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 2.84 by greg, Tue Feb 26 00:37:54 2019 UTC vs.
Revision 2.85 by greg, Tue May 14 17:39:10 2019 UTC

# Line 21 | Line 21 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
21   #include  "ambient.h"
22   #include  "random.h"
23  
24 – #ifndef OLDAMB
25 –
24   extern void             SDsquare2disk(double ds[2], double seedx, double seedy);
25  
26   typedef struct {
# Line 778 | Line 776 | doambient(                             /* compute ambient component */
776          return(1);
777   }
778  
781 –
782 – #else /* ! NEWAMB */
783 –
784 –
785 – void
786 – inithemi(                       /* initialize sampling hemisphere */
787 –        AMBHEMI  *hp,
788 –        COLOR ac,
789 –        RAY  *r,
790 –        double  wt
791 – )
792 – {
793 –        double  d;
794 –        int  i;
795 –                                        /* set number of divisions */
796 –        if (ambacc <= FTINY &&
797 –                        wt > (d = 0.8*intens(ac)*r->rweight/(ambdiv*minweight)))
798 –                wt = d;                 /* avoid ray termination */
799 –        hp->nt = sqrt(ambdiv * wt / PI) + 0.5;
800 –        i = ambacc > FTINY ? 3 : 1;     /* minimum number of samples */
801 –        if (hp->nt < i)
802 –                hp->nt = i;
803 –        hp->np = PI * hp->nt + 0.5;
804 –                                        /* set number of super-samples */
805 –        hp->ns = ambssamp * wt + 0.5;
806 –                                        /* assign coefficient */
807 –        copycolor(hp->acoef, ac);
808 –        d = 1.0/(hp->nt*hp->np);
809 –        scalecolor(hp->acoef, d);
810 –                                        /* make axes */
811 –        VCOPY(hp->uz, r->ron);
812 –        hp->uy[0] = hp->uy[1] = hp->uy[2] = 0.0;
813 –        for (i = 0; i < 3; i++)
814 –                if (hp->uz[i] < 0.6 && hp->uz[i] > -0.6)
815 –                        break;
816 –        if (i >= 3)
817 –                error(CONSISTENCY, "bad ray direction in inithemi");
818 –        hp->uy[i] = 1.0;
819 –        fcross(hp->ux, hp->uy, hp->uz);
820 –        normalize(hp->ux);
821 –        fcross(hp->uy, hp->uz, hp->ux);
822 – }
823 –
824 –
825 – int
826 – divsample(                              /* sample a division */
827 –        AMBSAMP  *dp,
828 –        AMBHEMI  *h,
829 –        RAY  *r
830 – )
831 – {
832 –        RAY  ar;
833 –        int  hlist[3];
834 –        double  spt[2];
835 –        double  xd, yd, zd;
836 –        double  b2;
837 –        double  phi;
838 –        int  i;
839 –                                        /* ambient coefficient for weight */
840 –        if (ambacc > FTINY)
841 –                setcolor(ar.rcoef, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
842 –        else
843 –                copycolor(ar.rcoef, h->acoef);
844 –        if (rayorigin(&ar, AMBIENT, r, ar.rcoef) < 0)
845 –                return(-1);
846 –        if (ambacc > FTINY) {
847 –                multcolor(ar.rcoef, h->acoef);
848 –                scalecolor(ar.rcoef, 1./AVGREFL);
849 –        }
850 –        hlist[0] = r->rno;
851 –        hlist[1] = dp->t;
852 –        hlist[2] = dp->p;
853 –        multisamp(spt, 2, urand(ilhash(hlist,3)+dp->n));
854 –        zd = sqrt((dp->t + spt[0])/h->nt);
855 –        phi = 2.0*PI * (dp->p + spt[1])/h->np;
856 –        xd = tcos(phi) * zd;
857 –        yd = tsin(phi) * zd;
858 –        zd = sqrt(1.0 - zd*zd);
859 –        for (i = 0; i < 3; i++)
860 –                ar.rdir[i] =    xd*h->ux[i] +
861 –                                yd*h->uy[i] +
862 –                                zd*h->uz[i];
863 –        checknorm(ar.rdir);
864 –        dimlist[ndims++] = dp->t*h->np + dp->p + 90171;
865 –        rayvalue(&ar);
866 –        ndims--;
867 –        multcolor(ar.rcol, ar.rcoef);   /* apply coefficient */
868 –        addcolor(dp->v, ar.rcol);
869 –                                        /* use rxt to improve gradient calc */
870 –        if (ar.rxt > FTINY && ar.rxt < FHUGE)
871 –                dp->r += 1.0/ar.rxt;
872 –                                        /* (re)initialize error */
873 –        if (dp->n++) {
874 –                b2 = bright(dp->v)/dp->n - bright(ar.rcol);
875 –                b2 = b2*b2 + dp->k*((dp->n-1)*(dp->n-1));
876 –                dp->k = b2/(dp->n*dp->n);
877 –        } else
878 –                dp->k = 0.0;
879 –        return(0);
880 – }
881 –
882 –
883 – static int
884 – ambcmp(                                 /* decreasing order */
