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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.9 by greg, Thu Jul 16 15:53:42 1992 UTC vs.
Revision 2.84 by greg, Sat Apr 26 15:54:43 2014 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"
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"
23
19   #include  "random.h"
20  
21 < #define  OCTSCALE       0.5     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
21 > #ifndef  OCTSCALE
22 > #define  OCTSCALE       1.0     /* ceil((valid rad.)/(cube size)) */
23 > #endif
24  
25 < typedef struct ambtree {
29 <        AMBVAL  *alist;         /* ambient value list */
30 <        struct ambtree  *kid;   /* 8 child nodes */
31 < }  AMBTREE;                     /* ambient octree */
25 > extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
26  
27 < extern CUBE  thescene;          /* contains space boundaries */
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 < #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
33 < OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
32 > double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
33 > double  minarad;                /* minimum ambient radius */
34  
35 < double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
39 < double  minarad;                /* minimum ambient radius */
35 > static AMBTREE  atrunk;         /* our ambient trunk node */
36  
41 static AMBTREE  atrunk;         /* our ambient trunk node */
42
37   static FILE  *ambfp = NULL;     /* ambient file pointer */
38 < static char  *afname;           /* ambient file name */
38 > static int  nunflshed = 0;      /* number of unflushed ambient values */
39  
40 < #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
40 > #ifndef SORT_THRESH
41 > #ifdef SMLMEM
42 > #define SORT_THRESH     ((16L<<20)/sizeof(AMBVAL))
43 > #else
44 > #define SORT_THRESH     ((64L<<20)/sizeof(AMBVAL))
45 > #endif
46 > #endif
47 > #ifndef SORT_INTVL
48 > #define SORT_INTVL      (SORT_THRESH<<1)
49 > #endif
50 > #ifndef MAX_SORT_INTVL
51 > #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<6)
52 > #endif
53  
48 #define  newambval()    (AMBVAL *)bmalloc(sizeof(AMBVAL))
54  
55 < #define  newambtree()   (AMBTREE *)calloc(8, sizeof(AMBTREE))
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 */
58 > static unsigned int  nambshare = 0;     /* number of values from file */
59 > static unsigned long  ambclock = 0;     /* ambient access clock */
60 > static unsigned long  lastsort = 0;     /* time of last value sort */
61 > static long  sortintvl = SORT_INTVL;    /* time until next sort */
62 > static FILE  *ambinp = NULL;            /* auxiliary file for input */
63 > static long  lastpos = -1;              /* last flush position */
64  
65 < extern long  ftell(), lseek();
65 > #define MAXACLOCK       (1L<<30)        /* clock turnover value */
66 >        /*
67 >         * Track access times unless we are sharing ambient values
68 >         * through memory on a multiprocessor, when we want to avoid
69 >         * claiming our own memory (copy on write).  Go ahead anyway
70 >         * if more than two thirds of our values are unshared.
71 >         * Compile with -Dtracktime=0 to turn this code off.
72 >         */
73 > #ifndef tracktime
74 > #define tracktime       (shm_boundary == NULL || nambvals > 3*nambshare)
75 > #endif
76  
77 + #define  AMBFLUSH       (BUFSIZ/AMBVALSIZ)
78  
79 < setambres(ar)                           /* set ambient resolution */
80 < int  ar;
79 > #define  newambval()    (AMBVAL *)malloc(sizeof(AMBVAL))
80 > #define  freeav(av)     free((void *)av);
81 >
82 > static void initambfile(int creat);
83 > static void avsave(AMBVAL *av);
84 > static AMBVAL *avstore(AMBVAL  *aval);
85 > static AMBTREE *newambtree(void);
86 > static void freeambtree(AMBTREE  *atp);
87 >
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);
95 > static int avlmemi(AMBVAL *avaddr);
96 > static void sortambvals(int always);
97 >
98 > #ifdef  F_SETLKW
99 > static void aflock(int  typ);
100 > #endif
101 >
102 >
103 > void
104 > setambres(                              /* set ambient resolution */
105 >        int  ar
106 > )
107   {
108 +        ambres = ar < 0 ? 0 : ar;               /* may be done already */
109                                                  /* set min & max radii */
110          if (ar <= 0) {
111 <                minarad = 0.0;
112 <                maxarad = thescene.cusize / 2.0;
111 >                minarad = 0;
112 >                maxarad = thescene.cusize*0.5;
113          } else {
114                  minarad = thescene.cusize / ar;
115 <                maxarad = 16.0 * 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*0.5)
117 >                        maxarad = thescene.cusize*0.5;
118          }
119 <        if (maxarad <= FTINY)
120 <                maxarad = .001;
119 >        if (minarad <= FTINY)
120 >                minarad = 10.0*FTINY;
121 >        if (maxarad <= minarad)
122 >                maxarad = 64.0 * minarad;
123   }
124  
125  
126 < setambient(afile)                       /* initialize calculation */
127 < char  *afile;
126 > void
127 > setambacc(                              /* set ambient accuracy */
128 >        double  newa
129 > )
130   {
131 <        long  headlen;
132 <        AMBVAL  amb;
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 > void
143 > setambient(void)                                /* initialize calculation */
144 > {
145 >        int     readonly = 0;
146 >        long    flen;
147 >        AMBVAL  amb;
148 >                                                /* make sure we're fresh */
149 >        ambdone();
150                                                  /* init ambient limits */
151          setambres(ambres);
152 +        setambacc(ambacc);
153 +        if (ambfile == NULL || !ambfile[0])
154 +                return;
155 +        if (ambacc <= FTINY) {
156 +                sprintf(errmsg, "zero ambient accuracy so \"%s\" not opened",
157 +                                ambfile);
158 +                error(WARNING, errmsg);
159 +                return;
160 +        }
161                                                  /* open ambient file */
162 <        if ((afname = afile) != NULL)
163 <                if ((ambfp = fopen(afile, "r+")) != NULL) {
164 <                        initambfile(0);
165 <                        headlen = ftell(ambfp);
166 <                        while (readambval(&amb, ambfp))
167 <                                avinsert(&amb, &atrunk, thescene.cuorg,
168 <                                                thescene.cusize);
169 <                                                        /* align */
170 <                        fseek(ambfp, -((ftell(ambfp)-headlen)%AMBVALSIZ), 1);
171 <                } else if ((ambfp = fopen(afile, "w")) != NULL)
172 <                        initambfile(1);
173 <                else {
174 <                        sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"",
175 <                                        afile);
176 <                        error(SYSTEM, errmsg);
162 >        if ((ambfp = fopen(ambfile, "r+")) == NULL)
163 >                readonly = (ambfp = fopen(ambfile, "r")) != NULL;
164 >        if (ambfp != NULL) {
