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

Comparing ray/src/rt/ambient.c (file contents):
Revision 2.56 by schorsch, Tue Mar 30 16:13:00 2004 UTC vs.
Revision 2.91 by greg, Thu Jun 19 16:26:55 2014 UTC

# Line 24 | Line 24 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
24  
25   extern char  *shm_boundary;     /* memory sharing boundary */
26  
27 < #define  MAXASET        511     /* maximum number of elements in ambient set */
27 > #ifndef  MAXASET
28 > #define  MAXASET        4095    /* maximum number of elements in ambient set */
29 > #endif
30   OBJECT  ambset[MAXASET+1]={0};  /* ambient include/exclude set */
31  
32   double  maxarad;                /* maximum ambient radius */
# Line 37 | Line 39 | static int  nunflshed = 0;     /* number of unflushed ambi
39  
40   #ifndef SORT_THRESH
41   #ifdef SMLMEM
42 < #define SORT_THRESH     ((3L<<20)/sizeof(AMBVAL))
42 > #define SORT_THRESH     ((16L<<20)/sizeof(AMBVAL))
43   #else
44 < #define SORT_THRESH     ((9L<<20)/sizeof(AMBVAL))
44 > #define SORT_THRESH     ((64L<<20)/sizeof(AMBVAL))
45   #endif
46   #endif
47   #ifndef SORT_INTVL
# Line 49 | Line 51 | static int  nunflshed = 0;     /* number of unflushed ambi
51   #define MAX_SORT_INTVL  (SORT_INTVL<<6)
52   #endif
53  
54 +
55   static double  avsum = 0.;              /* computed ambient value sum (log) */
56   static unsigned int  navsum = 0;        /* number of values in avsum */
57   static unsigned int  nambvals = 0;      /* total number of indirect values */
# Line 82 | Line 85 | static AMBVAL *avstore(AMBVAL  *aval);
85   static AMBTREE *newambtree(void);
86   static void freeambtree(AMBTREE  *atp);
87  
88 < typedef void unloadtf_t(void *);
88 > typedef void unloadtf_t(AMBVAL *);
89   static unloadtf_t avinsert;
90   static unloadtf_t av2list;
91 + static unloadtf_t avfree;
92   static void unloadatree(AMBTREE  *at, unloadtf_t *f);
93  
94   static int aposcmp(const void *avp1, const void *avp2);
# Line 96 | Line 100 | static void aflock(int  typ);
100   #endif
101  
102  
103 < extern void
103 > void
104   setambres(                              /* set ambient resolution */
105          int  ar
106   )
# Line 105 | Line 109 | setambres(                             /* set ambient resolution */
109                                                  /* set min & max radii */
110          if (ar <= 0) {
111                  minarad = 0;
112 <                maxarad = thescene.cusize / 2.0;
112 >                maxarad = thescene.cusize*0.2;
113          } else {
114                  minarad = thescene.cusize / ar;
115 <                maxarad = 64 * minarad;                 /* heuristic */
116 <                if (maxarad > thescene.cusize / 2.0)
117 <                        maxarad = thescene.cusize / 2.0;
115 >                maxarad = 64.0 * minarad;               /* heuristic */
116 >                if (maxarad > thescene.cusize*0.2)
117 >                        maxarad = thescene.cusize*0.2;
118          }
119          if (minarad <= FTINY)
120 <                minarad = 10*FTINY;
120 >                minarad = 10.0*FTINY;
121          if (maxarad <= minarad)
122 <                maxarad = 64 * minarad;
122 >                maxarad = 64.0 * minarad;
123   }
124  
125  
126 < extern void
126 > void
127   setambacc(                              /* set ambient accuracy */
128          double  newa
129   )
130   {
131 <        double  ambdiff;
132 <
133 <        if (newa < 0.0)
134 <                newa = 0.0;
135 <        ambdiff = fabs(newa - ambacc);
136 <        if (ambdiff >= .01 && (ambacc = newa) > FTINY && nambvals > 0)
137 <                sortambvals(1);                 /* rebuild tree */
131 >        static double   olda;           /* remember previous setting here */
132 >        
133 >        newa *= (newa > 0);
134 >        if (fabs(newa - olda) >= .05*(newa + olda)) {
135 >                ambacc = newa;
136 >                if (nambvals > 0)
137 >                        sortambvals(1);         /* rebuild tree */
138 >        }
139   }
140  
141  
142 < extern void
142 > void
143   setambient(void)                                /* initialize calculation */
144   {
145          int     readonly = 0;
146 <        long  pos, flen;
146 >        long    flen;
