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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.63 by greg, Thu Sep 13 20:13:16 2007 UTC vs.
Revision 2.93 by greg, Fri Nov 21 00:53:52 2014 UTC

# Line 25 | Line 25 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
25   extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
26  
27   #ifndef  MAXASET
28 < #define  MAXASET        2047    /* maximum number of elements in ambient set */
28 > #define  MAXASET        4095    /* maximum number of elements in ambient set */
29   #endif
30   OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
31  
# Line 39 | Line 39 | static int  nunflshed = 0;     /* number of unflushed ambi
39  
40   #ifndef SORT_THRESH
41   #ifdef SMLMEM
42 < #define SORT_THRESH     ((3L<<20)/sizeof(AMBVAL))
42 > #define SORT_THRESH     ((16L<<20)/sizeof(AMBVAL))
43   #else
44 < #define SORT_THRESH     ((9L<<20)/sizeof(AMBVAL))
44 > #define SORT_THRESH     ((64L<<20)/sizeof(AMBVAL))
45   #endif
46   #endif
47   #ifndef SORT_INTVL
# Line 51 | Line 51 | static int  nunflshed = 0;     /* number of unflushed ambi
51   #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<6)
52   #endif
53  
54 +
55   static double  avsum = 0.;              /* computed ambient value sum (log) */
56   static unsigned int  navsum = 0;        /* number of values in avsum */
57   static unsigned int  nambvals = 0;      /* total number of indirect values */
# Line 84 | Line 85 | static AMBVAL *avstore(AMBVAL  *aval);
85   static AMBTREE *newambtree(void);
86   static void freeambtree(AMBTREE  *atp);
87  
88 < typedef void unloadtf_t(void *);
88 > typedef void unloadtf_t(AMBVAL *);
89   static unloadtf_t avinsert;
90   static unloadtf_t av2list;
91 + static unloadtf_t avfree;
92   static void unloadatree(AMBTREE  *at, unloadtf_t *f);
93  
94   static int aposcmp(const void *avp1, const void *avp2);
# Line 98 | Line 100 | static void aflock(int  typ);
100   #endif
101  
102  
103 < extern void
103 > void
104   setambres(                              /* set ambient resolution */
105          int  ar
106   )
# Line 107 | Line 109 | setambres(                             /* set ambient resolution */
109                                                  /* set min & max radii */
110          if (ar <= 0) {
111                  minarad = 0;
112 <                maxarad = thescene.cusize / 2.0;
112 >                maxarad = thescene.cusize*0.2;
113          } else {
114                  minarad = thescene.cusize / ar;
115 <                maxarad = 64 * minarad;                 /* heuristic */
116 <                if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
117 <                        maxarad = thescene.cusize / 2.0;
115 >                maxarad = 64.0 * minarad;               /* heuristic */
116 >                if (maxarad > thescene.cusize*0.2)
117 >                        maxarad = thescene.cusize*0.2;
118          }
119          if (minarad <= FTINY)
120 <                minarad = 10*FTINY;
120 >                minarad = 10.0*FTINY;
121          if (maxarad <= minarad)
122 <                maxarad = 64 * minarad;
122 >                maxarad = 64.0 * minarad;
123   }
124  
125  
126 < extern void
126 > void
127   setambacc(                              /* set ambient accuracy */
128          double  newa
129   )
130   {
131 <        double  ambdiff;
132 <
133 <        if (newa < 0.0)
134 <                newa = 0.0;
135 <        ambdiff = fabs(newa - ambacc);
136 <        if (ambdiff >= .01 && (ambacc = newa) > FTINY && nambvals > 0)
137 <                sortambvals(1);                 /* rebuild tree */
131 >        static double   olda;           /* remember previous setting here */
132 >        
133 >        newa *= (newa > 0);
134 >        if (fabs(newa - olda) >= .05*(newa + olda)) {
135 >                ambacc = newa;
136 >                if (nambvals > 0)
137 >                        sortambvals(1);         /* rebuild tree */
138 >        }
139   }
140  
141  
142 < extern void
142 > void
143   setambient(void)                                /* initialize calculation */
144   {
145          int     readonly = 0;
146 <        long  pos, flen;
146 >        long    flen;
147          AMBVAL  amb;
148                                                  /* make sure we're fresh */
149          ambdone();
# Line 160 | Line 163 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
163                  readonly = (ambfp = fopen(ambfile, "r")) != NULL;
164          if (ambfp != NULL) {
165                  initambfile(0);                 /* file exists */
166 <                pos = ftell(ambfp);
166 >                lastpos = ftell(ambfp);
167                  while (readambval(&amb, ambfp))
168 <                        avinsert(avstore(&amb));
168 >                        avstore(&amb);
169                  nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
170                  if (readonly) {
171                          sprintf(errmsg,
# Line 174 | Line 177 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
177                          return;                 /* avoid ambsync() */
178                  }
179                                                  /* align file pointer */