165 >                initambfile(0);                 /* file exists */
166 >                lastpos = ftell(ambfp);
167 >                while (readambval(&amb, ambfp))
168 >                        avinsert(avstore(&amb));
169 >                nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
170 >                if (readonly) {
171 >                        sprintf(errmsg,
172 >                                "loaded %u values from read-only ambient file",
173 >                                        nambvals);
174 >                        error(WARNING, errmsg);
175 >                        fclose(ambfp);          /* close file so no writes */
176 >                        ambfp = NULL;
177 >                        return;                 /* avoid ambsync() */
178                  }
179 +                                                /* align file pointer */
180 +                lastpos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
181 +                flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END);
182 +                if (flen != lastpos) {
183 +                        sprintf(errmsg,
184 +                        "ignoring last %ld values in ambient file (corrupted)",
185 +                                        (flen - lastpos)/AMBVALSIZ);
186 +                        error(WARNING, errmsg);
187 +                        fseek(ambfp, lastpos, SEEK_SET);
188 + #ifndef _WIN32 /* XXX we need a replacement for that one */
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 + #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 < ambnotify(obj)                  /* record new modifier */
210 < OBJECT  obj;
209 > void
210 > ambdone(void)                   /* close ambient file and free memory */
211   {
212 +        if (ambfp != NULL) {            /* close ambient file */
213 +                ambsync();
214 +                fclose(ambfp);
215 +                ambfp = NULL;
216 +                if (ambinp != NULL) {  
217 +                        fclose(ambinp);
218 +                        ambinp = NULL;
219 +                }
220 +                lastpos = -1;
221 +        }
222 +                                        /* free ambient tree */
223 +        unloadatree(&atrunk, &avfree);
224 +                                        /* reset state variables */
225 +        avsum = 0.;
226 +        navsum = 0;
227 +        nambvals = 0;
228 +        nambshare = 0;
229 +        ambclock = 0;
230 +        lastsort = 0;
231 +        sortintvl = SORT_INTVL;
232 + }
233 +
234 +
235 + void
236 + ambnotify(                      /* record new modifier */
237 +        OBJECT  obj
238 + )
239 + {
240          static int  hitlimit = 0;
241 <        register OBJREC  *o = objptr(obj);
242 <        register char  **amblp;
241 >        OBJREC   *o;
242 >        char  **amblp;
243  
244 +        if (obj == OVOID) {             /* starting over */
245 +                ambset[0] = 0;
246 +                hitlimit = 0;
247 +                return;
248 +        }
249 +        o = objptr(obj);
250          if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
251                  return;
252          for (amblp = amblist; *amblp != NULL; amblp++)
# Line 118 | Line 261 | OBJECT  obj;
261                  }
262   }
263  
264 + /************ THE FOLLOWING ROUTINES DIFFER BETWEEN NEW & OLD ***************/
265  
266 < ambient(acol, r)                /* compute ambient component for ray */
267 < COLOR  acol;
268 < register RAY  *r;
266 > #ifdef NEWAMB
267 >
268 > #define tfunc(lwr, x, upr)      (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
269 >
270 > static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
271 >                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
272 > static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
273 > static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
274 >                                FVECT uvw[3]);
275 >
276 > void
277 > multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
278 >        COLOR  aval,
279 >        RAY  *r,
280 >        FVECT  nrm
281 > )
282   {
283          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
284 <        double  d;
284 >        COLOR   acol;
285 >        int     ok;
286 >        double  d, l;
287  
288          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
289                  goto dumbamb;
# Line 137 | Line 296 | register RAY  *r;
296                  goto dumbamb;
297  
298          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
299 +                copycolor(acol, aval);
300                  rdepth++;
301 <                d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
301 >                ok = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL, NULL, NULL);
302                  rdepth--;
303 <                if (d == 0.0)
303 >                if (!ok)
304                          goto dumbamb;
305 +                copycolor(aval, acol);
306                  return;
307          }
308 <                                                /* get ambient value */
308 >
309 >        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
310 >                sortambvals(0);
311 >                                                /* interpolate ambient value */
312          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
313 <        d = sumambient(acol, r, rdepth,
313 >        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
314                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
315 <        if (d > FTINY)
316 <                scalecolor(acol, 1.0/d);
317 <        else {
318 <                d = makeambient(acol, r, rdepth++);
319 <                rdepth--;
315 >        if (d > FTINY) {
316 >                d = 1.0/d;
317 >                scalecolor(acol, d);
318 >                multcolor(aval, acol);
319 >                return;
320          }
321 <        if (d > FTINY)
321 >        rdepth++;                               /* need to cache new value */
322 >        ok = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
323 >        rdepth--;
324 >        if (ok) {
325 >                multcolor(aval, acol);          /* computed new value */
326                  return;
327 +        }
328   dumbamb:                                        /* return global value */
329 <        copycolor(acol, ambval);
329 >        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
330 >                multcolor(aval, ambval);
331 >                return;
332 >        }
333 >        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
334 >        if (l > FTINY) {
335 >                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
336 >                                (double)(ambvwt + navsum);
337 >                d = exp(d) / l;
338 >                scalecolor(aval, d);
339 >                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
340 >        } else {
341 >                d = exp( avsum / (double)navsum );
342 >                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
343 >        }
344   }
345  
346  
347   double
348 < sumambient(acol, r, al, at, c0, s)      /* get interpolated ambient value */
349 < COLOR  acol;
350 < register RAY  *r;
351 < int  al;
