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 2.13 by greg, Wed Apr 13 23:00:59 2005 UTC vs.
Revision 2.50 by greg, Wed May 7 16:02:26 2014 UTC

# Line 4 | Line 4 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
4   /*
5   * Routines to compute "ambient" values using Monte Carlo
6   *
7 + *  Hessian calculations based on "Practical Hessian-Based Error Control
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  
18   #include "copyright.h"
19  
20   #include  "ray.h"
13 –
21   #include  "ambient.h"
15 –
22   #include  "random.h"
23  
24 + #ifdef NEWAMB
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 +
57 + typedef struct {
58 +        RAY     *rp;            /* originating ray sample */
59 +        FVECT   ux, uy;         /* tangent axis unit vectors */
60 +        int     ns;             /* number of samples per axis */
61 +        COLOR   acoef;          /* division contribution coefficient */
62 +        AMBSAMP sa[1];          /* sample array (extends struct) */
63 + }  AMBHEMI;             /* ambient sample hemisphere */
64 +
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 < ambcmp(d1, d2)                          /* decreasing order */
21 < AMBSAMP  *d1, *d2;
77 > adjacent_verti(AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit)
78   {
79 <        if (d1->k < d2->k)
80 <                return(1);
81 <        if (d1->k > d2->k)
82 <                return(-1);
83 <        return(0);
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 < ambnorm(d1, d2)                         /* standard order */
33 < AMBSAMP  *d1, *d2;
98 > vdb_edge(int db1, int db2)
99   {
100 <        register int  c;
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 <        if ( (c = d1->t - d2->t) )
113 <                return(c);
114 <        return(d1->p - d2->p);
112 >
113 > static AMBHEMI *
114 > inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
115 >        COLOR   ac,
116 >        RAY     *r,
117 >        double  wt
118 > )
119 > {
120 >        AMBHEMI *hp;
121 >        double  d;
122 >        int     n, i;
123 >                                        /* set number of divisions */
124 >        if (ambacc <= FTINY &&
125 >                        wt > (d = 0.8*intens(ac)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
126 >                wt = d;                 /* avoid ray termination */
127 >        n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
128 >        i = 1 + 5*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
129 >        if (n < i)
130 >                n = i;
131 >                                        /* allocate sampling array */
132 >        hp = (AMBHEMI *)malloc(sizeof(AMBHEMI) + sizeof(AMBSAMP)*(n*n - 1));
133 >        if (hp == NULL)
134 >                return(NULL);
135 >        hp->rp = r;
136 >        hp->ns = n;
137 >                                        /* assign coefficient */
138 >        copycolor(hp->acoef, ac);
139 >        d = 1.0/(n*n);
140 >        scalecolor(hp->acoef, d);
141 >                                        /* make tangent plane axes */
142 >        hp->uy[0] = 0.5 - frandom();
143 >        hp->uy[1] = 0.5 - frandom();
144 >        hp->uy[2] = 0.5 - frandom();
145 >        for (i = 3; i--; )
146 >                if ((-0.6 < r->ron[i]) & (r->ron[i] < 0.6))
147 >                        break;
148 >        if (i < 0)
149 >                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
150 >        hp->uy[i] = 1.0;
151 >        VCROSS(hp->ux, hp->uy, r->ron);
152 >        normalize(hp->ux);
153 >        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
154 >                                        /* we're ready to sample */
155 >        return(hp);
156   }
157  
158  
159 + /* Sample ambient division and apply weighting coefficient */
160 + static int
161 + getambsamp(RAY *arp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int n)
162 + {
163 +        int     hlist[3], ii;
164 +        double  spt[2], zd;
165 +                                        /* ambient coefficient for weight */
166 +        if (ambacc > FTINY)
167 +                setcolor(arp->rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
168 +        else
169 +                copycolor(arp->rcoef, hp->acoef);
170 +        if (rayorigin(arp, AMBIENT, hp->rp, arp->rcoef) < 0)
171 +                return(0);
172 +        if (ambacc > FTINY) {
173 +                multcolor(arp->rcoef, hp->acoef);
174 +                scalecolor(arp->rcoef, 1./AVGREFL);
175 +        }
176 +        hlist[0] = hp->rp->rno;
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))
182 +                        spt[0] = 0.1 + 0.8*frandom();
183 +                if ((spt[1] < 0.1) | (spt[1] >= 0.9))
184 +                        spt[1] = 0.1 + 0.8*frandom();
185 +        }
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++] = ambndx(hp,i,j) + 90171;
194 +        rayvalue(arp);                  /* evaluate ray */
195 +        ndims--;                        /* apply coefficient */
196 +        multcolor(arp->rcol, arp->rcoef);
197 +        return(1);
198 + }
199 +
200 +
201 + static AMBSAMP *
202 + ambsample(                              /* initial ambient division sample */
203 +        AMBHEMI *hp,
204 +        int     i,
205 +        int     j
206 + )
207 + {
208 +        AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
209 +        RAY     ar;
210 +                                        /* generate hemispherical sample */
