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 2.46 by greg, Fri May 2 21:58:50 2014 UTC vs.
Revision 2.62 by greg, Mon May 19 20:23:48 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) */
31          FVECT   p;              /* intersection point */
32   } AMBSAMP;              /* sample value */
33  
34   typedef struct {
35          RAY     *rp;            /* originating ray sample */
58 –        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;
70 –        int     valid;
50   } FFTRI;                /* vectors and coefficients for Hessian calculation */
51  
52  
74 – /* 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) {
81 <        case VDB_y:     return(i0 - hp->ns);
82 <        case VDB_x:     return(i0 - 1);
83 <        case VDB_Xy:    return(i0 - hp->ns + 1);
84 <        case VDB_xY:    return(i0 + hp->ns - 1);
85 <        case VDB_X:     return(i0 + 1);
86 <        case VDB_Y:     return(i0 + hp->ns);
87 <                                /* the following should never occur */
88 <        case VDB_xy:    return(i0 - hp->ns - 1);
89 <        case VDB_XY:    return(i0 + hp->ns + 1);
90 <        }
91 <        return(-1);
92 < }
93 <
94 <
95 < /* Get vertex direction bit for the opposite edge to complete triangle */
96 < static int
97 < vdb_edge(int db1, int db2)
98 < {
99 <        switch (db1) {
100 <        case VDB_x:     return(db2==VDB_y ? VDB_Xy : VDB_Y);
101 <        case VDB_y:     return(db2==VDB_x ? VDB_xY : VDB_X);
102 <        case VDB_X:     return(db2==VDB_Xy ? VDB_y : VDB_xY);
103 <        case VDB_Y:     return(db2==VDB_xY ? VDB_x : VDB_Xy);
104 <        case VDB_xY:    return(db2==VDB_x ? VDB_y : VDB_X);
105 <        case VDB_Xy:    return(db2==VDB_y ? VDB_x : VDB_Y);
106 <        }
107 <        error(INTERNAL, "forbidden diagonal in vdb_edge()");
108 <        return(-1);
109 < }
110 <
111 <
112 < static AMBHEMI *
113 < inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
114 <        COLOR   ac,
115 <        RAY     *r,
116 <        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;
121 <        int     n, i;
122 <                                        /* set number of divisions */
123 <        if (ambacc <= FTINY &&
124 <                        wt > (d = 0.8*intens(ac)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
125 <                wt = d;                 /* avoid ray termination */
126 <        n = sqrt(ambdiv * wt) + 0.5;
127 <        i = 1 + 5*(ambacc > FTINY);     /* minimum number of samples */
128 <        if (n < i)
129 <                n = i;
130 <                                        /* allocate sampling array */
131 <        hp = (AMBHEMI *)malloc(sizeof(AMBHEMI) + sizeof(AMBSAMP)*(n*n - 1));
132 <        if (hp == NULL)
133 <                return(NULL);
134 <        hp->rp = r;
135 <        hp->ns = n;
136 <                                        /* assign coefficient */
137 <        copycolor(hp->acoef, ac);
138 <        d = 1.0/(n*n);
139 <        scalecolor(hp->acoef, d);
140 <                                        /* make tangent plane axes */
141 <        hp->uy[0] = 0.5 - frandom();
142 <        hp->uy[1] = 0.5 - frandom();
143 <        hp->uy[2] = 0.5 - frandom();
144 <        for (i = 3; i--; )
145 <                if ((-0.6 < r->ron[i]) & (r->ron[i] < 0.6))
146 <                        break;
147 <        if (i < 0)
148 <                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
149 <        hp->uy[i] = 1.0;
150 <        VCROSS(hp->ux, hp->uy, r->ron);
151 <        normalize(hp->ux);
152 <        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
153 <                                        /* we're ready to sample */
154 <        return(hp);
155 < }
156 <
157 <
158 < /* Sample ambient division and apply weighting coefficient */
159 < static int
160 < getambsamp(RAY *arp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int n)
161 < {
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 185 | 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);
94 <        dimlist[ndims++] = ambndx(hp,i,j) + 90171;
95 <        rayvalue(arp);                  /* evaluate ray */
96 <        ndims--;                        /* apply coefficient */
97 <        multcolor(arp->rcol, arp->rcoef);
93 >        checknorm(ar.rdir);
94 >        dimlist[ndims++] = AI(hp,i,j) + 90171;
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  
200 – static AMBSAMP *
201 – ambsample(                              /* initial ambient division sample */
202 –        AMBHEMI *hp,
203 –        int     i,
