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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 1.14 by greg, Fri Jun 7 10:04:29 1991 UTC vs.
Revision 2.11 by greg, Thu Jul 16 19:44:46 1992 UTC

# Line 7 | Line 7 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
7   /*
8   *  ambient.c - routines dealing with ambient (inter-reflected) component.
9   *
10 *  The macro AMBFLUSH (if defined) is the number of ambient values
11 *      to wait before flushing to the ambient file.
12 *
10   *     5/9/86
11   */
12  
# Line 42 | Line 39 | static AMBTREE  atrunk;                /* our ambient trunk node */
39  
40   static FILE  *ambfp = NULL;     /* ambient file pointer */
41  
42 + #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
43 +
44   #define  newambval()    (AMBVAL *)bmalloc(sizeof(AMBVAL))
45  
46   #define  newambtree()   (AMBTREE *)calloc(8, sizeof(AMBTREE))
47  
48 + extern long  ftell(), lseek();
49 + static int  initambfile(), avsave(), avinsert(), ambsync();
50  
51 +
52 + setambres(ar)                           /* set ambient resolution */
53 + int  ar;
54 + {
55 +                                                /* set min & max radii */
56 +        if (ar <= 0) {
57 +                minarad = 0.0;
58 +                maxarad = thescene.cusize / 2.0;
59 +        } else {
60 +                minarad = thescene.cusize / ar;
61 +                maxarad = 16.0 * minarad;               /* heuristic */
62 +                if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
63 +                        maxarad = thescene.cusize / 2.0;
64 +        }
65 +        if (maxarad <= FTINY)
66 +                maxarad = .001;
67 + }
68 +
69 +
70   setambient(afile)                       /* initialize calculation */
71   char  *afile;
72   {
73 <        long  ftell();
73 >        long  headlen;
74          AMBVAL  amb;
75 <
76 <        maxarad = thescene.cusize / 2.0;                /* maximum radius */
77 <                                                        /* minimum radius */
58 <        minarad = ambres > 0 ? thescene.cusize/ambres : 0.0;
59 <
60 <                                        /* open ambient file */
75 >                                                /* init ambient limits */
76 >        setambres(ambres);
77 >                                                /* open ambient file */
78          if (afile != NULL)
79                  if ((ambfp = fopen(afile, "r+")) != NULL) {
80 <                        while (fread((char *)&amb,sizeof(AMBVAL),1,ambfp) == 1)
80 >                        initambfile(0);
81 >                        headlen = ftell(ambfp);
82 >                        while (readambval(&amb, ambfp))
83                                  avinsert(&amb, &atrunk, thescene.cuorg,
84                                                  thescene.cusize);
85                                                          /* align */
86 <                        fseek(ambfp, -(ftell(ambfp)%sizeof(AMBVAL)), 1);
87 <                } else if ((ambfp = fopen(afile, "w")) == NULL) {
86 >                        fseek(ambfp, -((ftell(ambfp)-headlen)%AMBVALSIZ), 1);
87 >                } else if ((ambfp = fopen(afile, "w+")) != NULL)
88 >                        initambfile(1);
89 >                else {
90                          sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"",
91                                          afile);
92                          error(SYSTEM, errmsg);
# Line 100 | Line 121 | COLOR  acol;
121   register RAY  *r;
122   {
123          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
124 <        double  wsum;
124 >        double  d;
125  
105        rdepth++;                               /* increment level */
106
126          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
127                  goto dumbamb;
128                                                  /* check number of bounces */
129 <        if (rdepth > ambounce)
129 >        if (rdepth >= ambounce)
130                  goto dumbamb;
131                                                  /* check ambient list */
132          if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
# Line 115 | Line 134 | register RAY  *r;
134                  goto dumbamb;
135  
136          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
137 <                if (doambient(acol, r, NULL, NULL) == 0.0)
137 >                rdepth++;
138 >                d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
139 >                rdepth--;
140 >                if (d == 0.0)
141                          goto dumbamb;
142 <                goto done;
142 >                return;
143          }
144                                                  /* get ambient value */
145          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
146 <        wsum = sumambient(acol, r, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
147 <        if (wsum > FTINY)
148 <                scalecolor(acol, 1.0/wsum);
149 <        else if (makeambient(acol, r) == 0.0)
150 <                goto dumbamb;
151 <        goto done;
152 <
146 >        d = sumambient(acol, r, rdepth,
147 >                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
148 >        if (d > FTINY)
149 >                scalecolor(acol, 1.0/d);
150 >        else {
151 >                d = makeambient(acol, r, rdepth++);
152 >                rdepth--;
153 >        }
154 >        if (d > FTINY)
155 >                return;
156   dumbamb:                                        /* return global value */
157          copycolor(acol, ambval);
133 done:                                           /* must finish here! */
134        rdepth--;
158   }
159  
160  
161   double
162 < sumambient(acol, r, at, c0, s)          /* get interpolated ambient value */
162 > sumambient(acol, r, al, at, c0, s)      /* get interpolated ambient value */
163   COLOR  acol;
164   register RAY  *r;
165 + int  al;
166   AMBTREE  *at;
167   FVECT  c0;
168   double  s;
# Line 154 | Line 178 | double  s;
178          wsum = 0.0;
179          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
180                  /*
181 <                 *  Ray strength test.
