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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.65 by greg, Sat Sep 15 02:47:30 2007 UTC vs.
Revision 2.89 by greg, Sun May 11 19:03:37 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 > #ifdef NEWAMB
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 void     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 +                extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw);
490 +                d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
491 +                        tfunc(ambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
492 +                scalecolor(ct, d);
493 +                addcolor(acol, ct);
494 +                wsum += d;
495 +        }
496 +        return(wsum);
497 + }
498 +
499 +
500 + static int
501 + makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
502 +        COLOR  acol,
503 +        RAY  *r,
504 +        FVECT  rn,
505 +        int  al
506 + )
507 + {
508 +        AMBVAL  amb;
509 +        FVECT   uvw[3];
510 +        int     i;
511 +
512 +        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
513 +        for (i = al; i-- > 0; )
514 +                amb.weight *= AVGREFL;
515 +        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
516 +                amb.weight = 1.25*r->rweight;
517 +        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
518 +                                                /* compute ambient */
519 +        i = doambient(acol, r, amb.weight,
520 +                        uvw, amb.rad, amb.gpos, amb.gdir, &amb.corral);
521 +        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
522 +        if (i <= 0 || amb.rad[0] <= FTINY)      /* no Hessian or zero radius */
523 +                return(i);
524 +                                                /* store value */
525 +        VCOPY(amb.pos, r->rop);
526 +        amb.ndir = encodedir(r->ron);
527 +        amb.udir = encodedir(uvw[0]);
528 +        amb.lvl = al;
529 +        copycolor(amb.val, acol);
530 +                                                /* insert into tree */
531 +        avsave(&amb);                           /* and save to file */
532 +        if (rn != r->ron) {                     /* texture */
533 +                VCOPY(uvw[2], r->ron);
534 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn, uvw);
535 +        }
536 +        return(1);
537 + }
538 +
539 +
540 + static void
541 + extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
542 +        COLOR  cr,
543 +        AMBVAL   *ap,
544 +        FVECT  pv,
545 +        FVECT  nv,
546 +        FVECT  uvw[3]
547 + )
548 + {
549 +        static FVECT    my_uvw[3];
550 +        FVECT           v1;
551 +        int             i;
552 +        double          d = 1.0;        /* zeroeth order */
553 +
554 +        if (uvw == NULL) {              /* need local coordinates? */
555 +                decodedir(my_uvw[2], ap->ndir);
556 +                decodedir(my_uvw[0], ap->udir);
557 +                VCROSS(my_uvw[1], my_uvw[2], my_uvw[0]);
558 +                uvw = my_uvw;
559 +        }
560 +        for (i = 3; i--; )              /* gradient due to translation */
561 +                d += (pv[i] - ap->pos[i]) *
562 +                        (ap->gpos[0]*uvw[0][i] + ap->gpos[1]*uvw[1][i]);
563 +
564 +        VCROSS(v1, uvw[2], nv);         /* gradient due to rotation */
565 +        for (i = 3; i--; )
566 +                d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
567 +        
568 +        if (d <= 0.0) {
569 +                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
570 +                return;
571 +        }
572 +        copycolor(cr, ap->val);
573 +        scalecolor(cr, d);
574 + }
575 +
576 +
577 + static void
578 + avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
579 +        AMBVAL *av
580 + )
581 + {
582 +        AMBTREE  *at;
583 +        AMBVAL  *ap;
584 +        AMBVAL  avh;
585 +        FVECT  ck0;
586 +        double  s;
587 +        int  branch;
588 +        int  i;
589 +
590 +        if (av->rad[0] <= FTINY)
591 +                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
592 +        at = &atrunk;
593 +        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
594 +        s = thescene.cusize;
595 +        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad[1]*ambacc) {
596 +                if (at->kid == NULL)
597 +                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
598 +                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
599 +                s *= 0.5;
600 +                branch = 0;
601 +                for (i = 0; i < 3; i++)
602 +                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
603 +                                ck0[i] += s;
604 +                                branch |= 1 << i;
605 +                        }
606 +                at = at->kid + branch;
607 +        }
608 +        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
609 +        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
610 +                if ( ap->next->lvl > av->lvl ||
611 +                                (ap->next->lvl == av->lvl) &
612 +                                (ap->next->weight <= av->weight) )
613 +                        break;
614 +        av->next = ap->next;
615 +        ap->next = (AMBVAL*)av;
616 +        at->alist = avh.next;
617 + }
618 +
619 +
620 + #else /* ! NEWAMB */
621 +
622 + static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
623 +                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
624 + static double   makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
625 + static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv);
626 +
627 +
628 + void
629 + multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
630 +        COLOR  aval,
631 +        RAY  *r,
632 +        FVECT  nrm
633 + )
634 + {
635 +        static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
636 +        COLOR   acol;
637 +        double  d, l;
638 +
639 +        if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
640 +                goto dumbamb;
641 +                                                /* check number of bounces */
642 +        if (rdepth >= ambounce)
643 +                goto dumbamb;
644 +                                                /* check ambient list */
645 +        if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
646 +                        ambincl != inset(ambset, r->ro->omod))
647 +                goto dumbamb;
648 +
649 +        if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
650 +                copycolor(acol, aval);
651 +                rdepth++;
652                  d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
653                  rdepth--;
654                  if (d <= FTINY)
# Line 322 | Line 695 | dumbamb:                                       /* return global value */
695   }
696  
697  
698 < extern double
698 > static double
699   sumambient(     /* get interpolated ambient value */
700          COLOR  acol,
701 <        register RAY  *r,
701 >        RAY  *r,
702          FVECT  rn,
703          int  al,
704          AMBTREE  *at,
# Line 337 | Line 710 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
710          COLOR  ct;
711          FVECT  ck0;
712          int  i;
713 <        register int  j;
714 <        register AMBVAL  *av;
713 >        int  j;
714 >        AMBVAL   *av;
715  
716          wsum = 0.0;
717                                          /* do this node */
# Line 349 | Line 722 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
722                  /*
723                   *  Ambient level test.
724                   */
725 <                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
725 >                if (av->lvl > al ||     /* list sorted, so this works */
726 >                                (av->lvl == al) & (av->weight < 0.9*r->rweight))
727                          break;
354 –                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
355 –                        continue;
728                  /*
729                   *  Ambient radius test.
730                   */
731 <                d = av->pos[0] - r->rop[0];
732 <                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;
731 >                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
732 >                e1 = DOT(ck0, ck0) / (av->rad * av->rad);
733                  if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
734                          continue;
735                  /*
# Line 379 | Line 746 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
746                          }
747                  }
748                  e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
749 <                if (e2 < 0.0) e2 = 0.0;
750 <                if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
749 >                if (e2 < 0.0)
750 >                        e2 = 0.0;
751 >                else if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
752                          continue;
753                  /*
754                   *  Ray behind test.
# Line 437 | Line 805 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
805   }
806  
807  
808 < extern double
808 > static double
809   makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
810          COLOR  acol,
811          RAY  *r,
# Line 477 | Line 845 | makeambient(           /* make a new ambient value for storage
845   }
846  
847  
848 < extern void
848 > static void
849   extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
850          COLOR  cr,
851 <        register AMBVAL  *ap,
851 >        AMBVAL   *ap,
852          FVECT  pv,
853          FVECT  nv
854   )
855   {
856          FVECT  v1;
857 <        register int  i;
857 >        int  i;
858          double  d;
859  
860          d = 1.0;                        /* zeroeth order */
# Line 506 | Line 874 | extambient(            /* extrapolate value at pv, nv */
874  
875  
876   static void
877 + avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
878 +        AMBVAL *av
879 + )
880 + {
881 +        AMBTREE  *at;
882 +        AMBVAL  *ap;
883 +        AMBVAL  avh;
884 +        FVECT  ck0;
885 +        double  s;
886 +        int  branch;
887 +        int  i;
888 +
889 +        if (av->rad <= FTINY)
890 +                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
891 +        at = &atrunk;
892 +        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
893 +        s = thescene.cusize;
894 +        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
895 +                if (at->kid == NULL)
896 +                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
897 +                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
898 +                s *= 0.5;
899 +                branch = 0;
900 +                for (i = 0; i < 3; i++)
901 +                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
902 +                                ck0[i] += s;
903 +                                branch |= 1 << i;
904 +                        }
905 +                at = at->kid + branch;
906 +        }
907 +        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
908 +        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
909 +                if ( ap->next->lvl > av->lvl ||
910 +                                (ap->next->lvl == av->lvl) &
911 +                                (ap->next->weight <= av->weight) )
912 +                        break;
913 +        av->next = ap->next;
914 +        ap->next = (AMBVAL*)av;
915 +        at->alist = avh.next;
916 + }
917 +
918 + #endif  /* ! NEWAMB */
919 +
920 + /************* FOLLOWING ROUTINES SAME FOR NEW & OLD METHODS ***************/
921 +
922 + static void
923   initambfile(            /* initialize ambient file */
924 <        int  creat
924 >        int  cre8
925   )
926   {
927          extern char  *progname, *octname;
928          static char  *mybuf = NULL;
929  
930   #ifdef  F_SETLKW
931 <        aflock(creat ? F_WRLCK : F_RDLCK);
