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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.8 by greg, Thu Jul 16 14:03:27 1992 UTC vs.
Revision 2.51 by schorsch, Thu Jun 26 00:58:10 2003 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1991 Regents of the University of California */
2 –
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6 –
4   /*
5   *  ambient.c - routines dealing with ambient (inter-reflected) component.
6   *
7 < *  The macro AMBFLUSH (if defined) is the number of ambient values
11 < *      to wait before flushing to the ambient file.
12 < *
13 < *     5/9/86
7 > *  Declarations of external symbols in ambient.h
8   */
9  
10 < #include  "ray.h"
10 > #include "copyright.h"
11  
12 < #include  "octree.h"
13 <
12 > #include  "platform.h"
13 > #include  "ray.h"
14   #include  "otypes.h"
21 –
15   #include  "ambient.h"
23 –
16   #include  "random.h"
17  
18 < #define  OCTSCALE       0.5     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
18 > #ifndef  OCTSCALE
19 > #define  OCTSCALE       1.0     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
20 > #endif
21  
22 < typedef struct ambtree {
29 <        AMBVAL  *alist;         /* ambient value list */
30 <        struct ambtree  *kid;   /* 8 child nodes */
31 < }  AMBTREE;                     /* ambient octree */
22 > extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
23  
24 < extern CUBE  thescene;          /* contains space boundaries */
24 > #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
25 > OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
26  
27 < #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
28 < OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
27 > double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
28 > double  minarad;                /* minimum ambient radius */
29  
30 < double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
39 < double  minarad;                /* minimum ambient radius */
30 > static AMBTREE  atrunk;         /* our ambient trunk node */
31  
41 – static AMBTREE  atrunk;         /* our ambient trunk node */
42 –
32   static FILE  *ambfp = NULL;     /* ambient file pointer */
33 < static char  *afname;           /* ambient file name */
45 < static long  ambheadlen;        /* length of ambient file header */
33 > static int  nunflshed = 0;      /* number of unflushed ambient values */
34  
35 < #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
35 > #ifndef SORT_THRESH
36 > #ifdef SMLMEM
37 > #define SORT_THRESH     ((3L<<20)/sizeof(AMBVAL))
38 > #else
39 > #define SORT_THRESH     ((9L<<20)/sizeof(AMBVAL))
40 > #endif
41 > #endif
42 > #ifndef SORT_INTVL
43 > #define SORT_INTVL      (SORT_THRESH<<1)
44 > #endif
45 > #ifndef MAX_SORT_INTVL
46 > #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<6)
47 > #endif
48  
49 < #define  newambval()    (AMBVAL *)bmalloc(sizeof(AMBVAL))
49 > static double  avsum = 0.;              /* computed ambient value sum (log) */
50 > static unsigned int  navsum = 0;        /* number of values in avsum */
51 > static unsigned int  nambvals = 0;      /* total number of indirect values */
52 > static unsigned int  nambshare = 0;     /* number of values from file */
53 > static unsigned long  ambclock = 0;     /* ambient access clock */
54 > static unsigned long  lastsort = 0;     /* time of last value sort */
55 > static long  sortintvl = SORT_INTVL;    /* time until next sort */
56 > static FILE  *ambinp = NULL;            /* auxiliary file for input */
57 > static long  lastpos = -1;              /* last flush position */
58  
59 < #define  newambtree()   (AMBTREE *)calloc(8, sizeof(AMBTREE))
59 > #define MAXACLOCK       (1L<<30)        /* clock turnover value */
60 >        /*
61 >         * Track access times unless we are sharing ambient values
62 >         * through memory on a multiprocessor, when we want to avoid
63 >         * claiming our own memory (copy on write).  Go ahead anyway
64 >         * if more than two thirds of our values are unshared.
65 >         * Compile with -Dtracktime=0 to turn this code off.
