ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | Download File | Root Listing
root/radiance/ray/src/rt/ambient.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.10 by greg, Thu Jul 16 16:47:28 1992 UTC vs.
Revision 2.49 by greg, Thu May 15 05:13:35 2003 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1991 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 < *  The macro AMBFLUSH (if defined) is the number of ambient values
11 < *      to wait before flushing to the ambient file.
12 < *
13 < *     5/9/86
7 > *  Declarations of external symbols in ambient.h
8   */
9  
10 + #include "copyright.h"
11 +
12   #include  "ray.h"
13  
18 – #include  "octree.h"
19 –
14   #include  "otypes.h"
15  
16   #include  "ambient.h"
17  
18   #include  "random.h"
19  
20 < #define  OCTSCALE       0.5     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
20 > #ifndef  OCTSCALE
21 > #define  OCTSCALE       1.0     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
22 > #endif
23  
24 < typedef struct ambtree {
29 <        AMBVAL  *alist;         /* ambient value list */
30 <        struct ambtree  *kid;   /* 8 child nodes */
31 < }  AMBTREE;                     /* ambient octree */
24 > extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
25  
26 < extern CUBE  thescene;          /* contains space boundaries */
26 > #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
27 > OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
28  
29 < #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
30 < OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
29 > double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
30 > double  minarad;                /* minimum ambient radius */
31  
32 < double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
39 < double  minarad;                /* minimum ambient radius */
32 > static AMBTREE  atrunk;         /* our ambient trunk node */
33  
41 – static AMBTREE  atrunk;         /* our ambient trunk node */
42 –
34   static FILE  *ambfp = NULL;     /* ambient file pointer */
35 + static int  nunflshed = 0;      /* number of unflushed ambient values */
36  
37 < #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
37 > #ifndef SORT_THRESH
38 > #ifdef SMLMEM
39 > #define SORT_THRESH     ((3L<<20)/sizeof(AMBVAL))
40 > #else
41 > #define SORT_THRESH     ((9L<<20)/sizeof(AMBVAL))
42 > #endif
43 > #endif
44 > #ifndef SORT_INTVL
45 > #define SORT_INTVL      (SORT_THRESH<<1)
46 > #endif
47 > #ifndef MAX_SORT_INTVL
48 > #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<6)
49 > #endif
50  
51 < #define  newambval()    (AMBVAL *)bmalloc(sizeof(AMBVAL))
51 > static double  avsum = 0.;              /* computed ambient value sum (log) */
52 > static unsigned int  navsum = 0;        /* number of values in avsum */
53 > static unsigned int  nambvals = 0;      /* total number of indirect values */
54 > static unsigned int  nambshare = 0;     /* number of values from file */
55 > static unsigned long  ambclock = 0;     /* ambient access clock */
56 > static unsigned long  lastsort = 0;     /* time of last value sort */
57 > static long  sortintvl = SORT_INTVL;    /* time until next sort */
58 > static FILE  *ambinp = NULL;            /* auxiliary file for input */
59 > static long  lastpos = -1;              /* last flush position */
60  
61 < #define  newambtree()   (AMBTREE *)calloc(8, sizeof(AMBTREE))
61 > #define MAXACLOCK       (1L<<30)        /* clock turnover value */
62 >        /*
63 >         * Track access times unless we are sharing ambient values
64 >         * through memory on a multiprocessor, when we want to avoid
65 >         * claiming our own memory (copy on write).  Go ahead anyway
66 >         * if more than two thirds of our values are unshared.
67 >         * Compile with -Dtracktime=0 to turn this code off.