352 < AMBTREE  *at;
353 < FVECT  c0;
354 < double  s;
348 > sumambient(             /* get interpolated ambient value */
349 >        COLOR  acol,
350 >        RAY  *r,
351 >        FVECT  rn,
352 >        int  al,
353 >        AMBTREE  *at,
354 >        FVECT  c0,
355 >        double  s
356 > )
357 > {                       /* initial limit is 10 degrees plus ambacc radians */
358 >        const double    minangle = 10.0 * PI/180.;
359 >        double          maxangle = minangle + ambacc;
360 >        double          wsum = 0.0;
361 >        FVECT           ck0;
362 >        int             i, j;
363 >        AMBVAL          *av;
364 >
365 >        if (at->kid != NULL) {          /* sum children first */                                
366 >                s *= 0.5;
367 >                for (i = 0; i < 8; i++) {
368 >                        for (j = 0; j < 3; j++) {
369 >                                ck0[j] = c0[j];
370 >                                if (1<<j & i)
371 >                                        ck0[j] += s;
372 >                                if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
373 >                                        break;
374 >                                if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
375 >                                        break;
376 >                        }
377 >                        if (j == 3)
378 >                                wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
379 >                                                        at->kid+i, ck0, s);
380 >                }
381 >                                        /* good enough? */
382 >                if (wsum >= 0.05 && s > minarad*10.0)
383 >                        return(wsum);
384 >        }
385 >                                        /* adjust maximum angle */
386 >        if (at->alist != NULL && (at->alist->lvl <= al) & (r->rweight < 0.6))
387 >                maxangle = (maxangle - PI/2.)*pow(r->rweight,0.13) + PI/2.;
388 >                                        /* sum this node */
389 >        for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
390 >                double  d, delta_r2, delta_t2;
391 >                COLOR   ct;
392 >                FVECT   uvw[3];
393 >                                        /* record access */
394 >                if (tracktime)
395 >                        av->latick = ambclock;
396 >                /*
397 >                 *  Ambient level test
398 >                 */
399 >                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
400 >                        break;
401 >                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
402 >                        continue;
403 >                /*
404 >                 *  Direction test using unperturbed normal
405 >                 */
406 >                decodedir(uvw[2], av->ndir);
407 >                d = DOT(uvw[2], r->ron);
408 >                if (d <= 0.0)           /* >= 90 degrees */
409 >                        continue;
410 >                delta_r2 = 2.0 - 2.0*d; /* approx. radians^2 */
411 >                if (delta_r2 >= maxangle*maxangle)
412 >                        continue;
413 >                /*
414 >                 *  Modified ray behind test
415 >                 */
416 >                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
417 >                d = DOT(ck0, uvw[2]);
418 >                if (d < -minarad*ambacc-.001)
419 >                        continue;
420 >                d /= av->rad[0];
421 >                delta_t2 = d*d;
422 >                if (delta_t2 >= ambacc*ambacc)
423 >                        continue;
424 >                /*
425 >                 *  Elliptical radii test based on Hessian
426 >                 */
427 >                decodedir(uvw[0], av->udir);
428 >                VCROSS(uvw[1], uvw[2], uvw[0]);
429 >                d = DOT(ck0, uvw[0]) / av->rad[0];
430 >                delta_t2 += d*d;
431 >                d = DOT(ck0, uvw[1]) / av->rad[1];
432 >                delta_t2 += d*d;
433 >                if (delta_t2 >= ambacc*ambacc)
434 >                        continue;
435 >                /*
436 >                 *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
437 >                 */
438 >                extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw);
439 >                d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
440 >                        tfunc(ambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
441 >                scalecolor(ct, d);
442 >                addcolor(acol, ct);
443 >                wsum += d;
444 >        }
445 >        return(wsum);
446 > }
447 >
448 >
449 > int
450 > makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
451 >        COLOR  acol,
452 >        RAY  *r,
453 >        FVECT  rn,
454 >        int  al
455 > )
456   {
457 <        extern double  sqrt();
458 <        double  d, e1, e2, wt, wsum;
457 >        AMBVAL  amb;
458 >        FVECT   uvw[3];
459 >        int     i;
460 >
461 >        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
462 >        for (i = al; i-- > 0; )
463 >                amb.weight *= AVGREFL;
464 >        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
465 >                amb.weight = 1.25*r->rweight;
466 >        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
467 >                                                /* compute ambient */
468 >        i = doambient(acol, r, amb.weight, uvw, amb.rad, amb.gpos, amb.gdir);
469 >        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
470 >        if (i <= 0 || amb.rad[0] <= FTINY)      /* no Hessian or zero radius */
471 >                return(i);
472 >                                                /* store value */
473 >        VCOPY(amb.pos, r->rop);
474 >        amb.ndir = encodedir(r->ron);
475 >        amb.udir = encodedir(uvw[0]);
476 >        amb.lvl = al;
477 >        copycolor(amb.val, acol);
478 >                                                /* insert into tree */
479 >        avsave(&amb);                           /* and save to file */
480 >        if (rn != r->ron) {                     /* texture */
481 >                VCOPY(uvw[2], r->ron);
482 >                extambient(acol, &amb, r->rop, rn, uvw);
483 >        }
484 >        return(1);
485 > }
486 >
487 >
488 > void
489 > extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
490 >        COLOR  cr,
491 >        AMBVAL   *ap,
492 >        FVECT  pv,
493 >        FVECT  nv,
494 >        FVECT  uvw[3]
495 > )
496 > {
497 >        static FVECT    my_uvw[3];
498 >        FVECT           v1;
499 >        int             i;
500 >        double          d = 1.0;        /* zeroeth order */
501 >
502 >        if (uvw == NULL) {              /* need local coordinates? */
503 >                decodedir(my_uvw[2], ap->ndir);
504 >                decodedir(my_uvw[0], ap->udir);
505 >                VCROSS(my_uvw[1], my_uvw[2], my_uvw[0]);
506 >                uvw = my_uvw;
507 >        }
508 >        for (i = 3; i--; )              /* gradient due to translation */
509 >                d += (pv[i] - ap->pos[i]) *
510 >                        (ap->gpos[0]*uvw[0][i] + ap->gpos[1]*uvw[1][i]);
