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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.15 by greg, Wed Jan 20 10:48:23 1993 UTC vs.
Revision 2.80 by greg, Fri Apr 25 18:38:47 2014 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1993 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 + *  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"
18
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 {
24 <        AMBVAL  *alist;         /* ambient value list */
25 <        struct ambtree  *kid;   /* 8 child nodes */
26 < }  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 35 | Line 34 | double minarad;                /* minimum ambient radius */
34  
35   static AMBTREE  atrunk;         /* our ambient trunk node */
36  
38 static char  *ambfname = NULL;  /* ambient file name */
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 ((ambfname = 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 114 | 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 133 | 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 >                 *  Elliptical radii test based on Hessian
395 >                 */
396 >                decodedir(uvw[0], av->udir);
397 >                VCROSS(uvw[1], uvw[2], uvw[0]);
398 >                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
399 >                d = DOT(ck0, uvw[0]) / av->rad[0];
400 >                delta_t2 = d*d;
401 >                d = DOT(ck0, uvw[1]) / av->rad[1];
402 >                delta_t2 += d*d;
403 >                d = DOT(ck0, uvw[2]) / av->rad[0];
404 >                delta_t2 += d*d;
405 >                if (delta_t2 >= qambacc*qambacc)
406 >                        continue;
407 >                /*
408 >                 *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
409 >                 */
410 >                extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw);
411 >                d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
412 >                        tfunc(qambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
413 >                scalecolor(ct, d);
414 >                addcolor(acol, ct);
415 >                wsum += d;
416 >        }
417 >        if (at->kid == NULL)
418 >                return(wsum);
419 >                                        /* sum children */
420 >        s *= 0.5;
421 >        for (i = 0; i < 8; i++) {
422 >                for (j = 0; j < 3; j++) {
423 >                        ck0[j] = c0[j];
424 >                        if (1<<j & i)
425 >                                ck0[j] += s;
426 >                        if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
427 >                                break;
428 >                        if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
429 >                                break;
430 >                }
431 >                if (j == 3)
432 >                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
433 >                                                at->kid+i, ck0, s);
434 >        }
435 >        return(wsum);
436 > }
437 >
438 >
439 > int
440 > makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
441 >        COLOR  acol,
442 >        RAY  *r,
443 >        FVECT  rn,
444 >        int  al
445 > )
446   {
447 +        AMBVAL  amb;
448 +        FVECT   uvw[3];
449 +        int     i;
450 +
451 +        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
452 +        for (i = al; i-- > 0; )
453 +                amb.weight *= AVGREFL;
454 +        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
455 +                amb.weight = 1.25*r->rweight;
456 +        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
457 +                                                /* compute ambient */
458 +        i = doambient(acol, r, amb.weight, uvw, amb.rad, amb.gpos, amb.gdir);
459 +        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
460 +        if (i <= 0 || amb.rad[0] <= FTINY)      /* no Hessian or zero radius */
461 +                return(i);
462 +                                                /* store value */
463 +        VCOPY(amb.pos, r->rop);
464 +        amb.ndir = encodedir(r->ron);
465 +        amb.udir = encodedir(uvw[0]);
466 +        amb.lvl = al;
467 +        copycolor(amb.val, acol);
468 +                                                /* insert into tree */
469 +        avsave(&amb);                           /* and save to file */
470 +        if (rn != r->ron) {                     /* texture */
471 +                VCOPY(uvw[2], r->ron);
472 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn, uvw);
473 +        }
474 +        return(1);
475 + }
476 +
477 +
478 + void
479 + extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
480 +        COLOR  cr,
481 +        AMBVAL   *ap,
482 +        FVECT  pv,
483 +        FVECT  nv,
484 +        FVECT  uvw[3]
485 + )
486 + {
487 +        static FVECT    my_uvw[3];
488 +        FVECT           v1;
489 +        int             i;
490 +        double          d = 1.0;        /* zeroeth order */
491 +
492 +        if (uvw == NULL) {              /* need local coordinates? */
493 +                decodedir(my_uvw[2], ap->ndir);
494 +                decodedir(my_uvw[0], ap->udir);
495 +                VCROSS(my_uvw[1], my_uvw[2], my_uvw[0]);
496 +                uvw = my_uvw;
497 +        }
498 +        for (i = 3; i--; )              /* gradient due to translation */
499 +                d += (pv[i] - ap->pos[i]) *
500 +                        (ap->gpos[0]*uvw[0][i] + ap->gpos[1]*uvw[1][i]);
501 +
502 +        VCROSS(v1, uvw[2], nv);         /* gradient due to rotation */
503 +        for (i = 3; i--; )
504 +                d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
505 +        
506 +        if (d <= 0.0) {
507 +                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