68 >         */
69 > #ifndef tracktime
70 > #define tracktime       (shm_boundary == NULL || nambvals > 3*nambshare)
71 > #endif
72  
73 < extern long  ftell(), lseek();
52 < static int  initambfile(), avsave(), avinsert(), ambsync();
73 > #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
74  
75 + #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
76 + #define  freeav(av)     free((void *)av);
77  
78 + static void  initambfile(), avsave(), avinsert(), sortambvals(), unloadatree();
79 + static int  avlmemi();
80 + static AMBVAL  *avstore();
81 + #ifdef  F_SETLKW
82 + static void  aflock();
83 + #endif
84 +
85 +
86 + void
87   setambres(ar)                           /* set ambient resolution */
88   int  ar;
89   {
90 +        ambres = ar < 0 ? 0 : ar;               /* may be done already */
91                                                  /* set min & max radii */
92          if (ar <= 0) {
93 <                minarad = 0.0;
93 >                minarad = 0;
94                  maxarad = thescene.cusize / 2.0;
95          } else {
96                  minarad = thescene.cusize / ar;
97 <                maxarad = 16.0 * minarad;               /* heuristic */
97 >                maxarad = 64 * minarad;                 /* heuristic */
98                  if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
99                          maxarad = thescene.cusize / 2.0;
100          }
101 <        if (maxarad <= FTINY)
102 <                maxarad = .001;
101 >        if (minarad <= FTINY)
102 >                minarad = 10*FTINY;
103 >        if (maxarad <= minarad)
104 >                maxarad = 64 * minarad;
105   }
106  
107  
108 < setambient(afile)                       /* initialize calculation */
109 < char  *afile;
108 > void
109 > setambacc(newa)                         /* set ambient accuracy */
110 > double  newa;
111   {
112 <        long  headlen;
113 <        AMBVAL  amb;
112 >        double  ambdiff;
113 >
114 >        if (newa < 0.0)
115 >                newa = 0.0;
116 >        ambdiff = fabs(newa - ambacc);
117 >        if (ambdiff >= .01 && (ambacc = newa) > FTINY && nambvals > 0)
118 >                sortambvals(1);                 /* rebuild tree */
119 > }
120 >
121 >
122 > void
123 > setambient()                            /* initialize calculation */
124 > {
125 >        int     readonly = 0;
126 >        long  pos, flen;
127 >        AMBVAL  amb;
128 >                                                /* make sure we're fresh */
129 >        ambdone();
130                                                  /* init ambient limits */
131          setambres(ambres);
132 +        setambacc(ambacc);
133 +        if (ambfile == NULL || !ambfile[0])
134 +                return;
135 +        if (ambacc <= FTINY) {
136 +                sprintf(errmsg, "zero ambient accuracy so \"%s\" not opened",
137 +                                ambfile);
138 +                error(WARNING, errmsg);
139 +                return;
140 +        }
141                                                  /* open ambient file */
142 <        if (afile != NULL)
143 <                if ((ambfp = fopen(afile, "r+")) != NULL) {
144 <                        initambfile(0);
145 <                        headlen = ftell(ambfp);
146 <                        while (readambval(&amb, ambfp))
147 <                                avinsert(&amb, &atrunk, thescene.cuorg,
148 <                                                thescene.cusize);
149 <                                                        /* align */
150 <                        fseek(ambfp, -((ftell(ambfp)-headlen)%AMBVALSIZ), 1);
151 <                } else if ((ambfp = fopen(afile, "w+")) != NULL)
152 <                        initambfile(1);
153 <                else {
154 <                        sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"",
155 <                                        afile);
156 <                        error(SYSTEM, errmsg);
142 >        if ((ambfp = fopen(ambfile, "r+")) == NULL)
143 >                readonly = (ambfp = fopen(ambfile, "r")) != NULL;
144 >        if (ambfp != NULL) {
145 >                initambfile(0);                 /* file exists */
146 >                pos = ftell(ambfp);
147 >                while (readambval(&amb, ambfp))
148 >                        avinsert(avstore(&amb));
149 >                nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
150 >                if (readonly) {
151 >                        sprintf(errmsg,
152 >                                "loaded %u values from read-only ambient file",
153 >                                        nambvals);
154 >                        error(WARNING, errmsg);
155 >                        fclose(ambfp);          /* close file so no writes */
156 >                        ambfp = NULL;
157 >                        return;                 /* avoid ambsync() */
158                  }
159 +                                                /* align file pointer */
160 +                pos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
161 +                flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0L, 2);
162 +                if (flen != pos) {
163 +                        sprintf(errmsg,
164 +                        "ignoring last %ld values in ambient file (corrupted)",
