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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 2.116 by greg, Fri Jan 27 19:57:08 2023 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)) */
23   #endif
24  
25 – extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
26 –
25   #ifndef  MAXASET
26   #define  MAXASET        4095    /* maximum number of elements in ambient set */
27   #endif
# Line 37 | 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  
40 – #ifndef SORT_THRESH
41 – #ifdef SMLMEM
42 – #define SORT_THRESH     ((16L<<20)/sizeof(AMBVAL))
43 – #else
44 – #define SORT_THRESH     ((64L<<20)/sizeof(AMBVAL))
45 – #endif
46 – #endif
47 – #ifndef SORT_INTVL
48 – #define SORT_INTVL      (SORT_THRESH<<1)
49 – #endif
50 – #ifndef MAX_SORT_INTVL
51 – #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<6)
52 – #endif
53 –
54 –
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 */
59 – static unsigned long  ambclock = 0;     /* ambient access clock */
60 – static unsigned long  lastsort = 0;     /* time of last value sort */
61 – 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  
65 – #define MAXACLOCK       (1L<<30)        /* clock turnover value */
66 –        /*
67 –         * Track access times unless we are sharing ambient values
68 –         * through memory on a multiprocessor, when we want to avoid
69 –         * claiming our own memory (copy on write).  Go ahead anyway
70 –         * if more than two thirds of our values are unshared.
71 –         * Compile with -Dtracktime=0 to turn this code off.
72 –         */
73 – #ifndef tracktime
74 – #define tracktime       (shm_boundary == NULL || nambvals > 3*nambshare)
75 – #endif
76 –
45   #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
46  
47   #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
80 – #define  freeav(av)     free((void *)av);
48  
49 + #define  tfunc(lwr, x, upr)     (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
50 +
51   static void initambfile(int creat);
52   static void avsave(AMBVAL *av);
53   static AMBVAL *avstore(AMBVAL  *aval);
# Line 87 | Line 56 | static void freeambtree(AMBTREE  *atp);
56  
57   typedef void unloadtf_t(AMBVAL *);
58   static unloadtf_t avinsert;
90 – static unloadtf_t av2list;
59   static unloadtf_t avfree;
60   static void unloadatree(AMBTREE  *at, unloadtf_t *f);
61  
62 < static int aposcmp(const void *avp1, const void *avp2);
95 < static int avlmemi(AMBVAL *avaddr);
96 < static void sortambvals(int always);
62 > static void sortambvals(void);
63  
64 + static int      plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang);
65 + static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
66 +                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
67 + static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
68 + static int      extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
69 +                                FVECT uvw[3]);
70 +
71   #ifdef  F_SETLKW
72   static void aflock(int  typ);
73   #endif
# Line 109 | Line 82 | setambres(                             /* set ambient resolution */
82                                                  /* set min & max radii */
83          if (ar <= 0) {
84                  minarad = 0;
85 <                maxarad = thescene.cusize*0.5;
85 >                maxarad = thescene.cusize*0.2;
86          } else {
87                  minarad = thescene.cusize / ar;
88                  maxarad = 64.0 * minarad;               /* heuristic */
89 <                if (maxarad > thescene.cusize*0.5)
90 <                        maxarad = thescene.cusize*0.5;
89 >                if (maxarad > thescene.cusize*0.2)
90 >                        maxarad = thescene.cusize*0.2;
91          }
92          if (minarad <= FTINY)
93                  minarad = 10.0*FTINY;
# Line 133 | Line 106 | setambacc(                             /* set ambient accuracy */
106          newa *= (newa > 0);
107          if (fabs(newa - olda) >= .05*(newa + olda)) {
108                  ambacc = newa;
109 <                if (nambvals > 0)
110 <                        sortambvals(1);         /* rebuild tree */
109 >                if (ambacc > FTINY && nambvals > 0)
110 >                        sortambvals();          /* rebuild tree */
111          }
112   }
113  
# Line 165 | Line 138 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
138                  initambfile(0);                 /* file exists */
139                  lastpos = ftell(ambfp);
140                  while (readambval(&amb, ambfp))
141 <                        avinsert(avstore(&amb));
141 >                        avstore(&amb);
142                  nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
143                  if (readonly) {
144                          sprintf(errmsg,
# Line 185 | Line 158 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
158                                          (flen - lastpos)/AMBVALSIZ);
159                          error(WARNING, errmsg);
160                          fseek(ambfp, lastpos, SEEK_SET);
188 – #ifndef _WIN32 /* XXX we need a replacement for that one */
161                          ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)lastpos);
190 – #endif
162                  }
163          } else if ((ambfp = fopen(ambfile, "w+")) != NULL) {
164                  initambfile(1);                 /* else create new file */