204 –        int     j
205 – )
206 – {
207 –        AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
208 –        RAY     ar;
209 –                                        /* generate hemispherical sample */
210 –        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, 0))
211 –                goto badsample;
212 –                                        /* limit vertex distance */
213 –        if (ar.rt > 10.0*thescene.cusize)
214 –                ar.rt = 10.0*thescene.cusize;
215 –        else if (ar.rt <= FTINY)        /* should never happen! */
216 –                goto badsample;
217 –        VSUM(ap->p, ar.rorg, ar.rdir, ar.rt);
218 –        copycolor(ap->v, ar.rcol);
219 –        return(ap);
220 – badsample:
221 –        setcolor(ap->v, 0., 0., 0.);
222 –        VCOPY(ap->p, hp->rp->rop);
223 –        return(NULL);
224 – }
225 –
226 –
122   /* Estimate errors based on ambient division differences */
123   static float *
124   getambdiffs(AMBHEMI *hp)
# Line 246 | Line 141 | getambdiffs(AMBHEMI *hp)
141                          ep[0] += d2;
142                          ep[-hp->ns] += d2;
143                  }
144 <                if (j) {                /* from behind */
145 <                        d2 = b - bright(ap[-1].v);
146 <                        d2 *= d2;
147 <                        ep[0] += d2;
148 <                        ep[-1] += d2;
149 <                }
144 >                if (!j) continue;
145 >                                        /* from behind */
146 >                d2 = b - bright(ap[-1].v);
147 >                d2 *= d2;
148 >                ep[0] += d2;
149 >                ep[-1] += d2;
150 >                if (!i) continue;
151 >                                        /* diagonal */
152 >                d2 = b - bright(ap[-hp->ns-1].v);
153 >                d2 *= d2;
154 >                ep[0] += d2;
155 >                ep[-hp->ns-1] += d2;
156              }
157                                          /* correct for number of neighbors */
158 <        earr[0] *= 2.f;
159 <        earr[hp->ns-1] *= 2.f;
160 <        earr[(hp->ns-1)*hp->ns] *= 2.f;
161 <        earr[(hp->ns-1)*hp->ns + hp->ns-1] *= 2.f;
158 >        earr[0] *= 8./3.;
159 >        earr[hp->ns-1] *= 8./3.;
160 >        earr[(hp->ns-1)*hp->ns] *= 8./3.;
161 >        earr[(hp->ns-1)*hp->ns + hp->ns-1] *= 8./3.;
162          for (i = 1; i < hp->ns-1; i++) {
163 <                earr[i*hp->ns] *= 4./3.;
164 <                earr[i*hp->ns + hp->ns-1] *= 4./3.;
163 >                earr[i*hp->ns] *= 8./5.;
164 >                earr[i*hp->ns + hp->ns-1] *= 8./5.;
165          }
166          for (j = 1; j < hp->ns-1; j++) {
167 <                earr[j] *= 4./3.;
168 <                earr[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 4./3.;
167 >                earr[j] *= 8./5.;
168 >                earr[(hp->ns-1)*hp->ns + j] *= 8./5.;
169          }
170          return(earr);
171   }
# Line 272 | 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  e2sum = 0;
179 >        double  e2rem = 0;
180          AMBSAMP *ap;
181          RAY     ar;
281 –        COLOR   asum;
182          float   *ep;
183 <        int     i, j, n;
183 >        int     i, j, n, nss;
184  
185          if (earr == NULL)               /* just skip calc. if no memory */
186                  return;
187 <                                        /* add up estimated variances */
188 <        for (ep = earr + hp->ns*hp->ns; ep-- > earr; )
189 <                e2sum += *ep;
187 >                                        /* accumulate estimated variances */
188 >        for (ep = earr + hp->ns*hp->ns; ep > earr; )
189 >                e2rem += *--ep;
190          ep = earr;                      /* perform super-sampling */
191          for (ap = hp->sa, i = 0; i < hp->ns; i++)
192              for (j = 0; j < hp->ns; j++, ap++) {
193 <                int     nss = *ep/e2sum*cnt + frandom();
194 <                setcolor(asum, 0., 0., 0.);
195 <                for (n = 1; n <= nss; n++) {
196 <                        if (!getambsamp(&ar, hp, i, j, n)) {
197 <                                nss = n-1;
198 <                                break;
299 <                        }
300 <                        addcolor(asum, ar.rcol);
301 <                }
302 <                if (nss) {              /* update returned ambient value */
303 <                        const double    ssf = 1./(nss + 1);
304 <                        for (n = 3; n--; )
305 <                                acol[n] += ssf*colval(asum,n) +
