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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 2.121 by greg, Mon Jan 29 19:24:00 2024 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 21 | Line 22 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
22   #define  OCTSCALE       1.0     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
23   #endif
24  
24 extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
25
25   #ifndef  MAXASET
26   #define  MAXASET        4095    /* maximum number of elements in ambient set */
27   #endif
# Line 36 | Line 35 | static AMBTREE atrunk;         /* our ambient trunk node */
35   static FILE  *ambfp = NULL;     /* ambient file pointer */
36   static int  nunflshed = 0;      /* number of unflushed ambient values */
37  
39 #ifndef SORT_THRESH
40 #ifdef SMLMEM
41 #define SORT_THRESH     ((16L<<20)/sizeof(AMBVAL))
42 #else
43 #define SORT_THRESH     ((64L<<20)/sizeof(AMBVAL))
44 #endif
45 #endif
46 #ifndef SORT_INTVL
47 #define SORT_INTVL      (SORT_THRESH<<1)
48 #endif
49 #ifndef MAX_SORT_INTVL
50 #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<6)
51 #endif
52
53
38   static double  avsum = 0.;              /* computed ambient value sum (log) */
39   static unsigned int  navsum = 0;        /* number of values in avsum */
40   static unsigned int  nambvals = 0;      /* total number of indirect values */
41   static unsigned int  nambshare = 0;     /* number of values from file */
58 static unsigned long  ambclock = 0;     /* ambient access clock */
59 static unsigned long  lastsort = 0;     /* time of last value sort */
60 static long  sortintvl = SORT_INTVL;    /* time until next sort */
42   static FILE  *ambinp = NULL;            /* auxiliary file for input */
43   static long  lastpos = -1;              /* last flush position */
44  
64 #define MAXACLOCK       (1L<<30)        /* clock turnover value */
65        /*
66         * Track access times unless we are sharing ambient values
67         * through memory on a multiprocessor, when we want to avoid
68         * claiming our own memory (copy on write).  Go ahead anyway
69         * if more than two thirds of our values are unshared.
70         * Compile with -Dtracktime=0 to turn this code off.
71         */
72 #ifndef tracktime
73 #define tracktime       (shm_boundary == NULL || nambvals > 3*nambshare)
74 #endif
75
45   #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
46  
47 < #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
47 > #define  AVSIZE         (sizeof(AMBVAL)-sizeof(SCOLOR)+sizeof(COLORV)*NCSAMP)
48 > #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(AVSIZE)
49  
50 < static void initambfile(int creat);
50 > #define  tfunc(x0, x, x1)       (((x)-(x0))/((x1)-(x0)))
51 >
52 > static void initambfile(int cre8);
53   static void avsave(AMBVAL *av);
54   static AMBVAL *avstore(AMBVAL  *aval);
55   static AMBTREE *newambtree(void);
# Line 85 | Line 57 | static void freeambtree(AMBTREE  *atp);
57  
58   typedef void unloadtf_t(AMBVAL *);
59   static unloadtf_t avinsert;
88 static unloadtf_t av2list;
60   static unloadtf_t avfree;
61   static void unloadatree(AMBTREE  *at, unloadtf_t *f);
62  
63 < static int aposcmp(const void *avp1, const void *avp2);
93 < static int avlmemi(AMBVAL *avaddr);
94 < static void sortambvals(int always);
63 > static void sortambvals(void);
64  
65 + static int      plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang);
66 + static double   sumambient(SCOLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
67 +                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
68 + static int      makeambient(SCOLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
69 + static int      extambient(SCOLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
70 +                                FVECT uvw[3]);
71 +
72   #ifdef  F_SETLKW
73   static void aflock(int  typ);
74   #endif
# Line 131 | Line 107 | setambacc(                             /* set ambient accuracy */
107          newa *= (newa > 0);
108          if (fabs(newa - olda) >= .05*(newa + olda)) {
109                  ambacc = newa;
110 <                if (nambvals > 0)
111 <                        sortambvals(1);         /* rebuild tree */
110 >                if (ambacc > FTINY && nambvals > 0)
111 >                        sortambvals();          /* rebuild tree */
112          }
113   }
114  
# Line 219 | Line 195 | ambdone(void)                  /* close ambient file and free memory
195          navsum = 0;
196          nambvals = 0;
197          nambshare = 0;
222        ambclock = 0;
223        lastsort = 0;
224        sortintvl = SORT_INTVL;
198   }
199  
200  
# Line 254 | Line 227 | ambnotify(                     /* record new modifier */
227                  }
228   }
229  
257 /************ THE FOLLOWING ROUTINES DIFFER BETWEEN NEW & OLD ***************/
230  
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
231   void
232   multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
233 <        COLOR  aval,
