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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.20 by greg, Thu Aug 5 10:02:00 1993 UTC vs.
Revision 2.51 by schorsch, Thu Jun 26 00:58:10 2003 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"
13 <
12 > #include  "platform.h"
13 > #include  "ray.h"
14   #include  "otypes.h"
16 –
15   #include  "ambient.h"
18 –
16   #include  "random.h"
17  
18 < #define  OCTSCALE       0.5     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
18 > #ifndef  OCTSCALE
19 > #define  OCTSCALE       1.0     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
20 > #endif
21  
22 < typedef struct ambtree {
24 <        AMBVAL  *alist;         /* ambient value list */
25 <        struct ambtree  *kid;   /* 8 child nodes */
26 < }  AMBTREE;                     /* ambient octree */
22 > extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
23  
28 – extern CUBE  thescene;          /* contains space boundaries */
29 –
24   #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
25   OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
26  
# Line 38 | Line 32 | static AMBTREE atrunk;         /* our ambient trunk node */
32   static FILE  *ambfp = NULL;     /* ambient file pointer */
33   static int  nunflshed = 0;      /* number of unflushed ambient values */
34  
35 < #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
35 > #ifndef SORT_THRESH
36 > #ifdef SMLMEM
37 > #define SORT_THRESH     ((3L<<20)/sizeof(AMBVAL))
38 > #else
39 > #define SORT_THRESH     ((9L<<20)/sizeof(AMBVAL))
40 > #endif
41 > #endif
42 > #ifndef SORT_INTVL
43 > #define SORT_INTVL      (SORT_THRESH<<1)
44 > #endif
45 > #ifndef MAX_SORT_INTVL
46 > #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<6)
47 > #endif
48  
49 < #define  newambval()    (AMBVAL *)bmalloc(sizeof(AMBVAL))
49 > static double  avsum = 0.;              /* computed ambient value sum (log) */
50 > static unsigned int  navsum = 0;        /* number of values in avsum */
51 > static unsigned int  nambvals = 0;      /* total number of indirect values */
52 > static unsigned int  nambshare = 0;     /* number of values from file */
53 > static unsigned long  ambclock = 0;     /* ambient access clock */
54 > static unsigned long  lastsort = 0;     /* time of last value sort */
55 > static long  sortintvl = SORT_INTVL;    /* time until next sort */
56 > static FILE  *ambinp = NULL;            /* auxiliary file for input */
57 > static long  lastpos = -1;              /* last flush position */
58  
59 < #define  newambtree()   (AMBTREE *)calloc(8, sizeof(AMBTREE))
60 < #define  freeambtree(t) free((char *)(t))
59 > #define MAXACLOCK       (1L<<30)        /* clock turnover value */
60 >        /*
61 >         * Track access times unless we are sharing ambient values
62 >         * through memory on a multiprocessor, when we want to avoid
63 >         * claiming our own memory (copy on write).  Go ahead anyway
64 >         * if more than two thirds of our values are unshared.
65 >         * Compile with -Dtracktime=0 to turn this code off.
