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 2.57 by greg, Fri May 9 22:53:11 2014 UTC vs.
Revision 2.62 by greg, Mon May 19 20:23:48 2014 UTC

# Line 33 | Line 33 | typedef struct {
33  
34   typedef struct {
35          RAY     *rp;            /* originating ray sample */
36 –        FVECT   ux, uy;         /* tangent axis unit vectors */
36          int     ns;             /* number of samples per axis */
37 +        int     sampOK;         /* acquired full sample set? */
38          COLOR   acoef;          /* division contribution coefficient */
39 +        double  acol[3];        /* accumulated color */
40 +        FVECT   ux, uy;         /* tangent axis unit vectors */
41          AMBSAMP sa[1];          /* sample array (extends struct) */
42   }  AMBHEMI;             /* ambient sample hemisphere */
43  
# Line 48 | Line 50 | typedef struct {
50   } FFTRI;                /* vectors and coefficients for Hessian calculation */
51  
52  
53 < static AMBHEMI *
54 < inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
55 <        COLOR   ac,
56 <        RAY     *r,
57 <        double  wt
53 > static int
54 > ambsample(                              /* initial ambient division sample */
55 >        AMBHEMI *hp,
56 >        int     i,
57 >        int     j,
58 >        int     n
59   )
60   {
61 <        AMBHEMI *hp;
62 <        double  d;
60 <        int     n, i;
61 <                                        /* set number of divisions */
62 <        if (ambacc <= FTINY &&
63 <                        wt > (d = 0.8*intens(ac)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
64 <                wt = d;                 /* avoid ray termination */
65 <        n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
66 <        i = 1 + 5*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
67 <        if (n < i)
68 <                n = i;
69 <                                        /* allocate sampling array */
70 <        hp = (AMBHEMI *)malloc(sizeof(AMBHEMI) + sizeof(AMBSAMP)*(n*n - 1));
71 <        if (hp == NULL)
72 <                return(NULL);
73 <        hp->rp = r;
74 <        hp->ns = n;
75 <                                        /* assign coefficient */
76 <        copycolor(hp->acoef, ac);
77 <        d = 1.0/(n*n);
78 <        scalecolor(hp->acoef, d);
79 <                                        /* make tangent plane axes */
80 <        hp->uy[0] = 0.5 - frandom();
81 <        hp->uy[1] = 0.5 - frandom();
82 <        hp->uy[2] = 0.5 - frandom();
83 <        for (i = 3; i--; )
84 <                if ((-0.6 < r->ron[i]) & (r->ron[i] < 0.6))
85 <                        break;
86 <        if (i < 0)
87 <                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
88 <        hp->uy[i] = 1.0;
89 <        VCROSS(hp->ux, hp->uy, r->ron);
90 <        normalize(hp->ux);
91 <        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
92 <                                        /* we're ready to sample */
93 <        return(hp);
94 < }
95 <
96 <
97 < /* Sample ambient division and apply weighting coefficient */
98 < static int
99 < getambsamp(RAY *arp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int n)
100 < {
61 >        AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
62 >        RAY     ar;
63          int     hlist[3], ii;
64          double  spt[2], zd;
65 +                                        /* generate hemispherical sample */
66                                          /* ambient coefficient for weight */
67          if (ambacc > FTINY)
68 <                setcolor(arp->rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
68 >                setcolor(ar.rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
69          else
70 <                copycolor(arp->rcoef, hp->acoef);
71 <        if (rayorigin(arp, AMBIENT, hp->rp, arp->rcoef) < 0)
70 >                copycolor(ar.rcoef, hp->acoef);
71 >        if (rayorigin(&ar, AMBIENT, hp->rp, ar.rcoef) < 0)
72                  return(0);
73          if (ambacc > FTINY) {
74 <                multcolor(arp->rcoef, hp->acoef);
75 <                scalecolor(arp->rcoef, 1./AVGREFL);
74 >                multcolor(ar.rcoef, hp->acoef);
75 >                scalecolor(ar.rcoef, 1./AVGREFL);
76          }
77          hlist[0] = hp->rp->rno;
78          hlist[1] = j;
# Line 124 | Line 87 | getambsamp(RAY *arp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int n)
87          SDsquare2disk(spt, (j+spt[1])/hp->ns, (i+spt[0])/hp->ns);
88          zd = sqrt(1. - spt[0]*spt[0] - spt[1]*spt[1]);
89          for (ii = 3; ii--; )