147          AMBVAL  amb;
148                                                  /* make sure we're fresh */
149          ambdone();
# Line 158 | Line 163 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
163                  readonly = (ambfp = fopen(ambfile, "r")) != NULL;
164          if (ambfp != NULL) {
165                  initambfile(0);                 /* file exists */
166 <                pos = ftell(ambfp);
166 >                lastpos = ftell(ambfp);
167                  while (readambval(&amb, ambfp))
168 <                        avinsert(avstore(&amb));
168 >                        avstore(&amb);
169                  nambshare = nambvals;           /* share loaded values */
170                  if (readonly) {
171                          sprintf(errmsg,
# Line 172 | Line 177 | setambient(void)                               /* initialize calculation */
177                          return;                 /* avoid ambsync() */
178                  }
179                                                  /* align file pointer */
180 <                pos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
180 >                lastpos += (long)nambvals*AMBVALSIZ;
181                  flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END);
182 <                if (flen != pos) {
182 >                if (flen != lastpos) {
183                          sprintf(errmsg,
184                          "ignoring last %ld values in ambient file (corrupted)",
185 <                                        (flen - pos)/AMBVALSIZ);
185 >                                        (flen - lastpos)/AMBVALSIZ);
186                          error(WARNING, errmsg);
187 <                        fseek(ambfp, pos, 0);
187 >                        fseek(ambfp, lastpos, SEEK_SET);
188   #ifndef _WIN32 /* XXX we need a replacement for that one */
189 <                        ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)pos);
189 >                        ftruncate(fileno(ambfp), (off_t)lastpos);
190   #endif
191                  }
192          } else if ((ambfp = fopen(ambfile, "w+")) != NULL) {
193                  initambfile(1);                 /* else create new file */
194 +                fflush(ambfp);
195 +                lastpos = ftell(ambfp);
196          } else {
197                  sprintf(errmsg, "cannot open ambient file \"%s\"", ambfile);
198                  error(SYSTEM, errmsg);
199          }
200 <        nunflshed++;    /* lie */
201 <        ambsync();
200 > #ifdef getc_unlocked
201 >        flockfile(ambfp);                       /* application-level lock */
202 > #endif
203 > #ifdef  F_SETLKW
204 >        aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
205 > #endif
206   }
207  
208  
209 < extern void
209 > void
210   ambdone(void)                   /* close ambient file and free memory */
211   {
212          if (ambfp != NULL) {            /* close ambient file */
# Line 209 | Line 220 | ambdone(void)                  /* close ambient file and free memory
220                  lastpos = -1;
221          }
222                                          /* free ambient tree */
223 <        unloadatree(&atrunk, free);
223 >        unloadatree(&atrunk, &avfree);
224                                          /* reset state variables */
225          avsum = 0.;
226          navsum = 0;
# Line 221 | Line 232 | ambdone(void)                  /* close ambient file and free memory
232   }
233  
234  
235 < extern void
235 > void
236   ambnotify(                      /* record new modifier */
237          OBJECT  obj
238   )
239   {
240          static int  hitlimit = 0;
241 <        register OBJREC  *o;
242 <        register char  **amblp;
241 >        OBJREC   *o;
242 >        char  **amblp;
243  
244          if (obj == OVOID) {             /* starting over */
245                  ambset[0] = 0;
# Line 250 | Line 261 | ambnotify(                     /* record new modifier */
261                  }
262   }
263  
264 + /************ THE FOLLOWING ROUTINES DIFFER BETWEEN NEW & OLD ***************/
265  
266 < extern void
267 < ambient(                /* compute ambient component for ray */
266 > #ifndef OLDAMB
267 >
268 > #define tfunc(lwr, x, upr)      (((x)-(lwr))/((upr)-(lwr)))
269 >