511 >
512 >        VCROSS(v1, uvw[2], nv);         /* gradient due to rotation */
513 >        for (i = 3; i--; )
514 >                d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
515 >        
516 >        if (d <= 0.0) {
517 >                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
518 >                return;
519 >        }
520 >        copycolor(cr, ap->val);
521 >        scalecolor(cr, d);
522 > }
523 >
524 >
525 > static void
526 > avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
527 >        AMBVAL *av
528 > )
529 > {
530 >        AMBTREE  *at;
531 >        AMBVAL  *ap;
532 >        AMBVAL  avh;
533 >        FVECT  ck0;
534 >        double  s;
535 >        int  branch;
536 >        int  i;
537 >
538 >        if (av->rad[0] <= FTINY)
539 >                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
540 >        at = &atrunk;
541 >        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
542 >        s = thescene.cusize;
543 >        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad[1]*ambacc) {
544 >                if (at->kid == NULL)
545 >                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
546 >                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
547 >                s *= 0.5;
548 >                branch = 0;
549 >                for (i = 0; i < 3; i++)
550 >                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
551 >                                ck0[i] += s;
552 >                                branch |= 1 << i;
553 >                        }
554 >                at = at->kid + branch;
555 >        }
556 >        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
557 >        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
558 >                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
559 >                        break;
560 >        av->next = ap->next;
561 >        ap->next = (AMBVAL*)av;
562 >        at->alist = avh.next;
563 > }
564 >
565 >
566 > #else /* ! NEWAMB */
567 >
568 > static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
569 >                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
570 > static double   makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
571 > static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv);
572 >
573 >
574 > void
575 > multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
576 >        COLOR  aval,
577 >        RAY  *r,
578 >        FVECT  nrm
579 > )
580 > {
581 >        static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
582 >        COLOR   acol;
583 >        double  d, l;
584 >
585 >        if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
586 >                goto dumbamb;
587 >                                                /* check number of bounces */
588 >        if (rdepth >= ambounce)
589 >                goto dumbamb;
590 >                                                /* check ambient list */
591 >        if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
592 >                        ambincl != inset(ambset, r->ro->omod))
593 >                goto dumbamb;
594 >
595 >        if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
596 >                copycolor(acol, aval);
597 >                rdepth++;
598 >                d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
599 >                rdepth--;
600 >                if (d <= FTINY)
601 >                        goto dumbamb;
602 >                copycolor(aval, acol);
603 >                return;
604 >        }
605 >
606 >        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
607 >                sortambvals(0);
608 >                                                /* interpolate ambient value */
609 >        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
610 >        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
611 >                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
612 >        if (d > FTINY) {
613 >                d = 1.0/d;
614 >                scalecolor(acol, d);
615 >                multcolor(aval, acol);
616 >                return;
617 >        }
618 >        rdepth++;                               /* need to cache new value */
619 >        d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
620 >        rdepth--;
621 >        if (d > FTINY) {
622 >                multcolor(aval, acol);          /* got new value */
623 >                return;
624 >        }
625 > dumbamb:                                        /* return global value */
626 >        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
627 >                multcolor(aval, ambval);
628 >                return;
629 >        }
630 >        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
631 >        if (l > FTINY) {
632 >                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
633 >                                (double)(ambvwt + navsum);
634 >                d = exp(d) / l;
635 >                scalecolor(aval, d);
636 >                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
637 >        } else {
638 >                d = exp( avsum / (double)navsum );
639 >                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
640 >        }
641 > }
642 >
643 >
644 > static double
645 > sumambient(     /* get interpolated ambient value */
646 >        COLOR  acol,
647 >        RAY  *r,
648 >        FVECT  rn,
649 >        int  al,
650 >        AMBTREE  *at,
651 >        FVECT  c0,
652 >        double  s
653 > )
654 > {
655 >        double  d, e1, e2, wt, wsum;
656          COLOR  ct;
657          FVECT  ck0;
658          int  i;
659 <        register int  j;
660 <        register AMBVAL  *av;
661 <                                        /* do this node */
659 >        int  j;
660 >        AMBVAL   *av;
661 >
662          wsum = 0.0;
663 +                                        /* do this node */
664          for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
665 +                double  rn_dot = -2.0;
666 +                if (tracktime)
667 +                        av->latick = ambclock;
668                  /*
669                   *  Ambient level test.
670                   */
671 <                if (av->lvl > al || av->weight < r->rweight-FTINY)
671 >                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
672 >                        break;
673 >                if (av->weight < 0.9*r->rweight)
674                          continue;
675                  /*
676                   *  Ambient radius test.
677                   */
678 <                e1 = 0.0;
679 <                for (j = 0; j < 3; j++) {
193 <                        d = av->pos[j] - r->rop[j];
194 <                        e1 += d * d;
195 <                }
196 <                e1 /= av->rad * av->rad;
678 >                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
679 >                e1 = DOT(ck0, ck0) / (av->rad * av->rad);
680                  if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
681                          continue;
682                  /*
683 <                 *  Normal direction test.
683 >                 *  Direction test using closest normal.