# Line 197 | Line 168 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
168                  sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", ambfile);
169                  error(SYSTEM, errmsg);
170          }
200 – #ifdef getc_unlocked
201 –        flockfile(ambfp);                       /* application-level lock */
202 – #endif
171   #ifdef  F_SETLKW
172          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
173   #endif
# Line 220 | Line 188 | ambdone(void)                  /* close ambient file and free memory
188                  lastpos = -1;
189          }
190                                          /* free ambient tree */
191 <        unloadatree(&atrunk, &avfree);
191 >        unloadatree(&atrunk, avfree);
192                                          /* reset state variables */
193          avsum = 0.;
194          navsum = 0;
195          nambvals = 0;
196          nambshare = 0;
229 –        ambclock = 0;
230 –        lastsort = 0;
231 –        sortintvl = SORT_INTVL;
197   }
198  
199  
# Line 261 | Line 226 | ambnotify(                     /* record new modifier */
226                  }
227   }
228  
264 – /************ THE FOLLOWING ROUTINES DIFFER BETWEEN NEW & OLD ***************/
229  
266 – #ifdef NEWAMB
267 –
268 – #define tfunc(lwr, x, upr)      (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
269 –
270 – static int      plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang);
271 – static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
272 –                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
273 – static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
274 – static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
275 –                                FVECT uvw[3]);
276 –
230   void
231   multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
232          COLOR  aval,
# Line 281 | Line 234 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
234          FVECT  nrm
235   )
236   {
237 +        static double  logAvgAbsorp = 1;
238          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
239 <        COLOR   acol;
240 <        int     ok;
239 >        COLOR   acol, caustic;
240 >        int     i, ok;
241          double  d, l;
242  
243 +        /* PMAP: Factor in ambient from photon map, if enabled and ray is
244 +         * ambient. Return as all ambient components accounted for, else
245 +         * continue. */
246 +        if (ambPmap(aval, r, rdepth))
247 +                return;
248 +
249 +        if (logAvgAbsorp > 0)                   /* exclude in -aw to avoid growth */
250 +                logAvgAbsorp = log(1.-AVGREFL);
251 +
252 +        /* PMAP: Factor in specular-diffuse ambient (caustics) from photon
253 +         * map, if enabled and ray is primary, else caustic is zero.  Continue
254 +         * with RADIANCE ambient calculation */
255 +        copycolor(caustic, aval);
256 +        ambPmapCaustic(caustic, r, rdepth);
257 +        
258          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
259                  goto dumbamb;
260                                                  /* check number of bounces */
# Line 297 | Line 266 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
266                  goto dumbamb;
267  
268          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
269 +                FVECT   uvd[2];
270 +                float   dgrad[2], *dgp = NULL;
271 +
272 +                if (nrm != r->ron && DOT(nrm,r->ron) < 0.9999)
273 +                        dgp = dgrad;            /* compute rotational grad. */
274                  copycolor(acol, aval);
275                  rdepth++;
276                  ok = doambient(acol, r, r->rweight,
277 <                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
277 >                                uvd, NULL, NULL, dgp, NULL);
278                  rdepth--;
279                  if (!ok)
280                          goto dumbamb;
281 +                if ((ok > 0) & (dgp != NULL)) { /* apply texture */
282 +                        FVECT   v1;
283 +                        VCROSS(v1, r->ron, nrm);
284 +                        d = 1.0;
285 +                        for (i = 3; i--; )
286 +                                d += v1[i] * (dgp[0]*uvd[0][i] + dgp[1]*uvd[1][i]);
287 +                        if (d >= 0.05)
288 +                                scalecolor(acol, d);
289 +                }
290                  copycolor(aval, acol);
291 +
292 +                /* PMAP: add in caustic */
293 +                addcolor(aval, caustic);
294                  return;
295          }
310 –
311 –        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
312 –                sortambvals(0);
296                                                  /* interpolate ambient value */
297          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
298          d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
299                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
300 +                        
301          if (d > FTINY) {
302                  d = 1.0/d;
303                  scalecolor(acol, d);
304                  multcolor(aval, acol);
305 +
306 +                /* PMAP: add in caustic */
307 +                addcolor(aval, caustic);
308                  return;
309          }
310 +        
311          rdepth++;                               /* need to cache new value */
312          ok = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