270 > static int      plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang);
271 > static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
272 >                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
273 > static int      makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
274 > static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv,
275 >                                FVECT uvw[3]);
276 >
277 > void
278 > multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
279 >        COLOR  aval,
280 >        RAY  *r,
281 >        FVECT  nrm
282 > )
283 > {
284 >        static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
285 >        COLOR   acol;
286 >        int     ok;
287 >        double  d, l;
288 >
289 >        if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
290 >                goto dumbamb;
291 >                                                /* check number of bounces */
292 >        if (rdepth >= ambounce)
293 >                goto dumbamb;
294 >                                                /* check ambient list */
295 >        if (ambincl != -1 && r->ro != NULL &&
296 >                        ambincl != inset(ambset, r->ro->omod))
297 >                goto dumbamb;
298 >
299 >        if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
300 >                copycolor(acol, aval);
301 >                rdepth++;
302 >                ok = doambient(acol, r, r->rweight,
303 >                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
304 >                rdepth--;
305 >                if (!ok)
306 >                        goto dumbamb;
307 >                copycolor(aval, acol);
308 >                return;
309 >        }
310 >
311 >        if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
312 >                sortambvals(0);
313 >                                                /* interpolate ambient value */
314 >        setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
315 >        d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
316 >                        &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
317 >        if (d > FTINY) {
318 >                d = 1.0/d;
319 >                scalecolor(acol, d);
320 >                multcolor(aval, acol);
321 >                return;
322 >        }
323 >        rdepth++;                               /* need to cache new value */
324 >        ok = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
325 >        rdepth--;
326 >        if (ok) {
327 >                multcolor(aval, acol);          /* computed new value */
328 >                return;
329 >        }
330 > dumbamb:                                        /* return global value */
331 >        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
332 >                multcolor(aval, ambval);
333 >                return;
334 >        }
335 >        l = bright(ambval);                     /* average in computations */
336 >        if (l > FTINY) {
337 >                d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
338 >                                (double)(ambvwt + navsum);
339 >                d = exp(d) / l;
340 >                scalecolor(aval, d);
341 >                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
342 >        } else {
343 >                d = exp( avsum / (double)navsum );
344 >                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
345 >        }
346 > }
347 >
348 >
349 > /* Plug a potential leak where ambient cache value is occluded */
350 > static int
351 > plugaleak(RAY *r, AMBVAL *ap, FVECT anorm, double ang)
352 > {
353 >        const double    cost70sq = 0.1169778;   /* cos(70deg)^2 */
354 >        RAY             rtst;
355 >        FVECT           vdif;
356 >        double          normdot, ndotd, nadotd;
357 >        double          a, b, c, t[2];
358 >
359 >        ang += 2.*PI*(ang < 0);                 /* check direction flags */
360 >        if ( !(ap->corral>>(int)(ang*(16./PI)) & 1) )
361 >                return(0);
362 >        /*
363 >         * Generate test ray, targeting 20 degrees above sample point plane
364 >         * along surface normal from cache position.  This should be high
365 >         * enough to miss local geometry we don't really care about.
