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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 2.7 by greg, Thu Jul 16 13:37:12 1992 UTC

# Line 41 | Line 41 | double  minarad;               /* minimum ambient radius */
41   static AMBTREE  atrunk;         /* our ambient trunk node */
42  
43   static FILE  *ambfp = NULL;     /* ambient file pointer */
44 + static char  *afname;           /* ambient file name */
45 + static long  ambheadlen;        /* length of ambient file header */
46  
47 + #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
48 +
49   #define  newambval()    (AMBVAL *)bmalloc(sizeof(AMBVAL))
50  
51   #define  newambtree()   (AMBTREE *)calloc(8, sizeof(AMBTREE))
52  
53 + extern long  ftell(), lseek();
54  
55 +
56 + setambres(ar)                           /* set ambient resolution */
57 + int  ar;
58 + {
59 +                                                /* set min & max radii */
60 +        if (ar <= 0) {
61 +                minarad = 0.0;
62 +                maxarad = thescene.cusize / 2.0;
63 +        } else {
64 +                minarad = thescene.cusize / ar;
65 +                maxarad = 16.0 * minarad;               /* heuristic */
66 +                if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
67 +                        maxarad = thescene.cusize / 2.0;
68 +        }
69 +        if (maxarad <= FTINY)
70 +                maxarad = .001;
71 + }
72 +
73 +
74   setambient(afile)                       /* initialize calculation */
75   char  *afile;
76   {
53 –        long  ftell();
77          AMBVAL  amb;
78 <
79 <        maxarad = thescene.cusize / 2.0;                /* maximum radius */
80 <                                                        /* minimum radius */
81 <        minarad = ambres > 0 ? thescene.cusize/ambres : 0.0;
59 <
60 <                                        /* open ambient file */
61 <        if (afile != NULL)
78 >                                                /* init ambient limits */
79 >        setambres(ambres);
80 >                                                /* open ambient file */
81 >        if ((afname = afile) != NULL)
82                  if ((ambfp = fopen(afile, "r+")) != NULL) {
83 <                        while (fread((char *)&amb,sizeof(AMBVAL),1,ambfp) == 1)
83 >                        initambfile(0);
84 >                        while (readambval(&amb, ambfp))
85                                  avinsert(&amb, &atrunk, thescene.cuorg,
86                                                  thescene.cusize);
87                                                          /* align */
88 <                        fseek(ambfp, -(ftell(ambfp)%sizeof(AMBVAL)), 1);
89 <                } else if ((ambfp = fopen(afile, "w")) == NULL) {
88 >                        fseek(ambfp, -((ftell(ambfp)-ambheadlen)%AMBVALSIZ), 1);
89 >                } else if ((ambfp = fopen(afile, "w")) != NULL)
90 >                        initambfile(1);
91 >                else {
92                          sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"",
93                                          afile);
94                          error(SYSTEM, errmsg);
# Line 73 | Line 96 | char  *afile;
96   }
97  
98  
99 + initambfile(creat)              /* initialize ambient file */
100 + int  creat;
101 + {
102 +        extern char  *progname, *octname;
103 +
104 +        setbuf(ambfp, bmalloc(BUFSIZ));
105 +        if (creat) {                    /* new file */
106 +                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -ab %d -aa %g ",
107 +                                progname, colval(ambval,RED),
108 +                                colval(ambval,GRN), colval(ambval,BLU),
109 +                                ambounce, ambacc);
110 +                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d %s\n",
111 +                                ambdiv, ambssamp, ambres,
112 +                                octname==NULL ? "" : octname);
113 +                fputformat(AMBFMT, ambfp);
114 +                putc('\n', ambfp);
115 +                putambmagic(ambfp);
116 +                fflush(ambfp);
117 +        } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0
118 +                        || !hasambmagic(ambfp)) {
119 +                sprintf(errmsg, "\"%s\" is not an ambient file", afname);
120 +                error(USER, afname);
121 +        }
122 +        ambheadlen = ftell(ambfp);
123 + }
124 +
125 +
126   ambnotify(obj)                  /* record new modifier */
127   OBJECT  obj;
128   {
# Line 100 | Line 150 | COLOR  acol;
150   register RAY  *r;
151   {
152          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
153 <        double  wsum;
153 >        double  d;
154  
105 –        rdepth++;                               /* increment level */
