss[0])/hp->ns);
208 >                                        /* avoid coincident samples? */
209 >        while (trade_ok-- && ambcollision(hp, i, j, spt)) {
210 >                if (trade_ok) {
211 >                        trade_patchsamp(ss);
212 >                } else {                /* punting... */
213 >                        ss[0] = MINSDIST + (1-2*MINSDIST)*frandom();
214 >                        ss[1] = MINSDIST + (1-2*MINSDIST)*frandom();
215 >                }
216 >                square2disk(spt, (j+ss[1])/hp->ns, (i+ss[0])/hp->ns);
217          }
124        SDsquare2disk(spt, (j+spt[1])/hp->ns, (i+spt[0])/hp->ns);
218          zd = sqrt(1. - spt[0]*spt[0] - spt[1]*spt[1]);
219          for (ii = 3; ii--; )
220 <                arp->rdir[ii] = spt[0]*hp->ux[ii] +
220 >                ar.rdir[ii] =   spt[0]*hp->ux[ii] +
221                                  spt[1]*hp->uy[ii] +
222 <                                zd*hp->rp->ron[ii];
223 <        checknorm(arp->rdir);
224 <        dimlist[ndims++] = AI(hp,i,j) + 90171;
225 <        rayvalue(arp);                  /* evaluate ray */
226 <        ndims--;                        /* apply coefficient */
227 <        multcolor(arp->rcol, arp->rcoef);
222 >                                zd*hp->onrm[ii];
223 >        checknorm(ar.rdir);
224 >        dimlist[ndims_inc()] = AI(hp,i,j) + 90171;
225 >        rayvalue(&ar);                  /* evaluate ray */
226 >        dec_ndims();
227 >        zd = raydistance(&ar);
228 >        if (zd <= FTINY)
229 >                return(0);              /* should never happen */
230 >        smultscolor(ar.rcol, ar.rcoef); /* apply coefficient */
231 >        if (zd*ap->d < 1.0)             /* new/closer distance? */
232 >                ap->d = 1.0/zd;
233 >        if (!n) {                       /* record first vertex & value */
234 >                if (zd > 10.0*thescene.cusize + 1000.)
235 >                        zd = 10.0*thescene.cusize + 1000.;
236 >                VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, zd);
237 >                copyscolor(ap->v, ar.rcol);
238 >        } else {                        /* else update recorded value */
239 >                sopscolor(hp->acol, -=, ap->v);
240 >                zd = 1.0/(double)(n+1);
241 >                scalescolor(ar.rcol, zd);
242 >                zd *= (double)n;
243 >                scalescolor(ap->v, zd);
244 >                saddscolor(ap->v, ar.rcol);
245 >        }
246 >        saddscolor(hp->acol, ap->v);    /* add to our sum */
247          return(1);
248   }
249  
250  
251 < static AMBSAMP *
140 < ambsample(                              /* initial ambient division sample */
141 <        AMBHEMI *hp,
142 <        int     i,
143 <        int     j
144 < )
145 < {
146 <        AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
147 <        RAY     ar;
148 <                                        /* generate hemispherical sample */
149 <        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, 0) || ar.rt <= FTINY) {
150 <                memset(ap, 0, sizeof(AMBSAMP));
151 <                return(NULL);
152 <        }
153 <        ap->d = 1.0/ar.rt;              /* limit vertex distance */
154 <        if (ar.rt > 10.0*thescene.cusize)
155 <                ar.rt = 10.0*thescene.cusize;
156 <        VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
157 <        copycolor(ap->v, ar.rcol);
158 <        return(ap);
159 < }
160 <
161 <
162 < /* Estimate errors based on ambient division differences */
251 > /* Estimate variance based on ambient division differences */
252   static float *
253   getambdiffs(AMBHEMI *hp)
254   {
255 <        float   *earr = (float *)calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(float));
255 >        const double    normf = 1./(pbright(hp->acoef) + FTINY);
256 >        float   *earr = (float *)calloc(2*hp->ns*hp->ns, sizeof(float));
257          float   *ep;
258          AMBSAMP *ap;
259 <        double  b, d2;
259 >        double  b, b1, d2;
260          int     i, j;
261  
262          if (earr == NULL)               /* out of memory? */
263                  return(NULL);
264 <                                        /* compute squared neighbor diffs */
265 <        for (ap = hp->sa, ep = earr, i = 0; i < hp->ns; i++)
264 >                                        /* sum squared neighbor diffs */
265 >        ap = hp->sa;
266 >        ep = earr + hp->ns*hp->ns;      /* original estimates to scratch */
267 >        for (i = 0; i < hp->ns; i++)
268              for (j = 0; j < hp->ns; j++, ap++, ep++) {
269 <                b = bright(ap[0].v);
269 >                b = pbright(ap[0].v);
270                  if (i) {                /* from above */
271 <                        d2 = b - bright(ap[-hp->ns].v);
272 <                        d2 *= d2;
271 >                        b1 = pbright(ap[-hp->ns].v);
272 >                        d2 = b - b1;
273 >                        d2 *= d2*normf/(b + b1 + FTINY);
274                          ep[0] += d2;
275                          ep[-hp->ns] += d2;
276                  }
277                  if (!j) continue;
278                                          /* from behind */
279 <                d2 = b - bright(ap[-1].v);
280 <                d2 *= d2;
279 >                b1 = pbright(ap[-1].v);
280 >                d2 = b - b1;
281 >                d2 *= d2*normf/(b + b1 + FTINY);
282                  ep[0] += d2;
