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

Comparing ray/src/rt/ambcomp.c (file contents):
Revision 2.44 by greg, Thu May 1 16:06:11 2014 UTC vs.
Revision 2.52 by greg, Wed May 7 21:45:13 2014 UTC

# Line 8 | Line 8 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
8   *      for Irradiance Caching" by Schwarzhaupt, Wann Jensen, & Jarosz
9   *      from ACM SIGGRAPH Asia 2012 conference proceedings.
10   *
11 + *  Added book-keeping optimization to avoid calculations that would
12 + *      cancel due to traversal both directions on edges that are adjacent
13 + *      to same-valued triangles.  This cuts about half of Hessian math.
14 + *
15   *  Declarations of external symbols in ambient.h
16   */
17  
# Line 21 | Line 25 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
25  
26   extern void             SDsquare2disk(double ds[2], double seedx, double seedy);
27  
28 +                                /* vertex direction bit positions */
29 + #define VDB_xy  0
30 + #define VDB_y   01
31 + #define VDB_x   02
32 + #define VDB_Xy  03
33 + #define VDB_xY  04
34 + #define VDB_X   05
35 + #define VDB_Y   06
36 + #define VDB_XY  07
37 +                                /* get opposite vertex direction bit */
38 + #define VDB_OPP(f)      (~(f) & 07)
39 +                                /* adjacent triangle vertex flags */
40 + static const int  adjacent_trifl[8] = {
41 +                        0,                      /* forbidden diagonal */
42 +                        1<<VDB_x|1<<VDB_y|1<<VDB_Xy,
43 +                        1<<VDB_y|1<<VDB_x|1<<VDB_xY,
44 +                        1<<VDB_y|1<<VDB_Xy|1<<VDB_X,
45 +                        1<<VDB_x|1<<VDB_xY|1<<VDB_Y,
46 +                        1<<VDB_Xy|1<<VDB_X|1<<VDB_Y,
47 +                        1<<VDB_xY|1<<VDB_Y|1<<VDB_X,
48 +                        0,                      /* forbidden diagonal */
49 +                };
50 +
51   typedef struct {
52          COLOR   v;              /* hemisphere sample value */
53 +        float   d;              /* reciprocal distance (1/rt) */
54          FVECT   p;              /* intersection point */
55   } AMBSAMP;              /* sample value */
56  
# Line 34 | Line 62 | typedef struct {
62          AMBSAMP sa[1];          /* sample array (extends struct) */
63   }  AMBHEMI;             /* ambient sample hemisphere */
64  
65 < #define ambsam(h,i,j)   (h)->sa[(i)*(h)->ns + (j)]
65 > #define ambndx(h,i,j)   ((i)*(h)->ns + (j))
66 > #define ambsam(h,i,j)   (h)->sa[ambndx(h,i,j)]
67  
68   typedef struct {
69          FVECT   r_i, r_i1, e_i, rcp, rI2_eJ2;
70          double  I1, I2;
71 +        int     valid;
72   } FFTRI;                /* vectors and coefficients for Hessian calculation */
73  
74  
75 + /* Get index for adjacent vertex */
76 + static int
77 + adjacent_verti(AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit)
78 + {
79 +        int     i0 = i*hp->ns + j;
80 +
81 +        switch (dbit) {
82 +        case VDB_y:     return(i0 - hp->ns);
83 +        case VDB_x:     return(i0 - 1);
84 +        case VDB_Xy:    return(i0 - hp->ns + 1);
85 +        case VDB_xY:    return(i0 + hp->ns - 1);
86 +        case VDB_X:     return(i0 + 1);
87 +        case VDB_Y:     return(i0 + hp->ns);
88 +                                /* the following should never occur */
89 +        case VDB_xy:    return(i0 - hp->ns - 1);
90 +        case VDB_XY:    return(i0 + hp->ns + 1);
91 +        }
92 +        return(-1);
93 + }
94 +
95 +
96 + /* Get vertex direction bit for the opposite edge to complete triangle */
97 + static int
98 + vdb_edge(int db1, int db2)
99 + {
100 +        switch (db1) {
101 +        case VDB_x:     return(db2==VDB_y ? VDB_Xy : VDB_Y);
102 +        case VDB_y:     return(db2==VDB_x ? VDB_xY : VDB_X);
103 +        case VDB_X:     return(db2==VDB_Xy ? VDB_y : VDB_xY);
104 +        case VDB_Y:     return(db2==VDB_xY ? VDB_x : VDB_Xy);
105 +        case VDB_xY:    return(db2==VDB_x ? VDB_y : VDB_X);
106 +        case VDB_Xy:    return(db2==VDB_y ? VDB_x : VDB_Y);
107 +        }
108 +        error(INTERNAL, "forbidden diagonal in vdb_edge()");
109 +        return(-1);
110 + }
111 +
112 +
113   static AMBHEMI *
114   inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
115          COLOR   ac,
# Line 106 | Line 174 | getambsamp(RAY *arp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int n)
174                  scalecolor(arp->rcoef, 1./AVGREFL);
175          }
176          hlist[0] = hp->rp->rno;
177 <        hlist[1] = i;
178 <        hlist[2] = j;
177 >        hlist[1] = j;
178 >        hlist[2] = i;
179          multisamp(spt, 2, urand(ilhash(hlist,3)+n));
180          if (!n) {                       /* avoid border samples for n==0 */
