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 2.47 by greg, Sat May 3 05:46:19 2014 UTC vs.
Revision 2.61 by greg, Sun May 18 18:59:55 2014 UTC

# Line 23 | Line 23 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
23  
24   #ifdef NEWAMB
25  
26 – /* #define HEM_MULT     4.0     /* hem multiplier (bigger => sparser cache) */
27 –
26   extern void             SDsquare2disk(double ds[2], double seedx, double seedy);
27  
30 –                                /* vertex direction bit positions */
31 – #define VDB_xy  0
32 – #define VDB_y   01
33 – #define VDB_x   02
34 – #define VDB_Xy  03
35 – #define VDB_xY  04
36 – #define VDB_X   05
37 – #define VDB_Y   06
38 – #define VDB_XY  07
39 –                                /* get opposite vertex direction bit */
40 – #define VDB_OPP(f)      (~(f) & 07)
41 –                                /* adjacent triangle vertex flags */
42 – static const int  adjacent_trifl[8] = {
43 –                        0,                      /* forbidden diagonal */
44 –                        1<<VDB_x|1<<VDB_y|1<<VDB_Xy,
45 –                        1<<VDB_y|1<<VDB_x|1<<VDB_xY,
46 –                        1<<VDB_y|1<<VDB_Xy|1<<VDB_X,
47 –                        1<<VDB_x|1<<VDB_xY|1<<VDB_Y,
48 –                        1<<VDB_Xy|1<<VDB_X|1<<VDB_Y,
49 –                        1<<VDB_xY|1<<VDB_Y|1<<VDB_X,
50 –                        0,                      /* forbidden diagonal */
51 –                };
52 –
28   typedef struct {
29          COLOR   v;              /* hemisphere sample value */
30          float   d;              /* reciprocal distance (1/rt) */
# Line 58 | Line 33 | typedef struct {
33  
34   typedef struct {
35          RAY     *rp;            /* originating ray sample */
61 –        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  
44 < #define ambndx(h,i,j)   ((i)*(h)->ns + (j))
45 < #define ambsam(h,i,j)   (h)->sa[ambndx(h,i,j)]
44 > #define AI(h,i,j)       ((i)*(h)->ns + (j))
45 > #define ambsam(h,i,j)   (h)->sa[AI(h,i,j)]
46  
47   typedef struct {
48          FVECT   r_i, r_i1, e_i, rcp, rI2_eJ2;
49          double  I1, I2;
73 –        int     valid;
50   } FFTRI;                /* vectors and coefficients for Hessian calculation */
51  
52  
77 – /* Get index for adjacent vertex */
53   static int
54 < adjacent_verti(AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit)
55 < {
56 <        int     i0 = i*hp->ns + j;
57 <
58 <        switch (dbit) {
84 <        case VDB_y:     return(i0 - hp->ns);
85 <        case VDB_x:     return(i0 - 1);
86 <        case VDB_Xy:    return(i0 - hp->ns + 1);
87 <        case VDB_xY:    return(i0 + hp->ns - 1);
88 <        case VDB_X:     return(i0 + 1);
89 <        case VDB_Y:     return(i0 + hp->ns);
90 <                                /* the following should never occur */
91 <        case VDB_xy:    return(i0 - hp->ns - 1);
92 <        case VDB_XY:    return(i0 + hp->ns + 1);
93 <        }
94 <        return(-1);
95 < }
96 <
97 <
98 < /* Get vertex direction bit for the opposite edge to complete triangle */
99 < static int
100 < vdb_edge(int db1, int db2)
101 < {
102 <        switch (db1) {
103 <        case VDB_x:     return(db2==VDB_y ? VDB_Xy : VDB_Y);
104 <        case VDB_y:     return(db2==VDB_x ? VDB_xY : VDB_X);
105 <        case VDB_X:     return(db2==VDB_Xy ? VDB_y : VDB_xY);
106 <        case VDB_Y:     return(db2==VDB_xY ? VDB_x : VDB_Xy);
107 <        case VDB_xY:    return(db2==VDB_x ? VDB_y : VDB_X);
108 <        case VDB_Xy:    return(db2==VDB_y ? VDB_x : VDB_Y);
109 <        }
110 <        error(INTERNAL, "forbidden diagonal in vdb_edge()");
111 <        return(-1);
112 < }
113 <
114 <
115 < static AMBHEMI *
116 < inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
117 <        COLOR   ac,
118 <        RAY     *r,
119 <        double  wt
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;
124 <        int     n, i;
125 <                                        /* set number of divisions */
126 <        if (ambacc <= FTINY &&
127 <                        wt > (d = 0.8*intens(ac)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
128 <                wt = d;                 /* avoid ray termination */
129 <        n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
130 <        i = 1 + 5*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
131 <        if (n < i)
132 <                n = i;
133 <                                        /* allocate sampling array */
134 <        hp = (AMBHEMI *)malloc(sizeof(AMBHEMI) + sizeof(AMBSAMP)*(n*n - 1));
135 <        if (hp == NULL)
136 <                return(NULL);
137 <        hp->rp = r;
138 <        hp->ns = n;
139 <                                        /* assign coefficient */
140 <        copycolor(hp->acoef, ac);
141 <        d = 1.0/(n*n);
142 <        scalecolor(hp->acoef, d);