66 >         */
67 > #ifndef tracktime
68 > #define tracktime       (shm_boundary == NULL || nambvals > 3*nambshare)
69 > #endif
70  
71 < extern long  ftell(), lseek();
72 < static int  initambfile(), avsave(), avinsert(), loadtree();
71 > #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
72 >
73 > #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
74 > #define  freeav(av)     free((void *)av);
75 >
76 > static void  initambfile(), avsave(), avinsert(), sortambvals(), unloadatree();
77 > static int  avlmemi();
78   static AMBVAL  *avstore();
79   #ifdef  F_SETLKW
80 < static  aflock();
80 > static void  aflock();
81   #endif
82  
83  
84 + void
85   setambres(ar)                           /* set ambient resolution */
86   int  ar;
87   {
88 <        ambres = ar;                    /* may be done already */
88 >        ambres = ar < 0 ? 0 : ar;               /* may be done already */
89                                                  /* set min & max radii */
90          if (ar <= 0) {
91 <                minarad = 0.0;
91 >                minarad = 0;
92                  maxarad = thescene.cusize / 2.0;
93          } else {
94                  minarad = thescene.cusize / ar;
95 <                maxarad = 16.0 * minarad;               /* heuristic */
95 >                maxarad = 64 * minarad;                 /* heuristic */
96                  if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
97                          maxarad = thescene.cusize / 2.0;
98          }
99 <        if (maxarad <= FTINY)
100 <                maxarad = .001;
99 >        if (minarad <= FTINY)
100 >                minarad = 10*FTINY;
101 >        if (maxarad <= minarad)
102 >                maxarad = 64 * minarad;
103   }
104  
105  
106 < resetambacc(newa)                       /* change ambient accuracy setting */
106 > void
107 > setambacc(newa)                         /* set ambient accuracy */
108   double  newa;
109   {
110 <        AMBTREE  oldatrunk;
110 >        double  ambdiff;
111  
112 <        if (fabs(newa - ambacc) < 0.01)
113 <                return;                 /* insignificant -- don't bother */
114 <        ambacc = newa;
115 <        if (ambacc <= FTINY)
116 <                return;                 /* cannot build new tree */
85 <                                        /* else need to rebuild tree */
86 <        copystruct(&oldatrunk, &atrunk);
87 <        atrunk.alist = NULL;
88 <        atrunk.kid = NULL;
89 <        loadtree(&oldatrunk);
112 >        if (newa < 0.0)
113 >                newa = 0.0;
114 >        ambdiff = fabs(newa - ambacc);
115 >        if (ambdiff >= .01 && (ambacc = newa) > FTINY && nambvals > 0)
116 >                sortambvals(1);                 /* rebuild tree */
117   }
118  
119  
120 < setambient(afile)                       /* initialize calculation */
121 < char  *afile;
120 > void
121 > setambient()                            /* initialize calculation */
122   {
123 <        long  headlen;
123 >        int     readonly = 0;
124 >        long  pos, flen;
125          AMBVAL  amb;
126 +                                                /* make sure we're fresh */
127 +        ambdone();
128                                                  /* init ambient limits */
129          setambres(ambres);
130 <        if (afile == NULL)
130 >        setambacc(ambacc);
131 >        if (ambfile == NULL || !ambfile[0])
132                  return;
133          if (ambacc <= FTINY) {
134 <                sprintf(errmsg, "zero ambient accuracy so \"%s\" not loaded",
135 <                                afile);
134 >                sprintf(errmsg, "zero ambient accuracy so \"%s\" not opened",
135 >                                ambfile);
136                  error(WARNING, errmsg);
137                  return;
138          }
139                                                  /* open ambient file */
140 <        if ((ambfp = fopen(afile, "r+")) != NULL) {
141 <                initambfile(0);
142 <                headlen = ftell(ambfp);
140 >        if ((ambfp = fopen(ambfile, "r+")) == NULL)
141 >                readonly = (ambfp = fopen(ambfile, "r")) != NULL;
142 >        if (ambfp != NULL) {
143 >                initambfile(0);                 /* file exists */
144 >                pos = ftell(ambfp);
145                  while (readambval(&amb, ambfp))
146 <                        avinsert(avstore(&amb), &atrunk,
147 <                                        thescene.cuorg, thescene.cusize);
148 <                                                /* align */
149 <                fseek(ambfp, -((ftell(ambfp)-headlen)%AMBVALSIZ), 1);
150 <        } else if ((ambfp = fopen(afile, "w+")) != NULL)
151 <                initambfile(1);
152 <        else {
153 <                sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", afile);
146 >                        avinsert(avstore(&amb));
147 >                nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
148 >                if (readonly) {
149 >                        sprintf(errmsg,
150 >                                "loaded %u values from read-only ambient file",
151 >                                        nambvals);
152 >                        error(WARNING, errmsg);
153 >                        fclose(ambfp);          /* close file so no writes */
154 >                        ambfp = NULL;
155 >                        return;                 /* avoid ambsync() */
156 >                }
157 >                                                /* align file pointer */
158 >                pos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
159 >                flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0L, 2);
160 >                if (flen != pos) {