181 <                if ((spt[0] < 0.1) | (spt[0] > 0.9))
181 >                if ((spt[0] < 0.1) | (spt[0] >= 0.9))
182                          spt[0] = 0.1 + 0.8*frandom();
183 <                if ((spt[1] < 0.1) | (spt[1] > 0.9))
183 >                if ((spt[1] < 0.1) | (spt[1] >= 0.9))
184                          spt[1] = 0.1 + 0.8*frandom();
185          }
186 <        SDsquare2disk(spt, (i+spt[0])/hp->ns, (j+spt[1])/hp->ns);
186 >        SDsquare2disk(spt, (j+spt[1])/hp->ns, (i+spt[0])/hp->ns);
187          zd = sqrt(1. - spt[0]*spt[0] - spt[1]*spt[1]);
188          for (ii = 3; ii--; )
189                  arp->rdir[ii] = spt[0]*hp->ux[ii] +
190                                  spt[1]*hp->uy[ii] +
191                                  zd*hp->rp->ron[ii];
192          checknorm(arp->rdir);
193 <        dimlist[ndims++] = i*hp->ns + j + 90171;
193 >        dimlist[ndims++] = ambndx(hp,i,j) + 90171;
194          rayvalue(arp);                  /* evaluate ray */
195          ndims--;                        /* apply coefficient */
196          multcolor(arp->rcol, arp->rcoef);
# Line 140 | Line 208 | ambsample(                             /* initial ambient division sample */
208          AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
209          RAY     ar;
210                                          /* generate hemispherical sample */
211 <        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, 0))
212 <                goto badsample;
213 <                                        /* limit vertex distance */
211 >        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, 0) || ar.rt <= FTINY) {
212 >                memset(ap, 0, sizeof(AMBSAMP));
213 >                return(NULL);
214 >        }
215 >        ap->d = 1.0/ar.rt;              /* limit vertex distance */
216          if (ar.rt > 10.0*thescene.cusize)
217                  ar.rt = 10.0*thescene.cusize;
148 –        else if (ar.rt <= FTINY)        /* should never happen! */
149 –                goto badsample;
218          VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
219          copycolor(ap->v, ar.rcol);
220          return(ap);
153 – badsample:
154 –        setcolor(ap->v, 0., 0., 0.);
155 –        VCOPY(ap->p, hp->rp->rop);
156 –        return(NULL);
221   }
222  
223  
# Line 161 | Line 225 | badsample:
225   static float *
226   getambdiffs(AMBHEMI *hp)
227   {
228 <        float   *earr = calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(float));
228 >        float   *earr = (float *)calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(float));
229          float   *ep;
230          AMBSAMP *ap;
231          double  b, d2;
# Line 208 | Line 272 | static void
272   ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
273   {
274          float   *earr = getambdiffs(hp);
275 <        double  e2sum = 0;
275 >        double  e2sum = 0.0;
276          AMBSAMP *ap;
277          RAY     ar;
278 <        COLOR   asum;
278 >        double  asum[3];
279          float   *ep;
280          int     i, j, n;
281  
# Line 224 | Line 288 | ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
288          for (ap = hp->sa, i = 0; i < hp->ns; i++)
289              for (j = 0; j < hp->ns; j++, ap++) {
290                  int     nss = *ep/e2sum*cnt + frandom();
291 <                setcolor(asum, 0., 0., 0.);
291 >                asum[0] = asum[1] = asum[2] = 0.0;
292                  for (n = 1; n <= nss; n++) {
293                          if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, n)) {
294                                  nss = n-1;
# Line 235 | Line 299 | ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
299                  if (nss) {              /* update returned ambient value */
300                          const double    ssf = 1./(nss + 1);
301                          for (n = 3; n--; )
302 <                                acol[n] += ssf*colval(asum,n) +
302 >                                acol[n] += ssf*asum[n] +
303                                                  (ssf - 1.)*colval(ap->v,n);
304                  }
305                  e2sum -= *ep++;         /* update remainders */
# Line 245 | Line 309 | ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
309   }
310  
311  
312 + /* Compute vertex flags, indicating farthest in each direction */
313 + static uby8 *
314 + vertex_flags(AMBHEMI *hp)
315 + {
316 +        uby8    *vflags = (uby8 *)calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(uby8));
317 +        uby8    *vf;
318 +        AMBSAMP *ap;
319 +        int     i, j;
320 +
321 +        if (vflags == NULL)
322 +                error(SYSTEM, "out of memory in vertex_flags()");
