ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | Download File | Root Listing
root/radiance/ray/src/rt/ambient.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.111 by greg, Thu Nov 18 19:38:21 2021 UTC vs.
Revision 2.118 by greg, Wed Nov 15 18:02:52 2023 UTC

# Line 22 | Line 22 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
22   #define  OCTSCALE       1.0     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
23   #endif
24  
25 extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
26
25   #ifndef  MAXASET
26   #define  MAXASET        4095    /* maximum number of elements in ambient set */
27   #endif
# Line 37 | Line 35 | static AMBTREE atrunk;         /* our ambient trunk node */
35   static FILE  *ambfp = NULL;     /* ambient file pointer */
36   static int  nunflshed = 0;      /* number of unflushed ambient values */
37  
40 #ifndef SORT_THRESH
41 #ifdef SMLMEM
42 #define SORT_THRESH     ((16L<<20)/sizeof(AMBVAL))
43 #else
44 #define SORT_THRESH     ((64L<<20)/sizeof(AMBVAL))
45 #endif
46 #endif
47 #ifndef SORT_INTVL
48 #define SORT_INTVL      (SORT_THRESH<<1)
49 #endif
50 #ifndef MAX_SORT_INTVL
51 #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<6)
52 #endif
53
54
38   static double  avsum = 0.;              /* computed ambient value sum (log) */
39   static unsigned int  navsum = 0;        /* number of values in avsum */
40   static unsigned int  nambvals = 0;      /* total number of indirect values */
41   static unsigned int  nambshare = 0;     /* number of values from file */
59 static unsigned long  ambclock = 0;     /* ambient access clock */
60 static unsigned long  lastsort = 0;     /* time of last value sort */
61 static long  sortintvl = SORT_INTVL;    /* time until next sort */
42   static FILE  *ambinp = NULL;            /* auxiliary file for input */
43   static long  lastpos = -1;              /* last flush position */
44  
65 #define MAXACLOCK       (1L<<30)        /* clock turnover value */
66        /*
67         * Track access times unless we are sharing ambient values
68         * through memory on a multiprocessor, when we want to avoid
69         * claiming our own memory (copy on write).  Go ahead anyway
70         * if more than two thirds of our values are unshared.
71         * Compile with -Dtracktime=0 to turn this code off.
72         */
73 #ifndef tracktime
74 #define tracktime       (shm_boundary == NULL || nambvals > 3*nambshare)
75 #endif
76
45   #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
46  
47 < #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
47 > #define  AVSIZE         (sizeof(AMBVAL)-sizeof(SCOLOR)+sizeof(COLORV)*NCSAMP)
48 > #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(AVSIZE)
49  
50 < #define  tfunc(lwr, x, upr)     (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
50 > #define  tfunc(x0, x, x1)       (((x)-(x0))/((x1)-(x0)))
51  
52 < static void initambfile(int creat);
52 > static void initambfile(int cre8);
53   static void avsave(AMBVAL *av);
54   static AMBVAL *avstore(AMBVAL  *aval);
55   static AMBTREE *newambtree(void);
# Line 88 | Line 57 | static void freeambtree(AMBTREE  *atp);
57  
58   typedef void unloadtf_t(AMBVAL *);
59   static unloadtf_t avinsert;
91 static unloadtf_t av2list;
60   static unloadtf_t avfree;
61   static void unloadatree(AMBTREE  *at, unloadtf_t *f);
62  
63 < static int aposcmp(const void *avp1, const void *avp2);
96 < static int avlmemi(AMBVAL *avaddr);
97 < static void sortambvals(int always);
63 > static void sortambvals(void);
64  
65   static int      plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang);
66 < static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
66 > static double   sumambient(SCOLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
67                                  AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
68 < static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
69 < static int      extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
68 > static int      makeambient(SCOLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
69 > static int      extambient(SCOLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
70                                  FVECT uvw[3]);
71  
72   #ifdef  F_SETLKW
# Line 142 | Line 108 | setambacc(                             /* set ambient accuracy */
108          if (fabs(newa - olda) >= .05*(newa + olda)) {
109                  ambacc = newa;
110                  if (ambacc > FTINY && nambvals > 0)
111 <                        sortambvals(1);         /* rebuild tree */
111 >                        sortambvals();          /* rebuild tree */
112          }
113   }
114  
# Line 229 | Line 195 | ambdone(void)                  /* close ambient file and free memory
195          navsum = 0;
196          nambvals = 0;
197          nambshare = 0;