143 <                                        /* make tangent plane axes */
144 <        hp->uy[0] = 0.5 - frandom();
145 <        hp->uy[1] = 0.5 - frandom();
146 <        hp->uy[2] = 0.5 - frandom();
147 <        for (i = 3; i--; )
148 <                if ((-0.6 < r->ron[i]) & (r->ron[i] < 0.6))
149 <                        break;
150 <        if (i < 0)
151 <                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
152 <        hp->uy[i] = 1.0;
153 <        VCROSS(hp->ux, hp->uy, r->ron);
154 <        normalize(hp->ux);
155 <        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
156 <                                        /* we're ready to sample */
157 <        return(hp);
158 < }
159 <
160 <
161 < /* Sample ambient division and apply weighting coefficient */
162 < static int
163 < getambsamp(RAY *arp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int n)
164 < {
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 >                if (!n) memset(ap, 0, sizeof(AMBSAMP));
73                  return(0);
74 +        }
75          if (ambacc > FTINY) {
76 <                multcolor(arp->rcoef, hp->acoef);
77 <                scalecolor(arp->rcoef, 1./AVGREFL);
76 >                multcolor(ar.rcoef, hp->acoef);
77 >                scalecolor(ar.rcoef, 1./AVGREFL);
78          }
79          hlist[0] = hp->rp->rno;
80          hlist[1] = j;
# Line 188 | Line 89 | getambsamp(RAY *arp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int n)
89          SDsquare2disk(spt, (j+spt[1])/hp->ns, (i+spt[0])/hp->ns);
90          zd = sqrt(1. - spt[0]*spt[0] - spt[1]*spt[1]);
91          for (ii = 3; ii--; )
92 <                arp->rdir[ii] = spt[0]*hp->ux[ii] +
92 >                ar.rdir[ii] =   spt[0]*hp->ux[ii] +
93                                  spt[1]*hp->uy[ii] +
94                                  zd*hp->rp->ron[ii];
95 <        checknorm(arp->rdir);
96 <        dimlist[ndims++] = ambndx(hp,i,j) + 90171;
97 <        rayvalue(arp);                  /* evaluate ray */
98 <        ndims--;                        /* apply coefficient */
99 <        multcolor(arp->rcol, arp->rcoef);
95 >        checknorm(ar.rdir);
96 >        dimlist[ndims++] = AI(hp,i,j) + 90171;
97 >        rayvalue(&ar);                  /* evaluate ray */
98 >        ndims--;
99 >        if (ar.rt <= FTINY)
100 >                return(0);              /* should never happen */
101 >        multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
102 >        if (!n || ar.rt*ap->d < 1.0)    /* new/closer distance? */
103 >                ap->d = 1.0/ar.rt;
104 >        if (!n) {                       /* record first vertex & value */
105 >                if (ar.rt > 10.0*thescene.cusize)
106 >                        ar.rt = 10.0*thescene.cusize;
107 >                VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
108 >                copycolor(ap->v, ar.rcol);
109 >        } else {                        /* else update recorded value */
110 >                hp->acol[RED] -= colval(ap->v,RED);
111 >                hp->acol[GRN] -= colval(ap->v,GRN);
112 >                hp->acol[BLU] -= colval(ap->v,BLU);
113 >                zd = 1.0/(double)(n+1);
114 >                scalecolor(ar.rcol, zd);
115 >                zd *= (double)n;
116 >                scalecolor(ap->v, zd);
117 >                addcolor(ap->v, ar.rcol);
118 >        }
119 >        addcolor(hp->acol, ap->v);      /* add to our sum */
120          return(1);
121   }
122  
123  
203 – static AMBSAMP *
204 – ambsample(                              /* initial ambient division sample */
205 –        AMBHEMI *hp,
206 –        int     i,
207 –        int     j
208 – )
209 – {
210 –        AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
211 –        RAY     ar;
212 –                                        /* generate hemispherical sample */
213 –        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, 0) || ar.rt <= FTINY) {
214 –                memset(ap, 0, sizeof(AMBSAMP));
215 –                return(NULL);
216 –        }
217 –        ap->d = 1.0/ar.rt;              /* limit vertex distance */
218 –        if (ar.rt > 10.0*thescene.cusize)
219 –                ar.rt = 10.0*thescene.cusize;
220 –        VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
221 –        copycolor(ap->v, ar.rcol);
222 –        return(ap);
223 – }
224 –
225 –
124   /* Estimate errors based on ambient division differences */
125   static float *
126   getambdiffs(AMBHEMI *hp)
# Line 245 | Line 143 | getambdiffs(AMBHEMI *hp)
143                          ep[0] += d2;
144                          ep[-hp->ns] += d2;
145                  }
146 <                if (j) {                /* from behind */
147 <                        d2 = b - bright(ap[-1].v);
148 <                        d2 *= d2;
149 <                        ep[0] += d2;
150 <                        ep[-1] += d2;