323 +        vf = vflags;
324 +        ap = hp->sa;            /* compute farthest along first row */
325 +        for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++)
326 +                if (ap[0].d <= ap[1].d)
327 +                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
328 +                else
329 +                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
330 +        ++vf; ++ap;
331 +                                /* flag subsequent rows */
332 +        for (i = 1; i < hp->ns; i++) {
333 +            for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++) {
334 +                if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)   /* row before */
335 +                        vf[0] |= 1<<VDB_y;
336 +                else
337 +                        vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
338 +                if (ap[0].d <= ap[1-hp->ns].d)  /* diagonal we care about */
339 +                        vf[0] |= 1<<VDB_Xy;
340 +                else
341 +                        vf[1-hp->ns] |= 1<<VDB_xY;
342 +                if (ap[0].d <= ap[1].d)         /* column after */
343 +                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
344 +                else
345 +                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
346 +            }
347 +            if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)       /* final column edge */
348 +                vf[0] |= 1<<VDB_y;
349 +            else
350 +                vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
351 +            ++vf; ++ap;
352 +        }
353 +        return(vflags);
354 + }
355 +
356 +
357 + /* Return brightness of farthest ambient sample */
358 + static double
359 + back_ambval(AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit1, int dbit2, const uby8 *vflags)
360 + {
361 +        const int       v0 = ambndx(hp,i,j);
362 +        const int       tflags = (1<<dbit1 | 1<<dbit2);
363 +        int             v1, v2;
364 +
365 +        if ((vflags[v0] & tflags) == tflags)    /* is v0 the farthest? */
366 +                return(colval(hp->sa[v0].v,CIEY));
367 +        v1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit1);
368 +        if (vflags[v0] & 1<<dbit2)              /* v1 farthest if v0>v2 */
369 +                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
370 +        v2 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit2);
371 +        if (vflags[v0] & 1<<dbit1)              /* v2 farthest if v0>v1 */
372 +                return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
373 +                                                /* else check if v1>v2 */
374 +        if (vflags[v1] & 1<<vdb_edge(dbit1,dbit2))
375 +                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
376 +        return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
377 + }
378 +
379 +
380   /* Compute vectors and coefficients for Hessian/gradient calcs */
381   static void
382 < comp_fftri(FFTRI *ftp, FVECT ap0, FVECT ap1, FVECT rop)
382 > comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit, const uby8 *vflags)
383   {
384 <        double  rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
385 <        int     i;
384 >        const int       i0 = ambndx(hp,i,j);
385 >        double          rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
386 >        int             i1, ii;
387  
388 <        VSUB(ftp->r_i, ap0, rop);
389 <        VSUB(ftp->r_i1, ap1, rop);
390 <        VSUB(ftp->e_i, ap1, ap0);
388 >        ftp->valid = 0;                 /* check if we can skip this edge */
389 >        ii = adjacent_trifl[dbit];
390 >        if ((vflags[i0] & ii) == ii)    /* cancels if vertex used as value */
391 >                return;
392 >        i1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit);
393 >        ii = adjacent_trifl[VDB_OPP(dbit)];
394 >        if ((vflags[i1] & ii) == ii)    /* on either end (for both triangles) */
395 >                return;
396 >                                        /* else go ahead with calculation */
397 >        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[i0].p, hp->rp->rop);
398 >        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[i1].p, hp->rp->rop);
399 >        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[i1].p, hp->sa[i0].p);
400          VCROSS(ftp->rcp, ftp->r_i, ftp->r_i1);
401          rdot_cp = 1.0/DOT(ftp->rcp,ftp->rcp);
402          dot_e = DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
# Line 266 | Line 408 | comp_fftri(FFTRI *ftp, FVECT ap0, FVECT ap1, FVECT rop
408          ftp->I2 = ( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)*rdot_r1 - dot_er*rdot_r +
