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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.27 by greg, Sat Apr 29 10:51:28 1995 UTC vs.
Revision 2.67 by greg, Sat Nov 17 06:21:58 2007 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1995 Regents of the University of California */
2 –
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6 –
4   /*
5   *  ambient.c - routines dealing with ambient (inter-reflected) component.
6 + *
7 + *  Declarations of external symbols in ambient.h
8   */
9  
10 < #include  "ray.h"
10 > #include "copyright.h"
11  
12 < #include  "octree.h"
12 > #include <string.h>
13  
14 + #include  "platform.h"
15 + #include  "ray.h"
16   #include  "otypes.h"
17 <
17 > #include  "resolu.h"
18   #include  "ambient.h"
18 –
19   #include  "random.h"
20  
21 < #define  OCTSCALE       0.5     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
21 > #ifndef  OCTSCALE
22 > #define  OCTSCALE       1.0     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
23 > #endif
24  
23 – typedef struct ambtree {
24 –        AMBVAL  *alist;         /* ambient value list */
25 –        struct ambtree  *kid;   /* 8 child nodes */
26 – }  AMBTREE;                     /* ambient octree */
27 –
28 – extern CUBE  thescene;          /* contains space boundaries */
29 –
25   extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
26  
27 < #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
27 > #ifndef  MAXASET
28 > #define  MAXASET        4095    /* maximum number of elements in ambient set */
29 > #endif
30   OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
31  
32   double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
# Line 41 | Line 38 | static FILE  *ambfp = NULL;    /* ambient file pointer */
38   static int  nunflshed = 0;      /* number of unflushed ambient values */
39  
40   #ifndef SORT_THRESH
41 < #ifdef BIGMEM
45 < #define SORT_THRESH     ((9L<<20)/sizeof(AMBVAL))
46 < #else
41 > #ifdef SMLMEM
42   #define SORT_THRESH     ((3L<<20)/sizeof(AMBVAL))
43 + #else
44 + #define SORT_THRESH     ((9L<<20)/sizeof(AMBVAL))
45   #endif
46   #endif
47   #ifndef SORT_INTVL
48 < #define SORT_INTVL      (SORT_THRESH*8)
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 + static double  avsum = 0.;              /* computed ambient value sum (log) */
55 + static unsigned int  navsum = 0;        /* number of values in avsum */
56 + static unsigned int  nambvals = 0;      /* total number of indirect values */
57 + static unsigned int  nambshare = 0;     /* number of values from file */
58   static unsigned long  ambclock = 0;     /* ambient access clock */
55 – static unsigned int  nambvals = 0;      /* number of stored ambient values */
59   static unsigned long  lastsort = 0;     /* time of last value sort */
60   static long  sortintvl = SORT_INTVL;    /* time until next sort */
61 + static FILE  *ambinp = NULL;            /* auxiliary file for input */
62 + static long  lastpos = -1;              /* last flush position */
63  
64   #define MAXACLOCK       (1L<<30)        /* clock turnover value */
65          /*
66           * Track access times unless we are sharing ambient values
67           * through memory on a multiprocessor, when we want to avoid
68 <         * claiming our own memory (copy on write).
68 >         * claiming our own memory (copy on write).  Go ahead anyway
69 >         * if more than two thirds of our values are unshared.
70 >         * Compile with -Dtracktime=0 to turn this code off.