306 <                                                (ssf - 1.)*colval(ap->v,n);
307 <                }
308 <                e2sum -= *ep++;         /* update remainders */
309 <                cnt -= nss;
193 >                if (e2rem <= FTINY)
194 >                        goto done;      /* nothing left to do */
195 >                nss = *ep/e2rem*cnt + frandom();
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 < /* Compute vertex flags, indicating farthest in each direction */
206 < static uby8 *
207 < vertex_flags(AMBHEMI *hp)
205 > static AMBHEMI *
206 > samp_hemi(                              /* sample indirect hemisphere */
207 >        COLOR   rcol,
208 >        RAY     *r,
209 >        double  wt
210 > )
211   {
212 <        uby8    *vflags = (uby8 *)calloc(hp->ns*hp->ns, sizeof(uby8));
213 <        double  *dist2a = (double *)malloc(sizeof(double)*hp->ns);
214 <        uby8    *vf;
215 <        int     i, j;
216 <
217 <        if ((vflags == NULL) | (dist2a == NULL))
218 <                error(SYSTEM, "out of memory in vertex_flags()");
219 <        vf = vflags;            /* compute distances along first row */
220 <        for (j = 0; j < hp->ns; j++) {
221 <                dist2a[j] = dist2(ambsam(hp,0,j).p, hp->rp->rop);
222 <                ++vf;
223 <                if (!j) continue;
224 <                if (dist2a[j] >= dist2a[j-1])
225 <                        vf[0] |= 1<<VDB_x;
226 <                else
227 <                        vf[-1] |= 1<<VDB_X;
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 <                                /* flag subsequent rows */
259 <        for (i = 1; i < hp->ns; i++) {
260 <            double      d2n = dist2(ambsam(hp,i,0).p, hp->rp->rop);
339 <            for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
340 <                double  d2 = d2n;
341 <                if (d2 >= dist2a[j])    /* row before */
342 <                        vf[0] |= 1<<VDB_y;
343 <                else
344 <                        vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
345 <                dist2a[j] = d2n;
346 <                if (d2 >= dist2a[j+1])  /* diagonal we care about */
347 <                        vf[0] |= 1<<VDB_Xy;
348 <                else
349 <                        vf[1-hp->ns] |= 1<<VDB_xY;
350 <                d2n = dist2(ambsam(hp,i,j+1).p, hp->rp->rop);
351 <                if (d2 >= d2n)          /* column after */
352 <                        vf[0] |= 1<<VDB_X;
353 <                else
354 <                        vf[1] |= 1<<VDB_x;
355 <                ++vf;
356 <            }
357 <            if (d2n >= dist2a[j])       /* final column edge */
358 <                vf[0] |= 1<<VDB_y;
359 <            else
360 <                vf[-hp->ns] |= 1<<VDB_Y;
361 <            dist2a[j] = d2n;
362 <            ++vf;
258 >        if (hp->sampOK < hp->ns*hp->ns) {
259 >                hp->sampOK *= -1;       /* soft failure */
260 >                return(hp);
261          }
262 <        free(dist2a);
263 <        return(vflags);
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, int i, int j, int dbit1, int dbit2, const uby8 *vflags)
273 > back_ambval(AMBHEMI *hp, const int n1, const int n2, const int n3)
274   {
275 <        const int       v0 = ambndx(hp,i,j);
276 <        const int       tflags = (1<<dbit1 | 1<<dbit2);
277 <        int             v1, v2;
278 <
279 <        if ((vflags[v0] & tflags) == tflags)    /* is v0 the farthest? */
280 <                return(colval(hp->sa[v0].v,CIEY));
281 <        v1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit1);
282 <        if (vflags[v0] & 1<<dbit2)              /* v1 farthest if v0>v2 */
381 <                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
382 <        v2 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit2);
383 <        if (vflags[v0] & 1<<dbit1)              /* v2 farthest if v0>v1 */
384 <                return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
385 <                                                /* else check if v1>v2 */
386 <        if (vflags[v1] & 1<<vdb_edge(dbit1,dbit2))
387 <                return(colval(hp->sa[v1].v,CIEY));
388 <        return(colval(hp->sa[v2].v,CIEY));
275 >        if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n2].d) {
276 >                if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n3].d)
277 >                        return(colval(hp->sa[n1].v,CIEY));
278 >                return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
