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root/radiance/ray/src/rt/ambient.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.101 by schorsch, Sun Mar 6 01:13:17 2016 UTC vs.
Revision 2.109 by greg, Tue Mar 10 15:57:52 2020 UTC

# Line 12 | Line 12 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
12   #include  "platform.h"
13   #include  "ray.h"
14   #include  "otypes.h"
15 + #include  "otspecial.h"
16   #include  "resolu.h"
17   #include  "ambient.h"
18   #include  "random.h"
# Line 76 | Line 77 | static long  lastpos = -1;             /* last flush position */
77   #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
78  
79   #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
79 – #define  freeav(av)     free((void *)av);
80  
81 + #define  tfunc(lwr, x, upr)     (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
82 +
83   static void initambfile(int creat);
84   static void avsave(AMBVAL *av);
85   static AMBVAL *avstore(AMBVAL  *aval);
# Line 94 | Line 96 | static int aposcmp(const void *avp1, const void *avp2)
96   static int avlmemi(AMBVAL *avaddr);
97   static void sortambvals(int always);
98  
99 + static int      plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang);
100 + static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
101 +                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
102 + static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
103 + static int      extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
104 +                                FVECT uvw[3]);
105 +
106   #ifdef  F_SETLKW
107   static void aflock(int  typ);
108   #endif
# Line 132 | Line 141 | setambacc(                             /* set ambient accuracy */
141          newa *= (newa > 0);
142          if (fabs(newa - olda) >= .05*(newa + olda)) {
143                  ambacc = newa;
144 <                if (nambvals > 0)
144 >                if (ambacc > FTINY && nambvals > 0)
145                          sortambvals(1);         /* rebuild tree */
146          }
147   }
# Line 255 | Line 264 | ambnotify(                     /* record new modifier */
264                  }
265   }
266  
258 – /************ THE FOLLOWING ROUTINES DIFFER BETWEEN NEW & OLD ***************/
267  
260 – #ifndef OLDAMB
261 –
262 – #define tfunc(lwr, x, upr)      (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
263 –
264 – static int      plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang);
265 – static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
266 –                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
267 – static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
268 – static int      extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
269 –                                FVECT uvw[3]);
270 –
268   void
269   multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
270          COLOR  aval,
# Line 277 | Line 274 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
274   {
275          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
276          COLOR   acol, caustic;
277 <        int     ok;
277 >        int     i, ok;
278          double  d, l;
279  
280          /* PMAP: Factor in ambient from photon map, if enabled and ray is
# Line 303 | Line 300 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
300                  goto dumbamb;
301  
302          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
303 +                FVECT   uvd[2];
304 +                float   dgrad[2], *dgp = NULL;
305 +
306 +                if (nrm != r->ron && DOT(nrm,r->ron) < 0.9999)
307 +                        dgp = dgrad;            /* compute rotational grad. */
308                  copycolor(acol, aval);
309                  rdepth++;
310                  ok = doambient(acol, r, r->rweight,
311 <                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
311 >                                uvd, NULL, NULL, dgp, NULL);
312                  rdepth--;
313                  if (!ok)
314                          goto dumbamb;
315 +                if ((ok > 0) & (dgp != NULL)) { /* apply texture */
316 +                        FVECT   v1;
317 +                        VCROSS(v1, r->ron, nrm);
318 +                        d = 1.0;
319 +                        for (i = 3; i--; )
320 +                                d += v1[i] * (dgp[0]*uvd[0][i] + dgp[1]*uvd[1][i]);
321 +                        if (d >= 0.05)
322 +                                scalecolor(acol, d);
323 +                }
324                  copycolor(aval, acol);
325  
326                  /* PMAP: add in caustic */
# Line 402 | Line 413 | plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang)
413          VSUM(rtst.rdir, vdif, anorm, t[1]);     /* further dist. > plane */
414          rtst.rmax = normalize(rtst.rdir);       /* short ray test */
415          while (localhit(&rtst, &thescene)) {    /* check for occluder */
416 <                if (rtst.ro->omod != OVOID &&
416 >                OBJREC  *m = findmaterial(rtst.ro);
417 >                if (m != NULL && !istransp(m->otype) && !isBSDFproxy(m) &&
418                                  (rtst.clipset == NULL ||
419                                          !inset(rtst.clipset, rtst.ro->omod)))
420                          return(1);              /* plug light leak */
# Line 641 | Line 653 | avinsert(                              /* insert ambient value in our tree */
653   }
654  
655  
644 – #else /* ! NEWAMB */
645 –
646 – static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
647 –                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
648 – static double   makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
649 – static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv);
650 –
651 –
652 – void
653 – multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
654 –        COLOR  aval,
655 –        RAY  *r,
656 –        FVECT  nrm
657 – )
658 – {
659 –        static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
660 –        COLOR   acol, caustic;
