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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.14 by greg, Tue Nov 3 21:29:52 1992 UTC vs.
Revision 2.81 by greg, Fri Apr 25 23:04:16 2014 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1992 Regents of the University of California */
2
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6
4   /*
5   *  ambient.c - routines dealing with ambient (inter-reflected) component.
6   *
7 < *     5/9/86
7 > *  Declarations of external symbols in ambient.h
8   */
9  
10 < #include  "ray.h"
10 > #include "copyright.h"
11  
12 < #include  "octree.h"
12 > #include <string.h>
13  
14 + #include  "platform.h"
15 + #include  "ray.h"
16   #include  "otypes.h"
17 <
17 > #include  "resolu.h"
18   #include  "ambient.h"
20
19   #include  "random.h"
20  
21 < #define  OCTSCALE       0.5     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
21 > #ifndef  OCTSCALE
22 > #define  OCTSCALE       1.0     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
23 > #endif
24  
25 < typedef struct ambtree {
26 <        AMBVAL  *alist;         /* ambient value list */
27 <        struct ambtree  *kid;   /* 8 child nodes */
28 < }  AMBTREE;                     /* ambient octree */
25 > extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
26  
27 < extern CUBE  thescene;          /* contains space boundaries */
28 <
29 < #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
27 > #ifndef  MAXASET
28 > #define  MAXASET        4095    /* maximum number of elements in ambient set */
29 > #endif
30   OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
31  
32   double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
# Line 38 | Line 35 | double minarad;                /* minimum ambient radius */
35   static AMBTREE  atrunk;         /* our ambient trunk node */
36  
37   static FILE  *ambfp = NULL;     /* ambient file pointer */
38 + static int  nunflshed = 0;      /* number of unflushed ambient values */
39  
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 +
55 + static double  qambacc = 0.;            /* ambient accuracy to the 1/4 power */
56 + static double  avsum = 0.;              /* computed ambient value sum (log) */
57 + static unsigned int  navsum = 0;        /* number of values in avsum */
58 + static unsigned int  nambvals = 0;      /* total number of indirect values */
59 + static unsigned int  nambshare = 0;     /* number of values from file */
60 + static unsigned long  ambclock = 0;     /* ambient access clock */
61 + static unsigned long  lastsort = 0;     /* time of last value sort */
62 + static long  sortintvl = SORT_INTVL;    /* time until next sort */
63 + static FILE  *ambinp = NULL;            /* auxiliary file for input */
64 + static long  lastpos = -1;              /* last flush position */
65 +
66 + #define MAXACLOCK       (1L<<30)        /* clock turnover value */
67 +        /*
68 +         * Track access times unless we are sharing ambient values
69 +         * through memory on a multiprocessor, when we want to avoid
70 +         * claiming our own memory (copy on write).  Go ahead anyway
71 +         * if more than two thirds of our values are unshared.
72 +         * Compile with -Dtracktime=0 to turn this code off.
73 +         */
74 + #ifndef tracktime
75 + #define tracktime       (shm_boundary == NULL || nambvals > 3*nambshare)
76 + #endif
77 +
78   #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
79  
80 < #define  newambval()    (AMBVAL *)bmalloc(sizeof(AMBVAL))
80 > #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
81 > #define  freeav(av)     free((void *)av);
82  
83 < #define  newambtree()   (AMBTREE *)calloc(8, sizeof(AMBTREE))
83 > static void initambfile(int creat);
84 > static void avsave(AMBVAL *av);
85 > static AMBVAL *avstore(AMBVAL  *aval);
86 > static AMBTREE *newambtree(void);
87 > static void freeambtree(AMBTREE  *atp);
88  
89 < extern long  ftell(), lseek();
90 < static int  initambfile(), avsave(), avinsert(), ambsync();
89 > typedef void unloadtf_t(AMBVAL *);
90 > static unloadtf_t avinsert;
91 > static unloadtf_t av2list;
92 > static unloadtf_t avfree;
93 > static void unloadatree(AMBTREE  *at, unloadtf_t *f);
94  
95 + static int aposcmp(const void *avp1, const void *avp2);
96 + static int avlmemi(AMBVAL *avaddr);
97 + static void sortambvals(int always);
98  
99 < setambres(ar)                           /* set ambient resolution */
100 < int  ar;
99 > #ifdef  F_SETLKW
100 > static void aflock(int  typ);
101 > #endif
102 >
103 >
104 > void
105 > setambres(                              /* set ambient resolution */
106 >        int  ar
107 > )
108   {
109 +        ambres = ar < 0 ? 0 : ar;               /* may be done already */
110                                                  /* set min & max radii */
111          if (ar <= 0) {
112 <                minarad = 0.0;
112 >                minarad = 0;
113                  maxarad = thescene.cusize / 2.0;
114          } else {
115                  minarad = thescene.cusize / ar;
116 <                maxarad = 16.0 * minarad;               /* heuristic */
116 >                maxarad = 64 * minarad;                 /* heuristic */
117                  if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
118                          maxarad = thescene.cusize / 2.0;
119          }
120 <        if (maxarad <= FTINY)
121 <                maxarad = .001;
120 >        if (minarad <= FTINY)
121 >                minarad = 10*FTINY;
122 >        if (maxarad <= minarad)
123 >                maxarad = 64 * minarad;
124   }
125  
126  
127 < setambient(afile)                       /* initialize calculation */
128 < char  *afile;
127 > void
128 > setambacc(                              /* set ambient accuracy */
129 >        double  newa
130 > )
131   {
132 <        long  headlen;
132 >        double  ambdiff;
133 >
134 >        if (newa < 0.0)
135 >                newa = 0.0;
136 >        ambdiff = fabs(newa - ambacc);
137 >        if (ambdiff >= .01 && (ambacc = newa) > FTINY) {
138 >                qambacc = sqrt(sqrt(ambacc));
139 >                if (nambvals > 0)
140 >                        sortambvals(1);         /* rebuild tree */
141 >        }
142 > }
143 >
144 >
145 > void
146 > setambient(void)                                /* initialize calculation */
147 > {
148 >        int     readonly = 0;
149 >        long    flen;
150          AMBVAL  amb;
151 +                                                /* make sure we're fresh */
152 +        ambdone();
153                                                  /* init ambient limits */
154          setambres(ambres);
155 +        qambacc = sqrt(sqrt(ambacc *= (ambacc > FTINY)));
156 +        if (ambfile == NULL || !ambfile[0])
157 +                return;
158 +        if (ambacc <= FTINY) {
159 +                sprintf(errmsg, "zero ambient accuracy so \"%s\" not opened",
160 +                                ambfile);
161 +                error(WARNING, errmsg);
162 +                return;
163 +        }
164                                                  /* open ambient file */
165 <        if (afile != NULL)
166 <                if ((ambfp = fopen(afile, "r+")) != NULL) {
167 <                        initambfile(0);
168 <                        headlen = ftell(ambfp);
169 <                        while (readambval(&amb, ambfp))
170 <                                avinsert(&amb, &atrunk, thescene.cuorg,
171 <                                                thescene.cusize);
172 <                                                        /* align */
173 <                        fseek(ambfp, -((ftell(ambfp)-headlen)%AMBVALSIZ), 1);
174 <                } else if ((ambfp = fopen(afile, "w+")) != NULL)
175 <                        initambfile(1);
176 <                else {
177 <                        sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"",
178 <                                        afile);
179 <                        error(SYSTEM, errmsg);
165 >        if ((ambfp = fopen(ambfile, "r+")) == NULL)
166 >                readonly = (ambfp = fopen(ambfile, "r")) != NULL;
167 >        if (ambfp != NULL) {
168 >                initambfile(0);                 /* file exists */
169 >                lastpos = ftell(ambfp);
170 >                while (readambval(&amb, ambfp))
171 >                        avinsert(avstore(&amb));
172 >                nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
173 >                if (readonly) {
174 >                        sprintf(errmsg,
175 >                                "loaded %u values from read-only ambient file",
176 >                                        nambvals);
177 >                        error(WARNING, errmsg);
178 >                        fclose(ambfp);          /* close file so no writes */
179 >                        ambfp = NULL;
180 >                        return;                 /* avoid ambsync() */
181                  }
182 +                                                /* align file pointer */
183 +                lastpos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
184 +                flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END);
185 +                if (flen != lastpos) {
186 +                        sprintf(errmsg,
187 +                        "ignoring last %ld values in ambient file (corrupted)",
188 +                                        (flen - lastpos)/AMBVALSIZ);
189 +                        error(WARNING, errmsg);
190 +                        fseek(ambfp, lastpos, SEEK_SET);
191 + #ifndef _WIN32 /* XXX we need a replacement for that one */
192 +                        ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)lastpos);
193 + #endif
194 +                }
195 +        } else if ((ambfp = fopen(ambfile, "w+")) != NULL) {
196 +                initambfile(1);                 /* else create new file */
197 +                fflush(ambfp);
198 +                lastpos = ftell(ambfp);
199 +        } else {
200 +                sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", ambfile);
201 +                error(SYSTEM, errmsg);
202 +        }
203 + #ifdef getc_unlocked
204 +        flockfile(ambfp);                       /* application-level lock */
205 + #endif
206 + #ifdef  F_SETLKW
207 +        aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
208 + #endif
209   }
210  
211  
212 < ambnotify(obj)                  /* record new modifier */
213 < OBJECT  obj;
212 > void
213 > ambdone(void)                   /* close ambient file and free memory */
214   {
215 +        if (ambfp != NULL) {            /* close ambient file */
216 +                ambsync();
217 +                fclose(ambfp);
218 +                ambfp = NULL;
219 +                if (ambinp != NULL) {  
220 +                        fclose(ambinp);
221 +                        ambinp = NULL;
222 +                }
223 +                lastpos = -1;
224 +        }
225 +                                        /* free ambient tree */
226 +        unloadatree(&atrunk, &avfree);
227 +                                        /* reset state variables */
228 +        avsum = 0.;
229 +        navsum = 0;
230 +        nambvals = 0;
231 +        nambshare = 0;
232 +        ambclock = 0;
233 +        lastsort = 0;
234 +        sortintvl = SORT_INTVL;
235 + }
236 +
237 +
238 + void
239 + ambnotify(                      /* record new modifier */
240 +        OBJECT  obj
241 + )
242 + {
243          static int  hitlimit = 0;
244 <        register OBJREC  *o = objptr(obj);
245 <        register char  **amblp;
244 >        OBJREC   *o;
245 >        char  **amblp;
246  
247 +        if (obj == OVOID) {             /* starting over */
248 +                ambset[0] = 0;
249 +                hitlimit = 0;
250 +                return;
251 +        }
252 +        o = objptr(obj);
253          if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
254                  return;
255          for (amblp = amblist; *amblp != NULL; amblp++)
# Line 115 | Line 264 | OBJECT obj;
264                  }
265   }
266  
267 + /************ THE FOLLOWING ROUTINES DIFFER BETWEEN NEW & OLD ***************/
268  
269 < ambient(acol, r)                /* compute ambient component for ray */
270 < COLOR  acol;
271 < register RAY  *r;
269 > #ifdef NEWAMB
270 >
271 > #define tfunc(lwr, x, upr)      (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
272 >
273 > static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
274 >                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
275 > static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
276 > static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
277 >                                FVECT uvw[3]);
278 >
279 > void
280 > multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
281 >        COLOR  aval,
282 >        RAY  *r,
283 >        FVECT  nrm
284 > )
285   {
286          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
287 <        double  d;
287 >        COLOR   acol;
288 >        int     ok;
289 >        double  d, l;
290  
291          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
292                  goto dumbamb;
# Line 134 | Line 299 | register RAY  *r;
299                  goto dumbamb;
300  
301          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
302 +                copycolor(acol, aval);
303                  rdepth++;
304 <                d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
304 >                ok = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL, NULL, NULL);
305                  rdepth--;
306 <                if (d == 0.0)
306 >                if (!ok)
307                          goto dumbamb;
308 +                copycolor(aval, acol);
309                  return;
310          }
311 <                                                /* get ambient value */
311 >
312 >        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
313 >                sortambvals(0);
314 >                                                /* interpolate ambient value */
315          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
316 <        d = sumambient(acol, r, rdepth,
316 >        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
317                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
318 <        if (d > FTINY)
319 <                scalecolor(acol, 1.0/d);
320 <        else {
321 <                d = makeambient(acol, r, rdepth++);
322 <                rdepth--;
318 >        if (d > FTINY) {
319 >                d = 1.0/d;
320 >                scalecolor(acol, d);
321 >                multcolor(aval, acol);
322 >                return;
323          }
324 <        if (d > FTINY)
324 >        rdepth++;                               /* need to cache new value */
325 >        ok = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
326 >        rdepth--;
327 >        if (ok) {
328 >                multcolor(aval, acol);          /* computed new value */
329                  return;
330 +        }
331   dumbamb:                                        /* return global value */
332 <        copycolor(acol, ambval);
332 >        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
333 >                multcolor(aval, ambval);
334 >                return;
335 >        }
336 >        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
337 >        if (l > FTINY) {
338 >                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
339 >                                (double)(ambvwt + navsum);
340 >                d = exp(d) / l;
341 >                scalecolor(aval, d);
342 >                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
343 >        } else {
344 >                d = exp( avsum / (double)navsum );
345 >                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
346 >        }
347   }
348  
349  
350   double
351 < sumambient(acol, r, al, at, c0, s)      /* get interpolated ambient value */
352 < COLOR  acol;
353 < register RAY  *r;
354 < int  al;
355 < AMBTREE  *at;
356 < FVECT  c0;
357 < double  s;
351 > sumambient(             /* get interpolated ambient value */
352 >        COLOR  acol,
353 >        RAY  *r,
354 >        FVECT  rn,
355 >        int  al,
356 >        AMBTREE  *at,
357 >        FVECT  c0,
358 >        double  s
359 > )
360 > {                       /* initial limit is 10 degrees plus ambacc radians */
361 >        const double    minangle = 10.0 * PI/180.;
362 >        const double    maxangle = (minangle+ambacc-PI/2.)*pow(r->rweight,0.13)
363 >                                        + PI/2.;
364 >        double          wsum = 0.0;
365 >        FVECT           ck0;
366 >        int             i, j;
367 >        AMBVAL          *av;
368 >                                        /* sum this node */
369 >        for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
370 >                double  d, delta_r2, delta_t2;
371 >                COLOR   ct;
372 >                FVECT   uvw[3];
373 >                                        /* record access */
374 >                if (tracktime)
375 >                        av->latick = ambclock;
376 >                /*
377 >                 *  Ambient level test
378 >                 */
379 >                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
380 >                        break;
381 >                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
382 >                        continue;
383 >                /*
384 >                 *  Direction test using unperturbed normal
385 >                 */
386 >                decodedir(uvw[2], av->ndir);
387 >                d = DOT(uvw[2], r->ron);
388 >                if (d <= 0.0)           /* >= 90 degrees */
389 >                        continue;
390 >                delta_r2 = 2.0 - 2.0*d; /* approx. radians^2 */
391 >                if (delta_r2 >= maxangle*maxangle)
392 >                        continue;
393 >                /*
394 >                 *  Modified ray behind test
395 >                 */
396 >                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
397 >                d = DOT(ck0, uvw[2]);
398 >                if (d < -minarad*qambacc-.001)
399 >                        continue;
400 >                d /= av->rad[0];
401 >                delta_t2 = d*d;
402 >                if (delta_t2 >= qambacc*qambacc)
403 >                        continue;
404 >                /*
405 >                 *  Elliptical radii test based on Hessian
406 >                 */
407 >                decodedir(uvw[0], av->udir);
408 >                VCROSS(uvw[1], uvw[2], uvw[0]);
409 >                d = DOT(ck0, uvw[0]) / av->rad[0];
410 >                delta_t2 += d*d;
411 >                d = DOT(ck0, uvw[1]) / av->rad[1];
412 >                delta_t2 += d*d;
413 >                if (delta_t2 >= qambacc*qambacc)
414 >                        continue;
415 >                /*
416 >                 *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
417 >                 */
418 >                extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw);
419 >                d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
420 >                        tfunc(qambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
421 >                scalecolor(ct, d);
422 >                addcolor(acol, ct);
423 >                wsum += d;
424 >        }
425 >        if (at->kid == NULL)
426 >                return(wsum);
427 >                                        /* sum children */
428 >        s *= 0.5;
429 >        for (i = 0; i < 8; i++) {
430 >                for (j = 0; j < 3; j++) {
431 >                        ck0[j] = c0[j];
432 >                        if (1<<j & i)
433 >                                ck0[j] += s;
434 >                        if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
435 >                                break;
436 >                        if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
437 >                                break;
438 >                }
439 >                if (j == 3)
440 >                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
441 >                                                at->kid+i, ck0, s);
442 >        }
443 >        return(wsum);
444 > }
445 >
446 >
447 > int
448 > makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
449 >        COLOR  acol,
450 >        RAY  *r,
451 >        FVECT  rn,
452 >        int  al
453 > )
454   {
455 +        AMBVAL  amb;
456 +        FVECT   uvw[3];
457 +        int     i;
458 +
459 +        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
460 +        for (i = al; i-- > 0; )
461 +                amb.weight *= AVGREFL;
462 +        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
463 +                amb.weight = 1.25*r->rweight;
464 +        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
465 +                                                /* compute ambient */
466 +        i = doambient(acol, r, amb.weight, uvw, amb.rad, amb.gpos, amb.gdir);
467 +        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
468 +        if (i <= 0 || amb.rad[0] <= FTINY)      /* no Hessian or zero radius */
469 +                return(i);
470 +                                                /* store value */
471 +        VCOPY(amb.pos, r->rop);
472 +        amb.ndir = encodedir(r->ron);
473 +        amb.udir = encodedir(uvw[0]);
474 +        amb.lvl = al;
475 +        copycolor(amb.val, acol);
476 +                                                /* insert into tree */
477 +        avsave(&amb);                           /* and save to file */
478 +        if (rn != r->ron) {                     /* texture */
479 +                VCOPY(uvw[2], r->ron);
480 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn, uvw);
481 +        }
482 +        return(1);
483 + }
484 +
485 +
486 + void
487 + extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
488 +        COLOR  cr,
489 +        AMBVAL   *ap,
490 +        FVECT  pv,
491 +        FVECT  nv,
492 +        FVECT  uvw[3]
493 + )
494 + {
495 +        static FVECT    my_uvw[3];
496 +        FVECT           v1;
497 +        int             i;
498 +        double          d = 1.0;        /* zeroeth order */
499 +
500 +        if (uvw == NULL) {              /* need local coordinates? */
501 +                decodedir(my_uvw[2], ap->ndir);
502 +                decodedir(my_uvw[0], ap->udir);
503 +                VCROSS(my_uvw[1], my_uvw[2], my_uvw[0]);
504 +                uvw = my_uvw;
505 +        }
506 +        for (i = 3; i--; )              /* gradient due to translation */
507 +                d += (pv[i] - ap->pos[i]) *
508 +                        (ap->gpos[0]*uvw[0][i] + ap->gpos[1]*uvw[1][i]);
509 +
510 +        VCROSS(v1, uvw[2], nv);         /* gradient due to rotation */
511 +        for (i = 3; i--; )
512 +                d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
513 +        
514 +        if (d <= 0.0) {
515 +                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
516 +                return;
517 +        }
518 +        copycolor(cr, ap->val);
519 +        scalecolor(cr, d);
520 + }
521 +
522 +
523 + static void
524 + avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
525 +        AMBVAL *av
526 + )
527 + {
528 +        AMBTREE  *at;
529 +        AMBVAL  *ap;
530 +        AMBVAL  avh;
531 +        FVECT  ck0;
532 +        double  s;
533 +        int  branch;
534 +        int  i;
535 +
536 +        if (av->rad[0] <= FTINY)
537 +                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
538 +        at = &atrunk;
539 +        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
540 +        s = thescene.cusize;
541 +        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad[1]*qambacc) {
542 +                if (at->kid == NULL)
543 +                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
544 +                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
545 +                s *= 0.5;
546 +                branch = 0;
547 +                for (i = 0; i < 3; i++)
548 +                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
549 +                                ck0[i] += s;
550 +                                branch |= 1 << i;
551 +                        }
552 +                at = at->kid + branch;
553 +        }
554 +        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
555 +        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
556 +                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
557 +                        break;
558 +        av->next = ap->next;
559 +        ap->next = (AMBVAL*)av;
560 +        at->alist = avh.next;
561 + }
562 +
563 +
564 + #else /* ! NEWAMB */
565 +
566 + static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
567 +                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
568 + static double   makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
569 + static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv);
570 +
571 +
572 + void
573 + multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
574 +        COLOR  aval,
575 +        RAY  *r,
576 +        FVECT  nrm
577 + )
578 + {
579 +        static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
580 +        COLOR   acol;
581 +        double  d, l;
582 +
583 +        if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
584 +                goto dumbamb;
585 +                                                /* check number of bounces */
586 +        if (rdepth >= ambounce)
587 +                goto dumbamb;
588 +                                                /* check ambient list */
589 +        if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
590 +                        ambincl != inset(ambset, r->ro->omod))
591 +                goto dumbamb;
592 +
593 +        if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
594 +                copycolor(acol, aval);
595 +                rdepth++;
596 +                d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
597 +                rdepth--;
598 +                if (d <= FTINY)
599 +                        goto dumbamb;
600 +                copycolor(aval, acol);
601 +                return;
602 +        }
603 +
604 +        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
605 +                sortambvals(0);
606 +                                                /* interpolate ambient value */
607 +        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
608 +        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
609 +                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
610 +        if (d > FTINY) {
611 +                d = 1.0/d;
612 +                scalecolor(acol, d);
613 +                multcolor(aval, acol);
614 +                return;
615 +        }
616 +        rdepth++;                               /* need to cache new value */
617 +        d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
618 +        rdepth--;
619 +        if (d > FTINY) {
620 +                multcolor(aval, acol);          /* got new value */
621 +                return;
622 +        }
623 + dumbamb:                                        /* return global value */
624 +        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
625 +                multcolor(aval, ambval);
626 +                return;
627 +        }
628 +        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
629 +        if (l > FTINY) {
630 +                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
631 +                                (double)(ambvwt + navsum);
632 +                d = exp(d) / l;
633 +                scalecolor(aval, d);
634 +                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
635 +        } else {
636 +                d = exp( avsum / (double)navsum );
637 +                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
638 +        }
639 + }
640 +
641 +
642 + static double
643 + sumambient(     /* get interpolated ambient value */
644 +        COLOR  acol,
645 +        RAY  *r,
646 +        FVECT  rn,
647 +        int  al,
648 +        AMBTREE  *at,
649 +        FVECT  c0,
650 +        double  s
651 + )
652 + {
653          double  d, e1, e2, wt, wsum;
654          COLOR  ct;
655          FVECT  ck0;
656          int  i;
657 <        register int  j;
658 <        register AMBVAL  *av;
659 <                                        /* do this node */
657 >        int  j;
658 >        AMBVAL   *av;
659 >
660          wsum = 0.0;
661 +                                        /* do this node */
662          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
663 +                double  rn_dot = -2.0;
664 +                if (tracktime)
665 +                        av->latick = ambclock;
666                  /*
667                   *  Ambient level test.
668                   */
669 <                if (av->lvl > al || av->weight < r->rweight-FTINY)
669 >                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
670 >                        break;
671 >                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
672                          continue;
673                  /*
674                   *  Ambient radius test.
675                   */
676 <                e1 = 0.0;
677 <                for (j = 0; j < 3; j++) {
189 <                        d = av->pos[j] - r->rop[j];
190 <                        e1 += d * d;
191 <                }
192 <                e1 /= av->rad * av->rad;
676 >                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
677 >                e1 = DOT(ck0, ck0) / (av->rad * av->rad);
678                  if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
679                          continue;
680                  /*
681 <                 *  Normal direction test.
681 >                 *  Direction test using closest normal.
682                   */
683 <                e2 = (1.0 - DOT(av->dir, r->ron)) * r->rweight;
684 <                if (e2 < 0.0) e2 = 0.0;
685 <                if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
683 >                d = DOT(av->dir, r->ron);
684 >                if (rn != r->ron) {
685 >                        rn_dot = DOT(av->dir, rn);
686 >                        if (rn_dot > 1.0-FTINY)
687 >                                rn_dot = 1.0-FTINY;
688 >                        if (rn_dot >= d-FTINY) {
689 >                                d = rn_dot;
690 >                                rn_dot = -2.0;
691 >                        }
692 >                }
693 >                e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
694 >                if (e2 < 0.0)
695 >                        e2 = 0.0;
696 >                else if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
697                          continue;
698                  /*
699                   *  Ray behind test.
# Line 211 | Line 707 | double s;
707                  /*
708                   *  Jittering final test reduces image artifacts.
709                   */
710 <                wt = sqrt(e1) + sqrt(e2);
711 <                wt *= .9 + .2*urand(9015+samplendx);
712 <                if (wt > ambacc)
710 >                e1 = sqrt(e1);
711 >                e2 = sqrt(e2);
712 >                wt = e1 + e2;
713 >                if (wt > ambacc*(.9+.2*urand(9015+samplendx)))
714                          continue;
715 +                /*
716 +                 *  Recompute directional error using perturbed normal
717 +                 */
718 +                if (rn_dot > 0.0) {
719 +                        e2 = sqrt((1.0 - rn_dot)*r->rweight);
720 +                        wt = e1 + e2;
721 +                }
722                  if (wt <= 1e-3)
723                          wt = 1e3;
724                  else
725                          wt = 1.0 / wt;
726                  wsum += wt;
727 <                extambient(ct, av, r->rop, r->ron);
727 >                extambient(ct, av, r->rop, rn);
728                  scalecolor(ct, wt);
729                  addcolor(acol, ct);
730          }
# Line 239 | Line 743 | double s;
743                                  break;
744                  }
745                  if (j == 3)
746 <                        wsum += sumambient(acol, r, al, at->kid+i, ck0, s);
746 >                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
747 >                                                at->kid+i, ck0, s);
748          }
749          return(wsum);
750   }
751  
752  
753 < double
754 < makeambient(acol, r, al)        /* make a new ambient value */
755 < COLOR  acol;
756 < register RAY  *r;
757 < int  al;
753 > static double
754 > makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
755 >        COLOR  acol,
756 >        RAY  *r,
757 >        FVECT  rn,
758 >        int  al
759 > )
760   {
761          AMBVAL  amb;
762          FVECT   gp, gd;
763 <                                                /* compute weight */
764 <        amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
765 <        if (r->rweight < 0.2*amb.weight)        /* heuristic */
766 <                amb.weight = r->rweight;
763 >        int     i;
764 >
765 >        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
766 >        for (i = al; i-- > 0; )
767 >                amb.weight *= AVGREFL;
768 >        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
769 >                amb.weight = 1.25*r->rweight;
770 >        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
771                                                  /* compute ambient */
772          amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
773 <        if (amb.rad == 0.0)
773 >        if (amb.rad <= FTINY) {
774 >                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
775                  return(0.0);
776 <                                                /* store it */
776 >        }
777 >        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
778 >                                                /* store value */
779          VCOPY(amb.pos, r->rop);
780          VCOPY(amb.dir, r->ron);
781          amb.lvl = al;
# Line 270 | Line 784 | int  al;
784          VCOPY(amb.gdir, gd);
785                                                  /* insert into tree */
786          avsave(&amb);                           /* and save to file */
787 +        if (rn != r->ron)
788 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn);     /* texture */
789          return(amb.rad);
790   }
791  
792  
793 < extambient(cr, ap, pv, nv)              /* extrapolate value at pv, nv */
794 < COLOR  cr;
795 < register AMBVAL  *ap;
796 < FVECT  pv, nv;
793 > static void
794 > extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
795 >        COLOR  cr,
796 >        AMBVAL   *ap,
797 >        FVECT  pv,
798 >        FVECT  nv
799 > )
800   {
801 <        FVECT  v1, v2;
802 <        register int  i;
801 >        FVECT  v1;
802 >        int  i;
803          double  d;
804  
805          d = 1.0;                        /* zeroeth order */
# Line 288 | Line 807 | FVECT  pv, nv;
807          for (i = 0; i < 3; i++)
808                  d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
809                                          /* gradient due to rotation */
810 <        VCOPY(v1, ap->dir);
811 <        fcross(v2, v1, nv);
293 <        d += DOT(ap->gdir, v2);
810 >        VCROSS(v1, ap->dir, nv);
811 >        d += DOT(ap->gdir, v1);
812          if (d <= 0.0) {
813                  setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
814                  return;
# Line 300 | Line 818 | FVECT  pv, nv;
818   }
819  
820  
821 < static
822 < initambfile(creat)              /* initialize ambient file */
823 < int  creat;
821 > static void
822 > avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
823 >        AMBVAL *av
824 > )
825   {
826 <        extern char  *progname, *octname, VersionID[];
826 >        AMBTREE  *at;
827 >        AMBVAL  *ap;
828 >        AMBVAL  avh;
829 >        FVECT  ck0;
830 >        double  s;
831 >        int  branch;
832 >        int  i;
833  
834 < #ifdef MSDOS
835 <        setmode(fileno(ambfp), O_BINARY);
834 >        if (av->rad <= FTINY)
835 >                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
836 >        at = &atrunk;
837 >        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
838 >        s = thescene.cusize;
839 >        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
840 >                if (at->kid == NULL)
841 >                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
842 >                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
843 >                s *= 0.5;
844 >                branch = 0;
845 >                for (i = 0; i < 3; i++)
846 >                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
847 >                                ck0[i] += s;
848 >                                branch |= 1 << i;
849 >                        }
850 >                at = at->kid + branch;
851 >        }
852 >        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
853 >        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
854 >                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
855 >                        break;
856 >        av->next = ap->next;
857 >        ap->next = (AMBVAL*)av;
858 >        at->alist = avh.next;
859 > }
860 >
861 > #endif  /* ! NEWAMB */
862 >
863 > /************* FOLLOWING ROUTINES SAME FOR NEW & OLD METHODS ***************/
864 >
865 > static void
866 > initambfile(            /* initialize ambient file */
867 >        int  cre8
868 > )
869 > {
870 >        extern char  *progname, *octname;
871 >        static char  *mybuf = NULL;
872 >
873 > #ifdef  F_SETLKW
874 >        aflock(cre8 ? F_WRLCK : F_RDLCK);
875   #endif
876 <        setbuf(ambfp, bmalloc(BUFSIZ));
877 <        if (creat) {                    /* new file */
878 <                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -ab %d -aa %g ",
876 >        SET_FILE_BINARY(ambfp);
877 >        if (mybuf == NULL)
878 >                mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
879 >        setbuf(ambfp, mybuf);
880 >        if (cre8) {                     /* new file */
881 >                newheader("RADIANCE", ambfp);
882 >                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
883                                  progname, colval(ambval,RED),
884                                  colval(ambval,GRN), colval(ambval,BLU),
885 <                                ambounce, ambacc);
886 <                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d %s\n",
887 <                                ambdiv, ambssamp, ambres,
888 <                                octname==NULL ? "" : octname);
885 >                                ambvwt, ambounce, ambacc);
886 >                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
887 >                                ambdiv, ambssamp, ambres);
888 >                if (octname != NULL)
889 >                        fputs(octname, ambfp);
890 >                fputc('\n', ambfp);
891                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
892 +                fputnow(ambfp);
893                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
894 <                putc('\n', ambfp);
894 >                fputc('\n', ambfp);
895                  putambmagic(ambfp);
325                fflush(ambfp);
326 #ifndef  NIX
327                sync();                 /* protect against NFS buffering */
328 #endif
896          } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
897                  error(USER, "bad ambient file");
898   }
899  
900  
901 < static
902 < avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
903 < AMBVAL  *av;
901 > static void
902 > avsave(                         /* insert and save an ambient value */
903 >        AMBVAL  *av
904 > )
905   {
906 <        static int  nunflshed = 0;
339 <
340 <        avinsert(av, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
906 >        avinsert(avstore(av));
907          if (ambfp == NULL)
908                  return;
909          if (writambval(av, ambfp) < 0)
910                  goto writerr;
911 <        if (++nunflshed >= AMBFLUSH) {
911 >        if (++nunflshed >= AMBFLUSH)
912                  if (ambsync() == EOF)
913                          goto writerr;
348                nunflshed = 0;
349        }
914          return;
915   writerr:
916 <        error(SYSTEM, "error writing ambient file");
916 >        error(SYSTEM, "error writing to ambient file");
917   }
918  
919  
920 < static
921 < avinsert(aval, at, c0, s)               /* insert ambient value in a tree */
922 < AMBVAL  *aval;
923 < register AMBTREE  *at;
360 < FVECT  c0;
361 < double  s;
920 > static AMBVAL *
921 > avstore(                                /* allocate memory and store aval */
922 >        AMBVAL  *aval
923 > )
924   {
925 <        FVECT  ck0;
926 <        int  branch;
365 <        register AMBVAL  *av;
366 <        register int  i;
925 >        AMBVAL  *av;
926 >        double  d;
927  
928          if ((av = newambval()) == NULL)
929 <                goto memerr;
930 <        copystruct(av, aval);
931 <        VCOPY(ck0, c0);
932 <        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
933 <                if (at->kid == NULL)
934 <                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
935 <                                goto memerr;
936 <                s *= 0.5;
937 <                branch = 0;
378 <                for (i = 0; i < 3; i++)
379 <                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
380 <                                ck0[i] += s;
381 <                                branch |= 1 << i;
382 <                        }
383 <                at = at->kid + branch;
929 >                error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
930 >        *av = *aval;
931 >        av->latick = ambclock;
932 >        av->next = NULL;
933 >        nambvals++;
934 >        d = bright(av->val);
935 >        if (d > FTINY) {                /* add to log sum for averaging */
936 >                avsum += log(d);
937 >                navsum++;
938          }
939 <        av->next = at->alist;
386 <        at->alist = av;
387 <        return;
388 < memerr:
389 <        error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
939 >        return(av);
940   }
941  
942  
943 < #ifdef  NIX
943 > #define ATALLOCSZ       512             /* #/8 trees to allocate at once */
944  
945 < static
946 < ambsync()                       /* flush ambient file */
945 > static AMBTREE  *atfreelist = NULL;     /* free ambient tree structures */
946 >
947 >
948 > static AMBTREE *
949 > newambtree(void)                                /* allocate 8 ambient tree structs */
950   {
951 <        return(fflush(ambfp));
951 >        AMBTREE  *atp, *upperlim;
952 >
953 >        if (atfreelist == NULL) {       /* get more nodes */
954 >                atfreelist = (AMBTREE *)malloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
955 >                if (atfreelist == NULL)
956 >                        return(NULL);
957 >                                        /* link new free list */
958 >                upperlim = atfreelist + 8*(ATALLOCSZ-1);
959 >                for (atp = atfreelist; atp < upperlim; atp += 8)
960 >                        atp->kid = atp + 8;
961 >                atp->kid = NULL;
962 >        }
963 >        atp = atfreelist;
964 >        atfreelist = atp->kid;
965 >        memset((char *)atp, '\0', 8*sizeof(AMBTREE));
966 >        return(atp);
967   }
968  
401 #else
969  
970 < #include  <sys/types.h>
971 < #include  <sys/stat.h>
970 > static void
971 > freeambtree(                    /* free 8 ambient tree structs */
972 >        AMBTREE  *atp
973 > )
974 > {
975 >        atp->kid = atfreelist;
976 >        atfreelist = atp;
977 > }
978  
979 < static
980 < ambsync()                       /* synchronize ambient file */
979 >
980 > static void
981 > unloadatree(                    /* unload an ambient value tree */
982 >        AMBTREE  *at,
983 >        unloadtf_t *f
984 > )
985   {
986 <        static FILE  *ambinp = NULL;
987 <        struct flock  fls;
988 <        struct stat  sts;
989 < #define flen    sts.st_size
990 <        AMBVAL  avs;
991 <        long  lastpos;
992 <        register int  n;
993 <                                /* gain exclusive access */
994 <        fls.l_type = F_WRLCK;
995 <        fls.l_whence = 0;
996 <        fls.l_start = 0L;
997 <        fls.l_len = 0L;
986 >        AMBVAL  *av;
987 >        int  i;
988 >                                        /* transfer values at this node */
989 >        for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
990 >                at->alist = av->next;
991 >                (*f)(av);
992 >        }
993 >        if (at->kid == NULL)
994 >                return;
995 >        for (i = 0; i < 8; i++)         /* transfer and free children */
996 >                unloadatree(at->kid+i, f);
997 >        freeambtree(at->kid);
998 >        at->kid = NULL;
999 > }
1000 >
1001 >
1002 > static struct avl {
1003 >        AMBVAL  *p;
1004 >        unsigned long   t;
1005 > }       *avlist1;                       /* ambient value list with ticks */
1006 > static AMBVAL   **avlist2;              /* memory positions for sorting */
1007 > static int      i_avlist;               /* index for lists */
1008 >
1009 > static int alatcmp(const void *av1, const void *av2);
1010 >
1011 > static void
1012 > avfree(AMBVAL *av)
1013 > {
1014 >        free(av);
1015 > }
1016 >
1017 > static void
1018 > av2list(
1019 >        AMBVAL *av
1020 > )
1021 > {
1022 > #ifdef DEBUG
1023 >        if (i_avlist >= nambvals)
1024 >                error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
1025 > #endif
1026 >        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = (AMBVAL*)av;
1027 >        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
1028 > }
1029 >
1030 >
1031 > static int
1032 > alatcmp(                        /* compare ambient values for MRA */
1033 >        const void *av1,
1034 >        const void *av2
1035 > )
1036 > {
1037 >        long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1038 >        return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
1039 > }
1040 >
1041 >
1042 > /* GW NOTE 2002/10/3:
1043 > * I used to compare AMBVAL pointers, but found that this was the
1044 > * cause of a serious consistency error with gcc, since the optimizer
1045 > * uses some dangerous trick in pointer subtraction that
1046 > * assumes pointers differ by exact struct size increments.
1047 > */
1048 > static int
1049 > aposcmp(                        /* compare ambient value positions */
1050 >        const void      *avp1,
1051 >        const void      *avp2
1052 > )
1053 > {
1054 >        long    diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1055 >        if (diff < 0)
1056 >                return(-1);
1057 >        return(diff > 0);
1058 > }
1059 >
1060 >
1061 > static int
1062 > avlmemi(                                /* find list position from address */
1063 >        AMBVAL  *avaddr
1064 > )
1065 > {
1066 >        AMBVAL  **avlpp;
1067 >
1068 >        avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
1069 >                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1070 >        if (avlpp == NULL)
1071 >                error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
1072 >        return(avlpp - avlist2);
1073 > }
1074 >
1075 >
1076 > static void
1077 > sortambvals(                    /* resort ambient values */
1078 >        int     always
1079 > )
1080 > {
1081 >        AMBTREE  oldatrunk;
1082 >        AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
1083 >        int     i, j;
1084 >                                        /* see if it's time yet */
1085 >        if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
1086 >                        nambvals < SORT_THRESH))
1087 >                return;
1088 >        /*
1089 >         * The idea here is to minimize memory thrashing
1090 >         * in VM systems by improving reference locality.
1091 >         * We do this by periodically sorting our stored ambient
1092 >         * values in memory in order of most recently to least
1093 >         * recently accessed.  This ordering was chosen so that new
1094 >         * ambient values (which tend to be less important) go into
1095 >         * higher memory with the infrequently accessed values.
1096 >         *      Since we expect our values to need sorting less
1097 >         * frequently as the process continues, we double our
1098 >         * waiting interval after each call.
1099 >         *      This routine is also called by setambacc() with
1100 >         * the "always" parameter set to 1 so that the ambient
1101 >         * tree will be rebuilt with the new accuracy parameter.
1102 >         */
1103 >        if (tracktime) {                /* allocate pointer arrays to sort */
1104 >                avlist2 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
1105 >                avlist1 = (struct avl *)malloc(nambvals*sizeof(struct avl));
1106 >        } else {
1107 >                avlist2 = NULL;
1108 >                avlist1 = NULL;
1109 >        }
1110 >        if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
1111 >                if (avlist2 != NULL)
1112 >                        free((void *)avlist2);
1113 >                if (always) {           /* rebuild without sorting */
1114 >                        oldatrunk = atrunk;
1115 >                        atrunk.alist = NULL;
1116 >                        atrunk.kid = NULL;
1117 >                        unloadatree(&oldatrunk, &avinsert);
1118 >                }
1119 >        } else {                        /* sort memory by last access time */
1120 >                /*
1121 >                 * Sorting memory is tricky because it isn't contiguous.