233 >        SCOLOR  aval,
234          RAY  *r,
235          FVECT  nrm
236   )
237   {
238 +        static double  logAvgAbsorp = 1;
239          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
240 <        COLOR   acol, caustic;
241 <        int     ok;
240 >        SCOLOR  acol, caustic;
241 >        int     i, ok;
242          double  d, l;
243  
244          /* PMAP: Factor in ambient from photon map, if enabled and ray is
# Line 285 | Line 247 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
247          if (ambPmap(aval, r, rdepth))
248                  return;
249  
250 +        if (logAvgAbsorp > 0)                   /* exclude in -aw to avoid growth */
251 +                logAvgAbsorp = log(1.-AVGREFL);
252 +
253          /* PMAP: Factor in specular-diffuse ambient (caustics) from photon
254           * map, if enabled and ray is primary, else caustic is zero.  Continue
255           * with RADIANCE ambient calculation */
256 <        copycolor(caustic, aval);
257 <        ambPmapCaustic(caustic, r, rdepth);
258 <        
256 > {/* XXX TEMPORARY */
257 >        COLOR   pmc;
258 >        scolor_color(pmc, aval);
259 >        ambPmapCaustic(pmc, r, rdepth);
260 >        setscolor(caustic, colval(pmc,RED), colval(pmc,GRN), colval(pmc,BLU));
261 > }
262          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
263                  goto dumbamb;
264                                                  /* check number of bounces */
# Line 302 | Line 270 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
270                  goto dumbamb;
271  
272          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
273 <                copycolor(acol, aval);
273 >                FVECT   uvd[2];
274 >                float   dgrad[2], *dgp = NULL;
275 >
276 >                if (nrm != r->ron && DOT(nrm,r->ron) < 0.9999)
277 >                        dgp = dgrad;            /* compute rotational grad. */
278 >                copyscolor(acol, aval);
279                  rdepth++;
280                  ok = doambient(acol, r, r->rweight,
281 <                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
281 >                                uvd, NULL, NULL, dgp, NULL);
282                  rdepth--;
283                  if (!ok)
284                          goto dumbamb;
285 <                copycolor(aval, acol);
285 >                if ((ok > 0) & (dgp != NULL)) { /* apply texture */
286 >                        FVECT   v1;
287 >                        VCROSS(v1, r->ron, nrm);
288 >                        d = 1.0;
289 >                        for (i = 3; i--; )
290 >                                d += v1[i] * (dgp[0]*uvd[0][i] + dgp[1]*uvd[1][i]);
291 >                        if (d >= 0.05)
292 >                                scalescolor(acol, d);
293 >                }
294 >                copyscolor(aval, acol);
295  
296                  /* PMAP: add in caustic */
297 <                addcolor(aval, caustic);
297 >                saddscolor(aval, caustic);
298                  return;
299          }
318
319        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
320                sortambvals(0);
300                                                  /* interpolate ambient value */
301 <        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
301 >        scolorblack(acol);
302          d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
303                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
304                          
305          if (d > FTINY) {
306 <                d = 1.0/d;
307 <                scalecolor(acol, d);
329 <                multcolor(aval, acol);
306 >                scalescolor(acol, 1.0/d);
307 >                smultscolor(aval, acol);
308  
309                  /* PMAP: add in caustic */
310 <                addcolor(aval, caustic);
310 >                saddscolor(aval, caustic);
311                  return;
312          }
313          
# Line 338 | Line 316 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
316          rdepth--;
317          
318          if (ok) {
319 <                multcolor(aval, acol);          /* computed new value */
319 >                smultscolor(aval, acol);        /* computed new value */
320  
321                  /* PMAP: add in caustic */
322 <                addcolor(aval, caustic);
322 >                saddscolor(aval, caustic);
323                  return;
324          }
325          
326   dumbamb:                                        /* return global value */
327          if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
328 <                multcolor(aval, ambval);
328 >                smultcolor(aval, ambval);
329                  
330                  /* PMAP: add in caustic */
331 <                addcolor(aval, caustic);
331 >                saddscolor(aval, caustic);
332                  return;
333          }
334          
335          l = bright(ambval);                     /* average in computations */  
336          if (l > FTINY) {
