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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.47 by greg, Sat Feb 22 02:07:28 2003 UTC vs.
Revision 2.72 by greg, Fri Apr 11 22:54:34 2014 UTC

# Line 7 | Line 7 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
7   *  Declarations of external symbols in ambient.h
8   */
9  
10 < /* ====================================================================
11 < * The Radiance Software License, Version 1.0
12 < *
13 < * Copyright (c) 1990 - 2002 The Regents of the University of California,
14 < * through Lawrence Berkeley National Laboratory.   All rights reserved.
15 < *
16 < * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
17 < * modification, are permitted provided that the following conditions
18 < * are met:
19 < *
20 < * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
21 < *         notice, this list of conditions and the following disclaimer.
22 < *
23 < * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
24 < *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
25 < *       the documentation and/or other materials provided with the
26 < *       distribution.
27 < *
28 < * 3. The end-user documentation included with the redistribution,
29 < *           if any, must include the following acknowledgment:
30 < *             "This product includes Radiance software
31 < *                 (http://radsite.lbl.gov/)
32 < *                 developed by the Lawrence Berkeley National Laboratory
33 < *               (http://www.lbl.gov/)."
34 < *       Alternately, this acknowledgment may appear in the software itself,
35 < *       if and wherever such third-party acknowledgments normally appear.
36 < *
37 < * 4. The names "Radiance," "Lawrence Berkeley National Laboratory"
38 < *       and "The Regents of the University of California" must
39 < *       not be used to endorse or promote products derived from this
40 < *       software without prior written permission. For written
41 < *       permission, please contact [email protected].
42 < *
43 < * 5. Products derived from this software may not be called "Radiance",
44 < *       nor may "Radiance" appear in their name, without prior written
45 < *       permission of Lawrence Berkeley National Laboratory.
46 < *
47 < * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND ANY EXPRESSED OR IMPLIED
48 < * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
49 < * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
50 < * DISCLAIMED.   IN NO EVENT SHALL Lawrence Berkeley National Laboratory OR
51 < * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
52 < * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
53 < * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF
54 < * USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
55 < * ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
56 < * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
57 < * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
58 < * SUCH DAMAGE.
59 < * ====================================================================
60 < *
61 < * This software consists of voluntary contributions made by many
62 < * individuals on behalf of Lawrence Berkeley National Laboratory.   For more
63 < * information on Lawrence Berkeley National Laboratory, please see
64 < * <http://www.lbl.gov/>.
65 < */
10 > #include "copyright.h"
11  
12 < #include  "ray.h"
12 > #include <string.h>
13  
14 + #include  "platform.h"
15 + #include  "ray.h"
16   #include  "otypes.h"
17 <
17 > #include  "resolu.h"
18   #include  "ambient.h"
72 –
19   #include  "random.h"
20  
21   #ifndef  OCTSCALE
# Line 78 | Line 24 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
24  
25   extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
26  
27 < #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
27 > #ifndef  MAXASET
28 > #define  MAXASET        4095    /* maximum number of elements in ambient set */
29 > #endif
30   OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
31  
32   double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
# Line 90 | Line 38 | static FILE  *ambfp = NULL;    /* ambient file pointer */
38   static int  nunflshed = 0;      /* number of unflushed ambient values */
39  
40   #ifndef SORT_THRESH
41 < #ifdef BIGMEM
42 < #define SORT_THRESH     ((9L<<20)/sizeof(AMBVAL))
41 > #ifdef SMLMEM
42 > #define SORT_THRESH     ((16L<<20)/sizeof(AMBVAL))
43   #else
44 < #define SORT_THRESH     ((3L<<20)/sizeof(AMBVAL))
44 > #define SORT_THRESH     ((64L<<20)/sizeof(AMBVAL))
45   #endif
46   #endif
47   #ifndef SORT_INTVL
# Line 130 | Line 78 | static long  lastpos = -1;             /* last flush position */
78   #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
79   #define  freeav(av)     free((void *)av);
80  
81 < static void  initambfile(), avsave(), avinsert(), sortambvals(), unloadatree();
82 < static int  avlmemi();
83 < static AMBVAL  *avstore();
81 > static void initambfile(int creat);
82 > static void avsave(AMBVAL *av);
83 > static AMBVAL *avstore(AMBVAL  *aval);
84 > static AMBTREE *newambtree(void);
85 > static void freeambtree(AMBTREE  *atp);
86 >
87 > typedef void unloadtf_t(AMBVAL *);
88 > static unloadtf_t avinsert;
89 > static unloadtf_t av2list;
90 > static unloadtf_t avfree;
91 > static void unloadatree(AMBTREE  *at, unloadtf_t *f);
92 >
93 > static int aposcmp(const void *avp1, const void *avp2);
94 > static int avlmemi(AMBVAL *avaddr);
95 > static void sortambvals(int always);
96 >
97   #ifdef  F_SETLKW
98 < static void  aflock();
98 > static void aflock(int  typ);
99   #endif
100  
101  
102   void
103 < setambres(ar)                           /* set ambient resolution */
104 < int  ar;
103 > setambres(                              /* set ambient resolution */
104 >        int  ar
105 > )
106   {
107          ambres = ar < 0 ? 0 : ar;               /* may be done already */
108                                                  /* set min & max radii */
# Line 161 | Line 123 | int  ar;
123  
124  
125   void
126 < setambacc(newa)                         /* set ambient accuracy */
127 < double  newa;
126 > setambacc(                              /* set ambient accuracy */
127 >        double  newa
128 > )