180 <                pos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
180 >                lastpos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
181                  flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END);
182 <                if (flen != pos) {
182 >                if (flen != lastpos) {
183                          sprintf(errmsg,
184                          "ignoring last %ld values in ambient file (corrupted)",
185 <                                        (flen - pos)/AMBVALSIZ);
185 >                                        (flen - lastpos)/AMBVALSIZ);
186                          error(WARNING, errmsg);
187 <                        fseek(ambfp, pos, 0);
187 >                        fseek(ambfp, lastpos, SEEK_SET);
188   #ifndef _WIN32 /* XXX we need a replacement for that one */
189 <                        ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)pos);
189 >                        ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)lastpos);
190   #endif
191                  }
192          } else if ((ambfp = fopen(ambfile, "w+")) != NULL) {
193                  initambfile(1);                 /* else create new file */
194 +                fflush(ambfp);
195 +                lastpos = ftell(ambfp);
196          } else {
197                  sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", ambfile);
198                  error(SYSTEM, errmsg);
199          }
200 <        ambsync();                      /* load previous values */
200 > #ifdef getc_unlocked
201 >        flockfile(ambfp);                       /* application-level lock */
202 > #endif
203 > #ifdef  F_SETLKW
204 >        aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
205 > #endif
206   }
207  
208  
209 < extern void
209 > void
210   ambdone(void)                   /* close ambient file and free memory */
211   {
212          if (ambfp != NULL) {            /* close ambient file */
# Line 210 | Line 220 | ambdone(void)                  /* close ambient file and free memory
220                  lastpos = -1;
221          }
222                                          /* free ambient tree */
223 <        unloadatree(&atrunk, free);
223 >        unloadatree(&atrunk, &avfree);
224                                          /* reset state variables */
225          avsum = 0.;
226          navsum = 0;
# Line 222 | Line 232 | ambdone(void)                  /* close ambient file and free memory
232   }
233  
234  
235 < extern void
235 > void
236   ambnotify(                      /* record new modifier */
237          OBJECT  obj
238   )
239   {
240          static int  hitlimit = 0;
241 <        register OBJREC  *o;
242 <        register char  **amblp;
241 >        OBJREC   *o;
242 >        char  **amblp;
243  
244          if (obj == OVOID) {             /* starting over */
245                  ambset[0] = 0;
# Line 251 | Line 261 | ambnotify(                     /* record new modifier */
261                  }
262   }
263  
264 + /************ THE FOLLOWING ROUTINES DIFFER BETWEEN NEW & OLD ***************/
265  
266 < extern void
266 > #ifndef OLDAMB
267 >
268 > #define tfunc(lwr, x, upr)      (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
269 >
270 > static int      plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang);
271 > static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
272 >                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
273 > static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
274 > static int      extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
275 >                                FVECT uvw[3]);
276 >
277 > void
278   multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
279          COLOR  aval,
280 <        register RAY  *r,
280 >        RAY  *r,
281          FVECT  nrm
282   )
283   {
284          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
285          COLOR   acol;
286 +        int     ok;
287          double  d, l;
288  
289          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
# Line 276 | Line 299 | multambient(           /* compute ambient component & multiply
299          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
300                  copycolor(acol, aval);
301                  rdepth++;
302 +                ok = doambient(acol, r, r->rweight,
303 +                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
304 +                rdepth--;
305 +                if (!ok)
306 +                        goto dumbamb;
307 +                copycolor(aval, acol);
308 +                return;
309 +        }
310 +
311 +        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
312 +                sortambvals(0);
313 +                                                /* interpolate ambient value */
314 +        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
315 +        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
316 +                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
317 +        if (d > FTINY) {
318 +                d = 1.0/d;
319 +                scalecolor(acol, d);
320 +                multcolor(aval, acol);
321 +                return;