337 <                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
337 >                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum + logAvgAbsorp*navsum) /
338                                  (double)(ambvwt + navsum);
339                  d = exp(d) / l;
340 <                scalecolor(aval, d);
341 <                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
340 >                scalescolor(aval, d);
341 >                smultcolor(aval, ambval);       /* apply color of ambval */
342          } else {
343 <                d = exp( avsum / (double)navsum );
344 <                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
343 >                d = exp( avsum/(double)navsum + logAvgAbsorp );
344 >                scalescolor(aval, d);           /* neutral color */
345          }
346   }
347  
# Line 401 | Line 379 | plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang)
379          VSUM(rtst.rdir, vdif, anorm, t[1]);     /* further dist. > plane */
380          rtst.rmax = normalize(rtst.rdir);       /* short ray test */
381          while (localhit(&rtst, &thescene)) {    /* check for occluder */
382 <                if (rtst.ro->omod != OVOID &&
382 >                OBJREC  *m = findmaterial(rtst.ro);
383 >                if (m != NULL && !istransp(m->otype) && !isBSDFproxy(m) &&
384                                  (rtst.clipset == NULL ||
385                                          !inset(rtst.clipset, rtst.ro->omod)))
386                          return(1);              /* plug light leak */
# Line 415 | Line 394 | plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang)
394  
395   static double
396   sumambient(             /* get interpolated ambient value */
397 <        COLOR  acol,
397 >        SCOLOR  acol,
398          RAY  *r,
399          FVECT  rn,
400          int  al,
# Line 448 | Line 427 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
427                                                          at->kid+i, ck0, s);
428                  }
429                                          /* good enough? */
430 <                if (wsum >= 0.05 && s > minarad*10.0)
430 >                if ((wsum >= 0.05) & (s*ambacc > minarad))
431                          return(wsum);
432          }
433                                          /* adjust maximum angle */
# Line 457 | Line 436 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
436                                          /* sum this node */
437          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
438                  double  u, v, d, delta_r2, delta_t2;
439 <                COLOR   ct;
439 >                SCOLOR  sct;
440                  FVECT   uvw[3];
462                                        /* record access */
463                if (tracktime)
464                        av->latick = ambclock;
441                  /*
442                   *  Ambient level test
443                   */
# Line 483 | Line 459 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
459                   */
460                  VSUB(ck0, r->rop, av->pos);
461                  d = DOT(ck0, uvw[2]);
462 <                if (d < -minarad*ambacc-.001)
462 >                if (d < -minarad*ambacc)
463                          continue;
464                  d /= av->rad[0];
465                  delta_t2 = d*d;
# Line 508 | Line 484 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
484                  /*
485                   *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
486                   */
487 <                if (!extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw))
487 >                if (!extambient(sct, av, r->rop, rn, uvw))
488                          continue;
489                  d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
490                          tfunc(ambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
491 <                scalecolor(ct, d);
492 <                addcolor(acol, ct);
491 >                scalescolor(sct, d);
492 >                saddscolor(acol, sct);
493                  wsum += d;
494          }
495          return(wsum);
# Line 522 | Line 498 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
498  
499   static int
500   makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
501 <        COLOR  acol,
501 >        SCOLOR  acol,
502          RAY  *r,
503          FVECT  rn,
504          int  al
# Line 537 | Line 513 | makeambient(           /* make a new ambient value for storage
513                  amb.weight *= AVGREFL;
514          if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
515                  amb.weight = 1.25*r->rweight;
516 <        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
516 >        setscolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
517                                                  /* compute ambient */
518          i = doambient(acol, r, amb.weight,
519                          uvw, amb.rad, amb.gpos, amb.gdir, &amb.corral);
520 <        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
520 >        scalescolor(acol, 1./AVGREFL);          /* undo assumed reflectance */
521          if (i <= 0 || amb.rad[0] <= FTINY)      /* no Hessian or zero radius */
522                  return(i);
523                                                  /* store value */
# Line 549 | Line 525 | makeambient(           /* make a new ambient value for storage
525          amb.ndir = encodedir(r->ron);
526          amb.udir = encodedir(uvw[0]);
527          amb.lvl = al;
528 <        copycolor(amb.val, acol);
528 >        copyscolor(amb.val, acol);
529                                                  /* insert into tree */
530          avsave(&amb);                           /* and save to file */
531          if (rn != r->ron) {                     /* texture */
# Line 562 | Line 538 | makeambient(           /* make a new ambient value for storage
538  
539   static int
540   extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
541 <        COLOR  cr,
541 >        SCOLOR  scr,
542          AMBVAL   *ap,
543          FVECT  pv,
544          FVECT  nv,
# Line 570 | Line 546 | extambient(            /* extrapolate value at pv, nv */
546   )
547   {
548          const double    min_d = 0.05;
549 +        const double    max_d = 20.;
550          static FVECT    my_uvw[3];
551          FVECT           v1;
552          int             i;
# Line 589 | Line 566 | extambient(            /* extrapolate value at pv, nv */
566          for (i = 3; i--; )
567                  d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
568          
569 <        if (d < min_d)                  /* should not use if we can avoid it */
569 >        if (d < min_d)                  /* clamp min/max scaling */
570                  d = min_d;
571 <        copycolor(cr, ap->val);
572 <        scalecolor(cr, d);
571 >        else if (d > max_d)
572 >                d = max_d;
573 >        copyscolor(scr, ap->val);
574 >        scalescolor(scr, d);
575          return(d > min_d);
576   }
577  
# Line 640 | Line 619 | avinsert(                              /* insert ambient value in our tree */
619   }
620  
621  
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
622   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
623   initambfile(            /* initialize ambient file */
624          int  cre8
625   )
# Line 985 | Line 634 | initambfile(           /* initialize ambient file */
634          if (mybuf == NULL)
635                  mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
636          setbuf(ambfp, mybuf);
637 + retry:
638          if (cre8) {                     /* new file */
639                  newheader("RADIANCE", ambfp);
640                  fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
# Line 993 | Line 643 | initambfile(           /* initialize ambient file */
643                                  ambvwt, ambounce, ambacc);
644                  fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
645                                  ambdiv, ambssamp, ambres);
646 +                fprintf(ambfp, "-dr %d -ds %g -dt %g -dc %g ", directrelay,
647 +                                srcsizerat, shadthresh, shadcert);
648 +                fprintf(ambfp, "-ss %g -st %g -lr %d -lw %g ", specjitter,
649 +                                specthresh, maxdepth, minweight);
650 +                fprintf(ambfp, "-cw %g %g -cs %d ", WLPART[3], WLPART[0], NCSAMP);
651                  if (octname != NULL)
652                          fputs(octname, ambfp);
653 <                fputc('\n', ambfp);
653 >                fputc('\n', ambfp);     /* end of command line, not header! */
654                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
655                  fputnow(ambfp);
656 +                AMB_CNDX = CNDX;        /* use current spectral sampling */
657 +                AMB_WLPART = WLPART;
658 +                fputwlsplit(WLPART, ambfp);
659 +                fputncomp(NCSAMP, ambfp);
660                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
661                  fputc('\n', ambfp);
662                  putambmagic(ambfp);
663 <        } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
664 <                error(USER, "bad ambient file");
663 >        } else if (getheader(ambfp, amb_headline, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp)) {
664 > #ifndef  F_SETLKW
665 >                static int      ntries = 0;
666 >                if (++ntries < 4 && ftell(ambfp) == 0) {
667 >                        sleep(2);
668 >                        goto retry;
669 >                }
670 > #endif
671 >                error(USER, "bad/incompatible ambient file");
672 >        }
673 >        if ((AMB_CNDX != CNDX) | (AMB_WLPART != WLPART)) {
674 >                if (setspectrsamp(AMB_CNDX, AMB_WLPART) < 0)
675 >                        error(USER, "bad wavelength sampling in ambient file");
676 >                if (AMB_CNDX[3] == CNDX[3] && FABSEQ(AMB_WLPART[0],WLPART[0]) &&