106 –
155          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
156                  goto dumbamb;
157                                                  /* check number of bounces */
158 <        if (rdepth > ambounce)
158 >        if (rdepth >= ambounce)
159                  goto dumbamb;
160                                                  /* check ambient list */
161          if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
# Line 115 | Line 163 | register RAY  *r;
163                  goto dumbamb;
164  
165          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
166 <                if (doambient(acol, r, NULL, NULL) == 0.0)
166 >                rdepth++;
167 >                d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
168 >                rdepth--;
169 >                if (d == 0.0)
170                          goto dumbamb;
171 <                goto done;
171 >                return;
172          }
173                                                  /* get ambient value */
174          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
175 <        wsum = sumambient(acol, r, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
176 <        if (wsum > FTINY)
177 <                scalecolor(acol, 1.0/wsum);
178 <        else if (makeambient(acol, r) == 0.0)
179 <                goto dumbamb;
180 <        goto done;
181 <
175 >        d = sumambient(acol, r, rdepth,
176 >                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
177 >        if (d > FTINY)
178 >                scalecolor(acol, 1.0/d);
179 >        else {
180 >                d = makeambient(acol, r, rdepth++);
181 >                rdepth--;
182 >        }
183 >        if (d > FTINY)
184 >                return;
185   dumbamb:                                        /* return global value */
186          copycolor(acol, ambval);
133 – done:                                           /* must finish here! */
134 –        rdepth--;
187   }
188  
189  
190   double
191 < sumambient(acol, r, at, c0, s)          /* get interpolated ambient value */
191 > sumambient(acol, r, al, at, c0, s)      /* get interpolated ambient value */
192   COLOR  acol;
193   register RAY  *r;
194 + int  al;
195   AMBTREE  *at;
196   FVECT  c0;
197   double  s;
# Line 154 | Line 207 | double  s;
207          wsum = 0.0;
208          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
209                  /*
210 <                 *  Ray strength test.
210 >                 *  Ambient level test.
211                   */
212 <                if (av->lvl > r->rlvl || av->weight < r->rweight-FTINY)
212 >                if (av->lvl > al || av->weight < r->rweight-FTINY)
213                          continue;
214                  /*
215                   *  Ambient radius test.
# Line 183 | Line 236 | double  s;
236                  for (j = 0; j < 3; j++)
237                          d += (r->rop[j] - av->pos[j]) *
238                                          (av->dir[j] + r->ron[j]);
239 <                if (d*0.5 < -minarad*ambacc)
239 >                if (d*0.5 < -minarad*ambacc-.001)
240                          continue;
241                  /*
242                   *  Jittering final test reduces image artifacts.
243                   */
244                  wt = sqrt(e1) + sqrt(e2);
245 <                wt *= .9 + .2*frandom();
245 >                wt *= .9 + .2*urand(9015+samplendx);
246                  if (wt > ambacc)
247                          continue;
248                  if (wt <= 1e-3)
# Line 197 | Line 250 | double  s;
250                  else
251                          wt = 1.0 / wt;
252                  wsum += wt;
253 <                copycolor(ct, av->val);
253 >                extambient(ct, av, r->rop, r->ron);
254                  scalecolor(ct, wt);
255                  addcolor(acol, ct);
256          }
# Line 216 | Line 269 | double  s;
269                                  break;
270                  }
271                  if (j == 3)
272 <                        wsum += sumambient(acol, r, at->kid+i, ck0, s);
272 >                        wsum += sumambient(acol, r, al, at->kid+i, ck0, s);
273          }
274          return(wsum);
275   }
276  
277  
278   double
279 < makeambient(acol, r)            /* make a new ambient value */
279 > makeambient(acol, r, al)        /* make a new ambient value */
280   COLOR  acol;
281   register RAY  *r;
282 + int  al;
283   {
284          AMBVAL  amb;
285          FVECT   gp, gd;
286 <
287 <        amb.rad = doambient(acol, r, gp, gd);   /* compute ambient */
286 >                                                /* compute weight */
287 >        amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
288 >        if (r->rweight < 0.2*amb.weight)        /* heuristic */