129   {
130          double  ambdiff;
131  
# Line 175 | Line 138 | double  newa;
138  
139  
140   void
141 < setambient()                            /* initialize calculation */
141 > setambient(void)                                /* initialize calculation */
142   {
143          int     readonly = 0;
144 <        long  pos, flen;
144 >        long    flen;
145          AMBVAL  amb;
146                                                  /* make sure we're fresh */
147          ambdone();
# Line 198 | Line 161 | setambient()                           /* initialize calculation */
161                  readonly = (ambfp = fopen(ambfile, "r")) != NULL;
162          if (ambfp != NULL) {
163                  initambfile(0);                 /* file exists */
164 <                pos = ftell(ambfp);
164 >                lastpos = ftell(ambfp);
165                  while (readambval(&amb, ambfp))
166                          avinsert(avstore(&amb));
167                  nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
# Line 212 | Line 175 | setambient()                           /* initialize calculation */
175                          return;                 /* avoid ambsync() */
176                  }
177                                                  /* align file pointer */
178 <                pos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
179 <                flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0L, 2);
180 <                if (flen != pos) {
178 >                lastpos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
179 >                flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END);
180 >                if (flen != lastpos) {
181                          sprintf(errmsg,
182                          "ignoring last %ld values in ambient file (corrupted)",
183 <                                        (flen - pos)/AMBVALSIZ);
183 >                                        (flen - lastpos)/AMBVALSIZ);
184                          error(WARNING, errmsg);
185 <                        fseek(ambfp, pos, 0);
186 <                        ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)pos);
185 >                        fseek(ambfp, lastpos, SEEK_SET);
186 > #ifndef _WIN32 /* XXX we need a replacement for that one */
187 >                        ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)lastpos);
188 > #endif
189                  }
190          } else if ((ambfp = fopen(ambfile, "w+")) != NULL) {
191                  initambfile(1);                 /* else create new file */
192 +                fflush(ambfp);
193 +                lastpos = ftell(ambfp);
194          } else {
195                  sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", ambfile);
196                  error(SYSTEM, errmsg);
197          }
198 <        nunflshed++;    /* lie */
199 <        ambsync();
198 > #ifdef getc_unlocked
199 >        flockfile(ambfp);                       /* application-level lock */
200 > #endif
201 > #ifdef  F_SETLKW
202 >        aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
203 > #endif
204   }
205  
206  
207   void
208 < ambdone()                       /* close ambient file and free memory */
208 > ambdone(void)                   /* close ambient file and free memory */
209   {
210          if (ambfp != NULL) {            /* close ambient file */
211                  ambsync();
# Line 247 | Line 218 | ambdone()                      /* close ambient file and free memory */
218                  lastpos = -1;
219          }
220                                          /* free ambient tree */
221 <        unloadatree(&atrunk, free);
221 >        unloadatree(&atrunk, &avfree);
222                                          /* reset state variables */
223          avsum = 0.;
224          navsum = 0;
# Line 260 | Line 231 | ambdone()                      /* close ambient file and free memory */
231  
232  
233   void
234 < ambnotify(obj)                  /* record new modifier */
235 < OBJECT  obj;
234 > ambnotify(                      /* record new modifier */
235 >        OBJECT  obj
236 > )
237   {
238          static int  hitlimit = 0;
239 <        register OBJREC  *o;
240 <        register char  **amblp;
239 >        OBJREC   *o;
240 >        char  **amblp;
241  
242          if (obj == OVOID) {             /* starting over */
243                  ambset[0] = 0;
# Line 287 | Line 259 | OBJECT obj;
259                  }
260   }
261  
262 + /************ THE FOLLOWING ROUTINES DIFFER BETWEEN NEW & OLD ***************/
263  
264 + #ifdef NEWAMB
265 +
266 + #define tfunc(lwr, x, upr)      (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
267 +
268 + static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
269 +                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
270 + static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
271 + static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
272 +                                FVECT uvw[3]);
273 +
274   void
275 < ambient(acol, r, nrm)           /* compute ambient component for ray */
276 < COLOR  acol;
277 < register RAY  *r;
278 < FVECT  nrm;
275 > multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
276 >        COLOR  aval,
277 >        RAY  *r,
278 >        FVECT  nrm
279 > )
280   {
281          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
282 +        COLOR   acol;
283 +        int     ok;
284          double  d, l;
285  
286          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
# Line 308 | Line 294 | FVECT  nrm;
294                  goto dumbamb;
295  
296          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
297 +                copycolor(acol, aval);
298                  rdepth++;
299 +                ok = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL, NULL, NULL);
300 +                rdepth--;
301 +                if (!ok)
302 +                        goto dumbamb;
303 +                copycolor(aval, acol);
304 +                return;
305 +        }
306 +
307 +        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
308 +                sortambvals(0);
309 +                                                /* interpolate ambient value */
310 +        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
311 +        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
312 +                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
313 +        if (d > FTINY) {
314 +                d = 1.0/d;
315 +                scalecolor(acol, d);
316 +                multcolor(aval, acol);
317 +                return;
318 +        }
319 +        rdepth++;                               /* need to cache new value */
320 +        ok = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
321 +        rdepth--;
322 +        if (ok) {
323 +                multcolor(aval, acol);          /* got new value */
324 +                return;
325 +        }
326 + dumbamb:                                        /* return global value */
327 +        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
328 +                multcolor(aval, ambval);
329 +                return;
330 +        }
331 +        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
332 +        if (l > FTINY) {
333 +                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
334 +                                (double)(ambvwt + navsum);
335 +                d = exp(d) / l;
336 +                scalecolor(aval, d);
337 +                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
338 +        } else {
339 +                d = exp( avsum / (double)navsum );
340 +                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
341 +        }
342 + }
343 +
344 +
345 + double
346 + sumambient(             /* get interpolated ambient value */
347 +        COLOR  acol,
348 +        RAY  *r,
349 +        FVECT  rn,
350 +        int  al,
351 +        AMBTREE  *at,
352 +        FVECT  c0,
353 +        double  s
354 + )
355 + {                                       /* initial limit is ambacc radians */
356 +        const double    maxangle = (ambacc-PI/2.)*pow(r->rweight,0.13) + PI/2.;
357 +        double          wsum = 0.0;
358 +        FVECT           ck0;
359 +        int             i, j;
360 +        AMBVAL          *av;
361 +                                        /* sum this node */
362 +        for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
363 +                double  d, delta_r2, delta_t2;
364 +                COLOR   ct;
365 +                FVECT   uvw[3];
366 +                                        /* record access */
367 +                if (tracktime)
368 +                        av->latick = ambclock;
369 +                /*
370 +                 *  Ambient level test
371 +                 */
372 +                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
373 +                        break;
374 +                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
375 +                        continue;
376 +                /*
377 +                 *  Direction test using unperturbed normal
378 +                 */
379 +                decodedir(uvw[2], av->ndir);
380 +                d = DOT(uvw[2], r->ron);
381 +                if (d <= 0.0)           /* >= 90 degrees */
382 +                        continue;
383 +                delta_r2 = 2.0 - 2.0*d; /* approx. radians^2 */
384 +                if (delta_r2 >= maxangle*maxangle)
385 +                        continue;
386 +                /*
387 +                 *  Elliptical radii test based on Hessian
388 +                 */
389 +                decodedir(uvw[0], av->udir);
390 +                VCROSS(uvw[1], uvw[2], uvw[0]);
391 +                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
392 +                d = DOT(ck0, uvw[0]) / av->rad[0];
393 +                delta_t2 = d*d;
394 +                d = DOT(ck0, uvw[1]) / av->rad[1];
395 +                delta_t2 += d*d;
396 +                if (delta_t2 >= ambacc*ambacc)
397 +                        continue;
398 +                /*
399 +                 *  Intersection behind test
400 +                 */
401 +                d = 0.0;
402 +                for (j = 0; j < 3; j++)
403 +                        d += (r->rop[j] - av->pos[j])*(uvw[2][j] + r->ron[j]);
404 +                if (d*0.5 < -minarad*ambacc-.001)
405 +                        continue;
406 +                /*
407 +                 *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
408 +                 */
409 +                extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw);
410 +                d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
411 +                        tfunc(ambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
412 +                scalecolor(ct, d);
413 +                addcolor(acol, ct);
414 +                wsum += d;
415 +        }
416 +        if (at->kid == NULL)
417 +                return(wsum);
418 +                                        /* sum children */
419 +        s *= 0.5;
420 +        for (i = 0; i < 8; i++) {
421 +                for (j = 0; j < 3; j++) {
422 +                        ck0[j] = c0[j];
423 +                        if (1<<j & i)
424 +                                ck0[j] += s;
425 +                        if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
426 +                                break;
427 +                        if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
428 +                                break;
429 +                }
430 +                if (j == 3)
431 +                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
432 +                                                at->kid+i, ck0, s);
433 +        }
434 +        return(wsum);
435 + }
436 +
437 +
438 + int
439 + makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
440 +        COLOR  acol,
441 +        RAY  *r,
442 +        FVECT  rn,
443 +        int  al
444 + )
445 + {
446 +        AMBVAL  amb;
447 +        FVECT   uvw[3];
448 +        int     i;
449 +
450 +        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
451 +        for (i = al; i-- > 0; )
452 +                amb.weight *= AVGREFL;
453 +        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
454 +                amb.weight = 1.25*r->rweight;
455 +        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
