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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.32 by greg, Tue Oct 17 18:22:47 1995 UTC vs.
Revision 2.102 by greg, Sun Apr 24 16:21:32 2016 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1995 Regents of the University of California */
2 <
3 < #ifndef lint
4 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
5 < #endif
6 <
1 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
2   /*
3   *  ambient.c - routines dealing with ambient (inter-reflected) component.
4 + *
5 + *  Declarations of external symbols in ambient.h
6   */
7  
8 < #include  "ray.h"
8 > #include "copyright.h"
9  
10 < #include  "octree.h"
10 > #include <string.h>
11  
12 + #include  "platform.h"
13 + #include  "ray.h"
14   #include  "otypes.h"
15 <
15 > #include  "resolu.h"
16   #include  "ambient.h"
18
17   #include  "random.h"
18 + #include  "pmapamb.h"
19  
20   #ifndef  OCTSCALE
21   #define  OCTSCALE       1.0     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
22   #endif
24 #ifndef  AMBVWT
25 #define  AMBVWT         250     /* relative ambient value weight (# calcs) */
26 #endif
23  
28 typedef struct ambtree {
29        AMBVAL  *alist;         /* ambient value list */
30        struct ambtree  *kid;   /* 8 child nodes */
31 }  AMBTREE;                     /* ambient octree */
32
33 extern CUBE  thescene;          /* contains space boundaries */
34
24   extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
25  
26 < #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
26 > #ifndef  MAXASET
27 > #define  MAXASET        4095    /* maximum number of elements in ambient set */
28 > #endif
29   OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
30  
31   double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
# Line 46 | Line 37 | static FILE  *ambfp = NULL;    /* ambient file pointer */
37   static int  nunflshed = 0;      /* number of unflushed ambient values */
38  
39   #ifndef SORT_THRESH
40 < #ifdef BIGMEM
41 < #define SORT_THRESH     ((9L<<20)/sizeof(AMBVAL))
40 > #ifdef SMLMEM
41 > #define SORT_THRESH     ((16L<<20)/sizeof(AMBVAL))
42   #else
43 < #define SORT_THRESH     ((3L<<20)/sizeof(AMBVAL))
43 > #define SORT_THRESH     ((64L<<20)/sizeof(AMBVAL))
44   #endif
45   #endif
46   #ifndef SORT_INTVL
47 < #define SORT_INTVL      (SORT_THRESH*256)
47 > #define SORT_INTVL      (SORT_THRESH<<1)
48   #endif
49   #ifndef MAX_SORT_INTVL
50 < #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<4)
50 > #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<6)
51   #endif
52  
53 < static COLOR  avsum = BLKCOLOR;         /* computed ambient value sum */
54 < static unsigned int  nambvals = 0;      /* number of computed ambient values */
53 >
54 > static double  avsum = 0.;              /* computed ambient value sum (log) */
55 > static unsigned int  navsum = 0;        /* number of values in avsum */
56 > static unsigned int  nambvals = 0;      /* total number of indirect values */
57 > 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 */
61 + static FILE  *ambinp = NULL;            /* auxiliary file for input */
62 + static long  lastpos = -1;              /* last flush position */
63  
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).
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 < #define tracktime       (shm_boundary == NULL || ambfp == NULL)
72 > #ifndef tracktime
73 > #define tracktime       (shm_boundary == NULL || nambvals > 3*nambshare)
74 > #endif
75  
76   #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
77  
78 < #define  newambval()    (AMBVAL *)bmalloc(sizeof(AMBVAL))
78 > #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
79  
80 < extern long  ftell(), lseek();
81 < static int  initambfile(), avsave(), avinsert(), sortambvals();
82 < static AMBVAL  *avstore();
80 > static void initambfile(int creat);
81 > static void avsave(AMBVAL *av);
82 > static AMBVAL *avstore(AMBVAL  *aval);
83 > static AMBTREE *newambtree(void);
84 > static void freeambtree(AMBTREE  *atp);
85 >
86 > typedef void unloadtf_t(AMBVAL *);
87 > static unloadtf_t avinsert;
88 > static unloadtf_t av2list;
89 > static unloadtf_t avfree;
90 > static void unloadatree(AMBTREE  *at, unloadtf_t *f);
91 >
92 > static int aposcmp(const void *avp1, const void *avp2);
93 > static int avlmemi(AMBVAL *avaddr);
94 > static void sortambvals(int always);
95 >
96   #ifdef  F_SETLKW
97 < static  aflock();
97 > static void aflock(int  typ);
98   #endif
99  
100  
101 < setambres(ar)                           /* set ambient resolution */
102 < int  ar;
101 > void
102 > setambres(                              /* set ambient resolution */
103 >        int  ar
104 > )
105   {
106          ambres = ar < 0 ? 0 : ar;               /* may be done already */
107                                                  /* set min & max radii */
108          if (ar <= 0) {
109                  minarad = 0;
110 <                maxarad = thescene.cusize / 2.0;
110 >                maxarad = thescene.cusize*0.2;
111          } else {
112                  minarad = thescene.cusize / ar;
113 <                maxarad = 64 * minarad;                 /* heuristic */
114 <                if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
115 <                        maxarad = thescene.cusize / 2.0;
113 >                maxarad = 64.0 * minarad;               /* heuristic */
114 >                if (maxarad > thescene.cusize*0.2)
115 >                        maxarad = thescene.cusize*0.2;
116          }
117          if (minarad <= FTINY)
118 <                minarad = 10*FTINY;
118 >                minarad = 10.0*FTINY;
119          if (maxarad <= minarad)
120 <                maxarad = 64 * minarad;
120 >                maxarad = 64.0 * minarad;
121   }
122  
123  
124 < setambacc(newa)                         /* set ambient accuracy */
125 < double  newa;
124 > void
125 > setambacc(                              /* set ambient accuracy */
126 >        double  newa
127 > )
128   {
129 <        static double  oldambacc = -1.0;
130 <
131 <        ambacc = newa < 0.0 ? 0.0 : newa;       /* may be done already */
132 <        if (oldambacc < -FTINY)
133 <                oldambacc = ambacc;     /* do nothing first call */
134 <        if (fabs(newa - oldambacc) < 0.01)
135 <                return;                 /* insignificant -- don't bother */
136 <        if (ambacc <= FTINY)
120 <                return;                 /* cannot build new tree */
121 <                                        /* else need to rebuild tree */
122 <        sortambvals(1);
123 <        oldambacc = ambacc;             /* remeber setting for next call */
129 >        static double   olda;           /* remember previous setting here */
130 >        
131 >        newa *= (newa > 0);
132 >        if (fabs(newa - olda) >= .05*(newa + olda)) {
133 >                ambacc = newa;
134 >                if (nambvals > 0)
135 >                        sortambvals(1);         /* rebuild tree */
136 >        }
137   }
138  
139  
140 < setambient(afile)                       /* initialize calculation */
141 < char  *afile;
140 > void
141 > setambient(void)                                /* initialize calculation */
142   {
143 <        long  headlen;
143 >        int     readonly = 0;
144 >        long    flen;
145          AMBVAL  amb;
146 +                                                /* make sure we're fresh */
147 +        ambdone();
148                                                  /* init ambient limits */
149          setambres(ambres);
150          setambacc(ambacc);
151 <        if (afile == NULL)
151 >        if (ambfile == NULL || !ambfile[0])
152                  return;
153          if (ambacc <= FTINY) {
154                  sprintf(errmsg, "zero ambient accuracy so \"%s\" not opened",
155 <                                afile);
155 >                                ambfile);
156                  error(WARNING, errmsg);
157                  return;
158          }
159                                                  /* open ambient file */
160 <        if ((ambfp = fopen(afile, "r+")) != NULL) {
161 <                initambfile(0);
162 <                headlen = ftell(ambfp);
160 >        if ((ambfp = fopen(ambfile, "r+")) == NULL)
161 >                readonly = (ambfp = fopen(ambfile, "r")) != NULL;
162 >        if (ambfp != NULL) {
163 >                initambfile(0);                 /* file exists */
164 >                lastpos = ftell(ambfp);
165                  while (readambval(&amb, ambfp))
166 <                        avinsert(avstore(&amb));
167 <                                                /* align */
168 <                fseek(ambfp, -((ftell(ambfp)-headlen)%AMBVALSIZ), 1);
169 <        } else if ((ambfp = fopen(afile, "w+")) != NULL)
170 <                initambfile(1);
171 <        else {
172 <                sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", afile);
166 >                        avstore(&amb);
167 >                nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
168 >                if (readonly) {
169 >                        sprintf(errmsg,
170 >                                "loaded %u values from read-only ambient file",
171 >                                        nambvals);
172 >                        error(WARNING, errmsg);
173 >                        fclose(ambfp);          /* close file so no writes */
174 >                        ambfp = NULL;
175 >                        return;                 /* avoid ambsync() */
176 >                }
177 >                                                /* align file pointer */
178 >                lastpos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
179 >                flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END);
180 >                if (flen != lastpos) {
181 >                        sprintf(errmsg,
182 >                        "ignoring last %ld values in ambient file (corrupted)",
183 >                                        (flen - lastpos)/AMBVALSIZ);
184 >                        error(WARNING, errmsg);
185 >                        fseek(ambfp, lastpos, SEEK_SET);
186 >                        ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)lastpos);
187 >                }
188 >        } else if ((ambfp = fopen(ambfile, "w+")) != NULL) {
189 >                initambfile(1);                 /* else create new file */
190 >                fflush(ambfp);
191 >                lastpos = ftell(ambfp);
192 >        } else {
193 >                sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", ambfile);
194                  error(SYSTEM, errmsg);
195          }
196 <        nunflshed++;    /* lie */
197 <        ambsync();
196 > #ifdef  F_SETLKW
197 >        aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
198 > #endif
199   }
200  
201  
202 < ambnotify(obj)                  /* record new modifier */
203 < OBJECT  obj;
202 > void
203 > ambdone(void)                   /* close ambient file and free memory */
204   {
205 +        if (ambfp != NULL) {            /* close ambient file */
206 +                ambsync();
207 +                fclose(ambfp);
208 +                ambfp = NULL;
209 +                if (ambinp != NULL) {  
210 +                        fclose(ambinp);
211 +                        ambinp = NULL;
212 +                }
213 +                lastpos = -1;
214 +        }
215 +                                        /* free ambient tree */
216 +        unloadatree(&atrunk, avfree);
217 +                                        /* reset state variables */
218 +        avsum = 0.;
219 +        navsum = 0;
220 +        nambvals = 0;
221 +        nambshare = 0;