151 <                }
146 >                if (!j) continue;
147 >                                        /* from behind */
148 >                d2 = b - bright(ap[-1].v);
149 >                d2 *= d2;
150 >                ep[0] += d2;
151 >                ep[-1] += d2;
152 >                if (!i) continue;
153 >                                        /* diagonal */
154 >                d2 = b - bright(ap[-hp->ns-1].v);
155 >                d2 *= d2;
156 >                ep[0] += d2;
157 >                ep[-hp->ns-1] += d2;
158              }
159                                          /* correct for number of neighbors */
160 <        earr[0] *= 2.f;
161 <        earr[hp->ns-1] *= 2.f;
162 <        earr[(hp->ns-1)*hp->ns] *= 2.f;
163 <        earr[(hp->ns-1)*hp->ns + hp->ns-1] *= 2.f;
160 >        earr[0] *= 8./3.;
161 >        earr[hp->ns-1] *= 8./3.;
162 >        earr[(hp->ns-1)*hp->ns] *= 8./3.;
163 >        earr[(hp->ns-1)*hp->ns + hp->ns-1] *= 8./3.;
164          for (i = 1; i < hp->ns-1; i++) {
165 <                earr[i*hp->ns] *= 4./3.;
166 <                earr[i*hp->ns + hp->ns-1] *= 4./3.;
165 >                earr[i*hp->ns] *= 8./5.;
166 >                earr[i*hp->ns + hp->ns-1] *= 8./5.;
167          }
168          for (j = 1; j < hp->ns-1; j++) {
169 <                earr[j] *= 4./3.;
170 <                earr[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 4./3.;
169 >                earr[j] *= 8./5.;
170 >                earr[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 8./5.;
171          }
172          return(earr);
173   }
# Line 271 | Line 175 | getambdiffs(AMBHEMI *hp)
175  
176   /* Perform super-sampling on hemisphere (introduces bias) */
177   static void
178 < ambsupersamp(double acol[3], AMBHEMI *hp, int cnt)
178 > ambsupersamp(AMBHEMI *hp, int cnt)
179   {
180          float   *earr = getambdiffs(hp);
181 <        double  e2sum = 0;
181 >        double  e2rem = 0;
182          AMBSAMP *ap;
183          RAY     ar;
280 –        COLOR   asum;
184          float   *ep;
185 <        int     i, j, n;
185 >        int     i, j, n, nss;
186  
187          if (earr == NULL)               /* just skip calc. if no memory */
188                  return;
189 <                                        /* add up estimated variances */
190 <        for (ep = earr + hp->ns*hp->ns; ep-- > earr; )
191 <                e2sum += *ep;
189 >                                        /* accumulate estimated variances */
190 >        for (ep = earr + hp->ns*hp->ns; ep > earr; )
191 >                e2rem += *--ep;
192          ep = earr;                      /* perform super-sampling */
193          for (ap = hp->sa, i = 0; i < hp->ns; i++)
194              for (j = 0; j < hp->ns; j++, ap++) {
195 <                int     nss = *ep/e2sum*cnt + frandom();
196 <                setcolor(asum, 0., 0., 0.);
197 <                for (n = 1; n <= nss; n++) {
198 <                        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, n)) {
199 <                                nss = n-1;
200 <                                break;
298 <                        }
299 <                        addcolor(asum, ar.rcol);
300 <                }
301 <                if (nss) {              /* update returned ambient value */
302 <                        const double    ssf = 1./(nss + 1);
303 <                        for (n = 3; n--; )
304 <                                acol[n] += ssf*colval(asum,n) +
305 <                                                (ssf - 1.)*colval(ap->v,n);
306 <                }
307 <                e2sum -= *ep++;         /* update remainders */
308 <                cnt -= nss;
195 >                if (e2rem <= FTINY)
196 >                        goto done;      /* nothing left to do */
197 >                nss = *ep/e2rem*cnt + frandom();
198 >                for (n = 1; n <= nss; n++)
199 >                        cnt -= ambsample(hp, i, j, n);
200 >                e2rem -= *ep++;         /* update remainder */
201          }
202 + done:
203          free(earr);
204   }
205  
206  
207 < /* Compute vertex flags, indicating farthest in each direction */
208 < static uby8 *
209 < vertex_flags(AMBHEMI *hp)
207 > static AMBHEMI *
208 > samp_hemi(                              /* sample indirect hemisphere */
209 >        COLOR   rcol,
210 >        RAY     *r,
211 >        double  wt
212 > )
213   {
214 <        uby8    *vflags = (uby8 *)calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(uby8));
215 <        uby8    *vf;
216 <        AMBSAMP *ap;
217 <        int     i, j;
218 <
219 <        if (vflags == NULL)
220 <                error(SYSTEM, "out of memory in vertex_flags()");
221 <        vf = vflags;
222 <        ap = hp->sa;            /* compute farthest along first row */
223 <        for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++)