232        ambclock = 0;
233        lastsort = 0;
234        sortintvl = SORT_INTVL;
198   }
199  
200  
# Line 267 | Line 230 | ambnotify(                     /* record new modifier */
230  
231   void
232   multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
233 <        COLOR  aval,
233 >        SCOLOR  aval,
234          RAY  *r,
235          FVECT  nrm
236   )
237   {
238          static double  logAvgAbsorp = 1;
239          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
240 <        COLOR   acol, caustic;
240 >        SCOLOR  acol, caustic;
241          int     i, ok;
242          double  d, l;
243  
# Line 290 | Line 253 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
253          /* PMAP: Factor in specular-diffuse ambient (caustics) from photon
254           * map, if enabled and ray is primary, else caustic is zero.  Continue
255           * with RADIANCE ambient calculation */
256 <        copycolor(caustic, aval);
257 <        ambPmapCaustic(caustic, r, rdepth);
258 <        
256 > {/* XXX TEMPORARY */
257 >        COLOR   pmc;
258 >        scolor_color(pmc, aval);
259 >        ambPmapCaustic(pmc, r, rdepth);
260 >        setscolor(caustic, colval(pmc,RED), colval(pmc,GRN), colval(pmc,BLU));
261 > }
262          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
263                  goto dumbamb;
264                                                  /* check number of bounces */
# Line 309 | Line 275 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
275  
276                  if (nrm != r->ron && DOT(nrm,r->ron) < 0.9999)
277                          dgp = dgrad;            /* compute rotational grad. */
278 <                copycolor(acol, aval);
278 >                copyscolor(acol, aval);
279                  rdepth++;
280                  ok = doambient(acol, r, r->rweight,
281                                  uvd, NULL, NULL, dgp, NULL);
# Line 323 | Line 289 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
289                          for (i = 3; i--; )
290                                  d += v1[i] * (dgp[0]*uvd[0][i] + dgp[1]*uvd[1][i]);
291                          if (d >= 0.05)
292 <                                scalecolor(acol, d);
292 >                                scalescolor(acol, d);
293                  }
294 <                copycolor(aval, acol);
294 >                copyscolor(aval, acol);
295  
296                  /* PMAP: add in caustic */
297 <                addcolor(aval, caustic);
297 >                saddscolor(aval, caustic);
298                  return;
299          }
334
335        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
336                sortambvals(0);
300                                                  /* interpolate ambient value */
301 <        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
301 >        scolorblack(acol);
302          d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
303                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
304                          
305          if (d > FTINY) {
306 <                d = 1.0/d;
307 <                scalecolor(acol, d);
345 <                multcolor(aval, acol);
306 >                scalescolor(acol, 1.0/d);
307 >                smultscolor(aval, acol);
308  
309                  /* PMAP: add in caustic */
310 <                addcolor(aval, caustic);
310 >                saddscolor(aval, caustic);
311                  return;
312          }
313          
# Line 354 | Line 316 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
316          rdepth--;
317          
318          if (ok) {
319 <                multcolor(aval, acol);          /* computed new value */
319 >                smultscolor(aval, acol);        /* computed new value */
320  
321                  /* PMAP: add in caustic */
322 <                addcolor(aval, caustic);
322 >                saddscolor(aval, caustic);
323                  return;
324          }
325          
326   dumbamb:                                        /* return global value */
327          if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
328 <                multcolor(aval, ambval);
328 >                smultcolor(aval, ambval);
329                  
330                  /* PMAP: add in caustic */
331 <                addcolor(aval, caustic);
331 >                saddscolor(aval, caustic);
332                  return;
333          }
334          
# Line 375 | Line 337 | dumbamb:                                       /* return global value */
337                  d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum + logAvgAbsorp*navsum) /
338                                  (double)(ambvwt + navsum);
339                  d = exp(d) / l;
340 <                scalecolor(aval, d);
341 <                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