289 >                amb.weight = r->rweight;
290 >                                                /* compute ambient */
291 >        amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
292          if (amb.rad == 0.0)
293                  return(0.0);
294                                                  /* store it */
295          VCOPY(amb.pos, r->rop);
296          VCOPY(amb.dir, r->ron);
297 <        amb.lvl = r->rlvl;
240 <        amb.weight = r->rweight;
297 >        amb.lvl = al;
298          copycolor(amb.val, acol);
299          VCOPY(amb.gpos, gp);
300          VCOPY(amb.gdir, gd);
301                                                  /* insert into tree */
302 <        avinsert(&amb, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
246 <        avsave(&amb);                           /* write to file */
302 >        avsave(&amb);                           /* and save to file */
303          return(amb.rad);
304   }
305  
306  
307 + extambient(cr, ap, pv, nv)              /* extrapolate value at pv, nv */
308 + COLOR  cr;
309 + register AMBVAL  *ap;
310 + FVECT  pv, nv;
311 + {
312 +        FVECT  v1, v2;
313 +        register int  i;
314 +        double  d;
315 +
316 +        d = 1.0;                        /* zeroeth order */
317 +                                        /* gradient due to translation */
318 +        for (i = 0; i < 3; i++)
319 +                d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
320 +                                        /* gradient due to rotation */
321 +        VCOPY(v1, ap->dir);
322 +        fcross(v2, v1, nv);
323 +        d += DOT(ap->gdir, v2);
324 +        if (d <= 0.0) {
325 +                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
326 +                return;
327 +        }
328 +        copycolor(cr, ap->val);
329 +        scalecolor(cr, d);
330 + }
331 +
332 +
333   static
334 < avsave(av)                              /* save an ambient value */
334 > avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
335   AMBVAL  *av;
336   {
255 – #ifdef  AMBFLUSH
337          static int  nunflshed = 0;
338 < #endif
338 >
339 >        avinsert(av, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
340          if (ambfp == NULL)
341                  return;
342 <        if (fwrite((char *)av, sizeof(AMBVAL), 1, ambfp) != 1)
342 >        if (writambval(av, ambfp) < 0)
343                  goto writerr;
262 – #ifdef  AMBFLUSH
344          if (++nunflshed >= AMBFLUSH) {
345 <                if (fflush(ambfp) == EOF)
345 >                if (ambsync() == EOF)
346                          goto writerr;
347                  nunflshed = 0;
348          }
268 – #endif
349          return;
350   writerr:
351          error(SYSTEM, "error writing ambient file");
# Line 306 | Line 386 | double  s;
386          return;
387   memerr:
388          error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
389 + }
390 +
391 +
392 + #include  <fcntl.h>
393 +
394 +
395 + static
396 + ambsync()                       /* synchronize ambient file */
397 + {
398 +        static FILE  *ambinp = NULL;
399 +        struct flock  fls;
400 +        AMBVAL  avs;
401 +        long  lastpos, flen;
402 +        register int  n;
403 +                                /* gain exclusive access */
404 +        fls.l_type = F_WRLCK;
405 +        fls.l_whence = 0;
406 +        fls.l_start = 0L;
407 +        fls.l_len = 0L;
408 +        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
409 +                error(SYSTEM, "cannot lock ambient file");
410 +                                /* see if file has grown */
411 +        lastpos = lseek(fileno(ambfp), 0L, 2);  /* may move pointer */
412 +        flen = lseek(fileno(ambfp), 0L, 1);     /* new(?) file length */
413 +        if (n = (flen - lastpos)%AMBVALSIZ)     /* assure alignment */
414 +                lseek(fileno(ambfp), flen -= n, 0);
415 +        if (n = (flen - lastpos)/AMBVALSIZ) {   /* file has grown */
416 +                if (ambinp == NULL && (ambinp = fopen(afname, "r")) == NULL)
417 +                        error(SYSTEM, "cannot reopen ambient file");
418 +                fseek(ambinp, lastpos, 0);      /* go to previous position */
419 +                while (n--) {                   /* load contributed values */
420 +                        readambval(&avs, ambinp);
421 +                        avinsert(&avs,&atrunk,thescene.cuorg,thescene.cusize);
422 +                }
423 +        }
424 +        n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
425 +        fls.l_type = F_UNLCK;                   /* release file */
426 +        fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls);
427 +        return(n);
428   }

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