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 2.48 by greg, Sun May 4 01:02:13 2014 UTC vs.
Revision 2.64 by greg, Tue Aug 19 15:04:40 2014 UTC

# Line 21 | Line 21 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
21   #include  "ambient.h"
22   #include  "random.h"
23  
24 < #ifdef NEWAMB
24 > #ifndef OLDAMB
25  
26 – /* #define AHEM_MARG    1.2     /* hem margin */
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                  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;
79          hlist[2] = i;
80          multisamp(spt, 2, urand(ilhash(hlist,3)+n));
81 <        if (!n) {                       /* avoid border samples for n==0 */
81 >                                        /* avoid coincident samples */
82 >        if (!n && (0 < i) & (i < hp->ns-1) &&
83 >                        (0 < j) & (j < hp->ns-1)) {
84                  if ((spt[0] < 0.1) | (spt[0] >= 0.9))
85                          spt[0] = 0.1 + 0.8*frandom();
86                  if ((spt[1] < 0.1) | (spt[1] >= 0.9))
# 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 (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 && ambsample(hp,i,j,n); n++)
199 >                        --cnt;
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 >        memset(hp->sa, 0, sizeof(AMBSAMP)*n*n);
233 >        hp->sampOK = 0;
234 >                                        /* assign coefficient */
235 >        copycolor(hp->acoef, rcol);
236 >        d = 1.0/(n*n);
237 >        scalecolor(hp->acoef, d);
238 >                                        /* make tangent plane axes */
239 >        hp->uy[0] = 0.5 - frandom();
240 >        hp->uy[1] = 0.5 - frandom();
241 >        hp->uy[2] = 0.5 - frandom();
242 >        for (i = 3; i--; )
243 >                if ((-0.6 < r->ron[i]) & (r->ron[i] < 0.6))
244 >                        break;
245 >        if (i < 0)
246 >                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in samp_hemi");
247 >        hp->uy[i] = 1.0;
248 >        VCROSS(hp->ux, hp->uy, r->ron);
249 >        normalize(hp->ux);
250 >        VCROSS(hp->uy, r->ron, hp->ux);
251 >                                        /* sample divisions */
252 >        for (i = hp->ns; i--; )
253 >            for (j = hp->ns; j--; )
254 >                hp->sampOK += ambsample(hp, i, j, 0);
255 >        copycolor(rcol, hp->acol);
256 >        if (!hp->sampOK) {              /* utter failure? */
257 >                free(hp);
258 >                return(NULL);
259          }
260 <        return(vflags);
260 >        if (hp->sampOK < hp->ns*hp->ns) {
261 >                hp->sampOK *= -1;       /* soft failure */
262 >                return(hp);
263 >        }
264 >        n = ambssamp*wt + 0.5;
265 >        if (n > 8) {                    /* perform super-sampling? */
266 >                ambsupersamp(hp, n);
267 >                copycolor(rcol, hp->acol);
268 >        }
269 >        return(hp);                     /* all is well */
270   }
271  
272  
273   /* Return brightness of farthest ambient sample */
274   static double
275 < back_ambval(AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit1, int dbit2, const uby8 *vflags)
275 > back_ambval(AMBHEMI *hp, const int n1, const int n2, const int n3)
276   {
277 <        const int       v0 = ambndx(hp,i,j);
278 <        const int       tflags = (1<<dbit1 | 1<<dbit2);
279 <        int             v1, v2;
280 <
281 <        if ((vflags[v0] & tflags) == tflags)    /* is v0 the farthest? */
282 <                return(colval(hp->sa[v0].v,CIEY));
283 <        v1 = adjacent_verti(hp, i, j, dbit1);
284 <        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));
277 >        if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n2].d) {
278 >                if (hp->sa[n1].d <= hp->sa[n3].d)
279 >                        return(colval(hp->sa[n1].v,CIEY));
280 >                return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
281 >        }
282 >        if (hp->sa[n2].d <= hp->sa[n3].d)
283 >                return(colval(hp->sa[n2].v,CIEY));
284 >        return(colval(hp->sa[n3].v,CIEY));
285   }
286  
287  
288   /* Compute vectors and coefficients for Hessian/gradient calcs */
289   static void
290 < comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int dbit, const uby8 *vflags)