684                   */
685 <                e2 = (1.0 - DOT(av->dir, r->ron)) * r->rweight;
686 <                if (e2 < 0.0) e2 = 0.0;
687 <                if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
685 >                d = DOT(av->dir, r->ron);
686 >                if (rn != r->ron) {
687 >                        rn_dot = DOT(av->dir, rn);
688 >                        if (rn_dot > 1.0-FTINY)
689 >                                rn_dot = 1.0-FTINY;
690 >                        if (rn_dot >= d-FTINY) {
691 >                                d = rn_dot;
692 >                                rn_dot = -2.0;
693 >                        }
694 >                }
695 >                e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
696 >                if (e2 < 0.0)
697 >                        e2 = 0.0;
698 >                else if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
699                          continue;
700                  /*
701                   *  Ray behind test.
# Line 215 | Line 709 | double  s;
709                  /*
710                   *  Jittering final test reduces image artifacts.
711                   */
712 <                wt = sqrt(e1) + sqrt(e2);
713 <                wt *= .9 + .2*urand(9015+samplendx);
714 <                if (wt > ambacc)
712 >                e1 = sqrt(e1);
713 >                e2 = sqrt(e2);
714 >                wt = e1 + e2;
715 >                if (wt > ambacc*(.9+.2*urand(9015+samplendx)))
716                          continue;
717 +                /*
718 +                 *  Recompute directional error using perturbed normal
719 +                 */
720 +                if (rn_dot > 0.0) {
721 +                        e2 = sqrt((1.0 - rn_dot)*r->rweight);
722 +                        wt = e1 + e2;
723 +                }
724                  if (wt <= 1e-3)
725                          wt = 1e3;
726                  else
727                          wt = 1.0 / wt;
728                  wsum += wt;
729 <                extambient(ct, av, r->rop, r->ron);
729 >                extambient(ct, av, r->rop, rn);
730                  scalecolor(ct, wt);
731                  addcolor(acol, ct);
732          }
# Line 243 | Line 745 | double  s;
745                                  break;
746                  }
747                  if (j == 3)
748 <                        wsum += sumambient(acol, r, al, at->kid+i, ck0, s);
748 >                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
749 >                                                at->kid+i, ck0, s);
750          }
751          return(wsum);
752   }
753  
754  
755 < double
756 < makeambient(acol, r, al)        /* make a new ambient value */
757 < COLOR  acol;
758 < register RAY  *r;
759 < int  al;
755 > static double
756 > makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
757 >        COLOR  acol,
758 >        RAY  *r,
759 >        FVECT  rn,
760 >        int  al
761 > )
762   {
763 <        AMBVAL  amb;
763 >        AMBVAL  amb;
764          FVECT   gp, gd;
765 <                                                /* compute weight */
766 <        amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
767 <        if (r->rweight < 0.2*amb.weight)        /* heuristic */
768 <                amb.weight = r->rweight;
765 >        int     i;
766 >
767 >        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
768 >        for (i = al; i-- > 0; )
769 >                amb.weight *= AVGREFL;
770 >        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
771 >                amb.weight = 1.25*r->rweight;
772 >        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
773                                                  /* compute ambient */
774          amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
775 <        if (amb.rad == 0.0)
775 >        if (amb.rad <= FTINY) {
776 >                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
777                  return(0.0);
778 <                                                /* store it */
778 >        }
779 >        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
780 >                                                /* store value */
781          VCOPY(amb.pos, r->rop);
782          VCOPY(amb.dir, r->ron);
783          amb.lvl = al;
# Line 274 | Line 786 | int  al;
786          VCOPY(amb.gdir, gd);
787                                                  /* insert into tree */
788          avsave(&amb);                           /* and save to file */
789 +        if (rn != r->ron)
790 +                extambient(acol, &amb, r->rop, rn);     /* texture */
791          return(amb.rad);
792   }
793  
794  
795 < extambient(cr, ap, pv, nv)              /* extrapolate value at pv, nv */
796 < COLOR  cr;
797 < register AMBVAL  *ap;
798 < FVECT  pv, nv;
795 > static void
796 > extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
797 >        COLOR  cr,
798 >        AMBVAL   *ap,
799 >        FVECT  pv,
800 >        FVECT  nv
801 > )
802   {
803 <        FVECT  v1, v2;
804 <        register int  i;
805 <        double  d;
803 >        FVECT  v1;
804 >        int  i;
805 >        double  d;
806  
807          d = 1.0;                        /* zeroeth order */
808                                          /* gradient due to translation */
809          for (i = 0; i < 3; i++)
810                  d += ap->gpos[i]*(pv[i]-ap->pos[i]);
811                                          /* gradient due to rotation */
812 <        VCOPY(v1, ap->dir);
813 <        fcross(v2, v1, nv);
297 <        d += DOT(ap->gdir, v2);
812 >        VCROSS(v1, ap->dir, nv);
813 >        d += DOT(ap->gdir, v1);
814          if (d <= 0.0) {
815                  setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
816                  return;
# Line 304 | Line 820 | FVECT  pv, nv;
820   }
821  
822  
823 < static
824 < initambfile(creat)              /* initialize ambient file */
825 < int  creat;
823 > static void
824 > avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
825 >        AMBVAL *av
826 > )
827   {
828 <        extern char  *progname, *octname, VersionID[];
828 >        AMBTREE  *at;
829 >        AMBVAL  *ap;
830 >        AMBVAL  avh;
831 >        FVECT  ck0;
832 >        double  s;
833 >        int  branch;
834 >        int  i;
835  
836 <        setbuf(ambfp, bmalloc(BUFSIZ));
837 <        if (creat) {                    /* new file */
838 <                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -ab %d -aa %g ",
836 >        if (av->rad <= FTINY)
837 >                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
838 >        at = &atrunk;
839 >        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
840 >        s = thescene.cusize;
841 >        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
842 >                if (at->kid == NULL)
843 >                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
844 >                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
845 >                s *= 0.5;
846 >                branch = 0;
847 >                for (i = 0; i < 3; i++)
848 >                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
849 >                                ck0[i] += s;
850 >                                branch |= 1 << i;
851 >                        }
852 >                at = at->kid + branch;
853 >        }
854 >        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
855 >        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
856 >                if (ap->next->lvl >= av->lvl)
857 >                        break;
858 >        av->next = ap->next;
859 >        ap->next = (AMBVAL*)av;
860 >        at->alist = avh.next;
861 > }
862 >
863 > #endif  /* ! NEWAMB */
864 >
865 > /************* FOLLOWING ROUTINES SAME FOR NEW & OLD METHODS ***************/
866 >
867 > static void
868 > initambfile(            /* initialize ambient file */
869 >        int  cre8
870 > )
871 > {
872 >        extern char  *progname, *octname;
873 >        static char  *mybuf = NULL;
874 >
875 > #ifdef  F_SETLKW
876 >        aflock(cre8 ? F_WRLCK : F_RDLCK);
877 > #endif
878 >        SET_FILE_BINARY(ambfp);
879 >        if (mybuf == NULL)
880 >                mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
881 >        setbuf(ambfp, mybuf);
882 >        if (cre8) {                     /* new file */
883 >                newheader("RADIANCE", ambfp);
884 >                fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
885                                  progname, colval(ambval,RED),
886                                  colval(ambval,GRN), colval(ambval,BLU),
887 <                                ambounce, ambacc);
888 <                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d %s\n",
889 <                                ambdiv, ambssamp, ambres,
890 <                                octname==NULL ? "" : octname);
887 >                                ambvwt, ambounce, ambacc);
888 >                fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
889 >                                ambdiv, ambssamp, ambres);
890 >                if (octname != NULL)
891 >                        fputs(octname, ambfp);
892 >                fputc('\n', ambfp);
893                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
894 +                fputnow(ambfp);
895                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
896 <                putc('\n', ambfp);
896 >                fputc('\n', ambfp);
897                  putambmagic(ambfp);
898 <                fflush(ambfp);
899 <        } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0
328 <                        || !hasambmagic(ambfp)) {
329 <                sprintf(errmsg, "\"%s\" is not an ambient file", afname);
330 <                error(USER, errmsg);
331 <        }
898 >        } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
899 >                error(USER, "bad ambient file");
900   }
901  
902  
903 < static
904 < avsave(av)                              /* insert and save an ambient value */
905 < AMBVAL  *av;
903 > static void
904 > avsave(                         /* insert and save an ambient value */
905 >        AMBVAL  *av
906 > )
907   {
908 <        static int  nunflshed = 0;
340 <
341 <        avinsert(av, &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
908 >        avinsert(avstore(av));
909          if (ambfp == NULL)
910                  return;
911          if (writambval(av, ambfp) < 0)
912                  goto writerr;
913 <        if (++nunflshed >= AMBFLUSH) {
913 >        if (++nunflshed >= AMBFLUSH)
914                  if (ambsync() == EOF)
915                          goto writerr;
349                nunflshed = 0;
350        }
916          return;
917   writerr:
918 <        error(SYSTEM, "error writing ambient file");
918 >        error(SYSTEM, "error writing to ambient file");
919   }
920  
921  
922 < static
923 < avinsert(aval, at, c0, s)               /* insert ambient value in a tree */
924 < AMBVAL  *aval;
925 < register AMBTREE  *at;
361 < FVECT  c0;
362 < double  s;
922 > static AMBVAL *
923 > avstore(                                /* allocate memory and store aval */
924 >        AMBVAL  *aval
925 > )
926   {
927 <        FVECT  ck0;
928 <        int  branch;
366 <        register AMBVAL  *av;
367 <        register int  i;
927 >        AMBVAL  *av;
928 >        double  d;
929  
930          if ((av = newambval()) == NULL)
931 <                goto memerr;
932 <        copystruct(av, aval);
933 <        VCOPY(ck0, c0);
934 <        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
935 <                if (at->kid == NULL)
936 <                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
937 <                                goto memerr;
938 <                s *= 0.5;
939 <                branch = 0;
379 <                for (i = 0; i < 3; i++)
380 <                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
381 <                                ck0[i] += s;
382 <                                branch |= 1 << i;
383 <                        }
384 <                at = at->kid + branch;
931 >                error(SYSTEM, "out of memory in avstore");
932 >        *av = *aval;
933 >        av->latick = ambclock;
934 >        av->next = NULL;
935 >        nambvals++;
936 >        d = bright(av->val);
937 >        if (d > FTINY) {                /* add to log sum for averaging */
938 >                avsum += log(d);
939 >                navsum++;
940          }
941 <        av->next = at->alist;
387 <        at->alist = av;
388 <        return;
389 < memerr:
390 <        error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
941 >        return(av);
942   }
943  
944  
945 < #include  <fcntl.h>
945 > #define ATALLOCSZ       512             /* #/8 trees to allocate at once */
946  
947 + static AMBTREE  *atfreelist = NULL;     /* free ambient tree structures */
948  
949 < static
950 < ambsync()                       /* synchronize ambient file */
949 >
950 > static AMBTREE *
951 > newambtree(void)                                /* allocate 8 ambient tree structs */
952   {
953 <        static FILE  *ambinp = NULL;
954 <        struct flock  fls;
955 <        AMBVAL  avs;
956 <        long  lastpos, flen;
957 <        register int  n;
958 <                                /* gain exclusive access */
959 <        fls.l_type = F_WRLCK;
960 <        fls.l_whence = 0;
961 <        fls.l_start = 0L;
962 <        fls.l_len = 0L;
953 >        AMBTREE  *atp, *upperlim;
954 >
955 >        if (atfreelist == NULL) {       /* get more nodes */
956 >                atfreelist = (AMBTREE *)malloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
957 >                if (atfreelist == NULL)
958 >                        return(NULL);
959 >                                        /* link new free list */
960 >                upperlim = atfreelist + 8*(ATALLOCSZ-1);
961 >                for (atp = atfreelist; atp < upperlim; atp += 8)
962 >                        atp->kid = atp + 8;
963 >                atp->kid = NULL;
964 >        }
965 >        atp = atfreelist;
966 >        atfreelist = atp->kid;
967 >        memset((char *)atp, '\0', 8*sizeof(AMBTREE));
968 >        return(atp);
969 > }
970 >
971 >
972 > static void
973 > freeambtree(                    /* free 8 ambient tree structs */
974 >        AMBTREE  *atp
975 > )
976 > {
977 >        atp->kid = atfreelist;
978 >        atfreelist = atp;
979 > }
980 >
981 >
982 > static void
983 > unloadatree(                    /* unload an ambient value tree */
984 >        AMBTREE  *at,
985 >        unloadtf_t *f
986 > )
987 > {
988 >        AMBVAL  *av;
989 >        int  i;
990 >                                        /* transfer values at this node */
991 >        for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
992 >                at->alist = av->next;
993 >                (*f)(av);
994 >        }
995 >        if (at->kid == NULL)
996 >                return;
997 >        for (i = 0; i < 8; i++)         /* transfer and free children */
998 >                unloadatree(at->kid+i, f);
999 >        freeambtree(at->kid);
1000 >        at->kid = NULL;
1001 > }
1002 >
1003 >
1004 > static struct avl {
1005 >        AMBVAL  *p;
1006 >        unsigned long   t;
1007 > }       *avlist1;                       /* ambient value list with ticks */
1008 > static AMBVAL   **avlist2;              /* memory positions for sorting */
1009 > static int      i_avlist;               /* index for lists */
1010 >
1011 > static int alatcmp(const void *av1, const void *av2);
1012 >
1013 > static void
1014 > avfree(AMBVAL *av)
1015 > {
1016 >        free(av);
1017 > }
1018 >
1019 > static void
1020 > av2list(
1021 >        AMBVAL *av
1022 > )
1023 > {
1024 > #ifdef DEBUG
1025 >        if (i_avlist >= nambvals)
1026 >                error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
1027 > #endif
1028 >        avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = (AMBVAL*)av;
1029 >        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
1030 > }
1031 >
1032 >
1033 > static int
1034 > alatcmp(                        /* compare ambient values for MRA */
1035 >        const void *av1,
1036 >        const void *av2
1037 > )
1038 > {
1039 >        long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1040 >        return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
1041 > }
1042 >
1043 >
1044 > /* GW NOTE 2002/10/3:
1045 > * I used to compare AMBVAL pointers, but found that this was the
1046 > * cause of a serious consistency error with gcc, since the optimizer
1047 > * uses some dangerous trick in pointer subtraction that
1048 > * assumes pointers differ by exact struct size increments.
1049 > */
1050 > static int
1051 > aposcmp(                        /* compare ambient value positions */
1052 >        const void      *avp1,
1053 >        const void      *avp2
1054 > )
1055 > {
1056 >        long    diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1057 >        if (diff < 0)
1058 >                return(-1);
1059 >        return(diff > 0);
1060 > }
1061 >
1062 >
1063 > static int
1064 > avlmemi(                                /* find list position from address */
1065 >        AMBVAL  *avaddr
1066 > )
1067 > {
1068 >        AMBVAL  **avlpp;
1069 >
1070 >        avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
1071 >                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1072 >        if (avlpp == NULL)
1073 >                error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
1074 >        return(avlpp - avlist2);
1075 > }
1076 >
1077 >
1078 > static void
1079 > sortambvals(                    /* resort ambient values */
1080 >        int     always
1081 > )
1082 > {
1083 >        AMBTREE  oldatrunk;
1084 >        AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
1085 >        int     i, j;
1086 >                                        /* see if it's time yet */
1087 >        if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
1088 >                        nambvals < SORT_THRESH))
1089 >                return;
1090 >        /*
1091 >         * The idea here is to minimize memory thrashing
1092 >         * in VM systems by improving reference locality.
1093 >         * We do this by periodically sorting our stored ambient
1094 >         * values in memory in order of most recently to least
1095 >         * recently accessed.  This ordering was chosen so that new
1096 >         * ambient values (which tend to be less important) go into
1097 >         * higher memory with the infrequently accessed values.
1098 >         *      Since we expect our values to need sorting less
1099 >         * frequently as the process continues, we double our
1100 >         * waiting interval after each call.
1101 >         *      This routine is also called by setambacc() with
1102 >         * the "always" parameter set to 1 so that the ambient
1103 >         * tree will be rebuilt with the new accuracy parameter.
1104 >         */
1105 >        if (tracktime) {                /* allocate pointer arrays to sort */
1106 >                avlist2 = (AMBVAL **)malloc(nambvals*sizeof(AMBVAL *));
1107 >                avlist1 = (struct avl *)malloc(nambvals*sizeof(struct avl));
1108 >        } else {
1109 >                avlist2 = NULL;
1110 >                avlist1 = NULL;
1111 >        }
1112 >        if (avlist1 == NULL) {          /* no time tracking -- rebuild tree? */
1113 >                if (avlist2 != NULL)
1114 >                        free((void *)avlist2);
1115 >                if (always) {           /* rebuild without sorting */
1116 >                        oldatrunk = atrunk;
1117 >                        atrunk.alist = NULL;
1118 >                        atrunk.kid = NULL;
1119 >                        unloadatree(&oldatrunk, &avinsert);
1120 >                }
1121 >        } else {                        /* sort memory by last access time */
1122 >                /*
1123 >                 * Sorting memory is tricky because it isn't contiguous.