161 >                        sprintf(errmsg,
162 >                        "ignoring last %ld values in ambient file (corrupted)",
163 >                                        (flen - pos)/AMBVALSIZ);
164 >                        error(WARNING, errmsg);
165 >                        fseek(ambfp, pos, 0);
166 > #ifndef _WIN32 /* XXX we need a replacement for that one */
167 >                        ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)pos);
168 > #endif
169 >                }
170 >        } else if ((ambfp = fopen(ambfile, "w+")) != NULL) {
171 >                initambfile(1);                 /* else create new file */
172 >        } else {
173 >                sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", ambfile);
174                  error(SYSTEM, errmsg);
175          }
176          nunflshed++;    /* lie */
# Line 125 | Line 178 | char  *afile;
178   }
179  
180  
181 + void
182 + ambdone()                       /* close ambient file and free memory */
183 + {
184 +        if (ambfp != NULL) {            /* close ambient file */
185 +                ambsync();
186 +                fclose(ambfp);
187 +                ambfp = NULL;
188 +                if (ambinp != NULL) {  
189 +                        fclose(ambinp);
190 +                        ambinp = NULL;
191 +                }
192 +                lastpos = -1;
193 +        }
194 +                                        /* free ambient tree */
195 +        unloadatree(&atrunk, free);
196 +                                        /* reset state variables */
197 +        avsum = 0.;
198 +        navsum = 0;
199 +        nambvals = 0;
200 +        nambshare = 0;
201 +        ambclock = 0;
202 +        lastsort = 0;
203 +        sortintvl = SORT_INTVL;
204 + }
205 +
206 +
207 + void
208   ambnotify(obj)                  /* record new modifier */
209   OBJECT  obj;
210   {
211          static int  hitlimit = 0;
212 <        register OBJREC  *o = objptr(obj);
212 >        register OBJREC  *o;
213          register char  **amblp;
214  
215 +        if (obj == OVOID) {             /* starting over */
216 +                ambset[0] = 0;
217 +                hitlimit = 0;
218 +                return;
219 +        }
220 +        o = objptr(obj);
221          if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
222                  return;
223          for (amblp = amblist; *amblp != NULL; amblp++)
# Line 147 | Line 233 | OBJECT obj;
233   }
234  
235  
236 < ambient(acol, r)                /* compute ambient component for ray */
236 > void
237 > ambient(acol, r, nrm)           /* compute ambient component for ray */
238   COLOR  acol;
239   register RAY  *r;
240 + FVECT  nrm;
241   {
242          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
243 <        double  d;
243 >        double  d, l;
244  
245          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
246                  goto dumbamb;
# Line 168 | Line 256 | register RAY  *r;
256                  rdepth++;
257                  d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
258                  rdepth--;
259 <                if (d == 0.0)
259 >                if (d <= FTINY)
260                          goto dumbamb;
261                  return;
262          }
263 +
264 +        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
265 +                sortambvals(0);
266                                                  /* get ambient value */
267          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
268 <        d = sumambient(acol, r, rdepth,
268 >        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
269                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
270 <        if (d > FTINY)
270 >        if (d > FTINY) {
271                  scalecolor(acol, 1.0/d);
272 <        else {
182 <                d = makeambient(acol, r, rdepth++);
183 <                rdepth--;
272 >                return;
273          }
274 +        rdepth++;                               /* need to cache new value */
275 +        d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
276 +        rdepth--;
277          if (d > FTINY)
278                  return;
279   dumbamb:                                        /* return global value */
280          copycolor(acol, ambval);
281 +        if (ambvwt <= 0 | navsum == 0)
282 +                return;
283 +        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
284 +        if (l > FTINY) {
285 +                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
286 +                                (double)(ambvwt + navsum);
287 +                d = exp(d) / l;
288 +                scalecolor(acol, d);            /* apply color of ambval */
289 +        } else {
290 +                d = exp( avsum / (double)navsum );
291 +                setcolor(acol, d, d, d);        /* neutral color */
292 +        }
293   }
294  
295  
296   double
297 < sumambient(acol, r, al, at, c0, s)      /* get interpolated ambient value */
297 > sumambient(acol, r, rn, al, at, c0, s)  /* get interpolated ambient value */
298   COLOR  acol;
299   register RAY  *r;
300 + FVECT  rn;
301   int  al;
302   AMBTREE  *at;
303   FVECT  c0;
# Line 204 | Line 309 | double s;
309          int  i;
310          register int  j;
311          register AMBVAL  *av;
312 <                                        /* do this node */
312 >
313          wsum = 0.0;
314 +                                        /* do this node */
315          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
316 +                double  rn_dot = -2.0;
317 +                if (tracktime)
318 +                        av->latick = ambclock;
319                  /*
320                   *  Ambient level test.