456 +                                                /* compute ambient */
457 +        if (!doambient(acol, r, amb.weight, uvw, amb.rad, amb.gpos, amb.gdir)) {
458 +                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
459 +                return(0);
460 +        }
461 +        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
462 +                                                /* store value */
463 +        VCOPY(amb.pos, r->rop);
464 +        amb.ndir = encodedir(r->ron);
465 +        amb.udir = encodedir(uvw[0]);
466 +        amb.lvl = al;
467 +        copycolor(amb.val, acol);
468 +                                                /* insert into tree */
469 +        avsave(&amb);                           /* and save to file */
470 +        if (rn != r->ron) {                     /* texture */
471 +                VCOPY(uvw[2], r->ron);
472 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn, uvw);
473 +        }
474 +        return(1);
475 + }
476 +
477 +
478 + void
479 + extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
480 +        COLOR  cr,
481 +        AMBVAL   *ap,
482 +        FVECT  pv,
483 +        FVECT  nv,
484 +        FVECT  uvw[3]
485 + )
486 + {
487 +        static FVECT    my_uvw[3];
488 +        FVECT           v1;
489 +        int             i;
490 +        double          d = 1.0;        /* zeroeth order */
491 +
492 +        if (uvw == NULL) {              /* need local coordinates? */
493 +                decodedir(my_uvw[2], ap->ndir);
494 +                decodedir(my_uvw[0], ap->udir);
495 +                VCROSS(my_uvw[1], my_uvw[2], my_uvw[0]);
496 +                uvw = my_uvw;
497 +        }
498 +        for (i = 3; i--; )              /* gradient due to translation */
499 +                d += (pv[i] - ap->pos[i]) *
500 +                        (ap->gpos[0]*uvw[0][i] + ap->gpos[1]*uvw[1][i]);
501 +
502 +        VCROSS(v1, uvw[2], nv);         /* gradient due to rotation */
503 +        for (i = 3; i--; )
504 +                d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
505 +        
506 +        if (d <= 0.0) {
507 +                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
508 +                return;
509 +        }
510 +        copycolor(cr, ap->val);
511 +        scalecolor(cr, d);
512 + }
513 +
514 +
515 + static void
516 + avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
517 +        AMBVAL *av
518 + )
519 + {
520 +        AMBTREE  *at;
521 +        AMBVAL  *ap;
522 +        AMBVAL  avh;
523 +        FVECT  ck0;
524 +        double  s;
525 +        int  branch;
526 +        int  i;
527 +
528 +        if (av->rad[0] <= FTINY)
529 +                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
530 +        at = &atrunk;
531 +        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
532 +        s = thescene.cusize;
533 +        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad[1]*ambacc) {
534 +                if (at->kid == NULL)
535 +                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
536 +                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
537 +                s *= 0.5;
538 +                branch = 0;
539 +                for (i = 0; i < 3; i++)
540 +                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
541 +                                ck0[i] += s;
542 +                                branch |= 1 << i;
543 +                        }
544 +                at = at->kid + branch;
545 +        }
546 +        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
547 +        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
548 +                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
549 +                        break;
550 +        av->next = ap->next;
551 +        ap->next = (AMBVAL*)av;
552 +        at->alist = avh.next;
553 + }
554 +
555 +
556 + #else /* ! NEWAMB */
557 +
558 + static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
559 +                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
560 + static double   makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
561 + static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv);
562 +
563 +
564 + void
565 + multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
566 +        COLOR  aval,
567 +        RAY  *r,
568 +        FVECT  nrm
569 + )
570 + {
571 +        static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
572 +        COLOR   acol;
573 +        double  d, l;
574 +
575 +        if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
576 +                goto dumbamb;
577 +                                                /* check number of bounces */
578 +        if (rdepth >= ambounce)
579 +                goto dumbamb;
580 +                                                /* check ambient list */
581 +        if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
582 +                        ambincl != inset(ambset, r->ro->omod))
583 +                goto dumbamb;
584 +
585 +        if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
586 +                copycolor(acol, aval);
587 +                rdepth++;
588                  d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
589                  rdepth--;
590                  if (d <= FTINY)
591                          goto dumbamb;
592 +                copycolor(aval, acol);
593                  return;
594          }
595  
596          if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
597                  sortambvals(0);
598 <                                                /* get ambient value */
598 >                                                /* interpolate ambient value */
599          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
600          d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
601                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
602          if (d > FTINY) {
603 <                scalecolor(acol, 1.0/d);
603 >                d = 1.0/d;
604 >                scalecolor(acol, d);
605 >                multcolor(aval, acol);
606                  return;
607          }
