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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.102 by greg, Sun Apr 24 16:21:32 2016 UTC vs.
Revision 2.108 by greg, Tue May 14 17:39:10 2019 UTC

# Line 12 | 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  "random.h"
# Line 77 | Line 78 | static long  lastpos = -1;             /* last flush position */
78  
79   #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
80  
81 + #define  tfunc(lwr, x, upr)     (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
82 +
83   static void initambfile(int creat);
84   static void avsave(AMBVAL *av);
85   static AMBVAL *avstore(AMBVAL  *aval);
# Line 93 | Line 96 | static int aposcmp(const void *avp1, const void *avp2)
96   static int avlmemi(AMBVAL *avaddr);
97   static void sortambvals(int always);
98  
99 + static int      plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang);
100 + static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
101 +                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
102 + static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
103 + static int      extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
104 +                                FVECT uvw[3]);
105 +
106   #ifdef  F_SETLKW
107   static void aflock(int  typ);
108   #endif
# Line 131 | Line 141 | setambacc(                             /* set ambient accuracy */
141          newa *= (newa > 0);
142          if (fabs(newa - olda) >= .05*(newa + olda)) {
143                  ambacc = newa;
144 <                if (nambvals > 0)
144 >                if (ambacc > FTINY && nambvals > 0)
145                          sortambvals(1);         /* rebuild tree */
146          }
147   }
# Line 254 | Line 264 | ambnotify(                     /* record new modifier */
264                  }
265   }
266  
257 – /************ THE FOLLOWING ROUTINES DIFFER BETWEEN NEW & OLD ***************/
267  
259 – #ifndef OLDAMB
260 –
261 – #define tfunc(lwr, x, upr)      (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
262 –
263 – static int      plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang);
264 – static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
265 –                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
266 – static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
267 – static int      extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
268 –                                FVECT uvw[3]);
269 –
268   void
269   multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
270          COLOR  aval,
# Line 276 | Line 274 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
274   {
275          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
276          COLOR   acol, caustic;
277 <        int     ok;
277 >        int     i, ok;
278          double  d, l;
279  
280          /* PMAP: Factor in ambient from photon map, if enabled and ray is
# Line 302 | Line 300 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
300                  goto dumbamb;
301  
302          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
303 +                FVECT   uvd[2];
304 +                float   dgrad[2], *dgp = NULL;
305 +
306 +                if (nrm != r->ron && DOT(nrm,r->ron) < 0.9999)
307 +                        dgp = dgrad;            /* compute rotational grad. */
308                  copycolor(acol, aval);
309                  rdepth++;
310                  ok = doambient(acol, r, r->rweight,
311 <                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
311 >                                uvd, NULL, NULL, dgp, NULL);
312                  rdepth--;
313                  if (!ok)
314                          goto dumbamb;
315 +                if ((ok > 0) & (dgp != NULL)) { /* apply texture */
316 +                        FVECT   v1;
317 +                        VCROSS(v1, r->ron, nrm);
318 +                        d = 1.0;
319 +                        for (i = 3; i--; )
320 +                                d += v1[i] * (dgp[0]*uvd[0][i] + dgp[1]*uvd[1][i]);
321 +                        if (d >= 0.05)
322 +                                scalecolor(acol, d);
323 +                }
324                  copycolor(aval, acol);
325  
326                  /* PMAP: add in caustic */
# Line 401 | Line 413 | plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang)
413          VSUM(rtst.rdir, vdif, anorm, t[1]);     /* further dist. > plane */
414          rtst.rmax = normalize(rtst.rdir);       /* short ray test */
415          while (localhit(&rtst, &thescene)) {    /* check for occluder */
416 <                if (rtst.ro->omod != OVOID &&
416 >                OBJREC  *m = findmaterial(rtst.ro);
417 >                if (m != NULL && !istransp(m->otype) && !isBSDFproxy(m) &&
418                                  (rtst.clipset == NULL ||
419                                          !inset(rtst.clipset, rtst.ro->omod)))
420                          return(1);              /* plug light leak */
# Line 640 | Line 653 | avinsert(                              /* insert ambient value in our tree */
653   }
654  
655  
643 – #else /* ! NEWAMB */