321                   */
322 <                if (av->lvl > al || av->weight < r->rweight-FTINY)
322 >                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
323 >                        break;
324 >                if (av->weight < r->rweight-FTINY)
325                          continue;
326                  /*
327                   *  Ambient radius test.
328                   */
329 <                e1 = 0.0;
330 <                for (j = 0; j < 3; j++) {
331 <                        d = av->pos[j] - r->rop[j];
332 <                        e1 += d * d;
333 <                }
329 >                d = av->pos[0] - r->rop[0];
330 >                e1 = d * d;
331 >                d = av->pos[1] - r->rop[1];
332 >                e1 += d * d;
333 >                d = av->pos[2] - r->rop[2];
334 >                e1 += d * d;
335                  e1 /= av->rad * av->rad;
336                  if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
337                          continue;
338                  /*
339 <                 *  Normal direction test.
339 >                 *  Direction test using closest normal.
340                   */
341 <                e2 = (1.0 - DOT(av->dir, r->ron)) * r->rweight;
341 >                d = DOT(av->dir, r->ron);
342 >                if (rn != r->ron) {
343 >                        rn_dot = DOT(av->dir, rn);
344 >                        if (rn_dot > 1.0-FTINY)
345 >                                rn_dot = 1.0-FTINY;
346 >                        if (rn_dot >= d-FTINY) {
347 >                                d = rn_dot;
348 >                                rn_dot = -2.0;
349 >                        }
350 >                }
351 >                e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
352                  if (e2 < 0.0) e2 = 0.0;
353                  if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
354                          continue;
# Line 242 | Line 364 | double s;
364                  /*
365                   *  Jittering final test reduces image artifacts.
366                   */
367 <                wt = sqrt(e1) + sqrt(e2);
368 <                wt *= .9 + .2*urand(9015+samplendx);
369 <                if (wt > ambacc)
367 >                e1 = sqrt(e1);
368 >                e2 = sqrt(e2);
369 >                wt = e1 + e2;
370 >                if (wt > ambacc*(.9+.2*urand(9015+samplendx)))
371                          continue;
372 +                /*
373 +                 *  Recompute directional error using perturbed normal
374 +                 */
375 +                if (rn_dot > 0.0) {
376 +                        e2 = sqrt((1.0 - rn_dot)*r->rweight);
377 +                        wt = e1 + e2;
378 +                }
379                  if (wt <= 1e-3)
380                          wt = 1e3;
381                  else
382                          wt = 1.0 / wt;
383                  wsum += wt;
384 <                extambient(ct, av, r->rop, r->ron);
384 >                extambient(ct, av, r->rop, rn);
385                  scalecolor(ct, wt);
386                  addcolor(acol, ct);
387          }
# Line 270 | Line 400 | double s;
400                                  break;
401                  }
402                  if (j == 3)
403 <                        wsum += sumambient(acol, r, al, at->kid+i, ck0, s);
403 >                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al, at->kid+i, ck0, s);
404          }
405          return(wsum);
406   }
407  
408  
409   double
410 < makeambient(acol, r, al)        /* make a new ambient value */
410 > makeambient(acol, r, rn, al)    /* make a new ambient value */
411   COLOR  acol;
412   register RAY  *r;
413 + FVECT  rn;
414   int  al;
415   {
416          AMBVAL  amb;
417          FVECT   gp, gd;
418                                                  /* compute weight */
419          amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
420 <        if (r->rweight < 0.2*amb.weight)        /* heuristic */
420 >        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic */
421                  amb.weight = r->rweight;
422                                                  /* compute ambient */
423          amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
424 <        if (amb.rad == 0.0)
424 >        if (amb.rad <= FTINY)
425                  return(0.0);
426                                                  /* store it */
427          VCOPY(amb.pos, r->rop);
# Line 301 | Line 432 | int  al;
432          VCOPY(amb.gdir, gd);
433                                                  /* insert into tree */
434          avsave(&amb);                           /* and save to file */
435 +        if (rn != r->ron)