1124 >                 * We have to sort an array of pointers by MRA and also
1125 >                 * by memory position.  We then copy values in "loops"
1126 >                 * to minimize memory hits.  Nevertheless, we will visit
1127 >                 * everyone at least twice, and this is an expensive process
1128 >                 * when we're thrashing, which is when we need to do it.
1129 >                 */
1130 > #ifdef DEBUG
1131 >                sprintf(errmsg, "sorting %u ambient values at ambclock=%lu...",
1132 >                                nambvals, ambclock);
1133 >                eputs(errmsg);
1134 > #endif
1135 >                i_avlist = 0;
1136 >                unloadatree(&atrunk, &av2list); /* empty current tree */
1137 > #ifdef DEBUG
1138 >                if (i_avlist < nambvals)
1139 >                        error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
1140 > #endif
1141 >                qsort((char *)avlist1, nambvals, sizeof(struct avl), &alatcmp);
1142 >                qsort((char *)avlist2, nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1143 >                for (i = 0; i < nambvals; i++) {
1144 >                        if (avlist1[i].p == NULL)
1145 >                                continue;
1146 >                        tap = avlist2[i];
1147 >                        tav = *tap;
1148 >                        for (j = i; (pnext = avlist1[j].p) != tap;
1149 >                                        j = avlmemi(pnext)) {
1150 >                                *(avlist2[j]) = *pnext;
1151 >                                avinsert(avlist2[j]);
1152 >                                avlist1[j].p = NULL;
1153 >                        }
1154 >                        *(avlist2[j]) = tav;
1155 >                        avinsert(avlist2[j]);
1156 >                        avlist1[j].p = NULL;
1157 >                }
1158 >                free((void *)avlist1);
1159 >                free((void *)avlist2);
1160 >                                                /* compute new sort interval */
1161 >                sortintvl = ambclock - lastsort;
1162 >                if (sortintvl >= MAX_SORT_INTVL/2)
1163 >                        sortintvl = MAX_SORT_INTVL;
1164 >                else
1165 >                        sortintvl <<= 1;        /* wait twice as long next */
1166 > #ifdef DEBUG
1167 >                eputs("done\n");
1168 > #endif
1169 >        }
1170 >        if (ambclock >= MAXACLOCK)
1171 >                ambclock = MAXACLOCK/2;
1172 >        lastsort = ambclock;
1173 > }
1174 >
1175 >
1176 > #ifdef  F_SETLKW
1177 >
1178 > static void
1179 > aflock(                 /* lock/unlock ambient file */
1180 >        int  typ
1181 > )
1182 > {
1183 >        static struct flock  fls;       /* static so initialized to zeroes */
1184 >
1185 >        if (typ == fls.l_type)          /* already called? */
1186 >                return;
1187 >        fls.l_type = typ;
1188          if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
1189 <                error(SYSTEM, "cannot lock ambient file");
1189 >                error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
1190 > }
1191 >
1192 >
1193 > int
1194 > ambsync(void)                   /* synchronize ambient file */
1195 > {
1196 >        long  flen;
1197 >        AMBVAL  avs;
1198 >        int  n;
1199 >
1200 >        if (ambfp == NULL)      /* no ambient file? */
1201 >                return(0);
1202 >                                /* gain appropriate access */
1203 >        aflock(nunflshed ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1204                                  /* see if file has grown */
1205 <        lastpos = lseek(fileno(ambfp), 0L, 1);  /* get previous position */
1206 <        flen = lseek(fileno(ambfp), 0L, 2);     /* new(?) file length */
1207 <        if (n = (flen - lastpos)%AMBVALSIZ)     /* assure alignment */
1208 <                lseek(fileno(ambfp), (long)-n, 1);
1209 <        if (n = (flen - lastpos)/AMBVALSIZ) {   /* file has grown */
1210 <                if (ambinp == NULL && (ambinp = fopen(afname, "r")) == NULL)
1211 <                        error(SYSTEM, "cannot reopen ambient file");
420 <                fseek(ambinp, lastpos, 0);      /* go to previous position */
421 <                while (n--) {                   /* load contributed values */
422 <                        readambval(&avs, ambinp);
423 <                        avinsert(&avs,&atrunk,thescene.cuorg,thescene.cusize);
1205 >        if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
1206 >                goto seekerr;
1207 >        if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
1208 >                if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1209 >                        ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
1210 >                        if (ambinp == NULL)
1211 >                                error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1212                  }
1213 +                if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1214 +                        goto seekerr;
1215 +                while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
1216 +                        if (!readambval(&avs, ambinp)) {
1217 +                                sprintf(errmsg,
1218 +                        "ambient file \"%s\" corrupted near character %ld",
1219 +                                                ambfile, flen - n);
1220 +                                error(WARNING, errmsg);
1221 +                                break;
1222 +                        }
1223 +                        avinsert(avstore(&avs));
1224 +                        n -= AMBVALSIZ;
1225 +                }
1226 +                lastpos = flen - n;
1227 +                /*** seek always as safety measure
1228 +                if (n) ***/                     /* alignment */
1229 +                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1230 +                                goto seekerr;
1231          }
1232          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1233 <        fls.l_type = F_UNLCK;                   /* release file */
1234 <        fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls);
1233 >        if (n != EOF)
1234 >                lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1235 >        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1236 >                goto seekerr;
1237 >                
1238 >        aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1239 >        nunflshed = 0;
1240          return(n);
1241 + seekerr:
1242 +        error(SYSTEM, "seek failed in ambsync");
1243 +        return -1; /* pro forma return */
1244   }
1245 +
1246 + #else   /* ! F_SETLKW */
1247 +
1248 + int
1249 + ambsync(void)                   /* flush ambient file */
1250 + {
1251 +        if (ambfp == NULL)
1252 +                return(0);
1253 +        nunflshed = 0;
1254 +        return(fflush(ambfp));
1255 + }
1256 +
1257 + #endif  /* ! F_SETLKW */

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