211 +        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, 0) || ar.rt <= FTINY) {
212 +                memset(ap, 0, sizeof(AMBSAMP));
213 +                return(NULL);
214 +        }
215 +        ap->d = 1.0/ar.rt;              /* limit vertex distance */
216 +        if (ar.rt > 10.0*thescene.cusize)
217 +                ar.rt = 10.0*thescene.cusize;
218 +        VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
219 +        copycolor(ap->v, ar.rcol);
220 +        return(ap);
221 + }
222 +
223 +
224 + /* Estimate errors based on ambient division differences */
225 + static float *
226 + getambdiffs(AMBHEMI *hp)
227 + {
228 +        float   *earr = (float *)calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(float));
229 +        float   *ep;
230 +        AMBSAMP *ap;
231 +        double  b, d2;
232 +        int     i, j;
233 +
234 +        if (earr == NULL)               /* out of memory? */
235 +                return(NULL);
236 +                                        /* compute squared neighbor diffs */
237 +        for (ap = hp->sa, ep = earr, i = 0; i < hp->ns; i++)
238 +            for (j = 0; j < hp->ns; j++, ap++, ep++) {
239 +                b = bright(ap[0].v);
240 +                if (i) {                /* from above */
241 +                        d2 = b - bright(ap[-hp->ns].v);
242 +                        d2 *= d2;
243 +                        ep[0] += d2;
244 +                        ep[-hp->ns] += d2;
245 +                }
246 +                if (j) {                /* from behind */
247 +                        d2 = b - bright(ap[-1].v);
248 +                        d2 *= d2;
249 +                        ep[0] += d2;
250 +                        ep[-1] += d2;
251 +                }
252 +            }
253 +                                        /* correct for number of neighbors */
254 +        earr[0] *= 2.f;
255 +        earr[hp->ns-1] *= 2.f;
256 +        earr[(hp->ns-1)*hp->ns] *= 2.f;
257 +        earr[(hp->ns-1)*hp->ns + hp->ns-1] *= 2.f;
258 +        for (i = 1; i < hp->ns-1; i++) {
259 +                earr[i*hp->ns] *= 4./3.;
260 +                earr[i*hp->ns + hp->ns-1] *= 4./3.;
261 +        }
262 +        for (j = 1; j < hp->ns-1; j++) {
263 +                earr[j] *= 4./3.;
264 +                earr[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 4./3.;
265 +        }
266 +        return(earr);
267 + }
268 +
269 +
270 + /* Perform super-sampling on hemisphere (introduces bias) */
271 + static void
272 + ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
273 + {
274 +        float   *earr = getambdiffs(hp);
275 +        double  e2sum = 0.0;
276 +        AMBSAMP *ap;
277 +        RAY     ar;
278 +        double  asum[3];
279 +        float   *ep;
280 +        int     i, j, n;
281 +
282 +        if (earr == NULL)               /* just skip calc. if no memory */
283 +                return;
284 +                                        /* add up estimated variances */
285 +        for (ep = earr + hp->ns*hp->ns; ep-- > earr; )
286 +                e2sum += *ep;
287 +        ep = earr;                      /* perform super-sampling */
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 +                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;
295 +                                break;
296 +                        }
297 +                        addcolor(asum, ar.rcol);
298 +                }
299 +                if (nss) {              /* update returned ambient value */
300 +                        const double    ssf = 1./(nss + 1);
301 +                        for (n = 3; n--; )
302 +                                acol[n] += ssf*asum[n] +
303 +                                                (ssf - 1.)*colval(ap->v,n);
304 +                }
305 +                e2sum -= *ep++;         /* update remainders */
306 +                cnt -= nss;
307 +        }
308 +        free(earr);
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, AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit, const uby8 *vflags)
383 + {
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 +        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);
403 +        dot_er = DOT(ftp->e_i, ftp->r_i);
404 +        rdot_r = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
405 +        rdot_r1 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
406 +        ftp->I1 = acos( DOT(ftp->r_i, ftp->r_i1) * sqrt(rdot_r*rdot_r1) ) *
407 +                        sqrt( rdot_cp );
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 (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 +
417 + /* Compose 3x3 matrix from two vectors */
418 + static void
419 + compose_matrix(FVECT mat[3], FVECT va, FVECT vb)
420 + {
421 +        mat[0][0] = 2.0*va[0]*vb[0];
422 +        mat[1][1] = 2.0*va[1]*vb[1];
423 +        mat[2][2] = 2.0*va[2]*vb[2];
424 +        mat[0][1] = mat[1][0] = va[0]*vb[1] + va[1]*vb[0];
425 +        mat[0][2] = mat[2][0] = va[0]*vb[2] + va[2]*vb[0];
426 +        mat[1][2] = mat[2][1] = va[1]*vb[2] + va[2]*vb[1];
427 + }
428 +
429 +
430 + /* Compute partial 3x3 Hessian matrix for edge */
431 + static void
432 + comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
433 + {
434 +        FVECT   ncp;
435 +        FVECT   m1[3], m2[3], m3[3], m4[3];
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);
447 +        d3 = 1.0/DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