436 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn);     /* texture */
437          return(amb.rad);
438   }
439  
440  
441 + void
442   extambient(cr, ap, pv, nv)              /* extrapolate value at pv, nv */
443   COLOR  cr;
444   register AMBVAL  *ap;
445   FVECT  pv, nv;
446   {
447 <        FVECT  v1, v2;
447 >        FVECT  v1;
448          register int  i;
449          double  d;
450  
# Line 319 | Line 453 | FVECT  pv, nv;
453          for (i = 0; i < 3; i++)
454                  d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
455                                          /* gradient due to rotation */
456 <        VCOPY(v1, ap->dir);
457 <        fcross(v2, v1, nv);
324 <        d += DOT(ap->gdir, v2);
456 >        VCROSS(v1, ap->dir, nv);
457 >        d += DOT(ap->gdir, v1);
458          if (d <= 0.0) {
459                  setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
460                  return;
# Line 331 | Line 464 | FVECT  pv, nv;
464   }
465  
466  
467 < static
467 > static void
468   initambfile(creat)              /* initialize ambient file */
469   int  creat;
470   {
471 <        extern char  *progname, *octname, VersionID[];
471 >        extern char  *progname, *octname;
472 >        static char  *mybuf = NULL;
473  
474   #ifdef  F_SETLKW
475          aflock(creat ? F_WRLCK : F_RDLCK);
476   #endif
477 < #ifdef MSDOS
478 <        setmode(fileno(ambfp), O_BINARY);
479 < #endif
480 <        setbuf(ambfp, bmalloc(BUFSIZ));
477 >        SET_FILE_BINARY(ambfp);
478 >        if (mybuf == NULL)
479 >                mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
480 >        setbuf(ambfp, mybuf);
481          if (creat) {                    /* new file */
482 <                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -ab %d -aa %g ",
482 >                newheader("RADIANCE", ambfp);
483 >                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
484                                  progname, colval(ambval,RED),
485                                  colval(ambval,GRN), colval(ambval,BLU),
486 <                                ambounce, ambacc);
487 <                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d %s\n",
488 <                                ambdiv, ambssamp, ambres,
489 <                                octname==NULL ? "" : octname);
486 >                                ambvwt, ambounce, ambacc);
487 >                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
488 >                                ambdiv, ambssamp, ambres);
489 >                if (octname != NULL)
490 >                        printargs(1, &octname, ambfp);
491 >                else
492 >                        fputc('\n', ambfp);
493                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
494 +                fputnow(ambfp);
495                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
496                  putc('\n', ambfp);
497                  putambmagic(ambfp);
# Line 361 | Line 500 | int  creat;
500   }
501  
502  
503 < static
503 > static void
504   avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
505   AMBVAL  *av;
506   {
507 <        avinsert(avstore(av), &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
507 >        avinsert(avstore(av));
508          if (ambfp == NULL)
509                  return;
510          if (writambval(av, ambfp) < 0)
# Line 375 | Line 514 | AMBVAL *av;
514                          goto writerr;
515          return;
516   writerr:
517 <        error(SYSTEM, "error writing ambient file");
517 >        error(SYSTEM, "error writing to ambient file");
518   }
519  
520  
# Line 384 | Line 523 | avstore(aval)                          /* allocate memory and store aval */
523   register AMBVAL  *aval;
524   {
525          register AMBVAL  *av;
526 +        double  d;
527  
528          if ((av = newambval()) == NULL)
529                  error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
530          copystruct(av, aval);
531 +        av->latick = ambclock;
532 +        av->next = NULL;
533 +        nambvals++;
534 +        d = bright(av->val);
535 +        if (d > FTINY) {                /* add to log sum for averaging */
536 +                avsum += log(d);
537 +                navsum++;
538 +        }
539          return(av);
540   }
541  
542  
543 < static
544 < avinsert(av, at, c0, s)                 /* insert ambient value in a tree */
543 > #define ATALLOCSZ       512             /* #/8 trees to allocate at once */
544 >
545 > static AMBTREE  *atfreelist = NULL;     /* free ambient tree structures */
546 >
547 >
548 > static AMBTREE *
549 > newambtree()                            /* allocate 8 ambient tree structs */