279 >        }
280 >        if (hp->sa[n2].d <= hp->sa[n3].d)
281 >                return(colval(hp->sa[n2].v,CIEY));
282 >        return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
283   }
284  
285  
286   /* Compute vectors and coefficients for Hessian/gradient calcs */
287   static void
288 < comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit, const uby8 *vflags)
288 > comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, const int n0, const int n1)
289   {
290 <        const int       i0 = ambndx(hp,i,j);
291 <        double          rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
398 <        int             i1, ii;
290 >        double  rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
291 >        int     ii;
292  
293 <        ftp->valid = 0;                 /* check if we can skip this edge */
294 <        ii = adjacent_trifl[dbit];
295 <        if ((vflags[i0] & ii) == ii)    /* cancels if vertex used as value */
403 <                return;
404 <        i1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit);
405 <        ii = adjacent_trifl[VDB_OPP(dbit)];
406 <        if ((vflags[i1] & ii) == ii)    /* on either end (for both triangles) */
407 <                return;
408 <                                        /* else go ahead with calculation */
409 <        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[i0].p, hp->rp->rop);
410 <        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[i1].p, hp->rp->rop);
411 <        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[i1].p, hp->sa[i0].p);
293 >        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[n0].p, hp->rp->rop);
294 >        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[n1].p, hp->rp->rop);
295 >        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[n1].p, hp->sa[n0].p);
296          VCROSS(ftp->rcp, ftp->r_i, ftp->r_i1);
297          rdot_cp = 1.0/DOT(ftp->rcp,ftp->rcp);
298          dot_e = DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
# Line 422 | Line 306 | comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int
306          J2 =  ( 0.5*(rdot_r - rdot_r1) - dot_er*ftp->I2 ) / dot_e;
307          for (ii = 3; ii--; )
308                  ftp->rI2_eJ2[ii] = ftp->I2*ftp->r_i[ii] + J2*ftp->e_i[ii];
425 –        ftp->valid++;
309   }
310  
311  
# Line 448 | Line 331 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
331          double  d1, d2, d3, d4;
332          double  I3, J3, K3;
333          int     i, j;
451 –
452 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
453 –                memset(hess, 0, sizeof(FVECT)*3);
454 –                return;
455 –        }
334                                          /* compute intermediate coefficients */
335          d1 = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
336          d2 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
# Line 516 | Line 394 | comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
394          double  f1;
395          int     i;
396  
519 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
520 –                memset(grad, 0, sizeof(FVECT));
521 –                return;
522 –        }
397          f1 = 2.0*DOT(nrm, ftp->rcp);
398          VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
399          for (i = 3; i--; )
# Line 549 | Line 423 | add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, F
423  
424  
425   /* Compute anisotropic radii and eigenvector directions */
426 < static int
426 > static void
427   eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3])
428   {
429          double  hess2[2][2];
# Line 571 | Line 445 | eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3
445          if (i == 1)                     /* double-root (circle) */
446                  evalue[1] = evalue[0];
447          if (!i || ((evalue[0] = fabs(evalue[0])) <= FTINY*FTINY) |
448 <                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) )
449 <                error(INTERNAL, "bad eigenvalue calculation");
450 <
448 >                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) ) {
449 >                ra[0] = ra[1] = maxarad;
450 >                return;
451 >        }
452          if (evalue[0] > evalue[1]) {
453                  ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
454                  ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
# Line 608 | Line 483 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
483          static char     memerrmsg[] = "out of memory in ambHessian()";
484          FVECT           (*hessrow)[3] = NULL;
485          FVECT           *gradrow = NULL;
611 –        uby8            *vflags;
486          FVECT           hessian[3];
487          FVECT           gradient;
488          FFTRI           fftr;
# Line 630 | Line 504 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
504                          error(SYSTEM, memerrmsg);
505                  memset(gradient, 0, sizeof(gradient));
506          }
633 –                                        /* get vertex position flags */
634 –        vflags = vertex_flags(hp);
507                                          /* compute first row of edges */
508          for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
509 <                comp_fftri(&fftr, hp, 0, j, VDB_X, vflags);
509 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,0,j), AI(hp,0,j+1));
510                  if (hessrow != NULL)
511                          comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
512                  if (gradrow != NULL)
# Line 644 | Line 516 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
516          for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
517              FVECT       hesscol[3];     /* compute first vertical edge */
518              FVECT       gradcol;
519 <            comp_fftri(&fftr, hp, i, 0, VDB_Y, vflags);
519 >            comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,0), AI(hp,i+1,0));
520              if (hessrow != NULL)
521                  comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
522              if (gradrow != NULL)
# Line 653 | Line 525 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
525                  FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
526                  FVECT   graddia;
527                  double  backg;
528 <                backg = back_ambval(hp, i, j, VDB_X, VDB_Y, vflags);
528 >                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i,j),
529 >                                        AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
530                                          /* diagonal (inner) edge */
531 <                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_xY, vflags);
531 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
532                  if (hessrow != NULL) {
533                      comp_hessian(hessdia, &fftr, hp->rp->ron);
534                      rev_hessian(hesscol);
# Line 667 | Line 540 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
540                      add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
541                  }
542                                          /* initialize edge in next row */
543 <                comp_fftri(&fftr, hp, i+1, j+1, VDB_x, vflags);
543 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i+1,j+1), AI(hp,i+1,j));
544                  if (hessrow != NULL)
545                      comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
546                  if (gradrow != NULL)
547                      comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
548                                          /* new column edge & paired triangle */
549 <                backg = back_ambval(hp, i+1, j+1, VDB_x, VDB_y, vflags);
550 <                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_Y, vflags);
549 >                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i+1,j+1),
550 >                                        AI(hp,i+1,j), AI(hp,i,j+1));
551 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j+1));
552                  if (hessrow != NULL) {
553                      comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
554                      rev_hessian(hessdia);
# Line 694 | Line 568 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
568                                          /* release row buffers */
569          if (hessrow != NULL) free(hessrow);
570          if (gradrow != NULL) free(gradrow);
697 –        free(vflags);
571          
572          if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
573                  eigenvectors(uv, ra, hessian);
# Line 730 | Line 603 | ambdirgrad(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float dg[2])
603   }
604  
605  
606 + /* Compute potential light leak direction flags for cache value */
607 + static uint32
608 + ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, const double r1)
609 + {
610 +        const double    max_d = 1.0/(minarad*ambacc + 0.001);
611 +        const double    ang_res = 0.5*PI/(hp->ns-1);
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)
621 +                return(0);
622 +                                        /* check distances overhead */
623 +        for (i = hp->ns*3/4; i-- > hp->ns>>2; )
624 +            for (j = hp->ns*3/4; j-- > hp->ns>>2; )
625 +                avg_d += ambsam(hp,i,j).d;
626 +        avg_d *= 4.0/(hp->ns*hp->ns);
627 +        if (avg_d*r0 >= 1.0)            /* ceiling too low for corral? */
628 +                return(0);
629 +        if (avg_d >= max_d)             /* insurance */
630 +                return(0);
631 +                                        /* else circle around perimeter */
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);
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]);
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 +
663 +
664   int
665   doambient(                              /* compute ambient component */
666          COLOR   rcol,                   /* input/output color */
# Line 738 | Line 669 | doambient(                             /* compute ambient component */
669          FVECT   uv[2],                  /* returned (optional) */
670          float   ra[2],                  /* returned (optional) */
671          float   pg[2],                  /* returned (optional) */
672 <        float   dg[2]                   /* returned (optional) */
672 >        float   dg[2],                  /* returned (optional) */
673 >        uint32  *crlp                   /* returned (optional) */
674   )
675   {
676 <        AMBHEMI *hp = inithemi(rcol, r, wt);
745 <        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 */
751 <        if (hp == NULL)
752 <                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 758 | Line 687 | doambient(                             /* compute ambient component */
687                  pg[0] = pg[1] = 0.0;
688          if (dg != NULL)
689                  dg[0] = dg[1] = 0.0;
690 <                                        /* sample the hemisphere */
691 <        acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
692 <        cnt = 0;
693 <        for (i = hp->ns; i--; )
694 <                for (j = hp->ns; j--; )
695 <                        if ((ap = ambsample(hp, i, j)) != NULL) {
696 <                                addcolor(acol, ap->v);
697 <                                ++cnt;
698 <                        }
770 <        if (!cnt) {
771 <                setcolor(rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
772 <                free(hp);
773 <                return(0);              /* no valid samples */
690 >        if (crlp != NULL)
691 >                *crlp = 0;
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? */
776 <                copycolor(rcol, acol);
777 <                free(hp);
778 <                return(-1);             /* return value w/o Hessian */
779 <        }
780 <        cnt = ambssamp*wt + 0.5;        /* perform super-sampling? */
781 <        if (cnt > 0)
782 <                ambsupersamp(acol, hp, cnt);
783 <        copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
784 <        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
785 <                free(hp);
786 <                return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
787 <        }
788 <        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 */
704                  K = 1.0;
705                  pg = NULL;
706                  dg = NULL;
707 +                crlp = NULL;
708          }
709          ap = hp->sa;                    /* relative Y channel from here on... */
710          for (i = hp->ns*hp->ns; i--; ap++)
# Line 819 | 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) {
# Line 827 | Line 740 | doambient(                             /* compute ambient component */
740                          if (ra[0] > maxarad)
741                                  ra[0] = maxarad;
742                  }
743 +                                        /* flag encroached directions */
744 +                if ((wt >= 0.89*AVGREFL) & (crlp != NULL))
745 +                        *crlp = ambcorral(hp, uv, ra[0]*ambacc, ra[1]*ambacc);
746                  if (pg != NULL) {       /* cap gradient if necessary */
747                          d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] + pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];
748                          if (d > 1.0) {

Diff Legend

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