313          rdepth--;
314 +        
315          if (ok) {
316                  multcolor(aval, acol);          /* computed new value */
317 +
318 +                /* PMAP: add in caustic */
319 +                addcolor(aval, caustic);
320                  return;
321          }
322 +        
323   dumbamb:                                        /* return global value */
324          if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
325                  multcolor(aval, ambval);
326 +                
327 +                /* PMAP: add in caustic */
328 +                addcolor(aval, caustic);
329                  return;
330          }
331 <        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
331 >        
332 >        l = bright(ambval);                     /* average in computations */  
333          if (l > FTINY) {
334 <                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
334 >                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum + logAvgAbsorp*navsum) /
335                                  (double)(ambvwt + navsum);
336                  d = exp(d) / l;
337                  scalecolor(aval, d);
338                  multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
339          } else {
340 <                d = exp( avsum / (double)navsum );
340 >                d = exp( avsum/(double)navsum + logAvgAbsorp );
341                  scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
342          }
343   }
# Line 379 | Line 376 | plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang)
376          VSUM(rtst.rdir, vdif, anorm, t[1]);     /* further dist. > plane */
377          rtst.rmax = normalize(rtst.rdir);       /* short ray test */
378          while (localhit(&rtst, &thescene)) {    /* check for occluder */
379 <                if (rtst.ro->omod != OVOID &&
379 >                OBJREC  *m = findmaterial(rtst.ro);
380 >                if (m != NULL && !istransp(m->otype) && !isBSDFproxy(m) &&
381                                  (rtst.clipset == NULL ||
382                                          !inset(rtst.clipset, rtst.ro->omod)))
383                          return(1);              /* plug light leak */
# Line 437 | Line 435 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
435                  double  u, v, d, delta_r2, delta_t2;
436                  COLOR   ct;
437                  FVECT   uvw[3];
440 –                                        /* record access */
441 –                if (tracktime)
442 –                        av->latick = ambclock;
438                  /*
439                   *  Ambient level test
440                   */
441 <                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
441 >                if (av->lvl > al ||     /* list sorted, so this works */
442 >                                (av->lvl == al) & (av->weight < 0.9*r->rweight))
443                          break;
448 –                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
449 –                        continue;
444                  /*
445                   *  Direction test using unperturbed normal
446                   */
# Line 462 | Line 456 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
456                   */
457                  VSUB(ck0, r->rop, av->pos);
458                  d = DOT(ck0, uvw[2]);
459 <                if (d < -minarad*ambacc-.001)
459 >                if (d < -minarad*ambacc)
460                          continue;
461                  d /= av->rad[0];
462                  delta_t2 = d*d;
# Line 487 | Line 481 | sumambient(            /* get interpolated ambient value */
481                  /*
482                   *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
483                   */
484 <                extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw);
484 >                if (!extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw))
485 >                        continue;
486                  d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
487                          tfunc(ambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
488                  scalecolor(ct, d);
# Line 538 | Line 533 | makeambient(           /* make a new ambient value for storage
533   }
534  
535  
536 < static void
536 > static int
537   extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
538          COLOR  cr,
539          AMBVAL   *ap,
# Line 547 | Line 542 | extambient(            /* extrapolate value at pv, nv */
542          FVECT  uvw[3]
543   )
544   {
545 +        const double    min_d = 0.05;
546 +        const double    max_d = 20.;
547          static FVECT    my_uvw[3];
548          FVECT           v1;
549          int             i;
# Line 566 | Line 563 | extambient(            /* extrapolate value at pv, nv */
563          for (i = 3; i--; )
564                  d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
565          
566 <        if (d <= 0.0) {
567 <                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
568 <                return;
569 <        }
566 >        if (d < min_d)                  /* clamp min/max scaling */
567 >                d = min_d;
568 >        else if (d > max_d)
569 >                d = max_d;
570          copycolor(cr, ap->val);
571          scalecolor(cr, d);
572 +        return(d > min_d);
573   }
574  
575  