931 >        aflock(cre8 ? F_WRLCK : F_RDLCK);
932   #endif
933          SET_FILE_BINARY(ambfp);
934          if (mybuf == NULL)
935                  mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
936          setbuf(ambfp, mybuf);
937 <        if (creat) {                    /* new file */
937 >        if (cre8) {                     /* new file */
938                  newheader("RADIANCE", ambfp);
939                  fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
940                                  progname, colval(ambval,RED),
# Line 529 | Line 943 | initambfile(           /* initialize ambient file */
943                  fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
944                                  ambdiv, ambssamp, ambres);
945                  if (octname != NULL)
946 <                        printargs(1, &octname, ambfp);
947 <                else
534 <                        fputc('\n', ambfp);
946 >                        fputs(octname, ambfp);
947 >                fputc('\n', ambfp);
948                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
949                  fputnow(ambfp);
950                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
951 <                putc('\n', ambfp);
951 >                fputc('\n', ambfp);
952                  putambmagic(ambfp);
953          } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
954                  error(USER, "bad ambient file");
# Line 547 | Line 960 | avsave(                                /* insert and save an ambient value */
960          AMBVAL  *av
961   )
962   {
963 <        avinsert(avstore(av));
963 >        avstore(av);
964          if (ambfp == NULL)
965                  return;
966          if (writambval(av, ambfp) < 0)
# Line 562 | Line 975 | writerr:
975  
976  
977   static AMBVAL *
978 < avstore(                                /* allocate memory and store aval */
979 <        register AMBVAL  *aval
978 > avstore(                                /* allocate memory and save aval */
979 >        AMBVAL  *aval
980   )
981   {
982 <        register AMBVAL  *av;
982 >        AMBVAL  *av;
983          double  d;
984  
985          if ((av = newambval()) == NULL)
# Line 580 | Line 993 | avstore(                               /* allocate memory and store aval */
993                  avsum += log(d);
994                  navsum++;
995          }
996 +        avinsert(av);                   /* insert in our cache tree */
997          return(av);
998   }
999  
# Line 592 | Line 1006 | static AMBTREE  *atfreelist = NULL;    /* free ambient tr
1006   static AMBTREE *
1007   newambtree(void)                                /* allocate 8 ambient tree structs */
1008   {
1009 <        register AMBTREE  *atp, *upperlim;
1009 >        AMBTREE  *atp, *upperlim;
1010  
1011          if (atfreelist == NULL) {       /* get more nodes */
1012                  atfreelist = (AMBTREE *)malloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
# Line 622 | Line 1036 | freeambtree(                   /* free 8 ambient tree structs */
1036  
1037  
1038   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
1039   unloadatree(                    /* unload an ambient value tree */
1040 <        register AMBTREE  *at,
1040 >        AMBTREE  *at,
1041          unloadtf_t *f
1042   )
1043   {
1044 <        register AMBVAL  *av;
1045 <        register int  i;
1044 >        AMBVAL  *av;
1045 >        int  i;
1046                                          /* transfer values at this node */
1047          for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
1048                  at->alist = av->next;
# Line 694 | Line 1067 | static int     i_avlist;               /* index for lists */
1067   static int alatcmp(const void *av1, const void *av2);
1068  
1069   static void
1070 + avfree(AMBVAL *av)
1071 + {
1072 +        free(av);
1073 + }
1074 +
1075 + static void
1076   av2list(
1077 <        void *av
1077 >        AMBVAL *av
1078   )
1079   {
1080   #ifdef DEBUG
# Line 703 | Line 1082 | av2list(
1082                  error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
1083   #endif
1084          avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = (AMBVAL*)av;
1085 <        avlist1[i_avlist++].t = ((AMBVAL*)av)->latick;
1085 >        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
1086   }
1087  
1088  
# Line 713 | Line 1092 | alatcmp(                       /* compare ambient values for MRA */
1092          const void *av2
1093   )
1094   {
1095 <        register long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1095 >        long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1096          return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
1097   }
1098  
# Line 730 | Line 1109 | aposcmp(                       /* compare ambient value positions */
1109          const void      *avp2
1110   )
1111   {
1112 <        register long   diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1112 >        long    diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1113          if (diff < 0)
1114                  return(-1);
1115          return(diff > 0);
1116   }
1117  
1118 < #if 1
1118 >
1119   static int
1120   avlmemi(                                /* find list position from address */
1121          AMBVAL  *avaddr
1122   )
1123   {
1124 <        register AMBVAL  **avlpp;
1124 >        AMBVAL  **avlpp;
1125  
1126          avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
1127 <                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
1127 >                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1128          if (avlpp == NULL)
1129                  error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
1130          return(avlpp - avlist2);
1131   }
753 – #else
754 – #define avlmemi(avaddr) ((AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr,(char *)avlist2, \
755 –                                nambvals,sizeof(AMBVAL *),aposcmp) - avlist2)
756 – #endif
1132  
1133  
1134   static void