661 –        double  d, l;
662 –
663 –        /* PMAP: Factor in ambient from global photon map (if enabled) and return
664 –         * as all ambient components accounted for */
665 –        if (ambPmap(aval, r, rdepth))
666 –                return;
667 –
668 –        /* PMAP: Otherwise factor in ambient from caustic photon map
669 –         * (ambPmapCaustic() returns zero if caustic photons disabled) and
670 –         * continue with RADIANCE ambient calculation */
671 –        copycolor(caustic, aval);
672 –        ambPmapCaustic(caustic, r, rdepth);
673 –        
674 –        if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
675 –                goto dumbamb;
676 –                                                /* check number of bounces */
677 –        if (rdepth >= ambounce)
678 –                goto dumbamb;
679 –                                                /* check ambient list */
680 –        if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
681 –                        ambincl != inset(ambset, r->ro->omod))
682 –                goto dumbamb;
683 –
684 –        if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
685 –                copycolor(acol, aval);
686 –                rdepth++;
687 –                d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
688 –                rdepth--;
689 –                if (d <= FTINY)
690 –                        goto dumbamb;
691 –                copycolor(aval, acol);          
692 –        
693 –           /* PMAP: add in caustic */
694 –                addcolor(aval, caustic);        
695 –                return;
696 –        }
697 –
698 –        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
699 –                sortambvals(0);
700 –                                                /* interpolate ambient value */
701 –        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
702 –        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
703 –                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
704 –                        
705 –        if (d > FTINY) {
706 –                d = 1.0/d;
707 –                scalecolor(acol, d);
708 –                multcolor(aval, acol);
709 –                
710 –                /* PMAP: add in caustic */
711 –                addcolor(aval, caustic);        
712 –                return;
713 –        }
714 –        
715 –        rdepth++;                               /* need to cache new value */
716 –        d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
717 –        rdepth--;
718 –        
719 –        if (d > FTINY) {
720 –                multcolor(aval, acol);          /* got new value */
721 –
722 –                /* PMAP: add in caustic */
723 –                addcolor(aval, caustic);                        
724 –                return;
725 –        }
726 –        
727 – dumbamb:                                        /* return global value */
728 –        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
729 –                multcolor(aval, ambval);
730 –
731 –                /* PMAP: add in caustic */
732 –                addcolor(aval, caustic);        
733 –                return;
734 –        }
735 –        
736 –        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
737 –        if (l > FTINY) {
738 –                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
739 –                                (double)(ambvwt + navsum);
740 –                d = exp(d) / l;
741 –                scalecolor(aval, d);
742 –                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
743 –        } else {
744 –                d = exp( avsum / (double)navsum );
745 –                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
746 –        }
747 – }
748 –
749 –
750 – static double
751 – sumambient(     /* get interpolated ambient value */
752 –        COLOR  acol,
753 –        RAY  *r,
754 –        FVECT  rn,
755 –        int  al,
756 –        AMBTREE  *at,
757 –        FVECT  c0,
758 –        double  s
759 – )
760 – {
761 –        double  d, e1, e2, wt, wsum;
762 –        COLOR  ct;
763 –        FVECT  ck0;
764 –        int  i;
765 –        int  j;
766 –        AMBVAL   *av;
767 –
768 –        wsum = 0.0;
769 –                                        /* do this node */
770 –        for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
771 –                double  rn_dot = -2.0;
772 –                if (tracktime)
773 –                        av->latick = ambclock;
774 –                /*
775 –                 *  Ambient level test.
776 –                 */
777 –                if (av->lvl > al ||     /* list sorted, so this works */
778 –                                (av->lvl == al) & (av->weight < 0.9*r->rweight))
779 –                        break;
780 –                /*
781 –                 *  Ambient radius test.
782 –                 */
783 –                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
784 –                e1 = DOT(ck0, ck0) / (av->rad * av->rad);
785 –                if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
786 –                        continue;
787 –                /*
788 –                 *  Direction test using closest normal.
789 –                 */
790 –                d = DOT(av->dir, r->ron);
791 –                if (rn != r->ron) {
792 –                        rn_dot = DOT(av->dir, rn);
793 –                        if (rn_dot > 1.0-FTINY)
794 –                                rn_dot = 1.0-FTINY;
795 –                        if (rn_dot >= d-FTINY) {
796 –                                d = rn_dot;
797 –                                rn_dot = -2.0;
798 –                        }
799 –                }
800 –                e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
801 –                if (e2 < 0.0)
802 –                        e2 = 0.0;
803 –                else if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
804 –                        continue;
805 –                /*
806 –                 *  Ray behind test.
807 –                 */
808 –                d = 0.0;
809 –                for (j = 0; j < 3; j++)
810 –                        d += (r->rop[j] - av->pos[j]) *
811 –                                        (av->dir[j] + r->ron[j]);
812 –                if (d*0.5 < -minarad*ambacc-.001)
813 –                        continue;
814 –                /*
815 –                 *  Jittering final test reduces image artifacts.
816 –                 */
817 –                e1 = sqrt(e1);
818 –                e2 = sqrt(e2);
819 –                wt = e1 + e2;
820 –                if (wt > ambacc*(.9+.2*urand(9015+samplendx)))
821 –                        continue;
822 –                /*
823 –                 *  Recompute directional error using perturbed normal
824 –                 */
825 –                if (rn_dot > 0.0) {
826 –                        e2 = sqrt((1.0 - rn_dot)*r->rweight);
827 –                        wt = e1 + e2;
828 –                }
829 –                if (wt <= 1e-3)
830 –                        wt = 1e3;
831 –                else
832 –                        wt = 1.0 / wt;
833 –                wsum += wt;
834 –                extambient(ct, av, r->rop, rn);
835 –                scalecolor(ct, wt);
836 –                addcolor(acol, ct);
837 –        }
838 –        if (at->kid == NULL)
839 –                return(wsum);
840 –                                        /* do children */
841 –        s *= 0.5;
842 –        for (i = 0; i < 8; i++) {
843 –                for (j = 0; j < 3; j++) {
844 –                        ck0[j] = c0[j];
845 –                        if (1<<j & i)
846 –                                ck0[j] += s;
847 –                        if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
848 –                                break;
849 –                        if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
850 –                                break;
851 –                }
852 –                if (j == 3)
853 –                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
854 –                                                at->kid+i, ck0, s);
855 –        }
856 –        return(wsum);
857 – }
858 –
859 –
860 – static double
861 – makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
862 –        COLOR  acol,
863 –        RAY  *r,
864 –        FVECT  rn,
865 –        int  al
866 – )
867 – {
868 –        AMBVAL  amb;
869 –        FVECT   gp, gd;
870 –        int     i;
871 –
872 –        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
873 –        for (i = al; i-- > 0; )
874 –                amb.weight *= AVGREFL;
875 –        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
876 –                amb.weight = 1.25*r->rweight;
877 –        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
878 –                                                /* compute ambient */
879 –        amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
880 –        if (amb.rad <= FTINY) {
881 –                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
882 –                return(0.0);
883 –        }
884 –        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
885 –                                                /* store value */
886 –        VCOPY(amb.pos, r->rop);
887 –        VCOPY(amb.dir, r->ron);
888 –        amb.lvl = al;
889 –        copycolor(amb.val, acol);
890 –        VCOPY(amb.gpos, gp);
891 –        VCOPY(amb.gdir, gd);
892 –                                                /* insert into tree */
893 –        avsave(&amb);                           /* and save to file */
894 –        if (rn != r->ron)
895 –                extambient(acol, &amb, r->rop, rn);     /* texture */
896 –        return(amb.rad);
897 – }
898 –
899 –
656   static void
901 – extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
902 –        COLOR  cr,
903 –        AMBVAL   *ap,
904 –        FVECT  pv,
905 –        FVECT  nv
906 – )
907 – {
908 –        FVECT  v1;
909 –        int  i;
910 –        double  d;
911 –
912 –        d = 1.0;                        /* zeroeth order */
913 –                                        /* gradient due to translation */
914 –        for (i = 0; i < 3; i++)
915 –                d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
916 –                                        /* gradient due to rotation */
917 –        VCROSS(v1, ap->dir, nv);
918 –        d += DOT(ap->gdir, v1);
919 –        if (d <= 0.0) {
920 –                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
921 –                return;
922 –        }
923 –        copycolor(cr, ap->val);
924 –        scalecolor(cr, d);
925 – }
926 –
927 –
928 – static void
929 – avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
930 –        AMBVAL *av
931 – )
932 – {
933 –        AMBTREE  *at;
934 –        AMBVAL  *ap;
935 –        AMBVAL  avh;
936 –        FVECT  ck0;
937 –        double  s;
938 –        int  branch;
939 –        int  i;
940 –
941 –        if (av->rad <= FTINY)
942 –                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
943 –        at = &atrunk;
944 –        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
945 –        s = thescene.cusize;
946 –        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
947 –                if (at->kid == NULL)
948 –                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
949 –                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
950 –                s *= 0.5;
951 –                branch = 0;
952 –                for (i = 0; i < 3; i++)
953 –                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
954 –                                ck0[i] += s;
955 –                                branch |= 1 << i;
956 –                        }
957 –                at = at->kid + branch;
958 –        }
959 –        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
960 –        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
961 –                if ( ap->next->lvl > av->lvl ||
962 –                                (ap->next->lvl == av->lvl) &
963 –                                (ap->next->weight <= av->weight) )
964 –                        break;
965 –        av->next = ap->next;
966 –        ap->next = (AMBVAL*)av;
967 –        at->alist = avh.next;
968 – }
969 –
970 – #endif  /* ! NEWAMB */
971 –
972 – /************* FOLLOWING ROUTINES SAME FOR NEW & OLD METHODS ***************/
973 –
974 – static void
657   initambfile(            /* initialize ambient file */
658          int  cre8
659   )
# Line 1072 | Line 754 | newambtree(void)                               /* allocate 8 ambient tree structs
754          }
755          atp = atfreelist;
756          atfreelist = atp->kid;
757 <        memset((char *)atp, '\0', 8*sizeof(AMBTREE));
757 >        memset(atp, 0, 8*sizeof(AMBTREE));
758          return(atp);
759   }
760  
# Line 1098 | Line 780 | unloadatree(                   /* unload an ambient value tree */
780                                          /* transfer values at this node */
781          for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
782                  at->alist = av->next;
783 +                av->next = NULL;
784                  (*f)(av);
785          }
786          if (at->kid == NULL)
# Line 1175 | Line 858 | avlmemi(                               /* find list position from address */
858   {
859          AMBVAL  **avlpp;
860  
861 <        avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
862 <                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
861 >        avlpp = (AMBVAL **)bsearch(&avaddr, avlist2,
862 >                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
863          if (avlpp == NULL)
864                  error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
865          return(avlpp - avlist2);
# Line 1219 | Line 902 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
902          }
903          if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
904                  if (avlist2 != NULL)
905 <                        free((void *)avlist2);
905 >                        free(avlist2);
906                  if (always) {           /* rebuild without sorting */
907                          oldatrunk = atrunk;
908                          atrunk.alist = NULL;
# Line 1246 | Line 929 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
929                  if (i_avlist < nambvals)
930                          error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
931   #endif
932 <                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), alatcmp);
933 <                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
932 >                qsort(avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), alatcmp);
933 >                qsort(avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
934                  for (i = 0; i < nambvals; i++) {
935                          if (avlist1[i].p == NULL)
936                                  continue;
# Line 1263 | Line 946 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
946                          avinsert(avlist2[j]);
947                          avlist1[j].p = NULL;
948                  }
949 <                free((void *)avlist1);
950 <                free((void *)avlist2);
949 >                free(avlist1);
950 >                free(avlist2);
951                                                  /* compute new sort interval */
952                  sortintvl = ambclock - lastsort;
953                  if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
# Line 1292 | Line 975 | aflock(                        /* lock/unlock ambient file */
975  
976          if (typ == fls.l_type)          /* already called? */
977                  return;
978 +
979          fls.l_type = typ;
980 <        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
981 <                error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
980 >        do
981 >                if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) != -1)
982 >                        return;
983 >        while (errno == EINTR);
984 >        
985 >        error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
986   }
987  
988  
# Line 1313 | Line 1001 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
1001          if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
1002                  goto seekerr;
1003          if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
1004 <                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1005 <                        ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
1004 >                if (ambinp == NULL) {           /* get new file pointer */
1005 >                        ambinp = fopen(ambfile, "rb");
1006                          if (ambinp == NULL)
1007 <                                error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1007 >                                error(SYSTEM, "fopen failed in ambsync");
1008                  }
1009                  if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1010                          goto seekerr;
# Line 1331 | Line 1019 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
1019                          avstore(&avs);
1020                          n -= AMBVALSIZ;
1021                  }
1022 <                lastpos = flen - n;
1023 <                /*** seek always as safety measure
1024 <                if (n) ***/                     /* alignment */
1337 <                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1338 <                                goto seekerr;
1022 >                lastpos = flen - n;             /* check alignment */
1023 >                if (n && lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1024 >                        goto seekerr;
1025          }
1026          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1027 <        if (n != EOF)
1342 <                lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1343 <        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1344 <                goto seekerr;
1345 <                
1027 >        lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1028          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1029          nunflshed = 0;
1030          return(n);
1031   seekerr:
1032          error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
1033 <        return -1; /* pro forma return */
1033 >        return(EOF);    /* pro forma return */
1034   }
1035  
1036   #else   /* ! F_SETLKW */

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