224 <                if (ap[0].d <= ap[1].d)
225 <                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
226 <                else
227 <                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
228 <        ++vf; ++ap;
229 <                                /* flag subsequent rows */
230 <        for (i = 1; i < hp->ns; i++) {
231 <            for (j = 0; j < hp->ns-1; j++, vf++, ap++) {
232 <                if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)   /* row before */
233 <                        vf[0] |= 1<<VDB_y;
234 <                else
235 <                        vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
236 <                if (ap[0].d <= ap[1-hp->ns].d)  /* diagonal we care about */
237 <                        vf[0] |= 1<<VDB_Xy;
238 <                else
239 <                        vf[1-hp->ns] |= 1<<VDB_xY;
240 <                if (ap[0].d <= ap[1].d)         /* column after */
241 <                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
242 <                else
243 <                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
244 <            }
245 <            if (ap[0].d <= ap[-hp->ns].d)       /* final column edge */
246 <                vf[0] |= 1<<VDB_y;
247 <            else
248 <                vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
249 <            ++vf; ++ap;
214 >        AMBHEMI *hp;
215 >        double  d;
216 >        int     n, i, j;
217 >                                        /* set number of divisions */
218 >        if (ambacc <= FTINY &&
219 >                        wt > (d = 0.8*intens(rcol)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
220 >                wt = d;                 /* avoid ray termination */
221 >        n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
222 >        i = 1 + 5*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
223 >        if (n < i)
224 >                n = i;
225 >                                        /* allocate sampling array */
226 >        hp = (AMBHEMI *)malloc(sizeof(AMBHEMI) + sizeof(AMBSAMP)*(n*n - 1));
227 >        if (hp == NULL)
228 >                error(SYSTEM, "out of memory in samp_hemi");
229 >        hp->rp = r;
230 >        hp->ns = n;
231 >        hp->acol[RED] = hp->acol[GRN] = hp->acol[BLU] = 0.0;
232 >        hp->sampOK = 0;
233 >                                        /* assign coefficient */
234 >        copycolor(hp->acoef, rcol);
235 >        d = 1.0/(n*n);
236 >        scalecolor(hp->acoef, d);
237 >                                        /* make tangent plane axes */
238 >        hp->uy[0] = 0.5 - frandom();
239 >        hp->uy[1] = 0.5 - frandom();
240 >        hp->uy[2] = 0.5 - frandom();
241 >        for (i = 3; i--; )
242 >                if ((-0.6 < r->ron[i]) & (r->ron[i] < 0.6))
243 >                        break;
244 >        if (i < 0)
245 >                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in samp_hemi");
246 >        hp->uy[i] = 1.0;
247 >        VCROSS(hp->ux, hp->uy, r->ron);
248 >        normalize(hp->ux);
249 >        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
250 >                                        /* sample divisions */
251 >        for (i = hp->ns; i--; )
252 >            for (j = hp->ns; j--; )
253 >                hp->sampOK += ambsample(hp, i, j, 0);
254 >        copycolor(rcol, hp->acol);
255 >        if (!hp->sampOK) {              /* utter failure? */
256 >                free(hp);
257 >                return(NULL);
258          }
259 <        return(vflags);
259 >        if (hp->sampOK < hp->ns*hp->ns) {
260 >                hp->sampOK *= -1;       /* soft failure */
261 >                return(hp);
262 >        }
263 >        n = ambssamp*wt + 0.5;
264 >        if (n > 8) {                    /* perform super-sampling? */
265 >                ambsupersamp(hp, n);
266 >                copycolor(rcol, hp->acol);
267 >        }
268 >        return(hp);                     /* all is well */
269   }
270  
271  
272   /* Return brightness of farthest ambient sample */
273   static double
274 < back_ambval(AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit1, int dbit2, const uby8 *vflags)
274 > back_ambval(AMBHEMI *hp, const int n1, const int n2, const int n3)
275   {
276 <        const int       v0 = ambndx(hp,i,j);
277 <        const int       tflags = (1<<dbit1 | 1<<dbit2);
278 <        int             v1, v2;
279 <
280 <        if ((vflags[v0] & tflags) == tflags)    /* is v0 the farthest? */
281 <                return(colval(hp->sa[v0].v,CIEY));
282 <        v1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit1);
283 <        if (vflags[v0] & 1<<dbit2)              /* v1 farthest if v0>v2 */
371 <                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
