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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.91 by greg, Thu Jun 19 16:26:55 2014 UTC vs.
Revision 2.105 by greg, Tue Jan 9 05:01:15 2018 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  "source.h"
19   #include  "random.h"
20 + #include  "pmapamb.h"
21  
22   #ifndef  OCTSCALE
23   #define  OCTSCALE       1.0     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
# Line 77 | Line 78 | static long  lastpos = -1;             /* last flush position */
78   #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
79  
80   #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
80 – #define  freeav(av)     free((void *)av);
81  
82   static void initambfile(int creat);
83   static void avsave(AMBVAL *av);
# Line 185 | Line 185 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
185                                          (flen - lastpos)/AMBVALSIZ);
186                          error(WARNING, errmsg);
187                          fseek(ambfp, lastpos, SEEK_SET);
188 – #ifndef _WIN32 /* XXX we need a replacement for that one */
188                          ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)lastpos);
190 – #endif
189                  }
190          } else if ((ambfp = fopen(ambfile, "w+")) != NULL) {
191                  initambfile(1);                 /* else create new file */
# Line 197 | Line 195 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
195                  sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", ambfile);
196                  error(SYSTEM, errmsg);
197          }
200 – #ifdef getc_unlocked
201 –        flockfile(ambfp);                       /* application-level lock */
202 – #endif
198   #ifdef  F_SETLKW
199          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
200   #endif
# Line 220 | Line 215 | ambdone(void)                  /* close ambient file and free memory
215                  lastpos = -1;
216          }
217                                          /* free ambient tree */
218 <        unloadatree(&atrunk, &avfree);
218 >        unloadatree(&atrunk, avfree);
219                                          /* reset state variables */
220          avsum = 0.;
221          navsum = 0;
# Line 271 | Line 266 | static int     plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm,
266   static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
267                                  AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
268   static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
269 < static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
269 > static int      extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
270                                  FVECT uvw[3]);
271  
272   void
# Line 282 | Line 277 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
277   )
278   {
279          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
280 <        COLOR   acol;
281 <        int     ok;
280 >        COLOR   acol, caustic;
281 >        int     i, ok;
282          double  d, l;
283  
284 +        /* PMAP: Factor in ambient from photon map, if enabled and ray is
285 +         * ambient. Return as all ambient components accounted for, else
286 +         * continue. */
287 +        if (ambPmap(aval, r, rdepth))
288 +                return;
289 +
290 +        /* PMAP: Factor in specular-diffuse ambient (caustics) from photon
291 +         * map, if enabled and ray is primary, else caustic is zero.  Continue
292 +         * with RADIANCE ambient calculation */
293 +        copycolor(caustic, aval);
294 +        ambPmapCaustic(caustic, r, rdepth);
295 +        
296          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
297                  goto dumbamb;
298                                                  /* check number of bounces */
# Line 297 | Line 304 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
304                  goto dumbamb;
305  
306          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
307 +                FVECT   uvd[2];
308 +                float   dgrad[2], *dgp = NULL;
309 +
310 +                if (nrm != r->ron && DOT(nrm,r->ron) < 0.9999)
311 +                        dgp = dgrad;            /* compute rotational grad. */
312                  copycolor(acol, aval);
313                  rdepth++;
314                  ok = doambient(acol, r, r->rweight,
315 <                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
315 >                                uvd, NULL, NULL, dgp, NULL);
316                  rdepth--;
317                  if (!ok)
318                          goto dumbamb;
319 +                if ((ok > 0) & (dgp != NULL)) { /* apply texture */
320 +                        FVECT   v1;
321 +                        VCROSS(v1, r->ron, nrm);
322 +                        d = 1.0;
323 +                        for (i = 3; i--; )
324 +                                d += v1[i] * (dgp[0]*uvd[0][i] + dgp[1]*uvd[1][i]);
325 +                        if (d >= 0.05)
326 +                                scalecolor(acol, d);
327 +                }
328                  copycolor(aval, acol);
329 +
330 +                /* PMAP: add in caustic */
331 +                addcolor(aval, caustic);
332                  return;
333          }
334  
# Line 314 | Line 338 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
338          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
339          d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
340                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
341 +                        
342          if (d > FTINY) {
343                  d = 1.0/d;
344                  scalecolor(acol, d);
345                  multcolor(aval, acol);
346 +
347 +                /* PMAP: add in caustic */
348 +                addcolor(aval, caustic);
349                  return;
350          }
351 +        
352          rdepth++;                               /* need to cache new value */
353          ok = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
354          rdepth--;
355 +        
356          if (ok) {
357                  multcolor(aval, acol);          /* computed new value */
358 +
359 +                /* PMAP: add in caustic */
360 +                addcolor(aval, caustic);
361                  return;
362          }
363 +        
364   dumbamb:                                        /* return global value */
365          if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
366                  multcolor(aval, ambval);
367 +                
368 +                /* PMAP: add in caustic */
369 +                addcolor(aval, caustic);
370                  return;
371          }
372 <        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
372 >        
373 >        l = bright(ambval);                     /* average in computations */  
374          if (l > FTINY) {
375                  d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
376                                  (double)(ambvwt + navsum);
# Line 379 | Line 417 | plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang)
417          VSUM(rtst.rdir, vdif, anorm, t[1]);     /* further dist. > plane */
418          rtst.rmax = normalize(rtst.rdir);       /* short ray test */
419          while (localhit(&rtst, &thescene)) {    /* check for occluder */
420 <                if (rtst.ro->omod != OVOID &&
420 >                OBJREC  *m = findmaterial(rtst.ro);
421 >                if (m != NULL && !istransp(m->otype) && !isBSDFproxy(m) &&
422                                  (rtst.clipset == NULL ||
423                                          !inset(rtst.clipset, rtst.ro->omod)))
424                          return(1);              /* plug light leak */
# Line 486 | Line 525 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
525                  /*
526                   *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
527                   */
528 <                extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw);
528 >                if (!extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw))
529 >                        continue;
530                  d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
531                          tfunc(ambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
532                  scalecolor(ct, d);
# Line 537 | Line 577 | makeambient(           /* make a new ambient value for storage
577   }
578  
579  
580 < static void
580 > static int
581   extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
582          COLOR  cr,
583          AMBVAL   *ap,
# Line 546 | Line 586 | extambient(            /* extrapolate value at pv, nv */
586          FVECT  uvw[3]
587   )
588   {
589 +        const double    min_d = 0.05;
590          static FVECT    my_uvw[3];
591          FVECT           v1;
592          int             i;
# Line 565 | Line 606 | extambient(            /* extrapolate value at pv, nv */
606          for (i = 3; i--; )
607                  d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
608          
609 <        if (d <= 0.0) {
610 <                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
570 <                return;
571 <        }
609 >        if (d < min_d)                  /* should not use if we can avoid it */
610 >                d = min_d;
611          copycolor(cr, ap->val);
612          scalecolor(cr, d);
613 +        return(d > min_d);
614   }
615  
616  
# Line 633 | Line 673 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
673   )
674   {
675          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
676 <        COLOR   acol;
676 >        COLOR   acol, caustic;
677          double  d, l;
678  
679 +        /* PMAP: Factor in ambient from global photon map (if enabled) and return
680 +         * as all ambient components accounted for */
681 +        if (ambPmap(aval, r, rdepth))
682 +                return;
683 +
684 +        /* PMAP: Otherwise factor in ambient from caustic photon map
685 +         * (ambPmapCaustic() returns zero if caustic photons disabled) and
686 +         * continue with RADIANCE ambient calculation */
687 +        copycolor(caustic, aval);
688 +        ambPmapCaustic(caustic, r, rdepth);
689 +        
690          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
691                  goto dumbamb;
692                                                  /* check number of bounces */
# Line 653 | Line 704 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
704                  rdepth--;
705                  if (d <= FTINY)
706                          goto dumbamb;
707 <                copycolor(aval, acol);
707 >                copycolor(aval, acol);          
708 >        
709 >           /* PMAP: add in caustic */
710 >                addcolor(aval, caustic);        
711                  return;
712          }
713  
# Line 663 | Line 717 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
717          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
718          d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
719                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
720 +                        
721          if (d > FTINY) {
722                  d = 1.0/d;
723                  scalecolor(acol, d);
724                  multcolor(aval, acol);
725 +                
726 +                /* PMAP: add in caustic */
727 +                addcolor(aval, caustic);        
728                  return;
729          }
730 +        
731          rdepth++;                               /* need to cache new value */
732          d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
733          rdepth--;
734 +        
735          if (d > FTINY) {
736                  multcolor(aval, acol);          /* got new value */
737 +
738 +                /* PMAP: add in caustic */
739 +                addcolor(aval, caustic);                        
740                  return;
741          }
742 +        
743   dumbamb:                                        /* return global value */
744          if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
745                  multcolor(aval, ambval);
746 +
747 +                /* PMAP: add in caustic */
748 +                addcolor(aval, caustic);        
749                  return;
750          }
751 +        
752          l = bright(ambval);                     /* average in computations */
753          if (l > FTINY) {
754                  d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
# Line 1020 | Line 1088 | newambtree(void)                               /* allocate 8 ambient tree structs
1088          }
1089          atp = atfreelist;
1090          atfreelist = atp->kid;
1091 <        memset((char *)atp, '\0', 8*sizeof(AMBTREE));
1091 >        memset(atp, 0, 8*sizeof(AMBTREE));
1092          return(atp);
1093   }
1094  
# Line 1046 | Line 1114 | unloadatree(                   /* unload an ambient value tree */
1114                                          /* transfer values at this node */
1115          for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
1116                  at->alist = av->next;
1117 +                av->next = NULL;
1118                  (*f)(av);
1119          }
1120          if (at->kid == NULL)
# Line 1123 | Line 1192 | avlmemi(                               /* find list position from address */
1192   {
1193          AMBVAL  **avlpp;
1194  
1195 <        avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
1196 <                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1195 >        avlpp = (AMBVAL **)bsearch(&avaddr, avlist2,
1196 >                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
1197          if (avlpp == NULL)
1198                  error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
1199          return(avlpp - avlist2);
# Line 1167 | Line 1236 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1236          }
1237          if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
1238                  if (avlist2 != NULL)
1239 <                        free((void *)avlist2);
1239 >                        free(avlist2);
1240                  if (always) {           /* rebuild without sorting */
1241                          oldatrunk = atrunk;
1242                          atrunk.alist = NULL;
1243                          atrunk.kid = NULL;
1244 <                        unloadatree(&oldatrunk, &avinsert);
1244 >                        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
1245                  }
1246          } else {                        /* sort memory by last access time */
1247                  /*
# Line 1189 | Line 1258 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1258                  eputs(errmsg);
1259   #endif
1260                  i_avlist = 0;
1261 <                unloadatree(&atrunk, &av2list); /* empty current tree */
1261 >                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
1262   #ifdef DEBUG
1263                  if (i_avlist < nambvals)
1264                          error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
1265   #endif
1266 <                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), alatcmp);
1267 <                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
1266 >                qsort(avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), alatcmp);
1267 >                qsort(avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
1268                  for (i = 0; i < nambvals; i++) {
1269                          if (avlist1[i].p == NULL)
1270                                  continue;
# Line 1211 | Line 1280 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1280                          avinsert(avlist2[j]);
1281                          avlist1[j].p = NULL;
1282                  }
1283 <                free((void *)avlist1);
1284 <                free((void *)avlist2);
1283 >                free(avlist1);
1284 >                free(avlist2);
1285                                                  /* compute new sort interval */
1286                  sortintvl = ambclock - lastsort;
1287                  if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
# Line 1261 | Line 1330 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
1330          if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
1331                  goto seekerr;
1332          if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
1333 <                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1334 <                        ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
1333 >                if (ambinp == NULL) {           /* get new file pointer */
1334 >                        ambinp = fopen(ambfile, "rb");
1335                          if (ambinp == NULL)
1336 <                                error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1336 >                                error(SYSTEM, "fopen failed in ambsync");
1337                  }
1338                  if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1339                          goto seekerr;
# Line 1279 | Line 1348 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
1348                          avstore(&avs);
1349                          n -= AMBVALSIZ;
1350                  }
1351 <                lastpos = flen - n;
1352 <                /*** seek always as safety measure
1353 <                if (n) ***/                     /* alignment */
1285 <                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1286 <                                goto seekerr;
1351 >                lastpos = flen - n;             /* check alignment */
1352 >                if (n && lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1353 >                        goto seekerr;
1354          }
1355          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1356 <        if (n != EOF)
1290 <                lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1291 <        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1292 <                goto seekerr;
1293 <                
1356 >        lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1357          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1358          nunflshed = 0;
1359          return(n);
1360   seekerr:
1361          error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
1362 <        return -1; /* pro forma return */
1362 >        return(EOF);    /* pro forma return */
1363   }
1364  
1365   #else   /* ! F_SETLKW */

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