448 +        d4 = DOT(ftp->e_i, ftp->r_i);
449 +        I3 = ( DOT(ftp->e_i, ftp->r_i1)*d2*d2 - d4*d1*d1 + 3.0/d3*ftp->I2 )
450 +                        / ( 4.0*DOT(ftp->rcp,ftp->rcp) );
451 +        J3 = 0.25*d3*(d1*d1 - d2*d2) - d4*d3*I3;
452 +        K3 = d3*(ftp->I2 - I3/d1 - 2.0*d4*J3);
453 +                                        /* intermediate matrices */
454 +        VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
455 +        compose_matrix(m1, ncp, ftp->rI2_eJ2);
456 +        compose_matrix(m2, ftp->r_i, ftp->r_i);
457 +        compose_matrix(m3, ftp->e_i, ftp->e_i);
458 +        compose_matrix(m4, ftp->r_i, ftp->e_i);
459 +        d1 = DOT(nrm, ftp->rcp);
460 +        d2 = -d1*ftp->I2;
461 +        d1 *= 2.0;
462 +        for (i = 3; i--; )              /* final matrix sum */
463 +            for (j = 3; j--; ) {
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;
468 +            }
469 + }
470 +
471 +
472 + /* Reverse hessian calculation result for edge in other direction */
473 + static void
474 + rev_hessian(FVECT hess[3])
475 + {
476 +        int     i;
477 +
478 +        for (i = 3; i--; ) {
479 +                hess[i][0] = -hess[i][0];
480 +                hess[i][1] = -hess[i][1];
481 +                hess[i][2] = -hess[i][2];
482 +        }
483 + }
484 +
485 +
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], double v)
490 + {
491 +        int     i, j;
492 +
493 +        for (i = 3; i--; )
494 +            for (j = 3; j--; )
495 +                hess[i][j] += v*( ehess1[i][j] + ehess2[i][j] + ehess3[i][j] );
496 + }
497 +
498 +
499 + /* Compute partial displacement form factor gradient for edge */
500 + static void
501 + comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
502 + {
503 +        FVECT   ncp;
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] );
515 + }
516 +
517 +
518 + /* Reverse gradient calculation result for edge in other direction */
519 + static void
520 + rev_gradient(FVECT grad)
521 + {
522 +        grad[0] = -grad[0];
523 +        grad[1] = -grad[1];
524 +        grad[2] = -grad[2];
525 + }
526 +
527 +
528 + /* Add to displacement gradient from the given triangle */
529 + static void
530 + add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, FVECT egrad3, double v)
531 + {
532 +        int     i;
533 +
534 +        for (i = 3; i--; )
535 +                grad[i] += v*( egrad1[i] + egrad2[i] + egrad3[i] );
536 + }
537 +
538 +
539 + /* Compute anisotropic radii and eigenvector directions */
540 + static int
541 + eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3])
542 + {
543 +        double  hess2[2][2];
544 +        FVECT   a, b;
545 +        double  evalue[2], slope1, xmag1;
546 +        int     i;
547 +                                        /* project Hessian to sample plane */
548 +        for (i = 3; i--; ) {
549 +                a[i] = DOT(hessian[i], uv[0]);
550 +                b[i] = DOT(hessian[i], uv[1]);
551 +        }
552 +        hess2[0][0] = DOT(uv[0], a);
553 +        hess2[0][1] = DOT(uv[0], b);
554 +        hess2[1][0] = DOT(uv[1], a);
555 +        hess2[1][1] = DOT(uv[1], b);
556 +                                        /* compute eigenvalue(s) */
557 +        i = quadratic(evalue, 1.0, -hess2[0][0]-hess2[1][1],
558 +                        hess2[0][0]*hess2[1][1]-hess2[0][1]*hess2[1][0]);
559 +        if (i == 1)                     /* double-root (circle) */
560 +                evalue[1] = evalue[0];
561 +        if (!i || ((evalue[0] = fabs(evalue[0])) <= FTINY*FTINY) |
562 +                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) )
563 +                error(INTERNAL, "bad eigenvalue calculation");
564 +
565 +        if (evalue[0] > evalue[1]) {
566 +                ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
567 +                ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
568 +                slope1 = evalue[1];
569 +        } else {
570 +                ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
571 +                ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
572 +                slope1 = evalue[0];
573 +        }
574 +                                        /* compute unit eigenvectors */
575 +        if (fabs(hess2[0][1]) <= FTINY)
576 +                return;                 /* uv OK as is */
577 +        slope1 = (slope1 - hess2[0][0]) / hess2[0][1];
578 +        xmag1 = sqrt(1.0/(1.0 + slope1*slope1));
579 +        for (i = 3; i--; ) {
580 +                b[i] = xmag1*uv[0][i] + slope1*xmag1*uv[1][i];
581 +                a[i] = slope1*xmag1*uv[0][i] - xmag1*uv[1][i];
582 +        }
583 +        VCOPY(uv[0], a);
584 +        VCOPY(uv[1], b);
585 + }
586 +
587 +
588 + static void
589 + ambHessian(                             /* anisotropic radii & pos. gradient */
590 +        AMBHEMI *hp,
591 +        FVECT   uv[2],                  /* returned */
592 +        float   ra[2],                  /* returned (optional) */
593 +        float   pg[2]                   /* returned (optional) */
594 + )
595 + {
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;
603 +        int             i, j;
604 +                                        /* be sure to assign unit vectors */
605 +        VCOPY(uv[0], hp->ux);
606 +        VCOPY(uv[1], hp->uy);
607 +                        /* clock-wise vertex traversal from sample POV */
608 +        if (ra != NULL) {               /* initialize Hessian row buffer */