290 > comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, const int n0, const int n1)
291   {
292 <        const int       i0 = ambndx(hp,i,j);
293 <        double          rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
388 <        int             i1, ii;
292 >        double  rdot_cp, dot_e, dot_er, rdot_r, rdot_r1, J2;
293 >        int     ii;
294  
295 <        ftp->valid = 0;                 /* check if we can skip this edge */
296 <        ii = adjacent_trifl[dbit];
297 <        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);
295 >        VSUB(ftp->r_i, hp->sa[n0].p, hp->rp->rop);
296 >        VSUB(ftp->r_i1, hp->sa[n1].p, hp->rp->rop);
297 >        VSUB(ftp->e_i, hp->sa[n1].p, hp->sa[n0].p);
298          VCROSS(ftp->rcp, ftp->r_i, ftp->r_i1);
299          rdot_cp = 1.0/DOT(ftp->rcp,ftp->rcp);
300          dot_e = DOT(ftp->e_i,ftp->e_i);
# Line 412 | Line 308 | comp_fftri(FFTRI *ftp, AMBHEMI *hp, int i, int j, int
308          J2 =  ( 0.5*(rdot_r - rdot_r1) - dot_er*ftp->I2 ) / dot_e;
309          for (ii = 3; ii--; )
310                  ftp->rI2_eJ2[ii] = ftp->I2*ftp->r_i[ii] + J2*ftp->e_i[ii];
415 –        ftp->valid++;
311   }
312  
313  
# Line 438 | Line 333 | comp_hessian(FVECT hess[3], FFTRI *ftp, FVECT nrm)
333          double  d1, d2, d3, d4;
334          double  I3, J3, K3;
335          int     i, j;
441 –
442 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
443 –                memset(hess, 0, sizeof(FVECT)*3);
444 –                return;
445 –        }
336                                          /* compute intermediate coefficients */
337          d1 = 1.0/DOT(ftp->r_i,ftp->r_i);
338          d2 = 1.0/DOT(ftp->r_i1,ftp->r_i1);
# Line 506 | Line 396 | comp_gradient(FVECT grad, FFTRI *ftp, FVECT nrm)
396          double  f1;
397          int     i;
398  
509 –        if (!ftp->valid) {              /* preemptive test */
510 –                memset(grad, 0, sizeof(FVECT));
511 –                return;
512 –        }
399          f1 = 2.0*DOT(nrm, ftp->rcp);
400          VCROSS(ncp, nrm, ftp->e_i);
401          for (i = 3; i--; )
# Line 539 | Line 425 | add2gradient(FVECT grad, FVECT egrad1, FVECT egrad2, F
425  
426  
427   /* Compute anisotropic radii and eigenvector directions */
428 < static int
428 > static void
429   eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3])
430   {
431          double  hess2[2][2];
# Line 561 | Line 447 | eigenvectors(FVECT uv[2], float ra[2], FVECT hessian[3
447          if (i == 1)                     /* double-root (circle) */
448                  evalue[1] = evalue[0];
449          if (!i || ((evalue[0] = fabs(evalue[0])) <= FTINY*FTINY) |
450 <                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) )
451 <                error(INTERNAL, "bad eigenvalue calculation");
452 <
450 >                        ((evalue[1] = fabs(evalue[1])) <= FTINY*FTINY) ) {
451 >                ra[0] = ra[1] = maxarad;
452 >                return;
453 >        }
454          if (evalue[0] > evalue[1]) {
455                  ra[0] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[0]));
456                  ra[1] = sqrt(sqrt(4.0/evalue[1]));
# Line 598 | Line 485 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
485          static char     memerrmsg[] = "out of memory in ambHessian()";
486          FVECT           (*hessrow)[3] = NULL;
487          FVECT           *gradrow = NULL;
601 –        uby8            *vflags;
488          FVECT           hessian[3];
489          FVECT           gradient;
490          FFTRI           fftr;
# Line 620 | Line 506 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
506                          error(SYSTEM, memerrmsg);
507                  memset(gradient, 0, sizeof(gradient));
508          }
623 –                                        /* get vertex position flags */
624 –        vflags = vertex_flags(hp);
509                                          /* compute first row of edges */
510          for (j = 0; j < hp->ns-1; j++) {
511 <                comp_fftri(&fftr, hp, 0, j, VDB_X, vflags);
511 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,0,j), AI(hp,0,j+1));
512                  if (hessrow != NULL)
513                          comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