340 >                scalescolor(aval, d);
341 >                smultcolor(aval, ambval);       /* apply color of ambval */
342          } else {
343                  d = exp( avsum/(double)navsum + logAvgAbsorp );
344 <                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
344 >                scalescolor(aval, d);           /* neutral color */
345          }
346   }
347  
# Line 432 | Line 394 | plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang)
394  
395   static double
396   sumambient(             /* get interpolated ambient value */
397 <        COLOR  acol,
397 >        SCOLOR  acol,
398          RAY  *r,
399          FVECT  rn,
400          int  al,
# Line 465 | Line 427 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
427                                                          at->kid+i, ck0, s);
428                  }
429                                          /* good enough? */
430 <                if (wsum >= 0.05 && s > minarad*10.0)
430 >                if ((wsum >= 0.05) & (s*ambacc > minarad))
431                          return(wsum);
432          }
433                                          /* adjust maximum angle */
# Line 474 | Line 436 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
436                                          /* sum this node */
437          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
438                  double  u, v, d, delta_r2, delta_t2;
439 <                COLOR   ct;
439 >                SCOLOR  sct;
440                  FVECT   uvw[3];
479                                        /* record access */
480                if (tracktime)
481                        av->latick = ambclock;
441                  /*
442                   *  Ambient level test
443                   */
# Line 500 | Line 459 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
459                   */
460                  VSUB(ck0, r->rop, av->pos);
461                  d = DOT(ck0, uvw[2]);
462 <                if (d < -minarad*ambacc-.001)
462 >                if (d < -minarad*ambacc)
463                          continue;
464                  d /= av->rad[0];
465                  delta_t2 = d*d;
# Line 525 | Line 484 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
484                  /*
485                   *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
486                   */
487 <                if (!extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw))
487 >                if (!extambient(sct, av, r->rop, rn, uvw))
488                          continue;
489                  d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
490                          tfunc(ambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
491 <                scalecolor(ct, d);
492 <                addcolor(acol, ct);
491 >                scalescolor(sct, d);
492 >                saddscolor(acol, sct);
493                  wsum += d;
494          }
495          return(wsum);
# Line 539 | Line 498 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
498  
499   static int
500   makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
501 <        COLOR  acol,
501 >        SCOLOR  acol,
502          RAY  *r,
503          FVECT  rn,
504          int  al
# Line 554 | Line 513 | makeambient(           /* make a new ambient value for storage
513                  amb.weight *= AVGREFL;
514          if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
515                  amb.weight = 1.25*r->rweight;
516 <        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
516 >        setscolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
517                                                  /* compute ambient */
518          i = doambient(acol, r, amb.weight,
519                          uvw, amb.rad, amb.gpos, amb.gdir, &amb.corral);
520 <        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
520 >        scalescolor(acol, 1./AVGREFL);          /* undo assumed reflectance */
521          if (i <= 0 || amb.rad[0] <= FTINY)      /* no Hessian or zero radius */
522                  return(i);
523                                                  /* store value */
# Line 566 | Line 525 | makeambient(           /* make a new ambient value for storage
525          amb.ndir = encodedir(r->ron);
526          amb.udir = encodedir(uvw[0]);
527          amb.lvl = al;
528 <        copycolor(amb.val, acol);
528 >        copyscolor(amb.val, acol);
529                                                  /* insert into tree */
530          avsave(&amb);                           /* and save to file */
531          if (rn != r->ron) {                     /* texture */
# Line 579 | Line 538 | makeambient(           /* make a new ambient value for storage
538  
539   static int
540   extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
541 <        COLOR  cr,
541 >        SCOLOR  scr,
542          AMBVAL   *ap,
543          FVECT  pv,
544          FVECT  nv,
# Line 611 | Line 570 | extambient(            /* extrapolate value at pv, nv */
570                  d = min_d;
571          else if (d > max_d)
572                  d = max_d;
573 <        copycolor(cr, ap->val);
574 <        scalecolor(cr, d);
573 >        copyscolor(scr, ap->val);
574 >        scalescolor(scr, d);
575          return(d > min_d);
576   }
577  
# Line 683 | Line 642 | initambfile(           /* initialize ambient file */
642                                  ambvwt, ambounce, ambacc);
643                  fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
644                                  ambdiv, ambssamp, ambres);
645 +                fprintf(ambfp, "-dr %d -ds %g -dt %g -dc %g ", directrelay,
646 +                                srcsizerat, shadthresh, shadcert);
647 +                fprintf(ambfp, "-ss %g -st %g -lr %d -lw %g ", specjitter,
648 +                                specthresh, maxdepth, minweight);
649 +                fprintf(ambfp, "-cw %f %f -cs %d ", WLPART[3], WLPART[0], NCSAMP);
650                  if (octname != NULL)
651                          fputs(octname, ambfp);
652                  fputc('\n', ambfp);
653                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
654                  fputnow(ambfp);
655 +                fputwlsplit(WLPART, ambfp);
656 +                fputncomp(NCSAMP, ambfp);
657                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
658                  fputc('\n', ambfp);
659                  putambmagic(ambfp);
660 <        } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
661 <                error(USER, "bad ambient file");
660 >        } else if (getheader(ambfp, amb_headline, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
661 >                error(USER, "bad/incompatible ambient file");
662 >
663 >        if ((AMB_CNDX != CNDX) | (AMB_WLPART != WLPART)) {
664 >                if (setspectrsamp(AMB_CNDX, AMB_WLPART) < 0)
665 >                        error(USER, "bad wavelength sampling in ambient file");
666 >                if (AMB_CNDX[3] == CNDX[3] && FABSEQ(AMB_WLPART[0],WLPART[0]) &&
667 >                                        FABSEQ(AMB_WLPART[3],WLPART[3])) {
668 >                        AMB_CNDX = CNDX;
669 >                        AMB_WLPART = WLPART;            /* just the same */
670 >                } else
671 >                        error(WARNING, "different ambient file wavelength sampling");
672 >        }
673   }
674  
675  
# Line 725 | Line 702 | avstore(                               /* allocate memory and save aval */
702  
703          if ((av = newambval()) == NULL)
704                  error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
705 <        *av = *aval;
729 <        av->latick = ambclock;
705 >        memcpy(av, aval, AVSIZE);       /* AVSIZE <= sizeof(AMBVAL) */
706          av->next = NULL;
707          nambvals++;
708 <        d = bright(av->val);
708 >        d = pbright(av->val);
709          if (d > FTINY) {                /* add to log sum for averaging */
710                  avsum += log(d);
711                  navsum++;
# Line 799 | Line 775 | unloadatree(                   /* unload an ambient value tree */
775   }
776  
777  
802 static struct avl {
803        AMBVAL  *p;
804        unsigned long   t;
805 }       *avlist1;                       /* ambient value list with ticks */
806 static AMBVAL   **avlist2;              /* memory positions for sorting */
807 static int      i_avlist;               /* index for lists */
808
809 static int alatcmp(const void *av1, const void *av2);
810
778   static void
779   avfree(AMBVAL *av)
780   {
781          free(av);
782   }
783  
817 static void
818 av2list(
819        AMBVAL *av
820 )
821 {
822 #ifdef DEBUG
823        if (i_avlist >= nambvals)
824                error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
825 #endif
826        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = (AMBVAL*)av;
827        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
828 }
784  
830
831 static int
832 alatcmp(                        /* compare ambient values for MRA */
833        const void *av1,
834        const void *av2
835 )
836 {
837        long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
838        return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
839 }
840
841
842 /* GW NOTE 2002/10/3:
843 * I used to compare AMBVAL pointers, but found that this was the
844 * cause of a serious consistency error with gcc, since the optimizer
845 * uses some dangerous trick in pointer subtraction that
846 * assumes pointers differ by exact struct size increments.