# Line 608 | Line 606 | avinsert(                              /* insert ambient value in our tree */
606          }
607          avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
608          for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
609 <                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
609 >                if ( ap->next->lvl > av->lvl ||
610 >                                (ap->next->lvl == av->lvl) &
611 >                                (ap->next->weight <= av->weight) )
612                          break;
613          av->next = ap->next;
614          ap->next = (AMBVAL*)av;
# Line 616 | Line 616 | avinsert(                              /* insert ambient value in our tree */
616   }
617  
618  
619 – #else /* ! NEWAMB */
620 –
621 – static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
622 –                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
623 – static double   makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
624 – static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv);
625 –
626 –
627 – void
628 – multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
629 –        COLOR  aval,
630 –        RAY  *r,
631 –        FVECT  nrm
632 – )
633 – {
634 –        static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
635 –        COLOR   acol;
636 –        double  d, l;
637 –
638 –        if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
639 –                goto dumbamb;
640 –                                                /* check number of bounces */
641 –        if (rdepth >= ambounce)
642 –                goto dumbamb;
643 –                                                /* check ambient list */
644 –        if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
645 –                        ambincl != inset(ambset, r->ro->omod))
646 –                goto dumbamb;
647 –
648 –        if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
649 –                copycolor(acol, aval);
650 –                rdepth++;
651 –                d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
652 –                rdepth--;
653 –                if (d <= FTINY)
654 –                        goto dumbamb;
655 –                copycolor(aval, acol);
656 –                return;
657 –        }
658 –
659 –        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
660 –                sortambvals(0);
661 –                                                /* interpolate ambient value */
662 –        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
663 –        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
664 –                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
665 –        if (d > FTINY) {
666 –                d = 1.0/d;
667 –                scalecolor(acol, d);
668 –                multcolor(aval, acol);
669 –                return;
670 –        }
671 –        rdepth++;                               /* need to cache new value */
672 –        d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
673 –        rdepth--;
674 –        if (d > FTINY) {
675 –                multcolor(aval, acol);          /* got new value */
676 –                return;
677 –        }
678 – dumbamb:                                        /* return global value */
679 –        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
680 –                multcolor(aval, ambval);
681 –                return;
682 –        }
683 –        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
684 –        if (l > FTINY) {
685 –                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
686 –                                (double)(ambvwt + navsum);
687 –                d = exp(d) / l;
688 –                scalecolor(aval, d);
689 –                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
690 –        } else {
691 –                d = exp( avsum / (double)navsum );
692 –                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
693 –        }
694 – }
695 –
696 –
697 – static double
698 – sumambient(     /* get interpolated ambient value */
699 –        COLOR  acol,
700 –        RAY  *r,
701 –        FVECT  rn,
702 –        int  al,
703 –        AMBTREE  *at,
704 –        FVECT  c0,
705 –        double  s
706 – )
707 – {
708 –        double  d, e1, e2, wt, wsum;
709 –        COLOR  ct;
710 –        FVECT  ck0;
711 –        int  i;
712 –        int  j;
713 –        AMBVAL   *av;
714 –
715 –        wsum = 0.0;
716 –                                        /* do this node */
717 –        for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
718 –                double  rn_dot = -2.0;
719 –                if (tracktime)
720 –                        av->latick = ambclock;
721 –                /*
722 –                 *  Ambient level test.
723 –                 */
724 –                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
725 –                        break;
726 –                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
727 –                        continue;
728 –                /*
729 –                 *  Ambient radius test.
730 –                 */
731 –                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
732 –                e1 = DOT(ck0, ck0) / (av->rad * av->rad);
733 –                if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
734 –                        continue;
735 –                /*
736 –                 *  Direction test using closest normal.