165 +                                        (flen - pos)/AMBVALSIZ);
166 +                        error(WARNING, errmsg);
167 +                        fseek(ambfp, pos, 0);
168 +                        ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)pos);
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 */
177 +        ambsync();
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;
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 119 | 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 140 | 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 {
154 <                d = makeambient(acol, r, rdepth++);
155 <                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;
302 > AMBTREE  *at;
303   FVECT  c0;
304 < double  s;
304 > double  s;
305   {
306 <        extern double  sqrt();
174 <        double  d, e1, e2, wt, wsum;
306 >        double  d, e1, e2, wt, wsum;
307          COLOR  ct;
308          FVECT  ck0;
309          int  i;
310          register int  j;
311 <        register AMBVAL  *av;
312 <                                        /* do this node */
311 >        register AMBVAL  *av;
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 215 | 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 243 | 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;
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 274 | 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;
444 > register AMBVAL  *ap;
445   FVECT  pv, nv;
446   {
447 <        FVECT  v1, v2;
447 >        FVECT  v1;
448          register int  i;
449 <        double  d;
449 >        double  d;
450  
451          d = 1.0;                        /* zeroeth order */
452                                          /* gradient due to translation */
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);
297 <        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 304 | 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 <        setbuf(ambfp, bmalloc(BUFSIZ));
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 >        if (mybuf == NULL)
481 >                mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
482 >        setbuf(ambfp, mybuf);
483          if (creat) {                    /* new file */
484 <                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -ab %d -aa %g ",
484 >                newheader("RADIANCE", ambfp);
485 >                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
486                                  progname, colval(ambval,RED),
487                                  colval(ambval,GRN), colval(ambval,BLU),
488 <                                ambounce, ambacc);
489 <                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d %s\n",
490 <                                ambdiv, ambssamp, ambres,
491 <                                octname==NULL ? "" : octname);
488 >                                ambvwt, ambounce, ambacc);
489 >                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
490 >                                ambdiv, ambssamp, ambres);
491 >                if (octname != NULL)
492 >                        printargs(1, &octname, ambfp);
493 >                else
494 >                        fputc('\n', ambfp);
495                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
496 +                fputnow(ambfp);
497                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
498                  putc('\n', ambfp);
499                  putambmagic(ambfp);
326 –                fflush(ambfp);
500          } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
501                  error(USER, "bad ambient file");
502   }
503  
504  
505 < static
505 > static void
506   avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
507 < AMBVAL  *av;
507 > AMBVAL  *av;
508   {
509 <        static int  nunflshed = 0;
337 <
338 <        avinsert(av, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
509 >        avinsert(avstore(av));
510          if (ambfp == NULL)
511                  return;
512          if (writambval(av, ambfp) < 0)
513                  goto writerr;
514 <        if (++nunflshed >= AMBFLUSH) {
514 >        if (++nunflshed >= AMBFLUSH)
515                  if (ambsync() == EOF)
516                          goto writerr;
346 –                nunflshed = 0;
347 –        }
517          return;
518   writerr:
519 <        error(SYSTEM, "error writing ambient file");
519 >        error(SYSTEM, "error writing to ambient file");
520   }
521  
522  
523 < static
524 < avinsert(aval, at, c0, s)               /* insert ambient value in a tree */
525 < AMBVAL  *aval;
357 < register AMBTREE  *at;
358 < FVECT  c0;
359 < double  s;
523 > static AMBVAL *
524 > avstore(aval)                           /* allocate memory and store aval */
525 > register AMBVAL  *aval;
526   {
361 –        FVECT  ck0;
362 –        int  branch;
527          register AMBVAL  *av;
528 <        register int  i;
528 >        double  d;
529  
530          if ((av = newambval()) == NULL)
531 <                goto memerr;
531 >                error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
532          copystruct(av, aval);
533 <        VCOPY(ck0, c0);
533 >        av->latick = ambclock;
534 >        av->next = NULL;
535 >        nambvals++;
536 >        d = bright(av->val);