222 +        ambclock = 0;
223 +        lastsort = 0;
224 +        sortintvl = SORT_INTVL;
225 + }
226 +
227 +
228 + void
229 + ambnotify(                      /* record new modifier */
230 +        OBJECT  obj
231 + )
232 + {
233          static int  hitlimit = 0;
234 <        register OBJREC  *o = objptr(obj);
235 <        register char  **amblp;
234 >        OBJREC   *o;
235 >        char  **amblp;
236  
237 +        if (obj == OVOID) {             /* starting over */
238 +                ambset[0] = 0;
239 +                hitlimit = 0;
240 +                return;
241 +        }
242 +        o = objptr(obj);
243          if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
244                  return;
245          for (amblp = amblist; *amblp != NULL; amblp++)
# Line 180 | Line 254 | OBJECT obj;
254                  }
255   }
256  
257 + /************ THE FOLLOWING ROUTINES DIFFER BETWEEN NEW & OLD ***************/
258  
259 < ambient(acol, r)                /* compute ambient component for ray */
260 < COLOR  acol;
261 < register RAY  *r;
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 >
270 > void
271 > multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
272 >        COLOR  aval,
273 >        RAY  *r,
274 >        FVECT  nrm
275 > )
276   {
277          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
278 <        double  d;
278 >        COLOR   acol, caustic;
279 >        int     ok;
280 >        double  d, l;
281  
282 +        /* PMAP: Factor in ambient from photon map, if enabled and ray is
283 +         * ambient. Return as all ambient components accounted for, else
284 +         * continue. */
285 +        if (ambPmap(aval, r, rdepth))
286 +                return;
287 +
288 +        /* PMAP: Factor in specular-diffuse ambient (caustics) from photon
289 +         * map, if enabled and ray is primary, else caustic is zero.  Continue
290 +         * with RADIANCE ambient calculation */
291 +        copycolor(caustic, aval);
292 +        ambPmapCaustic(caustic, r, rdepth);
293 +        
294          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
295                  goto dumbamb;
296                                                  /* check number of bounces */
# Line 199 | Line 302 | register RAY  *r;
302                  goto dumbamb;
303  
304          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
305 +                copycolor(acol, aval);
306                  rdepth++;
307 +                ok = doambient(acol, r, r->rweight,
308 +                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
309 +                rdepth--;
310 +                if (!ok)
311 +                        goto dumbamb;
312 +                copycolor(aval, acol);
313 +
314 +                /* PMAP: add in caustic */
315 +                addcolor(aval, caustic);
316 +                return;
317 +        }
318 +
319 +        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
320 +                sortambvals(0);
321 +                                                /* interpolate ambient value */
322 +        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
323 +        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
324 +                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
325 +                        
326 +        if (d > FTINY) {
327 +                d = 1.0/d;
328 +                scalecolor(acol, d);
329 +                multcolor(aval, acol);
330 +
331 +                /* PMAP: add in caustic */
332 +                addcolor(aval, caustic);
333 +                return;
334 +        }
335 +        
336 +        rdepth++;                               /* need to cache new value */
337 +        ok = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
338 +        rdepth--;
339 +        
340 +        if (ok) {
341 +                multcolor(aval, acol);          /* computed new value */
342 +
343 +                /* PMAP: add in caustic */
344 +                addcolor(aval, caustic);
345 +                return;
346 +        }
347 +        
348 + dumbamb:                                        /* return global value */
349 +        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
350 +                multcolor(aval, ambval);
351 +                
352 +                /* PMAP: add in caustic */
353 +                addcolor(aval, caustic);
354 +                return;
355 +        }
356 +        
357 +        l = bright(ambval);                     /* average in computations */  
358 +        if (l > FTINY) {
359 +                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
360 +                                (double)(ambvwt + navsum);
361 +                d = exp(d) / l;
362 +                scalecolor(aval, d);
363 +                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
364 +        } else {
365 +                d = exp( avsum / (double)navsum );
366 +                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
367 +        }
368 + }
369 +
370 +
371 + /* Plug a potential leak where ambient cache value is occluded */
372 + static int
373 + plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang)
374 + {
375 +        const double    cost70sq = 0.1169778;   /* cos(70deg)^2 */
376 +        RAY             rtst;
377 +        FVECT           vdif;
378 +        double          normdot, ndotd, nadotd;
379 +        double          a, b, c, t[2];
380 +
381 +        ang += 2.*PI*(ang < 0);                 /* check direction flags */
382 +        if ( !(ap->corral>>(int)(ang*(16./PI)) & 1) )
383 +                return(0);
384 +        /*
385 +         * Generate test ray, targeting 20 degrees above sample point plane
386 +         * along surface normal from cache position.  This should be high
387 +         * enough to miss local geometry we don't really care about.
388 +         */
389 +        VSUB(vdif, ap->pos, r->rop);
390 +        normdot = DOT(anorm, r->ron);
391 +        ndotd = DOT(vdif, r->ron);
392 +        nadotd = DOT(vdif, anorm);
393 +        a = normdot*normdot - cost70sq;
394 +        b = 2.0*(normdot*ndotd - nadotd*cost70sq);
395 +        c = ndotd*ndotd - DOT(vdif,vdif)*cost70sq;
396 +        if (quadratic(t, a, b, c) != 2)
397 +                return(1);                      /* should rarely happen */
398 +        if (t[1] <= FTINY)
399 +                return(0);                      /* should fail behind test */
400 +        rayorigin(&rtst, SHADOW, r, NULL);
401 +        VSUM(rtst.rdir, vdif, anorm, t[1]);     /* further dist. > plane */
402 +        rtst.rmax = normalize(rtst.rdir);       /* short ray test */
403 +        while (localhit(&rtst, &thescene)) {    /* check for occluder */
404 +                if (rtst.ro->omod != OVOID &&
405 +                                (rtst.clipset == NULL ||
406 +                                        !inset(rtst.clipset, rtst.ro->omod)))
407 +                        return(1);              /* plug light leak */
408 +                VCOPY(rtst.rorg, rtst.rop);     /* skip invisible surface */
409 +                rtst.rmax -= rtst.rot;
410 +                rayclear(&rtst);
411 +        }
412 +        return(0);                              /* seems we're OK */
413 + }
414 +
415 +
416 + static double
417 + sumambient(             /* get interpolated ambient value */
418 +        COLOR  acol,
419 +        RAY  *r,
420 +        FVECT  rn,
421 +        int  al,
422 +        AMBTREE  *at,
423 +        FVECT  c0,
424 +        double  s
425 + )
426 + {                       /* initial limit is 10 degrees plus ambacc radians */
427 +        const double    minangle = 10.0 * PI/180.;
428 +        double          maxangle = minangle + ambacc;
429 +        double          wsum = 0.0;
430 +        FVECT           ck0;
431 +        int             i, j;
432 +        AMBVAL          *av;
433 +
434 +        if (at->kid != NULL) {          /* sum children first */                                
435 +                s *= 0.5;
436 +                for (i = 0; i < 8; i++) {
437 +                        for (j = 0; j < 3; j++) {
438 +                                ck0[j] = c0[j];
439 +                                if (1<<j & i)
440 +                                        ck0[j] += s;
441 +                                if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
442 +                                        break;
443 +                                if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
444 +                                        break;
445 +                        }
446 +                        if (j == 3)
447 +                                wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
448 +                                                        at->kid+i, ck0, s);
449 +                }
450 +                                        /* good enough? */
451 +                if (wsum >= 0.05 && s > minarad*10.0)
452 +                        return(wsum);
453 +        }
454 +                                        /* adjust maximum angle */
455 +        if (at->alist != NULL && (at->alist->lvl <= al) & (r->rweight < 0.6))
456 +                maxangle = (maxangle - PI/2.)*pow(r->rweight,0.13) + PI/2.;
457 +                                        /* sum this node */
458 +        for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
459 +                double  u, v, d, delta_r2, delta_t2;
460 +                COLOR   ct;
461 +                FVECT   uvw[3];
462 +                                        /* record access */
463 +                if (tracktime)
464 +                        av->latick = ambclock;
465 +                /*
466 +                 *  Ambient level test
467 +                 */
468 +                if (av->lvl > al ||     /* list sorted, so this works */
469 +                                (av->lvl == al) & (av->weight < 0.9*r->rweight))
470 +                        break;
471 +                /*
472 +                 *  Direction test using unperturbed normal
473 +                 */
474 +                decodedir(uvw[2], av->ndir);
475 +                d = DOT(uvw[2], r->ron);
476 +                if (d <= 0.0)           /* >= 90 degrees */
477 +                        continue;
478 +                delta_r2 = 2.0 - 2.0*d; /* approx. radians^2 */
479 +                if (delta_r2 >= maxangle*maxangle)
480 +                        continue;
481 +                /*
482 +                 *  Modified ray behind test
483 +                 */
484 +                VSUB(ck0, r->rop, av->pos);
485 +                d = DOT(ck0, uvw[2]);
486 +                if (d < -minarad*ambacc-.001)
487 +                        continue;
488 +                d /= av->rad[0];
489 +                delta_t2 = d*d;
490 +                if (delta_t2 >= ambacc*ambacc)
491 +                        continue;
492 +                /*
493 +                 *  Elliptical radii test based on Hessian
494 +                 */
495 +                decodedir(uvw[0], av->udir);
496 +                VCROSS(uvw[1], uvw[2], uvw[0]);
497 +                d = (u = DOT(ck0, uvw[0])) / av->rad[0];
498 +                delta_t2 += d*d;
499 +                d = (v = DOT(ck0, uvw[1])) / av->rad[1];
500 +                delta_t2 += d*d;
501 +                if (delta_t2 >= ambacc*ambacc)
502 +                        continue;
503 +                /*
504 +                 *  Test for potential light leak
505 +                 */
506 +                if (av->corral && plugaleak(r, av, uvw[2], atan2a(v,u)))
507 +                        continue;
508 +                /*
509 +                 *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
510 +                 */
511 +                if (!extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw))
512 +                        continue;
513 +                d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
514 +                        tfunc(ambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
515 +                scalecolor(ct, d);
516 +                addcolor(acol, ct);
517 +                wsum += d;
518 +        }
519 +        return(wsum);
520 + }
521 +
522 +
523 + static int
524 + makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
525 +        COLOR  acol,
526 +        RAY  *r,
527 +        FVECT  rn,
528 +        int  al
529 + )
530 + {
531 +        AMBVAL  amb;
532 +        FVECT   uvw[3];
533 +        int     i;
534 +
535 +        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
536 +        for (i = al; i-- > 0; )
537 +                amb.weight *= AVGREFL;
538 +        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
539 +                amb.weight = 1.25*r->rweight;
540 +        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
541 +                                                /* compute ambient */
542 +        i = doambient(acol, r, amb.weight,
543 +                        uvw, amb.rad, amb.gpos, amb.gdir, &amb.corral);
544 +        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
545 +        if (i <= 0 || amb.rad[0] <= FTINY)      /* no Hessian or zero radius */
546 +                return(i);
547 +                                                /* store value */
548 +        VCOPY(amb.pos, r->rop);
549 +        amb.ndir = encodedir(r->ron);
550 +        amb.udir = encodedir(uvw[0]);
551 +        amb.lvl = al;
552 +        copycolor(amb.val, acol);
553 +                                                /* insert into tree */
554 +        avsave(&amb);                           /* and save to file */
555 +        if (rn != r->ron) {                     /* texture */
556 +                VCOPY(uvw[2], r->ron);
557 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn, uvw);
558 +        }
559 +        return(1);
560 + }
561 +
562 +
563 + static int
564 + extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
565 +        COLOR  cr,
566 +        AMBVAL   *ap,
567 +        FVECT  pv,
568 +        FVECT  nv,
569 +        FVECT  uvw[3]
570 + )
571 + {
572 +        const double    min_d = 0.05;
573 +        static FVECT    my_uvw[3];
574 +        FVECT           v1;
575 +        int             i;
576 +        double          d = 1.0;        /* zeroeth order */
577 +
578 +        if (uvw == NULL) {              /* need local coordinates? */
579 +                decodedir(my_uvw[2], ap->ndir);
580 +                decodedir(my_uvw[0], ap->udir);
581 +                VCROSS(my_uvw[1], my_uvw[2], my_uvw[0]);
582 +                uvw = my_uvw;
583 +        }
584 +        for (i = 3; i--; )              /* gradient due to translation */
585 +                d += (pv[i] - ap->pos[i]) *
586 +                        (ap->gpos[0]*uvw[0][i] + ap->gpos[1]*uvw[1][i]);
587 +
588 +        VCROSS(v1, uvw[2], nv);         /* gradient due to rotation */
589 +        for (i = 3; i--; )
590 +                d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
591 +        
592 +        if (d < min_d)                  /* should not use if we can avoid it */
593 +                d = min_d;
594 +        copycolor(cr, ap->val);
595 +        scalecolor(cr, d);
596 +        return(d > min_d);
597 + }
598 +
599 +
600 + static void
601 + avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
602 +        AMBVAL *av
603 + )
604 + {
605 +        AMBTREE  *at;
606 +        AMBVAL  *ap;
607 +        AMBVAL  avh;
608 +        FVECT  ck0;
609 +        double  s;
610 +        int  branch;
611 +        int  i;
612 +
613 +        if (av->rad[0] <= FTINY)
614 +                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
615 +        at = &atrunk;
616 +        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
617 +        s = thescene.cusize;
618 +        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad[1]*ambacc) {
619 +                if (at->kid == NULL)
620 +                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
621 +                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
622 +                s *= 0.5;
623 +                branch = 0;
624 +                for (i = 0; i < 3; i++)
625 +                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
626 +                                ck0[i] += s;
627 +                                branch |= 1 << i;
628 +                        }
629 +                at = at->kid + branch;
630 +        }
631 +        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
632 +        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
633 +                if ( ap->next->lvl > av->lvl ||
634 +                                (ap->next->lvl == av->lvl) &
635 +                                (ap->next->weight <= av->weight) )
636 +                        break;
637 +        av->next = ap->next;
638 +        ap->next = (AMBVAL*)av;
639 +        at->alist = avh.next;
640 + }
641 +
642 +
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 <                                                /* resort memory? */
697 <        sortambvals(0);
698 <                                                /* get ambient value */
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, rdepth,
701 >        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
702                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
703 +                        
704          if (d > FTINY) {
705 <                scalecolor(acol, 1.0/d);
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 <        rdepth++;
714 <        d = makeambient(acol, r, rdepth-1);
713 >        
714 >        rdepth++;                               /* need to cache new value */
715 >        d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
716          rdepth--;
717 <        if (d > FTINY)
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 <        copycolor(acol, ambval);
728 < #if  AMBVWT
729 <        if (nambvals == 0)
727 >        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
728 >                multcolor(aval, ambval);
729 >
730 >                /* PMAP: add in caustic */
731 >                addcolor(aval, caustic);        
732                  return;
733 <        scalecolor(acol, (double)AMBVWT);
734 <        addcolor(acol, avsum);                  /* average in computations */
735 <        d = 1.0/(AMBVWT+nambvals);
736 <        scalecolor(acol, d);
737 < #endif
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 < double
750 < sumambient(acol, r, al, at, c0, s)      /* get interpolated ambient value */
751 < COLOR  acol;
752 < register RAY  *r;
753 < int  al;
754 < AMBTREE  *at;
755 < FVECT  c0;
756 < double  s;
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 <        register int  j;
765 <        register AMBVAL  *av;
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++;
772 >                        av->latick = ambclock;
773                  /*
774                   *  Ambient level test.
775                   */
776 <                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
776 >                if (av->lvl > al ||     /* list sorted, so this works */
777 >                                (av->lvl == al) & (av->weight < 0.9*r->rweight))
778                          break;
263                if (av->weight < r->rweight-FTINY)
264                        continue;
779                  /*
780                   *  Ambient radius test.
781                   */
782 <                d = av->pos[0] - r->rop[0];
783 <                e1 = d * d;
270 <                d = av->pos[1] - r->rop[1];
271 <                e1 += d * d;
272 <                d = av->pos[2] - r->rop[2];
273 <                e1 += d * d;
274 <                e1 /= av->rad * av->rad;
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 <                 *  Normal direction test.
787 >                 *  Direction test using closest normal.
788                   */
789 <                e2 = (1.0 - DOT(av->dir, r->ron)) * r->rweight;
790 <                if (e2 < 0.0) e2 = 0.0;
791 <                if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
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.
# Line 293 | Line 813 | double s;
813                  /*
814                   *  Jittering final test reduces image artifacts.
815                   */
816 <                wt = sqrt(e1) + sqrt(e2);
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, r->ron);
833 >                extambient(ct, av, r->rop, rn);
834                  scalecolor(ct, wt);
835                  addcolor(acol, ct);
836          }
# Line 320 | Line 849 | double s;
849                                  break;
850                  }
851                  if (j == 3)
852 <                        wsum += sumambient(acol, r, al, at->kid+i, ck0, s);
852 >                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
853 >                                                at->kid+i, ck0, s);
854          }
855          return(wsum);
856   }
857  
858  
859 < double
860 < makeambient(acol, r, al)        /* make a new ambient value */
861 < COLOR  acol;
862 < register RAY  *r;
863 < int  al;
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 <                                                /* compute weight */
870 <        amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
871 <        if (r->rweight < 0.2*amb.weight)        /* heuristic */
872 <                amb.weight = r->rweight;
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 == 0.0)
879 >        if (amb.rad <= FTINY) {
880 >                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
881                  return(0.0);
882 <                                                /* store it */
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;
# Line 351 | Line 890 | int  al;
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  
899 < extambient(cr, ap, pv, nv)              /* extrapolate value at pv, nv */
900 < COLOR  cr;
901 < register AMBVAL  *ap;
902 < FVECT  pv, nv;
899 > 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, v2;
908 <        register int  i;
907 >        FVECT  v1;
908 >        int  i;
909          double  d;
910  
911          d = 1.0;                        /* zeroeth order */
# Line 369 | Line 913 | FVECT  pv, nv;
913          for (i = 0; i < 3; i++)
914                  d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
915                                          /* gradient due to rotation */
916 <        VCOPY(v1, ap->dir);
917 <        fcross(v2, v1, nv);
374 <        d += DOT(ap->gdir, v2);
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;
# Line 381 | Line 924 | FVECT  pv, nv;
924   }
925  
926  
927 < static
928 < initambfile(creat)              /* initialize ambient file */
929 < int  creat;
927 > static void
928 > avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
929 >        AMBVAL *av
930 > )
931   {
932 <        extern char  *progname, *octname, VersionID[];
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
974 + initambfile(            /* initialize ambient file */
975 +        int  cre8
976 + )
977 + {
978 +        extern char  *progname, *octname;
979 +        static char  *mybuf = NULL;
980 +
981   #ifdef  F_SETLKW
982 <        aflock(creat ? F_WRLCK : F_RDLCK);
982 >        aflock(cre8 ? F_WRLCK : F_RDLCK);
983   #endif
984 < #ifdef MSDOS
985 <        setmode(fileno(ambfp), O_BINARY);
986 < #endif
987 <        setbuf(ambfp, bmalloc(BUFSIZ+8));
988 <        if (creat) {                    /* new file */
984 >        SET_FILE_BINARY(ambfp);
985 >        if (mybuf == NULL)
986 >                mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
987 >        setbuf(ambfp, mybuf);
988 >        if (cre8) {                     /* new file */
989                  newheader("RADIANCE", ambfp);
990 <                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -ab %d -aa %g ",
990 >                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
991                                  progname, colval(ambval,RED),
992                                  colval(ambval,GRN), colval(ambval,BLU),
993 <                                ambounce, ambacc);
994 <                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d %s\n",
995 <                                ambdiv, ambssamp, ambres,
996 <                                octname==NULL ? "" : octname);
993 >                                ambvwt, ambounce, ambacc);
994 >                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
995 >                                ambdiv, ambssamp, ambres);
996 >                if (octname != NULL)
997 >                        fputs(octname, ambfp);
998 >                fputc('\n', ambfp);
999                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
1000 +                fputnow(ambfp);
1001                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
1002 <                putc('\n', ambfp);
1002 >                fputc('\n', ambfp);
1003                  putambmagic(ambfp);
1004          } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
1005                  error(USER, "bad ambient file");
1006   }
1007  
1008  
1009 < static
1010 < avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
1011 < AMBVAL  *av;
1009 > static void
1010 > avsave(                         /* insert and save an ambient value */
1011 >        AMBVAL  *av
1012 > )
1013   {
1014 <        avinsert(avstore(av));
1014 >        avstore(av);
1015          if (ambfp == NULL)
1016                  return;
1017          if (writambval(av, ambfp) < 0)
# Line 426 | Line 1021 | AMBVAL *av;
1021                          goto writerr;
1022          return;
1023   writerr:
1024 <        error(SYSTEM, "error writing ambient file");
1024 >        error(SYSTEM, "error writing to ambient file");
1025   }
1026  
1027  
1028   static AMBVAL *
1029 < avstore(aval)                           /* allocate memory and store aval */
1030 < register AMBVAL  *aval;
1029 > avstore(                                /* allocate memory and save aval */
1030 >        AMBVAL  *aval
1031 > )
1032   {
1033 <        register AMBVAL  *av;
1033 >        AMBVAL  *av;
1034 >        double  d;
1035  
1036          if ((av = newambval()) == NULL)
1037                  error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
1038 <        copystruct(av, aval);
1038 >        *av = *aval;
1039          av->latick = ambclock;
1040          av->next = NULL;
444        addcolor(avsum, av->val);       /* add to sum for averaging */
1041          nambvals++;
1042 +        d = bright(av->val);
1043 +        if (d > FTINY) {                /* add to log sum for averaging */
1044 +                avsum += log(d);
1045 +                navsum++;
1046 +        }
1047 +        avinsert(av);                   /* insert in our cache tree */
1048          return(av);
1049   }
1050  
# Line 452 | Line 1054 | register AMBVAL  *aval;
1054   static AMBTREE  *atfreelist = NULL;     /* free ambient tree structures */
1055  
1056  
1057 < static
1058 < AMBTREE *
457 < newambtree()                            /* allocate 8 ambient tree structs */
1057 > static AMBTREE *
1058 > newambtree(void)                                /* allocate 8 ambient tree structs */
1059   {
1060 <        register AMBTREE  *atp, *upperlim;
1060 >        AMBTREE  *atp, *upperlim;
1061  
1062          if (atfreelist == NULL) {       /* get more nodes */
1063 <                atfreelist = (AMBTREE *)bmalloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
1063 >                atfreelist = (AMBTREE *)malloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
1064                  if (atfreelist == NULL)
1065                          return(NULL);
1066                                          /* link new free list */
# Line 470 | Line 1071 | newambtree()                           /* allocate 8 ambient tree structs */
1071          }
1072          atp = atfreelist;
1073          atfreelist = atp->kid;
1074 <        bzero((char *)atp, 8*sizeof(AMBTREE));
1074 >        memset(atp, 0, 8*sizeof(AMBTREE));
1075          return(atp);
1076   }
1077  
1078  
1079 < static
1080 < freeambtree(atp)                        /* free 8 ambient tree structs */
1081 < AMBTREE  *atp;
1079 > static void
1080 > freeambtree(                    /* free 8 ambient tree structs */
1081 >        AMBTREE  *atp
1082 > )
1083   {
1084          atp->kid = atfreelist;
1085          atfreelist = atp;
1086   }
1087  
1088  
1089 < static
1090 < avinsert(av)                            /* insert ambient value in our tree */
1091 < register AMBVAL  *av;
1089 > static void
1090 > unloadatree(                    /* unload an ambient value tree */
1091 >        AMBTREE  *at,
1092 >        unloadtf_t *f
1093 > )
1094   {
1095 <        register AMBTREE  *at;
1096 <        register AMBVAL  *ap;
493 <        AMBVAL  avh;
494 <        FVECT  ck0;
495 <        double  s;
496 <        int  branch;
497 <        register int  i;
498 <
499 <        if (av->rad <= FTINY)
500 <                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
501 <        at = &atrunk;
502 <        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
503 <        s = thescene.cusize;
504 <        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
505 <                if (at->kid == NULL)
506 <                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
507 <                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
508 <                s *= 0.5;
509 <                branch = 0;
510 <                for (i = 0; i < 3; i++)
511 <                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
512 <                                ck0[i] += s;
513 <                                branch |= 1 << i;
514 <                        }
515 <                at = at->kid + branch;
516 <        }
517 <        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
518 <        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
519 <                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
520 <                        break;
521 <        av->next = ap->next;
522 <        ap->next = av;
523 <        at->alist = avh.next;
524 < }
525 <
526 <
527 < static
528 < unloadatree(at, f)                      /* unload an ambient value tree */
529 < register AMBTREE  *at;
530 < int     (*f)();
531 < {
532 <        register AMBVAL  *av;
533 <        register int  i;
1095 >        AMBVAL  *av;
1096 >        int  i;
1097                                          /* transfer values at this node */
1098          for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
1099                  at->alist = av->next;
1100 +                av->next = NULL;
1101                  (*f)(av);
1102          }
1103          if (at->kid == NULL)
# Line 545 | Line 1109 | int    (*f)();
1109   }
1110  
1111  
1112 < static AMBVAL   **avlist1, **avlist2;   /* ambient value lists for sorting */
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  
1121 < static
1122 < av2list(av)
554 < AMBVAL  *av;
1121 > static void
1122 > avfree(AMBVAL *av)
1123   {
1124 +        free(av);
1125 + }
1126 +
1127 + static void
1128 + av2list(
1129 +        AMBVAL *av
1130 + )
1131 + {
1132   #ifdef DEBUG
1133          if (i_avlist >= nambvals)
1134                  error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
1135   #endif
1136 <        avlist1[i_avlist] = avlist2[i_avlist] = av;
1137 <        i_avlist++;
1136 >        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = (AMBVAL*)av;
1137 >        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
1138   }
1139  
1140  
1141   static int
1142 < alatcmp(avp1, avp2)                     /* compare ambient values for MRA */
1143 < AMBVAL  **avp1, **avp2;
1142 > alatcmp(                        /* compare ambient values for MRA */
1143 >        const void *av1,
1144 >        const void *av2
1145 > )
1146   {
1147 <        return((**avp2).latick - (**avp1).latick);
1147 >        long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1148 >        return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
1149   }
1150  
1151  
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(avp1, avp2)                     /* compare ambient value positions */
1160 < AMBVAL  **avp1, **avp2;
1159 > aposcmp(                        /* compare ambient value positions */
1160 >        const void      *avp1,
1161 >        const void      *avp2
1162 > )
1163   {
1164 <        return(*avp1 - *avp2);
1164 >        long    diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1165 >        if (diff < 0)
1166 >                return(-1);
1167 >        return(diff > 0);
1168   }
1169  
1170  
581 #ifdef DEBUG
1171   static int
1172 < avlmemi(avaddr)                         /* find list position from address */
1173 < AMBVAL  *avaddr;
1172 > avlmemi(                                /* find list position from address */
1173 >        AMBVAL  *avaddr
1174 > )
1175   {
1176 <        register AMBVAL  **avlpp;
1176 >        AMBVAL  **avlpp;
1177  
1178 <        avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
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   }
594 #else
595 #define avlmemi(avaddr) ((AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr,(char *)avlist2, \
596                                nambvals,sizeof(AMBVAL *),aposcmp) - avlist2)
597 #endif
1184  
1185  
1186 < static
1187 < sortambvals(always)                     /* resort ambient values */
1188 < int     always;
1186 > static void
1187 > sortambvals(                    /* resort ambient values */
1188 >        int     always
1189 > )
1190   {
1191          AMBTREE  oldatrunk;
1192          AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
1193 <        register int    i, j;
1193 >        int     i, j;
1194                                          /* see if it's time yet */
1195 <        if (!always && (ambclock < lastsort+sortintvl ||
1195 >        if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
1196                          nambvals < SORT_THRESH))
1197                  return;
1198          /*
# Line 624 | Line 1211 | int    always;
1211           * tree will be rebuilt with the new accuracy parameter.
1212           */
1213          if (tracktime) {                /* allocate pointer arrays to sort */
627                avlist1 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
1214                  avlist2 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
1215 <        } else
1216 <                avlist1 = avlist2 = NULL;
1217 <        if (avlist2 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
1218 <                if (avlist1 != NULL)
1219 <                        free((char *)avlist1);
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 <                        copystruct(&oldatrunk, &atrunk);
1224 >                        oldatrunk = atrunk;
1225                          atrunk.alist = NULL;
1226                          atrunk.kid = NULL;
1227                          unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
# Line 657 | Line 1246 | int    always;
1246                  if (i_avlist < nambvals)
1247                          error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
1248   #endif
1249 <                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(AMBVAL *), alatcmp);
1250 <                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
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] == NULL)
1252 >                        if (avlist1[i].p == NULL)
1253                                  continue;
1254                          tap = avlist2[i];
1255 <                        copystruct(&tav, tap);
1256 <                        for (j = i; (pnext = avlist1[j]) != tap;
1255 >                        tav = *tap;
1256 >                        for (j = i; (pnext = avlist1[j].p) != tap;
1257                                          j = avlmemi(pnext)) {
1258 <                                copystruct(avlist2[j], pnext);
1258 >                                *(avlist2[j]) = *pnext;
1259                                  avinsert(avlist2[j]);
1260 <                                avlist1[j] = NULL;
1260 >                                avlist1[j].p = NULL;
1261                          }
1262 <                        copystruct(avlist2[j], &tav);
1262 >                        *(avlist2[j]) = tav;
1263                          avinsert(avlist2[j]);
1264 <                        avlist1[j] = NULL;
1264 >                        avlist1[j].p = NULL;
1265                  }
1266 <                free((char *)avlist1);
1267 <                free((char *)avlist2);
1266 >                free(avlist1);
1267 >                free(avlist2);
1268                                                  /* compute new sort interval */
1269                  sortintvl = ambclock - lastsort;
1270                  if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
# Line 694 | Line 1283 | int    always;
1283  
1284   #ifdef  F_SETLKW
1285  
1286 < static
1287 < aflock(typ)                     /* lock/unlock ambient file */
1288 < int  typ;
1286 > static void
1287 > aflock(                 /* lock/unlock ambient file */
1288 >        int  typ
1289 > )
1290   {
1291          static struct flock  fls;       /* static so initialized to zeroes */
1292  
1293 +        if (typ == fls.l_type)          /* already called? */
1294 +                return;
1295          fls.l_type = typ;
1296          if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
1297                  error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
# Line 707 | Line 1299 | int  typ;
1299  
1300  
1301   int
1302 < ambsync()                       /* synchronize ambient file */
1302 > ambsync(void)                   /* synchronize ambient file */
1303   {
712        static FILE  *ambinp = NULL;
713        static long  lastpos = -1;
1304          long  flen;
1305          AMBVAL  avs;
1306 <        register int  n;
1306 >        int  n;
1307  
1308 <        if (nunflshed == 0)
1308 >        if (ambfp == NULL)      /* no ambient file? */
1309                  return(0);
1310 <        if (lastpos < 0)        /* initializing (locked in initambfile) */
1311 <                goto syncend;
722 <                                /* gain exclusive access */
723 <        aflock(F_WRLCK);
1310 >                                /* gain appropriate access */
1311 >        aflock(nunflshed ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1312                                  /* see if file has grown */
1313 <        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), 0L, 2)) < 0)
1313 >        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
1314                  goto seekerr;
1315 <        if (n = flen - lastpos) {               /* file has grown */
1315 >        if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
1316                  if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1317                          ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
1318                          if (ambinp == NULL)
1319                                  error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1320                  }
1321 <                if (fseek(ambinp, lastpos, 0) < 0)
1321 >                if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1322                          goto seekerr;
1323                  while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
1324 <                        readambval(&avs, ambinp);
1325 <                        avinsert(avstore(&avs));
1324 >                        if (!readambval(&avs, ambinp)) {
1325 >                                sprintf(errmsg,
1326 >                        "ambient file \"%s\" corrupted near character %ld",
1327 >                                                ambfile, flen - n);
1328 >                                error(WARNING, errmsg);
1329 >                                break;
1330 >                        }
1331 >                        avstore(&avs);
1332                          n -= AMBVALSIZ;
1333                  }
1334 +                lastpos = flen - n;
1335                  /*** seek always as safety measure
1336                  if (n) ***/                     /* alignment */
1337 <                        if (lseek(fileno(ambfp), flen-n, 0) < 0)
1337 >                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1338                                  goto seekerr;
1339          }
745 #ifdef  DEBUG
746        if (ambfp->_ptr - ambfp->_base != nunflshed*AMBVALSIZ) {
747                sprintf(errmsg, "ambient file buffer at %d rather than %d",
748                                ambfp->_ptr - ambfp->_base,
749                                nunflshed*AMBVALSIZ);
750                error(CONSISTENCY, errmsg);
751        }
752 #endif
753 syncend:
1340          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1341 <        if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), 0L, 1)) < 0)
1341 >        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 +                
1346          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1347          nunflshed = 0;
1348          return(n);
1349   seekerr:
1350          error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
1351 +        return -1; /* pro forma return */
1352   }
1353  
1354 < #else
1354 > #else   /* ! F_SETLKW */
1355  
1356   int
1357 < ambsync()                       /* flush ambient file */
1357 > ambsync(void)                   /* flush ambient file */
1358   {
1359 <        if (nunflshed == 0)
1359 >        if (ambfp == NULL)
1360                  return(0);
1361          nunflshed = 0;
1362          return(fflush(ambfp));
1363   }
1364  
1365 < #endif
1365 > #endif  /* ! F_SETLKW */

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