609 +                hessrow = (FVECT (*)[3])malloc(sizeof(FVECT)*3*(hp->ns-1));
610 +                if (hessrow == NULL)
611 +                        error(SYSTEM, memerrmsg);
612 +                memset(hessian, 0, sizeof(hessian));
613 +        } else if (pg == NULL)          /* bogus call? */
614 +                return;
615 +        if (pg != NULL) {               /* initialize form factor row buffer */
616 +                gradrow = (FVECT *)malloc(sizeof(FVECT)*(hp->ns-1));
617 +                if (gradrow == NULL)
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, hp, 0, j, VDB_X, vflags);
626 +                if (hessrow != NULL)
627 +                        comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
628 +                if (gradrow != NULL)
629 +                        comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
630 +        }
631 +                                        /* sum each row of triangles */
632 +        for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
633 +            FVECT       hesscol[3];     /* compute first vertical edge */
634 +            FVECT       gradcol;
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)
639 +                comp_gradient(gradcol, &fftr, hp->rp->ron);
640 +            for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
641 +                FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
642 +                FVECT   graddia;
643 +                double  backg;
644 +                backg = back_ambval(hp, i, j, VDB_X, VDB_Y, vflags);
645 +                                        /* diagonal (inner) edge */
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);
650 +                    add2hessian(hessian, hessrow[j], hessdia, hesscol, backg);
651 +                }
652 +                if (gradrow != NULL) {
653 +                    comp_gradient(graddia, &fftr, hp->rp->ron);
654 +                    rev_gradient(gradcol);
655 +                    add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
656 +                }
657 +                                        /* initialize edge in next row */
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(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);
669 +                    add2hessian(hessian, hessrow[j], hessdia, hesscol, backg);
670 +                    if (i < hp->ns-2)
671 +                        rev_hessian(hessrow[j]);
672 +                }
673 +                if (gradrow != NULL) {
674 +                    comp_gradient(gradcol, &fftr, hp->rp->ron);
675 +                    rev_gradient(graddia);
676 +                    add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
677 +                    if (i < hp->ns-2)
678 +                        rev_gradient(gradrow[j]);
679 +                }
680 +            }
681 +        }
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);
689 +        if (pg != NULL) {               /* tangential position gradient */
690 +                pg[0] = DOT(gradient, uv[0]);
691 +                pg[1] = DOT(gradient, uv[1]);
692 +        }
693 + }
694 +
695 +
696 + /* Compute direction gradient from a hemispherical sampling */
697 + static void
698 + ambdirgrad(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float dg[2])
699 + {
700 +        AMBSAMP *ap;
701 +        double  dgsum[2];
702 +        int     n;
703 +        FVECT   vd;
704 +        double  gfact;
705 +
706 +        dgsum[0] = dgsum[1] = 0.0;      /* sum values times -tan(theta) */
707 +        for (ap = hp->sa, n = hp->ns*hp->ns; n--; ap++) {
708 +                                        /* use vector for azimuth + 90deg */
709 +                VSUB(vd, ap->p, hp->rp->rop);
710 +                                        /* brightness over cosine factor */
711 +                gfact = colval(ap->v,CIEY) / DOT(hp->rp->ron, vd);
712 +                                        /* sine = proj_radius/vd_length */
713 +                dgsum[0] -= DOT(uv[1], vd) * gfact;
714 +                dgsum[1] += DOT(uv[0], vd) * gfact;
715 +        }
716 +        dg[0] = dgsum[0] / (hp->ns*hp->ns);
717 +        dg[1] = dgsum[1] / (hp->ns*hp->ns);
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 +        uint32          flgs = 0;
729 +        int             i, j;
730 +                                        /* circle around perimeter */
731 +        for (i = 0; i < hp->ns; i++)
732 +            for (j = 0; j < hp->ns; j += !i|(i==hp->ns-1) ? 1 : hp->ns-1) {
733 +                AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
734 +                FVECT   vec;
735 +                double  u, v;
736 +                double  ang, a1;
737 +                int     abp;
738 +                if ((ap->d <= FTINY) | (ap->d >= max_d))
739 +                        continue;       /* too far or too near */
740 +                VSUB(vec, ap->p, hp->rp->rop);
741 +                u = DOT(vec, uv[0]) * ap->d;
742 +                v = DOT(vec, uv[1]) * ap->d;
743 +                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= 1.0)
744 +                        continue;       /* occluder outside ellipse */
745 +                ang = atan2a(v, u);     /* else set direction flags */
746 +                for (a1 = ang-.5*ang_res; a1 <= ang+.5*ang_res; a1 += ang_step)
747 +                        flgs |= 1L<<(int)(16/PI*(a1 + 2.*PI*(a1 < 0)));
748 +            }
749 +        return(flgs);
750 + }
751 +
752 +
753   int
754 < divsample(dp, h, r)                     /* sample a division */
755 < register AMBSAMP  *dp;
756 < AMBHEMI  *h;
757 < RAY  *r;
754 > doambient(                              /* compute ambient component */
755 >        COLOR   rcol,                   /* input/output color */
756 >        RAY     *r,
757 >        double  wt,
758 >        FVECT   uv[2],                  /* returned (optional) */
759 >        float   ra[2],                  /* returned (optional) */
760 >        float   pg[2],                  /* returned (optional) */
761 >        float   dg[2],                  /* returned (optional) */
762 >        uint32  *crlp                   /* returned (optional) */
763 > )
764   {
765 +        AMBHEMI *hp = inithemi(rcol, r, wt);
766 +        int     cnt;
767 +        FVECT   my_uv[2];
768 +        double  d, K, acol[3];
769 +        AMBSAMP *ap;
770 +        int     i, j;
771 +                                        /* check/initialize */
772 +        if (hp == NULL)
773 +                return(0);
774 +        if (uv != NULL)
775 +                memset(uv, 0, sizeof(FVECT)*2);
776 +        if (ra != NULL)
777 +                ra[0] = ra[1] = 0.0;
778 +        if (pg != NULL)
779 +                pg[0] = pg[1] = 0.0;
780 +        if (dg != NULL)
781 +                dg[0] = dg[1] = 0.0;
782 +        if (crlp != NULL)
783 +                *crlp = 0;
784 +                                        /* sample the hemisphere */
785 +        acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
786 +        cnt = 0;
787 +        for (i = hp->ns; i--; )
788 +                for (j = hp->ns; j--; )
789 +                        if ((ap = ambsample(hp, i, j)) != NULL) {
790 +                                addcolor(acol, ap->v);
791 +                                ++cnt;
792 +                        }
793 +        if (!cnt) {
794 +                setcolor(rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
795 +                free(hp);
796 +                return(0);              /* no valid samples */
797 +        }
798 +        if (cnt < hp->ns*hp->ns) {      /* incomplete sampling? */
799 +                copycolor(rcol, acol);
800 +                free(hp);
801 +                return(-1);             /* return value w/o Hessian */
802 +        }
803 +        cnt = ambssamp*wt + 0.5;        /* perform super-sampling? */
804 +        if (cnt > 8)
805 +                ambsupersamp(acol, hp, cnt);
806 +        copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
807 +        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
808 +                free(hp);
809 +                return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
810 +        }
811 +        if ((d = bright(acol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
812 +                d = 0.99*(hp->ns*hp->ns)/d;
813 +                K = 0.01;
814 +        } else {                        /* or fall back on geometric Hessian */
815 +                K = 1.0;
816 +                pg = NULL;
817 +                dg = NULL;
818 +        }
819 +        ap = hp->sa;                    /* relative Y channel from here on... */
820 +        for (i = hp->ns*hp->ns; i--; ap++)
821 +                colval(ap->v,CIEY) = bright(ap->v)*d + K;
822 +
823 +        if (uv == NULL)                 /* make sure we have axis pointers */
824 +                uv = my_uv;
825 +                                        /* compute radii & pos. gradient */
826 +        ambHessian(hp, uv, ra, pg);
827 +
828 +        if (dg != NULL)                 /* compute direction gradient */
829 +                ambdirgrad(hp, uv, dg);
830 +
831 +        if (ra != NULL) {               /* scale/clamp radii */
832 +                if (pg != NULL) {
833 +                        if (ra[0]*(d = fabs(pg[0])) > 1.0)
834 +                                ra[0] = 1.0/d;
835 +                        if (ra[1]*(d = fabs(pg[1])) > 1.0)
836 +                                ra[1] = 1.0/d;
837 +                        if (ra[0] > ra[1])
838 +                                ra[0] = ra[1];
839 +                }
840 +                if (ra[0] < minarad) {
841 +                        ra[0] = minarad;
842 +                        if (ra[1] < minarad)
843 +                                ra[1] = minarad;
844 +                }
845 +                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(sqrt(wt));
846 +                if ((ra[1] *= d) > 2.0*ra[0])
847 +                        ra[1] = 2.0*ra[0];
848 +                if (ra[1] > maxarad) {
849 +                        ra[1] = maxarad;
850 +                        if (ra[0] > maxarad)
851 +                                ra[0] = maxarad;
852 +                }
853 +                if (crlp != NULL)       /* flag encroached directions */
854 +                        *crlp = ambcorral(hp, uv, ra[0]*ambacc, ra[1]*ambacc);
855 +                if (pg != NULL) {       /* cap gradient if necessary */
856 +                        d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] + pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];
857 +                        if (d > 1.0) {
858 +                                d = 1.0/sqrt(d);
859 +                                pg[0] *= d;
860 +                                pg[1] *= d;
861 +                        }
862 +                }
863 +        }