537 >        if (d > FTINY) {                /* add to log sum for averaging */
538 >                avsum += log(d);
539 >                navsum++;
540 >        }
541 >        return(av);
542 > }
543 >
544 >
545 > #define ATALLOCSZ       512             /* #/8 trees to allocate at once */
546 >
547 > static AMBTREE  *atfreelist = NULL;     /* free ambient tree structures */
548 >
549 >
550 > static AMBTREE *
551 > newambtree()                            /* allocate 8 ambient tree structs */
552 > {
553 >        register AMBTREE  *atp, *upperlim;
554 >
555 >        if (atfreelist == NULL) {       /* get more nodes */
556 >                atfreelist = (AMBTREE *)malloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
557 >                if (atfreelist == NULL)
558 >                        return(NULL);
559 >                                        /* link new free list */
560 >                upperlim = atfreelist + 8*(ATALLOCSZ-1);
561 >                for (atp = atfreelist; atp < upperlim; atp += 8)
562 >                        atp->kid = atp + 8;
563 >                atp->kid = NULL;
564 >        }
565 >        atp = atfreelist;
566 >        atfreelist = atp->kid;
567 >        bzero((char *)atp, 8*sizeof(AMBTREE));
568 >        return(atp);
569 > }
570 >
571 >
572 > static void
573 > freeambtree(atp)                        /* free 8 ambient tree structs */
574 > AMBTREE  *atp;
575 > {
576 >        atp->kid = atfreelist;
577 >        atfreelist = atp;
578 > }
579 >
580 >
581 > static void
582 > avinsert(av)                            /* insert ambient value in our tree */
583 > register AMBVAL  *av;
584 > {
585 >        register AMBTREE  *at;
586 >        register AMBVAL  *ap;
587 >        AMBVAL  avh;
588 >        FVECT  ck0;
589 >        double  s;
590 >        int  branch;
591 >        register int  i;
592 >
593 >        if (av->rad <= FTINY)
594 >                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
595 >        at = &atrunk;
596 >        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
597 >        s = thescene.cusize;
598          while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
599                  if (at->kid == NULL)
600                          if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
601 <                                goto memerr;
601 >                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
602                  s *= 0.5;
603                  branch = 0;
604                  for (i = 0; i < 3; i++)
# Line 380 | Line 608 | double  s;
608                          }
609                  at = at->kid + branch;
610          }
611 <        av->next = at->alist;
612 <        at->alist = av;
613 <        return;
614 < memerr:
615 <        error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
611 >        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
612 >        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
613 >                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
614 >                        break;
615 >        av->next = ap->next;
616 >        ap->next = av;
617 >        at->alist = avh.next;
618   }
619  
620  
621 < #ifdef  NIX
621 > static void
622 > unloadatree(at, f)                      /* unload an ambient value tree */
623 > register AMBTREE  *at;
624 > void    (*f)();
625 > {
626 >        register AMBVAL  *av;
627 >        register int  i;
628 >                                        /* transfer values at this node */
629 >        for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
630 >                at->alist = av->next;
631 >                (*f)(av);
632 >        }
633 >        if (at->kid == NULL)
634 >                return;
635 >        for (i = 0; i < 8; i++)         /* transfer and free children */
636 >                unloadatree(at->kid+i, f);
637 >        freeambtree(at->kid);
638 >        at->kid = NULL;
639 > }
640  
641 < static
642 < ambsync()                       /* flush ambient file */
641 >
642 > static struct avl {
643 >        AMBVAL  *p;
644 >        unsigned long   t;
645 > }       *avlist1;                       /* ambient value list with ticks */
646 > static AMBVAL   **avlist2;              /* memory positions for sorting */
647 > static int      i_avlist;               /* index for lists */
648 >
649 >
650 > static int
651 > av2list(av)
652 > register AMBVAL *av;
653   {
654 <        return(fflush(ambfp));
654 > #ifdef DEBUG
655 >        if (i_avlist >= nambvals)
656 >                error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
657 > #endif
658 >        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = av;
659 >        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
660   }
661  
662 +
663 + static int
664 + alatcmp(av1, av2)                       /* compare ambient values for MRA */
665 + struct avl      *av1, *av2;
666 + {
667 +        register long  lc = av2->t - av1->t;
668 +        return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
669 + }
670 +
671 +
672 + /* GW NOTE 2002/10/3:
673 + * I used to compare AMBVAL pointers, but found that this was the
674 + * cause of a serious consistency error with gcc, since the optimizer
675 + * uses some dangerous trick in pointer subtraction that
676 + * assumes pointers differ by exact struct size increments.
