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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.86 by greg, Wed May 7 01:16:03 2014 UTC vs.
Revision 2.106 by greg, Thu Nov 8 00:54:07 2018 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – #ifndef lint
1   static const char       RCSid[] = "$Id$";
3 – #endif
2   /*
3   *  ambient.c - routines dealing with ambient (inter-reflected) component.
4   *
# Line 14 | 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"
19 + #include  "pmapamb.h"
20  
21   #ifndef  OCTSCALE
22   #define  OCTSCALE       1.0     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
# Line 77 | Line 77 | static long  lastpos = -1;             /* last flush position */
77   #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
78  
79   #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
80 – #define  freeav(av)     free((void *)av);
80  
81   static void initambfile(int creat);
82   static void avsave(AMBVAL *av);
# Line 109 | Line 108 | setambres(                             /* set ambient resolution */
108                                                  /* set min & max radii */
109          if (ar <= 0) {
110                  minarad = 0;
111 <                maxarad = thescene.cusize*0.5;
111 >                maxarad = thescene.cusize*0.2;
112          } else {
113                  minarad = thescene.cusize / ar;
114                  maxarad = 64.0 * minarad;               /* heuristic */
115 <                if (maxarad > thescene.cusize*0.5)
116 <                        maxarad = thescene.cusize*0.5;
115 >                if (maxarad > thescene.cusize*0.2)
116 >                        maxarad = thescene.cusize*0.2;
117          }
118          if (minarad <= FTINY)
119                  minarad = 10.0*FTINY;
# Line 165 | Line 164 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
164                  initambfile(0);                 /* file exists */
165                  lastpos = ftell(ambfp);
166                  while (readambval(&amb, ambfp))
167 <                        avinsert(avstore(&amb));
167 >                        avstore(&amb);
168                  nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
169                  if (readonly) {
170                          sprintf(errmsg,
# Line 185 | Line 184 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
184                                          (flen - lastpos)/AMBVALSIZ);
185                          error(WARNING, errmsg);
186                          fseek(ambfp, lastpos, SEEK_SET);
188 – #ifndef _WIN32 /* XXX we need a replacement for that one */
187                          ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)lastpos);
190 – #endif
188                  }
189          } else if ((ambfp = fopen(ambfile, "w+")) != NULL) {
190                  initambfile(1);                 /* else create new file */
# Line 197 | Line 194 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
194                  sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", ambfile);
195                  error(SYSTEM, errmsg);
196          }
200 – #ifdef getc_unlocked
201 –        flockfile(ambfp);                       /* application-level lock */
202 – #endif
197   #ifdef  F_SETLKW
198          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
199   #endif
# Line 220 | Line 214 | ambdone(void)                  /* close ambient file and free memory
214                  lastpos = -1;
215          }
216                                          /* free ambient tree */
217 <        unloadatree(&atrunk, &avfree);
217 >        unloadatree(&atrunk, avfree);
218                                          /* reset state variables */
219          avsum = 0.;
220          navsum = 0;
# Line 263 | Line 257 | ambnotify(                     /* record new modifier */
257  
258   /************ THE FOLLOWING ROUTINES DIFFER BETWEEN NEW & OLD ***************/
259  
260 < #ifdef NEWAMB
260 > #ifndef OLDAMB
261  
262   #define tfunc(lwr, x, upr)      (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
263  
# Line 271 | Line 265 | static int     plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm,
265   static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
266                                  AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
267   static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
268 < static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
268 > static int      extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
269                                  FVECT uvw[3]);
270  
271   void
# Line 282 | Line 276 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
276   )
277   {
278          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
279 <        COLOR   acol;
280 <        int     ok;
279 >        COLOR   acol, caustic;
280 >        int     i, ok;
281          double  d, l;
282  
283 +        /* PMAP: Factor in ambient from photon map, if enabled and ray is
284 +         * ambient. Return as all ambient components accounted for, else
285 +         * continue. */
286 +        if (ambPmap(aval, r, rdepth))
287 +                return;
288 +
289 +        /* PMAP: Factor in specular-diffuse ambient (caustics) from photon
290 +         * map, if enabled and ray is primary, else caustic is zero.  Continue
291 +         * with RADIANCE ambient calculation */
292 +        copycolor(caustic, aval);
293 +        ambPmapCaustic(caustic, r, rdepth);
294 +        
295          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
296                  goto dumbamb;
297                                                  /* check number of bounces */
# Line 297 | Line 303 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
303                  goto dumbamb;
304  
305          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
306 +                FVECT   uvd[2];
307 +                float   dgrad[2], *dgp = NULL;
308 +
309 +                if (nrm != r->ron && DOT(nrm,r->ron) < 0.9999)
310 +                        dgp = dgrad;            /* compute rotational grad. */
311                  copycolor(acol, aval);
312                  rdepth++;
313                  ok = doambient(acol, r, r->rweight,
314 <                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
314 >                                uvd, NULL, NULL, dgp, NULL);
315                  rdepth--;
316                  if (!ok)
317                          goto dumbamb;
318 +                if ((ok > 0) & (dgp != NULL)) { /* apply texture */
319 +                        FVECT   v1;
320 +                        VCROSS(v1, r->ron, nrm);
321 +                        d = 1.0;
322 +                        for (i = 3; i--; )
323 +                                d += v1[i] * (dgp[0]*uvd[0][i] + dgp[1]*uvd[1][i]);
324 +                        if (d >= 0.05)
325 +                                scalecolor(acol, d);
326 +                }
327                  copycolor(aval, acol);
328 +
329 +                /* PMAP: add in caustic */
330 +                addcolor(aval, caustic);
331                  return;
332          }
333  
# Line 314 | Line 337 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
337          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
338          d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
339                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
340 +                        
341          if (d > FTINY) {
342                  d = 1.0/d;
343                  scalecolor(acol, d);
344                  multcolor(aval, acol);
345 +
346 +                /* PMAP: add in caustic */
347 +                addcolor(aval, caustic);
348                  return;
349          }
350 +        
351          rdepth++;                               /* need to cache new value */
352          ok = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
353          rdepth--;
354 +        
355          if (ok) {
356                  multcolor(aval, acol);          /* computed new value */
357 +
358 +                /* PMAP: add in caustic */
359 +                addcolor(aval, caustic);
360                  return;
361          }
362 +        
363   dumbamb:                                        /* return global value */
364          if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
365                  multcolor(aval, ambval);
366 +                
367 +                /* PMAP: add in caustic */
368 +                addcolor(aval, caustic);
369                  return;
370          }
371 <        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
371 >        
372 >        l = bright(ambval);                     /* average in computations */  
373          if (l > FTINY) {
374                  d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
375                                  (double)(ambvwt + navsum);
# Line 379 | Line 416 | plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang)
416          VSUM(rtst.rdir, vdif, anorm, t[1]);     /* further dist. > plane */
417          rtst.rmax = normalize(rtst.rdir);       /* short ray test */
418          while (localhit(&rtst, &thescene)) {    /* check for occluder */
419 <                if (rtst.ro->omod != OVOID &&
419 >                OBJREC  *m = findmaterial(rtst.ro);
420 >                if (m != NULL && !istransp(m->otype) && !isBSDFproxy(m) &&
421                                  (rtst.clipset == NULL ||
422                                          !inset(rtst.clipset, rtst.ro->omod)))
423                          return(1);              /* plug light leak */
# Line 443 | Line 481 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
481                  /*
482                   *  Ambient level test
483                   */
484 <                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
484 >                if (av->lvl > al ||     /* list sorted, so this works */
485 >                                (av->lvl == al) & (av->weight < 0.9*r->rweight))
486                          break;
448 –                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
449 –                        continue;
487                  /*
488                   *  Direction test using unperturbed normal
489                   */
# Line 487 | Line 524 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
524                  /*
525                   *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
526                   */
527 <                extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw);
527 >                if (!extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw))
528 >                        continue;
529                  d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
530                          tfunc(ambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
531                  scalecolor(ct, d);
# Line 538 | Line 576 | makeambient(           /* make a new ambient value for storage
576   }
577  
578  
579 < static void
579 > static int
580   extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
581          COLOR  cr,
582          AMBVAL   *ap,
# Line 547 | Line 585 | extambient(            /* extrapolate value at pv, nv */
585          FVECT  uvw[3]
586   )
587   {
588 +        const double    min_d = 0.05;
589          static FVECT    my_uvw[3];
590          FVECT           v1;
591          int             i;
# Line 566 | Line 605 | extambient(            /* extrapolate value at pv, nv */
605          for (i = 3; i--; )
606                  d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
607          
608 <        if (d <= 0.0) {
609 <                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
571 <                return;
572 <        }
608 >        if (d < min_d)                  /* should not use if we can avoid it */
609 >                d = min_d;
610          copycolor(cr, ap->val);
611          scalecolor(cr, d);
612 +        return(d > min_d);
613   }
614  
615  
# Line 608 | Line 646 | avinsert(                              /* insert ambient value in our tree */
646          }
647          avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
648          for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
649 <                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
649 >                if ( ap->next->lvl > av->lvl ||
650 >                                (ap->next->lvl == av->lvl) &
651 >                                (ap->next->weight <= av->weight) )
652                          break;
653          av->next = ap->next;
654          ap->next = (AMBVAL*)av;
# Line 632 | Line 672 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
672   )
673   {
674          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
675 <        COLOR   acol;
675 >        COLOR   acol, caustic;
676          double  d, l;
677  
678 +        /* PMAP: Factor in ambient from global photon map (if enabled) and return
679 +         * as all ambient components accounted for */
680 +        if (ambPmap(aval, r, rdepth))
681 +                return;
682 +
683 +        /* PMAP: Otherwise factor in ambient from caustic photon map
684 +         * (ambPmapCaustic() returns zero if caustic photons disabled) and
685 +         * continue with RADIANCE ambient calculation */
686 +        copycolor(caustic, aval);
687 +        ambPmapCaustic(caustic, r, rdepth);
688 +        
689          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
690                  goto dumbamb;
691                                                  /* check number of bounces */
# Line 652 | Line 703 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
703                  rdepth--;
704                  if (d <= FTINY)
705                          goto dumbamb;
706 <                copycolor(aval, acol);
706 >                copycolor(aval, acol);          
707 >        
708 >           /* PMAP: add in caustic */
709 >                addcolor(aval, caustic);        
710                  return;
711          }
712  
# Line 662 | Line 716 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
716          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
717          d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
718                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
719 +                        
720          if (d > FTINY) {
721                  d = 1.0/d;
722                  scalecolor(acol, d);
723                  multcolor(aval, acol);
724 +                
725 +                /* PMAP: add in caustic */
726 +                addcolor(aval, caustic);        
727                  return;
728          }
729 +        
730          rdepth++;                               /* need to cache new value */
731          d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
732          rdepth--;
733 +        
734          if (d > FTINY) {
735                  multcolor(aval, acol);          /* got new value */
736 +
737 +                /* PMAP: add in caustic */
738 +                addcolor(aval, caustic);                        
739                  return;
740          }
741 +        
742   dumbamb:                                        /* return global value */
743          if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
744                  multcolor(aval, ambval);
745 +
746 +                /* PMAP: add in caustic */
747 +                addcolor(aval, caustic);        
748                  return;
749          }
750 +        
751          l = bright(ambval);                     /* average in computations */
752          if (l > FTINY) {
753                  d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
# Line 721 | Line 789 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
789                  /*
790                   *  Ambient level test.
791                   */
792 <                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
792 >                if (av->lvl > al ||     /* list sorted, so this works */
793 >                                (av->lvl == al) & (av->weight < 0.9*r->rweight))
794                          break;
726 –                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
727 –                        continue;
795                  /*
796                   *  Ambient radius test.
797                   */
# Line 906 | Line 973 | avinsert(                              /* insert ambient value in our tree */
973          }
974          avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
975          for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
976 <                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
976 >                if ( ap->next->lvl > av->lvl ||
977 >                                (ap->next->lvl == av->lvl) &
978 >                                (ap->next->weight <= av->weight) )
979                          break;
980          av->next = ap->next;
981          ap->next = (AMBVAL*)av;
# Line 958 | Line 1027 | avsave(                                /* insert and save an ambient value */
1027          AMBVAL  *av
1028   )
1029   {
1030 <        avinsert(avstore(av));
1030 >        avstore(av);
1031          if (ambfp == NULL)
1032                  return;
1033          if (writambval(av, ambfp) < 0)
# Line 973 | Line 1042 | writerr:
1042  
1043  
1044   static AMBVAL *
1045 < avstore(                                /* allocate memory and store aval */
1045 > avstore(                                /* allocate memory and save aval */
1046          AMBVAL  *aval
1047   )
1048   {
# Line 991 | Line 1060 | avstore(                               /* allocate memory and store aval */
1060                  avsum += log(d);
1061                  navsum++;
1062          }
1063 +        avinsert(av);                   /* insert in our cache tree */
1064          return(av);
1065   }
1066  
# Line 1017 | Line 1087 | newambtree(void)                               /* allocate 8 ambient tree structs
1087          }
1088          atp = atfreelist;
1089          atfreelist = atp->kid;
1090 <        memset((char *)atp, '\0', 8*sizeof(AMBTREE));
1090 >        memset(atp, 0, 8*sizeof(AMBTREE));
1091          return(atp);
1092   }
1093  
# Line 1043 | Line 1113 | unloadatree(                   /* unload an ambient value tree */
1113                                          /* transfer values at this node */
1114          for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
1115                  at->alist = av->next;
1116 +                av->next = NULL;
1117                  (*f)(av);
1118          }
1119          if (at->kid == NULL)
# Line 1120 | Line 1191 | avlmemi(                               /* find list position from address */
1191   {
1192          AMBVAL  **avlpp;
1193  
1194 <        avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
1195 <                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1194 >        avlpp = (AMBVAL **)bsearch(&avaddr, avlist2,
1195 >                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
1196          if (avlpp == NULL)
1197                  error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
1198          return(avlpp - avlist2);
# Line 1164 | Line 1235 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1235          }
1236          if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
1237                  if (avlist2 != NULL)
1238 <                        free((void *)avlist2);
1238 >                        free(avlist2);
1239                  if (always) {           /* rebuild without sorting */
1240                          oldatrunk = atrunk;
1241                          atrunk.alist = NULL;
1242                          atrunk.kid = NULL;
1243 <                        unloadatree(&oldatrunk, &avinsert);
1243 >                        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
1244                  }
1245          } else {                        /* sort memory by last access time */
1246                  /*
# Line 1186 | Line 1257 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1257                  eputs(errmsg);
1258   #endif
1259                  i_avlist = 0;
1260 <                unloadatree(&atrunk, &av2list); /* empty current tree */
1260 >                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
1261   #ifdef DEBUG
1262                  if (i_avlist < nambvals)
1263                          error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
1264   #endif
1265 <                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), &alatcmp);
1266 <                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1265 >                qsort(avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), alatcmp);
1266 >                qsort(avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
1267                  for (i = 0; i < nambvals; i++) {
1268                          if (avlist1[i].p == NULL)
1269                                  continue;
# Line 1208 | Line 1279 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1279                          avinsert(avlist2[j]);
1280                          avlist1[j].p = NULL;
1281                  }
1282 <                free((void *)avlist1);
1283 <                free((void *)avlist2);
1282 >                free(avlist1);
1283 >                free(avlist2);
1284                                                  /* compute new sort interval */
1285                  sortintvl = ambclock - lastsort;
1286                  if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
# Line 1258 | Line 1329 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
1329          if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
1330                  goto seekerr;
1331          if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
1332 <                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1333 <                        ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
1332 >                if (ambinp == NULL) {           /* get new file pointer */
1333 >                        ambinp = fopen(ambfile, "rb");
1334                          if (ambinp == NULL)
1335 <                                error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1335 >                                error(SYSTEM, "fopen failed in ambsync");
1336                  }
1337                  if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1338                          goto seekerr;
# Line 1273 | Line 1344 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
1344                                  error(WARNING, errmsg);
1345                                  break;
1346                          }
1347 <                        avinsert(avstore(&avs));
1347 >                        avstore(&avs);
1348                          n -= AMBVALSIZ;
1349                  }
1350 <                lastpos = flen - n;
1351 <                /*** seek always as safety measure
1352 <                if (n) ***/                     /* alignment */
1282 <                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1283 <                                goto seekerr;
1350 >                lastpos = flen - n;             /* check alignment */
1351 >                if (n && lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1352 >                        goto seekerr;
1353          }
1354          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1355 <        if (n != EOF)
1287 <                lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1288 <        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1289 <                goto seekerr;
1290 <                
1355 >        lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1356          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1357          nunflshed = 0;
1358          return(n);
1359   seekerr:
1360          error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
1361 <        return -1; /* pro forma return */
1361 >        return(EOF);    /* pro forma return */
1362   }
1363  
1364   #else   /* ! F_SETLKW */

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> Changed lines