864 +        free(hp);                       /* clean up and return */
865 +        return(1);
866 + }
867 +
868 +
869 + #else /* ! NEWAMB */
870 +
871 +
872 + void
873 + inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
874 +        AMBHEMI  *hp,
875 +        COLOR ac,
876 +        RAY  *r,
877 +        double  wt
878 + )
879 + {
880 +        double  d;
881 +        int  i;
882 +                                        /* set number of divisions */
883 +        if (ambacc <= FTINY &&
884 +                        wt > (d = 0.8*intens(ac)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
885 +                wt = d;                 /* avoid ray termination */
886 +        hp->nt = sqrt(ambdiv * wt / PI) + 0.5;
887 +        i = ambacc > FTINY ? 3 : 1;     /* minimum number of samples */
888 +        if (hp->nt < i)
889 +                hp->nt = i;
890 +        hp->np = PI * hp->nt + 0.5;
891 +                                        /* set number of super-samples */
892 +        hp->ns = ambssamp * wt + 0.5;
893 +                                        /* assign coefficient */
894 +        copycolor(hp->acoef, ac);
895 +        d = 1.0/(hp->nt*hp->np);
896 +        scalecolor(hp->acoef, d);
897 +                                        /* make axes */
898 +        VCOPY(hp->uz, r->ron);
899 +        hp->uy[0] = hp->uy[1] = hp->uy[2] = 0.0;
900 +        for (i = 0; i < 3; i++)
901 +                if (hp->uz[i] < 0.6 && hp->uz[i] > -0.6)
902 +                        break;
903 +        if (i >= 3)
904 +                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
905 +        hp->uy[i] = 1.0;
906 +        fcross(hp->ux, hp->uy, hp->uz);
907 +        normalize(hp->ux);
908 +        fcross(hp->uy, hp->uz, hp->ux);
909 + }
910 +
911 +
912 + int
913 + divsample(                              /* sample a division */
914 +        AMBSAMP  *dp,
915 +        AMBHEMI  *h,
916 +        RAY  *r
917 + )
918 + {
919          RAY  ar;
920          int  hlist[3];
921          double  spt[2];
922          double  xd, yd, zd;
923          double  b2;
924          double  phi;
925 <        register int  i;
926 <
927 <        if (rayorigin(&ar, r, AMBIENT, AVGREFL) < 0)
925 >        int  i;
926 >                                        /* ambient coefficient for weight */
927 >        if (ambacc > FTINY)
928 >                setcolor(ar.rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
929 >        else
930 >                copycolor(ar.rcoef, h->acoef);
931 >        if (rayorigin(&ar, AMBIENT, r, ar.rcoef) < 0)
932                  return(-1);
933 +        if (ambacc > FTINY) {
934 +                multcolor(ar.rcoef, h->acoef);
935 +                scalecolor(ar.rcoef, 1./AVGREFL);
936 +        }
937          hlist[0] = r->rno;
938          hlist[1] = dp->t;
939          hlist[2] = dp->p;
# Line 69 | Line 947 | RAY  *r;
947                  ar.rdir[i] =    xd*h->ux[i] +
948                                  yd*h->uy[i] +
949                                  zd*h->uz[i];
950 +        checknorm(ar.rdir);
951          dimlist[ndims++] = dp->t*h->np + dp->p + 90171;
952          rayvalue(&ar);
953          ndims--;
954 +        multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
955          addcolor(dp->v, ar.rcol);
956                                          /* use rt to improve gradient calc */
957          if (ar.rt > FTINY && ar.rt < FHUGE)
# Line 87 | Line 967 | RAY  *r;
967   }
968  
969  
970 + static int
971 + ambcmp(                                 /* decreasing order */
972 +        const void *p1,
973 +        const void *p2
974 + )
975 + {
976 +        const AMBSAMP   *d1 = (const AMBSAMP *)p1;
977 +        const AMBSAMP   *d2 = (const AMBSAMP *)p2;
978 +
979 +        if (d1->k < d2->k)
980 +                return(1);
981 +        if (d1->k > d2->k)
982 +                return(-1);
983 +        return(0);
984 + }
985 +
986 +
987 + static int
988 + ambnorm(                                /* standard order */
989 +        const void *p1,
990 +        const void *p2
991 + )
992 + {
993 +        const AMBSAMP   *d1 = (const AMBSAMP *)p1;
994 +        const AMBSAMP   *d2 = (const AMBSAMP *)p2;
995 +        int     c;
996 +
997 +        if ( (c = d1->t - d2->t) )
998 +                return(c);
999 +        return(d1->p - d2->p);
1000 + }
1001 +
1002 +
1003   double
1004 < doambient(acol, r, wt, pg, dg)          /* compute ambient component */
1005 < COLOR  acol;
1006 < RAY  *r;
1007 < double  wt;
1008 < FVECT  pg, dg;
1004 > doambient(                              /* compute ambient component */
1005 >        COLOR  rcol,
1006 >        RAY  *r,
1007 >        double  wt,
1008 >        FVECT  pg,
1009 >        FVECT  dg
1010 > )
1011   {
1012 <        double  b, d;
1012 >        double  b, d=0;
1013          AMBHEMI  hemi;
1014          AMBSAMP  *div;
1015          AMBSAMP  dnew;
1016 <        register AMBSAMP  *dp;
1016 >        double  acol[3];
1017 >        AMBSAMP  *dp;
1018          double  arad;
1019 <        int  ndivs, ns;
1020 <        register int  i, j;
105 <                                        /* initialize color */
106 <        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
1019 >        int  divcnt;
1020 >        int  i, j;
1021                                          /* initialize hemisphere */
1022 <        inithemi(&hemi, r, wt);
1023 <        ndivs = hemi.nt * hemi.np;
1024 <        if (ndivs == 0)
1022 >        inithemi(&hemi, rcol, r, wt);
