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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.71 by greg, Fri Apr 11 20:31:37 2014 UTC vs.
Revision 2.108 by greg, Tue May 14 17:39:10 2019 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – #ifndef lint
1   static const char       RCSid[] = "$Id$";
3 – #endif
2   /*
3   *  ambient.c - routines dealing with ambient (inter-reflected) component.
4   *
# Line 14 | 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"
19 + #include  "pmapamb.h"
20  
21   #ifndef  OCTSCALE
22   #define  OCTSCALE       1.0     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
# Line 51 | Line 51 | static int  nunflshed = 0;     /* number of unflushed ambi
51   #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<6)
52   #endif
53  
54 +
55   static double  avsum = 0.;              /* computed ambient value sum (log) */
56   static unsigned int  navsum = 0;        /* number of values in avsum */
57   static unsigned int  nambvals = 0;      /* total number of indirect values */
# 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 108 | Line 117 | setambres(                             /* set ambient resolution */
117                                                  /* set min & max radii */
118          if (ar <= 0) {
119                  minarad = 0;
120 <                maxarad = thescene.cusize / 2.0;
120 >                maxarad = thescene.cusize*0.2;
121          } else {
122                  minarad = thescene.cusize / ar;
123 <                maxarad = 64 * minarad;                 /* heuristic */
124 <                if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
125 <                        maxarad = thescene.cusize / 2.0;
123 >                maxarad = 64.0 * minarad;               /* heuristic */
124 >                if (maxarad > thescene.cusize*0.2)
125 >                        maxarad = thescene.cusize*0.2;
126          }
127          if (minarad <= FTINY)
128 <                minarad = 10*FTINY;
128 >                minarad = 10.0*FTINY;
129          if (maxarad <= minarad)
130 <                maxarad = 64 * minarad;
130 >                maxarad = 64.0 * minarad;
131   }
132  
133  
# Line 127 | Line 136 | setambacc(                             /* set ambient accuracy */
136          double  newa
137   )
138   {
139 <        double  ambdiff;
140 <
141 <        if (newa < 0.0)
142 <                newa = 0.0;
143 <        ambdiff = fabs(newa - ambacc);
144 <        if (ambdiff >= .01 && (ambacc = newa) > FTINY && nambvals > 0)
145 <                sortambvals(1);                 /* rebuild tree */
139 >        static double   olda;           /* remember previous setting here */
140 >        
141 >        newa *= (newa > 0);
142 >        if (fabs(newa - olda) >= .05*(newa + olda)) {
143 >                ambacc = newa;
144 >                if (ambacc > FTINY && nambvals > 0)
145 >                        sortambvals(1);         /* rebuild tree */
146 >        }
147   }
148  
149  
# Line 163 | Line 173 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
173                  initambfile(0);                 /* file exists */
174                  lastpos = ftell(ambfp);
175                  while (readambval(&amb, ambfp))
176 <                        avinsert(avstore(&amb));
176 >                        avstore(&amb);
177                  nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
178                  if (readonly) {
179                          sprintf(errmsg,
# Line 183 | Line 193 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
193                                          (flen - lastpos)/AMBVALSIZ);
194                          error(WARNING, errmsg);
195                          fseek(ambfp, lastpos, SEEK_SET);
186 – #ifndef _WIN32 /* XXX we need a replacement for that one */
196                          ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)lastpos);
188 – #endif
197                  }
198          } else if ((ambfp = fopen(ambfile, "w+")) != NULL) {
199                  initambfile(1);                 /* else create new file */
# Line 195 | Line 203 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
203                  sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", ambfile);
204                  error(SYSTEM, errmsg);
205          }
198 – #ifdef getc_unlocked
199 –        flockfile(ambfp);                       /* application-level lock */
200 – #endif
206   #ifdef  F_SETLKW
207          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
208   #endif
# Line 218 | Line 223 | ambdone(void)                  /* close ambient file and free memory
223                  lastpos = -1;
224          }
225                                          /* free ambient tree */
226 <        unloadatree(&atrunk, &avfree);
226 >        unloadatree(&atrunk, avfree);
227                                          /* reset state variables */
228          avsum = 0.;
229          navsum = 0;
# Line 259 | Line 264 | ambnotify(                     /* record new modifier */
264                  }
265   }
266  
262 – /************ THE FOLLOWING ROUTINES DIFFER BETWEEN NEW & OLD ***************/
267  
264 – #ifdef NEWAMB
265 –
266 – #define tfunc(lwr, x, upr)      (((x)-(lwr)/((upr)-(lwr)))
267 –
268 –
268   void
269   multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
270          COLOR  aval,
# Line 274 | Line 273 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
273   )
274   {
275          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
276 <        COLOR   acol;
277 <        int     ok;
276 >        COLOR   acol, caustic;
277 >        int     i, ok;
278          double  d, l;
279  
280 +        /* PMAP: Factor in ambient from photon map, if enabled and ray is
281 +         * ambient. Return as all ambient components accounted for, else
282 +         * continue. */
283 +        if (ambPmap(aval, r, rdepth))
284 +                return;
285 +
286 +        /* PMAP: Factor in specular-diffuse ambient (caustics) from photon
287 +         * map, if enabled and ray is primary, else caustic is zero.  Continue
288 +         * with RADIANCE ambient calculation */
289 +        copycolor(caustic, aval);
290 +        ambPmapCaustic(caustic, r, rdepth);
291 +        
292          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
293                  goto dumbamb;
294                                                  /* check number of bounces */
# Line 289 | 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, NULL, NULL, NULL, NULL);
310 >                ok = doambient(acol, r, r->rweight,
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 */
327 +                addcolor(aval, caustic);
328                  return;
329          }
330  
# Line 305 | Line 334 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
334          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
335          d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
336                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
337 +                        
338          if (d > FTINY) {
339                  d = 1.0/d;
340                  scalecolor(acol, d);
341                  multcolor(aval, acol);
342 +
343 +                /* PMAP: add in caustic */
344 +                addcolor(aval, caustic);
345                  return;
346          }
347 +        
348          rdepth++;                               /* need to cache new value */
349          ok = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
350          rdepth--;
351 +        
352          if (ok) {
353 <                multcolor(aval, acol);          /* got new value */
353 >                multcolor(aval, acol);          /* computed new value */
354 >
355 >                /* PMAP: add in caustic */
356 >                addcolor(aval, caustic);
357                  return;
358          }
359 +        
360   dumbamb:                                        /* return global value */
361          if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
362                  multcolor(aval, ambval);
363 +                
364 +                /* PMAP: add in caustic */
365 +                addcolor(aval, caustic);
366                  return;
367          }
368 <        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
368 >        
369 >        l = bright(ambval);                     /* average in computations */  
370          if (l > FTINY) {
371                  d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
372                                  (double)(ambvwt + navsum);
# Line 337 | Line 380 | dumbamb:                                       /* return global value */
380   }
381  
382  
383 < double
384 < sumambient(     /* get interpolated ambient value */
383 > /* Plug a potential leak where ambient cache value is occluded */
384 > static int
385 > plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang)
386 > {
387 >        const double    cost70sq = 0.1169778;   /* cos(70deg)^2 */
388 >        RAY             rtst;
389 >        FVECT           vdif;
390 >        double          normdot, ndotd, nadotd;
391 >        double          a, b, c, t[2];
392 >
393 >        ang += 2.*PI*(ang < 0);                 /* check direction flags */
394 >        if ( !(ap->corral>>(int)(ang*(16./PI)) & 1) )
395 >                return(0);
396 >        /*
397 >         * Generate test ray, targeting 20 degrees above sample point plane
398 >         * along surface normal from cache position.  This should be high
399 >         * enough to miss local geometry we don't really care about.
400 >         */
401 >        VSUB(vdif, ap->pos, r->rop);
402 >        normdot = DOT(anorm, r->ron);
403 >        ndotd = DOT(vdif, r->ron);
404 >        nadotd = DOT(vdif, anorm);
405 >        a = normdot*normdot - cost70sq;
406 >        b = 2.0*(normdot*ndotd - nadotd*cost70sq);
407 >        c = ndotd*ndotd - DOT(vdif,vdif)*cost70sq;
408 >        if (quadratic(t, a, b, c) != 2)
409 >                return(1);                      /* should rarely happen */
410 >        if (t[1] <= FTINY)
411 >                return(0);                      /* should fail behind test */
412 >        rayorigin(&rtst, SHADOW, r, NULL);
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 >                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 */
421 >                VCOPY(rtst.rorg, rtst.rop);     /* skip invisible surface */
422 >                rtst.rmax -= rtst.rot;
423 >                rayclear(&rtst);
424 >        }
425 >        return(0);                              /* seems we're OK */
426 > }
427 >
428 >
429 > static double
430 > sumambient(             /* get interpolated ambient value */
431          COLOR  acol,
432          RAY  *r,
433          FVECT  rn,
# Line 347 | Line 436 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
436          FVECT  c0,
437          double  s
438   )
439 < {                                       /* initial limit is ambacc radians */
440 <        const double    maxangle = (ambacc-PI/2.)*pow(r->rweight,0.13) + PI/2.;
439 > {                       /* initial limit is 10 degrees plus ambacc radians */
440 >        const double    minangle = 10.0 * PI/180.;
441 >        double          maxangle = minangle + ambacc;
442          double          wsum = 0.0;
443          FVECT           ck0;
444          int             i, j;
445          AMBVAL          *av;
446 +
447 +        if (at->kid != NULL) {          /* sum children first */                                
448 +                s *= 0.5;
449 +                for (i = 0; i < 8; i++) {
450 +                        for (j = 0; j < 3; j++) {
451 +                                ck0[j] = c0[j];
452 +                                if (1<<j & i)
453 +                                        ck0[j] += s;
454 +                                if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
455 +                                        break;
456 +                                if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
457 +                                        break;
458 +                        }
459 +                        if (j == 3)
460 +                                wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
461 +                                                        at->kid+i, ck0, s);
462 +                }
463 +                                        /* good enough? */
464 +                if (wsum >= 0.05 && s > minarad*10.0)
465 +                        return(wsum);
466 +        }
467 +                                        /* adjust maximum angle */
468 +        if (at->alist != NULL && (at->alist->lvl <= al) & (r->rweight < 0.6))
469 +                maxangle = (maxangle - PI/2.)*pow(r->rweight,0.13) + PI/2.;
470                                          /* sum this node */
471          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
472 <                double  d, delta_r2, delta_t2;
472 >                double  u, v, d, delta_r2, delta_t2;
473                  COLOR   ct;
474                  FVECT   uvw[3];
475                                          /* record access */
476                  if (tracktime)
477                          av->latick = ambclock;
478                  /*
479 <                 *  Ambient level test.
479 >                 *  Ambient level test
480                   */
481 <                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
481 >                if (av->lvl > al ||     /* list sorted, so this works */
482 >                                (av->lvl == al) & (av->weight < 0.9*r->rweight))
483                          break;
369 –                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
370 –                        continue;
484                  /*
485 <                 *  Direction test using unperturbed normal.
485 >                 *  Direction test using unperturbed normal
486                   */
487                  decodedir(uvw[2], av->ndir);
488                  d = DOT(uvw[2], r->ron);
# Line 379 | Line 492 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
492                  if (delta_r2 >= maxangle*maxangle)
493                          continue;
494                  /*
495 <                 *  Ambient radius test.
495 >                 *  Modified ray behind test
496                   */
497 +                VSUB(ck0, r->rop, av->pos);
498 +                d = DOT(ck0, uvw[2]);
499 +                if (d < -minarad*ambacc-.001)
500 +                        continue;
501 +                d /= av->rad[0];
502 +                delta_t2 = d*d;
503 +                if (delta_t2 >= ambacc*ambacc)
504 +                        continue;
505 +                /*
506 +                 *  Elliptical radii test based on Hessian
507 +                 */
508                  decodedir(uvw[0], av->udir);
509                  VCROSS(uvw[1], uvw[2], uvw[0]);
510 <                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
387 <                d = DOT(ck0, uvw[0]) / av->rad[0];
388 <                delta_t2 = d*d;
389 <                d = DOT(ck0, uvw[1]) / av->rad[1];
510 >                d = (u = DOT(ck0, uvw[0])) / av->rad[0];
511                  delta_t2 += d*d;
512 +                d = (v = DOT(ck0, uvw[1])) / av->rad[1];
513 +                delta_t2 += d*d;
514                  if (delta_t2 >= ambacc*ambacc)
515                          continue;
516                  /*
517 <                 *  Ray behind test.
517 >                 *  Test for potential light leak
518                   */
519 <                d = 0.0;
397 <                for (j = 0; j < 3; j++)
398 <                        d += (r->rop[j] - av->pos[j])*(uvw[2][j] + r->ron[j]);
399 <                if (d*0.5 < -minarad*ambacc-.001)
519 >                if (av->corral && plugaleak(r, av, uvw[2], atan2a(v,u)))
520                          continue;
521                  /*
522 <                 *  Convert to final weight (hat function)
522 >                 *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
523                   */
524 +                if (!extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw))
525 +                        continue;
526                  d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
527                          tfunc(ambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
406 –                wsum += d;
407 –                extambient(ct, av, uvw, r->rop, rn);
528                  scalecolor(ct, d);
529                  addcolor(acol, ct);
530 +                wsum += d;
531          }
411 –        if (at->kid == NULL)
412 –                return(wsum);
413 –                                        /* sum children */
414 –        s *= 0.5;
415 –        for (i = 0; i < 8; i++) {
416 –                for (j = 0; j < 3; j++) {
417 –                        ck0[j] = c0[j];
418 –                        if (1<<j & i)
419 –                                ck0[j] += s;
420 –                        if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
421 –                                break;
422 –                        if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
423 –                                break;
424 –                }
425 –                if (j == 3)
426 –                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
427 –                                                at->kid+i, ck0, s);
428 –        }
532          return(wsum);
533   }
534  
535  
536 < int
536 > static int
537   makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
538          COLOR  acol,
539          RAY  *r,
# Line 439 | Line 542 | makeambient(           /* make a new ambient value for storage
542   )
543   {
544          AMBVAL  amb;
545 <        FVECT   uv[2];
545 >        FVECT   uvw[3];
546          int     i;
547  
548          amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
# Line 449 | Line 552 | makeambient(           /* make a new ambient value for storage
552                  amb.weight = 1.25*r->rweight;
553          setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
554                                                  /* compute ambient */
555 <        if (!doambient(acol, r, amb.weight, uv, amb.rad, amb.gpos, amb.gdir)) {
556 <                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
454 <                return(0);
455 <        }
555 >        i = doambient(acol, r, amb.weight,
556 >                        uvw, amb.rad, amb.gpos, amb.gdir, &amb.corral);
557          scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
558 +        if (i <= 0 || amb.rad[0] <= FTINY)      /* no Hessian or zero radius */
559 +                return(i);
560                                                  /* store value */
561          VCOPY(amb.pos, r->rop);
562          amb.ndir = encodedir(r->ron);
563 <        amb.udir = encodedir(uv[0]);
563 >        amb.udir = encodedir(uvw[0]);
564          amb.lvl = al;
565          copycolor(amb.val, acol);
566                                                  /* insert into tree */
567          avsave(&amb);                           /* and save to file */
568 <        if (rn != r->ron)
569 <                extambient(acol, &amb, r->rop, rn);     /* texture */
568 >        if (rn != r->ron) {                     /* texture */
569 >                VCOPY(uvw[2], r->ron);
570 >                extambient(acol, &amb, r->rop, rn, uvw);
571 >        }
572          return(1);
573   }
574  
575  
576 < void
576 > static int
577   extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
578          COLOR  cr,
579          AMBVAL   *ap,
475 –        FVECT  uvw[3],
580          FVECT  pv,
581 <        FVECT  nv
581 >        FVECT  nv,
582 >        FVECT  uvw[3]
583   )
584   {
585 <        FVECT  v1;
586 <        int  i;
587 <        double  d = 1.0;                /* zeroeth order */
585 >        const double    min_d = 0.05;
586 >        static FVECT    my_uvw[3];
587 >        FVECT           v1;
588 >        int             i;
589 >        double          d = 1.0;        /* zeroeth order */
590  
591 +        if (uvw == NULL) {              /* need local coordinates? */
592 +                decodedir(my_uvw[2], ap->ndir);
593 +                decodedir(my_uvw[0], ap->udir);
594 +                VCROSS(my_uvw[1], my_uvw[2], my_uvw[0]);
595 +                uvw = my_uvw;
596 +        }
597          for (i = 3; i--; )              /* gradient due to translation */
598                  d += (pv[i] - ap->pos[i]) *
599                          (ap->gpos[0]*uvw[0][i] + ap->gpos[1]*uvw[1][i]);
# Line 489 | Line 602 | extambient(            /* extrapolate value at pv, nv */
602          for (i = 3; i--; )
603                  d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
604          
605 <        if (d <= 0.0) {
606 <                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
494 <                return;
495 <        }
605 >        if (d < min_d)                  /* should not use if we can avoid it */
606 >                d = min_d;
607          copycolor(cr, ap->val);
608          scalecolor(cr, d);
609 +        return(d > min_d);
610   }
611  
612  
# Line 531 | Line 643 | avinsert(                              /* insert ambient value in our tree */
643          }
644          avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
645          for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
646 <                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
646 >                if ( ap->next->lvl > av->lvl ||
647 >                                (ap->next->lvl == av->lvl) &
648 >                                (ap->next->weight <= av->weight) )
649                          break;
650          av->next = ap->next;
651          ap->next = (AMBVAL*)av;
# Line 539 | Line 653 | avinsert(                              /* insert ambient value in our tree */
653   }
654  
655  
542 – #else /* ! NEWAMB */
543 –
544 –
545 – void
546 – multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
547 –        COLOR  aval,
548 –        RAY  *r,
549 –        FVECT  nrm
550 – )
551 – {
552 –        static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
553 –        COLOR   acol;
554 –        double  d, l;
555 –
556 –        if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
557 –                goto dumbamb;
558 –                                                /* check number of bounces */
559 –        if (rdepth >= ambounce)
560 –                goto dumbamb;
561 –                                                /* check ambient list */
562 –        if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
563 –                        ambincl != inset(ambset, r->ro->omod))
564 –                goto dumbamb;
565 –
566 –        if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
567 –                copycolor(acol, aval);
568 –                rdepth++;
569 –                d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
570 –                rdepth--;
571 –                if (d <= FTINY)
572 –                        goto dumbamb;
573 –                copycolor(aval, acol);
574 –                return;
575 –        }
576 –
577 –        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
578 –                sortambvals(0);
579 –                                                /* interpolate ambient value */
580 –        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
581 –        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
582 –                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
583 –        if (d > FTINY) {
584 –                d = 1.0/d;
585 –                scalecolor(acol, d);
586 –                multcolor(aval, acol);
587 –                return;
588 –        }
589 –        rdepth++;                               /* need to cache new value */
590 –        d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
591 –        rdepth--;
592 –        if (d > FTINY) {
593 –                multcolor(aval, acol);          /* got new value */
594 –                return;
595 –        }
596 – dumbamb:                                        /* return global value */
597 –        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
598 –                multcolor(aval, ambval);
599 –                return;
600 –        }
601 –        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
602 –        if (l > FTINY) {
603 –                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
604 –                                (double)(ambvwt + navsum);
605 –                d = exp(d) / l;
606 –                scalecolor(aval, d);
607 –                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
608 –        } else {
609 –                d = exp( avsum / (double)navsum );
610 –                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
611 –        }
612 – }
613 –
614 –
615 – double
616 – sumambient(     /* get interpolated ambient value */
617 –        COLOR  acol,
618 –        RAY  *r,
619 –        FVECT  rn,
620 –        int  al,
621 –        AMBTREE  *at,
622 –        FVECT  c0,
623 –        double  s
624 – )
625 – {
626 –        double  d, e1, e2, wt, wsum;
627 –        COLOR  ct;
628 –        FVECT  ck0;
629 –        int  i;
630 –        int  j;
631 –        AMBVAL   *av;
632 –
633 –        wsum = 0.0;
634 –                                        /* do this node */
635 –        for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
636 –                double  rn_dot = -2.0;
637 –                if (tracktime)
638 –                        av->latick = ambclock;
639 –                /*
640 –                 *  Ambient level test.
641 –                 */
642 –                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
643 –                        break;
644 –                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
645 –                        continue;
646 –                /*
647 –                 *  Ambient radius test.
648 –                 */
649 –                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
650 –                e1 = DOT(ck0, ck0) / (av->rad * av->rad);
651 –                if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
652 –                        continue;
653 –                /*
654 –                 *  Direction test using closest normal.
655 –                 */
656 –                d = DOT(av->dir, r->ron);
657 –                if (rn != r->ron) {
658 –                        rn_dot = DOT(av->dir, rn);
659 –                        if (rn_dot > 1.0-FTINY)
660 –                                rn_dot = 1.0-FTINY;
661 –                        if (rn_dot >= d-FTINY) {
662 –                                d = rn_dot;
663 –                                rn_dot = -2.0;
664 –                        }
665 –                }
666 –                e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
667 –                if (e2 < 0.0)
668 –                        e2 = 0.0;
669 –                else if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
670 –                        continue;
671 –                /*
672 –                 *  Ray behind test.
673 –                 */
674 –                d = 0.0;
675 –                for (j = 0; j < 3; j++)
676 –                        d += (r->rop[j] - av->pos[j]) *
677 –                                        (av->dir[j] + r->ron[j]);
678 –                if (d*0.5 < -minarad*ambacc-.001)
679 –                        continue;
680 –                /*
681 –                 *  Jittering final test reduces image artifacts.
682 –                 */
683 –                e1 = sqrt(e1);
684 –                e2 = sqrt(e2);
685 –                wt = e1 + e2;
686 –                if (wt > ambacc*(.9+.2*urand(9015+samplendx)))
687 –                        continue;
688 –                /*
689 –                 *  Recompute directional error using perturbed normal
690 –                 */
691 –                if (rn_dot > 0.0) {
692 –                        e2 = sqrt((1.0 - rn_dot)*r->rweight);
693 –                        wt = e1 + e2;
694 –                }
695 –                if (wt <= 1e-3)
696 –                        wt = 1e3;
697 –                else
698 –                        wt = 1.0 / wt;
699 –                wsum += wt;
700 –                extambient(ct, av, r->rop, rn);
701 –                scalecolor(ct, wt);
702 –                addcolor(acol, ct);
703 –        }
704 –        if (at->kid == NULL)
705 –                return(wsum);
706 –                                        /* do children */
707 –        s *= 0.5;
708 –        for (i = 0; i < 8; i++) {
709 –                for (j = 0; j < 3; j++) {
710 –                        ck0[j] = c0[j];
711 –                        if (1<<j & i)
712 –                                ck0[j] += s;
713 –                        if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
714 –                                break;
715 –                        if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
716 –                                break;
717 –                }
718 –                if (j == 3)
719 –                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
720 –                                                at->kid+i, ck0, s);
721 –        }
722 –        return(wsum);
723 – }
724 –
725 –
726 – double
727 – makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
728 –        COLOR  acol,
729 –        RAY  *r,
730 –        FVECT  rn,
731 –        int  al
732 – )
733 – {
734 –        AMBVAL  amb;
735 –        FVECT   gp, gd;
736 –        int     i;
737 –
738 –        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
739 –        for (i = al; i-- > 0; )
740 –                amb.weight *= AVGREFL;
741 –        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
742 –                amb.weight = 1.25*r->rweight;
743 –        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
744 –                                                /* compute ambient */
745 –        amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
746 –        if (amb.rad <= FTINY) {
747 –                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
748 –                return(0.0);
749 –        }
750 –        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
751 –                                                /* store value */
752 –        VCOPY(amb.pos, r->rop);
753 –        VCOPY(amb.dir, r->ron);
754 –        amb.lvl = al;
755 –        copycolor(amb.val, acol);
756 –        VCOPY(amb.gpos, gp);
757 –        VCOPY(amb.gdir, gd);
758 –                                                /* insert into tree */
759 –        avsave(&amb);                           /* and save to file */
760 –        if (rn != r->ron)
761 –                extambient(acol, &amb, r->rop, rn);     /* texture */
762 –        return(amb.rad);
763 – }
764 –
765 –
766 – void
767 – extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
768 –        COLOR  cr,
769 –        AMBVAL   *ap,
770 –        FVECT  pv,
771 –        FVECT  nv
772 – )
773 – {
774 –        FVECT  v1;
775 –        int  i;
776 –        double  d;
777 –
778 –        d = 1.0;                        /* zeroeth order */
779 –                                        /* gradient due to translation */
780 –        for (i = 0; i < 3; i++)
781 –                d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
782 –                                        /* gradient due to rotation */
783 –        VCROSS(v1, ap->dir, nv);
784 –        d += DOT(ap->gdir, v1);
785 –        if (d <= 0.0) {
786 –                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
787 –                return;
788 –        }
789 –        copycolor(cr, ap->val);
790 –        scalecolor(cr, d);
791 – }
792 –
793 –
656   static void
795 – avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
796 –        AMBVAL *av
797 – )
798 – {
799 –        AMBTREE  *at;
800 –        AMBVAL  *ap;
801 –        AMBVAL  avh;
802 –        FVECT  ck0;
803 –        double  s;
804 –        int  branch;
805 –        int  i;
806 –
807 –        if (av->rad <= FTINY)
808 –                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
809 –        at = &atrunk;
810 –        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
811 –        s = thescene.cusize;
812 –        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
813 –                if (at->kid == NULL)
814 –                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
815 –                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
816 –                s *= 0.5;
817 –                branch = 0;
818 –                for (i = 0; i < 3; i++)
819 –                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
820 –                                ck0[i] += s;
821 –                                branch |= 1 << i;
822 –                        }
823 –                at = at->kid + branch;
824 –        }
825 –        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
826 –        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
827 –                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
828 –                        break;
829 –        av->next = ap->next;
830 –        ap->next = (AMBVAL*)av;
831 –        at->alist = avh.next;
832 – }
833 –
834 – #endif  /* ! NEWAMB */
835 –
836 – /************* FOLLOWING ROUTINES SAME FOR NEW & OLD METHODS ***************/
837 –
838 – static void
657   initambfile(            /* initialize ambient file */
658          int  cre8
659   )
# Line 876 | Line 694 | avsave(                                /* insert and save an ambient value */
694          AMBVAL  *av
695   )
696   {
697 <        avinsert(avstore(av));
697 >        avstore(av);
698          if (ambfp == NULL)
699                  return;
700          if (writambval(av, ambfp) < 0)
# Line 891 | Line 709 | writerr:
709  
710  
711   static AMBVAL *
712 < avstore(                                /* allocate memory and store aval */
712 > avstore(                                /* allocate memory and save aval */
713          AMBVAL  *aval
714   )
715   {
# Line 909 | Line 727 | avstore(                               /* allocate memory and store aval */
727                  avsum += log(d);
728                  navsum++;
729          }
730 +        avinsert(av);                   /* insert in our cache tree */
731          return(av);
732   }
733  
# Line 935 | 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 961 | 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 1038 | 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 1082 | 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;
909                          atrunk.kid = NULL;
910 <                        unloadatree(&oldatrunk, &avinsert);
910 >                        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
911                  }
912          } else {                        /* sort memory by last access time */
913                  /*
# Line 1104 | Line 924 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
924                  eputs(errmsg);
925   #endif
926                  i_avlist = 0;
927 <                unloadatree(&atrunk, &av2list); /* empty current tree */
927 >                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
928   #ifdef DEBUG
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 1126 | 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 1176 | Line 996 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
996          if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
997                  goto seekerr;
998          if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
999 <                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1000 <                        ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
999 >                if (ambinp == NULL) {           /* get new file pointer */
1000 >                        ambinp = fopen(ambfile, "rb");
1001                          if (ambinp == NULL)
1002 <                                error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1002 >                                error(SYSTEM, "fopen failed in ambsync");
1003                  }
1004                  if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1005                          goto seekerr;
# Line 1191 | Line 1011 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
1011                                  error(WARNING, errmsg);
1012                                  break;
1013                          }
1014 <                        avinsert(avstore(&avs));
1014 >                        avstore(&avs);
1015                          n -= AMBVALSIZ;
1016                  }
1017 <                lastpos = flen - n;
1018 <                /*** seek always as safety measure
1019 <                if (n) ***/                     /* alignment */
1200 <                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1201 <                                goto seekerr;
1017 >                lastpos = flen - n;             /* check alignment */
1018 >                if (n && lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1019 >                        goto seekerr;
1020          }
1021          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1022 <        if (n != EOF)
1205 <                lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1206 <        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1207 <                goto seekerr;
1208 <                
1022 >        lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1023          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1024          nunflshed = 0;
1025          return(n);
1026   seekerr:
1027          error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
1028 <        return -1; /* pro forma return */
1028 >        return(EOF);    /* pro forma return */
1029   }
1030  
1031   #else   /* ! F_SETLKW */

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