885 –        const void *p1,
886 –        const void *p2
887 – )
888 – {
889 –        const AMBSAMP   *d1 = (const AMBSAMP *)p1;
890 –        const AMBSAMP   *d2 = (const AMBSAMP *)p2;
891 –
892 –        if (d1->k < d2->k)
893 –                return(1);
894 –        if (d1->k > d2->k)
895 –                return(-1);
896 –        return(0);
897 – }
898 –
899 –
900 – static int
901 – ambnorm(                                /* standard order */
902 –        const void *p1,
903 –        const void *p2
904 – )
905 – {
906 –        const AMBSAMP   *d1 = (const AMBSAMP *)p1;
907 –        const AMBSAMP   *d2 = (const AMBSAMP *)p2;
908 –        int     c;
909 –
910 –        if ( (c = d1->t - d2->t) )
911 –                return(c);
912 –        return(d1->p - d2->p);
913 – }
914 –
915 –
916 – double
917 – doambient(                              /* compute ambient component */
918 –        COLOR  rcol,
919 –        RAY  *r,
920 –        double  wt,
921 –        FVECT  pg,
922 –        FVECT  dg
923 – )
924 – {
925 –        double  b, d=0;
926 –        AMBHEMI  hemi;
927 –        AMBSAMP  *div;
928 –        AMBSAMP  dnew;
929 –        double  acol[3];
930 –        AMBSAMP  *dp;
931 –        double  arad;
932 –        int  divcnt;
933 –        int  i, j;
934 –                                        /* initialize hemisphere */
935 –        inithemi(&hemi, rcol, r, wt);
936 –        divcnt = hemi.nt * hemi.np;
937 –                                        /* initialize */
938 –        if (pg != NULL)
939 –                pg[0] = pg[1] = pg[2] = 0.0;
940 –        if (dg != NULL)
941 –                dg[0] = dg[1] = dg[2] = 0.0;
942 –        setcolor(rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
943 –        if (divcnt == 0)
944 –                return(0.0);
945 –                                        /* allocate super-samples */
946 –        if (hemi.ns > 0 || pg != NULL || dg != NULL) {
947 –                div = (AMBSAMP *)malloc(divcnt*sizeof(AMBSAMP));
948 –                if (div == NULL)
949 –                        error(SYSTEM, "out of memory in doambient");
950 –        } else
951 –                div = NULL;
952 –                                        /* sample the divisions */
953 –        arad = 0.0;
954 –        acol[0] = acol[1] = acol[2] = 0.0;
955 –        if ((dp = div) == NULL)
956 –                dp = &dnew;
957 –        divcnt = 0;
958 –        for (i = 0; i < hemi.nt; i++)
959 –                for (j = 0; j < hemi.np; j++) {
960 –                        dp->t = i; dp->p = j;
961 –                        setcolor(dp->v, 0.0, 0.0, 0.0);
962 –                        dp->r = 0.0;
963 –                        dp->n = 0;
964 –                        if (divsample(dp, &hemi, r) < 0) {
965 –                                if (div != NULL)
966 –                                        dp++;
967 –                                continue;
968 –                        }
969 –                        arad += dp->r;
970 –                        divcnt++;
971 –                        if (div != NULL)
972 –                                dp++;
973 –                        else
974 –                                addcolor(acol, dp->v);
975 –                }
976 –        if (!divcnt) {
977 –                if (div != NULL)
978 –                        free((void *)div);
979 –                return(0.0);            /* no samples taken */
980 –        }
981 –        if (divcnt < hemi.nt*hemi.np) {
982 –                pg = dg = NULL;         /* incomplete sampling */
983 –                hemi.ns = 0;
984 –        } else if (arad > FTINY && divcnt/arad < minarad) {
985 –                hemi.ns = 0;            /* close enough */
986 –        } else if (hemi.ns > 0) {       /* else perform super-sampling? */
987 –                comperrs(div, &hemi);                   /* compute errors */
988 –                qsort(div, divcnt, sizeof(AMBSAMP), ambcmp);    /* sort divs */
989 –                                                /* super-sample */
990 –                for (i = hemi.ns; i > 0; i--) {
991 –                        dnew = *div;
992 –                        if (divsample(&dnew, &hemi, r) < 0) {
993 –                                dp++;
994 –                                continue;
995 –                        }
996 –                        dp = div;               /* reinsert */
997 –                        j = divcnt < i ? divcnt : i;
998 –                        while (--j > 0 && dnew.k < dp[1].k) {
999 –                                *dp = *(dp+1);