372 <        v2 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit2);
373 <        if (vflags[v0] & 1<<dbit1)              /* v2 farthest if v0>v1 */
374 <                return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
375 <                                                /* else check if v1>v2 */
376 <        if (vflags[v1] & 1<<vdb_edge(dbit1,dbit2))
377 <                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
378 <        return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
276 >        if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n2].d) {
277 >                if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n3].d)
278 >                        return(colval(hp->sa[n1].v,CIEY));
279 >                return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
280 >        }
281 >        if (hp->sa[n2].d <= hp->sa[n3].d)
282 >                return(colval(hp->sa[n2].v,CIEY));
283 >        return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
284   }
285  
286  
287   /* Compute vectors and coefficients for Hessian/gradient calcs */
288   static void
289 < comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit, const uby8 *vflags)
289 > comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, const int n0, const int n1)
290   {
291 <        const int       i0 = ambndx(hp,i,j);
292 <        double          rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
388 <        int             i1, ii;
291 >        double  rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
292 >        int     ii;
293  
294 <        ftp->valid = 0;                 /* check if we can skip this edge */
295 <        ii = adjacent_trifl[dbit];
296 <        if ((vflags[i0] & ii) == ii)    /* cancels if vertex used as value */
393 <                return;
394 <        i1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit);
395 <        ii = adjacent_trifl[VDB_OPP(dbit)];
396 <        if ((vflags[i1] & ii) == ii)    /* on either end (for both triangles) */
397 <                return;
398 <                                        /* else go ahead with calculation */
399 <        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[i0].p, hp->rp->rop);
400 <        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[i1].p, hp->rp->rop);
401 <        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[i1].p, hp->sa[i0].p);
294 >        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[n0].p, hp->rp->rop);
295 >        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[n1].p, hp->rp->rop);
296 >        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[n1].p, hp->sa[n0].p);
297          VCROSS(ftp->rcp, ftp->r_i, ftp->r_i1);
298          rdot_cp = 1.0/DOT(ftp->rcp,ftp->rcp);
299          dot_e = DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
# Line 412 | Line 307 | comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int
307          J2 =  ( 0.5*(rdot_r - rdot_r1) - dot_er*ftp->I2 ) / dot_e;
308          for (ii = 3; ii--; )
309                  ftp->rI2_eJ2[ii] = ftp->I2*ftp->r_i[ii] + J2*ftp->e_i[ii];
415 –        ftp->valid++;
310   }
311  
312  
# Line 438 | Line 332 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
332          double  d1, d2, d3, d4;
333          double  I3, J3, K3;
334          int     i, j;
441 –
442 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
443 –                memset(hess, 0, sizeof(FVECT)*3);
444 –                return;
445 –        }
335                                          /* compute intermediate coefficients */
336          d1 = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
337          d2 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
# Line 506 | Line 395 | comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
395          double  f1;
396          int     i;
397  
509 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
510 –                memset(grad, 0, sizeof(FVECT));
511 –                return;
512 –        }
398          f1 = 2.0*DOT(nrm, ftp->rcp);
399          VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
400          for (i = 3; i--; )
# Line 539 | Line 424 | add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, F
424  
425  
426   /* Compute anisotropic radii and eigenvector directions */
427 < static int
427 > static void
428   eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3])
429   {
430          double  hess2[2][2];
# Line 561 | Line 446 | eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3
446          if (i == 1)                     /* double-root (circle) */
447                  evalue[1] = evalue[0];
448          if (!i || ((evalue[0] = fabs(evalue[0])) <= FTINY*FTINY) |
449 <                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) )
450 <                error(INTERNAL, "bad eigenvalue calculation");
451 <