322 +        }
323 +        rdepth++;                               /* need to cache new value */
324 +        ok = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
325 +        rdepth--;
326 +        if (ok) {
327 +                multcolor(aval, acol);          /* computed new value */
328 +                return;
329 +        }
330 + dumbamb:                                        /* return global value */
331 +        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
332 +                multcolor(aval, ambval);
333 +                return;
334 +        }
335 +        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
336 +        if (l > FTINY) {
337 +                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
338 +                                (double)(ambvwt + navsum);
339 +                d = exp(d) / l;
340 +                scalecolor(aval, d);
341 +                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
342 +        } else {
343 +                d = exp( avsum / (double)navsum );
344 +                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
345 +        }
346 + }
347 +
348 +
349 + /* Plug a potential leak where ambient cache value is occluded */
350 + static int
351 + plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang)
352 + {
353 +        const double    cost70sq = 0.1169778;   /* cos(70deg)^2 */
354 +        RAY             rtst;
355 +        FVECT           vdif;
356 +        double          normdot, ndotd, nadotd;
357 +        double          a, b, c, t[2];
358 +
359 +        ang += 2.*PI*(ang < 0);                 /* check direction flags */
360 +        if ( !(ap->corral>>(int)(ang*(16./PI)) & 1) )
361 +                return(0);
362 +        /*
363 +         * Generate test ray, targeting 20 degrees above sample point plane
364 +         * along surface normal from cache position.  This should be high
365 +         * enough to miss local geometry we don't really care about.
366 +         */
367 +        VSUB(vdif, ap->pos, r->rop);
368 +        normdot = DOT(anorm, r->ron);
369 +        ndotd = DOT(vdif, r->ron);
370 +        nadotd = DOT(vdif, anorm);
371 +        a = normdot*normdot - cost70sq;
372 +        b = 2.0*(normdot*ndotd - nadotd*cost70sq);
373 +        c = ndotd*ndotd - DOT(vdif,vdif)*cost70sq;
374 +        if (quadratic(t, a, b, c) != 2)
375 +                return(1);                      /* should rarely happen */
376 +        if (t[1] <= FTINY)
377 +                return(0);                      /* should fail behind test */
378 +        rayorigin(&rtst, SHADOW, r, NULL);
379 +        VSUM(rtst.rdir, vdif, anorm, t[1]);     /* further dist. > plane */
380 +        rtst.rmax = normalize(rtst.rdir);       /* short ray test */
381 +        while (localhit(&rtst, &thescene)) {    /* check for occluder */
382 +                if (rtst.ro->omod != OVOID &&
383 +                                (rtst.clipset == NULL ||
384 +                                        !inset(rtst.clipset, rtst.ro->omod)))
385 +                        return(1);              /* plug light leak */
386 +                VCOPY(rtst.rorg, rtst.rop);     /* skip invisible surface */
387 +                rtst.rmax -= rtst.rot;
388 +                rayclear(&rtst);
389 +        }
390 +        return(0);                              /* seems we're OK */
391 + }
392 +
393 +
394 + static double
395 + sumambient(             /* get interpolated ambient value */
396 +        COLOR  acol,
397 +        RAY  *r,
398 +        FVECT  rn,
399 +        int  al,
400 +        AMBTREE  *at,
401 +        FVECT  c0,
402 +        double  s
403 + )
404 + {                       /* initial limit is 10 degrees plus ambacc radians */
405 +        const double    minangle = 10.0 * PI/180.;
406 +        double          maxangle = minangle + ambacc;
407 +        double          wsum = 0.0;
408 +        FVECT           ck0;
409 +        int             i, j;
410 +        AMBVAL          *av;
411 +
412 +        if (at->kid != NULL) {          /* sum children first */                                
413 +                s *= 0.5;
414 +                for (i = 0; i < 8; i++) {
415 +                        for (j = 0; j < 3; j++) {
416 +                                ck0[j] = c0[j];
417 +                                if (1<<j & i)
418 +                                        ck0[j] += s;
419 +                                if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
420 +                                        break;
421 +                                if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
422 +                                        break;
423 +                        }
424 +                        if (j == 3)
425 +                                wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
426 +                                                        at->kid+i, ck0, s);
427 +                }
428 +                                        /* good enough? */
429 +                if (wsum >= 0.05 && s > minarad*10.0)
430 +                        return(wsum);
431 +        }
432 +                                        /* adjust maximum angle */