283                  ep[-1] += d2;
284                  if (!i) continue;
285                                          /* diagonal */
286 <                d2 = b - bright(ap[-hp->ns-1].v);
287 <                d2 *= d2;
286 >                b1 = pbright(ap[-hp->ns-1].v);
287 >                d2 = b - b1;
288 >                d2 *= d2*normf/(b + b1 + FTINY);
289                  ep[0] += d2;
290                  ep[-hp->ns-1] += d2;
291              }
292                                          /* correct for number of neighbors */
293 <        earr[0] *= 8./3.;
294 <        earr[hp->ns-1] *= 8./3.;
295 <        earr[(hp->ns-1)*hp->ns] *= 8./3.;
296 <        earr[(hp->ns-1)*hp->ns + hp->ns-1] *= 8./3.;
293 >        ep = earr + hp->ns*hp->ns;
294 >        ep[0] *= 6./3.;
295 >        ep[hp->ns-1] *= 6./3.;
296 >        ep[(hp->ns-1)*hp->ns] *= 6./3.;
297 >        ep[(hp->ns-1)*hp->ns + hp->ns-1] *= 6./3.;
298          for (i = 1; i < hp->ns-1; i++) {
299 <                earr[i*hp->ns] *= 8./5.;
300 <                earr[i*hp->ns + hp->ns-1] *= 8./5.;
299 >                ep[i*hp->ns] *= 6./5.;
300 >                ep[i*hp->ns + hp->ns-1] *= 6./5.;
301          }
302          for (j = 1; j < hp->ns-1; j++) {
303 <                earr[j] *= 8./5.;
304 <                earr[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 8./5.;
303 >                ep[j] *= 6./5.;
304 >                ep[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 6./5.;
305          }
306 +                                        /* blur final map to reduce bias */
307 +        for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
308 +            float  *ep2;
309 +            ep = earr + i*hp->ns;
310 +            ep2 = ep + hp->ns*hp->ns;
311 +            for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, ep++, ep2++) {
312 +                ep[0] += .5*ep2[0] + .125*(ep2[1] + ep2[hp->ns]);
313 +                ep[1] += .125*ep2[0];
314 +                ep[hp->ns] += .125*ep2[0];
315 +            }
316 +        }
317          return(earr);
318   }
319  
320  
321   /* Perform super-sampling on hemisphere (introduces bias) */
322   static void
323 < ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
323 > ambsupersamp(AMBHEMI *hp, int cnt)
324   {
325          float   *earr = getambdiffs(hp);
326          double  e2rem = 0;
220        AMBSAMP *ap;
221        RAY     ar;
222        double  asum[3];
327          float   *ep;
328          int     i, j, n, nss;
329  
# Line 229 | Line 333 | ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
333          for (ep = earr + hp->ns*hp->ns; ep > earr; )
334                  e2rem += *--ep;
335          ep = earr;                      /* perform super-sampling */
336 <        for (ap = hp->sa, i = 0; i < hp->ns; i++)
337 <            for (j = 0; j < hp->ns; j++, ap++) {
336 >        for (i = 0; i < hp->ns; i++)
337 >            for (j = 0; j < hp->ns; j++) {
338                  if (e2rem <= FTINY)
339                          goto done;      /* nothing left to do */
340                  nss = *ep/e2rem*cnt + frandom();
341 <                asum[0] = asum[1] = asum[2] = 0.0;
342 <                for (n = 1; n <= nss; n++) {
343 <                        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, n)) {
240 <                                nss = n-1;
241 <                                break;
242 <                        }
243 <                        addcolor(asum, ar.rcol);
244 <                }
245 <                if (nss) {              /* update returned ambient value */
246 <                        const double    ssf = 1./(nss + 1.);
247 <                        for (n = 3; n--; )
248 <                                acol[n] += ssf*asum[n] +
249 <                                                (ssf - 1.)*colval(ap->v,n);
250 <                }
251 <                e2rem -= *ep++;         /* update remainders */
252 <                cnt -= nss;
341 >                for (n = 1; n <= nss && ambsample(hp,i,j,n); n++)
342 >                        if (!--cnt) goto done;
343 >                e2rem -= *ep++;         /* update remainder */
344          }
345   done:
346          free(earr);
347   }
348  
349  
350 + static AMBHEMI *
351 + samp_hemi(                              /* sample indirect hemisphere */
352 +        SCOLOR  rcol,
353 +        RAY     *r,
354 +        double  wt
355 + )
356 + {
357 +        int     backside = (wt < 0);
358 +        AMBHEMI *hp;
359 +        double  d;
360 +        int     n, i, j;
361 +                                        /* insignificance check */
362 +        d = sintens(rcol);
363 +        if (d <= FTINY)
364 +                return(NULL);
365 +                                        /* set number of divisions */
366 +        if (backside) wt = -wt;
367 +        if (ambacc <= FTINY &&
368 +                        wt > (d *= 0.8*r->rweight/(ambdiv*minweight + 1e-20)))
369 +                wt = d;                 /* avoid ray termination */
370 +        n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
371 +        i = 1 + (MINADIV-1)*(ambacc > FTINY);
372 +        if (n < i)                      /* use minimum number of samples? */
373 +                n = i;
374 +                                        /* allocate sampling array */
375 +        hp = (AMBHEMI *)malloc(sizeof(AMBHEMI) + sizeof(AMBSAMP)*(n*n - 1));
376 +        if (hp == NULL)
377 +                error(SYSTEM, "out of memory in samp_hemi");