608          rdepth++;                               /* need to cache new value */
609          d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
610          rdepth--;
611 <        if (d > FTINY)
611 >        if (d > FTINY) {
612 >                multcolor(aval, acol);          /* got new value */
613                  return;
614 +        }
615   dumbamb:                                        /* return global value */
616 <        copycolor(acol, ambval);
617 <        if (ambvwt <= 0 | navsum == 0)
616 >        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
617 >                multcolor(aval, ambval);
618                  return;
619 +        }
620          l = bright(ambval);                     /* average in computations */
621          if (l > FTINY) {
622                  d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
623                                  (double)(ambvwt + navsum);
624                  d = exp(d) / l;
625 <                scalecolor(acol, d);            /* apply color of ambval */
625 >                scalecolor(aval, d);
626 >                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
627          } else {
628                  d = exp( avsum / (double)navsum );
629 <                setcolor(acol, d, d, d);        /* neutral color */
629 >                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
630          }
631   }
632  
633  
634 < double
635 < sumambient(acol, r, rn, al, at, c0, s)  /* get interpolated ambient value */
636 < COLOR  acol;
637 < register RAY  *r;
638 < FVECT  rn;
639 < int  al;
640 < AMBTREE  *at;
641 < FVECT  c0;
642 < double  s;
634 > static double
635 > sumambient(     /* get interpolated ambient value */
636 >        COLOR  acol,
637 >        RAY  *r,
638 >        FVECT  rn,
639 >        int  al,
640 >        AMBTREE  *at,
641 >        FVECT  c0,
642 >        double  s
643 > )
644   {
645          double  d, e1, e2, wt, wsum;
646          COLOR  ct;
647          FVECT  ck0;
648          int  i;
649 <        register int  j;
650 <        register AMBVAL  *av;
649 >        int  j;
650 >        AMBVAL   *av;
651  
652          wsum = 0.0;
653                                          /* do this node */
# Line 376 | Line 660 | double s;
660                   */
661                  if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
662                          break;
663 <                if (av->weight < r->rweight-FTINY)
663 >                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
664                          continue;
665                  /*
666                   *  Ambient radius test.
667                   */
668 <                d = av->pos[0] - r->rop[0];
669 <                e1 = d * d;
386 <                d = av->pos[1] - r->rop[1];
387 <                e1 += d * d;
388 <                d = av->pos[2] - r->rop[2];
389 <                e1 += d * d;
390 <                e1 /= av->rad * av->rad;
668 >                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
669 >                e1 = DOT(ck0, ck0) / (av->rad * av->rad);
670                  if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
671                          continue;
672                  /*
# Line 404 | Line 683 | double s;
683                          }
684                  }
685                  e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
686 <                if (e2 < 0.0) e2 = 0.0;
687 <                if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
686 >                if (e2 < 0.0)
687 >                        e2 = 0.0;
688 >                else if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
689                          continue;
690                  /*
691                   *  Ray behind test.
# Line 455 | Line 735 | double s;
735                                  break;
736                  }
737                  if (j == 3)
738 <                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al, at->kid+i, ck0, s);
738 >                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
739 >                                                at->kid+i, ck0, s);
740          }
741          return(wsum);
742   }
743  
744  
745 < double
746 < makeambient(acol, r, rn, al)    /* make a new ambient value */
747 < COLOR  acol;
748 < register RAY  *r;
749 < FVECT  rn;
750 < int  al;
745 > static double
746 > makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
747 >        COLOR  acol,
748 >        RAY  *r,
749 >        FVECT  rn,
750 >        int  al
751 > )
752   {
753          AMBVAL  amb;
754          FVECT   gp, gd;
755 <                                                /* compute weight */
756 <        amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
757 <        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic */
758 <                amb.weight = r->rweight;
755 >        int     i;
756 >
757 >        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
758 >        for (i = al; i-- > 0; )
759 >                amb.weight *= AVGREFL;
760 >        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
761 >                amb.weight = 1.25*r->rweight;
762 >        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
763                                                  /* compute ambient */
764          amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
765 <        if (amb.rad <= FTINY)
765 >        if (amb.rad <= FTINY) {
766 >                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
767                  return(0.0);
768 <                                                /* store it */
768 >        }
769 >        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
770 >                                                /* store value */
771          VCOPY(amb.pos, r->rop);
772          VCOPY(amb.dir, r->ron);
773          amb.lvl = al;
# Line 493 | Line 782 | int  al;
782   }
783  
784  
785 < void
786 < extambient(cr, ap, pv, nv)              /* extrapolate value at pv, nv */
787 < COLOR  cr;
788 < register AMBVAL  *ap;
789 < FVECT  pv, nv;
785 > static void
786 > extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
787 >        COLOR  cr,
788 >        AMBVAL   *ap,
789 >        FVECT  pv,
790 >        FVECT  nv
791 > )
792   {
793          FVECT  v1;
794 <        register int  i;
794 >        int  i;
795          double  d;
796  
797          d = 1.0;                        /* zeroeth order */
# Line 520 | Line 811 | FVECT  pv, nv;
811  
812  
813   static void
814 < initambfile(creat)              /* initialize ambient file */
815 < int  creat;
814 > avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
815 >        AMBVAL *av
816 > )
817   {
818 +        AMBTREE  *at;
819 +        AMBVAL  *ap;
820 +        AMBVAL  avh;
821 +        FVECT  ck0;
822 +        double  s;
823 +        int  branch;
824 +        int  i;
825 +
826 +        if (av->rad <= FTINY)
827 +                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
828 +        at = &atrunk;
829 +        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
830 +        s = thescene.cusize;
831 +        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
832 +                if (at->kid == NULL)
833 +                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
834 +                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
835 +                s *= 0.5;
836 +                branch = 0;
837 +                for (i = 0; i < 3; i++)
838 +                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
839 +                                ck0[i] += s;
840 +                                branch |= 1 << i;
841 +                        }
842 +                at = at->kid + branch;
843 +        }
844 +        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
845 +        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
846 +                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
847 +                        break;
848 +        av->next = ap->next;
849 +        ap->next = (AMBVAL*)av;
850 +        at->alist = avh.next;
851 + }
852 +
853 + #endif  /* ! NEWAMB */
854 +
855 + /************* FOLLOWING ROUTINES SAME FOR NEW & OLD METHODS ***************/
856 +
857 + static void
858 + initambfile(            /* initialize ambient file */
859 +        int  cre8
860 + )
861 + {
862          extern char  *progname, *octname;
863          static char  *mybuf = NULL;
864  
865   #ifdef  F_SETLKW
866 <        aflock(creat ? F_WRLCK : F_RDLCK);
866 >        aflock(cre8 ? F_WRLCK : F_RDLCK);
867   #endif
868 < #ifdef MSDOS
533 <        setmode(fileno(ambfp), O_BINARY);
534 < #endif
868 >        SET_FILE_BINARY(ambfp);
869          if (mybuf == NULL)
870                  mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
871          setbuf(ambfp, mybuf);
872 <        if (creat) {                    /* new file */
872 >        if (cre8) {                     /* new file */
873                  newheader("RADIANCE", ambfp);
874                  fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
875                                  progname, colval(ambval,RED),
# Line 544 | Line 878 | int  creat;
878                  fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
879                                  ambdiv, ambssamp, ambres);
880                  if (octname != NULL)
881 <                        printargs(1, &octname, ambfp);
882 <                else
549 <                        fputc('\n', ambfp);
881 >                        fputs(octname, ambfp);
882 >                fputc('\n', ambfp);
883                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
884                  fputnow(ambfp);
885                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
886 <                putc('\n', ambfp);
886 >                fputc('\n', ambfp);
887                  putambmagic(ambfp);
888          } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
889                  error(USER, "bad ambient file");
# Line 558 | Line 891 | int  creat;
891  
892  
893   static void
894 < avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
895 < AMBVAL  *av;
894 > avsave(                         /* insert and save an ambient value */
895 >        AMBVAL  *av
896 > )
897   {
898          avinsert(avstore(av));
899          if (ambfp == NULL)
# Line 576 | Line 910 | writerr:
910  
911  
912   static AMBVAL *
913 < avstore(aval)                           /* allocate memory and store aval */
914 < register AMBVAL  *aval;
913 > avstore(                                /* allocate memory and store aval */
914 >        AMBVAL  *aval
915 > )
916   {
917 <        register AMBVAL  *av;
917 >        AMBVAL  *av;
918          double  d;
919  
920          if ((av = newambval()) == NULL)
921                  error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
922 <        copystruct(av, aval);
922 >        *av = *aval;
923          av->latick = ambclock;
924          av->next = NULL;
925          nambvals++;
# Line 603 | Line 938 | static AMBTREE  *atfreelist = NULL;    /* free ambient tr
938  
939  
940   static AMBTREE *
941 < newambtree()                            /* allocate 8 ambient tree structs */
941 > newambtree(void)                                /* allocate 8 ambient tree structs */
942   {
943 <        register AMBTREE  *atp, *upperlim;
943 >        AMBTREE  *atp, *upperlim;
944  
945          if (atfreelist == NULL) {       /* get more nodes */
946                  atfreelist = (AMBTREE *)malloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
# Line 619 | Line 954 | newambtree()                           /* allocate 8 ambient tree structs */
954          }
955          atp = atfreelist;
956          atfreelist = atp->kid;
957 <        bzero((char *)atp, 8*sizeof(AMBTREE));
957 >        memset((char *)atp, '\0', 8*sizeof(AMBTREE));
958          return(atp);
959   }
960  
961  
962   static void
963 < freeambtree(atp)                        /* free 8 ambient tree structs */
964 < AMBTREE  *atp;
963 > freeambtree(                    /* free 8 ambient tree structs */
964 >        AMBTREE  *atp
965 > )
966   {
967          atp->kid = atfreelist;
968          atfreelist = atp;
# Line 634 | Line 970 | AMBTREE  *atp;
970  
971  
972   static void
973 < avinsert(av)                            /* insert ambient value in our tree */
974 < register AMBVAL  *av;
973 > unloadatree(                    /* unload an ambient value tree */
974 >        AMBTREE  *at,
975 >        unloadtf_t *f
976 > )
977   {
978 <        register AMBTREE  *at;
979 <        register AMBVAL  *ap;
642 <        AMBVAL  avh;
643 <        FVECT  ck0;
644 <        double  s;
645 <        int  branch;
646 <        register int  i;
647 <
648 <        if (av->rad <= FTINY)
649 <                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
650 <        at = &atrunk;
651 <        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
652 <        s = thescene.cusize;
653 <        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
654 <                if (at->kid == NULL)
655 <                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
656 <                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
657 <                s *= 0.5;
658 <                branch = 0;
659 <                for (i = 0; i < 3; i++)
660 <                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
661 <                                ck0[i] += s;
662 <                                branch |= 1 << i;
663 <                        }
664 <                at = at->kid + branch;
665 <        }
666 <        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
667 <        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
668 <                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
669 <                        break;
670 <        av->next = ap->next;
671 <        ap->next = av;
672 <        at->alist = avh.next;
673 < }
674 <
675 <
676 < static void
677 < unloadatree(at, f)                      /* unload an ambient value tree */
678 < register AMBTREE  *at;
679 < void    (*f)();
680 < {
681 <        register AMBVAL  *av;
682 <        register int  i;
978 >        AMBVAL  *av;
979 >        int  i;
980                                          /* transfer values at this node */
981          for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
982                  at->alist = av->next;
# Line 701 | Line 998 | static struct avl {
998   static AMBVAL   **avlist2;              /* memory positions for sorting */
999   static int      i_avlist;               /* index for lists */
1000  
1001 + static int alatcmp(const void *av1, const void *av2);
1002  
1003 < static int
1004 < av2list(av)
707 < register AMBVAL *av;
1003 > static void
1004 > avfree(AMBVAL *av)
1005   {
1006 +        free(av);
1007 + }
1008 +
1009 + static void
1010 + av2list(
1011 +        AMBVAL *av
1012 + )
1013 + {
1014   #ifdef DEBUG
1015          if (i_avlist >= nambvals)
1016                  error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
1017   #endif
1018 <        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = av;
1018 >        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = (AMBVAL*)av;
1019          avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
1020   }
1021  
1022  
1023   static int
1024 < alatcmp(av1, av2)                       /* compare ambient values for MRA */
1025 < struct avl      *av1, *av2;
1024 > alatcmp(                        /* compare ambient values for MRA */
1025 >        const void *av1,
1026 >        const void *av2
1027 > )
1028   {
1029 <        register long  lc = av2->t - av1->t;
1029 >        long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1030          return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
1031   }
1032  
# Line 731 | Line 1038 | struct avl     *av1, *av2;
1038   * assumes pointers differ by exact struct size increments.
1039   */
1040   static int
1041 < aposcmp(avp1, avp2)                     /* compare ambient value positions */
1042 < const void      *avp1, *avp2;
1041 > aposcmp(                        /* compare ambient value positions */
1042 >        const void      *avp1,
1043 >        const void      *avp2
1044 > )
1045   {
1046 <        register long   diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1046 >        long    diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1047          if (diff < 0)
1048                  return(-1);
1049          return(diff > 0);
1050   }
1051  
1052 < #if 1
1052 >
1053   static int
1054 < avlmemi(avaddr)                         /* find list position from address */
1055 < AMBVAL  *avaddr;
1054 > avlmemi(                                /* find list position from address */
1055 >        AMBVAL  *avaddr
1056 > )
1057   {
1058 <        register AMBVAL  **avlpp;
1058 >        AMBVAL  **avlpp;
1059  
1060          avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
1061 <                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
1061 >                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1062          if (avlpp == NULL)
1063                  error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
1064          return(avlpp - avlist2);
1065   }
756 – #else
757 – #define avlmemi(avaddr) ((AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr,(char *)avlist2, \
758 –                                nambvals,sizeof(AMBVAL *),aposcmp) - avlist2)
759 – #endif
1066  
1067  
1068   static void
1069 < sortambvals(always)                     /* resort ambient values */
1070 < int     always;
1069 > sortambvals(                    /* resort ambient values */
1070 >        int     always
1071 > )
1072   {
1073          AMBTREE  oldatrunk;
1074          AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
1075 <        register int    i, j;
1075 >        int     i, j;
1076                                          /* see if it's time yet */
1077          if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
1078                          nambvals < SORT_THRESH))
# Line 796 | Line 1103 | int    always;
1103                  if (avlist2 != NULL)
1104                          free((void *)avlist2);
1105                  if (always) {           /* rebuild without sorting */
1106 <                        copystruct(&oldatrunk, &atrunk);
1106 >                        oldatrunk = atrunk;
1107                          atrunk.alist = NULL;
1108                          atrunk.kid = NULL;
1109 <                        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
1109 >                        unloadatree(&oldatrunk, &avinsert);
1110                  }
1111          } else {                        /* sort memory by last access time */
1112                  /*
# Line 816 | Line 1123 | int    always;
1123                  eputs(errmsg);
1124   #endif
1125                  i_avlist = 0;
1126 <                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
1126 >                unloadatree(&atrunk, &av2list); /* empty current tree */
1127   #ifdef DEBUG
1128                  if (i_avlist < nambvals)
1129                          error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
1130   #endif
1131 <                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), alatcmp);
1132 <                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
1131 >                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), &alatcmp);
1132 >                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1133                  for (i = 0; i < nambvals; i++) {
1134                          if (avlist1[i].p == NULL)
1135                                  continue;
1136                          tap = avlist2[i];
1137 <                        copystruct(&tav, tap);
1137 >                        tav = *tap;
1138                          for (j = i; (pnext = avlist1[j].p) != tap;
1139                                          j = avlmemi(pnext)) {
1140 <                                copystruct(avlist2[j], pnext);
1140 >                                *(avlist2[j]) = *pnext;
1141                                  avinsert(avlist2[j]);
1142                                  avlist1[j].p = NULL;
1143                          }
1144 <                        copystruct(avlist2[j], &tav);
1144 >                        *(avlist2[j]) = tav;
1145                          avinsert(avlist2[j]);
1146                          avlist1[j].p = NULL;
1147                  }
# Line 859 | Line 1166 | int    always;
1166   #ifdef  F_SETLKW
1167  
1168   static void
1169 < aflock(typ)                     /* lock/unlock ambient file */
1170 < int  typ;
1169 > aflock(                 /* lock/unlock ambient file */
1170 >        int  typ
1171 > )
1172   {
1173          static struct flock  fls;       /* static so initialized to zeroes */
1174  
1175 +        if (typ == fls.l_type)          /* already called? */
1176 +                return;
1177          fls.l_type = typ;
1178          if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
1179                  error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
# Line 871 | Line 1181 | int  typ;
1181  
1182  
1183   int
1184 < ambsync()                       /* synchronize ambient file */
1184 > ambsync(void)                   /* synchronize ambient file */
1185   {
1186          long  flen;
1187          AMBVAL  avs;
1188 <        register int  n;
1188 >        int  n;
1189  
1190 <        if (nunflshed == 0)
1190 >        if (ambfp == NULL)      /* no ambient file? */
1191                  return(0);
1192 <        if (lastpos < 0)        /* initializing (locked in initambfile) */
1193 <                goto syncend;
884 <                                /* gain exclusive access */
885 <        aflock(F_WRLCK);
1192 >                                /* gain appropriate access */
1193 >        aflock(nunflshed ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1194                                  /* see if file has grown */
1195 <        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0L, 2)) < 0)
1195 >        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
1196                  goto seekerr;
1197 <        if (n = flen - lastpos) {               /* file has grown */
1197 >        if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
1198                  if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1199                          ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
1200                          if (ambinp == NULL)
1201                                  error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1202                  }
1203 <                if (fseek(ambinp, lastpos, 0) < 0)
1203 >                if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1204                          goto seekerr;
1205                  while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
1206                          if (!readambval(&avs, ambinp)) {
# Line 905 | Line 1213 | ambsync()                      /* synchronize ambient file */
1213                          avinsert(avstore(&avs));
1214                          n -= AMBVALSIZ;
1215                  }
1216 +                lastpos = flen - n;
1217                  /*** seek always as safety measure
1218                  if (n) ***/                     /* alignment */
1219 <                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)(flen-n), 0) < 0)
1219 >                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1220                                  goto seekerr;
1221          }
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:
1222          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1223 <        if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0L, 1)) < 0)
1223 >        if (n != EOF)
1224 >                lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1225 >        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1226                  goto seekerr;
1227 +                
1228          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1229          nunflshed = 0;
1230          return(n);
1231   seekerr:
1232          error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
1233 +        return -1; /* pro forma return */
1234   }
1235  
1236 < #else
1236 > #else   /* ! F_SETLKW */
1237  
1238   int
1239 < ambsync()                       /* flush ambient file */
1239 > ambsync(void)                   /* flush ambient file */
1240   {
1241 <        if (nunflshed == 0)
1241 >        if (ambfp == NULL)
1242                  return(0);
1243          nunflshed = 0;
1244          return(fflush(ambfp));
1245   }
1246  
1247 < #endif
1247 > #endif  /* ! F_SETLKW */

Diff Legend

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