433 +        if (at->alist != NULL && (at->alist->lvl <= al) & (r->rweight < 0.6))
434 +                maxangle = (maxangle - PI/2.)*pow(r->rweight,0.13) + PI/2.;
435 +                                        /* sum this node */
436 +        for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
437 +                double  u, v, d, delta_r2, delta_t2;
438 +                COLOR   ct;
439 +                FVECT   uvw[3];
440 +                                        /* record access */
441 +                if (tracktime)
442 +                        av->latick = ambclock;
443 +                /*
444 +                 *  Ambient level test
445 +                 */
446 +                if (av->lvl > al ||     /* list sorted, so this works */
447 +                                (av->lvl == al) & (av->weight < 0.9*r->rweight))
448 +                        break;
449 +                /*
450 +                 *  Direction test using unperturbed normal
451 +                 */
452 +                decodedir(uvw[2], av->ndir);
453 +                d = DOT(uvw[2], r->ron);
454 +                if (d <= 0.0)           /* >= 90 degrees */
455 +                        continue;
456 +                delta_r2 = 2.0 - 2.0*d; /* approx. radians^2 */
457 +                if (delta_r2 >= maxangle*maxangle)
458 +                        continue;
459 +                /*
460 +                 *  Modified ray behind test
461 +                 */
462 +                VSUB(ck0, r->rop, av->pos);
463 +                d = DOT(ck0, uvw[2]);
464 +                if (d < -minarad*ambacc-.001)
465 +                        continue;
466 +                d /= av->rad[0];
467 +                delta_t2 = d*d;
468 +                if (delta_t2 >= ambacc*ambacc)
469 +                        continue;
470 +                /*
471 +                 *  Elliptical radii test based on Hessian
472 +                 */
473 +                decodedir(uvw[0], av->udir);
474 +                VCROSS(uvw[1], uvw[2], uvw[0]);
475 +                d = (u = DOT(ck0, uvw[0])) / av->rad[0];
476 +                delta_t2 += d*d;
477 +                d = (v = DOT(ck0, uvw[1])) / av->rad[1];
478 +                delta_t2 += d*d;
479 +                if (delta_t2 >= ambacc*ambacc)
480 +                        continue;
481 +                /*
482 +                 *  Test for potential light leak
483 +                 */
484 +                if (av->corral && plugaleak(r, av, uvw[2], atan2a(v,u)))
485 +                        continue;
486 +                /*
487 +                 *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
488 +                 */
489 +                if (!extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw))
490 +                        continue;
491 +                d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
492 +                        tfunc(ambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
493 +                scalecolor(ct, d);
494 +                addcolor(acol, ct);
495 +                wsum += d;
496 +        }
497 +        return(wsum);
498 + }
499 +
500 +
501 + static int
502 + makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
503 +        COLOR  acol,
504 +        RAY  *r,
505 +        FVECT  rn,
506 +        int  al
507 + )
508 + {
509 +        AMBVAL  amb;
510 +        FVECT   uvw[3];
511 +        int     i;
512 +
513 +        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
514 +        for (i = al; i-- > 0; )
515 +                amb.weight *= AVGREFL;
516 +        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
517 +                amb.weight = 1.25*r->rweight;
518 +        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
519 +                                                /* compute ambient */
520 +        i = doambient(acol, r, amb.weight,
521 +                        uvw, amb.rad, amb.gpos, amb.gdir, &amb.corral);
522 +        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
523 +        if (i <= 0 || amb.rad[0] <= FTINY)      /* no Hessian or zero radius */
524 +                return(i);
525 +                                                /* store value */
526 +        VCOPY(amb.pos, r->rop);
527 +        amb.ndir = encodedir(r->ron);
528 +        amb.udir = encodedir(uvw[0]);
529 +        amb.lvl = al;
530 +        copycolor(amb.val, acol);
531 +                                                /* insert into tree */
532 +        avsave(&amb);                           /* and save to file */
533 +        if (rn != r->ron) {                     /* texture */
534 +                VCOPY(uvw[2], r->ron);
535 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn, uvw);
536 +        }
537 +        return(1);
538 + }
539 +
540 +
541 + static int
542 + extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
543 +        COLOR  cr,
544 +        AMBVAL   *ap,
545 +        FVECT  pv,
546 +        FVECT  nv,
547 +        FVECT  uvw[3]
548 + )
549 + {
550 +        const double    min_d = 0.05;
551 +        static FVECT    my_uvw[3];
552 +        FVECT           v1;
553 +        int             i;
554 +        double          d = 1.0;        /* zeroeth order */
555 +
556 +        if (uvw == NULL) {              /* need local coordinates? */