1000 –                                dp++;
1001 –                        }
1002 –                        *dp = dnew;
1003 –                }
1004 –                if (pg != NULL || dg != NULL)   /* restore order */
1005 –                        qsort(div, divcnt, sizeof(AMBSAMP), ambnorm);
1006 –        }
1007 –                                        /* compute returned values */
1008 –        if (div != NULL) {
1009 –                arad = 0.0;             /* note: divcnt may be < nt*np */
1010 –                for (i = hemi.nt*hemi.np, dp = div; i-- > 0; dp++) {
1011 –                        arad += dp->r;
1012 –                        if (dp->n > 1) {
1013 –                                b = 1.0/dp->n;
1014 –                                scalecolor(dp->v, b);
1015 –                                dp->r *= b;
1016 –                                dp->n = 1;
1017 –                        }
1018 –                        addcolor(acol, dp->v);
1019 –                }
1020 –                b = bright(acol);
1021 –                if (b > FTINY) {
1022 –                        b = 1.0/b;      /* compute & normalize gradient(s) */
1023 –                        if (pg != NULL) {
1024 –                                posgradient(pg, div, &hemi);
1025 –                                for (i = 0; i < 3; i++)
1026 –                                        pg[i] *= b;
1027 –                        }
1028 –                        if (dg != NULL) {
1029 –                                dirgradient(dg, div, &hemi);
1030 –                                for (i = 0; i < 3; i++)
1031 –                                        dg[i] *= b;
1032 –                        }
1033 –                }
1034 –                free((void *)div);
1035 –        }
1036 –        copycolor(rcol, acol);
1037 –        if (arad <= FTINY)
1038 –                arad = maxarad;
1039 –        else
1040 –                arad = (divcnt+hemi.ns)/arad;
1041 –        if (pg != NULL) {               /* reduce radius if gradient large */
1042 –                d = DOT(pg,pg);
1043 –                if (d*arad*arad > 1.0)
1044 –                        arad = 1.0/sqrt(d);
1045 –        }
1046 –        if (arad < minarad) {
1047 –                arad = minarad;
1048 –                if (pg != NULL && d*arad*arad > 1.0) {  /* cap gradient */
1049 –                        d = 1.0/arad/sqrt(d);
1050 –                        for (i = 0; i < 3; i++)
1051 –                                pg[i] *= d;
1052 –                }
1053 –        }
1054 –        if ((arad /= sqrt(wt)) > maxarad)
1055 –                arad = maxarad;
1056 –        return(arad);
1057 – }
1058 –
1059 –
1060 – void
1061 – comperrs(                       /* compute initial error estimates */
1062 –        AMBSAMP  *da,   /* assumes standard ordering */
1063 –        AMBHEMI  *hp
1064 – )
1065 – {
1066 –        double  b, b2;
1067 –        int  i, j;
1068 –        AMBSAMP  *dp;
1069 –                                /* sum differences from neighbors */
1070 –        dp = da;
1071 –        for (i = 0; i < hp->nt; i++)
1072 –                for (j = 0; j < hp->np; j++) {
1073 – #ifdef  DEBUG
1074 –                        if (dp->t != i || dp->p != j)
1075 –                                error(CONSISTENCY,
1076 –                                        "division order in comperrs");
1077 – #endif
1078 –                        b = bright(dp[0].v);
1079 –                        if (i > 0) {            /* from above */
1080 –                                b2 = bright(dp[-hp->np].v) - b;
1081 –                                b2 *= b2 * 0.25;
1082 –                                dp[0].k += b2;
1083 –                                dp[-hp->np].k += b2;
1084 –                        }
1085 –                        if (j > 0) {            /* from behind */
1086 –                                b2 = bright(dp[-1].v) - b;
1087 –                                b2 *= b2 * 0.25;
1088 –                                dp[0].k += b2;
1089 –                                dp[-1].k += b2;
1090 –                        } else {                /* around */
1091 –                                b2 = bright(dp[hp->np-1].v) - b;
1092 –                                b2 *= b2 * 0.25;
1093 –                                dp[0].k += b2;
1094 –                                dp[hp->np-1].k += b2;
1095 –                        }
1096 –                        dp++;
1097 –                }
1098 –                                /* divide by number of neighbors */
1099 –        dp = da;