90 <                arp->rdir[ii] = spt[0]*hp->ux[ii] +
90 >                ar.rdir[ii] =   spt[0]*hp->ux[ii] +
91                                  spt[1]*hp->uy[ii] +
92                                  zd*hp->rp->ron[ii];
93 <        checknorm(arp->rdir);
93 >        checknorm(ar.rdir);
94          dimlist[ndims++] = AI(hp,i,j) + 90171;
95 <        rayvalue(arp);                  /* evaluate ray */
96 <        ndims--;                        /* apply coefficient */
97 <        multcolor(arp->rcol, arp->rcoef);
95 >        rayvalue(&ar);                  /* evaluate ray */
96 >        ndims--;
97 >        if (ar.rt <= FTINY)
98 >                return(0);              /* should never happen */
99 >        multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
100 >        if (ar.rt*ap->d < 1.0)          /* new/closer distance? */
101 >                ap->d = 1.0/ar.rt;
102 >        if (!n) {                       /* record first vertex & value */
103 >                if (ar.rt > 10.0*thescene.cusize)
104 >                        ar.rt = 10.0*thescene.cusize;
105 >                VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
106 >                copycolor(ap->v, ar.rcol);
107 >        } else {                        /* else update recorded value */
108 >                hp->acol[RED] -= colval(ap->v,RED);
109 >                hp->acol[GRN] -= colval(ap->v,GRN);
110 >                hp->acol[BLU] -= colval(ap->v,BLU);
111 >                zd = 1.0/(double)(n+1);
112 >                scalecolor(ar.rcol, zd);
113 >                zd *= (double)n;
114 >                scalecolor(ap->v, zd);
115 >                addcolor(ap->v, ar.rcol);
116 >        }
117 >        addcolor(hp->acol, ap->v);      /* add to our sum */
118          return(1);
119   }
120  
121  
139 – static AMBSAMP *
140 – ambsample(                              /* initial ambient division sample */
141 –        AMBHEMI *hp,
142 –        int     i,
143 –        int     j
144 – )
145 – {
146 –        AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
147 –        RAY     ar;
148 –                                        /* generate hemispherical sample */
149 –        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, 0) || ar.rt <= FTINY) {
150 –                memset(ap, 0, sizeof(AMBSAMP));
151 –                return(NULL);
152 –        }
153 –        ap->d = 1.0/ar.rt;              /* limit vertex distance */
154 –        if (ar.rt > 10.0*thescene.cusize)
155 –                ar.rt = 10.0*thescene.cusize;
156 –        VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
157 –        copycolor(ap->v, ar.rcol);
158 –        return(ap);
159 – }
160 –
161 –
122   /* Estimate errors based on ambient division differences */
123   static float *
124   getambdiffs(AMBHEMI *hp)
# Line 213 | Line 173 | getambdiffs(AMBHEMI *hp)
173  
174   /* Perform super-sampling on hemisphere (introduces bias) */
175   static void
176 < ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
176 > ambsupersamp(AMBHEMI *hp, int cnt)
177   {
178          float   *earr = getambdiffs(hp);
179          double  e2rem = 0;
180          AMBSAMP *ap;
181          RAY     ar;
222 –        double  asum[3];
182          float   *ep;
183          int     i, j, n, nss;
184  
# Line 234 | Line 193 | ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
193                  if (e2rem <= FTINY)
194                          goto done;      /* nothing left to do */
195                  nss = *ep/e2rem*cnt + frandom();
196 <                asum[0] = asum[1] = asum[2] = 0.0;
197 <                for (n = 1; n <= nss; n++) {
198 <                        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, n)) {
240 <                                nss = n-1;
241 <                                break;
242 <                        }
243 <                        addcolor(asum, ar.rcol);
244 <                }
245 <                if (nss) {              /* update returned ambient value */
246 <                        const double    ssf = 1./(nss + 1.);
247 <                        for (n = 3; n--; )
248 <                                acol[n] += ssf*asum[n] +
249 <                                                (ssf - 1.)*colval(ap->v,n);
250 <                }
251 <                e2rem -= *ep++;         /* update remainders */
252 <                cnt -= nss;
196 >                for (n = 1; n <= nss && ambsample(hp,i,j,n); n++)
197 >                        --cnt;
198 >                e2rem -= *ep++;         /* update remainder */
199          }
200   done:
201          free(earr);
202   }
203  
204  