847 */
848 static int
849 aposcmp(                        /* compare ambient value positions */
850        const void      *avp1,
851        const void      *avp2
852 )
853 {
854        long    diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
855        if (diff < 0)
856                return(-1);
857        return(diff > 0);
858 }
859
860
861 static int
862 avlmemi(                                /* find list position from address */
863        AMBVAL  *avaddr
864 )
865 {
866        AMBVAL  **avlpp;
867
868        avlpp = (AMBVAL **)bsearch(&avaddr, avlist2,
869                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
870        if (avlpp == NULL)
871                error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
872        return(avlpp - avlist2);
873 }
874
875
785   static void
786 < sortambvals(                    /* resort ambient values */
878 <        int     always
879 < )
786 > sortambvals(void)                       /* resort ambient values */
787   {
788 <        AMBTREE  oldatrunk;
789 <        AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
790 <        int     i, j;
791 <                                        /* see if it's time yet */
792 <        if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
886 <                        nambvals < SORT_THRESH))
887 <                return;
888 <        /*
889 <         * The idea here is to minimize memory thrashing
890 <         * in VM systems by improving reference locality.
891 <         * We do this by periodically sorting our stored ambient
892 <         * values in memory in order of most recently to least
893 <         * recently accessed.  This ordering was chosen so that new
894 <         * ambient values (which tend to be less important) go into
895 <         * higher memory with the infrequently accessed values.
896 <         *      Since we expect our values to need sorting less
897 <         * frequently as the process continues, we double our
898 <         * waiting interval after each call.
899 <         *      This routine is also called by setambacc() with
900 <         * the "always" parameter set to 1 so that the ambient
901 <         * tree will be rebuilt with the new accuracy parameter.
902 <         */
903 <        if (tracktime) {                /* allocate pointer arrays to sort */
904 <                avlist2 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
905 <                avlist1 = (struct avl *)malloc(nambvals*sizeof(struct avl));
906 <        } else {
907 <                avlist2 = NULL;
908 <                avlist1 = NULL;
909 <        }
910 <        if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
911 <                if (avlist2 != NULL)
912 <                        free(avlist2);
913 <                if (always) {           /* rebuild without sorting */
914 <                        oldatrunk = atrunk;
915 <                        atrunk.alist = NULL;
916 <                        atrunk.kid = NULL;
917 <                        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
918 <                }
919 <        } else {                        /* sort memory by last access time */
920 <                /*
921 <                 * Sorting memory is tricky because it isn't contiguous.
922 <                 * We have to sort an array of pointers by MRA and also
923 <                 * by memory position.  We then copy values in "loops"
924 <                 * to minimize memory hits.  Nevertheless, we will visit
925 <                 * everyone at least twice, and this is an expensive process
926 <                 * when we're thrashing, which is when we need to do it.
927 <                 */
928 < #ifdef DEBUG
929 <                sprintf(errmsg, "sorting %u ambient values at ambclock=%lu...",
930 <                                nambvals, ambclock);
931 <                eputs(errmsg);
932 < #endif
933 <                i_avlist = 0;
934 <                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
935 < #ifdef DEBUG
936 <                if (i_avlist < nambvals)
937 <                        error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
938 < #endif
939 <                qsort(avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), alatcmp);
940 <                qsort(avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
941 <                for (i = 0; i < nambvals; i++) {
942 <                        if (avlist1[i].p == NULL)
943 <                                continue;
944 <                        tap = avlist2[i];
945 <                        tav = *tap;
946 <                        for (j = i; (pnext = avlist1[j].p) != tap;
947 <                                        j = avlmemi(pnext)) {
948 <                                *(avlist2[j]) = *pnext;
949 <                                avinsert(avlist2[j]);
950 <                                avlist1[j].p = NULL;
951 <                        }
952 <                        *(avlist2[j]) = tav;
953 <                        avinsert(avlist2[j]);
954 <                        avlist1[j].p = NULL;
955 <                }
956 <                free(avlist1);
957 <                free(avlist2);
958 <                                                /* compute new sort interval */
959 <                sortintvl = ambclock - lastsort;
960 <                if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
961 <                        sortintvl = MAX_SORT_INTVL;
962 <                else
963 <                        sortintvl <<= 1;        /* wait twice as long next */
964 < #ifdef DEBUG
965 <                eputs("done\n");
966 < #endif
967 <        }
968 <        if (ambclock >= MAXACLOCK)
969 <                ambclock = MAXACLOCK/2;
970 <        lastsort = ambclock;
788 >        AMBTREE  oldatrunk = atrunk;
789 >
790 >        atrunk.alist = NULL;
791 >        atrunk.kid = NULL;
792 >        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
793   }
794  
795  

Diff Legend

Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines