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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.5 by greg, Mon Jul 13 16:17:49 1992 UTC vs.
Revision 2.25 by greg, Thu Jun 2 11:45:27 1994 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1991 Regents of the University of California */
1 > /* Copyright (c) 1993 Regents of the University of California */
2  
3   #ifndef lint
4   static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
# Line 6 | Line 6 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
6  
7   /*
8   *  ambient.c - routines dealing with ambient (inter-reflected) component.
9 – *
10 – *  The macro AMBFLUSH (if defined) is the number of ambient values
11 – *      to wait before flushing to the ambient file.
12 – *
13 – *     5/9/86
9   */
10  
11   #include  "ray.h"
# Line 23 | Line 18 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
18  
19   #include  "random.h"
20  
21 < #define  OCTSCALE       0.5     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
21 > #define  OCTSCALE       0.5     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
22  
23   typedef struct ambtree {
24 <        AMBVAL  *alist;         /* ambient value list */
25 <        struct ambtree  *kid;   /* 8 child nodes */
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  
30 < #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
31 < OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
30 > #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
31 > OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
32  
33 < double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
34 < double  minarad;                /* minimum ambient radius */
33 > double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
34 > double  minarad;                /* minimum ambient radius */
35  
36 < static AMBTREE  atrunk;         /* our ambient trunk node */
36 > static AMBTREE  atrunk;         /* our ambient trunk node */
37  
38   static FILE  *ambfp = NULL;     /* ambient file pointer */
39 + static int  nunflshed = 0;      /* number of unflushed ambient values */
40  
41 < #define  newambval()    (AMBVAL *)bmalloc(sizeof(AMBVAL))
41 > #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
42  
43 < #define  newambtree()   (AMBTREE *)calloc(8, sizeof(AMBTREE))
43 > #define  newambval()    (AMBVAL *)bmalloc(sizeof(AMBVAL))
44  
45 + #define  newambtree()   (AMBTREE *)calloc(8, sizeof(AMBTREE))
46 + #define  freeambtree(t) free((char *)(t))
47  
48 + extern long  ftell(), lseek();
49 + static int  initambfile(), avsave(), avinsert(), loadatree();
50 + static AMBVAL  *avstore();
51 + #ifdef  F_SETLKW
52 + static  aflock();
53 + #endif
54 +
55 +
56   setambres(ar)                           /* set ambient resolution */
57   int  ar;
58   {
59 +        ambres = ar < 0 ? 0 : ar;               /* may be done already */
60                                                  /* set min & max radii */
61          if (ar <= 0) {
62 <                minarad = 0.0;
62 >                minarad = 0;
63                  maxarad = thescene.cusize / 2.0;
64          } else {
65                  minarad = thescene.cusize / ar;
66 <                maxarad = 16.0 * minarad;               /* heuristic */
66 >                maxarad = 16 * minarad;                 /* heuristic */
67                  if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
68                          maxarad = thescene.cusize / 2.0;
69          }
70 <        if (maxarad <= FTINY)
71 <                maxarad = .001;
70 >        if (minarad <= FTINY)
71 >                minarad = 10*FTINY;
72 >        if (maxarad <= minarad)
73 >                maxarad = 64 * minarad;
74   }
75  
76  
77 + setambacc(newa)                         /* set ambient accuracy */
78 + double  newa;
79 + {
80 +        static double  oldambacc = -1.0;
81 +        AMBTREE  oldatrunk;
82 +
83 +        ambacc = newa < 0.0 ? 0.0 : newa;       /* may be done already */
84 +        if (oldambacc < -FTINY)
85 +                oldambacc = ambacc;     /* do nothing first call */
86 +        if (fabs(newa - oldambacc) < 0.01)
87 +                return;                 /* insignificant -- don't bother */
88 +        if (ambacc <= FTINY)
89 +                return;                 /* cannot build new tree */
90 +                                        /* else need to rebuild tree */
91 +        copystruct(&oldatrunk, &atrunk);
92 +        atrunk.alist = NULL;
93 +        atrunk.kid = NULL;
94 +        loadatree(&oldatrunk);
95 +        oldambacc = ambacc;             /* remeber setting for next call */
96 + }
97 +
98 +
99   setambient(afile)                       /* initialize calculation */
100   char  *afile;
101   {
102 <        long  ftell();
103 <        AMBVAL  amb;
102 >        long  headlen;
103 >        AMBVAL  amb;
104                                                  /* init ambient limits */
105          setambres(ambres);
106 +        setambacc(ambacc);
107 +        if (afile == NULL)
108 +                return;
109 +        if (ambacc <= FTINY) {
110 +                sprintf(errmsg, "zero ambient accuracy so \"%s\" not opened",
111 +                                afile);
112 +                error(WARNING, errmsg);
113 +                return;
114 +        }
115                                                  /* open ambient file */
116 <        if (afile != NULL)
117 <                if ((ambfp = fopen(afile, "r+")) != NULL) {
118 <                        while (readambval(&amb, ambfp))
119 <                                avinsert(&amb, &atrunk, thescene.cuorg,
120 <                                                thescene.cusize);
121 <                                                        /* align */
122 <                        fseek(ambfp, -(ftell(ambfp)%AMBVALSIZ), 1);
123 <                } else if ((ambfp = fopen(afile, "w")) == NULL) {
124 <                        sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"",
125 <                                        afile);
126 <                        error(SYSTEM, errmsg);
127 <                }
116 >        if ((ambfp = fopen(afile, "r+")) != NULL) {
117 >                initambfile(0);
118 >                headlen = ftell(ambfp);
119 >                while (readambval(&amb, ambfp))
120 >                        avinsert(avstore(&amb));
121 >                                                /* align */
122 >                fseek(ambfp, -((ftell(ambfp)-headlen)%AMBVALSIZ), 1);
123 >        } else if ((ambfp = fopen(afile, "w+")) != NULL)
124 >                initambfile(1);
125 >        else {
126 >                sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", afile);
127 >                error(SYSTEM, errmsg);
128 >        }
129 >        nunflshed++;    /* lie */
130 >        ambsync();
131   }
132  
133  
134   ambnotify(obj)                  /* record new modifier */
135 < OBJECT  obj;
135 > OBJECT  obj;
136   {
137          static int  hitlimit = 0;
138 <        register OBJREC  *o = objptr(obj);
138 >        register OBJREC  *o = objptr(obj);
139          register char  **amblp;
140  
141          if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
# Line 115 | Line 158 | COLOR  acol;
158   register RAY  *r;
159   {
160          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
161 <        double  d;
161 >        double  d;
162  
163          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
164                  goto dumbamb;
# Line 157 | Line 200 | sumambient(acol, r, al, at, c0, s)     /* get interpolated
200   COLOR  acol;
201   register RAY  *r;
202   int  al;
203 < AMBTREE  *at;
203 > AMBTREE  *at;
204   FVECT  c0;
205 < double  s;
205 > double  s;
206   {
207 <        extern double  sqrt();
165 <        double  d, e1, e2, wt, wsum;
207 >        double  d, e1, e2, wt, wsum;
208          COLOR  ct;
209          FVECT  ck0;
210          int  i;
211          register int  j;
212 <        register AMBVAL  *av;
212 >        register AMBVAL  *av;
213                                          /* do this node */
214          wsum = 0.0;
215          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
216                  /*
217                   *  Ambient level test.
218                   */
219 <                if (av->lvl > al || av->weight < r->rweight-FTINY)
219 >                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
220 >                        break;
221 >                if (av->weight < r->rweight-FTINY)
222                          continue;
223                  /*
224                   *  Ambient radius test.