205 + static AMBHEMI *
206 + samp_hemi(                              /* sample indirect hemisphere */
207 +        COLOR   rcol,
208 +        RAY     *r,
209 +        double  wt
210 + )
211 + {
212 +        AMBHEMI *hp;
213 +        double  d;
214 +        int     n, i, j;
215 +                                        /* set number of divisions */
216 +        if (ambacc <= FTINY &&
217 +                        wt > (d = 0.8*intens(rcol)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
218 +                wt = d;                 /* avoid ray termination */
219 +        n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
220 +        i = 1 + 5*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
221 +        if (n < i)
222 +                n = i;
223 +                                        /* allocate sampling array */
224 +        hp = (AMBHEMI *)malloc(sizeof(AMBHEMI) + sizeof(AMBSAMP)*(n*n - 1));
225 +        if (hp == NULL)
226 +                error(SYSTEM, "out of memory in samp_hemi");
227 +        hp->rp = r;
228 +        hp->ns = n;
229 +        hp->acol[RED] = hp->acol[GRN] = hp->acol[BLU] = 0.0;
230 +        memset(hp->sa, 0, sizeof(AMBSAMP)*n*n);
231 +        hp->sampOK = 0;
232 +                                        /* assign coefficient */
233 +        copycolor(hp->acoef, rcol);
234 +        d = 1.0/(n*n);
235 +        scalecolor(hp->acoef, d);
236 +                                        /* make tangent plane axes */
237 +        hp->uy[0] = 0.5 - frandom();
238 +        hp->uy[1] = 0.5 - frandom();
239 +        hp->uy[2] = 0.5 - frandom();
240 +        for (i = 3; i--; )
241 +                if ((-0.6 < r->ron[i]) & (r->ron[i] < 0.6))
242 +                        break;
243 +        if (i < 0)
244 +                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in samp_hemi");
245 +        hp->uy[i] = 1.0;
246 +        VCROSS(hp->ux, hp->uy, r->ron);
247 +        normalize(hp->ux);
248 +        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
249 +                                        /* sample divisions */
250 +        for (i = hp->ns; i--; )
251 +            for (j = hp->ns; j--; )
252 +                hp->sampOK += ambsample(hp, i, j, 0);
253 +        copycolor(rcol, hp->acol);
254 +        if (!hp->sampOK) {              /* utter failure? */
255 +                free(hp);
256 +                return(NULL);
257 +        }
258 +        if (hp->sampOK < hp->ns*hp->ns) {
259 +                hp->sampOK *= -1;       /* soft failure */
260 +                return(hp);
261 +        }
262 +        n = ambssamp*wt + 0.5;
263 +        if (n > 8) {                    /* perform super-sampling? */
264 +                ambsupersamp(hp, n);
265 +                copycolor(rcol, hp->acol);
266 +        }
267 +        return(hp);                     /* all is well */
268 + }
269 +
270 +
271   /* Return brightness of farthest ambient sample */
272   static double
273   back_ambval(AMBHEMI *hp, const int n1, const int n2, const int n3)
# Line 600 | Line 612 | ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, c
612          const double    ang_step = ang_res/((int)(16/PI*ang_res) + (1+FTINY));
613          double          avg_d = 0;
614          uint32          flgs = 0;
615 +        FVECT           vec;
616 +        double          u, v;
617 +        double          ang, a1;
618          int             i, j;
619                                          /* don't bother for a few samples */
620          if (hp->ns < 12)
# Line 617 | Line 632 | ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, c
632          for (i = 0; i < hp->ns; i++)
633              for (j = 0; j < hp->ns; j += !i|(i==hp->ns-1) ? 1 : hp->ns-1) {
634                  AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
620 –                FVECT   vec;
621 –                double  u, v;
622 –                double  ang, a1;
623 –                int     abp;
635                  if ((ap->d <= FTINY) | (ap->d >= max_d))
636                          continue;       /* too far or too near */
637                  VSUB(vec, ap->p, hp->rp->rop);
638 <                u = DOT(vec, uv[0]) * ap->d;
639 <                v = DOT(vec, uv[1]) * ap->d;
640 <                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= 1.0)
638 >                u = DOT(vec, uv[0]);
639 >                v = DOT(vec, uv[1]);
640 >                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= u*u + v*v)
641                          continue;       /* occluder outside ellipse */
642                  ang = atan2a(v, u);     /* else set direction flags */
643                  for (a1 = ang-.5*ang_res; a1 <= ang+.5*ang_res; a1 += ang_step)
644                          flgs |= 1L<<(int)(16/PI*(a1 + 2.*PI*(a1 < 0)));
645              }
646 +                                        /* add low-angle incident (< 20deg) */
647 +        if (fabs(hp->rp->rod) <= 0.342) {
648 +                u = -DOT(hp->rp->rdir, uv[0]);
649 +                v = -DOT(hp->rp->rdir, uv[1]);
650 +                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) > hp->rp->rot*hp->rp->rot) {
651 +                        ang = atan2a(v, u);
652 +                        ang += 2.*PI*(ang < 0);
653 +                        ang *= 16/PI;
654 +                        if ((ang < .5) | (ang >= 31.5))
655 +                                flgs |= 0x80000001;
656 +                        else
657 +                                flgs |= 3L<<(int)(ang-.5);
658 +                }
659 +        }
660          return(flgs);
661   }
662  
# Line 648 | Line 673 | doambient(                             /* compute ambient component */
673          uint32  *crlp                   /* returned (optional) */
674   )
675   {
676 <        AMBHEMI *hp = inithemi(rcol, r, wt);
652 <        int     cnt;
676 >        AMBHEMI *hp = samp_hemi(rcol, r, wt);
677          FVECT   my_uv[2];
678 <        double  d, K, acol[3];
678 >        double  d, K;
679          AMBSAMP *ap;
680 <        int     i, j;
681 <                                        /* check/initialize */
658 <        if (hp == NULL)
659 <                return(0);
680 >        int     i;
681 >                                        /* clear return values */
682          if (uv != NULL)
683                  memset(uv, 0, sizeof(FVECT)*2);
684          if (ra != NULL)
# Line 667 | Line 689 | doambient(                             /* compute ambient component */
689                  dg[0] = dg[1] = 0.0;
690          if (crlp != NULL)
691                  *crlp = 0;
692 <                                        /* sample the hemisphere */
693 <        acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
694 <        cnt = 0;
695 <        for (i = hp->ns; i--; )
696 <                for (j = hp->ns; j--; )
697 <                        if ((ap = ambsample(hp, i, j)) != NULL) {
698 <                                addcolor(acol, ap->v);
677 <                                ++cnt;
678 <                        }
679 <        if (!cnt) {
680 <                setcolor(rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
681 <                free(hp);
682 <                return(0);              /* no valid samples */
692 >        if (hp == NULL)                 /* sampling falure? */
693 >                return(0);
694 >
695 >        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL) ||
696 >                        (hp->sampOK < 0) | (hp->ns < 4)) {
697 >                free(hp);               /* Hessian not requested/possible */
698 >                return(-1);             /* value-only return value */
699          }
700 <        if (cnt < hp->ns*hp->ns) {      /* incomplete sampling? */
685 <                copycolor(rcol, acol);
686 <                free(hp);
687 <                return(-1);             /* return value w/o Hessian */
688 <        }
689 <        cnt = ambssamp*wt + 0.5;        /* perform super-sampling? */
690 <        if (cnt > 8)
691 <                ambsupersamp(acol, hp, cnt);
692 <        copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
693 <        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
694 <                free(hp);
695 <                return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
696 <        }
697 <        if ((d = bright(acol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
700 >        if ((d = bright(rcol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
701                  d = 0.99*(hp->ns*hp->ns)/d;
702                  K = 0.01;
703          } else {                        /* or fall back on geometric Hessian */
# Line 729 | Line 732 | doambient(                             /* compute ambient component */
732                          if (ra[1] < minarad)
733                                  ra[1] = minarad;
734                  }
735 <                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(sqrt(wt));
735 >                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(wt);
736                  if ((ra[1] *= d) > 2.0*ra[0])
737                          ra[1] = 2.0*ra[0];
738                  if (ra[1] > maxarad) {

Diff Legend

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