677 >                                        FABSEQ(AMB_WLPART[3],WLPART[3])) {
678 >                        AMB_CNDX = CNDX;
679 >                        AMB_WLPART = WLPART;            /* just the same */
680 >                } else
681 >                        error(WARNING, "different ambient file wavelength sampling");
682 >        }
683   }
684  
685  
# Line 1035 | Line 712 | avstore(                               /* allocate memory and save aval */
712  
713          if ((av = newambval()) == NULL)
714                  error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
715 <        *av = *aval;
1039 <        av->latick = ambclock;
715 >        memcpy(av, aval, AVSIZE);       /* AVSIZE <= sizeof(AMBVAL) */
716          av->next = NULL;
717          nambvals++;
718 <        d = bright(av->val);
718 >        d = pbright(av->val);
719          if (d > FTINY) {                /* add to log sum for averaging */
720                  avsum += log(d);
721                  navsum++;
# Line 1109 | Line 785 | unloadatree(                   /* unload an ambient value tree */
785   }
786  
787  
1112 static struct avl {
1113        AMBVAL  *p;
1114        unsigned long   t;
1115 }       *avlist1;                       /* ambient value list with ticks */
1116 static AMBVAL   **avlist2;              /* memory positions for sorting */
1117 static int      i_avlist;               /* index for lists */
1118
1119 static int alatcmp(const void *av1, const void *av2);
1120
788   static void
789   avfree(AMBVAL *av)
790   {
791          free(av);
792   }
793  
794 +
795   static void
796 < av2list(
1129 <        AMBVAL *av
1130 < )
796 > sortambvals(void)                       /* resort ambient values */
797   {
798 < #ifdef DEBUG
1133 <        if (i_avlist >= nambvals)
1134 <                error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
1135 < #endif
1136 <        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = (AMBVAL*)av;
1137 <        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
1138 < }
798 >        AMBTREE  oldatrunk = atrunk;
799  
800 <
801 < static int
802 < alatcmp(                        /* compare ambient values for MRA */
1143 <        const void *av1,
1144 <        const void *av2
1145 < )
1146 < {
1147 <        long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1148 <        return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
800 >        atrunk.alist = NULL;
801 >        atrunk.kid = NULL;
802 >        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
803   }
804  
805  
1152 /* GW NOTE 2002/10/3:
1153 * I used to compare AMBVAL pointers, but found that this was the
1154 * cause of a serious consistency error with gcc, since the optimizer
1155 * uses some dangerous trick in pointer subtraction that
1156 * assumes pointers differ by exact struct size increments.
1157 */
1158 static int
1159 aposcmp(                        /* compare ambient value positions */
1160        const void      *avp1,
1161        const void      *avp2
1162 )
1163 {
1164        long    diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1165        if (diff < 0)
1166                return(-1);
1167        return(diff > 0);
1168 }
1169
1170
1171 static int
1172 avlmemi(                                /* find list position from address */
1173        AMBVAL  *avaddr
1174 )
1175 {
1176        AMBVAL  **avlpp;
1177
1178        avlpp = (AMBVAL **)bsearch(&avaddr, avlist2,
1179                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
1180        if (avlpp == NULL)
1181                error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
1182        return(avlpp - avlist2);
1183 }
1184
1185
1186 static void
1187 sortambvals(                    /* resort ambient values */
1188        int     always
1189 )
1190 {
1191        AMBTREE  oldatrunk;
1192        AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
1193        int     i, j;
1194                                        /* see if it's time yet */
1195        if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
1196                        nambvals < SORT_THRESH))
1197                return;
1198        /*
1199         * The idea here is to minimize memory thrashing
1200         * in VM systems by improving reference locality.
1201         * We do this by periodically sorting our stored ambient
1202         * values in memory in order of most recently to least
1203         * recently accessed.  This ordering was chosen so that new
1204         * ambient values (which tend to be less important) go into
1205         * higher memory with the infrequently accessed values.
1206         *      Since we expect our values to need sorting less
1207         * frequently as the process continues, we double our
1208         * waiting interval after each call.
1209         *      This routine is also called by setambacc() with
1210         * the "always" parameter set to 1 so that the ambient
1211         * tree will be rebuilt with the new accuracy parameter.
1212         */
1213        if (tracktime) {                /* allocate pointer arrays to sort */
1214                avlist2 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
1215                avlist1 = (struct avl *)malloc(nambvals*sizeof(struct avl));
1216        } else {
1217                avlist2 = NULL;
1218                avlist1 = NULL;
1219        }
1220        if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
1221                if (avlist2 != NULL)
1222                        free(avlist2);
1223                if (always) {           /* rebuild without sorting */
1224                        oldatrunk = atrunk;
1225                        atrunk.alist = NULL;
1226                        atrunk.kid = NULL;
1227                        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
1228                }
1229        } else {                        /* sort memory by last access time */
1230                /*
1231                 * Sorting memory is tricky because it isn't contiguous.
1232                 * We have to sort an array of pointers by MRA and also
1233                 * by memory position.  We then copy values in "loops"
1234                 * to minimize memory hits.  Nevertheless, we will visit
1235                 * everyone at least twice, and this is an expensive process
1236                 * when we're thrashing, which is when we need to do it.
1237                 */
1238 #ifdef DEBUG
1239                sprintf(errmsg, "sorting %u ambient values at ambclock=%lu...",
1240                                nambvals, ambclock);
1241                eputs(errmsg);
1242 #endif
1243                i_avlist = 0;
1244                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
1245 #ifdef DEBUG
1246                if (i_avlist < nambvals)
1247                        error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
1248 #endif
1249                qsort(avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), alatcmp);
1250                qsort(avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
1251                for (i = 0; i < nambvals; i++) {
1252                        if (avlist1[i].p == NULL)
1253                                continue;
1254                        tap = avlist2[i];
1255                        tav = *tap;
1256                        for (j = i; (pnext = avlist1[j].p) != tap;
1257                                        j = avlmemi(pnext)) {
1258                                *(avlist2[j]) = *pnext;
1259                                avinsert(avlist2[j]);
1260                                avlist1[j].p = NULL;
1261                        }
1262                        *(avlist2[j]) = tav;
1263                        avinsert(avlist2[j]);
1264                        avlist1[j].p = NULL;
1265                }
1266                free(avlist1);
1267                free(avlist2);
1268                                                /* compute new sort interval */
1269                sortintvl = ambclock - lastsort;
1270                if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
1271                        sortintvl = MAX_SORT_INTVL;
1272                else
1273                        sortintvl <<= 1;        /* wait twice as long next */
1274 #ifdef DEBUG
1275                eputs("done\n");
1276 #endif
1277        }
1278        if (ambclock >= MAXACLOCK)
1279                ambclock = MAXACLOCK/2;
1280        lastsort = ambclock;
1281 }
1282
1283
806   #ifdef  F_SETLKW
807  
808   static void
# Line 1292 | Line 814 | aflock(                        /* lock/unlock ambient file */
814  
815          if (typ == fls.l_type)          /* already called? */
816                  return;
817 +
818          fls.l_type = typ;
819 <        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
820 <                error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
819 >        do
820 >                if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) != -1)
821 >                        return;
822 >        while (errno == EINTR);
823 >        
824 >        error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
825   }
826  
827  
# Line 1313 | Line 840 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
840          if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
841                  goto seekerr;
842          if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
843 <                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
844 <                        ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
843 >                if (ambinp == NULL) {           /* get new file pointer */
844 >                        ambinp = fopen(ambfile, "rb");
845                          if (ambinp == NULL)
846 <                                error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
846 >                                error(SYSTEM, "fopen failed in ambsync");
847                  }
848                  if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
849                          goto seekerr;
# Line 1331 | Line 858 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
858                          avstore(&avs);
859                          n -= AMBVALSIZ;
860                  }
861 <                lastpos = flen - n;
862 <                /*** seek always as safety measure
863 <                if (n) ***/                     /* alignment */
1337 <                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1338 <                                goto seekerr;
861 >                lastpos = flen - n;             /* check alignment */
862 >                if (n && lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
863 >                        goto seekerr;
864          }
865          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
866 <        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 <                
866 >        lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
867          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
868          nunflshed = 0;
869          return(n);
870   seekerr:
871          error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
872 <        return -1; /* pro forma return */
872 >        return(EOF);    /* pro forma return */
873   }
874  
875   #else   /* ! F_SETLKW */

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