# Line 763 | Line 1138 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1138   {
1139          AMBTREE  oldatrunk;
1140          AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
1141 <        register int    i, j;
1141 >        int     i, j;
1142                                          /* see if it's time yet */
1143          if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
1144                          nambvals < SORT_THRESH))
# Line 797 | Line 1172 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1172                          oldatrunk = atrunk;
1173                          atrunk.alist = NULL;
1174                          atrunk.kid = NULL;
1175 <                        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
1175 >                        unloadatree(&oldatrunk, &avinsert);
1176                  }
1177          } else {                        /* sort memory by last access time */
1178                  /*
# Line 814 | Line 1189 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1189                  eputs(errmsg);
1190   #endif
1191                  i_avlist = 0;
1192 <                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
1192 >                unloadatree(&atrunk, &av2list); /* empty current tree */
1193   #ifdef DEBUG
1194                  if (i_avlist < nambvals)
1195                          error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
1196   #endif
1197 <                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), alatcmp);
1198 <                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
1197 >                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), &alatcmp);
1198 >                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1199                  for (i = 0; i < nambvals; i++) {
1200                          if (avlist1[i].p == NULL)
1201                                  continue;
# Line 863 | Line 1238 | aflock(                        /* lock/unlock ambient file */
1238   {
1239          static struct flock  fls;       /* static so initialized to zeroes */
1240  
1241 +        if (typ == fls.l_type)          /* already called? */
1242 +                return;
1243          fls.l_type = typ;
1244          if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
1245                  error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
1246   }
1247  
1248  
1249 < extern int
1249 > int
1250   ambsync(void)                   /* synchronize ambient file */
1251   {
1252          long  flen;
1253          AMBVAL  avs;
1254 <        register int  n;
1254 >        int  n;
1255  
1256          if (ambfp == NULL)      /* no ambient file? */
1257                  return(0);
881 –        if (lastpos < 0)        /* initializing (locked in initambfile) */
882 –                goto syncend;
1258                                  /* gain appropriate access */
1259          aflock(nunflshed ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1260                                  /* see if file has grown */
1261          if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
1262                  goto seekerr;
1263 <        if ( (n = flen - lastpos) ) {           /* file has grown */
1263 >        if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
1264                  if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1265                          ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
1266                          if (ambinp == NULL)
1267                                  error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1268                  }
1269 <                if (fseek(ambinp, lastpos, 0) < 0)
1269 >                if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1270                          goto seekerr;
1271                  while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
1272                          if (!readambval(&avs, ambinp)) {
# Line 901 | Line 1276 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
1276                                  error(WARNING, errmsg);
1277                                  break;
1278                          }
1279 <                        avinsert(avstore(&avs));
1279 >                        avstore(&avs);
1280                          n -= AMBVALSIZ;
1281                  }
1282                  lastpos = flen - n;
# Line 910 | Line 1285 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
1285                          if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1286                                  goto seekerr;
1287          }
913 – #ifdef  DEBUG
914 –        if (ambfp->_ptr - ambfp->_base != nunflshed*AMBVALSIZ) {
915 –                sprintf(errmsg, "ambient file buffer at %d rather than %d",
916 –                                ambfp->_ptr - ambfp->_base,
917 –                                nunflshed*AMBVALSIZ);
918 –                error(CONSISTENCY, errmsg);
919 –        }
920 – #endif
921 – syncend:
1288          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1289 <        if ((n == EOF) | (lastpos < 0)) {
924 <                if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
925 <                        goto seekerr;
926 <        } else
1289 >        if (n != EOF)
1290                  lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1291 +        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1292 +                goto seekerr;
1293 +                
1294          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1295          nunflshed = 0;
1296          return(n);
# Line 933 | Line 1299 | seekerr:
1299          return -1; /* pro forma return */
1300   }
1301  
1302 < #else
1302 > #else   /* ! F_SETLKW */
1303  
1304 < extern int
1304 > int
1305   ambsync(void)                   /* flush ambient file */
1306   {
1307          if (ambfp == NULL)
# Line 944 | Line 1310 | ambsync(void)                  /* flush ambient file */
1310          return(fflush(ambfp));
1311   }
1312  
1313 < #endif
1313 > #endif  /* ! F_SETLKW */

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