737 –                 */
738 –                d = DOT(av->dir, r->ron);
739 –                if (rn != r->ron) {
740 –                        rn_dot = DOT(av->dir, rn);
741 –                        if (rn_dot > 1.0-FTINY)
742 –                                rn_dot = 1.0-FTINY;
743 –                        if (rn_dot >= d-FTINY) {
744 –                                d = rn_dot;
745 –                                rn_dot = -2.0;
746 –                        }
747 –                }
748 –                e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
749 –                if (e2 < 0.0)
750 –                        e2 = 0.0;
751 –                else if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
752 –                        continue;
753 –                /*
754 –                 *  Ray behind test.
755 –                 */
756 –                d = 0.0;
757 –                for (j = 0; j < 3; j++)
758 –                        d += (r->rop[j] - av->pos[j]) *
759 –                                        (av->dir[j] + r->ron[j]);
760 –                if (d*0.5 < -minarad*ambacc-.001)
761 –                        continue;
762 –                /*
763 –                 *  Jittering final test reduces image artifacts.
764 –                 */
765 –                e1 = sqrt(e1);
766 –                e2 = sqrt(e2);
767 –                wt = e1 + e2;
768 –                if (wt > ambacc*(.9+.2*urand(9015+samplendx)))
769 –                        continue;
770 –                /*
771 –                 *  Recompute directional error using perturbed normal
772 –                 */
773 –                if (rn_dot > 0.0) {
774 –                        e2 = sqrt((1.0 - rn_dot)*r->rweight);
775 –                        wt = e1 + e2;
776 –                }
777 –                if (wt <= 1e-3)
778 –                        wt = 1e3;
779 –                else
780 –                        wt = 1.0 / wt;
781 –                wsum += wt;
782 –                extambient(ct, av, r->rop, rn);
783 –                scalecolor(ct, wt);
784 –                addcolor(acol, ct);
785 –        }
786 –        if (at->kid == NULL)
787 –                return(wsum);
788 –                                        /* do children */
789 –        s *= 0.5;
790 –        for (i = 0; i < 8; i++) {
791 –                for (j = 0; j < 3; j++) {
792 –                        ck0[j] = c0[j];
793 –                        if (1<<j & i)
794 –                                ck0[j] += s;
795 –                        if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
796 –                                break;
797 –                        if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
798 –                                break;
799 –                }
800 –                if (j == 3)
801 –                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
802 –                                                at->kid+i, ck0, s);
803 –        }
804 –        return(wsum);
805 – }
806 –
807 –
808 – static double
809 – makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
810 –        COLOR  acol,
811 –        RAY  *r,
812 –        FVECT  rn,
813 –        int  al
814 – )
815 – {
816 –        AMBVAL  amb;
817 –        FVECT   gp, gd;
818 –        int     i;
819 –
820 –        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
821 –        for (i = al; i-- > 0; )
822 –                amb.weight *= AVGREFL;
823 –        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
824 –                amb.weight = 1.25*r->rweight;
825 –        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
826 –                                                /* compute ambient */
827 –        amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
828 –        if (amb.rad <= FTINY) {
829 –                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
830 –                return(0.0);
831 –        }
832 –        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
833 –                                                /* store value */
834 –        VCOPY(amb.pos, r->rop);
835 –        VCOPY(amb.dir, r->ron);
836 –        amb.lvl = al;
837 –        copycolor(amb.val, acol);
838 –        VCOPY(amb.gpos, gp);
839 –        VCOPY(amb.gdir, gd);
840 –                                                /* insert into tree */
841 –        avsave(&amb);                           /* and save to file */
842 –        if (rn != r->ron)
843 –                extambient(acol, &amb, r->rop, rn);     /* texture */
844 –        return(amb.rad);
845 – }
846 –
847 –
619   static void
849 – extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
850 –        COLOR  cr,
851 –        AMBVAL   *ap,
852 –        FVECT  pv,
853 –        FVECT  nv
854 – )
855 – {
856 –        FVECT  v1;
857 –        int  i;
858 –        double  d;
859 –
860 –        d = 1.0;                        /* zeroeth order */
861 –                                        /* gradient due to translation */
862 –        for (i = 0; i < 3; i++)
863 –                d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
864 –                                        /* gradient due to rotation */
865 –        VCROSS(v1, ap->dir, nv);
866 –        d += DOT(ap->gdir, v1);
867 –        if (d <= 0.0) {
868 –                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
869 –                return;
870 –        }
871 –        copycolor(cr, ap->val);
872 –        scalecolor(cr, d);
873 – }
874 –
875 –
876 – static void
877 – avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
878 –        AMBVAL *av
879 – )
880 – {
881 –        AMBTREE  *at;
882 –        AMBVAL  *ap;
883 –        AMBVAL  avh;
884 –        FVECT  ck0;
885 –        double  s;
886 –        int  branch;
887 –        int  i;
888 –
889 –        if (av->rad <= FTINY)
890 –                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
891 –        at = &atrunk;
892 –        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
893 –        s = thescene.cusize;
894 –        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
895 –                if (at->kid == NULL)
896 –                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
897 –                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
898 –                s *= 0.5;
899 –                branch = 0;
900 –                for (i = 0; i < 3; i++)
901 –                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
902 –                                ck0[i] += s;
903 –                                branch |= 1 << i;
904 –                        }
905 –                at = at->kid + branch;
906 –        }
907 –        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
908 –        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
909 –                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
910 –                        break;
911 –        av->next = ap->next;
912 –        ap->next = (AMBVAL*)av;
913 –        at->alist = avh.next;
914 – }
915 –
916 – #endif  /* ! NEWAMB */
917 –
918 – /************* FOLLOWING ROUTINES SAME FOR NEW & OLD METHODS ***************/
919 –
920 – static void
620   initambfile(            /* initialize ambient file */
621          int  cre8
622   )
# Line 940 | Line 639 | initambfile(           /* initialize ambient file */
639                                  ambvwt, ambounce, ambacc);
640                  fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
641                                  ambdiv, ambssamp, ambres);
642 +                fprintf(ambfp, "-dr %d -ds %g -dt %g -dc %g ", directrelay,
643 +                                srcsizerat, shadthresh, shadcert);
644 +                fprintf(ambfp, "-ss %g -st %g -lr %d -lw %g ", specjitter,
645 +                                specthresh, maxdepth, minweight);
646                  if (octname != NULL)
647                          fputs(octname, ambfp);
648                  fputc('\n', ambfp);
# Line 958 | Line 661 | avsave(                                /* insert and save an ambient value */
661          AMBVAL  *av
662   )
663   {
664 <        avinsert(avstore(av));
664 >        avstore(av);
665          if (ambfp == NULL)
666                  return;
667          if (writambval(av, ambfp) < 0)
# Line 973 | Line 676 | writerr:
676  
677  
678   static AMBVAL *
679 < avstore(                                /* allocate memory and store aval */
679 > avstore(                                /* allocate memory and save aval */
680          AMBVAL  *aval
681   )
682   {
# Line 983 | Line 686 | avstore(                               /* allocate memory and store aval */
686          if ((av = newambval()) == NULL)
687                  error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
688          *av = *aval;
986 –        av->latick = ambclock;
689          av->next = NULL;
690          nambvals++;
691          d = bright(av->val);
# Line 991 | Line 693 | avstore(                               /* allocate memory and store aval */
693                  avsum += log(d);
694                  navsum++;
695          }
696 +        avinsert(av);                   /* insert in our cache tree */
697          return(av);
698   }
699  
# Line 1017 | Line 720 | newambtree(void)                               /* allocate 8 ambient tree structs
720          }
721          atp = atfreelist;
722          atfreelist = atp->kid;
723 <        memset((char *)atp, '\0', 8*sizeof(AMBTREE));
723 >        memset(atp, 0, 8*sizeof(AMBTREE));
724          return(atp);
725   }
726  
# Line 1043 | Line 746 | unloadatree(                   /* unload an ambient value tree */
746                                          /* transfer values at this node */
747          for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
748                  at->alist = av->next;
749 +                av->next = NULL;
750                  (*f)(av);
751          }
752          if (at->kid == NULL)
# Line 1054 | Line 758 | unloadatree(                   /* unload an ambient value tree */
758   }
759  
760  
1057 – static struct avl {
1058 –        AMBVAL  *p;
1059 –        unsigned long   t;
1060 – }       *avlist1;                       /* ambient value list with ticks */
1061 – static AMBVAL   **avlist2;              /* memory positions for sorting */
1062 – static int      i_avlist;               /* index for lists */
1063 –
1064 – static int alatcmp(const void *av1, const void *av2);
1065 –
761   static void
762   avfree(AMBVAL *av)
763   {
764          free(av);
765   }
766  
767 +
768   static void
769 < av2list(
1074 <        AMBVAL *av
1075 < )
769 > sortambvals(void)                       /* resort ambient values */
770   {
771 < #ifdef DEBUG
1078 <        if (i_avlist >= nambvals)
1079 <                error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
1080 < #endif
1081 <        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = (AMBVAL*)av;
1082 <        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
1083 < }
771 >        AMBTREE  oldatrunk = atrunk;
772  
773 <
774 < static int
775 < alatcmp(                        /* compare ambient values for MRA */
1088 <        const void *av1,
1089 <        const void *av2
1090 < )
1091 < {
1092 <        long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1093 <        return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
773 >        atrunk.alist = NULL;
774 >        atrunk.kid = NULL;
775 >        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
776   }
777  
778  
1097 – /* GW NOTE 2002/10/3:
1098 – * I used to compare AMBVAL pointers, but found that this was the
1099 – * cause of a serious consistency error with gcc, since the optimizer
1100 – * uses some dangerous trick in pointer subtraction that
1101 – * assumes pointers differ by exact struct size increments.
1102 – */
1103 – static int
1104 – aposcmp(                        /* compare ambient value positions */
1105 –        const void      *avp1,
1106 –        const void      *avp2
1107 – )
1108 – {
1109 –        long    diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1110 –        if (diff < 0)
1111 –                return(-1);
1112 –        return(diff > 0);
1113 – }
1114 –
1115 –
1116 – static int
1117 – avlmemi(                                /* find list position from address */
1118 –        AMBVAL  *avaddr
1119 – )
1120 – {
1121 –        AMBVAL  **avlpp;
1122 –
1123 –        avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
1124 –                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1125 –        if (avlpp == NULL)
1126 –                error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
1127 –        return(avlpp - avlist2);
1128 – }
1129 –
1130 –
1131 – static void
1132 – sortambvals(                    /* resort ambient values */
1133 –        int     always
1134 – )
1135 – {
1136 –        AMBTREE  oldatrunk;
1137 –        AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
1138 –        int     i, j;
1139 –                                        /* see if it's time yet */
1140 –        if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
1141 –                        nambvals < SORT_THRESH))
1142 –                return;
1143 –        /*
1144 –         * The idea here is to minimize memory thrashing
1145 –         * in VM systems by improving reference locality.
1146 –         * We do this by periodically sorting our stored ambient
1147 –         * values in memory in order of most recently to least
1148 –         * recently accessed.  This ordering was chosen so that new
1149 –         * ambient values (which tend to be less important) go into
1150 –         * higher memory with the infrequently accessed values.
1151 –         *      Since we expect our values to need sorting less
1152 –         * frequently as the process continues, we double our
1153 –         * waiting interval after each call.
1154 –         *      This routine is also called by setambacc() with
1155 –         * the "always" parameter set to 1 so that the ambient
1156 –         * tree will be rebuilt with the new accuracy parameter.
1157 –         */
1158 –        if (tracktime) {                /* allocate pointer arrays to sort */
1159 –                avlist2 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
1160 –                avlist1 = (struct avl *)malloc(nambvals*sizeof(struct avl));
1161 –        } else {
1162 –                avlist2 = NULL;
1163 –                avlist1 = NULL;
1164 –        }
1165 –        if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
1166 –                if (avlist2 != NULL)
1167 –                        free((void *)avlist2);
1168 –                if (always) {           /* rebuild without sorting */
1169 –                        oldatrunk = atrunk;
1170 –                        atrunk.alist = NULL;
1171 –                        atrunk.kid = NULL;
1172 –                        unloadatree(&oldatrunk, &avinsert);
1173 –                }
1174 –        } else {                        /* sort memory by last access time */
1175 –                /*
1176 –                 * Sorting memory is tricky because it isn't contiguous.