557 +                decodedir(my_uvw[2], ap->ndir);
558 +                decodedir(my_uvw[0], ap->udir);
559 +                VCROSS(my_uvw[1], my_uvw[2], my_uvw[0]);
560 +                uvw = my_uvw;
561 +        }
562 +        for (i = 3; i--; )              /* gradient due to translation */
563 +                d += (pv[i] - ap->pos[i]) *
564 +                        (ap->gpos[0]*uvw[0][i] + ap->gpos[1]*uvw[1][i]);
565 +
566 +        VCROSS(v1, uvw[2], nv);         /* gradient due to rotation */
567 +        for (i = 3; i--; )
568 +                d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
569 +        
570 +        if (d < min_d)                  /* should not use if we can avoid it */
571 +                d = min_d;
572 +        copycolor(cr, ap->val);
573 +        scalecolor(cr, d);
574 +        return(d > min_d);
575 + }
576 +
577 +
578 + static void
579 + avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
580 +        AMBVAL *av
581 + )
582 + {
583 +        AMBTREE  *at;
584 +        AMBVAL  *ap;
585 +        AMBVAL  avh;
586 +        FVECT  ck0;
587 +        double  s;
588 +        int  branch;
589 +        int  i;
590 +
591 +        if (av->rad[0] <= FTINY)
592 +                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
593 +        at = &atrunk;
594 +        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
595 +        s = thescene.cusize;
596 +        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad[1]*ambacc) {
597 +                if (at->kid == NULL)
598 +                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
599 +                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
600 +                s *= 0.5;
601 +                branch = 0;
602 +                for (i = 0; i < 3; i++)
603 +                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
604 +                                ck0[i] += s;
605 +                                branch |= 1 << i;
606 +                        }
607 +                at = at->kid + branch;
608 +        }
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 +                                (ap->next->lvl == av->lvl) &
613 +                                (ap->next->weight <= av->weight) )
614 +                        break;
615 +        av->next = ap->next;
616 +        ap->next = (AMBVAL*)av;
617 +        at->alist = avh.next;
618 + }
619 +
620 +
621 + #else /* ! NEWAMB */
622 +
623 + static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
624 +                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
625 + static double   makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
626 + static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv);
627 +
628 +
629 + void
630 + multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
631 +        COLOR  aval,
632 +        RAY  *r,
633 +        FVECT  nrm
634 + )
635 + {
636 +        static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
637 +        COLOR   acol;
638 +        double  d, l;
639 +
640 +        if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
641 +                goto dumbamb;
642 +                                                /* check number of bounces */
643 +        if (rdepth >= ambounce)
644 +                goto dumbamb;
645 +                                                /* check ambient list */
646 +        if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
647 +                        ambincl != inset(ambset, r->ro->omod))
648 +                goto dumbamb;
649 +
650 +        if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
651 +                copycolor(acol, aval);
652 +                rdepth++;
653                  d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
654                  rdepth--;
655                  if (d <= FTINY)
# Line 322 | Line 696 | dumbamb:                                       /* return global value */
696   }
697  
698  
699 < extern double
699 > static double
700   sumambient(     /* get interpolated ambient value */
701          COLOR  acol,
702 <        register RAY  *r,
702 >        RAY  *r,
703          FVECT  rn,
704          int  al,
705          AMBTREE  *at,
# Line 337 | Line 711 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
711          COLOR  ct;
712          FVECT  ck0;
713          int  i;
714 <        register int  j;
715 <        register AMBVAL  *av;
714 >        int  j;
715 >        AMBVAL   *av;
716  
717          wsum = 0.0;
718                                          /* do this node */
# Line 349 | Line 723 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
723                  /*
724                   *  Ambient level test.
725                   */
726 <                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
726 >                if (av->lvl > al ||     /* list sorted, so this works */
727 >                                (av->lvl == al) & (av->weight < 0.9*r->rweight))
728                          break;
354 –                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
355 –                        continue;
729                  /*
730                   *  Ambient radius test.