449 >                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) ) {
450 >                ra[0] = ra[1] = maxarad;
451 >                return;
452 >        }
453          if (evalue[0] > evalue[1]) {
454                  ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
455                  ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
# Line 598 | Line 484 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
484          static char     memerrmsg[] = "out of memory in ambHessian()";
485          FVECT           (*hessrow)[3] = NULL;
486          FVECT           *gradrow = NULL;
601 –        uby8            *vflags;
487          FVECT           hessian[3];
488          FVECT           gradient;
489          FFTRI           fftr;
# Line 620 | Line 505 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
505                          error(SYSTEM, memerrmsg);
506                  memset(gradient, 0, sizeof(gradient));
507          }
623 –                                        /* get vertex position flags */
624 –        vflags = vertex_flags(hp);
508                                          /* compute first row of edges */
509          for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
510 <                comp_fftri(&fftr, hp, 0, j, VDB_X, vflags);
510 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,0,j), AI(hp,0,j+1));
511                  if (hessrow != NULL)
512                          comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
513                  if (gradrow != NULL)
# Line 634 | Line 517 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
517          for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
518              FVECT       hesscol[3];     /* compute first vertical edge */
519              FVECT       gradcol;
520 <            comp_fftri(&fftr, hp, i, 0, VDB_Y, vflags);
520 >            comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,0), AI(hp,i+1,0));
521              if (hessrow != NULL)
522                  comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
523              if (gradrow != NULL)
# Line 643 | Line 526 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
526                  FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
527                  FVECT   graddia;
528                  double  backg;
529 <                backg = back_ambval(hp, i, j, VDB_X, VDB_Y, vflags);
529 >                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i,j),
530 >                                        AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
531                                          /* diagonal (inner) edge */
532 <                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_xY, vflags);
532 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
533                  if (hessrow != NULL) {
534                      comp_hessian(hessdia, &fftr, hp->rp->ron);
535                      rev_hessian(hesscol);
# Line 657 | Line 541 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
541                      add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
542                  }
543                                          /* initialize edge in next row */
544 <                comp_fftri(&fftr, hp, i+1, j+1, VDB_x, vflags);
544 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i+1,j+1), AI(hp,i+1,j));
545                  if (hessrow != NULL)
546                      comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
547                  if (gradrow != NULL)
548                      comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
549                                          /* new column edge & paired triangle */
550 <                backg = back_ambval(hp, i+1, j+1, VDB_x, VDB_y, vflags);
551 <                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_Y, vflags);
550 >                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i+1,j+1),
551 >                                        AI(hp,i+1,j), AI(hp,i,j+1));
552 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j+1));
553                  if (hessrow != NULL) {
554                      comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
555                      rev_hessian(hessdia);
# Line 684 | Line 569 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
569                                          /* release row buffers */
570          if (hessrow != NULL) free(hessrow);
571          if (gradrow != NULL) free(gradrow);
687 –        free(vflags);
572          
573          if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
574                  eigenvectors(uv, ra, hessian);
# Line 720 | Line 604 | ambdirgrad(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float dg[2])
604   }
605  
606  
607 < /* Make sure radii don't extend beyond what we see in our periphery */