550 > {
551 >        register AMBTREE  *atp, *upperlim;
552 >
553 >        if (atfreelist == NULL) {       /* get more nodes */
554 >                atfreelist = (AMBTREE *)malloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
555 >                if (atfreelist == NULL)
556 >                        return(NULL);
557 >                                        /* link new free list */
558 >                upperlim = atfreelist + 8*(ATALLOCSZ-1);
559 >                for (atp = atfreelist; atp < upperlim; atp += 8)
560 >                        atp->kid = atp + 8;
561 >                atp->kid = NULL;
562 >        }
563 >        atp = atfreelist;
564 >        atfreelist = atp->kid;
565 >        bzero((char *)atp, 8*sizeof(AMBTREE));
566 >        return(atp);
567 > }
568 >
569 >
570 > static void
571 > freeambtree(atp)                        /* free 8 ambient tree structs */
572 > AMBTREE  *atp;
573 > {
574 >        atp->kid = atfreelist;
575 >        atfreelist = atp;
576 > }
577 >
578 >
579 > static void
580 > avinsert(av)                            /* insert ambient value in our tree */
581   register AMBVAL  *av;
398 – register AMBTREE  *at;
399 – FVECT  c0;
400 – double  s;
582   {
583 +        register AMBTREE  *at;
584 +        register AMBVAL  *ap;
585 +        AMBVAL  avh;
586          FVECT  ck0;
587 +        double  s;
588          int  branch;
589          register int  i;
590  
591          if (av->rad <= FTINY)
592                  error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
593 <        VCOPY(ck0, c0);
593 >        at = &atrunk;
594 >        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
595 >        s = thescene.cusize;
596          while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
597                  if (at->kid == NULL)
598                          if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
# Line 419 | Line 606 | double s;
606                          }
607                  at = at->kid + branch;
608          }
609 <        av->next = at->alist;
610 <        at->alist = av;
609 >        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
610 >        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
611 >                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
612 >                        break;
613 >        av->next = ap->next;
614 >        ap->next = av;
615 >        at->alist = avh.next;
616   }
617  
618  
619 < static
620 < loadtree(at)                            /* move tree to main store */
619 > static void
620 > unloadatree(at, f)                      /* unload an ambient value tree */
621   register AMBTREE  *at;
622 + void    (*f)();
623   {
624          register AMBVAL  *av;
625          register int  i;
626                                          /* transfer values at this node */
627          for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
628                  at->alist = av->next;
629 <                avinsert(av, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
629 >                (*f)(av);
630          }
631 +        if (at->kid == NULL)
632 +                return;
633          for (i = 0; i < 8; i++)         /* transfer and free children */
634 <                loadtree(at->kid+i);
634 >                unloadatree(at->kid+i, f);
635          freeambtree(at->kid);
636 +        at->kid = NULL;
637   }
638  
639  
640 + static struct avl {
641 +        AMBVAL  *p;
642 +        unsigned long   t;
643 + }       *avlist1;                       /* ambient value list with ticks */
644 + static AMBVAL   **avlist2;              /* memory positions for sorting */
645 + static int      i_avlist;               /* index for lists */
646 +
647 +
648 + static int
649 + av2list(av)
650 + register AMBVAL *av;
651 + {
652 + #ifdef DEBUG
653 +        if (i_avlist >= nambvals)
654 +                error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
655 + #endif
656 +        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = av;
657 +        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
658 + }
659 +
660 +
661 + static int
662 + alatcmp(av1, av2)                       /* compare ambient values for MRA */
663 + struct avl      *av1, *av2;
664 + {
665 +        register long  lc = av2->t - av1->t;
666 +        return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
667 + }
668 +
669 +
670 + /* GW NOTE 2002/10/3:
671 + * I used to compare AMBVAL pointers, but found that this was the
672 + * cause of a serious consistency error with gcc, since the optimizer
673 + * uses some dangerous trick in pointer subtraction that
674 + * assumes pointers differ by exact struct size increments.