1100 –        for (j = 0; j < hp->np; j++)            /* top row */
1101 –                (dp++)->k *= 1.0/3.0;
1102 –        if (hp->nt < 2)
1103 –                return;
1104 –        for (i = 1; i < hp->nt-1; i++)          /* central region */
1105 –                for (j = 0; j < hp->np; j++)
1106 –                        (dp++)->k *= 0.25;
1107 –        for (j = 0; j < hp->np; j++)            /* bottom row */
1108 –                (dp++)->k *= 1.0/3.0;
1109 – }
1110 –
1111 –
1112 – void
1113 – posgradient(                                    /* compute position gradient */
1114 –        FVECT  gv,
1115 –        AMBSAMP  *da,                   /* assumes standard ordering */
1116 –        AMBHEMI  *hp
1117 – )
1118 – {
1119 –        int  i, j;
1120 –        double  nextsine, lastsine, b, d;
1121 –        double  mag0, mag1;
1122 –        double  phi, cosp, sinp, xd, yd;
1123 –        AMBSAMP  *dp;
1124 –
1125 –        xd = yd = 0.0;
1126 –        for (j = 0; j < hp->np; j++) {
1127 –                dp = da + j;
1128 –                mag0 = mag1 = 0.0;
1129 –                lastsine = 0.0;
1130 –                for (i = 0; i < hp->nt; i++) {
1131 – #ifdef  DEBUG
1132 –                        if (dp->t != i || dp->p != j)
1133 –                                error(CONSISTENCY,
1134 –                                        "division order in posgradient");
1135 – #endif
1136 –                        b = bright(dp->v);
1137 –                        if (i > 0) {
1138 –                                d = dp[-hp->np].r;
1139 –                                if (dp[0].r > d) d = dp[0].r;
1140 –                                                        /* sin(t)*cos(t)^2 */
1141 –                                d *= lastsine * (1.0 - (double)i/hp->nt);
1142 –                                mag0 += d*(b - bright(dp[-hp->np].v));
1143 –                        }
1144 –                        nextsine = sqrt((double)(i+1)/hp->nt);
1145 –                        if (j > 0) {
1146 –                                d = dp[-1].r;
1147 –                                if (dp[0].r > d) d = dp[0].r;
1148 –                                mag1 += d * (nextsine - lastsine) *
1149 –                                                (b - bright(dp[-1].v));
1150 –                        } else {
1151 –                                d = dp[hp->np-1].r;
1152 –                                if (dp[0].r > d) d = dp[0].r;
1153 –                                mag1 += d * (nextsine - lastsine) *
1154 –                                                (b - bright(dp[hp->np-1].v));
1155 –                        }
1156 –                        dp += hp->np;
1157 –                        lastsine = nextsine;
1158 –                }
1159 –                mag0 *= 2.0*PI / hp->np;
1160 –                phi = 2.0*PI * (double)j/hp->np;
1161 –                cosp = tcos(phi); sinp = tsin(phi);
1162 –                xd += mag0*cosp - mag1*sinp;
1163 –                yd += mag0*sinp + mag1*cosp;
1164 –        }
1165 –        for (i = 0; i < 3; i++)
1166 –                gv[i] = (xd*hp->ux[i] + yd*hp->uy[i])*(hp->nt*hp->np)/PI;
1167 – }
1168 –
1169 –
1170 – void
1171 – dirgradient(                                    /* compute direction gradient */
1172 –        FVECT  gv,
1173 –        AMBSAMP  *da,                   /* assumes standard ordering */
1174 –        AMBHEMI  *hp
1175 – )
1176 – {
1177 –        int  i, j;
1178 –        double  mag;
1179 –        double  phi, xd, yd;
1180 –        AMBSAMP  *dp;
1181 –
1182 –        xd = yd = 0.0;
1183 –        for (j = 0; j < hp->np; j++) {
1184 –                dp = da + j;
1185 –                mag = 0.0;
1186 –                for (i = 0; i < hp->nt; i++) {
1187 – #ifdef  DEBUG
1188 –                        if (dp->t != i || dp->p != j)
1189 –                                error(CONSISTENCY,
1190 –                                        "division order in dirgradient");
1191 – #endif
1192 –                                                        /* tan(t) */
1193 –                        mag += bright(dp->v)/sqrt(hp->nt/(i+.5) - 1.0);
1194 –                        dp += hp->np;
1195 –                }
1196 –                phi = 2.0*PI * (j+.5)/hp->np + PI/2.0;
1197 –                xd += mag * tcos(phi);
1198 –                yd += mag * tsin(phi);
1199 –        }
1200 –        for (i = 0; i < 3; i++)
1201 –                gv[i] = xd*hp->ux[i] + yd*hp->uy[i];
1202 – }
1203 –
1204 – #endif  /* ! NEWAMB */

Diff Legend

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