1122 >                 * We have to sort an array of pointers by MRA and also
1123 >                 * by memory position.  We then copy values in "loops"
1124 >                 * to minimize memory hits.  Nevertheless, we will visit
1125 >                 * everyone at least twice, and this is an expensive process
1126 >                 * when we're thrashing, which is when we need to do it.
1127 >                 */
1128 > #ifdef DEBUG
1129 >                sprintf(errmsg, "sorting %u ambient values at ambclock=%lu...",
1130 >                                nambvals, ambclock);
1131 >                eputs(errmsg);
1132 > #endif
1133 >                i_avlist = 0;
1134 >                unloadatree(&atrunk, &av2list); /* empty current tree */
1135 > #ifdef DEBUG
1136 >                if (i_avlist < nambvals)
1137 >                        error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
1138 > #endif
1139 >                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), &alatcmp);
1140 >                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1141 >                for (i = 0; i < nambvals; i++) {
1142 >                        if (avlist1[i].p == NULL)
1143 >                                continue;
1144 >                        tap = avlist2[i];
1145 >                        tav = *tap;
1146 >                        for (j = i; (pnext = avlist1[j].p) != tap;
1147 >                                        j = avlmemi(pnext)) {
1148 >                                *(avlist2[j]) = *pnext;
1149 >                                avinsert(avlist2[j]);
1150 >                                avlist1[j].p = NULL;
1151 >                        }
1152 >                        *(avlist2[j]) = tav;
1153 >                        avinsert(avlist2[j]);
1154 >                        avlist1[j].p = NULL;
1155 >                }
1156 >                free((void *)avlist1);
1157 >                free((void *)avlist2);
1158 >                                                /* compute new sort interval */
1159 >                sortintvl = ambclock - lastsort;
1160 >                if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
1161 >                        sortintvl = MAX_SORT_INTVL;
1162 >                else
1163 >                        sortintvl <<= 1;        /* wait twice as long next */
1164 > #ifdef DEBUG
1165 >                eputs("done\n");
1166 > #endif
1167 >        }
1168 >        if (ambclock >= MAXACLOCK)
1169 >                ambclock = MAXACLOCK/2;
1170 >        lastsort = ambclock;
1171 > }
1172 >
1173 >
1174 > #ifdef  F_SETLKW
1175 >
1176 > static void
1177 > aflock(                 /* lock/unlock ambient file */
1178 >        int  typ
1179 > )
1180 > {
1181 >        static struct flock  fls;       /* static so initialized to zeroes */
1182 >
1183 >        if (typ == fls.l_type)          /* already called? */
1184 >                return;
1185 >        fls.l_type = typ;
1186          if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
1187 <                error(SYSTEM, "cannot lock ambient file");
1187 >                error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
1188 > }
1189 >
1190 >
1191 > int
1192 > ambsync(void)                   /* synchronize ambient file */
1193 > {
1194 >        long  flen;
1195 >        AMBVAL  avs;
1196 >        int  n;
1197 >
1198 >        if (ambfp == NULL)      /* no ambient file? */
1199 >                return(0);
1200 >                                /* gain appropriate access */
1201 >        aflock(nunflshed ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1202                                  /* see if file has grown */
1203 <        lastpos = lseek(fileno(ambfp), 0L, 1);  /* get previous position */
1204 <        if (fstat(fileno(ambfp), &sts) < 0)     /* get current length */
1205 <                error(SYSTEM, "cannot stat ambient file");
1206 <        if (n = (flen - lastpos)/AMBVALSIZ) {   /* file has grown */
428 <                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate file */
1203 >        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
1204 >                goto seekerr;
1205 >        if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
1206 >                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1207                          ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
1208                          if (ambinp == NULL)
1209                                  error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1210                  }
1211 <                while (n--) {                   /* load contributed values */
1212 <                        readambval(&avs, ambinp);
1213 <                        avinsert(&avs,&atrunk,thescene.cuorg,thescene.cusize);
1214 <                }                               /* moves shared file pointer */
1215 <                if (n = (flen - lastpos)%AMBVALSIZ)     /* alignment */
1216 <                        lseek(fileno(ambfp), flen-n, 0);
1211 >                if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1212 >                        goto seekerr;
1213 >                while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
1214 >                        if (!readambval(&avs, ambinp)) {
1215 >                                sprintf(errmsg,
1216 >                        "ambient file \"%s\" corrupted near character %ld",
1217 >                                                ambfile, flen - n);
1218 >                                error(WARNING, errmsg);
1219 >                                break;
1220 >                        }
1221 >                        avinsert(avstore(&avs));
1222 >                        n -= AMBVALSIZ;
1223 >                }
1224 >                lastpos = flen - n;
1225 >                /*** seek always as safety measure
1226 >                if (n) ***/                     /* alignment */
1227 >                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1228 >                                goto seekerr;
1229          }
1230          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1231 <        fls.l_type = F_UNLCK;                   /* release file */
1232 <        fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls);
1231 >        if (n != EOF)
1232 >                lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1233 >        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1234 >                goto seekerr;
1235 >                
1236 >        aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1237 >        nunflshed = 0;
1238          return(n);
1239 + seekerr:
1240 +        error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
1241 +        return -1; /* pro forma return */
1242   }
1243  
1244 < #endif
1244 > #else   /* ! F_SETLKW */
1245 >
1246 > int
1247 > ambsync(void)                   /* flush ambient file */
1248 > {
1249 >        if (ambfp == NULL)
1250 >                return(0);
1251 >        nunflshed = 0;
1252 >        return(fflush(ambfp));
1253 > }
1254 >
1255 > #endif  /* ! F_SETLKW */

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