675 + */
676 + static int
677 + aposcmp(avp1, avp2)                     /* compare ambient value positions */
678 + const void      *avp1, *avp2;
679 + {
680 +        register long   diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
681 +        if (diff < 0)
682 +                return(-1);
683 +        return(diff > 0);
684 + }
685 +
686 + #if 1
687 + static int
688 + avlmemi(avaddr)                         /* find list position from address */
689 + AMBVAL  *avaddr;
690 + {
691 +        register AMBVAL  **avlpp;
692 +
693 +        avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
694 +                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
695 +        if (avlpp == NULL)
696 +                error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
697 +        return(avlpp - avlist2);
698 + }
699 + #else
700 + #define avlmemi(avaddr) ((AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr,(char *)avlist2, \
701 +                                nambvals,sizeof(AMBVAL *),aposcmp) - avlist2)
702 + #endif
703 +
704 +
705 + static void
706 + sortambvals(always)                     /* resort ambient values */
707 + int     always;
708 + {
709 +        AMBTREE  oldatrunk;
710 +        AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
711 +        register int    i, j;
712 +                                        /* see if it's time yet */
713 +        if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
714 +                        nambvals < SORT_THRESH))
715 +                return;
716 +        /*
717 +         * The idea here is to minimize memory thrashing
718 +         * in VM systems by improving reference locality.
719 +         * We do this by periodically sorting our stored ambient
720 +         * values in memory in order of most recently to least
721 +         * recently accessed.  This ordering was chosen so that new
722 +         * ambient values (which tend to be less important) go into
723 +         * higher memory with the infrequently accessed values.
724 +         *      Since we expect our values to need sorting less
725 +         * frequently as the process continues, we double our
726 +         * waiting interval after each call.
727 +         *      This routine is also called by setambacc() with
728 +         * the "always" parameter set to 1 so that the ambient
729 +         * tree will be rebuilt with the new accuracy parameter.
730 +         */
731 +        if (tracktime) {                /* allocate pointer arrays to sort */
732 +                avlist2 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
733 +                avlist1 = (struct avl *)malloc(nambvals*sizeof(struct avl));
734 +        } else {
735 +                avlist2 = NULL;
736 +                avlist1 = NULL;
737 +        }
738 +        if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
739 +                if (avlist2 != NULL)
740 +                        free((void *)avlist2);
741 +                if (always) {           /* rebuild without sorting */
742 +                        copystruct(&oldatrunk, &atrunk);
743 +                        atrunk.alist = NULL;
744 +                        atrunk.kid = NULL;
745 +                        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
746 +                }
747 +        } else {                        /* sort memory by last access time */
748 +                /*
749 +                 * Sorting memory is tricky because it isn't contiguous.
750 +                 * We have to sort an array of pointers by MRA and also
751 +                 * by memory position.  We then copy values in "loops"
752 +                 * to minimize memory hits.  Nevertheless, we will visit
753 +                 * everyone at least twice, and this is an expensive process
754 +                 * when we're thrashing, which is when we need to do it.