1023 >        divcnt = hemi.nt * hemi.np;
1024 >                                        /* initialize */
1025 >        if (pg != NULL)
1026 >                pg[0] = pg[1] = pg[2] = 0.0;
1027 >        if (dg != NULL)
1028 >                dg[0] = dg[1] = dg[2] = 0.0;
1029 >        setcolor(rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
1030 >        if (divcnt == 0)
1031                  return(0.0);
1032 <                                        /* set number of super-samples */
1033 <        ns = ambssamp * wt + 0.5;
1034 <        if (ns > 0 || pg != NULL || dg != NULL) {
115 <                div = (AMBSAMP *)malloc(ndivs*sizeof(AMBSAMP));
1032 >                                        /* allocate super-samples */
1033 >        if (hemi.ns > 0 || pg != NULL || dg != NULL) {
1034 >                div = (AMBSAMP *)malloc(divcnt*sizeof(AMBSAMP));
1035                  if (div == NULL)
1036                          error(SYSTEM, "out of memory in doambient");
1037          } else
1038                  div = NULL;
1039                                          /* sample the divisions */
1040          arad = 0.0;
1041 +        acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
1042          if ((dp = div) == NULL)
1043                  dp = &dnew;
1044 +        divcnt = 0;
1045          for (i = 0; i < hemi.nt; i++)
1046                  for (j = 0; j < hemi.np; j++) {
1047                          dp->t = i; dp->p = j;
1048                          setcolor(dp->v, 0.0, 0.0, 0.0);
1049                          dp->r = 0.0;
1050                          dp->n = 0;
1051 <                        if (divsample(dp, &hemi, r) < 0)
1052 <                                goto oopsy;
1051 >                        if (divsample(dp, &hemi, r) < 0) {
1052 >                                if (div != NULL)
1053 >                                        dp++;
1054 >                                continue;
1055 >                        }
1056                          arad += dp->r;
1057 +                        divcnt++;
1058                          if (div != NULL)
1059                                  dp++;
1060                          else
1061                                  addcolor(acol, dp->v);
1062                  }
1063 <        if (ns > 0 && arad > FTINY && ndivs/arad < minarad)
1064 <                ns = 0;                 /* close enough */
1065 <        else if (ns > 0) {              /* else perform super-sampling */
1063 >        if (!divcnt) {
1064 >                if (div != NULL)
1065 >                        free((void *)div);
1066 >                return(0.0);            /* no samples taken */
1067 >        }
1068 >        if (divcnt < hemi.nt*hemi.np) {
1069 >                pg = dg = NULL;         /* incomplete sampling */
1070 >                hemi.ns = 0;
1071 >        } else if (arad > FTINY && divcnt/arad < minarad) {
1072 >                hemi.ns = 0;            /* close enough */
1073 >        } else if (hemi.ns > 0) {       /* else perform super-sampling? */
1074                  comperrs(div, &hemi);                   /* compute errors */
1075 <                qsort(div, ndivs, sizeof(AMBSAMP), ambcmp);     /* sort divs */
1075 >                qsort(div, divcnt, sizeof(AMBSAMP), ambcmp);    /* sort divs */
1076                                                  /* super-sample */
1077 <                for (i = ns; i > 0; i--) {
1077 >                for (i = hemi.ns; i > 0; i--) {
1078                          dnew = *div;
1079 <                        if (divsample(&dnew, &hemi, r) < 0)
1080 <                                goto oopsy;
1081 <                                                        /* reinsert */
1082 <                        dp = div;
1083 <                        j = ndivs < i ? ndivs : i;
1079 >                        if (divsample(&dnew, &hemi, r) < 0) {
1080 >                                dp++;
1081 >                                continue;
1082 >                        }
1083 >                        dp = div;               /* reinsert */
1084 >                        j = divcnt < i ? divcnt : i;
1085                          while (--j > 0 && dnew.k < dp[1].k) {
1086                                  *dp = *(dp+1);
1087                                  dp++;
# Line 155 | Line 1089 | FVECT  pg, dg;
1089                          *dp = dnew;
1090                  }
1091                  if (pg != NULL || dg != NULL)   /* restore order */
1092 <                        qsort(div, ndivs, sizeof(AMBSAMP), ambnorm);
1092 >                        qsort(div, divcnt, sizeof(AMBSAMP), ambnorm);
1093          }
1094                                          /* compute returned values */
1095          if (div != NULL) {
1096 <                arad = 0.0;
1097 <                for (i = ndivs, dp = div; i-- > 0; dp++) {
1096 >                arad = 0.0;             /* note: divcnt may be < nt*np */
1097 >                for (i = hemi.nt*hemi.np, dp = div; i-- > 0; dp++) {
1098                          arad += dp->r;
1099                          if (dp->n > 1) {
1100                                  b = 1.0/dp->n;
# Line 172 | Line 1106 | FVECT  pg, dg;
1106                  }
1107                  b = bright(acol);
1108                  if (b > FTINY) {
1109 <                        b = ndivs/b;
1109 >                        b = 1.0/b;      /* compute & normalize gradient(s) */
1110                          if (pg != NULL) {
1111                                  posgradient(pg, div, &hemi);
1112                                  for (i = 0; i < 3; i++)
# Line 183 | Line 1117 | FVECT  pg, dg;
1117                                  for (i = 0; i < 3; i++)
1118                                          dg[i] *= b;
1119                          }
186 –                } else {
187 –                        if (pg != NULL)
188 –                                for (i = 0; i < 3; i++)
189 –                                        pg[i] = 0.0;
190 –                        if (dg != NULL)
191 –                                for (i = 0; i < 3; i++)
192 –                                        dg[i] = 0.0;
1120                  }
1121                  free((void *)div);
1122          }
1123 <        b = 1.0/ndivs;
197 <        scalecolor(acol, b);
1123 >        copycolor(rcol, acol);
1124          if (arad <= FTINY)
1125                  arad = maxarad;
1126          else
1127 <                arad = (ndivs+ns)/arad;
1127 >                arad = (divcnt+hemi.ns)/arad;
1128          if (pg != NULL) {               /* reduce radius if gradient large */
1129                  d = DOT(pg,pg);
1130                  if (d*arad*arad > 1.0)
# Line 215 | Line 1141 | FVECT  pg, dg;
1141          if ((arad /= sqrt(wt)) > maxarad)
1142                  arad = maxarad;
1143          return(arad);
218 – oopsy:
219 –        if (div != NULL)
220 –                free((void *)div);
221 –        return(0.0);
1144   }
1145  
1146  
1147   void
1148 < inithemi(hp, r, wt)             /* initialize sampling hemisphere */
1149 < register AMBHEMI  *hp;
1150 < RAY  *r;
1151 < double  wt;
1148 > comperrs(                       /* compute initial error estimates */
1149 >        AMBSAMP  *da,   /* assumes standard ordering */
1150 >        AMBHEMI  *hp
1151 > )
1152   {
231 –        register int  i;
232 –                                        /* set number of divisions */
233 –        hp->nt = sqrt(ambdiv * wt / PI) + 0.5;
234 –        i = ambacc > FTINY ? 3 : 1;     /* minimum number of samples */
235 –        if (hp->nt < i)
236 –                hp->nt = i;
237 –        hp->np = PI * hp->nt + 0.5;
238 –                                        /* make axes */
239 –        VCOPY(hp->uz, r->ron);
240 –        hp->uy[0] = hp->uy[1] = hp->uy[2] = 0.0;
241 –        for (i = 0; i < 3; i++)
242 –                if (hp->uz[i] < 0.6 && hp->uz[i] > -0.6)
243 –                        break;
244 –        if (i >= 3)
245 –                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
246 –        hp->uy[i] = 1.0;
247 –        fcross(hp->ux, hp->uy, hp->uz);
248 –        normalize(hp->ux);
249 –        fcross(hp->uy, hp->uz, hp->ux);
250 – }
251 –
252 –
253 – void
254 – comperrs(da, hp)                /* compute initial error estimates */
255 – AMBSAMP  *da;           /* assumes standard ordering */
256 – register AMBHEMI  *hp;
257 – {
1153          double  b, b2;
1154          int  i, j;
1155 <        register AMBSAMP  *dp;
1155 >        AMBSAMP  *dp;
1156                                  /* sum differences from neighbors */
1157          dp = da;
1158          for (i = 0; i < hp->nt; i++)
# Line 302 | Line 1197 | register AMBHEMI  *hp;
1197  
1198  
1199   void
1200 < posgradient(gv, da, hp)                         /* compute position gradient */
1201 < FVECT  gv;
1202 < AMBSAMP  *da;                   /* assumes standard ordering */
1203 < register AMBHEMI  *hp;
1200 > posgradient(                                    /* compute position gradient */
1201 >        FVECT  gv,
1202 >        AMBSAMP  *da,                   /* assumes standard ordering */
1203 >        AMBHEMI  *hp
1204 > )
1205   {
1206 <        register int  i, j;
1206 >        int  i, j;
1207          double  nextsine, lastsine, b, d;
1208          double  mag0, mag1;
1209          double  phi, cosp, sinp, xd, yd;
1210 <        register AMBSAMP  *dp;
1210 >        AMBSAMP  *dp;
1211  
1212          xd = yd = 0.0;
1213          for (j = 0; j < hp->np; j++) {
# Line 354 | Line 1250 | register AMBHEMI  *hp;
1250                  yd += mag0*sinp + mag1*cosp;
1251          }
1252          for (i = 0; i < 3; i++)
1253 <                gv[i] = (xd*hp->ux[i] + yd*hp->uy[i])/PI;
1253 >                gv[i] = (xd*hp->ux[i] + yd*hp->uy[i])*(hp->nt*hp->np)/PI;
1254   }
1255  
1256  
1257   void
1258 < dirgradient(gv, da, hp)                         /* compute direction gradient */
1259 < FVECT  gv;
1260 < AMBSAMP  *da;                   /* assumes standard ordering */
1261 < register AMBHEMI  *hp;
1258 > dirgradient(                                    /* compute direction gradient */
1259 >        FVECT  gv,
1260 >        AMBSAMP  *da,                   /* assumes standard ordering */
1261 >        AMBHEMI  *hp
1262 > )
1263   {
1264 <        register int  i, j;
1264 >        int  i, j;
1265          double  mag;
1266          double  phi, xd, yd;
1267 <        register AMBSAMP  *dp;
1267 >        AMBSAMP  *dp;
1268  
1269          xd = yd = 0.0;
1270          for (j = 0; j < hp->np; j++) {
# Line 388 | Line 1285 | register AMBHEMI  *hp;
1285                  yd += mag * tsin(phi);
1286          }
1287          for (i = 0; i < 3; i++)
1288 <                gv[i] = (xd*hp->ux[i] + yd*hp->uy[i])/(hp->nt*hp->np);
1288 >                gv[i] = xd*hp->ux[i] + yd*hp->uy[i];
1289   }
1290 +
1291 + #endif  /* ! NEWAMB */

Diff Legend

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