644 –
645 – static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
646 –                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
647 – static double   makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
648 – static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv);
649 –
650 –
651 – void
652 – multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
653 –        COLOR  aval,
654 –        RAY  *r,
655 –        FVECT  nrm
656 – )
657 – {
658 –        static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
659 –        COLOR   acol, caustic;
660 –        double  d, l;
661 –
662 –        /* PMAP: Factor in ambient from global photon map (if enabled) and return
663 –         * as all ambient components accounted for */
664 –        if (ambPmap(aval, r, rdepth))
665 –                return;
666 –
667 –        /* PMAP: Otherwise factor in ambient from caustic photon map
668 –         * (ambPmapCaustic() returns zero if caustic photons disabled) and
669 –         * continue with RADIANCE ambient calculation */
670 –        copycolor(caustic, aval);
671 –        ambPmapCaustic(caustic, r, rdepth);
672 –        
673 –        if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
674 –                goto dumbamb;
675 –                                                /* check number of bounces */
676 –        if (rdepth >= ambounce)
677 –                goto dumbamb;
678 –                                                /* check ambient list */
679 –        if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
680 –                        ambincl != inset(ambset, r->ro->omod))
681 –                goto dumbamb;
682 –
683 –        if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
684 –                copycolor(acol, aval);
685 –                rdepth++;
686 –                d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
687 –                rdepth--;
688 –                if (d <= FTINY)
689 –                        goto dumbamb;
690 –                copycolor(aval, acol);          
691 –        
692 –           /* PMAP: add in caustic */
693 –                addcolor(aval, caustic);        
694 –                return;
695 –        }
696 –
697 –        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
698 –                sortambvals(0);
699 –                                                /* interpolate ambient value */
700 –        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
701 –        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
702 –                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
703 –                        
704 –        if (d > FTINY) {
705 –                d = 1.0/d;
706 –                scalecolor(acol, d);
707 –                multcolor(aval, acol);
708 –                
709 –                /* PMAP: add in caustic */
710 –                addcolor(aval, caustic);        
711 –                return;
712 –        }
713 –        
714 –        rdepth++;                               /* need to cache new value */
715 –        d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
716 –        rdepth--;
717 –        
718 –        if (d > FTINY) {
719 –                multcolor(aval, acol);          /* got new value */
720 –
721 –                /* PMAP: add in caustic */
722 –                addcolor(aval, caustic);                        
723 –                return;
724 –        }
725 –        
726 – dumbamb:                                        /* return global value */
727 –        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
728 –                multcolor(aval, ambval);
729 –
730 –                /* PMAP: add in caustic */
731 –                addcolor(aval, caustic);        
732 –                return;
733 –        }
734 –        
735 –        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
736 –        if (l > FTINY) {
737 –                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
738 –                                (double)(ambvwt + navsum);
739 –                d = exp(d) / l;
740 –                scalecolor(aval, d);
741 –                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
742 –        } else {
743 –                d = exp( avsum / (double)navsum );
744 –                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
745 –        }
746 – }
747 –
748 –
749 – static double
750 – sumambient(     /* get interpolated ambient value */
751 –        COLOR  acol,
752 –        RAY  *r,
753 –        FVECT  rn,
754 –        int  al,
755 –        AMBTREE  *at,
756 –        FVECT  c0,
757 –        double  s
758 – )
759 – {
760 –        double  d, e1, e2, wt, wsum;
761 –        COLOR  ct;
762 –        FVECT  ck0;
763 –        int  i;
764 –        int  j;
765 –        AMBVAL   *av;
766 –
767 –        wsum = 0.0;
768 –                                        /* do this node */
769 –        for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
770 –                double  rn_dot = -2.0;
771 –                if (tracktime)
772 –                        av->latick = ambclock;
773 –                /*
774 –                 *  Ambient level test.
775 –                 */
776 –                if (av->lvl > al ||     /* list sorted, so this works */
777 –                                (av->lvl == al) & (av->weight < 0.9*r->rweight))
778 –                        break;
779 –                /*
780 –                 *  Ambient radius test.
781 –                 */
782 –                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
783 –                e1 = DOT(ck0, ck0) / (av->rad * av->rad);
784 –                if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
785 –                        continue;
786 –                /*
787 –                 *  Direction test using closest normal.
788 –                 */
789 –                d = DOT(av->dir, r->ron);
790 –                if (rn != r->ron) {
791 –                        rn_dot = DOT(av->dir, rn);
792 –                        if (rn_dot > 1.0-FTINY)
793 –                                rn_dot = 1.0-FTINY;
794 –                        if (rn_dot >= d-FTINY) {
795 –                                d = rn_dot;
796 –                                rn_dot = -2.0;
797 –                        }
798 –                }
799 –                e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
800 –                if (e2 < 0.0)
801 –                        e2 = 0.0;
802 –                else if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
803 –                        continue;
804 –                /*
805 –                 *  Ray behind test.
806 –                 */
807 –                d = 0.0;
808 –                for (j = 0; j < 3; j++)
809 –                        d += (r->rop[j] - av->pos[j]) *
810 –                                        (av->dir[j] + r->ron[j]);
811 –                if (d*0.5 < -minarad*ambacc-.001)
812 –                        continue;
813 –                /*
814 –                 *  Jittering final test reduces image artifacts.
815 –                 */
816 –                e1 = sqrt(e1);
817 –                e2 = sqrt(e2);
818 –                wt = e1 + e2;
819 –                if (wt > ambacc*(.9+.2*urand(9015+samplendx)))
820 –                        continue;
821 –                /*
822 –                 *  Recompute directional error using perturbed normal
823 –                 */
824 –                if (rn_dot > 0.0) {
825 –                        e2 = sqrt((1.0 - rn_dot)*r->rweight);
826 –                        wt = e1 + e2;
827 –                }
828 –                if (wt <= 1e-3)
829 –                        wt = 1e3;
830 –                else
831 –                        wt = 1.0 / wt;
832 –                wsum += wt;
833 –                extambient(ct, av, r->rop, rn);
834 –                scalecolor(ct, wt);
835 –                addcolor(acol, ct);
836 –        }
837 –        if (at->kid == NULL)
838 –                return(wsum);
839 –                                        /* do children */
840 –        s *= 0.5;
841 –        for (i = 0; i < 8; i++) {
842 –                for (j = 0; j < 3; j++) {
843 –                        ck0[j] = c0[j];
844 –                        if (1<<j & i)
845 –                                ck0[j] += s;
846 –                        if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
847 –                                break;
848 –                        if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
849 –                                break;
850 –                }
851 –                if (j == 3)
852 –                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
853 –                                                at->kid+i, ck0, s);
854 –        }
855 –        return(wsum);
856 – }
857 –
858 –
859 – static double
860 – makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
861 –        COLOR  acol,
862 –        RAY  *r,
863 –        FVECT  rn,
864 –        int  al
865 – )
866 – {
867 –        AMBVAL  amb;
868 –        FVECT   gp, gd;
869 –        int     i;
870 –
871 –        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
872 –        for (i = al; i-- > 0; )
873 –                amb.weight *= AVGREFL;
874 –        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
875 –                amb.weight = 1.25*r->rweight;
876 –        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
877 –                                                /* compute ambient */
878 –        amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
879 –        if (amb.rad <= FTINY) {
880 –                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
881 –                return(0.0);
882 –        }
883 –        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
884 –                                                /* store value */
885 –        VCOPY(amb.pos, r->rop);
886 –        VCOPY(amb.dir, r->ron);
887 –        amb.lvl = al;
888 –        copycolor(amb.val, acol);
889 –        VCOPY(amb.gpos, gp);
890 –        VCOPY(amb.gdir, gd);
891 –                                                /* insert into tree */
892 –        avsave(&amb);                           /* and save to file */
893 –        if (rn != r->ron)
894 –                extambient(acol, &amb, r->rop, rn);     /* texture */
895 –        return(amb.rad);
896 – }
897 –
898 –
656   static void
900 – extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
901 –        COLOR  cr,
902 –        AMBVAL   *ap,
903 –        FVECT  pv,
904 –        FVECT  nv
905 – )
906 – {
907 –        FVECT  v1;
908 –        int  i;
909 –        double  d;
910 –
911 –        d = 1.0;                        /* zeroeth order */
912 –                                        /* gradient due to translation */
913 –        for (i = 0; i < 3; i++)
914 –                d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
915 –                                        /* gradient due to rotation */
916 –        VCROSS(v1, ap->dir, nv);
917 –        d += DOT(ap->gdir, v1);
918 –        if (d <= 0.0) {
919 –                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
920 –                return;
921 –        }
922 –        copycolor(cr, ap->val);
923 –        scalecolor(cr, d);
924 – }
925 –
926 –
927 – static void
928 – avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
929 –        AMBVAL *av
930 – )
931 – {
932 –        AMBTREE  *at;
933 –        AMBVAL  *ap;
934 –        AMBVAL  avh;
935 –        FVECT  ck0;
936 –        double  s;
937 –        int  branch;
938 –        int  i;
939 –
940 –        if (av->rad <= FTINY)
941 –                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
942 –        at = &atrunk;
943 –        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
944 –        s = thescene.cusize;
945 –        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
946 –                if (at->kid == NULL)
947 –                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
948 –                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
949 –                s *= 0.5;
950 –                branch = 0;
951 –                for (i = 0; i < 3; i++)
952 –                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
953 –                                ck0[i] += s;
954 –                                branch |= 1 << i;
955 –                        }
956 –                at = at->kid + branch;
957 –        }
958 –        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
959 –        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
960 –                if ( ap->next->lvl > av->lvl ||
961 –                                (ap->next->lvl == av->lvl) &
962 –                                (ap->next->weight <= av->weight) )
963 –                        break;
964 –        av->next = ap->next;
965 –        ap->next = (AMBVAL*)av;
966 –        at->alist = avh.next;
967 – }
968 –
969 – #endif  /* ! NEWAMB */
970 –
971 – /************* FOLLOWING ROUTINES SAME FOR NEW & OLD METHODS ***************/
972 –
973 – static void
657   initambfile(            /* initialize ambient file */
658          int  cre8
659   )
# Line 1313 | Line 996 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
996          if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
997                  goto seekerr;
998          if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
999 <                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1000 <                        ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
999 >                if (ambinp == NULL) {           /* get new file pointer */
1000 >                        ambinp = fopen(ambfile, "rb");
1001                          if (ambinp == NULL)
1002 <                                error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1002 >                                error(SYSTEM, "fopen failed in ambsync");
1003                  }
1004                  if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1005                          goto seekerr;
# Line 1331 | Line 1014 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
1014                          avstore(&avs);
1015                          n -= AMBVALSIZ;
1016                  }
1017 <                lastpos = flen - n;
1018 <                /*** seek always as safety measure
1019 <                if (n) ***/                     /* alignment */
1337 <                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1338 <                                goto seekerr;
1017 >                lastpos = flen - n;             /* check alignment */
1018 >                if (n && lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1019 >                        goto seekerr;
1020          }
1021          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1022 <        if (n != EOF)
1342 <                lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1343 <        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1344 <                goto seekerr;
1345 <                
1022 >        lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1023          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1024          nunflshed = 0;
1025          return(n);
1026   seekerr:
1027          error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
1028 <        return -1; /* pro forma return */
1028 >        return(EOF);    /* pro forma return */
1029   }
1030  
1031   #else   /* ! F_SETLKW */

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