755 +                 */
756 + #ifdef DEBUG
757 +                sprintf(errmsg, "sorting %u ambient values at ambclock=%lu...",
758 +                                nambvals, ambclock);
759 +                eputs(errmsg);
760 + #endif
761 +                i_avlist = 0;
762 +                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
763 + #ifdef DEBUG
764 +                if (i_avlist < nambvals)
765 +                        error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
766 + #endif
767 +                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), alatcmp);
768 +                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
769 +                for (i = 0; i < nambvals; i++) {
770 +                        if (avlist1[i].p == NULL)
771 +                                continue;
772 +                        tap = avlist2[i];
773 +                        copystruct(&tav, tap);
774 +                        for (j = i; (pnext = avlist1[j].p) != tap;
775 +                                        j = avlmemi(pnext)) {
776 +                                copystruct(avlist2[j], pnext);
777 +                                avinsert(avlist2[j]);
778 +                                avlist1[j].p = NULL;
779 +                        }
780 +                        copystruct(avlist2[j], &tav);
781 +                        avinsert(avlist2[j]);
782 +                        avlist1[j].p = NULL;
783 +                }
784 +                free((void *)avlist1);
785 +                free((void *)avlist2);
786 +                                                /* compute new sort interval */
787 +                sortintvl = ambclock - lastsort;
788 +                if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
789 +                        sortintvl = MAX_SORT_INTVL;
790 +                else
791 +                        sortintvl <<= 1;        /* wait twice as long next */
792 + #ifdef DEBUG
793 +                eputs("done\n");
794 + #endif
795 +        }
796 +        if (ambclock >= MAXACLOCK)
797 +                ambclock = MAXACLOCK/2;
798 +        lastsort = ambclock;
799 + }
800 +
801 +
802   #ifdef  F_SETLKW
803  
804 < static
804 > static void
805   aflock(typ)                     /* lock/unlock ambient file */
806   int  typ;
807   {
# Line 458 | Line 816 | int  typ;
816   int
817   ambsync()                       /* synchronize ambient file */
818   {
461 –        static FILE  *ambinp = NULL;
462 –        static long  lastpos = -1;
819          long  flen;
820          AMBVAL  avs;
821          register int  n;
# Line 471 | Line 827 | ambsync()                      /* synchronize ambient file */
827                                  /* gain exclusive access */
828          aflock(F_WRLCK);
829                                  /* see if file has grown */
830 <        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), 0L, 2)) < 0)
831 <                error(SYSTEM, "cannot seek on ambient file");
830 >        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0L, 2)) < 0)
831 >                goto seekerr;
832          if (n = flen - lastpos) {               /* file has grown */
833                  if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
834                          ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
# Line 480 | Line 836 | ambsync()                      /* synchronize ambient file */
836                                  error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
837                  }
838                  if (fseek(ambinp, lastpos, 0) < 0)
839 <                        error(SYSTEM, "fseek failed in ambsync");
839 >                        goto seekerr;
840                  while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
841 <                        readambval(&avs, ambinp);
842 <                        avinsert(avstore(&avs), &atrunk,
843 <                                        thescene.cuorg, thescene.cusize);
841 >                        if (!readambval(&avs, ambinp)) {
842 >                                sprintf(errmsg,
843 >                        "ambient file \"%s\" corrupted near character %ld",
844 >                                                ambfile, flen - n);
845 >                                error(WARNING, errmsg);
846 >                                break;
847 >                        }
848 >                        avinsert(avstore(&avs));
849                          n -= AMBVALSIZ;
850                  }
851 <                if (n)                          /* alignment */
852 <                        lseek(fileno(ambfp), flen-n, 0);
851 >                /*** seek always as safety measure
852 >                if (n) ***/                     /* alignment */
853 >                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)(flen-n), 0) < 0)
854 >                                goto seekerr;
855          }
856 + #ifdef  DEBUG
857 +        if (ambfp->_ptr - ambfp->_base != nunflshed*AMBVALSIZ) {
858 +                sprintf(errmsg, "ambient file buffer at %d rather than %d",
859 +                                ambfp->_ptr - ambfp->_base,
860 +                                nunflshed*AMBVALSIZ);
861 +                error(CONSISTENCY, errmsg);
862 +        }
863 + #endif
864   syncend:
865          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
866 <        lastpos = lseek(fileno(ambfp), 0L, 1);
866 >        if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0L, 1)) < 0)
867 >                goto seekerr;
868          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
869          nunflshed = 0;
870          return(n);
871 + seekerr:
872 +        error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
873   }
874  
875   #else

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