1177 –                 * We have to sort an array of pointers by MRA and also
1178 –                 * by memory position.  We then copy values in "loops"
1179 –                 * to minimize memory hits.  Nevertheless, we will visit
1180 –                 * everyone at least twice, and this is an expensive process
1181 –                 * when we're thrashing, which is when we need to do it.
1182 –                 */
1183 – #ifdef DEBUG
1184 –                sprintf(errmsg, "sorting %u ambient values at ambclock=%lu...",
1185 –                                nambvals, ambclock);
1186 –                eputs(errmsg);
1187 – #endif
1188 –                i_avlist = 0;
1189 –                unloadatree(&atrunk, &av2list); /* empty current tree */
1190 – #ifdef DEBUG
1191 –                if (i_avlist < nambvals)
1192 –                        error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
1193 – #endif
1194 –                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), &alatcmp);
1195 –                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1196 –                for (i = 0; i < nambvals; i++) {
1197 –                        if (avlist1[i].p == NULL)
1198 –                                continue;
1199 –                        tap = avlist2[i];
1200 –                        tav = *tap;
1201 –                        for (j = i; (pnext = avlist1[j].p) != tap;
1202 –                                        j = avlmemi(pnext)) {
1203 –                                *(avlist2[j]) = *pnext;
1204 –                                avinsert(avlist2[j]);
1205 –                                avlist1[j].p = NULL;
1206 –                        }
1207 –                        *(avlist2[j]) = tav;
1208 –                        avinsert(avlist2[j]);
1209 –                        avlist1[j].p = NULL;
1210 –                }
1211 –                free((void *)avlist1);
1212 –                free((void *)avlist2);
1213 –                                                /* compute new sort interval */
1214 –                sortintvl = ambclock - lastsort;
1215 –                if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
1216 –                        sortintvl = MAX_SORT_INTVL;
1217 –                else
1218 –                        sortintvl <<= 1;        /* wait twice as long next */
1219 – #ifdef DEBUG
1220 –                eputs("done\n");
1221 – #endif
1222 –        }
1223 –        if (ambclock >= MAXACLOCK)
1224 –                ambclock = MAXACLOCK/2;
1225 –        lastsort = ambclock;
1226 – }
1227 –
1228 –
779   #ifdef  F_SETLKW
780  
781   static void
# Line 1237 | Line 787 | aflock(                        /* lock/unlock ambient file */
787  
788          if (typ == fls.l_type)          /* already called? */
789                  return;
790 +
791          fls.l_type = typ;
792 <        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
793 <                error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
792 >        do
793 >                if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) != -1)
794 >                        return;
795 >        while (errno == EINTR);
796 >        
797 >        error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
798   }
799  
800  
# Line 1258 | Line 813 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
813          if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
814                  goto seekerr;
815          if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
816 <                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
817 <                        ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
816 >                if (ambinp == NULL) {           /* get new file pointer */
817 >                        ambinp = fopen(ambfile, "rb");
818                          if (ambinp == NULL)
819 <                                error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
819 >                                error(SYSTEM, "fopen failed in ambsync");
820                  }
821                  if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
822                          goto seekerr;
# Line 1273 | Line 828 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
828                                  error(WARNING, errmsg);
829                                  break;
830                          }
831 <                        avinsert(avstore(&avs));
831 >                        avstore(&avs);
832                          n -= AMBVALSIZ;
833                  }
834 <                lastpos = flen - n;
835 <                /*** seek always as safety measure
836 <                if (n) ***/                     /* alignment */
1282 <                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1283 <                                goto seekerr;
834 >                lastpos = flen - n;             /* check alignment */
835 >                if (n && lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
836 >                        goto seekerr;
837          }
838          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
839 <        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 <                
839 >        lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
840          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
841          nunflshed = 0;
842          return(n);
843   seekerr:
844          error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
845 <        return -1; /* pro forma return */
845 >        return(EOF);    /* pro forma return */
846   }
847  
848   #else   /* ! F_SETLKW */

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