731                   */
732 <                d = av->pos[0] - r->rop[0];
733 <                e1 = d * d;
361 <                d = av->pos[1] - r->rop[1];
362 <                e1 += d * d;
363 <                d = av->pos[2] - r->rop[2];
364 <                e1 += d * d;
365 <                e1 /= av->rad * av->rad;
732 >                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
733 >                e1 = DOT(ck0, ck0) / (av->rad * av->rad);
734                  if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
735                          continue;
736                  /*
# Line 379 | Line 747 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
747                          }
748                  }
749                  e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
750 <                if (e2 < 0.0) e2 = 0.0;
751 <                if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
750 >                if (e2 < 0.0)
751 >                        e2 = 0.0;
752 >                else if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
753                          continue;
754                  /*
755                   *  Ray behind test.
# Line 437 | Line 806 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
806   }
807  
808  
809 < extern double
809 > static double
810   makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
811          COLOR  acol,
812          RAY  *r,
# Line 477 | Line 846 | makeambient(           /* make a new ambient value for storage
846   }
847  
848  
849 < extern void
849 > static void
850   extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
851          COLOR  cr,
852 <        register AMBVAL  *ap,
852 >        AMBVAL   *ap,
853          FVECT  pv,
854          FVECT  nv
855   )
856   {
857          FVECT  v1;
858 <        register int  i;
858 >        int  i;
859          double  d;
860  
861          d = 1.0;                        /* zeroeth order */
# Line 506 | Line 875 | extambient(            /* extrapolate value at pv, nv */
875  
876  
877   static void
878 + avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
879 +        AMBVAL *av
880 + )
881 + {
882 +        AMBTREE  *at;
883 +        AMBVAL  *ap;
884 +        AMBVAL  avh;
885 +        FVECT  ck0;
886 +        double  s;
887 +        int  branch;
888 +        int  i;
889 +
890 +        if (av->rad <= FTINY)
891 +                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
892 +        at = &atrunk;
893 +        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
894 +        s = thescene.cusize;
895 +        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
896 +                if (at->kid == NULL)
897 +                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
898 +                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
899 +                s *= 0.5;
900 +                branch = 0;
901 +                for (i = 0; i < 3; i++)
902 +                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
903 +                                ck0[i] += s;
904 +                                branch |= 1 << i;
905 +                        }
906 +                at = at->kid + branch;
907 +        }
908 +        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
909 +        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
910 +                if ( ap->next->lvl > av->lvl ||
911 +                                (ap->next->lvl == av->lvl) &
912 +                                (ap->next->weight <= av->weight) )
913 +                        break;
914 +        av->next = ap->next;
915 +        ap->next = (AMBVAL*)av;
916 +        at->alist = avh.next;
917 + }
918 +
919 + #endif  /* ! NEWAMB */
920 +
921 + /************* FOLLOWING ROUTINES SAME FOR NEW & OLD METHODS ***************/
922 +
923 + static void
924   initambfile(            /* initialize ambient file */
925 <        int  creat
925 >        int  cre8
926   )
927   {
928          extern char  *progname, *octname;
929          static char  *mybuf = NULL;
930  
931   #ifdef  F_SETLKW
932 <        aflock(creat ? F_WRLCK : F_RDLCK);
932 >        aflock(cre8 ? F_WRLCK : F_RDLCK);
933   #endif
934          SET_FILE_BINARY(ambfp);
935          if (mybuf == NULL)
936                  mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
937          setbuf(ambfp, mybuf);
938 <        if (creat) {                    /* new file */
938 >        if (cre8) {                     /* new file */
939                  newheader("RADIANCE", ambfp);
940                  fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
941                                  progname, colval(ambval,RED),
# Line 529 | Line 944 | initambfile(           /* initialize ambient file */
944                  fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
945                                  ambdiv, ambssamp, ambres);
946                  if (octname != NULL)
947 <                        printargs(1, &octname, ambfp);
948 <                else
534 <                        fputc('\n', ambfp);
947 >                        fputs(octname, ambfp);
948 >                fputc('\n', ambfp);
949                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
950                  fputnow(ambfp);
951                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
952 <                putc('\n', ambfp);
952 >                fputc('\n', ambfp);
953                  putambmagic(ambfp);
954          } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
955                  error(USER, "bad ambient file");
# Line 547 | Line 961 | avsave(                                /* insert and save an ambient value */
961          AMBVAL  *av
962   )
963   {
964 <        avinsert(avstore(av));
964 >        avstore(av);