378 +
379 +        if (backside) {
380 +                hp->atyp = TAMBIENT;
381 +                hp->onrm[0] = -r->ron[0];
382 +                hp->onrm[1] = -r->ron[1];
383 +                hp->onrm[2] = -r->ron[2];
384 +        } else {
385 +                hp->atyp = RAMBIENT;
386 +                VCOPY(hp->onrm, r->ron);
387 +        }
388 +        hp->rp = r;
389 +        hp->ns = n;
390 +        scolorblack(hp->acol);
391 +        memset(hp->sa, 0, sizeof(AMBSAMP)*n*n);
392 +        hp->sampOK = 0;
393 +                                        /* assign coefficient */
394 +        copyscolor(hp->acoef, rcol);
395 +        d = 1.0/(n*n);
396 +        scalescolor(hp->acoef, d);
397 +                                        /* make tangent plane axes */
398 +        if (!getperpendicular(hp->ux, hp->onrm, 1))
399 +                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in samp_hemi");
400 +        VCROSS(hp->uy, hp->onrm, hp->ux);
401 +                                        /* sample divisions */
402 +        for (i = hp->ns; i--; )
403 +            for (j = hp->ns; j--; )
404 +                hp->sampOK += ambsample(hp, i, j, 0);
405 +        copyscolor(rcol, hp->acol);
406 +        if (!hp->sampOK) {              /* utter failure? */
407 +                free(hp);
408 +                return(NULL);
409 +        }
410 +        if (hp->sampOK < hp->ns*hp->ns) {
411 +                hp->sampOK *= -1;       /* soft failure */
412 +                return(hp);
413 +        }
414 +        if (hp->sampOK <= MINADIV*MINADIV)
415 +                return(hp);             /* don't bother super-sampling */
416 +        n = ambssamp*wt + 0.5;
417 +        if (n >= 4*hp->ns) {            /* perform super-sampling? */
418 +                ambsupersamp(hp, n);
419 +                copyscolor(rcol, hp->acol);
420 +        }
421 +        return(hp);                     /* all is well */
422 + }
423 +
424 +
425   /* Return brightness of farthest ambient sample */
426   static double
427   back_ambval(AMBHEMI *hp, const int n1, const int n2, const int n3)
428   {
429          if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n2].d) {
430                  if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n3].d)
431 <                        return(colval(hp->sa[n1].v,CIEY));
432 <                return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
431 >                        return(hp->sa[n1].v[0]);
432 >                return(hp->sa[n3].v[0]);
433          }
434          if (hp->sa[n2].d <= hp->sa[n3].d)
435 <                return(colval(hp->sa[n2].v,CIEY));
436 <        return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
435 >                return(hp->sa[n2].v[0]);
436 >        return(hp->sa[n3].v[0]);
437   }
438  
439  
# Line 496 | Line 662 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
662          for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
663                  comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,0,j), AI(hp,0,j+1));
664                  if (hessrow != NULL)
665 <                        comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
665 >                        comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->onrm);
666                  if (gradrow != NULL)
667 <                        comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
667 >                        comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->onrm);
668          }
669                                          /* sum each row of triangles */
670          for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
# Line 506 | Line 672 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
672              FVECT       gradcol;
673              comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,0), AI(hp,i+1,0));
674              if (hessrow != NULL)
675 <                comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
675 >                comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->onrm);
676              if (gradrow != NULL)
677 <                comp_gradient(gradcol, &fftr, hp->rp->ron);
677 >                comp_gradient(gradcol, &fftr, hp->onrm);
678              for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
679                  FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
680                  FVECT   graddia;
# Line 518 | Line 684 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
684                                          /* diagonal (inner) edge */
685                  comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
686                  if (hessrow != NULL) {
687 <                    comp_hessian(hessdia, &fftr, hp->rp->ron);
687 >                    comp_hessian(hessdia, &fftr, hp->onrm);
688                      rev_hessian(hesscol);
689                      add2hessian(hessian, hessrow[j], hessdia, hesscol, backg);
690                  }
691                  if (gradrow != NULL) {
692 <                    comp_gradient(graddia, &fftr, hp->rp->ron);
692 >                    comp_gradient(graddia, &fftr, hp->onrm);
693                      rev_gradient(gradcol);
694                      add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
695                  }
696                                          /* initialize edge in next row */
697                  comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i+1,j+1), AI(hp,i+1,j));
698                  if (hessrow != NULL)
699 <                    comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
699 >                    comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->onrm);
700                  if (gradrow != NULL)
701 <                    comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
701 >                    comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->onrm);
702                                          /* new column edge & paired triangle */
703                  backg = back_ambval(hp, AI(hp,i+1,j+1),
704                                          AI(hp,i+1,j), AI(hp,i,j+1));
705                  comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j+1));
706                  if (hessrow != NULL) {
707 <                    comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
707 >                    comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->onrm);
708                      rev_hessian(hessdia);
709                      add2hessian(hessian, hessrow[j], hessdia, hesscol, backg);
710                      if (i < hp->ns-2)
711                          rev_hessian(hessrow[j]);
712                  }
713                  if (gradrow != NULL) {
714 <                    comp_gradient(gradcol, &fftr, hp->rp->ron);
714 >                    comp_gradient(gradcol, &fftr, hp->onrm);
715                      rev_gradient(graddia);
716                      add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
717                      if (i < hp->ns-2)
# Line 581 | Line 747 | ambdirgrad(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float dg[2])
747                                          /* use vector for azimuth + 90deg */
748                  VSUB(vd, ap->p, hp->rp->rop);
749                                          /* brightness over cosine factor */
750 <                gfact = colval(ap->v,CIEY) / DOT(hp->rp->ron, vd);
750 >                gfact = ap->v[0] / DOT(hp->onrm, vd);
751                                          /* sine = proj_radius/vd_length */
752                  dgsum[0] -= DOT(uv[1], vd) * gfact;
753                  dgsum[1] += DOT(uv[0], vd) * gfact;
# Line 596 | Line 762 | static uint32
762   ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, const double r1)
763   {
764          const double    max_d = 1.0/(minarad*ambacc + 0.001);
765 <        const double    ang_res = 0.5*PI/(hp->ns-1);
766 <        const double    ang_step = ang_res/((int)(16/PI*ang_res) + (1+FTINY));
765 >        const double    ang_res = 0.5*PI/hp->ns;
766 >        const double    ang_step = ang_res/((int)(16/PI*ang_res) + 1.01);
767          double          avg_d = 0;
768          uint32          flgs = 0;
769          FVECT           vec;
# Line 605 | Line 771 | ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, c
771          double          ang, a1;
772          int             i, j;
773                                          /* don't bother for a few samples */
774 <        if (hp->ns < 12)
774 >        if (hp->ns < 8)
775                  return(0);
776                                          /* check distances overhead */
777          for (i = hp->ns*3/4; i-- > hp->ns>>2; )
# Line 623 | Line 789 | ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, c
789                  if ((ap->d <= FTINY) | (ap->d >= max_d))
790                          continue;       /* too far or too near */
791                  VSUB(vec, ap->p, hp->rp->rop);
792 <                u = DOT(vec, uv[0]) * ap->d;
793 <                v = DOT(vec, uv[1]) * ap->d;
794 <                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= 1.0)
792 >                u = DOT(vec, uv[0]);
793 >                v = DOT(vec, uv[1]);
794 >                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= u*u + v*v)
795                          continue;       /* occluder outside ellipse */
796                  ang = atan2a(v, u);     /* else set direction flags */
797 <                for (a1 = ang-.5*ang_res; a1 <= ang+.5*ang_res; a1 += ang_step)
797 >                for (a1 = ang-ang_res; a1 <= ang+ang_res; a1 += ang_step)
798                          flgs |= 1L<<(int)(16/PI*(a1 + 2.*PI*(a1 < 0)));
799              }
634                                        /* add low-angle incident (< 20deg) */
635        if (fabs(hp->rp->rod) <= 0.342) {
636                u = -DOT(hp->rp->rdir, uv[0]);
637                v = -DOT(hp->rp->rdir, uv[1]);
638                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) > hp->rp->rot*hp->rp->rot) {
639                        ang = atan2a(v, u);
640                        ang += 2.*PI*(ang < 0);
641                        ang *= 16/PI;
642                        if ((ang < .5) | (ang >= 31.5))
643                                flgs |= 0x80000001;
644                        else
645                                flgs |= 3L<<(int)(ang-.5);
646                }
647        }
800          return(flgs);
801   }
802  
803  
804   int
805   doambient(                              /* compute ambient component */
806 <        COLOR   rcol,                   /* input/output color */
806 >        SCOLOR  rcol,                   /* input/output color */
807          RAY     *r,
808 <        double  wt,
808 >        double  wt,                     /* negative for back side */
809          FVECT   uv[2],                  /* returned (optional) */
810          float   ra[2],                  /* returned (optional) */
811          float   pg[2],                  /* returned (optional) */
# Line 661 | Line 813 | doambient(                             /* compute ambient component */
813          uint32  *crlp                   /* returned (optional) */
814   )
815   {
816 <        AMBHEMI *hp = inithemi(rcol, r, wt);
665 <        int     cnt;
816 >        AMBHEMI *hp = samp_hemi(rcol, r, wt);
817          FVECT   my_uv[2];
818 <        double  d, K, acol[3];
818 >        double  d, K;
819          AMBSAMP *ap;
820 <        int     i, j;
821 <                                        /* check/initialize */
671 <        if (hp == NULL)
672 <                return(0);
820 >        int     i;
821 >                                        /* clear return values */
822          if (uv != NULL)
823                  memset(uv, 0, sizeof(FVECT)*2);
824          if (ra != NULL)
# Line 680 | Line 829 | doambient(                             /* compute ambient component */
829                  dg[0] = dg[1] = 0.0;
830          if (crlp != NULL)
831                  *crlp = 0;
832 <                                        /* sample the hemisphere */
833 <        acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
834 <        cnt = 0;
835 <        for (i = hp->ns; i--; )
836 <                for (j = hp->ns; j--; )
837 <                        if ((ap = ambsample(hp, i, j)) != NULL) {
838 <                                addcolor(acol, ap->v);
690 <                                ++cnt;
691 <                        }
692 <        if ((hp->ns < 4) | (cnt < hp->ns*hp->ns)) {
693 <                free(hp);               /* inadequate sampling */
694 <                copycolor(rcol, acol);
695 <                return(-cnt);           /* value-only result */
832 >        if (hp == NULL)                 /* sampling falure? */
833 >                return(0);
834 >
835 >        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL) ||
836 >                        (hp->sampOK < 0) | (hp->ns < MINADIV)) {
837 >                free(hp);               /* Hessian not requested/possible */
838 >                return(-1);             /* value-only return value */
839          }
840 <        cnt = ambssamp*wt + 0.5;        /* perform super-sampling? */
841 <        if (cnt > 8)
699 <                ambsupersamp(acol, hp, cnt);
700 <        copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
701 <        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
702 <                free(hp);
703 <                return(-1);             /* no Hessian or gradients requested */
704 <        }
705 <        if ((d = bright(acol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
706 <                d = 0.99*(hp->ns*hp->ns)/d;
840 >        if ((d = scolor_mean(rcol)) > FTINY) {
841 >                d = 0.99*(hp->ns*hp->ns)/d;     /* normalize avg. values */
842                  K = 0.01;
843          } else {                        /* or fall back on geometric Hessian */
844                  K = 1.0;
# Line 711 | Line 846 | doambient(                             /* compute ambient component */
846                  dg = NULL;
847                  crlp = NULL;
848          }
849 <        ap = hp->sa;                    /* relative Y channel from here on... */
849 >        ap = hp->sa;                    /* single channel from here on... */
850          for (i = hp->ns*hp->ns; i--; ap++)
851 <                colval(ap->v,CIEY) = bright(ap->v)*d + K;
851 >                ap->v[0] = scolor_mean(ap->v)*d + K;
852  
853          if (uv == NULL)                 /* make sure we have axis pointers */
854                  uv = my_uv;
# Line 737 | Line 872 | doambient(                             /* compute ambient component */
872                          if (ra[1] < minarad)
873                                  ra[1] = minarad;
874                  }
875 <                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(sqrt(wt));
875 >                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(fabs(wt));
876                  if ((ra[1] *= d) > 2.0*ra[0])
877                          ra[1] = 2.0*ra[0];
878                  if (ra[1] > maxarad) {
# Line 746 | Line 881 | doambient(                             /* compute ambient component */
881                                  ra[0] = maxarad;
882                  }
883                                          /* flag encroached directions */
884 <                if ((wt >= 0.89*AVGREFL) & (crlp != NULL))
884 >                if (crlp != NULL)       /* XXX doesn't update with changes to ambacc */
885                          *crlp = ambcorral(hp, uv, ra[0]*ambacc, ra[1]*ambacc);
886                  if (pg != NULL) {       /* cap gradient if necessary */
887                          d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] + pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];
# Line 760 | Line 895 | doambient(                             /* compute ambient component */
895          free(hp);                       /* clean up and return */
896          return(1);
897   }
763
764
765 #else /* ! NEWAMB */
766
767
768 void
769 inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
770        AMBHEMI  *hp,
771        COLOR ac,
772        RAY  *r,
773        double  wt
774 )
775 {
776        double  d;
777        int  i;
778                                        /* set number of divisions */
779        if (ambacc <= FTINY &&
780                        wt > (d = 0.8*intens(ac)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
781                wt = d;                 /* avoid ray termination */
782        hp->nt = sqrt(ambdiv * wt / PI) + 0.5;
783        i = ambacc > FTINY ? 3 : 1;     /* minimum number of samples */
784        if (hp->nt < i)
785                hp->nt = i;
786        hp->np = PI * hp->nt + 0.5;
787                                        /* set number of super-samples */
788        hp->ns = ambssamp * wt + 0.5;
789                                        /* assign coefficient */
790        copycolor(hp->acoef, ac);
791        d = 1.0/(hp->nt*hp->np);
792        scalecolor(hp->acoef, d);
793                                        /* make axes */
794        VCOPY(hp->uz, r->ron);
795        hp->uy[0] = hp->uy[1] = hp->uy[2] = 0.0;
796        for (i = 0; i < 3; i++)
797                if (hp->uz[i] < 0.6 && hp->uz[i] > -0.6)
798                        break;
799        if (i >= 3)
800                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
801        hp->uy[i] = 1.0;
802        fcross(hp->ux, hp->uy, hp->uz);
803        normalize(hp->ux);
804        fcross(hp->uy, hp->uz, hp->ux);
805 }
806
807
808 int
809 divsample(                              /* sample a division */
810        AMBSAMP  *dp,
811        AMBHEMI  *h,
812        RAY  *r
813 )
814 {
815        RAY  ar;
816        int  hlist[3];
817        double  spt[2];
818        double  xd, yd, zd;
819        double  b2;
820        double  phi;
821        int  i;
822                                        /* ambient coefficient for weight */
823        if (ambacc > FTINY)
824                setcolor(ar.rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
825        else
826                copycolor(ar.rcoef, h->acoef);
827        if (rayorigin(&ar, AMBIENT, r, ar.rcoef) < 0)
828                return(-1);
829        if (ambacc > FTINY) {
830                multcolor(ar.rcoef, h->acoef);
831                scalecolor(ar.rcoef, 1./AVGREFL);
832        }
833        hlist[0] = r->rno;
834        hlist[1] = dp->t;
835        hlist[2] = dp->p;
836        multisamp(spt, 2, urand(ilhash(hlist,3)+dp->n));
837        zd = sqrt((dp->t + spt[0])/h->nt);
838        phi = 2.0*PI * (dp->p + spt[1])/h->np;
839        xd = tcos(phi) * zd;
840        yd = tsin(phi) * zd;
841        zd = sqrt(1.0 - zd*zd);
842        for (i = 0; i < 3; i++)
843                ar.rdir[i] =    xd*h->ux[i] +
844                                yd*h->uy[i] +
845                                zd*h->uz[i];
846        checknorm(ar.rdir);
847        dimlist[ndims++] = dp->t*h->np + dp->p + 90171;
848        rayvalue(&ar);
849        ndims--;
850        multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
851        addcolor(dp->v, ar.rcol);
852                                        /* use rt to improve gradient calc */
853        if (ar.rt > FTINY && ar.rt < FHUGE)
854                dp->r += 1.0/ar.rt;
855                                        /* (re)initialize error */
856        if (dp->n++) {
857                b2 = bright(dp->v)/dp->n - bright(ar.rcol);
858                b2 = b2*b2 + dp->k*((dp->n-1)*(dp->n-1));
859                dp->k = b2/(dp->n*dp->n);
860        } else
861                dp->k = 0.0;
862        return(0);
863 }
864
865
866 static int
867 ambcmp(                                 /* decreasing order */
868        const void *p1,
869        const void *p2
870 )
871 {
872        const AMBSAMP   *d1 = (const AMBSAMP *)p1;
873        const AMBSAMP   *d2 = (const AMBSAMP *)p2;
874
875        if (d1->k < d2->k)
876                return(1);
877        if (d1->k > d2->k)
878                return(-1);
879        return(0);
880 }
881
882
883 static int
884 ambnorm(                                /* standard order */
885        const void *p1,
886        const void *p2
887 )
888 {
889        const AMBSAMP   *d1 = (const AMBSAMP *)p1;
890        const AMBSAMP   *d2 = (const AMBSAMP *)p2;
891        int     c;
892
893        if ( (c = d1->t - d2->t) )
894                return(c);
895        return(d1->p - d2->p);
896 }
897
898
899 double
900 doambient(                              /* compute ambient component */
901        COLOR  rcol,
902        RAY  *r,
903        double  wt,
904        FVECT  pg,
905        FVECT  dg
906 )
907 {
908        double  b, d=0;
909        AMBHEMI  hemi;
910        AMBSAMP  *div;
911        AMBSAMP  dnew;
912        double  acol[3];
913        AMBSAMP  *dp;
914        double  arad;
915        int  divcnt;
916        int  i, j;
917                                        /* initialize hemisphere */
918        inithemi(&hemi, rcol, r, wt);
919        divcnt = hemi.nt * hemi.np;
920                                        /* initialize */
921        if (pg != NULL)
922                pg[0] = pg[1] = pg[2] = 0.0;
923        if (dg != NULL)
924                dg[0] = dg[1] = dg[2] = 0.0;
925        setcolor(rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
926        if (divcnt == 0)
927                return(0.0);
928                                        /* allocate super-samples */
929        if (hemi.ns > 0 || pg != NULL || dg != NULL) {
930                div = (AMBSAMP *)malloc(divcnt*sizeof(AMBSAMP));
931                if (div == NULL)
932                        error(SYSTEM, "out of memory in doambient");
933        } else
934                div = NULL;
935                                        /* sample the divisions */
936        arad = 0.0;
937        acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
938        if ((dp = div) == NULL)
939                dp = &dnew;
940        divcnt = 0;
941        for (i = 0; i < hemi.nt; i++)
942                for (j = 0; j < hemi.np; j++) {
943                        dp->t = i; dp->p = j;
944                        setcolor(dp->v, 0.0, 0.0, 0.0);
945                        dp->r = 0.0;
946                        dp->n = 0;
947                        if (divsample(dp, &hemi, r) < 0) {
948                                if (div != NULL)
949                                        dp++;
950                                continue;
951                        }
952                        arad += dp->r;
953                        divcnt++;
954                        if (div != NULL)
955                                dp++;
956                        else
957                                addcolor(acol, dp->v);
958                }
959        if (!divcnt) {
960                if (div != NULL)
961                        free((void *)div);
962                return(0.0);            /* no samples taken */
963        }
964        if (divcnt < hemi.nt*hemi.np) {
965                pg = dg = NULL;         /* incomplete sampling */
966                hemi.ns = 0;
967        } else if (arad > FTINY && divcnt/arad < minarad) {
968                hemi.ns = 0;            /* close enough */
969        } else if (hemi.ns > 0) {       /* else perform super-sampling? */
970                comperrs(div, &hemi);                   /* compute errors */
971                qsort(div, divcnt, sizeof(AMBSAMP), ambcmp);    /* sort divs */
972                                                /* super-sample */
973                for (i = hemi.ns; i > 0; i--) {
974                        dnew = *div;
975                        if (divsample(&dnew, &hemi, r) < 0) {
976                                dp++;
977                                continue;
978                        }
979                        dp = div;               /* reinsert */
980                        j = divcnt < i ? divcnt : i;
981                        while (--j > 0 && dnew.k < dp[1].k) {
982                                *dp = *(dp+1);
983                                dp++;
984                        }
985                        *dp = dnew;
986                }
987                if (pg != NULL || dg != NULL)   /* restore order */
988                        qsort(div, divcnt, sizeof(AMBSAMP), ambnorm);
989        }
990                                        /* compute returned values */
991        if (div != NULL) {
992                arad = 0.0;             /* note: divcnt may be < nt*np */
993                for (i = hemi.nt*hemi.np, dp = div; i-- > 0; dp++) {
994                        arad += dp->r;
995                        if (dp->n > 1) {
996                                b = 1.0/dp->n;
997                                scalecolor(dp->v, b);
998                                dp->r *= b;
999                                dp->n = 1;
1000                        }
1001                        addcolor(acol, dp->v);
1002                }
1003                b = bright(acol);
1004                if (b > FTINY) {
1005                        b = 1.0/b;      /* compute & normalize gradient(s) */
1006                        if (pg != NULL) {
1007                                posgradient(pg, div, &hemi);
1008                                for (i = 0; i < 3; i++)
1009                                        pg[i] *= b;
1010                        }
1011                        if (dg != NULL) {
1012                                dirgradient(dg, div, &hemi);
1013                                for (i = 0; i < 3; i++)
1014                                        dg[i] *= b;
1015                        }
1016                }
1017                free((void *)div);
1018        }
1019        copycolor(rcol, acol);
1020        if (arad <= FTINY)
1021                arad = maxarad;
1022        else
1023                arad = (divcnt+hemi.ns)/arad;
1024        if (pg != NULL) {               /* reduce radius if gradient large */
1025                d = DOT(pg,pg);
1026                if (d*arad*arad > 1.0)
1027                        arad = 1.0/sqrt(d);
1028        }
1029        if (arad < minarad) {
1030                arad = minarad;
1031                if (pg != NULL && d*arad*arad > 1.0) {  /* cap gradient */
1032                        d = 1.0/arad/sqrt(d);
1033                        for (i = 0; i < 3; i++)
1034                                pg[i] *= d;
1035                }
1036        }
1037        if ((arad /= sqrt(wt)) > maxarad)
1038                arad = maxarad;
1039        return(arad);
1040 }
1041
1042
1043 void
1044 comperrs(                       /* compute initial error estimates */
1045        AMBSAMP  *da,   /* assumes standard ordering */
1046        AMBHEMI  *hp
1047 )
1048 {
1049        double  b, b2;
1050        int  i, j;
1051        AMBSAMP  *dp;
1052                                /* sum differences from neighbors */
1053        dp = da;
1054        for (i = 0; i < hp->nt; i++)
1055                for (j = 0; j < hp->np; j++) {
1056 #ifdef  DEBUG
1057                        if (dp->t != i || dp->p != j)
1058                                error(CONSISTENCY,
1059                                        "division order in comperrs");
1060 #endif