# Line 246 | Line 290 | COLOR  acol;
290   register RAY  *r;
291   int  al;
292   {
293 <        AMBVAL  amb;
293 >        AMBVAL  amb;
294          FVECT   gp, gd;
295                                                  /* compute weight */
296          amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
# Line 264 | Line 308 | int  al;
308          VCOPY(amb.gpos, gp);
309          VCOPY(amb.gdir, gd);
310                                                  /* insert into tree */
311 <        avinsert(&amb, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
268 <        avsave(&amb);                           /* write to file */
311 >        avsave(&amb);                           /* and save to file */
312          return(amb.rad);
313   }
314  
315  
316   extambient(cr, ap, pv, nv)              /* extrapolate value at pv, nv */
317   COLOR  cr;
318 < register AMBVAL  *ap;
318 > register AMBVAL  *ap;
319   FVECT  pv, nv;
320   {
321          FVECT  v1, v2;
322          register int  i;
323 <        double  d;
323 >        double  d;
324  
325          d = 1.0;                        /* zeroeth order */
326                                          /* gradient due to translation */
# Line 297 | Line 340 | FVECT  pv, nv;
340  
341  
342   static
343 < avsave(av)                              /* save an ambient value */
344 < AMBVAL  *av;
343 > initambfile(creat)              /* initialize ambient file */
344 > int  creat;
345   {
346 < #ifdef  AMBFLUSH
347 <        static int  nunflshed = 0;
346 >        extern char  *progname, *octname, VersionID[];
347 >
348 > #ifdef  F_SETLKW
349 >        aflock(creat ? F_WRLCK : F_RDLCK);
350   #endif
351 + #ifdef MSDOS
352 +        setmode(fileno(ambfp), O_BINARY);
353 + #endif
354 +        setbuf(ambfp, bmalloc(BUFSIZ+8));
355 +        if (creat) {                    /* new file */
356 +                newheader("RADIANCE", ambfp);
357 +                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -ab %d -aa %g ",
358 +                                progname, colval(ambval,RED),
359 +                                colval(ambval,GRN), colval(ambval,BLU),
360 +                                ambounce, ambacc);
361 +                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d %s\n",
362 +                                ambdiv, ambssamp, ambres,
363 +                                octname==NULL ? "" : octname);
364 +                fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
365 +                fputformat(AMBFMT, ambfp);
366 +                putc('\n', ambfp);
367 +                putambmagic(ambfp);
368 +        } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
369 +                error(USER, "bad ambient file");
370 + }
371 +
372 +
373 + static
374 + avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
375 + AMBVAL  *av;
376 + {
377 +        avinsert(avstore(av));
378          if (ambfp == NULL)
379                  return;
380          if (writambval(av, ambfp) < 0)
381                  goto writerr;
382 < #ifdef  AMBFLUSH
383 <        if (++nunflshed >= AMBFLUSH) {
312 <                if (fflush(ambfp) == EOF)
382 >        if (++nunflshed >= AMBFLUSH)
383 >                if (ambsync() == EOF)
384                          goto writerr;
314 –                nunflshed = 0;
315 –        }
316 – #endif
385          return;
386   writerr:
387          error(SYSTEM, "error writing ambient file");
388   }
389  
390  
391 + static AMBVAL *
392 + avstore(aval)                           /* allocate memory and store aval */
393 + register AMBVAL  *aval;
394 + {
395 +        register AMBVAL  *av;
396 +
397 +        if ((av = newambval()) == NULL)
398 +                error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
399 +        copystruct(av, aval);
400 +        return(av);
401 + }
402 +
403 +
404   static
405 < avinsert(aval, at, c0, s)               /* insert ambient value in a tree */
406 < AMBVAL  *aval;
326 < register AMBTREE  *at;
327 < FVECT  c0;
328 < double  s;
405 > avinsert(av)                            /* insert ambient value in our tree */
406 > register AMBVAL  *av;
407   {
408 +        register AMBTREE  *at;
409 +        register AMBVAL  *ap;
410 +        AMBVAL  avh;
411          FVECT  ck0;
412 +        double  s;
413          int  branch;
332 –        register AMBVAL  *av;
414          register int  i;
415  
416 <        if ((av = newambval()) == NULL)
417 <                goto memerr;
418 <        copystruct(av, aval);
419 <        VCOPY(ck0, c0);
416 >        if (av->rad <= FTINY)
417 >                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
418 >        at = &atrunk;
419 >        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
420 >        s = thescene.cusize;
421          while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
422                  if (at->kid == NULL)
423                          if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
424 <                                goto memerr;
424 >                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
425                  s *= 0.5;
426                  branch = 0;
427                  for (i = 0; i < 3; i++)
# Line 349 | Line 431 | double  s;
431                          }
432                  at = at->kid + branch;
433          }
434 <        av->next = at->alist;
435 <        at->alist = av;
436 <        return;
437 < memerr:
438 <        error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
434 >        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
435 >        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
436 >                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
437 >                        break;
438 >        av->next = ap->next;
439 >        ap->next = av;
440 >        at->alist = avh.next;
441   }
442 +
443 +
444 + static
445 + loadatree(at)                           /* move tree to main store */
446 + register AMBTREE  *at;
447 + {
448 +        register AMBVAL  *av;
449 +        register int  i;
450 +                                        /* transfer values at this node */
451 +        for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
452 +                at->alist = av->next;
453 +                avinsert(av);
454 +        }
455 +        if (at->kid == NULL)
456 +                return;
457 +        for (i = 0; i < 8; i++)         /* transfer and free children */
458 +                loadatree(at->kid+i);
459 +        freeambtree(at->kid);
460 + }
461 +
462 +
463 + #ifdef  F_SETLKW
464 +
465 + static
466 + aflock(typ)                     /* lock/unlock ambient file */
467 + int  typ;
468 + {
469 +        static struct flock  fls;       /* static so initialized to zeroes */
470 +
471 +        fls.l_type = typ;
472 +        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
473 +                error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
474 + }
475 +
476 +
477 + int
478 + ambsync()                       /* synchronize ambient file */
479 + {
480 +        static FILE  *ambinp = NULL;
481 +        static long  lastpos = -1;
482 +        long  flen;
483 +        AMBVAL  avs;
484 +        register int  n;
485 +
486 +        if (nunflshed == 0)
487 +                return(0);
488 +        if (lastpos < 0)        /* initializing (locked in initambfile) */
489 +                goto syncend;
490 +                                /* gain exclusive access */
491 +        aflock(F_WRLCK);
492 +                                /* see if file has grown */
493 +        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), 0L, 2)) < 0)
494 +                goto seekerr;
495 +        if (n = flen - lastpos) {               /* file has grown */
496 +                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
497 +                        ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
498 +                        if (ambinp == NULL)
499 +                                error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
500 +                }
501 +                if (fseek(ambinp, lastpos, 0) < 0)
502 +                        goto seekerr;
503 +                while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
504 +                        readambval(&avs, ambinp);
505 +                        avinsert(avstore(&avs));
506 +                        n -= AMBVALSIZ;
507 +                }
508 +                /*** seek always as safety measure
509 +                if (n) ***/                     /* alignment */
510 +                        if (lseek(fileno(ambfp), flen-n, 0) < 0)
511 +                                goto seekerr;
512 +        }
513 + #ifdef  DEBUG
514 +        if (ambfp->_ptr - ambfp->_base != nunflshed*AMBVALSIZ) {
515 +                sprintf(errmsg, "ambient file buffer at %d rather than %d",
516 +                                ambfp->_ptr - ambfp->_base,
517 +                                nunflshed*AMBVALSIZ);
518 +                error(CONSISTENCY, errmsg);
519 +        }
520 + #endif
521 + syncend:
522 +        n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
523 +        if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), 0L, 1)) < 0)
524 +                goto seekerr;
525 +        aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
526 +        nunflshed = 0;
527 +        return(n);
528 + seekerr:
529 +        error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
530 + }
531 +
532 + #else
533 +
534 + int
535 + ambsync()                       /* flush ambient file */
536 + {
537 +        if (nunflshed == 0)
538 +                return(0);
539 +        nunflshed = 0;
540 +        return(fflush(ambfp));
541 + }
542 +
543 + #endif

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