677 + */
678 + static int
679 + aposcmp(avp1, avp2)                     /* compare ambient value positions */
680 + const void      *avp1, *avp2;
681 + {
682 +        register long   diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
683 +        if (diff < 0)
684 +                return(-1);
685 +        return(diff > 0);
686 + }
687 +
688 + #if 1
689 + static int
690 + avlmemi(avaddr)                         /* find list position from address */
691 + AMBVAL  *avaddr;
692 + {
693 +        register AMBVAL  **avlpp;
694 +
695 +        avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
696 +                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
697 +        if (avlpp == NULL)
698 +                error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
699 +        return(avlpp - avlist2);
700 + }
701   #else
702 + #define avlmemi(avaddr) ((AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr,(char *)avlist2, \
703 +                                nambvals,sizeof(AMBVAL *),aposcmp) - avlist2)
704 + #endif
705  
401 – #include  <fcntl.h>
402 – #include  <sys/types.h>
403 – #include  <sys/stat.h>
706  
707 < static
707 > static void
708 > sortambvals(always)                     /* resort ambient values */
709 > int     always;
710 > {
711 >        AMBTREE  oldatrunk;
712 >        AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
713 >        register int    i, j;
714 >                                        /* see if it's time yet */
715 >        if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
716 >                        nambvals < SORT_THRESH))
717 >                return;
718 >        /*
719 >         * The idea here is to minimize memory thrashing
720 >         * in VM systems by improving reference locality.
721 >         * We do this by periodically sorting our stored ambient
722 >         * values in memory in order of most recently to least
723 >         * recently accessed.  This ordering was chosen so that new
724 >         * ambient values (which tend to be less important) go into
725 >         * higher memory with the infrequently accessed values.
726 >         *      Since we expect our values to need sorting less
727 >         * frequently as the process continues, we double our
728 >         * waiting interval after each call.
729 >         *      This routine is also called by setambacc() with
730 >         * the "always" parameter set to 1 so that the ambient
731 >         * tree will be rebuilt with the new accuracy parameter.
732 >         */
733 >        if (tracktime) {                /* allocate pointer arrays to sort */
734 >                avlist2 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
735 >                avlist1 = (struct avl *)malloc(nambvals*sizeof(struct avl));
736 >        } else {
737 >                avlist2 = NULL;
738 >                avlist1 = NULL;
739 >        }
740 >        if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
741 >                if (avlist2 != NULL)
742 >                        free((void *)avlist2);
743 >                if (always) {           /* rebuild without sorting */
744 >                        copystruct(&oldatrunk, &atrunk);
745 >                        atrunk.alist = NULL;
746 >                        atrunk.kid = NULL;
747 >                        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
748 >                }
749 >        } else {                        /* sort memory by last access time */
750 >                /*
751 >                 * Sorting memory is tricky because it isn't contiguous.
752 >                 * We have to sort an array of pointers by MRA and also
753 >                 * by memory position.  We then copy values in "loops"
754 >                 * to minimize memory hits.  Nevertheless, we will visit
755 >                 * everyone at least twice, and this is an expensive process
756 >                 * when we're thrashing, which is when we need to do it.
757 >                 */
758 > #ifdef DEBUG
759 >                sprintf(errmsg, "sorting %u ambient values at ambclock=%lu...",
760 >                                nambvals, ambclock);
761 >                eputs(errmsg);
762 > #endif
763 >                i_avlist = 0;
764 >                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
765 > #ifdef DEBUG
766 >                if (i_avlist < nambvals)
767 >                        error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
768 > #endif
769 >                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), alatcmp);
770 >                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
771 >                for (i = 0; i < nambvals; i++) {
772 >                        if (avlist1[i].p == NULL)
773 >                                continue;
774 >                        tap = avlist2[i];
775 >                        copystruct(&tav, tap);
776 >                        for (j = i; (pnext = avlist1[j].p) != tap;
777 >                                        j = avlmemi(pnext)) {
778 >                                copystruct(avlist2[j], pnext);
779 >                                avinsert(avlist2[j]);
780 >                                avlist1[j].p = NULL;
781 >                        }
782 >                        copystruct(avlist2[j], &tav);
783 >                        avinsert(avlist2[j]);
784 >                        avlist1[j].p = NULL;
785 >                }
786 >                free((void *)avlist1);
787 >                free((void *)avlist2);