1061                        b = bright(dp[0].v);
1062                        if (i > 0) {            /* from above */
1063                                b2 = bright(dp[-hp->np].v) - b;
1064                                b2 *= b2 * 0.25;
1065                                dp[0].k += b2;
1066                                dp[-hp->np].k += b2;
1067                        }
1068                        if (j > 0) {            /* from behind */
1069                                b2 = bright(dp[-1].v) - b;
1070                                b2 *= b2 * 0.25;
1071                                dp[0].k += b2;
1072                                dp[-1].k += b2;
1073                        } else {                /* around */
1074                                b2 = bright(dp[hp->np-1].v) - b;
1075                                b2 *= b2 * 0.25;
1076                                dp[0].k += b2;
1077                                dp[hp->np-1].k += b2;
1078                        }
1079                        dp++;
1080                }
1081                                /* divide by number of neighbors */
1082        dp = da;
1083        for (j = 0; j < hp->np; j++)            /* top row */
1084                (dp++)->k *= 1.0/3.0;
1085        if (hp->nt < 2)
1086                return;
1087        for (i = 1; i < hp->nt-1; i++)          /* central region */
1088                for (j = 0; j < hp->np; j++)
1089                        (dp++)->k *= 0.25;
1090        for (j = 0; j < hp->np; j++)            /* bottom row */
1091                (dp++)->k *= 1.0/3.0;
1092 }
1093
1094
1095 void
1096 posgradient(                                    /* compute position gradient */
1097        FVECT  gv,
1098        AMBSAMP  *da,                   /* assumes standard ordering */
1099        AMBHEMI  *hp
1100 )
1101 {
1102        int  i, j;
1103        double  nextsine, lastsine, b, d;
1104        double  mag0, mag1;
1105        double  phi, cosp, sinp, xd, yd;
1106        AMBSAMP  *dp;
1107
1108        xd = yd = 0.0;
1109        for (j = 0; j < hp->np; j++) {
1110                dp = da + j;
1111                mag0 = mag1 = 0.0;
1112                lastsine = 0.0;
1113                for (i = 0; i < hp->nt; i++) {
1114 #ifdef  DEBUG
1115                        if (dp->t != i || dp->p != j)
1116                                error(CONSISTENCY,
1117                                        "division order in posgradient");
1118 #endif
1119                        b = bright(dp->v);
1120                        if (i > 0) {
1121                                d = dp[-hp->np].r;
1122                                if (dp[0].r > d) d = dp[0].r;
1123                                                        /* sin(t)*cos(t)^2 */
1124                                d *= lastsine * (1.0 - (double)i/hp->nt);
1125                                mag0 += d*(b - bright(dp[-hp->np].v));
1126                        }
1127                        nextsine = sqrt((double)(i+1)/hp->nt);
1128                        if (j > 0) {
1129                                d = dp[-1].r;
1130                                if (dp[0].r > d) d = dp[0].r;
1131                                mag1 += d * (nextsine - lastsine) *
1132                                                (b - bright(dp[-1].v));
1133                        } else {
1134                                d = dp[hp->np-1].r;
1135                                if (dp[0].r > d) d = dp[0].r;
1136                                mag1 += d * (nextsine - lastsine) *
1137                                                (b - bright(dp[hp->np-1].v));
1138                        }
1139                        dp += hp->np;
1140                        lastsine = nextsine;
1141                }
1142                mag0 *= 2.0*PI / hp->np;
1143                phi = 2.0*PI * (double)j/hp->np;
1144                cosp = tcos(phi); sinp = tsin(phi);
1145                xd += mag0*cosp - mag1*sinp;
1146                yd += mag0*sinp + mag1*cosp;
1147        }
1148        for (i = 0; i < 3; i++)
1149                gv[i] = (xd*hp->ux[i] + yd*hp->uy[i])*(hp->nt*hp->np)/PI;
1150 }
1151
1152
1153 void
1154 dirgradient(                                    /* compute direction gradient */
1155        FVECT  gv,
1156        AMBSAMP  *da,                   /* assumes standard ordering */
1157        AMBHEMI  *hp
1158 )
1159 {
1160        int  i, j;
1161        double  mag;
1162        double  phi, xd, yd;
1163        AMBSAMP  *dp;
1164
1165        xd = yd = 0.0;
1166        for (j = 0; j < hp->np; j++) {
1167                dp = da + j;
1168                mag = 0.0;
1169                for (i = 0; i < hp->nt; i++) {
1170 #ifdef  DEBUG
1171                        if (dp->t != i || dp->p != j)
1172                                error(CONSISTENCY,
1173                                        "division order in dirgradient");
1174 #endif
1175                                                        /* tan(t) */
1176                        mag += bright(dp->v)/sqrt(hp->nt/(i+.5) - 1.0);
1177                        dp += hp->np;
1178                }
1179                phi = 2.0*PI * (j+.5)/hp->np + PI/2.0;
1180                xd += mag * tcos(phi);
1181                yd += mag * tsin(phi);
1182        }
1183        for (i = 0; i < 3; i++)
1184                gv[i] = xd*hp->ux[i] + yd*hp->uy[i];
1185 }
1186
1187 #endif  /* ! NEWAMB */

Diff Legend

Removed lines
+ Added lines
< Changed lines (old)
> Changed lines (new)