965          if (ambfp == NULL)
966                  return;
967          if (writambval(av, ambfp) < 0)
# Line 562 | Line 976 | writerr:
976  
977  
978   static AMBVAL *
979 < avstore(                                /* allocate memory and store aval */
980 <        register AMBVAL  *aval
979 > avstore(                                /* allocate memory and save aval */
980 >        AMBVAL  *aval
981   )
982   {
983 <        register AMBVAL  *av;
983 >        AMBVAL  *av;
984          double  d;
985  
986          if ((av = newambval()) == NULL)
# Line 580 | Line 994 | avstore(                               /* allocate memory and store aval */
994                  avsum += log(d);
995                  navsum++;
996          }
997 +        avinsert(av);                   /* insert in our cache tree */
998          return(av);
999   }
1000  
# Line 592 | Line 1007 | static AMBTREE  *atfreelist = NULL;    /* free ambient tr
1007   static AMBTREE *
1008   newambtree(void)                                /* allocate 8 ambient tree structs */
1009   {
1010 <        register AMBTREE  *atp, *upperlim;
1010 >        AMBTREE  *atp, *upperlim;
1011  
1012          if (atfreelist == NULL) {       /* get more nodes */
1013                  atfreelist = (AMBTREE *)malloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
# Line 622 | Line 1037 | freeambtree(                   /* free 8 ambient tree structs */
1037  
1038  
1039   static void
625 – avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
626 –        void *av
627 – )
628 – {
629 –        register AMBTREE  *at;
630 –        register AMBVAL  *ap;
631 –        AMBVAL  avh;
632 –        FVECT  ck0;
633 –        double  s;
634 –        int  branch;
635 –        register int  i;
636 –
637 –        if (((AMBVAL*)av)->rad <= FTINY)
638 –                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
639 –        at = &atrunk;
640 –        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
641 –        s = thescene.cusize;
642 –        while (s*(OCTSCALE/2) > ((AMBVAL*)av)->rad*ambacc) {
643 –                if (at->kid == NULL)
644 –                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
645 –                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
646 –                s *= 0.5;
647 –                branch = 0;
648 –                for (i = 0; i < 3; i++)
649 –                        if (((AMBVAL*)av)->pos[i] > ck0[i] + s) {
650 –                                ck0[i] += s;
651 –                                branch |= 1 << i;
652 –                        }
653 –                at = at->kid + branch;
654 –        }
655 –        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
656 –        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
657 –                if (ap->next->lvl >= ((AMBVAL*)av)->lvl)
658 –                        break;
659 –        ((AMBVAL*)av)->next = ap->next;
660 –        ap->next = (AMBVAL*)av;
661 –        at->alist = avh.next;
662 – }
663 –
664 –
665 – static void
1040   unloadatree(                    /* unload an ambient value tree */
1041 <        register AMBTREE  *at,
1041 >        AMBTREE  *at,
1042          unloadtf_t *f
1043   )
1044   {
1045 <        register AMBVAL  *av;
1046 <        register int  i;
1045 >        AMBVAL  *av;
1046 >        int  i;
1047                                          /* transfer values at this node */
1048          for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
1049                  at->alist = av->next;
# Line 694 | Line 1068 | static int     i_avlist;               /* index for lists */
1068   static int alatcmp(const void *av1, const void *av2);
1069  
1070   static void
1071 + avfree(AMBVAL *av)
1072 + {
1073 +        free(av);
1074 + }
1075 +
1076 + static void
1077   av2list(
1078 <        void *av
1078 >        AMBVAL *av
1079   )
1080   {
1081   #ifdef DEBUG
# Line 703 | Line 1083 | av2list(
1083                  error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
1084   #endif
1085          avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = (AMBVAL*)av;
1086 <        avlist1[i_avlist++].t = ((AMBVAL*)av)->latick;
1086 >        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
1087   }
1088  
1089  
# Line 713 | Line 1093 | alatcmp(                       /* compare ambient values for MRA */
1093          const void *av2
1094   )
1095   {
1096 <        register long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1096 >        long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1097          return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
1098   }
1099  
# Line 730 | Line 1110 | aposcmp(                       /* compare ambient value positions */
1110          const void      *avp2
1111   )
1112   {
1113 <        register long   diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1113 >        long    diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1114          if (diff < 0)
1115                  return(-1);
1116          return(diff > 0);
1117   }
1118  
1119 < #if 1
1119 >
1120   static int
1121   avlmemi(                                /* find list position from address */
1122          AMBVAL  *avaddr
1123   )
1124   {
1125 <        register AMBVAL  **avlpp;
1125 >        AMBVAL  **avlpp;
1126  
1127          avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
1128 <                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
1128 >                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1129          if (avlpp == NULL)
1130                  error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
1131          return(avlpp - avlist2);
1132   }
753 – #else
754 – #define avlmemi(avaddr) ((AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr,(char *)avlist2, \
755 –                                nambvals,sizeof(AMBVAL *),aposcmp) - avlist2)
756 – #endif
1133  
1134  
1135   static void
# Line 763 | Line 1139 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1139   {
1140          AMBTREE  oldatrunk;
1141          AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
1142 <        register int    i, j;
1142 >        int     i, j;
1143                                          /* see if it's time yet */
1144          if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
1145                          nambvals < SORT_THRESH))
# Line 797 | Line 1173 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1173                          oldatrunk = atrunk;
1174                          atrunk.alist = NULL;
1175                          atrunk.kid = NULL;
1176 <                        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
1176 >                        unloadatree(&oldatrunk, &avinsert);
1177                  }
1178          } else {                        /* sort memory by last access time */
1179                  /*
# Line 814 | Line 1190 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1190                  eputs(errmsg);
1191   #endif
1192                  i_avlist = 0;
1193 <                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
1193 >                unloadatree(&atrunk, &av2list); /* empty current tree */
1194   #ifdef DEBUG
1195                  if (i_avlist < nambvals)
1196                          error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
# Line 863 | Line 1239 | aflock(                        /* lock/unlock ambient file */
1239   {
1240          static struct flock  fls;       /* static so initialized to zeroes */
1241  
1242 +        if (typ == fls.l_type)          /* already called? */
1243 +                return;
1244          fls.l_type = typ;
1245          if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
1246                  error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
1247   }
1248  
1249  
1250 < extern int
1250 > int
1251   ambsync(void)                   /* synchronize ambient file */
1252   {
1253          long  flen;
1254          AMBVAL  avs;
1255 <        register int  n;
1255 >        int  n;
1256  
1257 <        if (lastpos < 0)        /* initializing (locked in initambfile) */
1258 <                goto syncend;
1257 >        if (ambfp == NULL)      /* no ambient file? */
1258 >                return(0);
1259                                  /* gain appropriate access */
1260          aflock(nunflshed ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1261                                  /* see if file has grown */
1262          if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
1263                  goto seekerr;
1264 <        if ( (n = flen - lastpos) ) {           /* file has grown */
1264 >        if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
1265                  if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1266                          ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
1267                          if (ambinp == NULL)
1268                                  error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1269                  }
1270 <                if (fseek(ambinp, lastpos, 0) < 0)
1270 >                if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1271                          goto seekerr;
1272                  while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
1273                          if (!readambval(&avs, ambinp)) {
# Line 899 | Line 1277 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
1277                                  error(WARNING, errmsg);
1278                                  break;
1279                          }
1280 <                        avinsert(avstore(&avs));
1280 >                        avstore(&avs);
1281                          n -= AMBVALSIZ;
1282                  }
1283 +                lastpos = flen - n;
1284                  /*** seek always as safety measure
1285                  if (n) ***/                     /* alignment */
1286 <                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)(flen-n), SEEK_SET) < 0)
1286 >                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1287                                  goto seekerr;
1288          }
910 – #ifdef  DEBUG
911 –        if (ambfp->_ptr - ambfp->_base != nunflshed*AMBVALSIZ) {
912 –                sprintf(errmsg, "ambient file buffer at %d rather than %d",
913 –                                ambfp->_ptr - ambfp->_base,
914 –                                nunflshed*AMBVALSIZ);
915 –                error(CONSISTENCY, errmsg);
916 –        }
917 – #endif
918 – syncend:
1289          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1290 <        if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1290 >        if (n != EOF)
1291 >                lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1292 >        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1293                  goto seekerr;
1294 +                
1295          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1296          nunflshed = 0;
1297          return(n);
# Line 927 | Line 1300 | seekerr:
1300          return -1; /* pro forma return */
1301   }
1302  
1303 < #else
1303 > #else   /* ! F_SETLKW */
1304  
1305 < extern int
1305 > int
1306   ambsync(void)                   /* flush ambient file */
1307   {
1308 +        if (ambfp == NULL)
1309 +                return(0);
1310          nunflshed = 0;
1311          return(fflush(ambfp));
1312   }
1313  
1314 < #endif
1314 > #endif  /* ! F_SETLKW */

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