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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.17 by greg, Tue Jan 26 09:08:20 1993 UTC vs.
Revision 2.82 by greg, Sat Apr 26 02:59:16 2014 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1993 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  
25 < typedef struct ambtree {
24 <        AMBVAL  *alist;         /* ambient value list */
25 <        struct ambtree  *kid;   /* 8 child nodes */
26 < }  AMBTREE;                     /* ambient octree */
25 > extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
26  
27 < extern CUBE  thescene;          /* contains space boundaries */
28 <
29 < #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 38 | Line 37 | static AMBTREE atrunk;         /* our ambient trunk node */
37   static FILE  *ambfp = NULL;     /* ambient file pointer */
38   static int  nunflshed = 0;      /* number of unflushed ambient values */
39  
40 + #ifndef SORT_THRESH
41 + #ifdef SMLMEM
42 + #define SORT_THRESH     ((16L<<20)/sizeof(AMBVAL))
43 + #else
44 + #define SORT_THRESH     ((64L<<20)/sizeof(AMBVAL))
45 + #endif
46 + #endif
47 + #ifndef SORT_INTVL
48 + #define SORT_INTVL      (SORT_THRESH<<1)
49 + #endif
50 + #ifndef MAX_SORT_INTVL
51 + #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<6)
52 + #endif
53 +
54 +
55 + static double  qambacc = 0.;            /* ambient accuracy to the 1/4 power */
56 + static double  avsum = 0.;              /* computed ambient value sum (log) */
57 + static unsigned int  navsum = 0;        /* number of values in avsum */
58 + static unsigned int  nambvals = 0;      /* total number of indirect values */
59 + static unsigned int  nambshare = 0;     /* number of values from file */
60 + static unsigned long  ambclock = 0;     /* ambient access clock */
61 + static unsigned long  lastsort = 0;     /* time of last value sort */
62 + static long  sortintvl = SORT_INTVL;    /* time until next sort */
63 + static FILE  *ambinp = NULL;            /* auxiliary file for input */
64 + static long  lastpos = -1;              /* last flush position */
65 +
66 + #define MAXACLOCK       (1L<<30)        /* clock turnover value */
67 +        /*
68 +         * Track access times unless we are sharing ambient values
69 +         * through memory on a multiprocessor, when we want to avoid
70 +         * claiming our own memory (copy on write).  Go ahead anyway
71 +         * if more than two thirds of our values are unshared.
72 +         * Compile with -Dtracktime=0 to turn this code off.
73 +         */
74 + #ifndef tracktime
75 + #define tracktime       (shm_boundary == NULL || nambvals > 3*nambshare)
76 + #endif
77 +
78   #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
79  
80 < #define  newambval()    (AMBVAL *)bmalloc(sizeof(AMBVAL))
80 > #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
81 > #define  freeav(av)     free((void *)av);
82  
83 < #define  newambtree()   (AMBTREE *)calloc(8, sizeof(AMBTREE))
83 > static void initambfile(int creat);
84 > static void avsave(AMBVAL *av);
85 > static AMBVAL *avstore(AMBVAL  *aval);
86 > static AMBTREE *newambtree(void);
87 > static void freeambtree(AMBTREE  *atp);
88  
89 < extern long  ftell(), lseek();
90 < static int  initambfile(), avsave(), avinsert();
89 > typedef void unloadtf_t(AMBVAL *);
90 > static unloadtf_t avinsert;
91 > static unloadtf_t av2list;
92 > static unloadtf_t avfree;
93 > static void unloadatree(AMBTREE  *at, unloadtf_t *f);
94  
95 + static int aposcmp(const void *avp1, const void *avp2);
96 + static int avlmemi(AMBVAL *avaddr);
97 + static void sortambvals(int always);
98  
99 < setambres(ar)                           /* set ambient resolution */
100 < int  ar;
99 > #ifdef  F_SETLKW
100 > static void aflock(int  typ);
101 > #endif
102 >
103 >
104 > void
105 > setambres(                              /* set ambient resolution */
106 >        int  ar
107 > )
108   {
109 +        ambres = ar < 0 ? 0 : ar;               /* may be done already */
110                                                  /* set min & max radii */
111          if (ar <= 0) {
112 <                minarad = 0.0;
112 >                minarad = 0;
113                  maxarad = thescene.cusize / 2.0;
114          } else {
115                  minarad = thescene.cusize / ar;
116 <                maxarad = 16.0 * minarad;               /* heuristic */
116 >                maxarad = 64 * minarad;                 /* heuristic */
117                  if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
118                          maxarad = thescene.cusize / 2.0;
119          }
120 <        if (maxarad <= FTINY)
121 <                maxarad = .001;
120 >        if (minarad <= FTINY)
121 >                minarad = 10*FTINY;
122 >        if (maxarad <= minarad)
123 >                maxarad = 64 * minarad;
124   }
125  
126  
127 < setambient(afile)                       /* initialize calculation */
128 < char  *afile;
127 > void
128 > setambacc(                              /* set ambient accuracy */
129 >        double  newa
130 > )
131   {
132 <        long  headlen;
132 >        double  olda = qambacc*qambacc*qambacc*qambacc;
133 >        
134 >        newa *= (newa > 0);
135 >        if (fabs(newa - olda) >= .05*(newa + olda)) {
136 >                qambacc = sqrt(sqrt(ambacc = newa));
137 >                if (nambvals > 0)
138 >                        sortambvals(1);         /* rebuild tree */
139 >        }
140 > }
141 >
142 >
143 > void
144 > setambient(void)                                /* initialize calculation */
145 > {
146 >        int     readonly = 0;
147 >        long    flen;
148          AMBVAL  amb;
149 +                                                /* make sure we're fresh */
150 +        ambdone();
151                                                  /* init ambient limits */
152          setambres(ambres);
153 +        setambacc(ambacc);
154 +        if (ambfile == NULL || !ambfile[0])
155 +                return;
156 +        if (ambacc <= FTINY) {
157 +                sprintf(errmsg, "zero ambient accuracy so \"%s\" not opened",
158 +                                ambfile);
159 +                error(WARNING, errmsg);
160 +                return;
161 +        }
162                                                  /* open ambient file */
163 <        if (afile != NULL) {
164 <                if ((ambfp = fopen(afile, "r+")) != NULL) {
165 <                        initambfile(0);
166 <                        headlen = ftell(ambfp);
167 <                        while (readambval(&amb, ambfp))
168 <                                avinsert(&amb, &atrunk, thescene.cuorg,
169 <                                                thescene.cusize);
170 <                                                        /* align */
171 <                        fseek(ambfp, -((ftell(ambfp)-headlen)%AMBVALSIZ), 1);
172 <                } else if ((ambfp = fopen(afile, "w+")) != NULL)
173 <                        initambfile(1);
174 <                else {
175 <                        sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"",
176 <                                        afile);
177 <                        error(SYSTEM, errmsg);
163 >        if ((ambfp = fopen(ambfile, "r+")) == NULL)
164 >                readonly = (ambfp = fopen(ambfile, "r")) != NULL;
165 >        if (ambfp != NULL) {
166 >                initambfile(0);                 /* file exists */
167 >                lastpos = ftell(ambfp);
168 >                while (readambval(&amb, ambfp))
169 >                        avinsert(avstore(&amb));
170 >                nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
171 >                if (readonly) {
172 >                        sprintf(errmsg,
173 >                                "loaded %u values from read-only ambient file",
174 >                                        nambvals);
175 >                        error(WARNING, errmsg);
176 >                        fclose(ambfp);          /* close file so no writes */
177 >                        ambfp = NULL;
178 >                        return;                 /* avoid ambsync() */
179                  }
180 <                nunflshed++;    /* lie */
180 >                                                /* align file pointer */
181 >                lastpos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
182 >                flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END);
183 >                if (flen != lastpos) {
184 >                        sprintf(errmsg,
185 >                        "ignoring last %ld values in ambient file (corrupted)",
186 >                                        (flen - lastpos)/AMBVALSIZ);
187 >                        error(WARNING, errmsg);
188 >                        fseek(ambfp, lastpos, SEEK_SET);
189 > #ifndef _WIN32 /* XXX we need a replacement for that one */
190 >                        ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)lastpos);
191 > #endif
192 >                }
193 >        } else if ((ambfp = fopen(ambfile, "w+")) != NULL) {
194 >                initambfile(1);                 /* else create new file */
195 >                fflush(ambfp);
196 >                lastpos = ftell(ambfp);
197 >        } else {
198 >                sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", ambfile);
199 >                error(SYSTEM, errmsg);
200 >        }
201 > #ifdef getc_unlocked
202 >        flockfile(ambfp);                       /* application-level lock */
203 > #endif
204 > #ifdef  F_SETLKW
205 >        aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
206 > #endif
207 > }
208 >
209 >
210 > void
211 > ambdone(void)                   /* close ambient file and free memory */
212 > {
213 >        if (ambfp != NULL) {            /* close ambient file */
214                  ambsync();
215 +                fclose(ambfp);
216 +                ambfp = NULL;
217 +                if (ambinp != NULL) {  
218 +                        fclose(ambinp);
219 +                        ambinp = NULL;
220 +                }
221 +                lastpos = -1;
222          }
223 +                                        /* free ambient tree */
224 +        unloadatree(&atrunk, &avfree);
225 +                                        /* reset state variables */
226 +        avsum = 0.;
227 +        navsum = 0;
228 +        nambvals = 0;
229 +        nambshare = 0;
230 +        ambclock = 0;
231 +        lastsort = 0;
232 +        sortintvl = SORT_INTVL;
233   }
234  
235  
236 < ambnotify(obj)                  /* record new modifier */
237 < OBJECT  obj;
236 > void
237 > ambnotify(                      /* record new modifier */
238 >        OBJECT  obj
239 > )
240   {
241          static int  hitlimit = 0;
242 <        register OBJREC  *o = objptr(obj);
243 <        register char  **amblp;
242 >        OBJREC   *o;
243 >        char  **amblp;
244  
245 +        if (obj == OVOID) {             /* starting over */
246 +                ambset[0] = 0;
247 +                hitlimit = 0;
248 +                return;
249 +        }
250 +        o = objptr(obj);
251          if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
252                  return;
253          for (amblp = amblist; *amblp != NULL; amblp++)
# Line 117 | Line 262 | OBJECT obj;
262                  }
263   }
264  
265 + /************ THE FOLLOWING ROUTINES DIFFER BETWEEN NEW & OLD ***************/
266  
267 < ambient(acol, r)                /* compute ambient component for ray */
268 < COLOR  acol;
269 < register RAY  *r;
267 > #ifdef NEWAMB
268 >
269 > #define tfunc(lwr, x, upr)      (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
270 >
271 > static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
272 >                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
273 > static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
274 > static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
275 >                                FVECT uvw[3]);
276 >
277 > void
278 > multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
279 >        COLOR  aval,
280 >        RAY  *r,
281 >        FVECT  nrm
282 > )
283   {
284          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
285 <        double  d;
285 >        COLOR   acol;
286 >        int     ok;
287 >        double  d, l;
288  
289          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
290                  goto dumbamb;
# Line 136 | Line 297 | register RAY  *r;
297                  goto dumbamb;
298  
299          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
300 +                copycolor(acol, aval);
301                  rdepth++;
302 <                d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
302 >                ok = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL, NULL, NULL);
303                  rdepth--;
304 <                if (d == 0.0)
304 >                if (!ok)
305                          goto dumbamb;
306 +                copycolor(aval, acol);
307                  return;
308          }
309 <                                                /* get ambient value */
309 >
310 >        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
311 >                sortambvals(0);
312 >                                                /* interpolate ambient value */
313          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
314 <        d = sumambient(acol, r, rdepth,
314 >        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
315                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
316 <        if (d > FTINY)
317 <                scalecolor(acol, 1.0/d);
318 <        else {
319 <                d = makeambient(acol, r, rdepth++);
320 <                rdepth--;
316 >        if (d > FTINY) {
317 >                d = 1.0/d;
318 >                scalecolor(acol, d);
319 >                multcolor(aval, acol);
320 >                return;
321          }
322 <        if (d > FTINY)
322 >        rdepth++;                               /* need to cache new value */
323 >        ok = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
324 >        rdepth--;
325 >        if (ok) {
326 >                multcolor(aval, acol);          /* computed new value */
327                  return;
328 +        }
329   dumbamb:                                        /* return global value */
330 <        copycolor(acol, ambval);
330 >        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
331 >                multcolor(aval, ambval);
332 >                return;
333 >        }
334 >        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
335 >        if (l > FTINY) {
336 >                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
337 >                                (double)(ambvwt + navsum);
338 >                d = exp(d) / l;
339 >                scalecolor(aval, d);
340 >                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
341 >        } else {
342 >                d = exp( avsum / (double)navsum );
343 >                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
344 >        }
345   }
346  
347  
348   double
349 < sumambient(acol, r, al, at, c0, s)      /* get interpolated ambient value */
350 < COLOR  acol;
351 < register RAY  *r;
352 < int  al;
353 < AMBTREE  *at;
354 < FVECT  c0;
355 < double  s;
349 > sumambient(             /* get interpolated ambient value */
350 >        COLOR  acol,
351 >        RAY  *r,
352 >        FVECT  rn,
353 >        int  al,
354 >        AMBTREE  *at,
355 >        FVECT  c0,
356 >        double  s
357 > )
358 > {                       /* initial limit is 10 degrees plus ambacc radians */
359 >        const double    minangle = 10.0 * PI/180.;
360 >        const double    maxangle = (minangle+ambacc-PI/2.)*pow(r->rweight,0.13)
361 >                                        + PI/2.;
362 >        double          wsum = 0.0;
363 >        FVECT           ck0;
364 >        int             i, j;
365 >        AMBVAL          *av;
366 >                                        /* sum this node */
367 >        for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
368 >                double  d, delta_r2, delta_t2;
369 >                COLOR   ct;
370 >                FVECT   uvw[3];
371 >                                        /* record access */
372 >                if (tracktime)
373 >                        av->latick = ambclock;
374 >                /*
375 >                 *  Ambient level test
376 >                 */
377 >                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
378 >                        break;
379 >                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
380 >                        continue;
381 >                /*
382 >                 *  Direction test using unperturbed normal
383 >                 */
384 >                decodedir(uvw[2], av->ndir);
385 >                d = DOT(uvw[2], r->ron);
386 >                if (d <= 0.0)           /* >= 90 degrees */
387 >                        continue;
388 >                delta_r2 = 2.0 - 2.0*d; /* approx. radians^2 */
389 >                if (delta_r2 >= maxangle*maxangle)
390 >                        continue;
391 >                /*
392 >                 *  Modified ray behind test
393 >                 */
394 >                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
395 >                d = DOT(ck0, uvw[2]);
396 >                if (d < -minarad*qambacc-.001)
397 >                        continue;
398 >                d /= av->rad[0];
399 >                delta_t2 = d*d;
400 >                if (delta_t2 >= qambacc*qambacc)
401 >                        continue;
402 >                /*
403 >                 *  Elliptical radii test based on Hessian
404 >                 */
405 >                decodedir(uvw[0], av->udir);
406 >                VCROSS(uvw[1], uvw[2], uvw[0]);
407 >                d = DOT(ck0, uvw[0]) / av->rad[0];
408 >                delta_t2 += d*d;
409 >                d = DOT(ck0, uvw[1]) / av->rad[1];
410 >                delta_t2 += d*d;
411 >                if (delta_t2 >= qambacc*qambacc)
412 >                        continue;
413 >                /*
414 >                 *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
415 >                 */
416 >                extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw);
417 >                d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
418 >                        tfunc(qambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
419 >                scalecolor(ct, d);
420 >                addcolor(acol, ct);
421 >                wsum += d;
422 >        }
423 >        if (at->kid == NULL)
424 >                return(wsum);
425 >                                        /* sum children */
426 >        s *= 0.5;
427 >        for (i = 0; i < 8; i++) {
428 >                for (j = 0; j < 3; j++) {
429 >                        ck0[j] = c0[j];
430 >                        if (1<<j & i)
431 >                                ck0[j] += s;
432 >                        if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
433 >                                break;
434 >                        if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
435 >                                break;
436 >                }
437 >                if (j == 3)
438 >                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
439 >                                                at->kid+i, ck0, s);
440 >        }
441 >        return(wsum);
442 > }
443 >
444 >
445 > int
446 > makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
447 >        COLOR  acol,
448 >        RAY  *r,
449 >        FVECT  rn,
450 >        int  al
451 > )
452   {
453 +        AMBVAL  amb;
454 +        FVECT   uvw[3];
455 +        int     i;
456 +
457 +        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
458 +        for (i = al; i-- > 0; )
459 +                amb.weight *= AVGREFL;
460 +        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
461 +                amb.weight = 1.25*r->rweight;
462 +        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
463 +                                                /* compute ambient */
464 +        i = doambient(acol, r, amb.weight, uvw, amb.rad, amb.gpos, amb.gdir);
465 +        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
466 +        if (i <= 0 || amb.rad[0] <= FTINY)      /* no Hessian or zero radius */
467 +                return(i);
468 +                                                /* store value */
469 +        VCOPY(amb.pos, r->rop);
470 +        amb.ndir = encodedir(r->ron);
471 +        amb.udir = encodedir(uvw[0]);
472 +        amb.lvl = al;
473 +        copycolor(amb.val, acol);
474 +                                                /* insert into tree */
475 +        avsave(&amb);                           /* and save to file */
476 +        if (rn != r->ron) {                     /* texture */
477 +                VCOPY(uvw[2], r->ron);
478 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn, uvw);
479 +        }
480 +        return(1);
481 + }
482 +
483 +
484 + void
485 + extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
486 +        COLOR  cr,
487 +        AMBVAL   *ap,
488 +        FVECT  pv,
489 +        FVECT  nv,
490 +        FVECT  uvw[3]
491 + )
492 + {
493 +        static FVECT    my_uvw[3];
494 +        FVECT           v1;
495 +        int             i;
496 +        double          d = 1.0;        /* zeroeth order */
497 +
498 +        if (uvw == NULL) {              /* need local coordinates? */
499 +                decodedir(my_uvw[2], ap->ndir);
500 +                decodedir(my_uvw[0], ap->udir);
501 +                VCROSS(my_uvw[1], my_uvw[2], my_uvw[0]);
502 +                uvw = my_uvw;
503 +        }
504 +        for (i = 3; i--; )              /* gradient due to translation */
505 +                d += (pv[i] - ap->pos[i]) *
506 +                        (ap->gpos[0]*uvw[0][i] + ap->gpos[1]*uvw[1][i]);
507 +
508 +        VCROSS(v1, uvw[2], nv);         /* gradient due to rotation */
509 +        for (i = 3; i--; )
510 +                d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
511 +        
512 +        if (d <= 0.0) {
513 +                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
514 +                return;
515 +        }
516 +        copycolor(cr, ap->val);
517 +        scalecolor(cr, d);
518 + }
519 +
520 +
521 + static void
522 + avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
523 +        AMBVAL *av
524 + )
525 + {
526 +        AMBTREE  *at;
527 +        AMBVAL  *ap;
528 +        AMBVAL  avh;
529 +        FVECT  ck0;
530 +        double  s;
531 +        int  branch;
532 +        int  i;
533 +
534 +        if (av->rad[0] <= FTINY)
535 +                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
536 +        at = &atrunk;
537 +        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
538 +        s = thescene.cusize;
539 +        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad[1]*qambacc) {
540 +                if (at->kid == NULL)
541 +                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
542 +                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
543 +                s *= 0.5;
544 +                branch = 0;
545 +                for (i = 0; i < 3; i++)
546 +                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
547 +                                ck0[i] += s;
548 +                                branch |= 1 << i;
549 +                        }
550 +                at = at->kid + branch;
551 +        }
552 +        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
553 +        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
554 +                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
555 +                        break;
556 +        av->next = ap->next;
557 +        ap->next = (AMBVAL*)av;
558 +        at->alist = avh.next;
559 + }
560 +
561 +
562 + #else /* ! NEWAMB */
563 +
564 + static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
565 +                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
566 + static double   makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
567 + static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv);
568 +
569 +
570 + void
571 + multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
572 +        COLOR  aval,
573 +        RAY  *r,
574 +        FVECT  nrm
575 + )
576 + {
577 +        static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
578 +        COLOR   acol;
579 +        double  d, l;
580 +
581 +        if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
582 +                goto dumbamb;
583 +                                                /* check number of bounces */
584 +        if (rdepth >= ambounce)
585 +                goto dumbamb;
586 +                                                /* check ambient list */
587 +        if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
588 +                        ambincl != inset(ambset, r->ro->omod))
589 +                goto dumbamb;
590 +
591 +        if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
592 +                copycolor(acol, aval);
593 +                rdepth++;
594 +                d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
595 +                rdepth--;
596 +                if (d <= FTINY)
597 +                        goto dumbamb;
598 +                copycolor(aval, acol);
599 +                return;
600 +        }
601 +
602 +        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
603 +                sortambvals(0);
604 +                                                /* interpolate ambient value */
605 +        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
606 +        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
607 +                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
608 +        if (d > FTINY) {
609 +                d = 1.0/d;
610 +                scalecolor(acol, d);
611 +                multcolor(aval, acol);
612 +                return;
613 +        }
614 +        rdepth++;                               /* need to cache new value */
615 +        d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
616 +        rdepth--;
617 +        if (d > FTINY) {
618 +                multcolor(aval, acol);          /* got new value */
619 +                return;
620 +        }
621 + dumbamb:                                        /* return global value */
622 +        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
623 +                multcolor(aval, ambval);
624 +                return;
625 +        }
626 +        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
627 +        if (l > FTINY) {
628 +                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
629 +                                (double)(ambvwt + navsum);
630 +                d = exp(d) / l;
631 +                scalecolor(aval, d);
632 +                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
633 +        } else {
634 +                d = exp( avsum / (double)navsum );
635 +                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
636 +        }
637 + }
638 +
639 +
640 + static double
641 + sumambient(     /* get interpolated ambient value */
642 +        COLOR  acol,
643 +        RAY  *r,
644 +        FVECT  rn,
645 +        int  al,
646 +        AMBTREE  *at,
647 +        FVECT  c0,
648 +        double  s
649 + )
650 + {
651          double  d, e1, e2, wt, wsum;
652          COLOR  ct;
653          FVECT  ck0;
654          int  i;
655 <        register int  j;
656 <        register AMBVAL  *av;
657 <                                        /* do this node */
655 >        int  j;
656 >        AMBVAL   *av;
657 >
658          wsum = 0.0;
659 +                                        /* do this node */
660          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
661 +                double  rn_dot = -2.0;
662 +                if (tracktime)
663 +                        av->latick = ambclock;
664                  /*
665                   *  Ambient level test.
666                   */
667 <                if (av->lvl > al || av->weight < r->rweight-FTINY)
667 >                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
668 >                        break;
669 >                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
670                          continue;
671                  /*
672                   *  Ambient radius test.
673                   */
674 <                e1 = 0.0;
675 <                for (j = 0; j < 3; j++) {
191 <                        d = av->pos[j] - r->rop[j];
192 <                        e1 += d * d;
193 <                }
194 <                e1 /= av->rad * av->rad;
674 >                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
675 >                e1 = DOT(ck0, ck0) / (av->rad * av->rad);
676                  if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
677                          continue;
678                  /*
679 <                 *  Normal direction test.
679 >                 *  Direction test using closest normal.
680                   */
681 <                e2 = (1.0 - DOT(av->dir, r->ron)) * r->rweight;
682 <                if (e2 < 0.0) e2 = 0.0;
683 <                if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
681 >                d = DOT(av->dir, r->ron);
682 >                if (rn != r->ron) {
683 >                        rn_dot = DOT(av->dir, rn);
684 >                        if (rn_dot > 1.0-FTINY)
685 >                                rn_dot = 1.0-FTINY;
686 >                        if (rn_dot >= d-FTINY) {
687 >                                d = rn_dot;
688 >                                rn_dot = -2.0;
689 >                        }
690 >                }
691 >                e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
692 >                if (e2 < 0.0)
693 >                        e2 = 0.0;
694 >                else if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
695                          continue;
696                  /*
697                   *  Ray behind test.
# Line 213 | Line 705 | double s;
705                  /*
706                   *  Jittering final test reduces image artifacts.
707                   */
708 <                wt = sqrt(e1) + sqrt(e2);
709 <                wt *= .9 + .2*urand(9015+samplendx);
710 <                if (wt > ambacc)
708 >                e1 = sqrt(e1);
709 >                e2 = sqrt(e2);
710 >                wt = e1 + e2;
711 >                if (wt > ambacc*(.9+.2*urand(9015+samplendx)))
712                          continue;
713 +                /*
714 +                 *  Recompute directional error using perturbed normal
715 +                 */
716 +                if (rn_dot > 0.0) {
717 +                        e2 = sqrt((1.0 - rn_dot)*r->rweight);
718 +                        wt = e1 + e2;
719 +                }
720                  if (wt <= 1e-3)
721                          wt = 1e3;
722                  else
723                          wt = 1.0 / wt;
724                  wsum += wt;
725 <                extambient(ct, av, r->rop, r->ron);
725 >                extambient(ct, av, r->rop, rn);
726                  scalecolor(ct, wt);
727                  addcolor(acol, ct);
728          }
# Line 241 | Line 741 | double s;
741                                  break;
742                  }
743                  if (j == 3)
744 <                        wsum += sumambient(acol, r, al, at->kid+i, ck0, s);
744 >                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
745 >                                                at->kid+i, ck0, s);
746          }
747          return(wsum);
748   }
749  
750  
751 < double
752 < makeambient(acol, r, al)        /* make a new ambient value */
753 < COLOR  acol;
754 < register RAY  *r;
755 < int  al;
751 > static double
752 > makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
753 >        COLOR  acol,
754 >        RAY  *r,
755 >        FVECT  rn,
756 >        int  al
757 > )
758   {
759          AMBVAL  amb;
760          FVECT   gp, gd;
761 <                                                /* compute weight */
762 <        amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
763 <        if (r->rweight < 0.2*amb.weight)        /* heuristic */
764 <                amb.weight = r->rweight;
761 >        int     i;
762 >
763 >        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
764 >        for (i = al; i-- > 0; )
765 >                amb.weight *= AVGREFL;
766 >        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
767 >                amb.weight = 1.25*r->rweight;
768 >        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
769                                                  /* compute ambient */
770          amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
771 <        if (amb.rad == 0.0)
771 >        if (amb.rad <= FTINY) {
772 >                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
773                  return(0.0);
774 <                                                /* store it */
774 >        }
775 >        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
776 >                                                /* store value */
777          VCOPY(amb.pos, r->rop);
778          VCOPY(amb.dir, r->ron);
779          amb.lvl = al;
# Line 272 | Line 782 | int  al;
782          VCOPY(amb.gdir, gd);
783                                                  /* insert into tree */
784          avsave(&amb);                           /* and save to file */
785 +        if (rn != r->ron)
786 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn);     /* texture */
787          return(amb.rad);
788   }
789  
790  
791 < extambient(cr, ap, pv, nv)              /* extrapolate value at pv, nv */
792 < COLOR  cr;
793 < register AMBVAL  *ap;
794 < FVECT  pv, nv;
791 > static void
792 > extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
793 >        COLOR  cr,
794 >        AMBVAL   *ap,
795 >        FVECT  pv,
796 >        FVECT  nv
797 > )
798   {
799 <        FVECT  v1, v2;
800 <        register int  i;
799 >        FVECT  v1;
800 >        int  i;
801          double  d;
802  
803          d = 1.0;                        /* zeroeth order */
# Line 290 | Line 805 | FVECT  pv, nv;
805          for (i = 0; i < 3; i++)
806                  d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
807                                          /* gradient due to rotation */
808 <        VCOPY(v1, ap->dir);
809 <        fcross(v2, v1, nv);
295 <        d += DOT(ap->gdir, v2);
808 >        VCROSS(v1, ap->dir, nv);
809 >        d += DOT(ap->gdir, v1);
810          if (d <= 0.0) {
811                  setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
812                  return;
# Line 302 | Line 816 | FVECT  pv, nv;
816   }
817  
818  
819 < static
820 < initambfile(creat)              /* initialize ambient file */
821 < int  creat;
819 > static void
820 > avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
821 >        AMBVAL *av
822 > )
823   {
824 <        extern char  *progname, *octname, VersionID[];
824 >        AMBTREE  *at;
825 >        AMBVAL  *ap;
826 >        AMBVAL  avh;
827 >        FVECT  ck0;
828 >        double  s;
829 >        int  branch;
830 >        int  i;
831  
832 < #ifdef MSDOS
833 <        setmode(fileno(ambfp), O_BINARY);
832 >        if (av->rad <= FTINY)
833 >                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
834 >        at = &atrunk;
835 >        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
836 >        s = thescene.cusize;
837 >        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
838 >                if (at->kid == NULL)
839 >                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
840 >                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
841 >                s *= 0.5;
842 >                branch = 0;
843 >                for (i = 0; i < 3; i++)
844 >                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
845 >                                ck0[i] += s;
846 >                                branch |= 1 << i;
847 >                        }
848 >                at = at->kid + branch;
849 >        }
850 >        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
851 >        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
852 >                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
853 >                        break;
854 >        av->next = ap->next;
855 >        ap->next = (AMBVAL*)av;
856 >        at->alist = avh.next;
857 > }
858 >
859 > #endif  /* ! NEWAMB */
860 >
861 > /************* FOLLOWING ROUTINES SAME FOR NEW & OLD METHODS ***************/
862 >
863 > static void
864 > initambfile(            /* initialize ambient file */
865 >        int  cre8
866 > )
867 > {
868 >        extern char  *progname, *octname;
869 >        static char  *mybuf = NULL;
870 >
871 > #ifdef  F_SETLKW
872 >        aflock(cre8 ? F_WRLCK : F_RDLCK);
873   #endif
874 <        setbuf(ambfp, bmalloc(BUFSIZ));
875 <        if (creat) {                    /* new file */
876 <                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -ab %d -aa %g ",
874 >        SET_FILE_BINARY(ambfp);
875 >        if (mybuf == NULL)
876 >                mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
877 >        setbuf(ambfp, mybuf);
878 >        if (cre8) {                     /* new file */
879 >                newheader("RADIANCE", ambfp);
880 >                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
881                                  progname, colval(ambval,RED),
882                                  colval(ambval,GRN), colval(ambval,BLU),
883 <                                ambounce, ambacc);
884 <                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d %s\n",
885 <                                ambdiv, ambssamp, ambres,
886 <                                octname==NULL ? "" : octname);
883 >                                ambvwt, ambounce, ambacc);
884 >                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
885 >                                ambdiv, ambssamp, ambres);
886 >                if (octname != NULL)
887 >                        fputs(octname, ambfp);
888 >                fputc('\n', ambfp);
889                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
890 +                fputnow(ambfp);
891                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
892 <                putc('\n', ambfp);
892 >                fputc('\n', ambfp);
893                  putambmagic(ambfp);
894          } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
895                  error(USER, "bad ambient file");
896   }
897  
898  
899 < static
900 < avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
901 < AMBVAL  *av;
899 > static void
900 > avsave(                         /* insert and save an ambient value */
901 >        AMBVAL  *av
902 > )
903   {
904 <        avinsert(av, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
904 >        avinsert(avstore(av));
905          if (ambfp == NULL)
906                  return;
907          if (writambval(av, ambfp) < 0)
# Line 343 | Line 911 | AMBVAL *av;
911                          goto writerr;
912          return;
913   writerr:
914 <        error(SYSTEM, "error writing ambient file");
914 >        error(SYSTEM, "error writing to ambient file");
915   }
916  
917  
918 < static
919 < avinsert(aval, at, c0, s)               /* insert ambient value in a tree */
920 < AMBVAL  *aval;
921 < register AMBTREE  *at;
354 < FVECT  c0;
355 < double  s;
918 > static AMBVAL *
919 > avstore(                                /* allocate memory and store aval */
920 >        AMBVAL  *aval
921 > )
922   {
923 <        FVECT  ck0;
924 <        int  branch;
359 <        register AMBVAL  *av;
360 <        register int  i;
923 >        AMBVAL  *av;
924 >        double  d;
925  
926          if ((av = newambval()) == NULL)
927 <                goto memerr;
928 <        copystruct(av, aval);
929 <        VCOPY(ck0, c0);
930 <        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
931 <                if (at->kid == NULL)
932 <                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
933 <                                goto memerr;
934 <                s *= 0.5;
935 <                branch = 0;
936 <                for (i = 0; i < 3; i++)
937 <                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
938 <                                ck0[i] += s;
939 <                                branch |= 1 << i;
927 >                error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
928 >        *av = *aval;
929 >        av->latick = ambclock;
930 >        av->next = NULL;
931 >        nambvals++;
932 >        d = bright(av->val);
933 >        if (d > FTINY) {                /* add to log sum for averaging */
934 >                avsum += log(d);
935 >                navsum++;
936 >        }
937 >        return(av);
938 > }
939 >
940 >
941 > #define ATALLOCSZ       512             /* #/8 trees to allocate at once */
942 >
943 > static AMBTREE  *atfreelist = NULL;     /* free ambient tree structures */
944 >
945 >
946 > static AMBTREE *
947 > newambtree(void)                                /* allocate 8 ambient tree structs */
948 > {
949 >        AMBTREE  *atp, *upperlim;
950 >
951 >        if (atfreelist == NULL) {       /* get more nodes */
952 >                atfreelist = (AMBTREE *)malloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
953 >                if (atfreelist == NULL)
954 >                        return(NULL);
955 >                                        /* link new free list */
956 >                upperlim = atfreelist + 8*(ATALLOCSZ-1);
957 >                for (atp = atfreelist; atp < upperlim; atp += 8)
958 >                        atp->kid = atp + 8;
959 >                atp->kid = NULL;
960 >        }
961 >        atp = atfreelist;
962 >        atfreelist = atp->kid;
963 >        memset((char *)atp, '\0', 8*sizeof(AMBTREE));
964 >        return(atp);
965 > }
966 >
967 >
968 > static void
969 > freeambtree(                    /* free 8 ambient tree structs */
970 >        AMBTREE  *atp
971 > )
972 > {
973 >        atp->kid = atfreelist;
974 >        atfreelist = atp;
975 > }
976 >
977 >
978 > static void
979 > unloadatree(                    /* unload an ambient value tree */
980 >        AMBTREE  *at,
981 >        unloadtf_t *f
982 > )
983 > {
984 >        AMBVAL  *av;
985 >        int  i;
986 >                                        /* transfer values at this node */
987 >        for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
988 >                at->alist = av->next;
989 >                (*f)(av);
990 >        }
991 >        if (at->kid == NULL)
992 >                return;
993 >        for (i = 0; i < 8; i++)         /* transfer and free children */
994 >                unloadatree(at->kid+i, f);
995 >        freeambtree(at->kid);
996 >        at->kid = NULL;
997 > }
998 >
999 >
1000 > static struct avl {
1001 >        AMBVAL  *p;
1002 >        unsigned long   t;
1003 > }       *avlist1;                       /* ambient value list with ticks */
1004 > static AMBVAL   **avlist2;              /* memory positions for sorting */
1005 > static int      i_avlist;               /* index for lists */
1006 >
1007 > static int alatcmp(const void *av1, const void *av2);
1008 >
1009 > static void
1010 > avfree(AMBVAL *av)
1011 > {
1012 >        free(av);
1013 > }
1014 >
1015 > static void
1016 > av2list(
1017 >        AMBVAL *av
1018 > )
1019 > {
1020 > #ifdef DEBUG
1021 >        if (i_avlist >= nambvals)
1022 >                error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
1023 > #endif
1024 >        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = (AMBVAL*)av;
1025 >        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
1026 > }
1027 >
1028 >
1029 > static int
1030 > alatcmp(                        /* compare ambient values for MRA */
1031 >        const void *av1,
1032 >        const void *av2
1033 > )
1034 > {
1035 >        long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1036 >        return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
1037 > }
1038 >
1039 >
1040 > /* GW NOTE 2002/10/3:
1041 > * I used to compare AMBVAL pointers, but found that this was the
1042 > * cause of a serious consistency error with gcc, since the optimizer
1043 > * uses some dangerous trick in pointer subtraction that
1044 > * assumes pointers differ by exact struct size increments.
1045 > */
1046 > static int
1047 > aposcmp(                        /* compare ambient value positions */
1048 >        const void      *avp1,
1049 >        const void      *avp2
1050 > )
1051 > {
1052 >        long    diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1053 >        if (diff < 0)
1054 >                return(-1);
1055 >        return(diff > 0);
1056 > }
1057 >
1058 >
1059 > static int
1060 > avlmemi(                                /* find list position from address */
1061 >        AMBVAL  *avaddr
1062 > )
1063 > {
1064 >        AMBVAL  **avlpp;
1065 >
1066 >        avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
1067 >                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1068 >        if (avlpp == NULL)
1069 >                error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
1070 >        return(avlpp - avlist2);
1071 > }
1072 >
1073 >
1074 > static void
1075 > sortambvals(                    /* resort ambient values */
1076 >        int     always
1077 > )
1078 > {
1079 >        AMBTREE  oldatrunk;
1080 >        AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
1081 >        int     i, j;
1082 >                                        /* see if it's time yet */
1083 >        if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
1084 >                        nambvals < SORT_THRESH))
1085 >                return;
1086 >        /*
1087 >         * The idea here is to minimize memory thrashing
1088 >         * in VM systems by improving reference locality.
1089 >         * We do this by periodically sorting our stored ambient
1090 >         * values in memory in order of most recently to least
1091 >         * recently accessed.  This ordering was chosen so that new
1092 >         * ambient values (which tend to be less important) go into
1093 >         * higher memory with the infrequently accessed values.
1094 >         *      Since we expect our values to need sorting less
1095 >         * frequently as the process continues, we double our
1096 >         * waiting interval after each call.
1097 >         *      This routine is also called by setambacc() with
1098 >         * the "always" parameter set to 1 so that the ambient
1099 >         * tree will be rebuilt with the new accuracy parameter.
1100 >         */
1101 >        if (tracktime) {                /* allocate pointer arrays to sort */
1102 >                avlist2 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
1103 >                avlist1 = (struct avl *)malloc(nambvals*sizeof(struct avl));
1104 >        } else {
1105 >                avlist2 = NULL;
1106 >                avlist1 = NULL;
1107 >        }
1108 >        if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
1109 >                if (avlist2 != NULL)
1110 >                        free((void *)avlist2);
1111 >                if (always) {           /* rebuild without sorting */
1112 >                        oldatrunk = atrunk;
1113 >                        atrunk.alist = NULL;
1114 >                        atrunk.kid = NULL;
1115 >                        unloadatree(&oldatrunk, &avinsert);
1116 >                }
1117 >        } else {                        /* sort memory by last access time */
1118 >                /*
1119 >                 * Sorting memory is tricky because it isn't contiguous.
1120 >                 * We have to sort an array of pointers by MRA and also
1121 >                 * by memory position.  We then copy values in "loops"
1122 >                 * to minimize memory hits.  Nevertheless, we will visit
1123 >                 * everyone at least twice, and this is an expensive process
1124 >                 * when we're thrashing, which is when we need to do it.
1125 >                 */
1126 > #ifdef DEBUG
1127 >                sprintf(errmsg, "sorting %u ambient values at ambclock=%lu...",
1128 >                                nambvals, ambclock);
1129 >                eputs(errmsg);
1130 > #endif
1131 >                i_avlist = 0;
1132 >                unloadatree(&atrunk, &av2list); /* empty current tree */
1133 > #ifdef DEBUG
1134 >                if (i_avlist < nambvals)
1135 >                        error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
1136 > #endif
1137 >                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), &alatcmp);
1138 >                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1139 >                for (i = 0; i < nambvals; i++) {
1140 >                        if (avlist1[i].p == NULL)
1141 >                                continue;
1142 >                        tap = avlist2[i];
1143 >                        tav = *tap;
1144 >                        for (j = i; (pnext = avlist1[j].p) != tap;
1145 >                                        j = avlmemi(pnext)) {
1146 >                                *(avlist2[j]) = *pnext;
1147 >                                avinsert(avlist2[j]);
1148 >                                avlist1[j].p = NULL;
1149                          }
1150 <                at = at->kid + branch;
1150 >                        *(avlist2[j]) = tav;
1151 >                        avinsert(avlist2[j]);
1152 >                        avlist1[j].p = NULL;
1153 >                }
1154 >                free((void *)avlist1);
1155 >                free((void *)avlist2);
1156 >                                                /* compute new sort interval */
1157 >                sortintvl = ambclock - lastsort;
1158 >                if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
1159 >                        sortintvl = MAX_SORT_INTVL;
1160 >                else
1161 >                        sortintvl <<= 1;        /* wait twice as long next */
1162 > #ifdef DEBUG
1163 >                eputs("done\n");
1164 > #endif
1165          }
1166 <        av->next = at->alist;
1167 <        at->alist = av;
1168 <        return;
382 < memerr:
383 <        error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
1166 >        if (ambclock >= MAXACLOCK)
1167 >                ambclock = MAXACLOCK/2;
1168 >        lastsort = ambclock;
1169   }
1170  
1171  
1172 < #ifdef  NIX
1172 > #ifdef  F_SETLKW
1173  
1174 < int
1175 < ambsync()                       /* flush ambient file */
1174 > static void
1175 > aflock(                 /* lock/unlock ambient file */
1176 >        int  typ
1177 > )
1178   {
1179 <        if (nunflshed == 0)
1180 <                return(0);
1181 <        nunflshed = 0;
1182 <        return(fflush(ambfp));
1179 >        static struct flock  fls;       /* static so initialized to zeroes */
1180 >
1181 >        if (typ == fls.l_type)          /* already called? */
1182 >                return;
1183 >        fls.l_type = typ;
1184 >        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
1185 >                error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
1186   }
1187  
398 #else
1188  
1189   int
1190 < ambsync()                       /* synchronize ambient file */
1190 > ambsync(void)                   /* synchronize ambient file */
1191   {
403        static FILE  *ambinp = NULL;
404        static long  lastpos = -1;
405        struct flock  fls;
1192          long  flen;
1193          AMBVAL  avs;
1194 <        register int  n;
1194 >        int  n;
1195  
1196 <        if (nunflshed == 0)
1196 >        if (ambfp == NULL)      /* no ambient file? */
1197                  return(0);
1198 <                                /* gain exclusive access */
1199 <        fls.l_type = F_WRLCK;
414 <        fls.l_whence = 0;
415 <        fls.l_start = 0L;
416 <        fls.l_len = 0L;
417 <        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
418 <                error(SYSTEM, "cannot lock ambient file");
419 <        if (lastpos < 0)        /* initializing */
420 <                goto syncend;
1198 >                                /* gain appropriate access */
1199 >        aflock(nunflshed ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1200                                  /* see if file has grown */
1201 <        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), 0L, 2)) < 0)
1202 <                error(SYSTEM, "cannot seek on ambient file");
1203 <        if (n = flen - lastpos) {               /* file has grown */
1201 >        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
1202 >                goto seekerr;
1203 >        if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
1204                  if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1205                          ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
1206                          if (ambinp == NULL)
1207                                  error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1208                  }
1209 <                if (fseek(ambinp, lastpos, 0) < 0)
1210 <                        error(SYSTEM, "fseek failed in ambsync");
1209 >                if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1210 >                        goto seekerr;
1211                  while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
1212 <                        readambval(&avs, ambinp);
1213 <                        avinsert(&avs,&atrunk,thescene.cuorg,thescene.cusize);
1212 >                        if (!readambval(&avs, ambinp)) {
1213 >                                sprintf(errmsg,
1214 >                        "ambient file \"%s\" corrupted near character %ld",
1215 >                                                ambfile, flen - n);
1216 >                                error(WARNING, errmsg);
1217 >                                break;
1218 >                        }
1219 >                        avinsert(avstore(&avs));
1220                          n -= AMBVALSIZ;
1221                  }
1222 <                if (n)                          /* alignment */
1223 <                        lseek(fileno(ambfp), flen-n, 0);
1222 >                lastpos = flen - n;
1223 >                /*** seek always as safety measure
1224 >                if (n) ***/                     /* alignment */
1225 >                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1226 >                                goto seekerr;
1227          }
440 syncend:
1228          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1229 <        lastpos = lseek(fileno(ambfp), 0L, 1);
1230 <        fls.l_type = F_UNLCK;                   /* release file */
1231 <        fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls);
1229 >        if (n != EOF)
1230 >                lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1231 >        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1232 >                goto seekerr;
1233 >                
1234 >        aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1235          nunflshed = 0;
1236          return(n);
1237 + seekerr:
1238 +        error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
1239 +        return -1; /* pro forma return */
1240   }
1241  
1242 < #endif
1242 > #else   /* ! F_SETLKW */
1243 >
1244 > int
1245 > ambsync(void)                   /* flush ambient file */
1246 > {
1247 >        if (ambfp == NULL)
1248 >                return(0);
1249 >        nunflshed = 0;
1250 >        return(fflush(ambfp));
1251 > }
1252 >
1253 > #endif  /* ! F_SETLKW */

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