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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 1.8 by greg, Fri Jan 12 11:30:59 1990 UTC vs.
Revision 1.14 by greg, Fri Jun 7 10:04:29 1991 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1986 Regents of the University of California */
1 > /* Copyright (c) 1991 Regents of the University of California */
2  
3   #ifndef lint
4   static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
# Line 19 | Line 19 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
19  
20   #include  "otypes.h"
21  
22 + #include  "ambient.h"
23 +
24   #include  "random.h"
25  
26   #define  OCTSCALE       0.5     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
27  
26 – extern CUBE  thescene;          /* contains space boundaries */
27 –
28 – extern COLOR  ambval;           /* global ambient component */
29 – extern double  ambacc;          /* ambient accuracy */
30 – extern int  ambres;             /* ambient resolution */
31 – extern int  ambdiv;             /* number of divisions for calculation */
32 – extern int  ambssamp;           /* number of super-samples */
33 – extern int  ambounce;           /* number of ambient bounces */
34 – extern char  *amblist[];        /* ambient include/exclude list */
35 – extern int  ambincl;            /* include == 1, exclude == 0 */
36 –
37 – OBJECT  ambset[256]={0};        /* ambient include/exclude set */
38 –
39 – double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
40 – double  minarad;                /* minimum ambient radius */
41 –
42 – typedef struct ambval {
43 –        FVECT  pos;             /* position in space */
44 –        FVECT  dir;             /* normal direction */
45 –        int  lvl;               /* recursion level of parent ray */
46 –        float  weight;          /* weight of parent ray */
47 –        COLOR  val;             /* computed ambient value */
48 –        float  rad;             /* validity radius */
49 –        struct ambval  *next;   /* next in list */
50 – }  AMBVAL;                      /* ambient value */
51 –
28   typedef struct ambtree {
29          AMBVAL  *alist;         /* ambient value list */
30          struct ambtree  *kid;   /* 8 child nodes */
31   }  AMBTREE;                     /* ambient octree */
32  
33 < typedef struct {
58 <        float  k;               /* error contribution per sample */
59 <        COLOR  v;               /* ray sum */
60 <        int  n;                 /* number of samples */
61 <        short  t, p;            /* theta, phi indices */
62 < }  AMBSAMP;                     /* ambient sample */
33 > extern CUBE  thescene;          /* contains space boundaries */
34  
35 + #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
36 + OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
37 +
38 + double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
39 + double  minarad;                /* minimum ambient radius */
40 +
41   static AMBTREE  atrunk;         /* our ambient trunk node */
42  
43   static FILE  *ambfp = NULL;     /* ambient file pointer */
# Line 69 | Line 46 | static FILE  *ambfp = NULL;    /* ambient file pointer */
46  
47   #define  newambtree()   (AMBTREE *)calloc(8, sizeof(AMBTREE))
48  
72 – double  sumambient(), doambient(), makeambient();
49  
74 –
50   setambient(afile)                       /* initialize calculation */
51   char  *afile;
52   {
53          long  ftell();
79 –        OBJECT  obj;
54          AMBVAL  amb;
55  
56          maxarad = thescene.cusize / 2.0;                /* maximum radius */
# Line 86 | Line 60 | char  *afile;
60                                          /* open ambient file */
61          if (afile != NULL)
62                  if ((ambfp = fopen(afile, "r+")) != NULL) {
63 <                        while (fread(&amb, sizeof(AMBVAL), 1, ambfp) == 1)
63 >                        while (fread((char *)&amb,sizeof(AMBVAL),1,ambfp) == 1)
64                                  avinsert(&amb, &atrunk, thescene.cuorg,
65                                                  thescene.cusize);
66                                                          /* align */
# Line 102 | Line 76 | char  *afile;
76   ambnotify(obj)                  /* record new modifier */
77   OBJECT  obj;
78   {
79 +        static int  hitlimit = 0;
80          register OBJREC  *o = objptr(obj);
81          register char  **amblp;
82  
83 <        if (!ismodifier(o->otype))
83 >        if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
84                  return;
85          for (amblp = amblist; *amblp != NULL; amblp++)
86                  if (!strcmp(o->oname, *amblp)) {
87 +                        if (ambset[0] >= MAXASET) {
88 +                                error(WARNING, "too many modifiers in ambient list");
89 +                                hitlimit++;
90 +                                return;         /* should this be fatal? */
91 +                        }
92                          insertelem(ambset, obj);
93                          return;
94                  }
# Line 135 | Line 115 | register RAY  *r;
115                  goto dumbamb;
116  
117          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
118 <                if (doambient(acol, r) == 0.0)
118 >                if (doambient(acol, r, NULL, NULL) == 0.0)
119                          goto dumbamb;
120                  goto done;
121          }
# Line 203 | Line 183 | double  s;
183                  for (j = 0; j < 3; j++)
184                          d += (r->rop[j] - av->pos[j]) *
185                                          (av->dir[j] + r->ron[j]);
186 <                if (d < -minarad)
186 >                if (d*0.5 < -minarad*ambacc)
187                          continue;
188                  /*
189                   *  Jittering final test reduces image artifacts.
# Line 248 | Line 228 | COLOR  acol;
228   register RAY  *r;
229   {
230          AMBVAL  amb;
231 +        FVECT   gp, gd;
232  
233 <        amb.rad = doambient(acol, r);           /* compute ambient */
233 >        amb.rad = doambient(acol, r, gp, gd);   /* compute ambient */
234          if (amb.rad == 0.0)
235                  return(0.0);
236                                                  /* store it */
# Line 258 | Line 239 | register RAY  *r;
239          amb.lvl = r->rlvl;
240          amb.weight = r->rweight;
241          copycolor(amb.val, acol);
242 +        VCOPY(amb.gpos, gp);
243 +        VCOPY(amb.gdir, gd);
244                                                  /* insert into tree */
245          avinsert(&amb, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
246          avsave(&amb);                           /* write to file */
# Line 265 | Line 248 | register RAY  *r;
248   }
249  
250  
268 – double
269 – doambient(acol, r)                      /* compute ambient component */
270 – COLOR  acol;
271 – register RAY  *r;
272 – {
273 –        extern int  ambcmp();
274 –        extern double  sin(), cos(), sqrt();
275 –        double  phi, xd, yd, zd;
276 –        double  b, b2;
277 –        register AMBSAMP  *div;
278 –        AMBSAMP  dnew;
279 –        RAY  ar;
280 –        FVECT  ux, uy;
281 –        double  arad;
282 –        int  ndivs, nt, np, ns, ne, i, j;
283 –        register int  k;
284 –
285 –        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
286 –                                        /* set number of divisions */
287 –        nt = sqrt(ambdiv * r->rweight * 0.5) + 0.5;
288 –        np = 2 * nt;
289 –        ndivs = nt * np;
290 –                                        /* check first */
291 –        if (ndivs == 0 || rayorigin(&ar, r, AMBIENT, 0.5) < 0)
292 –                return(0.0);
293 –                                        /* set number of super-samples */
294 –        ns = ambssamp * r->rweight + 0.5;
295 –        if (ns > 0) {
296 –                div = (AMBSAMP *)malloc(ndivs*sizeof(AMBSAMP));
297 –                if (div == NULL)
298 –                        error(SYSTEM, "out of memory in doambient");
299 –        }
300 –                                        /* make axes */
301 –        uy[0] = uy[1] = uy[2] = 0.0;
302 –        for (k = 0; k < 3; k++)
303 –                if (r->ron[k] < 0.6 && r->ron[k] > -0.6)
304 –                        break;
305 –        uy[k] = 1.0;
306 –        fcross(ux, r->ron, uy);
307 –        normalize(ux);
308 –        fcross(uy, ux, r->ron);
309 –                                                /* sample divisions */
310 –        arad = 0.0;
311 –        ne = 0;
312 –        for (i = 0; i < nt; i++)
313 –                for (j = 0; j < np; j++) {
314 –                        rayorigin(&ar, r, AMBIENT, 0.5);        /* pretested */
315 –                        zd = sqrt((i+frandom())/nt);
316 –                        phi = 2.0*PI * (j+frandom())/np;
317 –                        xd = cos(phi) * zd;
318 –                        yd = sin(phi) * zd;
319 –                        zd = sqrt(1.0 - zd*zd);
320 –                        for (k = 0; k < 3; k++)
321 –                                ar.rdir[k] = xd*ux[k]+yd*uy[k]+zd*r->ron[k];
322 –                        rayvalue(&ar);
323 –                        if (ar.rot < FHUGE)
324 –                                arad += 1.0 / ar.rot;
325 –                        if (ns > 0) {                   /* save division */
326 –                                div[ne].k = 0.0;
327 –                                copycolor(div[ne].v, ar.rcol);
328 –                                div[ne].n = 0;
329 –                                div[ne].t = i; div[ne].p = j;
330 –                                                        /* sum errors */
331 –                                b = bright(ar.rcol);
332 –                                if (i > 0) {            /* from above */
333 –                                        b2 = bright(div[ne-np].v) - b;
334 –                                        b2 *= b2 * 0.25;
335 –                                        div[ne].k += b2;
336 –                                        div[ne].n++;
337 –                                        div[ne-np].k += b2;
338 –                                        div[ne-np].n++;
339 –                                }
340 –                                if (j > 0) {            /* from behind */
341 –                                        b2 = bright(div[ne-1].v) - b;
342 –                                        b2 *= b2 * 0.25;
343 –                                        div[ne].k += b2;
344 –                                        div[ne].n++;
345 –                                        div[ne-1].k += b2;
346 –                                        div[ne-1].n++;
347 –                                }
348 –                                if (j == np-1) {        /* around */
349 –                                        b2 = bright(div[ne-(np-1)].v) - b;
350 –                                        b2 *= b2 * 0.25;
351 –                                        div[ne].k += b2;
352 –                                        div[ne].n++;
353 –                                        div[ne-(np-1)].k += b2;
354 –                                        div[ne-(np-1)].n++;
355 –                                }
356 –                                ne++;
357 –                        } else
358 –                                addcolor(acol, ar.rcol);
359 –                }
360 –        for (k = 0; k < ne; k++) {              /* compute errors */
361 –                if (div[k].n > 1)
362 –                        div[k].k /= div[k].n;
363 –                div[k].n = 1;
364 –        }
365 –                                                /* sort the divisions */
366 –        qsort(div, ne, sizeof(AMBSAMP), ambcmp);
367 –                                                /* skim excess */
368 –        while (ne > ns) {
369 –                ne--;
370 –                addcolor(acol, div[ne].v);
371 –        }
372 –                                                /* super-sample */
373 –        for (i = ns; i > 0; i--) {
374 –                rayorigin(&ar, r, AMBIENT, 0.5);        /* pretested */
375 –                zd = sqrt((div[0].t+frandom())/nt);
376 –                phi = 2.0*PI * (div[0].p+frandom())/np;
377 –                xd = cos(phi) * zd;
378 –                yd = sin(phi) * zd;
379 –                zd = sqrt(1.0 - zd*zd);
380 –                for (k = 0; k < 3; k++)
381 –                        ar.rdir[k] = xd*ux[k]+yd*uy[k]+zd*r->ron[k];
382 –                rayvalue(&ar);
383 –                if (ar.rot < FHUGE)
384 –                        arad += 1.0 / ar.rot;
385 –                                                /* recompute error */
386 –                copycolor(dnew.v, div[0].v);
387 –                addcolor(dnew.v, ar.rcol);
388 –                dnew.n = div[0].n + 1;
389 –                dnew.t = div[0].t; dnew.p = div[0].p;
390 –                b2 = bright(dnew.v)/dnew.n - bright(ar.rcol);
391 –                b2 = b2*b2 + div[0].k*(div[0].n*div[0].n);
392 –                dnew.k = b2/(dnew.n*dnew.n);
393 –                                                /* reinsert */
394 –                for (k = 0; k < ne-1 && dnew.k < div[k+1].k; k++)
395 –                        bcopy(&div[k+1], &div[k], sizeof(AMBSAMP));
396 –                bcopy(&dnew, &div[k], sizeof(AMBSAMP));
397 –
398 –                if (ne >= i) {          /* extract darkest division */
399 –                        ne--;
400 –                        if (div[ne].n > 1)
401 –                                scalecolor(div[ne].v, 1.0/div[ne].n);
402 –                        addcolor(acol, div[ne].v);
403 –                }
404 –        }
405 –        scalecolor(acol, 1.0/ndivs);
406 –        if (arad <= FTINY)
407 –                arad = FHUGE;
408 –        else
409 –                arad = (ndivs+ns) / arad / sqrt(r->rweight);
410 –        if (arad > maxarad)
411 –                arad = maxarad;
412 –        else if (arad < minarad)
413 –                arad = minarad;
414 –        if (ns > 0)
415 –                free((char *)div);
416 –        return(arad);
417 – }
418 –
419 –
420 – static int
421 – ambcmp(d1, d2)                          /* decreasing order */
422 – AMBSAMP  *d1, *d2;
423 – {
424 –        if (d1->k < d2->k)
425 –                return(1);
426 –        if (d1->k > d2->k)
427 –                return(-1);
428 –        return(0);
429 – }
430 –
431 –
251   static
252   avsave(av)                              /* save an ambient value */
253   AMBVAL  *av;
# Line 438 | Line 257 | AMBVAL  *av;
257   #endif
258          if (ambfp == NULL)
259                  return;
260 <        if (fwrite(av, sizeof(AMBVAL), 1, ambfp) != 1)
260 >        if (fwrite((char *)av, sizeof(AMBVAL), 1, ambfp) != 1)
261                  goto writerr;
262   #ifdef  AMBFLUSH
263          if (++nunflshed >= AMBFLUSH) {
# Line 467 | Line 286 | double  s;
286  
287          if ((av = newambval()) == NULL)
288                  goto memerr;
289 <        bcopy(aval, av, sizeof(AMBVAL));
289 >        copystruct(av, aval);
290          VCOPY(ck0, c0);
291          while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
292                  if (at->kid == NULL)

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines