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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.26 by greg, Thu Apr 27 14:12:05 1995 UTC vs.
Revision 2.33 by greg, Tue Oct 24 13:33:23 1995 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1993 Regents of the University of California */
1 > /* Copyright (c) 1995 Regents of the University of California */
2  
3   #ifndef lint
4   static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
# Line 18 | Line 18 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
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 > #ifndef  AMBVWT
25 > #define  AMBVWT         250     /* relative ambient value weight (# calcs) */
26 > #endif
27  
28   typedef struct ambtree {
29          AMBVAL  *alist;         /* ambient value list */
# Line 27 | Line 32 | typedef struct ambtree {
32  
33   extern CUBE  thescene;          /* contains space boundaries */
34  
35 < extern char  *shm_boundary;     /* shared memory boundary */
35 > extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
36  
37   #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
38   OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
# Line 42 | Line 47 | static int  nunflshed = 0;     /* number of unflushed ambi
47  
48   #ifndef SORT_THRESH
49   #ifdef BIGMEM
50 < #define SORT_THRESH     (6*(1L<<20)/sizeof(AMBVAL))
50 > #define SORT_THRESH     ((9L<<20)/sizeof(AMBVAL))
51   #else
52 < #define SORT_THRESH     (2*(1L<<20)/sizeof(AMBVAL))
52 > #define SORT_THRESH     ((3L<<20)/sizeof(AMBVAL))
53   #endif
54   #endif
55   #ifndef SORT_INTVL
56 < #define SORT_INTVL      (SORT_THRESH*2)
56 > #define SORT_INTVL      (SORT_THRESH*256)
57   #endif
58 + #ifndef MAX_SORT_INTVL
59 + #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<4)
60 + #endif
61  
62 < static long  ambclock = 0;      /* ambient access clock */
63 < static int  nambvals = 0;       /* number of stored ambient values */
64 < static long  lastsort = 0;      /* time of last value sort */
62 > static COLOR  avsum = BLKCOLOR;         /* computed ambient value sum */
63 > static unsigned int  nambvals = 0;      /* number of computed ambient values */
64 > static unsigned long  ambclock = 0;     /* ambient access clock */
65 > static unsigned long  lastsort = 0;     /* time of last value sort */
66   static long  sortintvl = SORT_INTVL;    /* time until next sort */
67  
68   #define MAXACLOCK       (1L<<30)        /* clock turnover value */
69 +        /*
70 +         * Track access times unless we are sharing ambient values
71 +         * through memory on a multiprocessor, when we want to avoid
72 +         * claiming our own memory (copy on write).
73 +         */
74   #define tracktime       (shm_boundary == NULL || ambfp == NULL)
61 – #define need2sort       (ambclock > lastsort+sortintvl && \
62 –                                nambvals > SORT_THRESH)
75  
76   #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
77  
# Line 83 | Line 95 | int  ar;
95                  maxarad = thescene.cusize / 2.0;
96          } else {
97                  minarad = thescene.cusize / ar;
98 <                maxarad = 16 * minarad;                 /* heuristic */
98 >                maxarad = 64 * minarad;                 /* heuristic */
99                  if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
100                          maxarad = thescene.cusize / 2.0;
101          }
# Line 97 | Line 109 | int  ar;
109   setambacc(newa)                         /* set ambient accuracy */
110   double  newa;
111   {
112 <        static double  oldambacc = -1.0;
112 >        double  ambdiff;
113  
114 <        ambacc = newa < 0.0 ? 0.0 : newa;       /* may be done already */
115 <        if (oldambacc < -FTINY)
116 <                oldambacc = ambacc;     /* do nothing first call */
117 <        if (fabs(newa - oldambacc) < 0.01)
118 <                return;                 /* insignificant -- don't bother */
107 <        if (ambacc <= FTINY)
108 <                return;                 /* cannot build new tree */
109 <                                        /* else need to rebuild tree */
110 <        sortambvals(1);
111 <        oldambacc = ambacc;             /* remeber setting for next call */
114 >        if (newa < 0.0)
115 >                newa = 0.0;
116 >        ambdiff = fabs(newa - ambacc);
117 >        if (ambdiff >= .01 && (ambacc = newa) > FTINY && nambvals > 0)
118 >                sortambvals(1);                 /* rebuild tree */
119   }
120  
121  
# Line 190 | Line 197 | register RAY  *r;
197                  rdepth++;
198                  d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
199                  rdepth--;
200 <                if (d == 0.0)
200 >                if (d <= FTINY)
201                          goto dumbamb;
202                  return;
203          }
204 +                                                /* resort memory? */
205 +        sortambvals(0);
206                                                  /* get ambient value */
198 –        if (need2sort)
199 –                sortambvals(0);
207          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
208          d = sumambient(acol, r, rdepth,
209                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
210 <        if (d > FTINY)
210 >        if (d > FTINY) {
211                  scalecolor(acol, 1.0/d);
212 <        else {
206 <                d = makeambient(acol, r, rdepth++);
207 <                rdepth--;
212 >                return;
213          }
214 +        rdepth++;                               /* need to cache new value */
215 +        d = makeambient(acol, r, rdepth-1);
216 +        rdepth--;
217          if (d > FTINY)
218                  return;
219   dumbamb:                                        /* return global value */
220          copycolor(acol, ambval);
221 + #if  AMBVWT
222 +        if (nambvals == 0)
223 +                return;
224 +        scalecolor(acol, (double)AMBVWT);
225 +        addcolor(acol, avsum);                  /* average in computations */
226 +        d = 1.0/(AMBVWT+nambvals);
227 +        scalecolor(acol, d);
228 + #endif
229   }
230  
231  
# Line 228 | Line 244 | double s;
244          int  i;
245          register int  j;
246          register AMBVAL  *av;
247 <                                        /* do this node */
247 >
248          wsum = 0.0;
249 +                                        /* do this node */
250          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
251                  if (tracktime)
252                          av->latick = ambclock++;
# Line 243 | Line 260 | double s;
260                  /*
261                   *  Ambient radius test.
262                   */
263 <                e1 = 0.0;
264 <                for (j = 0; j < 3; j++) {
265 <                        d = av->pos[j] - r->rop[j];
266 <                        e1 += d * d;
267 <                }
263 >                d = av->pos[0] - r->rop[0];
264 >                e1 = d * d;
265 >                d = av->pos[1] - r->rop[1];
266 >                e1 += d * d;
267 >                d = av->pos[2] - r->rop[2];
268 >                e1 += d * d;
269                  e1 /= av->rad * av->rad;
270                  if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
271                          continue;
# Line 271 | Line 289 | double s;
289                   *  Jittering final test reduces image artifacts.
290                   */
291                  wt = sqrt(e1) + sqrt(e2);
292 <                wt *= .9 + .2*urand(9015+samplendx);
275 <                if (wt > ambacc)
292 >                if (wt > ambacc*(.9+.2*urand(9015+samplendx)))
293                          continue;
294                  if (wt <= 1e-3)
295                          wt = 1e3;
# Line 314 | Line 331 | int  al;
331          FVECT   gp, gd;
332                                                  /* compute weight */
333          amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
334 <        if (r->rweight < 0.2*amb.weight)        /* heuristic */
334 >        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic */
335                  amb.weight = r->rweight;
336                                                  /* compute ambient */
337          amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
338 <        if (amb.rad == 0.0)
338 >        if (amb.rad <= FTINY)
339                  return(0.0);
340                                                  /* store it */
341          VCOPY(amb.pos, r->rop);
# Line 419 | Line 436 | register AMBVAL  *aval;
436          copystruct(av, aval);
437          av->latick = ambclock;
438          av->next = NULL;
439 +        addcolor(avsum, av->val);       /* add to sum for averaging */
440          nambvals++;
441          return(av);
442   }
# Line 530 | Line 548 | static
548   av2list(av)
549   AMBVAL  *av;
550   {
551 + #ifdef DEBUG
552          if (i_avlist >= nambvals)
553                  error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
554 + #endif
555          avlist1[i_avlist] = avlist2[i_avlist] = av;
556          i_avlist++;
557   }
# Line 553 | Line 573 | AMBVAL **avp1, **avp2;
573   }
574  
575  
576 + #ifdef DEBUG
577 + static int
578 + avlmemi(avaddr)                         /* find list position from address */
579 + AMBVAL  *avaddr;
580 + {
581 +        register AMBVAL  **avlpp;
582 +
583 +        avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
584 +                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
585 +        if (avlpp == NULL)
586 +                error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
587 +        return(avlpp - avlist2);
588 + }
589 + #else
590 + #define avlmemi(avaddr) ((AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr,(char *)avlist2, \
591 +                                nambvals,sizeof(AMBVAL *),aposcmp) - avlist2)
592 + #endif
593 +
594 +
595   static
596   sortambvals(always)                     /* resort ambient values */
597   int     always;
# Line 560 | Line 599 | int    always;
599          AMBTREE  oldatrunk;
600          AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
601          register int    i, j;
602 +                                        /* see if it's time yet */
603 +        if (!always && (ambclock < lastsort+sortintvl ||
604 +                        nambvals < SORT_THRESH))
605 +                return;
606          /*
607           * The idea here is to minimize memory thrashing
608           * in VM systems by improving reference locality.
# Line 575 | Line 618 | int    always;
618           * the "always" parameter set to 1 so that the ambient
619           * tree will be rebuilt with the new accuracy parameter.
620           */
621 <        if (tracktime) {
621 >        if (tracktime) {                /* allocate pointer arrays to sort */
622                  avlist1 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
623                  avlist2 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
624          } else
625                  avlist1 = avlist2 = NULL;
626 <        if (avlist2 == NULL) {          /* rebuild tree? */
626 >        if (avlist2 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
627                  if (avlist1 != NULL)
628                          free((char *)avlist1);
629 <                if (!always)
630 <                        return;
631 <                copystruct(&oldatrunk, &atrunk);
632 <                atrunk.alist = NULL;
633 <                atrunk.kid = NULL;
634 <                unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
629 >                if (always) {           /* rebuild without sorting */
630 >                        copystruct(&oldatrunk, &atrunk);
631 >                        atrunk.alist = NULL;
632 >                        atrunk.kid = NULL;
633 >                        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
634 >                }
635          } else {                        /* sort memory by last access time */
593 –                i_avlist = 0;
594 –                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
636                  /*
637                   * Sorting memory is tricky because it isn't contiguous.
638                   * We have to sort an array of pointers by MRA and also
639                   * by memory position.  We then copy values in "loops"
640                   * to minimize memory hits.  Nevertheless, we will visit
641 <                 * everyone at least once, and this is an expensive process
641 >                 * everyone at least twice, and this is an expensive process
642                   * when we're thrashing, which is when we need to do it.
643                   */
644 + #ifdef DEBUG
645 +                sprintf(errmsg, "sorting %u ambient values at ambclock=%lu...",
646 +                                nambvals, ambclock);
647 +                eputs(errmsg);
648 + #endif
649 +                i_avlist = 0;
650 +                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
651 + #ifdef DEBUG
652 +                if (i_avlist < nambvals)
653 +                        error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
654 + #endif
655                  qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(AMBVAL *), alatcmp);
656                  qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
657                  for (i = 0; i < nambvals; i++) {
658 <                        if (avlist1[i] == NULL || avlist1[i] == avlist2[i])
658 >                        if (avlist1[i] == NULL)
659                                  continue;
660                          tap = avlist2[i];
661                          copystruct(&tav, tap);
662                          for (j = i; (pnext = avlist1[j]) != tap;
663 <                                        j = (AMBVAL **)bsearch((char *)&pnext,
612 <                                                (char *)(avlist2+i),nambvals-i,
613 <                                                sizeof(AMBVAL *),aposcmp) -
614 <                                                avlist2) {
663 >                                        j = avlmemi(pnext)) {
664                                  copystruct(avlist2[j], pnext);
665                                  avinsert(avlist2[j]);
666                                  avlist1[j] = NULL;
# Line 622 | Line 671 | int    always;
671                  }
672                  free((char *)avlist1);
673                  free((char *)avlist2);
674 <                if (sortintvl < MAXACLOCK/4)
674 >                                                /* compute new sort interval */
675 >                sortintvl = ambclock - lastsort;
676 >                if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
677 >                        sortintvl = MAX_SORT_INTVL;
678 >                else
679                          sortintvl <<= 1;        /* wait twice as long next */
680 + #ifdef DEBUG
681 +                eputs("done\n");
682 + #endif
683          }
684          if (ambclock >= MAXACLOCK)
685                  ambclock = MAXACLOCK/2;

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+ Added lines
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> Changed lines