409                          dot_e*ftp->I1 )*0.5*rdot_cp;
410          J2 =  ( 0.5*(rdot_r - rdot_r1) - dot_er*ftp->I2 ) / dot_e;
411 <        for (i = 3; i--; )
412 <                ftp->rI2_eJ2[i] = ftp->I2*ftp->r_i[i] + J2*ftp->e_i[i];
411 >        for (ii = 3; ii--; )
412 >                ftp->rI2_eJ2[ii] = ftp->I2*ftp->r_i[ii] + J2*ftp->e_i[ii];
413 >        ftp->valid++;
414   }
415  
416  
# Line 293 | Line 436 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
436          double  d1, d2, d3, d4;
437          double  I3, J3, K3;
438          int     i, j;
439 +
440 +        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
441 +                memset(hess, 0, sizeof(FVECT)*3);
442 +                return;
443 +        }
444                                          /* compute intermediate coefficients */
445          d1 = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
446          d2 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
# Line 316 | Line 464 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
464                  hess[i][j] = m1[i][j] + d1*( I3*m2[i][j] + K3*m3[i][j] +
465                                                  2.0*J3*m4[i][j] );
466                  hess[i][j] += d2*(i==j);
467 <                hess[i][j] *= 1.0/PI;
467 >                hess[i][j] *= -1.0/PI;
468              }
469   }
470  
# Line 338 | Line 486 | rev_hessian(FVECT hess[3])
486   /* Add to radiometric Hessian from the given triangle */
487   static void
488   add2hessian(FVECT hess[3], FVECT ehess1[3],
489 <                FVECT ehess2[3], FVECT ehess3[3], COLORV v)
489 >                FVECT ehess2[3], FVECT ehess3[3], double v)
490   {
491          int     i, j;
492  
# Line 356 | Line 504 | comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
504          double  f1;
505          int     i;
506  
507 +        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
508 +                memset(grad, 0, sizeof(FVECT));
509 +                return;
510 +        }
511          f1 = 2.0*DOT(nrm, ftp->rcp);
512          VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
513          for (i = 3; i--; )
514 <                grad[i] = (-0.5/PI)*( ftp->I1*ncp[i] + f1*ftp->rI2_eJ2[i] );
514 >                grad[i] = (0.5/PI)*( ftp->I1*ncp[i] + f1*ftp->rI2_eJ2[i] );
515   }
516  
517  
# Line 375 | Line 527 | rev_gradient(FVECT grad)
527  
528   /* Add to displacement gradient from the given triangle */
529   static void
530 < add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, FVECT egrad3, COLORV v)
530 > add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, FVECT egrad3, double v)
531   {
532          int     i;
533  
# Line 384 | Line 536 | add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, F
536   }
537  
538  
387 – /* Return brightness of furthest ambient sample */
388 – static COLORV
389 – back_ambval(AMBSAMP *ap1, AMBSAMP *ap2, AMBSAMP *ap3, FVECT orig)
390 – {
391 –        COLORV  vback;
392 –        FVECT   vec;
393 –        double  d2, d2best;
394 –
395 –        VSUB(vec, ap1->p, orig);
396 –        d2best = DOT(vec,vec);
397 –        vback = colval(ap1->v,CIEY);
398 –        VSUB(vec, ap2->p, orig);
399 –        d2 = DOT(vec,vec);
400 –        if (d2 > d2best) {
401 –                d2best = d2;
402 –                vback = colval(ap2->v,CIEY);
403 –        }
404 –        VSUB(vec, ap3->p, orig);
405 –        d2 = DOT(vec,vec);
406 –        if (d2 > d2best)
407 –                return(colval(ap3->v,CIEY));
408 –        return(vback);
409 – }
410 –
411 –
539   /* Compute anisotropic radii and eigenvector directions */
540   static int
541   eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3])
# Line 469 | Line 596 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
596          static char     memerrmsg[] = "out of memory in ambHessian()";
597          FVECT           (*hessrow)[3] = NULL;
598          FVECT           *gradrow = NULL;
599 +        uby8            *vflags;
600          FVECT           hessian[3];
601          FVECT           gradient;
602          FFTRI           fftr;
# Line 490 | Line 618 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
618                          error(SYSTEM, memerrmsg);
619                  memset(gradient, 0, sizeof(gradient));
620          }
621 +                                        /* get vertex position flags */
622 +        vflags = vertex_flags(hp);
623                                          /* compute first row of edges */
624          for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
625 <                comp_fftri(&fftr, ambsam(hp,0,j).p,
496 <                                ambsam(hp,0,j+1).p, hp->rp->rop);
625 >                comp_fftri(&fftr, hp, 0, j, VDB_X, vflags);
626                  if (hessrow != NULL)
627                          comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
628                  if (gradrow != NULL)
# Line 503 | Line 632 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
632          for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
633              FVECT       hesscol[3];     /* compute first vertical edge */
634              FVECT       gradcol;
635 <            comp_fftri(&fftr, ambsam(hp,i,0).p,
507 <                        ambsam(hp,i+1,0).p, hp->rp->rop);
635 >            comp_fftri(&fftr, hp, i, 0, VDB_Y, vflags);
636              if (hessrow != NULL)
637                  comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
638              if (gradrow != NULL)
# Line 512 | Line 640 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
640              for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
641                  FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
642                  FVECT   graddia;
643 <                COLORV  backg;
644 <                backg = back_ambval(&ambsam(hp,i,j), &ambsam(hp,i,j+1),
517 <                                        &ambsam(hp,i+1,j), hp->rp->rop);
643 >                double  backg;
644 >                backg = back_ambval(hp, i, j, VDB_X, VDB_Y, vflags);
645                                          /* diagonal (inner) edge */
646 <                comp_fftri(&fftr, ambsam(hp,i,j+1).p,
520 <                                ambsam(hp,i+1,j).p, hp->rp->rop);
646 >                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_xY, vflags);
647                  if (hessrow != NULL) {
648                      comp_hessian(hessdia, &fftr, hp->rp->ron);
649                      rev_hessian(hesscol);
# Line 529 | Line 655 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
655                      add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
656                  }
657                                          /* initialize edge in next row */
658 <                comp_fftri(&fftr, ambsam(hp,i+1,j+1).p,
533 <                                ambsam(hp,i+1,j).p, hp->rp->rop);
658 >                comp_fftri(&fftr, hp, i+1, j+1, VDB_x, vflags);
659                  if (hessrow != NULL)
660                      comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
661                  if (gradrow != NULL)
662                      comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
663                                          /* new column edge & paired triangle */
664 <                backg = back_ambval(&ambsam(hp,i,j+1), &ambsam(hp,i+1,j+1),
665 <                                        &ambsam(hp,i+1,j), hp->rp->rop);
541 <                comp_fftri(&fftr, ambsam(hp,i,j+1).p, ambsam(hp,i+1,j+1).p,
542 <                                hp->rp->rop);
664 >                backg = back_ambval(hp, i+1, j+1, VDB_x, VDB_y, vflags);
665 >                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_Y, vflags);
666                  if (hessrow != NULL) {
667                      comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
668                      rev_hessian(hessdia);
# Line 559 | Line 682 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
682                                          /* release row buffers */
683          if (hessrow != NULL) free(hessrow);
684          if (gradrow != NULL) free(gradrow);
685 +        free(vflags);
686          
687          if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
688                  eigenvectors(uv, ra, hessian);
# Line 594 | Line 718 | ambdirgrad(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float dg[2])
718   }
719  
720  
721 + /* Compute potential light leak direction flags for cache value */
722 + static uint32
723 + ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, const double r1)
724 + {
725 +        const double    max_d = 1.0/(minarad*ambacc + 0.001);
726 +        const double    ang_res = 0.5*PI/(hp->ns-1);
727 +        const double    ang_step = ang_res/((int)(16/PI*ang_res) + (1+FTINY));
728 +        double          avg_d = 0;
729 +        uint32          flgs = 0;
730 +        int             i, j;
731 +                                        /* don't bother for a few samples */
732 +        if (hp->ns < 12)
733 +                return(0);
734 +                                        /* check distances overhead */
735 +        for (i = hp->ns*3/4; i-- > hp->ns>>2; )
736 +            for (j = hp->ns*3/4; j-- > hp->ns>>2; )
737 +                avg_d += ambsam(hp,i,j).d;
738 +        avg_d *= 4.0/(hp->ns*hp->ns);