608 < static void
609 < hem_radii(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float ra[2])
607 > /* Compute potential light leak direction flags for cache value */
608 > static uint32
609 > ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, const double r1)
610   {
611 < #ifdef HEM_MULT
612 <        double          udsum = 0, vdsum = 0;
613 <        double          uwsum = 0, vwsum = 0;
611 >        const double    max_d = 1.0/(minarad*ambacc + 0.001);
612 >        const double    ang_res = 0.5*PI/(hp->ns-1);
613 >        const double    ang_step = ang_res/((int)(16/PI*ang_res) + (1+FTINY));
614 >        double          avg_d = 0;
615 >        uint32          flgs = 0;
616 >        FVECT           vec;
617 >        double          d, u, v;
618 >        double          ang, a1;
619          int             i, j;
620 <                                        /* circle around perimeter */
620 >                                        /* don't bother for a few samples */
621 >        if (hp->ns < 12)
622 >                return(0);
623 >                                        /* check distances overhead */
624 >        for (i = hp->ns*3/4; i-- > hp->ns>>2; )
625 >            for (j = hp->ns*3/4; j-- > hp->ns>>2; )
626 >                avg_d += ambsam(hp,i,j).d;
627 >        avg_d *= 4.0/(hp->ns*hp->ns);
628 >        if (avg_d*r0 >= 1.0)            /* ceiling too low for corral? */
629 >                return(0);
630 >        if (avg_d >= max_d)             /* insurance */
631 >                return(0);
632 >                                        /* else circle around perimeter */
633          for (i = 0; i < hp->ns; i++)
634              for (j = 0; j < hp->ns; j += !i|(i==hp->ns-1) ? 1 : hp->ns-1) {
635                  AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
636 <                FVECT   vec;
637 <                double  us2, vs2;
636 >                if ((ap->d <= FTINY) | (ap->d >= max_d))
637 >                        continue;       /* too far or too near */
638                  VSUB(vec, ap->p, hp->rp->rop);
639 <                us2 = DOT(vec, uv[0]) * ap->d;
640 <                us2 *= us2;
641 <                vs2 = DOT(vec, uv[1]) * ap->d;
642 <                vs2 *= vs2;
643 <                udsum += us2 * ap->d;
644 <                uwsum += us2;
645 <                vdsum += vs2 * ap->d;
646 <                vwsum += vs2;
639 >                d = DOT(vec, hp->rp->ron);
640 >                d = 1.0/sqrt(DOT(vec,vec) - d*d);
641 >                u = DOT(vec, uv[0]) * d;
642 >                v = DOT(vec, uv[1]) * d;
643 >                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= 1.0)
644 >                        continue;       /* occluder outside ellipse */
645 >                ang = atan2a(v, u);     /* else set direction flags */
646 >                for (a1 = ang-.5*ang_res; a1 <= ang+.5*ang_res; a1 += ang_step)
647 >                        flgs |= 1L<<(int)(16/PI*(a1 + 2.*PI*(a1 < 0)));
648              }
649 <        uwsum *= HEM_MULT;              /* adjust effective hem size */
650 <        vwsum *= HEM_MULT;
651 <                                        /* cap radii (recall d=1/rt) */
652 <        if (ra[0]*udsum > uwsum)
653 <                ra[0] = uwsum/udsum;
654 <        if (ra[1]*vdsum > vwsum)
655 <                ra[1] = vwsum/vdsum;
656 < #endif
649 >                                        /* add low-angle incident (< 20deg) */
650 >        if (fabs(hp->rp->rod) <= 0.342) {
651 >                u = -DOT(hp->rp->rdir, uv[0]);
652 >                v = -DOT(hp->rp->rdir, uv[1]);
653 >                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) > hp->rp->rot*hp->rp->rot) {
654 >                        ang = atan2a(v, u);
655 >                        ang += 2.*PI*(ang < 0);
656 >                        ang *= 16/PI;
657 >                        if ((ang < .5) | (ang >= 31.5))
658 >                                flgs |= 0x80000001;
659 >                        else
660 >                                flgs |= 3L<<(int)(ang-.5);
661 >                }
662 >        }
663 >        return(flgs);
664   }
665  
666  
# Line 763 | Line 672 | doambient(                             /* compute ambient component */
672          FVECT   uv[2],                  /* returned (optional) */
673          float   ra[2],                  /* returned (optional) */
674          float   pg[2],                  /* returned (optional) */
675 <        float   dg[2]                   /* returned (optional) */
675 >        float   dg[2],                  /* returned (optional) */
676 >        uint32  *crlp                   /* returned (optional) */
677   )
678   {
679 <        AMBHEMI *hp = inithemi(rcol, r, wt);
770 <        int     cnt;
679 >        AMBHEMI *hp = samp_hemi(rcol, r, wt);
680          FVECT   my_uv[2];
681 <        double  d, K, acol[3];
681 >        double  d, K;
682          AMBSAMP *ap;
683 <        int     i, j;
684 <                                        /* check/initialize */
776 <        if (hp == NULL)
777 <                return(0);
683 >        int     i;
684 >                                        /* clear return values */
685          if (uv != NULL)
686                  memset(uv, 0, sizeof(FVECT)*2);
687          if (ra != NULL)
# Line 783 | Line 690 | doambient(                             /* compute ambient component */
690                  pg[0] = pg[1] = 0.0;
691          if (dg != NULL)
692                  dg[0] = dg[1] = 0.0;
693 <                                        /* sample the hemisphere */
694 <        acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
695 <        cnt = 0;
696 <        for (i = hp->ns; i--; )
697 <                for (j = hp->ns; j--; )
698 <                        if ((ap = ambsample(hp, i, j)) != NULL) {
699 <                                addcolor(acol, ap->v);
700 <                                ++cnt;
701 <                        }
795 <        if (!cnt) {
796 <                setcolor(rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
797 <                free(hp);
798 <                return(0);              /* no valid samples */
693 >        if (crlp != NULL)
694 >                *crlp = 0;
695 >        if (hp == NULL)                 /* sampling falure? */
696 >                return(0);
697 >
698 >        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL) ||
699 >                        (hp->sampOK < 0) | (hp->ns < 4)) {
700 >                free(hp);               /* Hessian not requested/possible */
701 >                return(-1);             /* value-only return value */
702          }
703 <        if (cnt < hp->ns*hp->ns) {      /* incomplete sampling? */
801 <                copycolor(rcol, acol);
802 <                free(hp);
803 <                return(-1);             /* return value w/o Hessian */
804 <        }
805 <        cnt = ambssamp*wt + 0.5;        /* perform super-sampling? */
806 <        if (cnt > 0)
807 <                ambsupersamp(acol, hp, cnt);
808 <        copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
809 <        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
810 <                free(hp);
811 <                return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
812 <        }
813 <        if ((d = bright(acol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
703 >        if ((d = bright(rcol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
704                  d = 0.99*(hp->ns*hp->ns)/d;
705                  K = 0.01;
706          } else {                        /* or fall back on geometric Hessian */
707                  K = 1.0;
708                  pg = NULL;
709                  dg = NULL;
710 +                crlp = NULL;
711          }
712          ap = hp->sa;                    /* relative Y channel from here on... */
713          for (i = hp->ns*hp->ns; i--; ap++)
# Line 836 | Line 727 | doambient(                             /* compute ambient component */
727                                  ra[0] = 1.0/d;
728                          if (ra[1]*(d = fabs(pg[1])) > 1.0)
729                                  ra[1] = 1.0/d;
730 +                        if (ra[0] > ra[1])
731 +                                ra[0] = ra[1];
732                  }
840 –                hem_radii(hp, uv, ra);
841 –                if (ra[0] > ra[1])
842 –                        ra[0] = ra[1];
733                  if (ra[0] < minarad) {
734                          ra[0] = minarad;
735                          if (ra[1] < minarad)
736                                  ra[1] = minarad;
737                  }
738 <                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(sqrt(wt));
738 >                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(wt);
739                  if ((ra[1] *= d) > 2.0*ra[0])
740                          ra[1] = 2.0*ra[0];
741                  if (ra[1] > maxarad) {
# Line 853 | Line 743 | doambient(                             /* compute ambient component */
743                          if (ra[0] > maxarad)
744                                  ra[0] = maxarad;
745                  }
746 +                                        /* flag encroached directions */
747 +                if ((wt >= 0.89*AVGREFL) & (crlp != NULL))
748 +                        *crlp = ambcorral(hp, uv, ra[0]*ambacc, ra[1]*ambacc);
749                  if (pg != NULL) {       /* cap gradient if necessary */
750                          d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] + pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];
751                          if (d > 1.0) {

Diff Legend

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