788 >                                                /* compute new sort interval */
789 >                sortintvl = ambclock - lastsort;
790 >                if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
791 >                        sortintvl = MAX_SORT_INTVL;
792 >                else
793 >                        sortintvl <<= 1;        /* wait twice as long next */
794 > #ifdef DEBUG
795 >                eputs("done\n");
796 > #endif
797 >        }
798 >        if (ambclock >= MAXACLOCK)
799 >                ambclock = MAXACLOCK/2;
800 >        lastsort = ambclock;
801 > }
802 >
803 >
804 > #ifdef  F_SETLKW
805 >
806 > static void
807 > aflock(typ)                     /* lock/unlock ambient file */
808 > int  typ;
809 > {
810 >        static struct flock  fls;       /* static so initialized to zeroes */
811 >
812 >        fls.l_type = typ;
813 >        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
814 >                error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
815 > }
816 >
817 >
818 > int
819   ambsync()                       /* synchronize ambient file */
820   {
821 <        static FILE  *ambinp = NULL;
822 <        struct flock  fls;
410 <        struct stat  sts;
411 <        AMBVAL  avs;
412 <        long  lastpos, flen;
821 >        long  flen;
822 >        AMBVAL  avs;
823          register int  n;
824 +
825 +        if (nunflshed == 0)
826 +                return(0);
827 +        if (lastpos < 0)        /* initializing (locked in initambfile) */
828 +                goto syncend;
829                                  /* gain exclusive access */
830 <        fls.l_type = F_WRLCK;
416 <        fls.l_whence = 0;
417 <        fls.l_start = 0L;
418 <        fls.l_len = 0L;
419 <        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
420 <                error(SYSTEM, "cannot lock ambient file");
830 >        aflock(F_WRLCK);
831                                  /* see if file has grown */
832 <        lastpos = lseek(fileno(ambfp), 0L, 1);  /* get previous position */
833 <        if (fstat(fileno(ambfp), &sts) < 0)     /* get current length */
834 <                error(SYSTEM, "cannot stat ambient file");
835 <        flen = sts.st_size;
426 <        if (n = (flen - lastpos)/AMBVALSIZ) {   /* file has grown */
427 <                if (ambinp == NULL)             /* use duplicate file */
832 >        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0L, 2)) < 0)
833 >                goto seekerr;
834 >        if (n = flen - lastpos) {               /* file has grown */
835 >                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
836                          ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
837 <                while (n--) {                   /* load contributed values */
838 <                        readambval(&avs, ambinp);
839 <                        avinsert(&avs,&atrunk,thescene.cuorg,thescene.cusize);
840 <                }                               /* moves shared file pointer */
841 <                if (n = (flen - lastpos)%AMBVALSIZ)     /* alignment */
842 <                        lseek(fileno(ambfp), flen-n, 0);
837 >                        if (ambinp == NULL)
838 >                                error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
839 >                }
840 >                if (fseek(ambinp, lastpos, 0) < 0)
841 >                        goto seekerr;
842 >                while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
843 >                        if (!readambval(&avs, ambinp)) {
844 >                                sprintf(errmsg,
845 >                        "ambient file \"%s\" corrupted near character %ld",
846 >                                                ambfile, flen - n);
847 >                                error(WARNING, errmsg);
848 >                                break;
849 >                        }
850 >                        avinsert(avstore(&avs));
851 >                        n -= AMBVALSIZ;
852 >                }
853 >                /*** seek always as safety measure
854 >                if (n) ***/                     /* alignment */
855 >                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)(flen-n), 0) < 0)
856 >                                goto seekerr;
857          }
858 + #ifdef  DEBUG
859 +        if (ambfp->_ptr - ambfp->_base != nunflshed*AMBVALSIZ) {
860 +                sprintf(errmsg, "ambient file buffer at %d rather than %d",
861 +                                ambfp->_ptr - ambfp->_base,
862 +                                nunflshed*AMBVALSIZ);
863 +                error(CONSISTENCY, errmsg);
864 +        }
865 + #endif
866 + syncend:
867          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
868 <        fls.l_type = F_UNLCK;                   /* release file */
869 <        fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls);
868 >        if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0L, 1)) < 0)
869 >                goto seekerr;
870 >        aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
871 >        nunflshed = 0;
872          return(n);
873 + seekerr:
874 +        error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
875 + }
876 +
877 + #else
878 +
879 + int
880 + ambsync()                       /* flush ambient file */
881 + {
882 +        if (nunflshed == 0)
883 +                return(0);
884 +        nunflshed = 0;
885 +        return(fflush(ambfp));
886   }
887  
888   #endif

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines