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 2.55 by greg, Fri May 9 16:05:09 2014 UTC vs.
Revision 2.60 by greg, Sat May 17 00:49:17 2014 UTC

# Line 25 | 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 –
28   typedef struct {
29          COLOR   v;              /* hemisphere sample value */
30          float   d;              /* reciprocal distance (1/rt) */
# Line 62 | Line 39 | typedef struct {
39          AMBSAMP sa[1];          /* sample array (extends struct) */
40   }  AMBHEMI;             /* ambient sample hemisphere */
41  
42 < #define ambndx(h,i,j)   ((i)*(h)->ns + (j))
43 < #define ambsam(h,i,j)   (h)->sa[ambndx(h,i,j)]
42 > #define AI(h,i,j)       ((i)*(h)->ns + (j))
43 > #define ambsam(h,i,j)   (h)->sa[AI(h,i,j)]
44  
45   typedef struct {
46          FVECT   r_i, r_i1, e_i, rcp, rI2_eJ2;
47          double  I1, I2;
71 –        int     valid;
48   } FFTRI;                /* vectors and coefficients for Hessian calculation */
49  
50  
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(CONSISTENCY, "forbidden diagonal in vdb_edge()");
109 –        return(-1);
110 – }
111 –
112 –
51   static AMBHEMI *
52   inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
53          COLOR   ac,
# Line 190 | Line 128 | getambsamp(RAY *arp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int n)
128                                  spt[1]*hp->uy[ii] +
129                                  zd*hp->rp->ron[ii];
130          checknorm(arp->rdir);
131 <        dimlist[ndims++] = ambndx(hp,i,j) + 90171;
131 >        dimlist[ndims++] = AI(hp,i,j) + 90171;
132          rayvalue(arp);                  /* evaluate ray */
133          ndims--;                        /* apply coefficient */
134          multcolor(arp->rcol, arp->rcoef);
# Line 318 | Line 256 | done:
256   }
257  
258  
321 – /* Compute vertex flags, indicating farthest in each direction */
322 – static uby8 *
323 – vertex_flags(AMBHEMI *hp)
324 – {
325 –        uby8    *vflags = (uby8 *)calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(uby8));
326 –        uby8    *vf;
327 –        AMBSAMP *ap;
328 –        int     i, j;
329 –
330 –        if (vflags == NULL)
331 –                error(SYSTEM, "out of memory in vertex_flags()");
332 –        vf = vflags;
333 –        ap = hp->sa;            /* compute farthest along first row */
334 –        for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++)
335 –                if (ap[0].d <= ap[1].d)
336 –                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
337 –                else
338 –                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
339 –        ++vf; ++ap;
340 –                                /* flag subsequent rows */
341 –        for (i = 1; i < hp->ns; i++) {
342 –            for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++) {
343 –                if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)   /* row before */
344 –                        vf[0] |= 1<<VDB_y;
345 –                else
346 –                        vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
347 –                if (ap[0].d <= ap[1-hp->ns].d)  /* diagonal we care about */
348 –                        vf[0] |= 1<<VDB_Xy;
349 –                else
350 –                        vf[1-hp->ns] |= 1<<VDB_xY;
351 –                if (ap[0].d <= ap[1].d)         /* column after */
352 –                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
353 –                else
354 –                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
355 –            }
356 –            if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)       /* final column edge */
357 –                vf[0] |= 1<<VDB_y;
358 –            else
359 –                vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
360 –            ++vf; ++ap;
361 –        }
362 –        return(vflags);
363 – }
364 –
365 –
259   /* Return brightness of farthest ambient sample */
260   static double
261 < back_ambval(AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit1, int dbit2, const uby8 *vflags)
261 > back_ambval(AMBHEMI *hp, const int n1, const int n2, const int n3)
262   {
263 <        const int       v0 = ambndx(hp,i,j);
264 <        const int       tflags = (1<<dbit1 | 1<<dbit2);
265 <        int             v1, v2;
266 <
267 <        if ((vflags[v0] & tflags) == tflags)    /* is v0 the farthest? */
268 <                return(colval(hp->sa[v0].v,CIEY));
269 <        v1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit1);
270 <        if (vflags[v0] & 1<<dbit2)              /* v1 farthest if v0>v2 */
378 <                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
379 <        v2 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit2);
380 <        if (vflags[v0] & 1<<dbit1)              /* v2 farthest if v0>v1 */
381 <                return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
382 <                                                /* else check if v1>v2 */
383 <        if (vflags[v1] & 1<<vdb_edge(dbit1,dbit2))
384 <                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
385 <        return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
263 >        if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n2].d) {
264 >                if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n3].d)
265 >                        return(colval(hp->sa[n1].v,CIEY));
266 >                return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
267 >        }
268 >        if (hp->sa[n2].d <= hp->sa[n3].d)
269 >                return(colval(hp->sa[n2].v,CIEY));
270 >        return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
271   }
272  
273  
274   /* Compute vectors and coefficients for Hessian/gradient calcs */
275   static void
276 < comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit, const uby8 *vflags)
276 > comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, const int n0, const int n1)
277   {
278 <        const int       i0 = ambndx(hp,i,j);
279 <        double          rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
395 <        int             i1, ii;
278 >        double  rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
279 >        int     ii;
280  
281 <        ftp->valid = 0;                 /* check if we can skip this edge */
282 <        ii = adjacent_trifl[dbit];
283 <        if ((vflags[i0] & ii) == ii)    /* cancels if vertex used as value */
400 <                return;
401 <        i1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit);
402 <        ii = adjacent_trifl[VDB_OPP(dbit)];
403 <        if ((vflags[i1] & ii) == ii)    /* on either end (for both triangles) */
404 <                return;
405 <                                        /* else go ahead with calculation */
406 <        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[i0].p, hp->rp->rop);
407 <        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[i1].p, hp->rp->rop);
408 <        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[i1].p, hp->sa[i0].p);
281 >        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[n0].p, hp->rp->rop);
282 >        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[n1].p, hp->rp->rop);
283 >        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[n1].p, hp->sa[n0].p);
284          VCROSS(ftp->rcp, ftp->r_i, ftp->r_i1);
285          rdot_cp = 1.0/DOT(ftp->rcp,ftp->rcp);
286          dot_e = DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
# Line 419 | Line 294 | comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int
294          J2 =  ( 0.5*(rdot_r - rdot_r1) - dot_er*ftp->I2 ) / dot_e;
295          for (ii = 3; ii--; )
296                  ftp->rI2_eJ2[ii] = ftp->I2*ftp->r_i[ii] + J2*ftp->e_i[ii];
422 –        ftp->valid++;
297   }
298  
299  
# Line 445 | Line 319 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
319          double  d1, d2, d3, d4;
320          double  I3, J3, K3;
321          int     i, j;
448 –
449 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
450 –                memset(hess, 0, sizeof(FVECT)*3);
451 –                return;
452 –        }
322                                          /* compute intermediate coefficients */
323          d1 = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
324          d2 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
# Line 513 | Line 382 | comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
382          double  f1;
383          int     i;
384  
516 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
517 –                memset(grad, 0, sizeof(FVECT));
518 –                return;
519 –        }
385          f1 = 2.0*DOT(nrm, ftp->rcp);
386          VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
387          for (i = 3; i--; )
# Line 606 | Line 471 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
471          static char     memerrmsg[] = "out of memory in ambHessian()";
472          FVECT           (*hessrow)[3] = NULL;
473          FVECT           *gradrow = NULL;
609 –        uby8            *vflags;
474          FVECT           hessian[3];
475          FVECT           gradient;
476          FFTRI           fftr;
# Line 628 | Line 492 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
492                          error(SYSTEM, memerrmsg);
493                  memset(gradient, 0, sizeof(gradient));
494          }
631 –                                        /* get vertex position flags */
632 –        vflags = vertex_flags(hp);
495                                          /* compute first row of edges */
496          for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
497 <                comp_fftri(&fftr, hp, 0, j, VDB_X, vflags);
497 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,0,j), AI(hp,0,j+1));
498                  if (hessrow != NULL)
499                          comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
500                  if (gradrow != NULL)
# Line 642 | Line 504 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
504          for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
505              FVECT       hesscol[3];     /* compute first vertical edge */
506              FVECT       gradcol;
507 <            comp_fftri(&fftr, hp, i, 0, VDB_Y, vflags);
507 >            comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,0), AI(hp,i+1,0));
508              if (hessrow != NULL)
509                  comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
510              if (gradrow != NULL)
# Line 651 | Line 513 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
513                  FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
514                  FVECT   graddia;
515                  double  backg;
516 <                backg = back_ambval(hp, i, j, VDB_X, VDB_Y, vflags);
516 >                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i,j),
517 >                                        AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
518                                          /* diagonal (inner) edge */
519 <                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_xY, vflags);
519 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
520                  if (hessrow != NULL) {
521                      comp_hessian(hessdia, &fftr, hp->rp->ron);
522                      rev_hessian(hesscol);
# Line 665 | Line 528 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
528                      add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
529                  }
530                                          /* initialize edge in next row */
531 <                comp_fftri(&fftr, hp, i+1, j+1, VDB_x, vflags);
531 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i+1,j+1), AI(hp,i+1,j));
532                  if (hessrow != NULL)
533                      comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
534                  if (gradrow != NULL)
535                      comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
536                                          /* new column edge & paired triangle */
537 <                backg = back_ambval(hp, i+1, j+1, VDB_x, VDB_y, vflags);
538 <                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_Y, vflags);
537 >                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i+1,j+1),
538 >                                        AI(hp,i+1,j), AI(hp,i,j+1));
539 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j+1));
540                  if (hessrow != NULL) {
541                      comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
542                      rev_hessian(hessdia);
# Line 692 | Line 556 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
556                                          /* release row buffers */
557          if (hessrow != NULL) free(hessrow);
558          if (gradrow != NULL) free(gradrow);
695 –        free(vflags);
559          
560          if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
561                  eigenvectors(uv, ra, hessian);
# Line 737 | Line 600 | ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, c
600          const double    ang_step = ang_res/((int)(16/PI*ang_res) + (1+FTINY));
601          double          avg_d = 0;
602          uint32          flgs = 0;
603 +        FVECT           vec;
604 +        double          u, v;
605 +        double          ang, a1;
606          int             i, j;
607                                          /* don't bother for a few samples */
608          if (hp->ns < 12)
# Line 754 | Line 620 | ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, c
620          for (i = 0; i < hp->ns; i++)
621              for (j = 0; j < hp->ns; j += !i|(i==hp->ns-1) ? 1 : hp->ns-1) {
622                  AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
757 –                FVECT   vec;
758 –                double  u, v;
759 –                double  ang, a1;
760 –                int     abp;
623                  if ((ap->d <= FTINY) | (ap->d >= max_d))
624                          continue;       /* too far or too near */
625                  VSUB(vec, ap->p, hp->rp->rop);
# Line 769 | Line 631 | ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, c
631                  for (a1 = ang-.5*ang_res; a1 <= ang+.5*ang_res; a1 += ang_step)
632                          flgs |= 1L<<(int)(16/PI*(a1 + 2.*PI*(a1 < 0)));
633              }
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 +        }
648          return(flgs);
649   }
650  
# Line 813 | Line 689 | doambient(                             /* compute ambient component */
689                                  addcolor(acol, ap->v);
690                                  ++cnt;
691                          }
692 <        if (!cnt) {
693 <                setcolor(rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
818 <                free(hp);
819 <                return(0);              /* no valid samples */
820 <        }
821 <        if (cnt < hp->ns*hp->ns) {      /* incomplete sampling? */
692 >        if ((hp->ns < 4) | (cnt < hp->ns*hp->ns)) {
693 >                free(hp);               /* inadequate sampling */
694                  copycolor(rcol, acol);
695 <                free(hp);
824 <                return(-1);             /* return value w/o Hessian */
695 >                return(-cnt);           /* value-only result */
696          }
697          cnt = ambssamp*wt + 0.5;        /* perform super-sampling? */
698          if (cnt > 8)
# Line 829 | Line 700 | doambient(                             /* compute ambient component */
700          copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
701          if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
702                  free(hp);
703 <                return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
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;
# Line 866 | Line 737 | doambient(                             /* compute ambient component */
737                          if (ra[1] < minarad)
738                                  ra[1] = minarad;
739                  }
740 <                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(sqrt(wt));
740 >                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(wt);
741                  if ((ra[1] *= d) > 2.0*ra[0])
742                          ra[1] = 2.0*ra[0];
743                  if (ra[1] > maxarad) {
# Line 875 | Line 746 | doambient(                             /* compute ambient component */
746                                  ra[0] = maxarad;
747                  }
748                                          /* flag encroached directions */
749 <                if ((wt >= 0.5-FTINY) & (crlp != NULL))
749 >                if ((wt >= 0.89*AVGREFL) & (crlp != NULL))
750                          *crlp = ambcorral(hp, uv, ra[0]*ambacc, ra[1]*ambacc);
751                  if (pg != NULL) {       /* cap gradient if necessary */
752                          d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] + pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];

Diff Legend

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