739 +        if (avg_d*r0 >= 1.0)            /* ceiling too low for corral? */
740 +                return(0);
741 +        if (avg_d >= max_d)             /* insurance */
742 +                return(0);
743 +                                        /* else circle around perimeter */
744 +        for (i = 0; i < hp->ns; i++)
745 +            for (j = 0; j < hp->ns; j += !i|(i==hp->ns-1) ? 1 : hp->ns-1) {
746 +                AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
747 +                FVECT   vec;
748 +                double  u, v;
749 +                double  ang, a1;
750 +                int     abp;
751 +                if ((ap->d <= FTINY) | (ap->d >= max_d))
752 +                        continue;       /* too far or too near */
753 +                VSUB(vec, ap->p, hp->rp->rop);
754 +                u = DOT(vec, uv[0]) * ap->d;
755 +                v = DOT(vec, uv[1]) * ap->d;
756 +                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= 1.0)
757 +                        continue;       /* occluder outside ellipse */
758 +                ang = atan2a(v, u);     /* else set direction flags */
759 +                for (a1 = ang-.5*ang_res; a1 <= ang+.5*ang_res; a1 += ang_step)
760 +                        flgs |= 1L<<(int)(16/PI*(a1 + 2.*PI*(a1 < 0)));
761 +            }
762 +        return(flgs);
763 + }
764 +
765 +
766   int
767   doambient(                              /* compute ambient component */
768          COLOR   rcol,                   /* input/output color */
# Line 602 | Line 771 | doambient(                             /* compute ambient component */
771          FVECT   uv[2],                  /* returned (optional) */
772          float   ra[2],                  /* returned (optional) */
773          float   pg[2],                  /* returned (optional) */
774 <        float   dg[2]                   /* returned (optional) */
774 >        float   dg[2],                  /* returned (optional) */
775 >        uint32  *crlp                   /* returned (optional) */
776   )
777   {
778          AMBHEMI *hp = inithemi(rcol, r, wt);
779 <        int     cnt = 0;
779 >        int     cnt;
780          FVECT   my_uv[2];
781          double  d, K, acol[3];
782          AMBSAMP *ap;
# Line 622 | Line 792 | doambient(                             /* compute ambient component */
792                  pg[0] = pg[1] = 0.0;
793          if (dg != NULL)
794                  dg[0] = dg[1] = 0.0;
795 +        if (crlp != NULL)
796 +                *crlp = 0;
797                                          /* sample the hemisphere */
798          acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
799 +        cnt = 0;
800          for (i = hp->ns; i--; )
801                  for (j = hp->ns; j--; )
802                          if ((ap = ambsample(hp, i, j)) != NULL) {
# Line 641 | Line 814 | doambient(                             /* compute ambient component */
814                  return(-1);             /* return value w/o Hessian */
815          }
816          cnt = ambssamp*wt + 0.5;        /* perform super-sampling? */
817 <        if (cnt > 0)
817 >        if (cnt > 8)
818                  ambsupersamp(acol, hp, cnt);
819          copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
820          if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
821                  free(hp);
822                  return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
823          }
824 <        if (bright(acol) > FTINY) {     /* normalize Y values */
825 <                d = 0.99*cnt/bright(acol);
824 >        if ((d = bright(acol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
825 >                d = 0.99*(hp->ns*hp->ns)/d;
826                  K = 0.01;
827 <        } else {                        /* geometric Hessian fall-back */
655 <                d = 0.0;
827 >        } else {                        /* or fall back on geometric Hessian */
828                  K = 1.0;
829                  pg = NULL;
830                  dg = NULL;
# Line 691 | Line 863 | doambient(                             /* compute ambient component */
863                          if (ra[0] > maxarad)
864                                  ra[0] = maxarad;
865                  }
866 +                if (crlp != NULL)       /* flag encroached directions */
867 +                        *crlp = ambcorral(hp, uv, ra[0]*ambacc, ra[1]*ambacc);
868                  if (pg != NULL) {       /* cap gradient if necessary */
869                          d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] + pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];
870                          if (d > 1.0) {

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