71           */
72 < #define tracktime       (shm_boundary == NULL || ambfp == NULL)
73 < #define checksort()     if (ambclock > lastsort+sortintvl && \
74 <                        nambvals > SORT_THRESH) sortambvals(0)
72 > #ifndef tracktime
73 > #define tracktime       (shm_boundary == NULL || nambvals > 3*nambshare)
74 > #endif
75  
76   #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
77  
78 < #define  newambval()    (AMBVAL *)bmalloc(sizeof(AMBVAL))
78 > #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
79 > #define  freeav(av)     free((void *)av);
80  
81 < extern long  ftell(), lseek();
82 < static int  initambfile(), avsave(), avinsert(), sortambvals();
83 < static AMBVAL  *avstore();
81 > static void initambfile(int creat);
82 > static void avsave(AMBVAL *av);
83 > static AMBVAL *avstore(AMBVAL  *aval);
84 > static AMBTREE *newambtree(void);
85 > static void freeambtree(AMBTREE  *atp);
86 >
87 > typedef void unloadtf_t(void *);
88 > static unloadtf_t avinsert;
89 > static unloadtf_t av2list;
90 > static void unloadatree(AMBTREE  *at, unloadtf_t *f);
91 >
92 > static int aposcmp(const void *avp1, const void *avp2);
93 > static int avlmemi(AMBVAL *avaddr);
94 > static void sortambvals(int always);
95 >
96   #ifdef  F_SETLKW
97 < static  aflock();
97 > static void aflock(int  typ);
98   #endif
99  
100  
101 < setambres(ar)                           /* set ambient resolution */
102 < int  ar;
101 > extern void
102 > setambres(                              /* set ambient resolution */
103 >        int  ar
104 > )
105   {
106          ambres = ar < 0 ? 0 : ar;               /* may be done already */
107                                                  /* set min & max radii */
# Line 88 | Line 110 | int  ar;
110                  maxarad = thescene.cusize / 2.0;
111          } else {
112                  minarad = thescene.cusize / ar;
113 <                maxarad = 16 * minarad;                 /* heuristic */
113 >                maxarad = 64 * minarad;                 /* heuristic */
114                  if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
115                          maxarad = thescene.cusize / 2.0;
116          }
# Line 99 | Line 121 | int  ar;
121   }
122  
123  
124 < setambacc(newa)                         /* set ambient accuracy */
125 < double  newa;
124 > extern void
125 > setambacc(                              /* set ambient accuracy */
126 >        double  newa
127 > )
128   {
129 <        static double  oldambacc = -1.0;
129 >        double  ambdiff;
130  
131 <        ambacc = newa < 0.0 ? 0.0 : newa;       /* may be done already */
132 <        if (oldambacc < -FTINY)
133 <                oldambacc = ambacc;     /* do nothing first call */
134 <        if (fabs(newa - oldambacc) < 0.01)
135 <                return;                 /* insignificant -- don't bother */
112 <        if (ambacc <= FTINY)
113 <                return;                 /* cannot build new tree */
114 <                                        /* else need to rebuild tree */
115 <        sortambvals(1);
116 <        oldambacc = ambacc;             /* remeber setting for next call */
131 >        if (newa < 0.0)
132 >                newa = 0.0;
133 >        ambdiff = fabs(newa - ambacc);
134 >        if (ambdiff >= .01 && (ambacc = newa) > FTINY && nambvals > 0)
135 >                sortambvals(1);                 /* rebuild tree */
136   }
137  
138  
139 < setambient(afile)                       /* initialize calculation */
140 < char  *afile;
139 > extern void
140 > setambient(void)                                /* initialize calculation */
141   {
142 <        long  headlen;
142 >        int     readonly = 0;
143 >        long    flen;
144          AMBVAL  amb;
145 +                                                /* make sure we're fresh */
146 +        ambdone();
147                                                  /* init ambient limits */
148          setambres(ambres);
149          setambacc(ambacc);
150 <        if (afile == NULL)
150 >        if (ambfile == NULL || !ambfile[0])
151                  return;
152          if (ambacc <= FTINY) {
153                  sprintf(errmsg, "zero ambient accuracy so \"%s\" not opened",
154 <                                afile);
154 >                                ambfile);
155                  error(WARNING, errmsg);
156                  return;
157          }
158                                                  /* open ambient file */
159 <        if ((ambfp = fopen(afile, "r+")) != NULL) {
160 <                initambfile(0);
161 <                headlen = ftell(ambfp);
159 >        if ((ambfp = fopen(ambfile, "r+")) == NULL)
160 >                readonly = (ambfp = fopen(ambfile, "r")) != NULL;
161 >        if (ambfp != NULL) {
162 >                initambfile(0);                 /* file exists */
163 >                lastpos = ftell(ambfp);
164                  while (readambval(&amb, ambfp))
165                          avinsert(avstore(&amb));
166 <                                                /* align */
167 <                fseek(ambfp, -((ftell(ambfp)-headlen)%AMBVALSIZ), 1);
168 <        } else if ((ambfp = fopen(afile, "w+")) != NULL)
169 <                initambfile(1);
170 <        else {
171 <                sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", afile);
166 >                nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
167 >                if (readonly) {
168 >                        sprintf(errmsg,
169 >                                "loaded %u values from read-only ambient file",
170 >                                        nambvals);
171 >                        error(WARNING, errmsg);
172 >                        fclose(ambfp);          /* close file so no writes */
173 >                        ambfp = NULL;
174 >                        return;                 /* avoid ambsync() */
175 >                }
176 >                                                /* align file pointer */
177 >                lastpos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
178 >                flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END);
179 >                if (flen != lastpos) {
180 >                        sprintf(errmsg,
181 >                        "ignoring last %ld values in ambient file (corrupted)",
182 >                                        (flen - lastpos)/AMBVALSIZ);
183 >                        error(WARNING, errmsg);
184 >                        fseek(ambfp, lastpos, SEEK_SET);
185 > #ifndef _WIN32 /* XXX we need a replacement for that one */
186 >                        ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)lastpos);
187 > #endif
188 >                }
189 >        } else if ((ambfp = fopen(ambfile, "w+")) != NULL) {
190 >                initambfile(1);                 /* else create new file */
191 >                lastpos = ftell(ambfp);
192 >        } else {
193 >                sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", ambfile);
194                  error(SYSTEM, errmsg);
195          }
196 <        nunflshed++;    /* lie */
151 <        ambsync();
196 >        ambsync();                      /* load previous values */
197   }
198  
199  
200 < ambnotify(obj)                  /* record new modifier */
201 < OBJECT  obj;
200 > extern void
201 > ambdone(void)                   /* close ambient file and free memory */
202   {
203 +        if (ambfp != NULL) {            /* close ambient file */
204 +                ambsync();
205 +                fclose(ambfp);
206 +                ambfp = NULL;
207 +                if (ambinp != NULL) {  
208 +                        fclose(ambinp);
209 +                        ambinp = NULL;
210 +                }
211 +                lastpos = -1;
212 +        }
213 +                                        /* free ambient tree */
214 +        unloadatree(&atrunk, free);
215 +                                        /* reset state variables */
216 +        avsum = 0.;
217 +        navsum = 0;
218 +        nambvals = 0;
219 +        nambshare = 0;
220 +        ambclock = 0;
221 +        lastsort = 0;
222 +        sortintvl = SORT_INTVL;
223 + }
224 +
225 +
226 + extern void
227 + ambnotify(                      /* record new modifier */
228 +        OBJECT  obj
229 + )
230 + {
231          static int  hitlimit = 0;
232 <        register OBJREC  *o = objptr(obj);
232 >        register OBJREC  *o;
233          register char  **amblp;
234  
235 +        if (obj == OVOID) {             /* starting over */
236 +                ambset[0] = 0;
237 +                hitlimit = 0;
238 +                return;
239 +        }
240 +        o = objptr(obj);
241          if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
242                  return;
243          for (amblp = amblist; *amblp != NULL; amblp++)
# Line 174 | Line 253 | OBJECT obj;
253   }
254  
255  
256 < ambient(acol, r)                /* compute ambient component for ray */
257 < COLOR  acol;
258 < register RAY  *r;
256 > extern void
257 > multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
258 >        COLOR  aval,
259 >        register RAY  *r,
260 >        FVECT  nrm
261 > )
262   {
263          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
264 <        double  d;
264 >        COLOR   acol;
265 >        double  d, l;
266  
267          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
268                  goto dumbamb;
# Line 192 | Line 275 | register RAY  *r;
275                  goto dumbamb;
276  
277          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
278 +                copycolor(acol, aval);
279                  rdepth++;
280                  d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
281                  rdepth--;
282 <                if (d == 0.0)
282 >                if (d <= FTINY)
283                          goto dumbamb;
284 +                copycolor(aval, acol);
285                  return;
286          }
287 <                                                /* resort memory? */
288 <        checksort();
289 <                                                /* get ambient value */
287 >
288 >        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
289 >                sortambvals(0);
290 >                                                /* interpolate ambient value */
291          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
292 <        d = sumambient(acol, r, rdepth,
292 >        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
293                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
294 <        if (d > FTINY)
295 <                scalecolor(acol, 1.0/d);
296 <        else {
297 <                d = makeambient(acol, r, rdepth++);
298 <                rdepth--;
294 >        if (d > FTINY) {
295 >                d = 1.0/d;
296 >                scalecolor(acol, d);
297 >                multcolor(aval, acol);
298 >                return;
299          }
300 <        if (d > FTINY)
300 >        rdepth++;                               /* need to cache new value */
301 >        d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
302 >        rdepth--;
303 >        if (d > FTINY) {
304 >                multcolor(aval, acol);          /* got new value */
305                  return;
306 +        }
307   dumbamb:                                        /* return global value */
308 <        copycolor(acol, ambval);
308 >        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
309 >                multcolor(aval, ambval);
310 >                return;
311 >        }
312 >        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
313 >        if (l > FTINY) {
314 >                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
315 >                                (double)(ambvwt + navsum);
316 >                d = exp(d) / l;
317 >                scalecolor(aval, d);
318 >                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
319 >        } else {
320 >                d = exp( avsum / (double)navsum );
321 >                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
322 >        }
323   }
324  
325  
326 < double
327 < sumambient(acol, r, al, at, c0, s)      /* get interpolated ambient value */
328 < COLOR  acol;
329 < register RAY  *r;
330 < int  al;
331 < AMBTREE  *at;
332 < FVECT  c0;
333 < double  s;
326 > extern double
327 > sumambient(     /* get interpolated ambient value */
328 >        COLOR  acol,
329 >        register RAY  *r,
330 >        FVECT  rn,
331 >        int  al,
332 >        AMBTREE  *at,
333 >        FVECT  c0,
334 >        double  s
335 > )
336   {
337          double  d, e1, e2, wt, wsum;
338          COLOR  ct;
# Line 233 | Line 340 | double s;
340          int  i;
341          register int  j;
342          register AMBVAL  *av;
343 <                                        /* do this node */
343 >
344          wsum = 0.0;
345 +                                        /* do this node */
346          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
347 +                double  rn_dot = -2.0;
348                  if (tracktime)
349 <                        av->latick = ambclock++;
349 >                        av->latick = ambclock;
350                  /*
351                   *  Ambient level test.
352                   */
353                  if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
354                          break;
355 <                if (av->weight < r->rweight-FTINY)
355 >                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
356                          continue;
357                  /*
358                   *  Ambient radius test.
359                   */
360 <                e1 = 0.0;
361 <                for (j = 0; j < 3; j++) {
362 <                        d = av->pos[j] - r->rop[j];
363 <                        e1 += d * d;
364 <                }
360 >                d = av->pos[0] - r->rop[0];
361 >                e1 = d * d;
362 >                d = av->pos[1] - r->rop[1];
363 >                e1 += d * d;
364 >                d = av->pos[2] - r->rop[2];
365 >                e1 += d * d;
366                  e1 /= av->rad * av->rad;
367                  if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
368                          continue;
369                  /*
370 <                 *  Normal direction test.
370 >                 *  Direction test using closest normal.
371                   */
372 <                e2 = (1.0 - DOT(av->dir, r->ron)) * r->rweight;
372 >                d = DOT(av->dir, r->ron);
373 >                if (rn != r->ron) {
374 >                        rn_dot = DOT(av->dir, rn);
375 >                        if (rn_dot > 1.0-FTINY)
376 >                                rn_dot = 1.0-FTINY;
377 >                        if (rn_dot >= d-FTINY) {
378 >                                d = rn_dot;
379 >                                rn_dot = -2.0;
380 >                        }
381 >                }
382 >                e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
383                  if (e2 < 0.0) e2 = 0.0;
384                  if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
385                          continue;
# Line 275 | Line 395 | double s;
395                  /*
396                   *  Jittering final test reduces image artifacts.
397                   */
398 <                wt = sqrt(e1) + sqrt(e2);
399 <                wt *= .9 + .2*urand(9015+samplendx);
400 <                if (wt > ambacc)
398 >                e1 = sqrt(e1);
399 >                e2 = sqrt(e2);
400 >                wt = e1 + e2;
401 >                if (wt > ambacc*(.9+.2*urand(9015+samplendx)))
402                          continue;
403 +                /*
404 +                 *  Recompute directional error using perturbed normal
405 +                 */
406 +                if (rn_dot > 0.0) {
407 +                        e2 = sqrt((1.0 - rn_dot)*r->rweight);
408 +                        wt = e1 + e2;
409 +                }
410                  if (wt <= 1e-3)
411                          wt = 1e3;
412                  else
413                          wt = 1.0 / wt;
414                  wsum += wt;
415 <                extambient(ct, av, r->rop, r->ron);
415 >                extambient(ct, av, r->rop, rn);
416                  scalecolor(ct, wt);
417                  addcolor(acol, ct);
418          }
# Line 303 | Line 431 | double s;
431                                  break;
432                  }
433                  if (j == 3)
434 <                        wsum += sumambient(acol, r, al, at->kid+i, ck0, s);
434 >                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
435 >                                                at->kid+i, ck0, s);
436          }
437          return(wsum);
438   }
439  
440  
441 < double
442 < makeambient(acol, r, al)        /* make a new ambient value */
443 < COLOR  acol;
444 < register RAY  *r;
445 < int  al;
441 > extern double
442 > makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
443 >        COLOR  acol,
444 >        RAY  *r,
445 >        FVECT  rn,
446 >        int  al
447 > )
448   {
449          AMBVAL  amb;
450          FVECT   gp, gd;
451 <                                                /* compute weight */
452 <        amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
453 <        if (r->rweight < 0.2*amb.weight)        /* heuristic */
454 <                amb.weight = r->rweight;
451 >        int     i;
452 >
453 >        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
454 >        for (i = al; i-- > 0; )
455 >                amb.weight *= AVGREFL;
456 >        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
457 >                amb.weight = 1.25*r->rweight;
458 >        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
459                                                  /* compute ambient */
460          amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
461 <        if (amb.rad == 0.0)
461 >        if (amb.rad <= FTINY) {
462 >                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
463                  return(0.0);
464 <                                                /* store it */
464 >        }
465 >        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
466 >                                                /* store value */
467          VCOPY(amb.pos, r->rop);
468          VCOPY(amb.dir, r->ron);
469          amb.lvl = al;
# Line 334 | Line 472 | int  al;
472          VCOPY(amb.gdir, gd);
473                                                  /* insert into tree */
474          avsave(&amb);                           /* and save to file */
475 +        if (rn != r->ron)
476 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn);     /* texture */
477          return(amb.rad);
478   }
479  
480  
481 < extambient(cr, ap, pv, nv)              /* extrapolate value at pv, nv */
482 < COLOR  cr;
483 < register AMBVAL  *ap;
484 < FVECT  pv, nv;
481 > extern void
482 > extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
483 >        COLOR  cr,
484 >        register AMBVAL  *ap,
485 >        FVECT  pv,
486 >        FVECT  nv
487 > )
488   {
489 <        FVECT  v1, v2;
489 >        FVECT  v1;
490          register int  i;
491          double  d;
492  
# Line 352 | Line 495 | FVECT  pv, nv;
495          for (i = 0; i < 3; i++)
496                  d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
497                                          /* gradient due to rotation */
498 <        VCOPY(v1, ap->dir);
499 <        fcross(v2, v1, nv);
357 <        d += DOT(ap->gdir, v2);
498 >        VCROSS(v1, ap->dir, nv);
499 >        d += DOT(ap->gdir, v1);
500          if (d <= 0.0) {
501                  setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
502                  return;
# Line 364 | Line 506 | FVECT  pv, nv;
506   }
507  
508  
509 < static
510 < initambfile(creat)              /* initialize ambient file */
511 < int  creat;
509 > static void
510 > initambfile(            /* initialize ambient file */
511 >        int  creat
512 > )
513   {
514 <        extern char  *progname, *octname, VersionID[];
514 >        extern char  *progname, *octname;
515 >        static char  *mybuf = NULL;
516  
517   #ifdef  F_SETLKW
518          aflock(creat ? F_WRLCK : F_RDLCK);
519   #endif
520 < #ifdef MSDOS
521 <        setmode(fileno(ambfp), O_BINARY);
522 < #endif
523 <        setbuf(ambfp, bmalloc(BUFSIZ+8));
520 >        SET_FILE_BINARY(ambfp);
521 >        if (mybuf == NULL)
522 >                mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
523 >        setbuf(ambfp, mybuf);
524          if (creat) {                    /* new file */
525                  newheader("RADIANCE", ambfp);
526 <                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -ab %d -aa %g ",
526 >                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
527                                  progname, colval(ambval,RED),
528                                  colval(ambval,GRN), colval(ambval,BLU),
529 <                                ambounce, ambacc);
530 <                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d %s\n",
531 <                                ambdiv, ambssamp, ambres,
532 <                                octname==NULL ? "" : octname);
529 >                                ambvwt, ambounce, ambacc);
530 >                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
531 >                                ambdiv, ambssamp, ambres);
532 >                if (octname != NULL)
533 >                        printargs(1, &octname, ambfp);
534 >                else
535 >                        fputc('\n', ambfp);
536                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
537 +                fputnow(ambfp);
538                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
539                  putc('\n', ambfp);
540                  putambmagic(ambfp);
# Line 395 | Line 543 | int  creat;
543   }
544  
545  
546 < static
547 < avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
548 < AMBVAL  *av;
546 > static void
547 > avsave(                         /* insert and save an ambient value */
548 >        AMBVAL  *av
549 > )
550   {
551          avinsert(avstore(av));
552          if (ambfp == NULL)
# Line 409 | Line 558 | AMBVAL *av;
558                          goto writerr;
559          return;
560   writerr:
561 <        error(SYSTEM, "error writing ambient file");
561 >        error(SYSTEM, "error writing to ambient file");
562   }
563  
564  
565   static AMBVAL *
566 < avstore(aval)                           /* allocate memory and store aval */
567 < register AMBVAL  *aval;
566 > avstore(                                /* allocate memory and store aval */
567 >        register AMBVAL  *aval
568 > )
569   {
570          register AMBVAL  *av;
571 +        double  d;
572  
573          if ((av = newambval()) == NULL)
574                  error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
575 <        copystruct(av, aval);
575 >        *av = *aval;
576          av->latick = ambclock;
577          av->next = NULL;
578          nambvals++;
579 +        d = bright(av->val);
580 +        if (d > FTINY) {                /* add to log sum for averaging */
581 +                avsum += log(d);
582 +                navsum++;
583 +        }
584          return(av);
585   }
586  
# Line 434 | Line 590 | register AMBVAL  *aval;
590   static AMBTREE  *atfreelist = NULL;     /* free ambient tree structures */
591  
592  
593 < static
594 < AMBTREE *
439 < newambtree()                            /* allocate 8 ambient tree structs */
593 > static AMBTREE *
594 > newambtree(void)                                /* allocate 8 ambient tree structs */
595   {
596          register AMBTREE  *atp, *upperlim;
597  
598          if (atfreelist == NULL) {       /* get more nodes */
599 <                atfreelist = (AMBTREE *)bmalloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
599 >                atfreelist = (AMBTREE *)malloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
600                  if (atfreelist == NULL)
601                          return(NULL);
602                                          /* link new free list */
# Line 452 | Line 607 | newambtree()                           /* allocate 8 ambient tree structs */
607          }
608          atp = atfreelist;
609          atfreelist = atp->kid;
610 <        bzero((char *)atp, 8*sizeof(AMBTREE));
610 >        memset((char *)atp, '\0', 8*sizeof(AMBTREE));
611          return(atp);
612   }
613  
614  
615 < static
616 < freeambtree(atp)                        /* free 8 ambient tree structs */
617 < AMBTREE  *atp;
615 > static void
616 > freeambtree(                    /* free 8 ambient tree structs */
617 >        AMBTREE  *atp
618 > )
619   {
620          atp->kid = atfreelist;
621          atfreelist = atp;
622   }
623  
624  
625 < static
626 < avinsert(av)                            /* insert ambient value in our tree */
627 < register AMBVAL  *av;
625 > static void
626 > avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
627 >        void *av
628 > )
629   {
630          register AMBTREE  *at;
631          register AMBVAL  *ap;
# Line 478 | Line 635 | register AMBVAL         *av;
635          int  branch;
636          register int  i;
637  
638 <        if (av->rad <= FTINY)
638 >        if (((AMBVAL*)av)->rad <= FTINY)
639                  error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
640          at = &atrunk;
641          VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
642          s = thescene.cusize;
643 <        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
643 >        while (s*(OCTSCALE/2) > ((AMBVAL*)av)->rad*ambacc) {
644                  if (at->kid == NULL)
645                          if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
646                                  error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
647                  s *= 0.5;
648                  branch = 0;
649                  for (i = 0; i < 3; i++)
650 <                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
650 >                        if (((AMBVAL*)av)->pos[i] > ck0[i] + s) {
651                                  ck0[i] += s;
652                                  branch |= 1 << i;
653                          }
# Line 498 | Line 655 | register AMBVAL         *av;
655          }
656          avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
657          for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
658 <                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
658 >                if (ap->next->lvl >= ((AMBVAL*)av)->lvl)
659                          break;
660 <        av->next = ap->next;
661 <        ap->next = av;
660 >        ((AMBVAL*)av)->next = ap->next;
661 >        ap->next = (AMBVAL*)av;
662          at->alist = avh.next;
663   }
664  
665  
666 < static
667 < unloadatree(at, f)                      /* unload an ambient value tree */
668 < register AMBTREE  *at;
669 < int     (*f)();
666 > static void
667 > unloadatree(                    /* unload an ambient value tree */
668 >        register AMBTREE  *at,
669 >        unloadtf_t *f
670 > )
671   {
672          register AMBVAL  *av;
673          register int  i;
# Line 527 | Line 685 | int    (*f)();
685   }
686  
687  
688 < static AMBVAL   **avlist1, **avlist2;   /* ambient value lists for sorting */
688 > static struct avl {
689 >        AMBVAL  *p;
690 >        unsigned long   t;
691 > }       *avlist1;                       /* ambient value list with ticks */
692 > static AMBVAL   **avlist2;              /* memory positions for sorting */
693   static int      i_avlist;               /* index for lists */
694  
695 + static int alatcmp(const void *av1, const void *av2);
696  
697 < static
698 < av2list(av)
699 < AMBVAL  *av;
697 > static void
698 > av2list(
699 >        void *av
700 > )
701   {
702   #ifdef DEBUG
703          if (i_avlist >= nambvals)
704                  error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
705   #endif
706 <        avlist1[i_avlist] = avlist2[i_avlist] = av;
707 <        i_avlist++;
706 >        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = (AMBVAL*)av;
707 >        avlist1[i_avlist++].t = ((AMBVAL*)av)->latick;
708   }
709  
710  
711   static int
712 < alatcmp(avp1, avp2)                     /* compare ambient values for MRA */
713 < AMBVAL  **avp1, **avp2;
712 > alatcmp(                        /* compare ambient values for MRA */
713 >        const void *av1,
714 >        const void *av2
715 > )
716   {
717 <        return((**avp2).latick - (**avp1).latick);
717 >        register long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
718 >        return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
719   }
720  
721  
722 + /* GW NOTE 2002/10/3:
723 + * I used to compare AMBVAL pointers, but found that this was the
724 + * cause of a serious consistency error with gcc, since the optimizer
725 + * uses some dangerous trick in pointer subtraction that
726 + * assumes pointers differ by exact struct size increments.
727 + */
728   static int
729 < aposcmp(avp1, avp2)                     /* compare ambient value positions */
730 < AMBVAL  **avp1, **avp2;
729 > aposcmp(                        /* compare ambient value positions */
730 >        const void      *avp1,
731 >        const void      *avp2
732 > )
733   {
734 <        return(*avp1 - *avp2);
734 >        register long   diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
735 >        if (diff < 0)
736 >                return(-1);
737 >        return(diff > 0);
738   }
739  
740 <
563 < #ifdef DEBUG
740 > #if 1
741   static int
742 < avlmemi(avaddr)                         /* find list position from address */
743 < AMBVAL  *avaddr;
742 > avlmemi(                                /* find list position from address */
743 >        AMBVAL  *avaddr
744 > )
745   {
746          register AMBVAL  **avlpp;
747  
# Line 579 | Line 757 | AMBVAL *avaddr;
757   #endif
758  
759  
760 < static
761 < sortambvals(always)                     /* resort ambient values */
762 < int     always;
760 > static void
761 > sortambvals(                    /* resort ambient values */
762 >        int     always
763 > )
764   {
765          AMBTREE  oldatrunk;
766          AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
767          register int    i, j;
768 +                                        /* see if it's time yet */
769 +        if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
770 +                        nambvals < SORT_THRESH))
771 +                return;
772          /*
773           * The idea here is to minimize memory thrashing
774           * in VM systems by improving reference locality.
# Line 602 | Line 785 | int    always;
785           * tree will be rebuilt with the new accuracy parameter.
786           */
787          if (tracktime) {                /* allocate pointer arrays to sort */
605 –                avlist1 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
788                  avlist2 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
789 <        } else
790 <                avlist1 = avlist2 = NULL;
791 <        if (avlist2 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
792 <                if (avlist1 != NULL)
793 <                        free((char *)avlist1);
789 >                avlist1 = (struct avl *)malloc(nambvals*sizeof(struct avl));
790 >        } else {
791 >                avlist2 = NULL;
792 >                avlist1 = NULL;
793 >        }
794 >        if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
795 >                if (avlist2 != NULL)
796 >                        free((void *)avlist2);
797                  if (always) {           /* rebuild without sorting */
798 <                        copystruct(&oldatrunk, &atrunk);
798 >                        oldatrunk = atrunk;
799                          atrunk.alist = NULL;
800                          atrunk.kid = NULL;
801                          unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
# Line 625 | Line 810 | int    always;
810                   * when we're thrashing, which is when we need to do it.
811                   */
812   #ifdef DEBUG
813 <                sprintf(errmsg, "sorting %u ambient values...", nambvals);
813 >                sprintf(errmsg, "sorting %u ambient values at ambclock=%lu...",
814 >                                nambvals, ambclock);
815                  eputs(errmsg);
816   #endif
817                  i_avlist = 0;
# Line 634 | Line 820 | int    always;
820                  if (i_avlist < nambvals)
821                          error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
822   #endif
823 <                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(AMBVAL *), alatcmp);
823 >                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), alatcmp);
824                  qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
825                  for (i = 0; i < nambvals; i++) {
826 <                        if (avlist1[i] == NULL)
826 >                        if (avlist1[i].p == NULL)
827                                  continue;
828                          tap = avlist2[i];
829 <                        copystruct(&tav, tap);
830 <                        for (j = i; (pnext = avlist1[j]) != tap;
829 >                        tav = *tap;
830 >                        for (j = i; (pnext = avlist1[j].p) != tap;
831                                          j = avlmemi(pnext)) {
832 <                                copystruct(avlist2[j], pnext);
832 >                                *(avlist2[j]) = *pnext;
833                                  avinsert(avlist2[j]);
834 <                                avlist1[j] = NULL;
834 >                                avlist1[j].p = NULL;
835                          }
836 <                        copystruct(avlist2[j], &tav);
836 >                        *(avlist2[j]) = tav;
837                          avinsert(avlist2[j]);
838 <                        avlist1[j] = NULL;
838 >                        avlist1[j].p = NULL;
839                  }
840 <                free((char *)avlist1);
841 <                free((char *)avlist2);
842 <                if (sortintvl < SORT_INTVL<<6)
840 >                free((void *)avlist1);
841 >                free((void *)avlist2);
842 >                                                /* compute new sort interval */
843 >                sortintvl = ambclock - lastsort;
844 >                if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
845 >                        sortintvl = MAX_SORT_INTVL;
846 >                else
847                          sortintvl <<= 1;        /* wait twice as long next */
848   #ifdef DEBUG
849                  eputs("done\n");
# Line 667 | Line 857 | int    always;
857  
858   #ifdef  F_SETLKW
859  
860 < static
861 < aflock(typ)                     /* lock/unlock ambient file */
862 < int  typ;
860 > static void
861 > aflock(                 /* lock/unlock ambient file */
862 >        int  typ
863 > )
864   {
865          static struct flock  fls;       /* static so initialized to zeroes */
866  
867 +        if (typ == fls.l_type)          /* already called? */
868 +                return;
869          fls.l_type = typ;
870          if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
871                  error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
872   }
873  
874  
875 < int
876 < ambsync()                       /* synchronize ambient file */
875 > extern int
876 > ambsync(void)                   /* synchronize ambient file */
877   {
685 –        static FILE  *ambinp = NULL;
686 –        static long  lastpos = -1;
878          long  flen;
879          AMBVAL  avs;
880          register int  n;
881  
882 <        if (nunflshed == 0)
882 >        if (ambfp == NULL)      /* no ambient file? */
883                  return(0);
884 <        if (lastpos < 0)        /* initializing (locked in initambfile) */
885 <                goto syncend;
695 <                                /* gain exclusive access */
696 <        aflock(F_WRLCK);
884 >                                /* gain appropriate access */
885 >        aflock(nunflshed ? F_WRLCK : F_RDLCK);
886                                  /* see if file has grown */
887 <        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), 0L, 2)) < 0)
887 >        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
888                  goto seekerr;
889 <        if (n = flen - lastpos) {               /* file has grown */
889 >        if ( (n = flen - lastpos) ) {           /* file has grown */
890                  if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
891                          ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
892                          if (ambinp == NULL)
893                                  error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
894                  }
895 <                if (fseek(ambinp, lastpos, 0) < 0)
895 >                if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
896                          goto seekerr;
897                  while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
898 <                        readambval(&avs, ambinp);
898 >                        if (!readambval(&avs, ambinp)) {
899 >                                sprintf(errmsg,
900 >                        "ambient file \"%s\" corrupted near character %ld",
901 >                                                ambfile, flen - n);
902 >                                error(WARNING, errmsg);
903 >                                break;
904 >                        }
905                          avinsert(avstore(&avs));
906                          n -= AMBVALSIZ;
907                  }
908 +                lastpos = flen - n;
909                  /*** seek always as safety measure
910                  if (n) ***/                     /* alignment */
911 <                        if (lseek(fileno(ambfp), flen-n, 0) < 0)
911 >                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
912                                  goto seekerr;
913          }
914   #ifdef  DEBUG
# Line 723 | Line 919 | ambsync()                      /* synchronize ambient file */
919                  error(CONSISTENCY, errmsg);
920          }
921   #endif
726 – syncend:
922          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
923 <        if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), 0L, 1)) < 0)
923 >        if (n != EOF)
924 >                lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
925 >        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
926                  goto seekerr;
927 +                
928          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
929          nunflshed = 0;
930          return(n);
931   seekerr:
932          error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
933 +        return -1; /* pro forma return */
934   }
935  
936   #else
937  
938 < int
939 < ambsync()                       /* flush ambient file */
938 > extern int
939 > ambsync(void)                   /* flush ambient file */
940   {
941 <        if (nunflshed == 0)
941 >        if (ambfp == NULL)
942                  return(0);
943          nunflshed = 0;
944          return(fflush(ambfp));

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