181 >                 *  Ambient level test.
182                   */
183 <                if (av->lvl > r->rlvl || av->weight < r->rweight-FTINY)
183 >                if (av->lvl > al || av->weight < r->rweight-FTINY)
184                          continue;
185                  /*
186                   *  Ambient radius test.
# Line 183 | Line 207 | double  s;
207                  for (j = 0; j < 3; j++)
208                          d += (r->rop[j] - av->pos[j]) *
209                                          (av->dir[j] + r->ron[j]);
210 <                if (d*0.5 < -minarad*ambacc)
210 >                if (d*0.5 < -minarad*ambacc-.001)
211                          continue;
212                  /*
213                   *  Jittering final test reduces image artifacts.
214                   */
215                  wt = sqrt(e1) + sqrt(e2);
216 <                wt *= .9 + .2*frandom();
216 >                wt *= .9 + .2*urand(9015+samplendx);
217                  if (wt > ambacc)
218                          continue;
219                  if (wt <= 1e-3)
# Line 197 | Line 221 | double  s;
221                  else
222                          wt = 1.0 / wt;
223                  wsum += wt;
224 <                copycolor(ct, av->val);
224 >                extambient(ct, av, r->rop, r->ron);
225                  scalecolor(ct, wt);
226                  addcolor(acol, ct);
227          }
# Line 216 | Line 240 | double  s;
240                                  break;
241                  }
242                  if (j == 3)
243 <                        wsum += sumambient(acol, r, at->kid+i, ck0, s);
243 >                        wsum += sumambient(acol, r, al, at->kid+i, ck0, s);
244          }
245          return(wsum);
246   }
247  
248  
249   double
250 < makeambient(acol, r)            /* make a new ambient value */
250 > makeambient(acol, r, al)        /* make a new ambient value */
251   COLOR  acol;
252   register RAY  *r;
253 + int  al;
254   {
255          AMBVAL  amb;
256          FVECT   gp, gd;
257 <
258 <        amb.rad = doambient(acol, r, gp, gd);   /* compute ambient */
257 >                                                /* compute weight */
258 >        amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
259 >        if (r->rweight < 0.2*amb.weight)        /* heuristic */
260 >                amb.weight = r->rweight;
261 >                                                /* compute ambient */
262 >        amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
263          if (amb.rad == 0.0)
264                  return(0.0);
265                                                  /* store it */
266          VCOPY(amb.pos, r->rop);
267          VCOPY(amb.dir, r->ron);
268 <        amb.lvl = r->rlvl;
240 <        amb.weight = r->rweight;
268 >        amb.lvl = al;
269          copycolor(amb.val, acol);
270          VCOPY(amb.gpos, gp);
271          VCOPY(amb.gdir, gd);
272                                                  /* insert into tree */
273 <        avinsert(&amb, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
246 <        avsave(&amb);                           /* write to file */
273 >        avsave(&amb);                           /* and save to file */
274          return(amb.rad);
275   }
276  
277  
278 + extambient(cr, ap, pv, nv)              /* extrapolate value at pv, nv */
279 + COLOR  cr;
280 + register AMBVAL  *ap;
281 + FVECT  pv, nv;
282 + {
283 +        FVECT  v1, v2;
284 +        register int  i;
285 +        double  d;
286 +
287 +        d = 1.0;                        /* zeroeth order */
288 +                                        /* gradient due to translation */
289 +        for (i = 0; i < 3; i++)
290 +                d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
291 +                                        /* gradient due to rotation */
292 +        VCOPY(v1, ap->dir);
293 +        fcross(v2, v1, nv);
294 +        d += DOT(ap->gdir, v2);
295 +        if (d <= 0.0) {
296 +                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
297 +                return;
298 +        }
299 +        copycolor(cr, ap->val);
300 +        scalecolor(cr, d);
301 + }
302 +
303 +
304   static
305 < avsave(av)                              /* save an ambient value */
305 > initambfile(creat)              /* initialize ambient file */
306 > int  creat;
307 > {
308 >        extern char  *progname, *octname, VersionID[];
309 >
310 >        setbuf(ambfp, bmalloc(BUFSIZ));
311 >        if (creat) {                    /* new file */
312 >                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -ab %d -aa %g ",
313 >                                progname, colval(ambval,RED),
314 >                                colval(ambval,GRN), colval(ambval,BLU),
315 >                                ambounce, ambacc);
316 >                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d %s\n",
317 >                                ambdiv, ambssamp, ambres,
318 >                                octname==NULL ? "" : octname);
319 >                fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
320 >                fputformat(AMBFMT, ambfp);
321 >                putc('\n', ambfp);
322 >                putambmagic(ambfp);
323 >                fflush(ambfp);
324 > #ifndef  NIX
325 >                sync();                 /* protect against NFS buffering */
326 > #endif
327 >        } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
328 >                error(USER, "bad ambient file");
329 > }
330 >
331 >
332 > static
333 > avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
334   AMBVAL  *av;
335   {
255 #ifdef  AMBFLUSH
336          static int  nunflshed = 0;
337 < #endif
337 >
338 >        avinsert(av, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
339          if (ambfp == NULL)
340                  return;
341 <        if (fwrite((char *)av, sizeof(AMBVAL), 1, ambfp) != 1)
341 >        if (writambval(av, ambfp) < 0)
342                  goto writerr;
262 #ifdef  AMBFLUSH
343          if (++nunflshed >= AMBFLUSH) {
344 <                if (fflush(ambfp) == EOF)
344 >                if (ambsync() == EOF)
345                          goto writerr;
346                  nunflshed = 0;
347          }
268 #endif
348          return;
349   writerr:
350          error(SYSTEM, "error writing ambient file");
# Line 307 | Line 386 | double  s;
386   memerr:
387          error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
388   }
389 +
390 +
391 + #ifdef  NIX
392 +
393 + static
394 + ambsync()                       /* flush ambient file */
395 + {
396 +        return(fflush(ambfp));
397 + }
398 +
399 + #else
400 +
401 + #include  <fcntl.h>
402 + #include  <sys/types.h>
403 + #include  <sys/stat.h>
404 +
405 + static
406 + ambsync()                       /* synchronize ambient file */
407 + {
408 +        static FILE  *ambinp = NULL;
409 +        struct flock  fls;
410 +        struct stat  sts;
411 +        AMBVAL  avs;
412 +        long  lastpos, flen;
413 +        register int  n;
414 +                                /* gain exclusive access */
415 +        fls.l_type = F_WRLCK;
416 +        fls.l_whence = 0;
417 +        fls.l_start = 0L;
418 +        fls.l_len = 0L;
419 +        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
420 +                error(SYSTEM, "cannot lock ambient file");
421 +                                /* see if file has grown */
422 +        lastpos = lseek(fileno(ambfp), 0L, 1);  /* get previous position */
423 +        if (fstat(fileno(ambfp), &sts) < 0)     /* get current length */
424 +                error(SYSTEM, "cannot stat ambient file");
425 +        flen = sts.st_size;
426 +        if (n = (flen - lastpos)/AMBVALSIZ) {   /* file has grown */
427 +                if (ambinp == NULL)             /* use duplicate file */
428 +                        ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
429 +                while (n--) {                   /* load contributed values */
430 +                        readambval(&avs, ambinp);
431 +                        avinsert(&avs,&atrunk,thescene.cuorg,thescene.cusize);
432 +                }                               /* moves shared file pointer */
433 +                if (n = (flen - lastpos)%AMBVALSIZ)     /* alignment */
434 +                        lseek(fileno(ambfp), flen-n, 0);
435 +        }
436 +        n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
437 +        fls.l_type = F_UNLCK;                   /* release file */
438 +        fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls);
439 +        return(n);
440 + }
441 +
442 + #endif

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