508 +                return;
509 +        }
510 +        copycolor(cr, ap->val);
511 +        scalecolor(cr, d);
512 + }
513 +
514 +
515 + static void
516 + avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
517 +        AMBVAL *av
518 + )
519 + {
520 +        AMBTREE  *at;
521 +        AMBVAL  *ap;
522 +        AMBVAL  avh;
523 +        FVECT  ck0;
524 +        double  s;
525 +        int  branch;
526 +        int  i;
527 +
528 +        if (av->rad[0] <= FTINY)
529 +                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
530 +        at = &atrunk;
531 +        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
532 +        s = thescene.cusize;
533 +        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad[1]*qambacc) {
534 +                if (at->kid == NULL)
535 +                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
536 +                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
537 +                s *= 0.5;
538 +                branch = 0;
539 +                for (i = 0; i < 3; i++)
540 +                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
541 +                                ck0[i] += s;
542 +                                branch |= 1 << i;
543 +                        }
544 +                at = at->kid + branch;
545 +        }
546 +        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
547 +        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
548 +                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
549 +                        break;
550 +        av->next = ap->next;
551 +        ap->next = (AMBVAL*)av;
552 +        at->alist = avh.next;
553 + }
554 +
555 +
556 + #else /* ! NEWAMB */
557 +
558 + static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
559 +                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
560 + static double   makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
561 + static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv);
562 +
563 +
564 + void
565 + multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
566 +        COLOR  aval,
567 +        RAY  *r,
568 +        FVECT  nrm
569 + )
570 + {
571 +        static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
572 +        COLOR   acol;
573 +        double  d, l;
574 +
575 +        if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
576 +                goto dumbamb;
577 +                                                /* check number of bounces */
578 +        if (rdepth >= ambounce)
579 +                goto dumbamb;
580 +                                                /* check ambient list */
581 +        if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
582 +                        ambincl != inset(ambset, r->ro->omod))
583 +                goto dumbamb;
584 +
585 +        if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
586 +                copycolor(acol, aval);
587 +                rdepth++;
588 +                d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
589 +                rdepth--;
590 +                if (d <= FTINY)
591 +                        goto dumbamb;
592 +                copycolor(aval, acol);
593 +                return;
594 +        }
595 +
596 +        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
597 +                sortambvals(0);
598 +                                                /* interpolate ambient value */
599 +        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
600 +        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
601 +                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
602 +        if (d > FTINY) {
603 +                d = 1.0/d;
604 +                scalecolor(acol, d);
605 +                multcolor(aval, acol);
606 +                return;
607 +        }
608 +        rdepth++;                               /* need to cache new value */
609 +        d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
610 +        rdepth--;
611 +        if (d > FTINY) {
612 +                multcolor(aval, acol);          /* got new value */
613 +                return;
614 +        }
615 + dumbamb:                                        /* return global value */
616 +        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
617 +                multcolor(aval, ambval);
618 +                return;
619 +        }
620 +        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
621 +        if (l > FTINY) {
622 +                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
623 +                                (double)(ambvwt + navsum);
624 +                d = exp(d) / l;
625 +                scalecolor(aval, d);
626 +                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
627 +        } else {
628 +                d = exp( avsum / (double)navsum );
629 +                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
630 +        }
631 + }
632 +
633 +
634 + static double
635 + sumambient(     /* get interpolated ambient value */
636 +        COLOR  acol,
637 +        RAY  *r,
638 +        FVECT  rn,
639 +        int  al,
640 +        AMBTREE  *at,
641 +        FVECT  c0,
642 +        double  s
643 + )
644 + {
645          double  d, e1, e2, wt, wsum;
646          COLOR  ct;
647          FVECT  ck0;
648          int  i;
649 <        register int  j;
650 <        register AMBVAL  *av;
651 <                                        /* do this node */
649 >        int  j;
650 >        AMBVAL   *av;
651 >
652          wsum = 0.0;
653 +                                        /* do this node */
654          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
655 +                double  rn_dot = -2.0;
656 +                if (tracktime)
657 +                        av->latick = ambclock;
658                  /*
659                   *  Ambient level test.