514                  if (gradrow != NULL)
# Line 634 | Line 518 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
518          for (i = 0; i < hp->ns-1; i++) {
519              FVECT       hesscol[3];     /* compute first vertical edge */
520              FVECT       gradcol;
521 <            comp_fftri(&fftr, hp, i, 0, VDB_Y, vflags);
521 >            comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,0), AI(hp,i+1,0));
522              if (hessrow != NULL)
523                  comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
524              if (gradrow != NULL)
# Line 643 | Line 527 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
527                  FVECT   hessdia[3];     /* compute triangle contributions */
528                  FVECT   graddia;
529                  double  backg;
530 <                backg = back_ambval(hp, i, j, VDB_X, VDB_Y, vflags);
530 >                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i,j),
531 >                                        AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
532                                          /* diagonal (inner) edge */
533 <                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_xY, vflags);
533 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j));
534                  if (hessrow != NULL) {
535                      comp_hessian(hessdia, &fftr, hp->rp->ron);
536                      rev_hessian(hesscol);
# Line 657 | Line 542 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
542                      add2gradient(gradient, gradrow[j], graddia, gradcol, backg);
543                  }
544                                          /* initialize edge in next row */
545 <                comp_fftri(&fftr, hp, i+1, j+1, VDB_x, vflags);
545 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i+1,j+1), AI(hp,i+1,j));
546                  if (hessrow != NULL)
547                      comp_hessian(hessrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
548                  if (gradrow != NULL)
549                      comp_gradient(gradrow[j], &fftr, hp->rp->ron);
550                                          /* new column edge & paired triangle */
551 <                backg = back_ambval(hp, i+1, j+1, VDB_x, VDB_y, vflags);
552 <                comp_fftri(&fftr, hp, i, j+1, VDB_Y, vflags);
551 >                backg = back_ambval(hp, AI(hp,i+1,j+1),
552 >                                        AI(hp,i+1,j), AI(hp,i,j+1));
553 >                comp_fftri(&fftr, hp, AI(hp,i,j+1), AI(hp,i+1,j+1));
554                  if (hessrow != NULL) {
555                      comp_hessian(hesscol, &fftr, hp->rp->ron);
556                      rev_hessian(hessdia);
# Line 684 | Line 570 | ambHessian(                            /* anisotropic radii & pos. gradient */
570                                          /* release row buffers */
571          if (hessrow != NULL) free(hessrow);
572          if (gradrow != NULL) free(gradrow);
687 –        free(vflags);
573          
574          if (ra != NULL)                 /* extract eigenvectors & radii */
575                  eigenvectors(uv, ra, hessian);
# Line 720 | Line 605 | ambdirgrad(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float dg[2])
605   }
606  
607  
608 < /* Make sure radii don't extend beyond what we see in our periphery */
609 < static int
610 < hem_radii(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], float ra[2])
608 > /* Compute potential light leak direction flags for cache value */
609 > static uint32
610 > ambcorral(AMBHEMI *hp, FVECT uv[2], const double r0, const double r1)
611   {
612 < #ifdef AHEM_MARG
613 < #define MAXDACCUM       47
614 <        const double    hemarg = AHEM_MARG*ambacc;      /* hem margin */
615 <        float           radivisor2[MAXDACCUM+1];
616 <        int             i, j, k = hp->ns/10 + 1;        /* around 5%ile */
617 <        const int       n2accum = (k < MAXDACCUM) ? k : MAXDACCUM ;
618 <        int             na = 0;
619 <        double          d;
620 <                                        /* circle around perimeter */
612 >        const double    max_d = 1.0/(minarad*ambacc + 0.001);
613 >        const double    ang_res = 0.5*PI/(hp->ns-1);
614 >        const double    ang_step = ang_res/((int)(16/PI*ang_res) + (1+FTINY));
615 >        double          avg_d = 0;
616 >        uint32          flgs = 0;
617 >        FVECT           vec;
618 >        double          u, v;
619 >        double          ang, a1;
620 >        int             i, j;
621 >                                        /* don't bother for a few samples */
622 >        if (hp->ns < 12)
623 >                return(0);
624 >                                        /* check distances overhead */
625 >        for (i = hp->ns*3/4; i-- > hp->ns>>2; )
626 >            for (j = hp->ns*3/4; j-- > hp->ns>>2; )
627 >                avg_d += ambsam(hp,i,j).d;
628 >        avg_d *= 4.0/(hp->ns*hp->ns);
629 >        if (avg_d*r0 >= 1.0)            /* ceiling too low for corral? */
630 >                return(0);
631 >        if (avg_d >= max_d)             /* insurance */
632 >                return(0);
633 >                                        /* else circle around perimeter */
634          for (i = 0; i < hp->ns; i++)
635              for (j = 0; j < hp->ns; j += !i|(i==hp->ns-1) ? 1 : hp->ns-1) {
636                  AMBSAMP *ap = &ambsam(hp,i,j);
637 <                double  radiv2 = 0;
638 <                FVECT   vec;
741 <                if (ap->d <= FTINY)
742 <                        continue;
637 >                if ((ap->d <= FTINY) | (ap->d >= max_d))
638 >                        continue;       /* too far or too near */
639                  VSUB(vec, ap->p, hp->rp->rop);
640 <                for (k = 2; k--; ) {
641 <                        d = ap->d * DOT(vec, uv[k]) * ra[k];
642 <                        radiv2 += d*d;
643 <                }
644 <                radiv2 *= hemarg*hemarg * ap->d * ap->d;
645 <                if (radiv2 <= 1.0)
646 <                        continue;
751 <                                        /* insert in percentile list */
752 <                for (k = na; k && radiv2 > radivisor2[k-1]; k--)
753 <                        radivisor2[k] = radivisor2[k-1];
754 <                radivisor2[k] = radiv2;
755 <                na += (na < n2accum);
640 >                u = DOT(vec, uv[0]);
641 >                v = DOT(vec, uv[1]);
642 >                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) * ap->d*ap->d <= u*u + v*v)
643 >                        continue;       /* occluder outside ellipse */
644 >                ang = atan2a(v, u);     /* else set direction flags */
645 >                for (a1 = ang-.5*ang_res; a1 <= ang+.5*ang_res; a1 += ang_step)
646 >                        flgs |= 1L<<(int)(16/PI*(a1 + 2.*PI*(a1 < 0)));
647              }
648 <        if (na < n2accum)               /* current radii are OK? */
649 <                return(0);
650 <                                        /* else apply divisor */
651 <        d = 1.0/sqrt(radivisor2[na-1]);
652 <        ra[0] *= d;
653 <        ra[1] *= d;
654 <        return(1);
655 < #undef MAXDACCUM
656 < #else
657 <        return(0);
658 < #endif
648 >                                        /* add low-angle incident (< 20deg) */
649 >        if (fabs(hp->rp->rod) <= 0.342) {
650 >                u = -DOT(hp->rp->rdir, uv[0]);
651 >                v = -DOT(hp->rp->rdir, uv[1]);
652 >                if ((r0*r0*u*u + r1*r1*v*v) > hp->rp->rot*hp->rp->rot) {
653 >                        ang = atan2a(v, u);
654 >                        ang += 2.*PI*(ang < 0);
655 >                        ang *= 16/PI;
656 >                        if ((ang < .5) | (ang >= 31.5))
657 >                                flgs |= 0x80000001;
658 >                        else
659 >                                flgs |= 3L<<(int)(ang-.5);
660 >                }
661 >        }
662 >        return(flgs);
663   }
664  
665  
# Line 776 | Line 671 | doambient(                             /* compute ambient component */
671          FVECT   uv[2],                  /* returned (optional) */
672          float   ra[2],                  /* returned (optional) */
673          float   pg[2],                  /* returned (optional) */
674 <        float   dg[2]                   /* returned (optional) */
674 >        float   dg[2],                  /* returned (optional) */
675 >        uint32  *crlp                   /* returned (optional) */
676   )
677   {
678 <        AMBHEMI *hp = inithemi(rcol, r, wt);
783 <        int     cnt;
678 >        AMBHEMI *hp = samp_hemi(rcol, r, wt);
679          FVECT   my_uv[2];
680 <        double  d, K, acol[3];
680 >        double  d, K;
681          AMBSAMP *ap;
682 <        int     i, j;
683 <                                        /* check/initialize */
789 <        if (hp == NULL)
790 <                return(0);
682 >        int     i;
683 >                                        /* clear return values */
684          if (uv != NULL)
685                  memset(uv, 0, sizeof(FVECT)*2);
686          if (ra != NULL)
# Line 796 | Line 689 | doambient(                             /* compute ambient component */
689                  pg[0] = pg[1] = 0.0;
690          if (dg != NULL)
691                  dg[0] = dg[1] = 0.0;
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);
699 <                                ++cnt;
700 <                        }
808 <        if (!cnt) {
809 <                setcolor(rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
810 <                free(hp);
811 <                return(0);              /* no valid samples */
692 >        if (crlp != NULL)
693 >                *crlp = 0;
694 >        if (hp == NULL)                 /* sampling falure? */
695 >                return(0);
696 >
697 >        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL) ||
698 >                        (hp->sampOK < 0) | (hp->ns < 4)) {
699 >                free(hp);               /* Hessian not requested/possible */
700 >                return(-1);             /* value-only return value */
701          }
702 <        if (cnt < hp->ns*hp->ns) {      /* incomplete sampling? */
814 <                copycolor(rcol, acol);
815 <                free(hp);
816 <                return(-1);             /* return value w/o Hessian */
817 <        }
818 <        cnt = ambssamp*wt + 0.5;        /* perform super-sampling? */
819 <        if (cnt > 0)
820 <                ambsupersamp(acol, hp, cnt);
821 <        copycolor(rcol, acol);          /* final indirect irradiance/PI */
822 <        if ((ra == NULL) & (pg == NULL) & (dg == NULL)) {
823 <                free(hp);
824 <                return(-1);             /* no radius or gradient calc. */
825 <        }
826 <        if ((d = bright(acol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
702 >        if ((d = bright(rcol)) > FTINY) {       /* normalize Y values */
703                  d = 0.99*(hp->ns*hp->ns)/d;
704                  K = 0.01;
705          } else {                        /* or fall back on geometric Hessian */
706                  K = 1.0;
707                  pg = NULL;
708                  dg = NULL;
709 +                crlp = NULL;
710          }
711          ap = hp->sa;                    /* relative Y channel from here on... */
712          for (i = hp->ns*hp->ns; i--; ap++)
# Line 852 | Line 729 | doambient(                             /* compute ambient component */
729                          if (ra[0] > ra[1])
730                                  ra[0] = ra[1];
731                  }
855 –                hem_radii(hp, uv, ra);
732                  if (ra[0] < minarad) {
733                          ra[0] = minarad;
734                          if (ra[1] < minarad)
735                                  ra[1] = minarad;
736                  }
737 <                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(sqrt(wt));
737 >                ra[0] *= d = 1.0/sqrt(wt);
738                  if ((ra[1] *= d) > 2.0*ra[0])
739                          ra[1] = 2.0*ra[0];
740                  if (ra[1] > maxarad) {
# Line 866 | Line 742 | doambient(                             /* compute ambient component */
742                          if (ra[0] > maxarad)
743                                  ra[0] = maxarad;
744                  }
745 +                                        /* flag encroached directions */
746 +                if ((wt >= 0.89*AVGREFL) & (crlp != NULL))
747 +                        *crlp = ambcorral(hp, uv, ra[0]*ambacc, ra[1]*ambacc);
748                  if (pg != NULL) {       /* cap gradient if necessary */
749                          d = pg[0]*pg[0]*ra[0]*ra[0] + pg[1]*pg[1]*ra[1]*ra[1];
750                          if (d > 1.0) {

Diff Legend

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