66 >         */
67 > #ifndef tracktime
68 > #define tracktime       (shm_boundary == NULL || nambvals > 3*nambshare)
69 > #endif
70  
71 < extern long  ftell(), lseek();
71 > #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
72  
73 + #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
74 + #define  freeav(av)     free((void *)av);
75  
76 + static void  initambfile(), avsave(), avinsert(), sortambvals(), unloadatree();
77 + static int  avlmemi();
78 + static AMBVAL  *avstore();
79 + #ifdef  F_SETLKW
80 + static void  aflock();
81 + #endif
82 +
83 +
84 + void
85   setambres(ar)                           /* set ambient resolution */
86   int  ar;
87   {
88 +        ambres = ar < 0 ? 0 : ar;               /* may be done already */
89                                                  /* set min & max radii */
90          if (ar <= 0) {
91 <                minarad = 0.0;
91 >                minarad = 0;
92                  maxarad = thescene.cusize / 2.0;
93          } else {
94                  minarad = thescene.cusize / ar;
95 <                maxarad = 16.0 * minarad;               /* heuristic */
95 >                maxarad = 64 * minarad;                 /* heuristic */
96                  if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
97                          maxarad = thescene.cusize / 2.0;
98          }
99 <        if (maxarad <= FTINY)
100 <                maxarad = .001;
99 >        if (minarad <= FTINY)
100 >                minarad = 10*FTINY;
101 >        if (maxarad <= minarad)
102 >                maxarad = 64 * minarad;
103   }
104  
105  
106 < setambient(afile)                       /* initialize calculation */
107 < char  *afile;
106 > void
107 > setambacc(newa)                         /* set ambient accuracy */
108 > double  newa;
109   {
110 <        AMBVAL  amb;
110 >        double  ambdiff;
111 >
112 >        if (newa < 0.0)
113 >                newa = 0.0;
114 >        ambdiff = fabs(newa - ambacc);
115 >        if (ambdiff >= .01 && (ambacc = newa) > FTINY && nambvals > 0)
116 >                sortambvals(1);                 /* rebuild tree */
117 > }
118 >
119 >
120 > void
121 > setambient()                            /* initialize calculation */
122 > {
123 >        int     readonly = 0;
124 >        long  pos, flen;
125 >        AMBVAL  amb;
126 >                                                /* make sure we're fresh */
127 >        ambdone();
128                                                  /* init ambient limits */
129          setambres(ambres);
130 +        setambacc(ambacc);
131 +        if (ambfile == NULL || !ambfile[0])
132 +                return;
133 +        if (ambacc <= FTINY) {
134 +                sprintf(errmsg, "zero ambient accuracy so \"%s\" not opened",
135 +                                ambfile);
136 +                error(WARNING, errmsg);
137 +                return;
138 +        }
139                                                  /* open ambient file */
140 <        if ((afname = afile) != NULL)
141 <                if ((ambfp = fopen(afile, "r+")) != NULL) {
142 <                        initambfile(0);
143 <                        while (readambval(&amb, ambfp))
144 <                                avinsert(&amb, &atrunk, thescene.cuorg,
145 <                                                thescene.cusize);
146 <                                                        /* align */
147 <                        fseek(ambfp, -((ftell(ambfp)-ambheadlen)%AMBVALSIZ), 1);
148 <                } else if ((ambfp = fopen(afile, "w")) != NULL)
149 <                        initambfile(1);
150 <                else {
151 <                        sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"",
152 <                                        afile);
153 <                        error(SYSTEM, errmsg);
140 >        if ((ambfp = fopen(ambfile, "r+")) == NULL)
141 >                readonly = (ambfp = fopen(ambfile, "r")) != NULL;
142 >        if (ambfp != NULL) {
143 >                initambfile(0);                 /* file exists */
144 >                pos = ftell(ambfp);
145 >                while (readambval(&amb, ambfp))
146 >                        avinsert(avstore(&amb));
147 >                nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
148 >                if (readonly) {
149 >                        sprintf(errmsg,
150 >                                "loaded %u values from read-only ambient file",
151 >                                        nambvals);
152 >                        error(WARNING, errmsg);
153 >                        fclose(ambfp);          /* close file so no writes */
154 >                        ambfp = NULL;
155 >                        return;                 /* avoid ambsync() */
156                  }
157 +                                                /* align file pointer */
158 +                pos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
159 +                flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0L, 2);
160 +                if (flen != pos) {
161 +                        sprintf(errmsg,
162 +                        "ignoring last %ld values in ambient file (corrupted)",
163 +                                        (flen - pos)/AMBVALSIZ);
164 +                        error(WARNING, errmsg);
165 +                        fseek(ambfp, pos, 0);
166 + #ifndef _WIN32 /* XXX we need a replacement for that one */
167 +                        ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)pos);
168 + #endif
169 +                }
170 +        } else if ((ambfp = fopen(ambfile, "w+")) != NULL) {
171 +                initambfile(1);                 /* else create new file */
172 +        } else {
173 +                sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", ambfile);
174 +                error(SYSTEM, errmsg);
175 +        }
176 +        nunflshed++;    /* lie */
177 +        ambsync();
178   }
179  
180  
181 < initambfile(creat)              /* initialize ambient file */
182 < int  creat;
181 > void
182 > ambdone()                       /* close ambient file and free memory */
183   {
184 <        extern char  *progname, *octname, VersionID[];
185 <
186 <        setbuf(ambfp, bmalloc(BUFSIZ));
187 <        if (creat) {                    /* new file */
188 <                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -ab %d -aa %g ",
189 <                                progname, colval(ambval,RED),
190 <                                colval(ambval,GRN), colval(ambval,BLU),
191 <                                ambounce, ambacc);
192 <                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d %s\n",
111 <                                ambdiv, ambssamp, ambres,
112 <                                octname==NULL ? "" : octname);
113 <                fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
114 <                fputformat(AMBFMT, ambfp);
115 <                putc('\n', ambfp);
116 <                putambmagic(ambfp);
117 <                fflush(ambfp);
118 <        } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0
119 <                        || !hasambmagic(ambfp)) {
120 <                sprintf(errmsg, "\"%s\" is not an ambient file", afname);
121 <                error(USER, errmsg);
184 >        if (ambfp != NULL) {            /* close ambient file */
185 >                ambsync();
186 >                fclose(ambfp);
187 >                ambfp = NULL;
188 >                if (ambinp != NULL) {  
189 >                        fclose(ambinp);
190 >                        ambinp = NULL;
191 >                }
192 >                lastpos = -1;
193          }
194 <        ambheadlen = ftell(ambfp);
194 >                                        /* free ambient tree */
195 >        unloadatree(&atrunk, free);
196 >                                        /* reset state variables */
197 >        avsum = 0.;
198 >        navsum = 0;
199 >        nambvals = 0;
200 >        nambshare = 0;
201 >        ambclock = 0;
202 >        lastsort = 0;
203 >        sortintvl = SORT_INTVL;
204   }
205  
206  
207 + void
208   ambnotify(obj)                  /* record new modifier */
209 < OBJECT  obj;
209 > OBJECT  obj;
210   {
211          static int  hitlimit = 0;
212 <        register OBJREC  *o = objptr(obj);
212 >        register OBJREC  *o;
213          register char  **amblp;
214  
215 +        if (obj == OVOID) {             /* starting over */
216 +                ambset[0] = 0;
217 +                hitlimit = 0;
218 +                return;
219 +        }
220 +        o = objptr(obj);
221          if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
222                  return;
223          for (amblp = amblist; *amblp != NULL; amblp++)
# Line 146 | Line 233 | OBJECT  obj;
233   }
234  
235  
236 < ambient(acol, r)                /* compute ambient component for ray */
236 > void
237 > ambient(acol, r, nrm)           /* compute ambient component for ray */
238   COLOR  acol;
239   register RAY  *r;
240 + FVECT  nrm;
241   {
242          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
243 <        double  d;
243 >        double  d, l;
244  
245          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
246                  goto dumbamb;
# Line 167 | Line 256 | register RAY  *r;
256                  rdepth++;
257                  d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
258                  rdepth--;
259 <                if (d == 0.0)
259 >                if (d <= FTINY)
260                          goto dumbamb;
261                  return;
262          }
263 +
264 +        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
265 +                sortambvals(0);
266                                                  /* get ambient value */
267          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
268 <        d = sumambient(acol, r, rdepth,
268 >        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
269                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
270 <        if (d > FTINY)
270 >        if (d > FTINY) {
271                  scalecolor(acol, 1.0/d);
272 <        else {
181 <                d = makeambient(acol, r, rdepth++);
182 <                rdepth--;
272 >                return;
273          }
274 +        rdepth++;                               /* need to cache new value */
275 +        d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
276 +        rdepth--;
277          if (d > FTINY)
278                  return;
279   dumbamb:                                        /* return global value */
280          copycolor(acol, ambval);
281 +        if (ambvwt <= 0 | navsum == 0)
282 +                return;
283 +        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
284 +        if (l > FTINY) {
285 +                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
286 +                                (double)(ambvwt + navsum);
287 +                d = exp(d) / l;
288 +                scalecolor(acol, d);            /* apply color of ambval */
289 +        } else {
290 +                d = exp( avsum / (double)navsum );
291 +                setcolor(acol, d, d, d);        /* neutral color */
292 +        }
293   }
294  
295  
296   double
297 < sumambient(acol, r, al, at, c0, s)      /* get interpolated ambient value */
297 > sumambient(acol, r, rn, al, at, c0, s)  /* get interpolated ambient value */
298   COLOR  acol;
299   register RAY  *r;
300 + FVECT  rn;
301   int  al;
302 < AMBTREE  *at;
302 > AMBTREE  *at;
303   FVECT  c0;
304 < double  s;
304 > double  s;
305   {
306 <        extern double  sqrt();
201 <        double  d, e1, e2, wt, wsum;
306 >        double  d, e1, e2, wt, wsum;
307          COLOR  ct;
308          FVECT  ck0;
309          int  i;
310          register int  j;
311 <        register AMBVAL  *av;
312 <                                        /* do this node */
311 >        register AMBVAL  *av;
312 >
313          wsum = 0.0;
314 +                                        /* do this node */
315          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
316 +                double  rn_dot = -2.0;
317 +                if (tracktime)
318 +                        av->latick = ambclock;
319                  /*
320                   *  Ambient level test.
321                   */
322 <                if (av->lvl > al || av->weight < r->rweight-FTINY)
322 >                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
323 >                        break;
324 >                if (av->weight < r->rweight-FTINY)
325                          continue;
326                  /*
327                   *  Ambient radius test.
328                   */
329 <                e1 = 0.0;
330 <                for (j = 0; j < 3; j++) {
331 <                        d = av->pos[j] - r->rop[j];
332 <                        e1 += d * d;
333 <                }
329 >                d = av->pos[0] - r->rop[0];
330 >                e1 = d * d;
331 >                d = av->pos[1] - r->rop[1];
332 >                e1 += d * d;
333 >                d = av->pos[2] - r->rop[2];
334 >                e1 += d * d;
335                  e1 /= av->rad * av->rad;
336                  if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
337                          continue;
338                  /*
339 <                 *  Normal direction test.
339 >                 *  Direction test using closest normal.
340                   */
341 <                e2 = (1.0 - DOT(av->dir, r->ron)) * r->rweight;
341 >                d = DOT(av->dir, r->ron);
342 >                if (rn != r->ron) {
343 >                        rn_dot = DOT(av->dir, rn);
344 >                        if (rn_dot > 1.0-FTINY)
345 >                                rn_dot = 1.0-FTINY;
346 >                        if (rn_dot >= d-FTINY) {
347 >                                d = rn_dot;
348 >                                rn_dot = -2.0;
349 >                        }
350 >                }
351 >                e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
352                  if (e2 < 0.0) e2 = 0.0;
353                  if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
354                          continue;
# Line 242 | Line 364 | double  s;
364                  /*
365                   *  Jittering final test reduces image artifacts.
366                   */
367 <                wt = sqrt(e1) + sqrt(e2);
368 <                wt *= .9 + .2*urand(9015+samplendx);
369 <                if (wt > ambacc)
367 >                e1 = sqrt(e1);
368 >                e2 = sqrt(e2);
369 >                wt = e1 + e2;
370 >                if (wt > ambacc*(.9+.2*urand(9015+samplendx)))
371                          continue;
372 +                /*
373 +                 *  Recompute directional error using perturbed normal
374 +                 */
375 +                if (rn_dot > 0.0) {
376 +                        e2 = sqrt((1.0 - rn_dot)*r->rweight);
377 +                        wt = e1 + e2;
378 +                }
379                  if (wt <= 1e-3)
380                          wt = 1e3;
381                  else
382                          wt = 1.0 / wt;
383                  wsum += wt;
384 <                extambient(ct, av, r->rop, r->ron);
384 >                extambient(ct, av, r->rop, rn);
385                  scalecolor(ct, wt);
386                  addcolor(acol, ct);
387          }
# Line 270 | Line 400 | double  s;
400                                  break;
401                  }
402                  if (j == 3)
403 <                        wsum += sumambient(acol, r, al, at->kid+i, ck0, s);
403 >                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al, at->kid+i, ck0, s);
404          }
405          return(wsum);
406   }
407  
408  
409   double
410 < makeambient(acol, r, al)        /* make a new ambient value */
410 > makeambient(acol, r, rn, al)    /* make a new ambient value */
411   COLOR  acol;
412   register RAY  *r;
413 + FVECT  rn;
414   int  al;
415   {
416 <        AMBVAL  amb;
416 >        AMBVAL  amb;
417          FVECT   gp, gd;
418                                                  /* compute weight */
419          amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
420 <        if (r->rweight < 0.2*amb.weight)        /* heuristic */
420 >        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic */
421                  amb.weight = r->rweight;
422                                                  /* compute ambient */
423          amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
424 <        if (amb.rad == 0.0)
424 >        if (amb.rad <= FTINY)
425                  return(0.0);
426                                                  /* store it */
427          VCOPY(amb.pos, r->rop);
# Line 301 | Line 432 | int  al;
432          VCOPY(amb.gdir, gd);
433                                                  /* insert into tree */
434          avsave(&amb);                           /* and save to file */
435 +        if (rn != r->ron)
436 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn);     /* texture */
437          return(amb.rad);
438   }
439  
440  
441 + void
442   extambient(cr, ap, pv, nv)              /* extrapolate value at pv, nv */
443   COLOR  cr;
444 < register AMBVAL  *ap;
444 > register AMBVAL  *ap;
445   FVECT  pv, nv;
446   {
447 <        FVECT  v1, v2;
447 >        FVECT  v1;
448          register int  i;
449 <        double  d;
449 >        double  d;
450  
451          d = 1.0;                        /* zeroeth order */
452                                          /* gradient due to translation */
453          for (i = 0; i < 3; i++)
454                  d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
455                                          /* gradient due to rotation */
456 <        VCOPY(v1, ap->dir);
457 <        fcross(v2, v1, nv);
324 <        d += DOT(ap->gdir, v2);
456 >        VCROSS(v1, ap->dir, nv);
457 >        d += DOT(ap->gdir, v1);
458          if (d <= 0.0) {
459                  setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
460                  return;
# Line 331 | Line 464 | FVECT  pv, nv;
464   }
465  
466  
467 < static
468 < avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
469 < AMBVAL  *av;
467 > static void
468 > initambfile(creat)              /* initialize ambient file */
469 > int  creat;
470   {
471 <        static int  nunflshed = 0;
471 >        extern char  *progname, *octname;
472 >        static char  *mybuf = NULL;
473  
474 <        avinsert(av, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
474 > #ifdef  F_SETLKW
475 >        aflock(creat ? F_WRLCK : F_RDLCK);
476 > #endif
477 >        SET_FILE_BINARY(ambfp);
478 >        if (mybuf == NULL)
479 >                mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
480 >        setbuf(ambfp, mybuf);
481 >        if (creat) {                    /* new file */
482 >                newheader("RADIANCE", ambfp);
483 >                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
484 >                                progname, colval(ambval,RED),
485 >                                colval(ambval,GRN), colval(ambval,BLU),
486 >                                ambvwt, ambounce, ambacc);
487 >                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
488 >                                ambdiv, ambssamp, ambres);
489 >                if (octname != NULL)
490 >                        printargs(1, &octname, ambfp);
491 >                else
492 >                        fputc('\n', ambfp);
493 >                fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
494 >                fputnow(ambfp);
495 >                fputformat(AMBFMT, ambfp);
496 >                putc('\n', ambfp);
497 >                putambmagic(ambfp);
498 >        } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
499 >                error(USER, "bad ambient file");
500 > }
501 >
502 >
503 > static void
504 > avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
505 > AMBVAL  *av;
506 > {
507 >        avinsert(avstore(av));
508          if (ambfp == NULL)
509                  return;
510          if (writambval(av, ambfp) < 0)
511                  goto writerr;
512 <        if (++nunflshed >= AMBFLUSH) {
512 >        if (++nunflshed >= AMBFLUSH)
513                  if (ambsync() == EOF)
514                          goto writerr;
348 –                nunflshed = 0;
349 –        }
515          return;
516   writerr:
517 <        error(SYSTEM, "error writing ambient file");
517 >        error(SYSTEM, "error writing to ambient file");
518   }
519  
520  
521 < static
522 < avinsert(aval, at, c0, s)               /* insert ambient value in a tree */
523 < AMBVAL  *aval;
359 < register AMBTREE  *at;
360 < FVECT  c0;
361 < double  s;
521 > static AMBVAL *
522 > avstore(aval)                           /* allocate memory and store aval */
523 > register AMBVAL  *aval;
524   {
363 –        FVECT  ck0;
364 –        int  branch;
525          register AMBVAL  *av;
526 <        register int  i;
526 >        double  d;
527  
528          if ((av = newambval()) == NULL)
529 <                goto memerr;
529 >                error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
530          copystruct(av, aval);
531 <        VCOPY(ck0, c0);
531 >        av->latick = ambclock;
532 >        av->next = NULL;
533 >        nambvals++;
534 >        d = bright(av->val);
535 >        if (d > FTINY) {                /* add to log sum for averaging */
536 >                avsum += log(d);
537 >                navsum++;
538 >        }
539 >        return(av);
540 > }
541 >
542 >
543 > #define ATALLOCSZ       512             /* #/8 trees to allocate at once */
544 >
545 > static AMBTREE  *atfreelist = NULL;     /* free ambient tree structures */
546 >
547 >
548 > static AMBTREE *
549 > newambtree()                            /* allocate 8 ambient tree structs */
550 > {
551 >        register AMBTREE  *atp, *upperlim;
552 >
553 >        if (atfreelist == NULL) {       /* get more nodes */
554 >                atfreelist = (AMBTREE *)malloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
555 >                if (atfreelist == NULL)
556 >                        return(NULL);
557 >                                        /* link new free list */
558 >                upperlim = atfreelist + 8*(ATALLOCSZ-1);
559 >                for (atp = atfreelist; atp < upperlim; atp += 8)
560 >                        atp->kid = atp + 8;
561 >                atp->kid = NULL;
562 >        }
563 >        atp = atfreelist;
564 >        atfreelist = atp->kid;
565 >        bzero((char *)atp, 8*sizeof(AMBTREE));
566 >        return(atp);
567 > }
568 >
569 >
570 > static void
571 > freeambtree(atp)                        /* free 8 ambient tree structs */
572 > AMBTREE  *atp;
573 > {
574 >        atp->kid = atfreelist;
575 >        atfreelist = atp;
576 > }
577 >
578 >
579 > static void
580 > avinsert(av)                            /* insert ambient value in our tree */
581 > register AMBVAL  *av;
582 > {
583 >        register AMBTREE  *at;
584 >        register AMBVAL  *ap;
585 >        AMBVAL  avh;
586 >        FVECT  ck0;
587 >        double  s;
588 >        int  branch;
589 >        register int  i;
590 >
591 >        if (av->rad <= FTINY)
592 >                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
593 >        at = &atrunk;
594 >        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
595 >        s = thescene.cusize;
596          while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
597                  if (at->kid == NULL)
598                          if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
599 <                                goto memerr;
599 >                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
600                  s *= 0.5;
601                  branch = 0;
602                  for (i = 0; i < 3; i++)
# Line 382 | Line 606 | double  s;
606                          }
607                  at = at->kid + branch;
608          }
609 <        av->next = at->alist;
610 <        at->alist = av;
611 <        return;
612 < memerr:
613 <        error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
609 >        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
610 >        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
611 >                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
612 >                        break;
613 >        av->next = ap->next;
614 >        ap->next = av;
615 >        at->alist = avh.next;
616   }
617  
618  
619 < #include  <fcntl.h>
619 > static void
620 > unloadatree(at, f)                      /* unload an ambient value tree */
621 > register AMBTREE  *at;
622 > void    (*f)();
623 > {
624 >        register AMBVAL  *av;
625 >        register int  i;
626 >                                        /* transfer values at this node */
627 >        for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
628 >                at->alist = av->next;
629 >                (*f)(av);
630 >        }
631 >        if (at->kid == NULL)
632 >                return;
633 >        for (i = 0; i < 8; i++)         /* transfer and free children */
634 >                unloadatree(at->kid+i, f);
635 >        freeambtree(at->kid);
636 >        at->kid = NULL;
637 > }
638  
639  
640 < static
640 > static struct avl {
641 >        AMBVAL  *p;
642 >        unsigned long   t;
643 > }       *avlist1;                       /* ambient value list with ticks */
644 > static AMBVAL   **avlist2;              /* memory positions for sorting */
645 > static int      i_avlist;               /* index for lists */
646 >
647 >
648 > static int
649 > av2list(av)
650 > register AMBVAL *av;
651 > {
652 > #ifdef DEBUG
653 >        if (i_avlist >= nambvals)
654 >                error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
655 > #endif
656 >        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = av;
657 >        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
658 > }
659 >
660 >
661 > static int
662 > alatcmp(av1, av2)                       /* compare ambient values for MRA */
663 > struct avl      *av1, *av2;
664 > {
665 >        register long  lc = av2->t - av1->t;
666 >        return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
667 > }
668 >
669 >
670 > /* GW NOTE 2002/10/3:
671 > * I used to compare AMBVAL pointers, but found that this was the
672 > * cause of a serious consistency error with gcc, since the optimizer
673 > * uses some dangerous trick in pointer subtraction that
674 > * assumes pointers differ by exact struct size increments.
675 > */
676 > static int
677 > aposcmp(avp1, avp2)                     /* compare ambient value positions */
678 > const void      *avp1, *avp2;
679 > {
680 >        register long   diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
681 >        if (diff < 0)
682 >                return(-1);
683 >        return(diff > 0);
684 > }
685 >
686 > #if 1
687 > static int
688 > avlmemi(avaddr)                         /* find list position from address */
689 > AMBVAL  *avaddr;
690 > {
691 >        register AMBVAL  **avlpp;
692 >
693 >        avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
694 >                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
695 >        if (avlpp == NULL)
696 >                error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
697 >        return(avlpp - avlist2);
698 > }
699 > #else
700 > #define avlmemi(avaddr) ((AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr,(char *)avlist2, \
701 >                                nambvals,sizeof(AMBVAL *),aposcmp) - avlist2)
702 > #endif
703 >
704 >
705 > static void
706 > sortambvals(always)                     /* resort ambient values */
707 > int     always;
708 > {
709 >        AMBTREE  oldatrunk;
710 >        AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
711 >        register int    i, j;
712 >                                        /* see if it's time yet */
713 >        if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
714 >                        nambvals < SORT_THRESH))
715 >                return;
716 >        /*
717 >         * The idea here is to minimize memory thrashing
718 >         * in VM systems by improving reference locality.
719 >         * We do this by periodically sorting our stored ambient
720 >         * values in memory in order of most recently to least
721 >         * recently accessed.  This ordering was chosen so that new
722 >         * ambient values (which tend to be less important) go into
723 >         * higher memory with the infrequently accessed values.
724 >         *      Since we expect our values to need sorting less
725 >         * frequently as the process continues, we double our
726 >         * waiting interval after each call.
727 >         *      This routine is also called by setambacc() with
728 >         * the "always" parameter set to 1 so that the ambient
729 >         * tree will be rebuilt with the new accuracy parameter.
730 >         */
731 >        if (tracktime) {                /* allocate pointer arrays to sort */
732 >                avlist2 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
733 >                avlist1 = (struct avl *)malloc(nambvals*sizeof(struct avl));
734 >        } else {
735 >                avlist2 = NULL;
736 >                avlist1 = NULL;
737 >        }
738 >        if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
739 >                if (avlist2 != NULL)
740 >                        free((void *)avlist2);
741 >                if (always) {           /* rebuild without sorting */
742 >                        copystruct(&oldatrunk, &atrunk);
743 >                        atrunk.alist = NULL;
744 >                        atrunk.kid = NULL;
745 >                        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
746 >                }
747 >        } else {                        /* sort memory by last access time */
748 >                /*
749 >                 * Sorting memory is tricky because it isn't contiguous.
750 >                 * We have to sort an array of pointers by MRA and also
751 >                 * by memory position.  We then copy values in "loops"
752 >                 * to minimize memory hits.  Nevertheless, we will visit
753 >                 * everyone at least twice, and this is an expensive process
754 >                 * when we're thrashing, which is when we need to do it.
755 >                 */
756 > #ifdef DEBUG
757 >                sprintf(errmsg, "sorting %u ambient values at ambclock=%lu...",
758 >                                nambvals, ambclock);
759 >                eputs(errmsg);
760 > #endif
761 >                i_avlist = 0;
762 >                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
763 > #ifdef DEBUG
764 >                if (i_avlist < nambvals)
765 >                        error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
766 > #endif
767 >                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), alatcmp);
768 >                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
769 >                for (i = 0; i < nambvals; i++) {
770 >                        if (avlist1[i].p == NULL)
771 >                                continue;
772 >                        tap = avlist2[i];
773 >                        copystruct(&tav, tap);
774 >                        for (j = i; (pnext = avlist1[j].p) != tap;
775 >                                        j = avlmemi(pnext)) {
776 >                                copystruct(avlist2[j], pnext);
777 >                                avinsert(avlist2[j]);
778 >                                avlist1[j].p = NULL;
779 >                        }
780 >                        copystruct(avlist2[j], &tav);
781 >                        avinsert(avlist2[j]);
782 >                        avlist1[j].p = NULL;
783 >                }
784 >                free((void *)avlist1);
785 >                free((void *)avlist2);
786 >                                                /* compute new sort interval */
787 >                sortintvl = ambclock - lastsort;
788 >                if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
789 >                        sortintvl = MAX_SORT_INTVL;
790 >                else
791 >                        sortintvl <<= 1;        /* wait twice as long next */
792 > #ifdef DEBUG
793 >                eputs("done\n");
794 > #endif
795 >        }
796 >        if (ambclock >= MAXACLOCK)
797 >                ambclock = MAXACLOCK/2;
798 >        lastsort = ambclock;
799 > }
800 >
801 >
802 > #ifdef  F_SETLKW
803 >
804 > static void
805 > aflock(typ)                     /* lock/unlock ambient file */
806 > int  typ;
807 > {
808 >        static struct flock  fls;       /* static so initialized to zeroes */
809 >
810 >        fls.l_type = typ;
811 >        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
812 >                error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
813 > }
814 >
815 >
816 > int
817   ambsync()                       /* synchronize ambient file */
818   {
819 <        static FILE  *ambinp = NULL;
820 <        struct flock  fls;
401 <        AMBVAL  avs;
402 <        long  lastpos, flen;
819 >        long  flen;
820 >        AMBVAL  avs;
821          register int  n;
822 +
823 +        if (nunflshed == 0)
824 +                return(0);
825 +        if (lastpos < 0)        /* initializing (locked in initambfile) */
826 +                goto syncend;
827                                  /* gain exclusive access */
828 <        fls.l_type = F_WRLCK;
406 <        fls.l_whence = 0;
407 <        fls.l_start = 0L;
408 <        fls.l_len = 0L;
409 <        if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
410 <                error(SYSTEM, "cannot lock ambient file");
828 >        aflock(F_WRLCK);
829                                  /* see if file has grown */
830 <        lastpos = lseek(fileno(ambfp), 0L, 2);  /* may move pointer */
831 <        flen = lseek(fileno(ambfp), 0L, 1);     /* new(?) file length */
832 <        if (n = (flen - lastpos)%AMBVALSIZ)     /* assure alignment */
833 <                lseek(fileno(ambfp), flen -= n, 0);
834 <        if (n = (flen - lastpos)/AMBVALSIZ) {   /* file has grown */
835 <                if (ambinp == NULL && (ambinp = fopen(afname, "r")) == NULL)
836 <                        error(SYSTEM, "cannot reopen ambient file");
419 <                fseek(ambinp, lastpos, 0);      /* go to previous position */
420 <                while (n--) {                   /* load contributed values */
421 <                        readambval(&avs, ambinp);
422 <                        avinsert(&avs,&atrunk,thescene.cuorg,thescene.cusize);
830 >        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0L, 2)) < 0)
831 >                goto seekerr;
832 >        if (n = flen - lastpos) {               /* file has grown */
833 >                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
834 >                        ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
835 >                        if (ambinp == NULL)
836 >                                error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
837                  }
838 +                if (fseek(ambinp, lastpos, 0) < 0)
839 +                        goto seekerr;
840 +                while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
841 +                        if (!readambval(&avs, ambinp)) {
842 +                                sprintf(errmsg,
843 +                        "ambient file \"%s\" corrupted near character %ld",
844 +                                                ambfile, flen - n);
845 +                                error(WARNING, errmsg);
846 +                                break;
847 +                        }
848 +                        avinsert(avstore(&avs));
849 +                        n -= AMBVALSIZ;
850 +                }
851 +                /*** seek always as safety measure
852 +                if (n) ***/                     /* alignment */
853 +                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)(flen-n), 0) < 0)
854 +                                goto seekerr;
855          }
856 + #ifdef  DEBUG
857 +        if (ambfp->_ptr - ambfp->_base != nunflshed*AMBVALSIZ) {
858 +                sprintf(errmsg, "ambient file buffer at %d rather than %d",
859 +                                ambfp->_ptr - ambfp->_base,
860 +                                nunflshed*AMBVALSIZ);
861 +                error(CONSISTENCY, errmsg);
862 +        }
863 + #endif
864 + syncend:
865          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
866 <        fls.l_type = F_UNLCK;                   /* release file */
867 <        fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls);
866 >        if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0L, 1)) < 0)
867 >                goto seekerr;
868 >        aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
869 >        nunflshed = 0;
870          return(n);
871 + seekerr:
872 +        error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
873   }
874 +
875 + #else
876 +
877 + int
878 + ambsync()                       /* flush ambient file */
879 + {
880 +        if (nunflshed == 0)
881 +                return(0);
882 +        nunflshed = 0;
883 +        return(fflush(ambfp));
884 + }
885 +
886 + #endif

Diff Legend

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