660                   */
661 <                if (av->lvl > al || av->weight < r->rweight-FTINY)
661 >                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
662 >                        break;
663 >                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
664                          continue;
665                  /*
666                   *  Ambient radius test.
667                   */
668 <                e1 = 0.0;
669 <                for (j = 0; j < 3; j++) {
188 <                        d = av->pos[j] - r->rop[j];
189 <                        e1 += d * d;
190 <                }
191 <                e1 /= av->rad * av->rad;
668 >                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
669 >                e1 = DOT(ck0, ck0) / (av->rad * av->rad);
670                  if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
671                          continue;
672                  /*
673 <                 *  Normal direction test.
673 >                 *  Direction test using closest normal.
674                   */
675 <                e2 = (1.0 - DOT(av->dir, r->ron)) * r->rweight;
676 <                if (e2 < 0.0) e2 = 0.0;
677 <                if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
675 >                d = DOT(av->dir, r->ron);
676 >                if (rn != r->ron) {
677 >                        rn_dot = DOT(av->dir, rn);
678 >                        if (rn_dot > 1.0-FTINY)
679 >                                rn_dot = 1.0-FTINY;
680 >                        if (rn_dot >= d-FTINY) {
681 >                                d = rn_dot;
682 >                                rn_dot = -2.0;
683 >                        }
684 >                }
685 >                e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
686 >                if (e2 < 0.0)
687 >                        e2 = 0.0;
688 >                else if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
689                          continue;
690                  /*
691                   *  Ray behind test.
# Line 210 | Line 699 | double s;
699                  /*
700                   *  Jittering final test reduces image artifacts.
701                   */
702 <                wt = sqrt(e1) + sqrt(e2);
703 <                wt *= .9 + .2*urand(9015+samplendx);
704 <                if (wt > ambacc)
702 >                e1 = sqrt(e1);
703 >                e2 = sqrt(e2);
704 >                wt = e1 + e2;
705 >                if (wt > ambacc*(.9+.2*urand(9015+samplendx)))
706                          continue;
707 +                /*
708 +                 *  Recompute directional error using perturbed normal
709 +                 */
710 +                if (rn_dot > 0.0) {
711 +                        e2 = sqrt((1.0 - rn_dot)*r->rweight);
712 +                        wt = e1 + e2;
713 +                }
714                  if (wt <= 1e-3)
715                          wt = 1e3;
716                  else
717                          wt = 1.0 / wt;
718                  wsum += wt;
719 <                extambient(ct, av, r->rop, r->ron);
719 >                extambient(ct, av, r->rop, rn);
720                  scalecolor(ct, wt);
721                  addcolor(acol, ct);
722          }
# Line 238 | Line 735 | double s;
735                                  break;
736                  }
737                  if (j == 3)
738 <                        wsum += sumambient(acol, r, al, at->kid+i, ck0, s);
738 >                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
739 >                                                at->kid+i, ck0, s);
740          }
741          return(wsum);
742   }
743  
744  
745 < double
746 < makeambient(acol, r, al)        /* make a new ambient value */
747 < COLOR  acol;
748 < register RAY  *r;
749 < int  al;
745 > static double
746 > makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
747 >        COLOR  acol,
748 >        RAY  *r,
749 >        FVECT  rn,
750 >        int  al
751 > )
752   {
753          AMBVAL  amb;
754          FVECT   gp, gd;
755 <                                                /* compute weight */
756 <        amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
757 <        if (r->rweight < 0.2*amb.weight)        /* heuristic */
758 <                amb.weight = r->rweight;
755 >        int     i;
756 >
757 >        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
758 >        for (i = al; i-- > 0; )
759 >                amb.weight *= AVGREFL;
760 >        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
761 >                amb.weight = 1.25*r->rweight;
762 >        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
763                                                  /* compute ambient */
764          amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
765 <        if (amb.rad == 0.0)
765 >        if (amb.rad <= FTINY) {
766 >                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
767                  return(0.0);
768 <                                                /* store it */
768 >        }
769 >        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
770 >                                                /* store value */
771          VCOPY(amb.pos, r->rop);
772          VCOPY(amb.dir, r->ron);
773          amb.lvl = al;
# Line 269 | Line 776 | int  al;
776          VCOPY(amb.gdir, gd);
777                                                  /* insert into tree */
778          avsave(&amb);                           /* and save to file */
779 +        if (rn != r->ron)
780 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn);     /* texture */
781          return(amb.rad);
782   }
783  
784  
785 < extambient(cr, ap, pv, nv)              /* extrapolate value at pv, nv */
786 < COLOR  cr;
787 < register AMBVAL  *ap;
788 < FVECT  pv, nv;
785 > static void
786 > extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
787 >        COLOR  cr,
788 >        AMBVAL   *ap,
789 >        FVECT  pv,
790 >        FVECT  nv
791 > )
792   {
793 <        FVECT  v1, v2;
794 <        register int  i;
793 >        FVECT  v1;
794 >        int  i;
795          double  d;
796  
797          d = 1.0;                        /* zeroeth order */
# Line 287 | Line 799 | FVECT  pv, nv;
799          for (i = 0; i < 3; i++)
800                  d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
801                                          /* gradient due to rotation */
802 <        VCOPY(v1, ap->dir);
803 <        fcross(v2, v1, nv);
292 <        d += DOT(ap->gdir, v2);
802 >        VCROSS(v1, ap->dir, nv);
803 >        d += DOT(ap->gdir, v1);
804          if (d <= 0.0) {
805                  setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
806                  return;
# Line 299 | Line 810 | FVECT  pv, nv;
810   }
811  
812  
813 < static
814 < initambfile(creat)              /* initialize ambient file */
815 < int  creat;
813 > static void
814 > avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
815 >        AMBVAL *av
816 > )
817   {
818 <        extern char  *progname, *octname, VersionID[];
818 >        AMBTREE  *at;
819 >        AMBVAL  *ap;
820 >        AMBVAL  avh;
821 >        FVECT  ck0;
822 >        double  s;
823 >        int  branch;
824 >        int  i;
825  
826 < #ifdef MSDOS
827 <        setmode(fileno(ambfp), O_BINARY);
826 >        if (av->rad <= FTINY)
827 >                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
828 >        at = &atrunk;
829 >        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
830 >        s = thescene.cusize;
831 >        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
832 >                if (at->kid == NULL)
833 >                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
834 >                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
835 >                s *= 0.5;
836 >                branch = 0;
837 >                for (i = 0; i < 3; i++)
838 >                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
839 >                                ck0[i] += s;
840 >                                branch |= 1 << i;
841 >                        }
842 >                at = at->kid + branch;
843 >        }
844 >        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
845 >        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
846 >                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
847 >                        break;
848 >        av->next = ap->next;
849 >        ap->next = (AMBVAL*)av;
850 >        at->alist = avh.next;
851 > }
852 >
853 > #endif  /* ! NEWAMB */
854 >
855 > /************* FOLLOWING ROUTINES SAME FOR NEW & OLD METHODS ***************/
856 >
857 > static void
858 > initambfile(            /* initialize ambient file */
859 >        int  cre8
860 > )
861 > {
862 >        extern char  *progname, *octname;
863 >        static char  *mybuf = NULL;
864 >
865 > #ifdef  F_SETLKW
866 >        aflock(cre8 ? F_WRLCK : F_RDLCK);
867   #endif
868 <        setbuf(ambfp, bmalloc(BUFSIZ));
869 <        if (creat) {                    /* new file */
870 <                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -ab %d -aa %g ",
868 >        SET_FILE_BINARY(ambfp);
869 >        if (mybuf == NULL)
870 >                mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
871 >        setbuf(ambfp, mybuf);
872 >        if (cre8) {                     /* new file */
873 >                newheader("RADIANCE", ambfp);
874 >                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
875                                  progname, colval(ambval,RED),
876                                  colval(ambval,GRN), colval(ambval,BLU),
877 <                                ambounce, ambacc);
878 <                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d %s\n",
879 <                                ambdiv, ambssamp, ambres,
880 <                                octname==NULL ? "" : octname);
877 >                                ambvwt, ambounce, ambacc);
878 >                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
879 >                                ambdiv, ambssamp, ambres);
880 >                if (octname != NULL)
881 >                        fputs(octname, ambfp);
882 >                fputc('\n', ambfp);
883                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
884 +                fputnow(ambfp);
885                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
886 <                putc('\n', ambfp);
886 >                fputc('\n', ambfp);
887                  putambmagic(ambfp);
888          } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
889                  error(USER, "bad ambient file");
326        ambsync();
890   }
891  
892  
893 < static
894 < avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
895 < AMBVAL  *av;
893 > static void
894 > avsave(                         /* insert and save an ambient value */
895 >        AMBVAL  *av
896 > )
897   {
898 <        static int  nunflshed = 0;
335 <
336 <        avinsert(av, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
898 >        avinsert(avstore(av));
899          if (ambfp == NULL)
900                  return;
901          if (writambval(av, ambfp) < 0)
902                  goto writerr;
903 <        if (++nunflshed >= AMBFLUSH) {
903 >        if (++nunflshed >= AMBFLUSH)
904                  if (ambsync() == EOF)
905                          goto writerr;
344                nunflshed = 0;
345        }
906          return;
907   writerr:
908 <        error(SYSTEM, "error writing ambient file");
908 >        error(SYSTEM, "error writing to ambient file");
909   }
910  
911  
912 < static
913 < avinsert(aval, at, c0, s)               /* insert ambient value in a tree */
914 < AMBVAL  *aval;
915 < register AMBTREE  *at;
356 < FVECT  c0;
357 < double  s;
912 > static AMBVAL *
913 > avstore(                                /* allocate memory and store aval */
914 >        AMBVAL  *aval
915 > )
916   {
917 <        FVECT  ck0;
918 <        int  branch;
361 <        register AMBVAL  *av;
362 <        register int  i;
917 >        AMBVAL  *av;
918 >        double  d;
919  
920          if ((av = newambval()) == NULL)
921 <                goto memerr;
922 <        copystruct(av, aval);
923 <        VCOPY(ck0, c0);
924 <        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
925 <                if (at->kid == NULL)
926 <                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
927 <                                goto memerr;
928 <                s *= 0.5;
929 <                branch = 0;
930 <                for (i = 0; i < 3; i++)
931 <                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
932 <                                ck0[i] += s;
933 <                                branch |= 1 << i;
921 >                error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
922 >        *av = *aval;
923 >        av->latick = ambclock;
924 >        av->next = NULL;
925 >        nambvals++;
926 >        d = bright(av->val);
927 >        if (d > FTINY) {                /* add to log sum for averaging */
928 >                avsum += log(d);
929 >                navsum++;
930 >        }
931 >        return(av);
932 > }
933 >
934 >
935 > #define ATALLOCSZ       512             /* #/8 trees to allocate at once */
936 >
937 > static AMBTREE  *atfreelist = NULL;     /* free ambient tree structures */
938 >
939 >
940 > static AMBTREE *
941 > newambtree(void)                                /* allocate 8 ambient tree structs */
942 > {
943 >        AMBTREE  *atp, *upperlim;
944 >
945 >        if (atfreelist == NULL) {       /* get more nodes */
946 >                atfreelist = (AMBTREE *)malloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
947 >                if (atfreelist == NULL)
948 >                        return(NULL);
949 >                                        /* link new free list */
950 >                upperlim = atfreelist + 8*(ATALLOCSZ-1);
951 >                for (atp = atfreelist; atp < upperlim; atp += 8)
952 >                        atp->kid = atp + 8;
953 >                atp->kid = NULL;
954 >        }
955 >        atp = atfreelist;
956 >        atfreelist = atp->kid;
957 >        memset((char *)atp, '\0', 8*sizeof(AMBTREE));
958 >        return(atp);
959 > }
960 >
961 >
962 > static void
963 > freeambtree(                    /* free 8 ambient tree structs */
964 >        AMBTREE  *atp
965 > )
966 > {
967 >        atp->kid = atfreelist;
968 >        atfreelist = atp;
969 > }
970 >
971 >
972 > static void
973 > unloadatree(                    /* unload an ambient value tree */
974 >        AMBTREE  *at,
975 >        unloadtf_t *f
976 > )
977 > {
978 >        AMBVAL  *av;
979 >        int  i;
980 >                                        /* transfer values at this node */
981 >        for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
982 >                at->alist = av->next;
983 >                (*f)(av);
984 >        }
985 >        if (at->kid == NULL)
986 >                return;
987 >        for (i = 0; i < 8; i++)         /* transfer and free children */
988 >                unloadatree(at->kid+i, f);
989 >        freeambtree(at->kid);
990 >        at->kid = NULL;
991 > }
992 >
993 >
994 > static struct avl {
995 >        AMBVAL  *p;
996 >        unsigned long   t;
997 > }       *avlist1;                       /* ambient value list with ticks */
998 > static AMBVAL   **avlist2;              /* memory positions for sorting */
999 > static int      i_avlist;               /* index for lists */
1000 >
1001 > static int alatcmp(const void *av1, const void *av2);
1002 >
1003 > static void
1004 > avfree(AMBVAL *av)
1005 > {
1006 >        free(av);
1007 > }
1008 >
1009 > static void
1010 > av2list(
1011 >        AMBVAL *av
1012 > )
1013 > {
1014 > #ifdef DEBUG
1015 >        if (i_avlist >= nambvals)
1016 >                error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
1017 > #endif
1018 >        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = (AMBVAL*)av;
1019 >        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
1020 > }
1021 >
1022 >
1023 > static int
1024 > alatcmp(                        /* compare ambient values for MRA */
1025 >        const void *av1,
1026 >        const void *av2
1027 > )
1028 > {
1029 >        long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1030 >        return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
1031 > }
1032 >
1033 >
1034 > /* GW NOTE 2002/10/3:
1035 > * I used to compare AMBVAL pointers, but found that this was the
1036 > * cause of a serious consistency error with gcc, since the optimizer
1037 > * uses some dangerous trick in pointer subtraction that
1038 > * assumes pointers differ by exact struct size increments.
1039 > */
1040 > static int
1041 > aposcmp(                        /* compare ambient value positions */
1042 >        const void      *avp1,
1043 >        const void      *avp2
1044 > )
1045 > {
1046 >        long    diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1047 >        if (diff < 0)
1048 >                return(-1);
1049 >        return(diff > 0);
1050 > }
1051 >
1052 >
1053 > static int
1054 > avlmemi(                                /* find list position from address */
1055 >        AMBVAL  *avaddr
1056 > )
1057 > {
1058 >        AMBVAL  **avlpp;
1059 >
1060 >        avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
1061 >                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1062 >        if (avlpp == NULL)
1063 >                error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
1064 >        return(avlpp - avlist2);
1065 > }
1066 >
1067 >
1068 > static void
1069 > sortambvals(                    /* resort ambient values */
1070 >        int     always
1071 > )
1072 > {
1073 >        AMBTREE  oldatrunk;
1074 >        AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
1075 >        int     i, j;
1076 >                                        /* see if it's time yet */
1077 >        if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
1078 >                        nambvals < SORT_THRESH))
1079 >                return;
1080 >        /*
1081 >         * The idea here is to minimize memory thrashing
1082 >         * in VM systems by improving reference locality.
1083 >         * We do this by periodically sorting our stored ambient
1084 >         * values in memory in order of most recently to least
1085 >         * recently accessed.  This ordering was chosen so that new
1086 >         * ambient values (which tend to be less important) go into
1087 >         * higher memory with the infrequently accessed values.
1088 >         *      Since we expect our values to need sorting less
1089 >         * frequently as the process continues, we double our
1090 >         * waiting interval after each call.
1091 >         *      This routine is also called by setambacc() with
1092 >         * the "always" parameter set to 1 so that the ambient
1093 >         * tree will be rebuilt with the new accuracy parameter.
1094 >         */
1095 >        if (tracktime) {                /* allocate pointer arrays to sort */
1096 >                avlist2 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
1097 >                avlist1 = (struct avl *)malloc(nambvals*sizeof(struct avl));
1098 >        } else {
1099 >                avlist2 = NULL;
1100 >                avlist1 = NULL;
1101 >        }
1102 >        if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
1103 >                if (avlist2 != NULL)
1104 >                        free((void *)avlist2);
1105 >                if (always) {           /* rebuild without sorting */
1106 >                        oldatrunk = atrunk;
1107 >                        atrunk.alist = NULL;
1108 >                        atrunk.kid = NULL;
1109 >                        unloadatree(&oldatrunk, &avinsert);
1110 >                }
1111 >        } else {                        /* sort memory by last access time */
1112 >                /*
1113 >                 * Sorting memory is tricky because it isn't contiguous.
1114 >                 * We have to sort an array of pointers by MRA and also
1115 >                 * by memory position.  We then copy values in "loops"
1116 >                 * to minimize memory hits.  Nevertheless, we will visit
1117 >                 * everyone at least twice, and this is an expensive process
1118 >                 * when we're thrashing, which is when we need to do it.
1119 >                 */
1120 > #ifdef DEBUG
1121 >                sprintf(errmsg, "sorting %u ambient values at ambclock=%lu...",
1122 >                                nambvals, ambclock);
1123 >                eputs(errmsg);
1124 > #endif
1125 >                i_avlist = 0;
1126 >                unloadatree(&atrunk, &av2list); /* empty current tree */
1127 > #ifdef DEBUG
1128 >                if (i_avlist < nambvals)
1129 >                        error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
1130 > #endif
1131 >                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), &alatcmp);
1132 >                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1133 >                for (i = 0; i < nambvals; i++) {
1134 >                        if (avlist1[i].p == NULL)
1135 >                                continue;
1136 >                        tap = avlist2[i];
1137 >                        tav = *tap;
1138 >                        for (j = i; (pnext = avlist1[j].p) != tap;
1139 >                                        j = avlmemi(pnext)) {
1140 >                                *(avlist2[j]) = *pnext;
1141 >                                avinsert(avlist2[j]);
1142 >                                avlist1[j].p = NULL;
1143                          }
1144 <                at = at->kid + branch;
1144 >                        *(avlist2[j]) = tav;
1145 >                        avinsert(avlist2[j]);
1146 >                        avlist1[j].p = NULL;
1147 >                }
1148 >                free((void *)avlist1);
1149 >                free((void *)avlist2);
1150 >                                                /* compute new sort interval */
1151 >                sortintvl = ambclock - lastsort;
1152 >                if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
1153 >                        sortintvl = MAX_SORT_INTVL;
1154 >                else
1155 >                        sortintvl <<= 1;        /* wait twice as long next */
1156 > #ifdef DEBUG
1157 >                eputs("done\n");
1158 > #endif
1159          }
1160 <        av->next = at->alist;
1161 <        at->alist = av;
1162 <        return;
384 < memerr:
385 <        error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
1160 >        if (ambclock >= MAXACLOCK)
1161 >                ambclock = MAXACLOCK/2;
1162 >        lastsort = ambclock;
1163   }
1164  
1165  
1166 < #ifdef  NIX
1166 > #ifdef  F_SETLKW
1167  
1168 < static
1169 < ambsync()                       /* flush ambient file */
1168 > static void
1169 > aflock(                 /* lock/unlock ambient file */
1170 >        int  typ
1171 > )
1172   {
1173 <        return(fflush(ambfp));
1173 >        static struct flock  fls;       /* static so initialized to zeroes */
1174 >
1175 >        if (typ == fls.l_type)          /* already called? */
1176 >                return;
1177 >        fls.l_type = typ;
1178 >        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
1179 >                error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
1180   }
1181  
397 #else
1182  
1183 < static
1184 < ambsync()                       /* synchronize ambient file */
1183 > int
1184 > ambsync(void)                   /* synchronize ambient file */
1185   {
402        static FILE  *ambinp = NULL;
403        static long  lastpos = -1;
404        struct flock  fls;
1186          long  flen;
1187          AMBVAL  avs;
1188 <        register int  n;
1189 <                                /* gain exclusive access */
1190 <        fls.l_type = F_WRLCK;
1191 <        fls.l_whence = 0;
1192 <        fls.l_start = 0L;
1193 <        fls.l_len = 0L;
413 <        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
414 <                error(SYSTEM, "cannot lock ambient file");
415 <        if (lastpos < 0)        /* initializing */
416 <                goto syncend;
1188 >        int  n;
1189 >
1190 >        if (ambfp == NULL)      /* no ambient file? */
1191 >                return(0);
1192 >                                /* gain appropriate access */
1193 >        aflock(nunflshed ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1194                                  /* see if file has grown */
1195 <        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), 0L, 2)) < 0)
1196 <                error(SYSTEM, "cannot seek on ambient file");
1197 <        if (n = flen - lastpos) {               /* file has grown */
1198 <                if (ambinp == NULL) {
1199 <                        ambinp = fopen(ambfname, "r");
1195 >        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
1196 >                goto seekerr;
1197 >        if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
1198 >                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1199 >                        ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
1200                          if (ambinp == NULL)
1201 <                                error(SYSTEM, "fopen failed in ambsync");
1201 >                                error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1202                  }
1203 <                if (fseek(ambinp, lastpos, 0) < 0)
1204 <                        error(SYSTEM, "fseek failed in ambsync");
1203 >                if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1204 >                        goto seekerr;
1205                  while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
1206 <                        readambval(&avs, ambinp);
1207 <                        avinsert(&avs,&atrunk,thescene.cuorg,thescene.cusize);
1206 >                        if (!readambval(&avs, ambinp)) {
1207 >                                sprintf(errmsg,
1208 >                        "ambient file \"%s\" corrupted near character %ld",
1209 >                                                ambfile, flen - n);
1210 >                                error(WARNING, errmsg);
1211 >                                break;
1212 >                        }
1213 >                        avinsert(avstore(&avs));
1214                          n -= AMBVALSIZ;
1215                  }
1216 <                if (n)                          /* alignment */
1217 <                        lseek(fileno(ambfp), flen-n, 0);
1216 >                lastpos = flen - n;
1217 >                /*** seek always as safety measure
1218 >                if (n) ***/                     /* alignment */
1219 >                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1220 >                                goto seekerr;
1221          }
436 syncend:
1222          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1223 <        lastpos = lseek(fileno(ambfp), 0L, 1);
1224 <        fls.l_type = F_UNLCK;                   /* release file */
1225 <        fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls);
1223 >        if (n != EOF)
1224 >                lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1225 >        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1226 >                goto seekerr;
1227 >                
1228 >        aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1229 >        nunflshed = 0;
1230          return(n);
1231 + seekerr:
1232 +        error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
1233 +        return -1; /* pro forma return */
1234   }
1235  
1236 < #endif
1236 > #else   /* ! F_SETLKW */
1237 >
1238 > int
1239 > ambsync(void)                   /* flush ambient file */
1240 > {
1241 >        if (ambfp == NULL)
1242 >                return(0);
1243 >        nunflshed = 0;
1244 >        return(fflush(ambfp));
1245 > }
1246 >
1247 > #endif  /* ! F_SETLKW */

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