366 >         */
367 >        VSUB(vdif, ap->pos, r->rop);
368 >        normdot = DOT(anorm, r->ron);
369 >        ndotd = DOT(vdif, r->ron);
370 >        nadotd = DOT(vdif, anorm);
371 >        a = normdot*normdot - cost70sq;
372 >        b = 2.0*(normdot*ndotd - nadotd*cost70sq);
373 >        c = ndotd*ndotd - DOT(vdif,vdif)*cost70sq;
374 >        if (quadratic(t, a, b, c) != 2)
375 >                return(1);                      /* should rarely happen */
376 >        if (t[1] <= FTINY)
377 >                return(0);                      /* should fail behind test */
378 >        rayorigin(&rtst, SHADOW, r, NULL);
379 >        VSUM(rtst.rdir, vdif, anorm, t[1]);     /* further dist. > plane */
380 >        rtst.rmax = normalize(rtst.rdir);       /* short ray test */
381 >        while (localhit(&rtst, &thescene)) {    /* check for occluder */
382 >                if (rtst.ro->omod != OVOID &&
383 >                                (rtst.clipset == NULL ||
384 >                                        !inset(rtst.clipset, rtst.ro->omod)))
385 >                        return(1);              /* plug light leak */
386 >                VCOPY(rtst.rorg, rtst.rop);     /* skip invisible surface */
387 >                rtst.rmax -= rtst.rot;
388 >                rayclear(&rtst);
389 >        }
390 >        return(0);                              /* seems we're OK */
391 > }
392 >
393 >
394 > static double
395 > sumambient(             /* get interpolated ambient value */
396          COLOR  acol,
397 <        register RAY  *r,
397 >        RAY  *r,
398 >        FVECT  rn,
399 >        int  al,
400 >        AMBTREE  *at,
401 >        FVECT  c0,
402 >        double  s
403 > )
404 > {                       /* initial limit is 10 degrees plus ambacc radians */
405 >        const double    minangle = 10.0 * PI/180.;
406 >        double          maxangle = minangle + ambacc;
407 >        double          wsum = 0.0;
408 >        FVECT           ck0;
409 >        int             i, j;
410 >        AMBVAL          *av;
411 >
412 >        if (at->kid != NULL) {          /* sum children first */                                
413 >                s *= 0.5;
414 >                for (i = 0; i < 8; i++) {
415 >                        for (j = 0; j < 3; j++) {
416 >                                ck0[j] = c0[j];
417 >                                if (1<<j & i)
418 >                                        ck0[j] += s;
419 >                                if (r->rop[j] < ck0[j] - OCTSCALE*s)
420 >                                        break;
421 >                                if (r->rop[j] > ck0[j] + (1.0+OCTSCALE)*s)
422 >                                        break;
423 >                        }
424 >                        if (j == 3)
425 >                                wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
426 >                                                        at->kid+i, ck0, s);
427 >                }
428 >                                        /* good enough? */
429 >                if (wsum >= 0.05 && s > minarad*10.0)
430 >                        return(wsum);
431 >        }
432 >                                        /* adjust maximum angle */
433 >        if (at->alist != NULL && (at->alist->lvl <= al) & (r->rweight < 0.6))
434 >                maxangle = (maxangle - PI/2.)*pow(r->rweight,0.13) + PI/2.;
435 >                                        /* sum this node */
436 >        for (av = at->alist; av != NULL; av = av->next) {
437 >                double  u, v, d, delta_r2, delta_t2;
438 >                COLOR   ct;
439 >                FVECT   uvw[3];
440 >                                        /* record access */
441 >                if (tracktime)
442 >                        av->latick = ambclock;
443 >                /*
444 >                 *  Ambient level test
445 >                 */
446 >                if (av->lvl > al ||     /* list sorted, so this works */
447 >                                (av->lvl == al) & (av->weight < 0.9*r->rweight))
448 >                        break;
449 >                /*
450 >                 *  Direction test using unperturbed normal
451 >                 */
452 >                decodedir(uvw[2], av->ndir);
453 >                d = DOT(uvw[2], r->ron);
454 >                if (d <= 0.0)           /* >= 90 degrees */
455 >                        continue;
456 >                delta_r2 = 2.0 - 2.0*d; /* approx. radians^2 */
457 >                if (delta_r2 >= maxangle*maxangle)
458 >                        continue;
459 >                /*
460 >                 *  Modified ray behind test
461 >                 */
462 >                VSUB(ck0, r->rop, av->pos);
463 >                d = DOT(ck0, uvw[2]);
464 >                if (d < -minarad*ambacc-.001)
465 >                        continue;
466 >                d /= av->rad[0];
467 >                delta_t2 = d*d;
468 >                if (delta_t2 >= ambacc*ambacc)
469 >                        continue;
470 >                /*
471 >                 *  Elliptical radii test based on Hessian
472 >                 */
473 >                decodedir(uvw[0], av->udir);
474 >                VCROSS(uvw[1], uvw[2], uvw[0]);
475 >                d = (u = DOT(ck0, uvw[0])) / av->rad[0];
476 >                delta_t2 += d*d;
477 >                d = (v = DOT(ck0, uvw[1])) / av->rad[1];
478 >                delta_t2 += d*d;
479 >                if (delta_t2 >= ambacc*ambacc)
480 >                        continue;
481 >                /*
482 >                 *  Test for potential light leak
483 >                 */
484 >                if (av->corral && plugaleak(r, av, uvw[2], atan2a(v,u)))
485 >                        continue;
486 >                /*
487 >                 *  Extrapolate value and compute final weight (hat function)
488 >                 */
489 >                extambient(ct, av, r->rop, rn, uvw);
490 >                d = tfunc(maxangle, sqrt(delta_r2), 0.0) *
491 >                        tfunc(ambacc, sqrt(delta_t2), 0.0);
492 >                scalecolor(ct, d);
493 >                addcolor(acol, ct);
494 >                wsum += d;
495 >        }
496 >        return(wsum);
497 > }
498 >
499 >
500 > static int
501 > makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
502 >        COLOR  acol,
503 >        RAY  *r,
504 >        FVECT  rn,
505 >        int  al
506 > )
507 > {
508 >        AMBVAL  amb;
509 >        FVECT   uvw[3];
510 >        int     i;
511 >
512 >        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
513 >        for (i = al; i-- > 0; )
514 >                amb.weight *= AVGREFL;
515 >        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
516 >                amb.weight = 1.25*r->rweight;
517 >        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
518 >                                                /* compute ambient */
519 >        i = doambient(acol, r, amb.weight,
520 >                        uvw, amb.rad, amb.gpos, amb.gdir, &amb.corral);
521 >        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
522 >        if (i <= 0 || amb.rad[0] <= FTINY)      /* no Hessian or zero radius */
523 >                return(i);
524 >                                                /* store value */
525 >        VCOPY(amb.pos, r->rop);
526 >        amb.ndir = encodedir(r->ron);
527 >        amb.udir = encodedir(uvw[0]);
528 >        amb.lvl = al;
529 >        copycolor(amb.val, acol);
530 >                                                /* insert into tree */
531 >        avsave(&amb);                           /* and save to file */
532 >        if (rn != r->ron) {                     /* texture */
533 >                VCOPY(uvw[2], r->ron);
534 >                extambient(acol, &amb, r->rop, rn, uvw);
535 >        }
536 >        return(1);
537 > }
538 >
539 >
540 > static void
541 > extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
542 >        COLOR  cr,
543 >        AMBVAL   *ap,
544 >        FVECT  pv,
545 >        FVECT  nv,
546 >        FVECT  uvw[3]
547 > )
548 > {
549 >        static FVECT    my_uvw[3];
550 >        FVECT           v1;
551 >        int             i;
552 >        double          d = 1.0;        /* zeroeth order */
553 >
554 >        if (uvw == NULL) {              /* need local coordinates? */
555 >                decodedir(my_uvw[2], ap->ndir);
556 >                decodedir(my_uvw[0], ap->udir);
557 >                VCROSS(my_uvw[1], my_uvw[2], my_uvw[0]);
558 >                uvw = my_uvw;
559 >        }
560 >        for (i = 3; i--; )              /* gradient due to translation */
561 >                d += (pv[i] - ap->pos[i]) *
562 >                        (ap->gpos[0]*uvw[0][i] + ap->gpos[1]*uvw[1][i]);
563 >
564 >        VCROSS(v1, uvw[2], nv);         /* gradient due to rotation */
565 >        for (i = 3; i--; )
566 >                d += v1[i] * (ap->gdir[0]*uvw[0][i] + ap->gdir[1]*uvw[1][i]);
567 >        
568 >        if (d <= 0.0) {
569 >                setcolor(cr, 0.0, 0.0, 0.0);
570 >                return;
571 >        }
572 >        copycolor(cr, ap->val);
573 >        scalecolor(cr, d);
574 > }
575 >
576 >
577 > static void
578 > avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
579 >        AMBVAL *av
580 > )
581 > {
582 >        AMBTREE  *at;
583 >        AMBVAL  *ap;
584 >        AMBVAL  avh;
585 >        FVECT  ck0;
586 >        double  s;
587 >        int  branch;
588 >        int  i;
589 >
590 >        if (av->rad[0] <= FTINY)
591 >                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
592 >        at = &atrunk;
593 >        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
594 >        s = thescene.cusize;
595 >        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad[1]*ambacc) {
596 >                if (at->kid == NULL)
597 >                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
598 >                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
599 >                s *= 0.5;
600 >                branch = 0;
601 >                for (i = 0; i < 3; i++)
602 >                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
603 >                                ck0[i] += s;
604 >                                branch |= 1 << i;
605 >                        }
606 >                at = at->kid + branch;
607 >        }
608 >        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
609 >        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
610 >                if ( ap->next->lvl > av->lvl ||
611 >                                (ap->next->lvl == av->lvl) &
612 >                                (ap->next->weight <= av->weight) )
613 >                        break;
614 >        av->next = ap->next;
615 >        ap->next = (AMBVAL*)av;
616 >        at->alist = avh.next;
617 > }
618 >
619 >
620 > #else /* ! NEWAMB */
621 >
622 > static double   sumambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al,
623 >                                AMBTREE *at, FVECT c0, double s);
624 > static double   makeambient(COLOR acol, RAY *r, FVECT rn, int al);
625 > static void     extambient(COLOR cr, AMBVAL *ap, FVECT pv, FVECT nv);
626 >
627 >
628 > void
629 > multambient(            /* compute ambient component & multiply by coef. */
630 >        COLOR  aval,
631 >        RAY  *r,
632          FVECT  nrm
633   )
634   {
635          static int  rdepth = 0;                 /* ambient recursion */
636 +        COLOR   acol;
637          double  d, l;
638  
639          if (ambdiv <= 0)                        /* no ambient calculation */
# Line 272 | Line 647 | ambient(               /* compute ambient component for ray */
647                  goto dumbamb;
648  
649          if (ambacc <= FTINY) {                  /* no ambient storage */
650 +                copycolor(acol, aval);
651                  rdepth++;
652                  d = doambient(acol, r, r->rweight, NULL, NULL);
653                  rdepth--;
654                  if (d <= FTINY)
655                          goto dumbamb;
656 +                copycolor(aval, acol);
657                  return;
658          }
659  
660          if (tracktime)                          /* sort to minimize thrashing */
661                  sortambvals(0);
662 <                                                /* get ambient value */
662 >                                                /* interpolate ambient value */
663          setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
664          d = sumambient(acol, r, nrm, rdepth,
665                          &atrunk, thescene.cuorg, thescene.cusize);
666          if (d > FTINY) {
667 <                scalecolor(acol, 1.0/d);
667 >                d = 1.0/d;
668 >                scalecolor(acol, d);
669 >                multcolor(aval, acol);
670                  return;
671          }
672          rdepth++;                               /* need to cache new value */
673          d = makeambient(acol, r, nrm, rdepth-1);
674          rdepth--;
675 <        if (d > FTINY)
675 >        if (d > FTINY) {
676 >                multcolor(aval, acol);          /* got new value */
677                  return;
678 +        }
679   dumbamb:                                        /* return global value */
680 <        copycolor(acol, ambval);
681 <        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0))
680 >        if ((ambvwt <= 0) | (navsum == 0)) {
681 >                multcolor(aval, ambval);
682                  return;
683 +        }
684          l = bright(ambval);                     /* average in computations */
685          if (l > FTINY) {
686                  d = (log(l)*(double)ambvwt + avsum) /
687                                  (double)(ambvwt + navsum);
688                  d = exp(d) / l;
689 <                scalecolor(acol, d);            /* apply color of ambval */
689 >                scalecolor(aval, d);
690 >                multcolor(aval, ambval);        /* apply color of ambval */
691          } else {
692                  d = exp( avsum / (double)navsum );
693 <                setcolor(acol, d, d, d);        /* neutral color */
693 >                scalecolor(aval, d);            /* neutral color */
694          }
695   }
696  
697  
698 < extern double
698 > static double
699   sumambient(     /* get interpolated ambient value */
700          COLOR  acol,
701 <        register RAY  *r,
701 >        RAY  *r,
702          FVECT  rn,
703          int  al,
704          AMBTREE  *at,
# Line 327 | Line 710 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
710          COLOR  ct;
711          FVECT  ck0;
712          int  i;
713 <        register int  j;
714 <        register AMBVAL  *av;
713 >        int  j;
714 >        AMBVAL   *av;
715  
716          wsum = 0.0;
717                                          /* do this node */
# Line 339 | Line 722 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
722                  /*
723                   *  Ambient level test.
724                   */
725 <                if (av->lvl > al)       /* list sorted, so this works */
725 >                if (av->lvl > al ||     /* list sorted, so this works */
726 >                                (av->lvl == al) & (av->weight < 0.9*r->rweight))
727                          break;
344                if (av->weight < r->rweight-FTINY)
345                        continue;
728                  /*
729                   *  Ambient radius test.
730                   */
731 <                d = av->pos[0] - r->rop[0];
732 <                e1 = d * d;
351 <                d = av->pos[1] - r->rop[1];
352 <                e1 += d * d;
353 <                d = av->pos[2] - r->rop[2];
354 <                e1 += d * d;
355 <                e1 /= av->rad * av->rad;
731 >                VSUB(ck0, av->pos, r->rop);
732 >                e1 = DOT(ck0, ck0) / (av->rad * av->rad);
733                  if (e1 > ambacc*ambacc*1.21)
734                          continue;
735                  /*
# Line 369 | Line 746 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
746                          }
747                  }
748                  e2 = (1.0 - d) * r->rweight;
749 <                if (e2 < 0.0) e2 = 0.0;
750 <                if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
749 >                if (e2 < 0.0)
750 >                        e2 = 0.0;
751 >                else if (e1 + e2 > ambacc*ambacc*1.21)
752                          continue;
753                  /*
754                   *  Ray behind test.
# Line 420 | Line 798 | sumambient(    /* get interpolated ambient value */
798                                  break;
799                  }
800                  if (j == 3)
801 <                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al, at->kid+i, ck0, s);
801 >                        wsum += sumambient(acol, r, rn, al,
802 >                                                at->kid+i, ck0, s);
803          }
804          return(wsum);
805   }
806  
807  
808 < extern double
809 < makeambient(    /* make a new ambient value */
808 > static double
809 > makeambient(            /* make a new ambient value for storage */
810          COLOR  acol,
811 <        register RAY  *r,
811 >        RAY  *r,
812          FVECT  rn,
813          int  al
814   )
815   {
816          AMBVAL  amb;
817          FVECT   gp, gd;
818 <                                                /* compute weight */
819 <        amb.weight = pow(AVGREFL, (double)al);
820 <        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic */
821 <                amb.weight = r->rweight;
818 >        int     i;
819 >
820 >        amb.weight = 1.0;                       /* compute weight */
821 >        for (i = al; i-- > 0; )
822 >                amb.weight *= AVGREFL;
823 >        if (r->rweight < 0.1*amb.weight)        /* heuristic override */
824 >                amb.weight = 1.25*r->rweight;
825 >        setcolor(acol, AVGREFL, AVGREFL, AVGREFL);
826                                                  /* compute ambient */
827          amb.rad = doambient(acol, r, amb.weight, gp, gd);
828 <        if (amb.rad <= FTINY)
828 >        if (amb.rad <= FTINY) {
829 >                setcolor(acol, 0.0, 0.0, 0.0);
830                  return(0.0);
831 <                                                /* store it */
831 >        }
832 >        scalecolor(acol, 1./AVGREFL);           /* undo assumed reflectance */
833 >                                                /* store value */
834          VCOPY(amb.pos, r->rop);
835          VCOPY(amb.dir, r->ron);
836          amb.lvl = al;
# Line 459 | Line 845 | makeambient(   /* make a new ambient value */
845   }
846  
847  
848 < extern void
848 > static void
849   extambient(             /* extrapolate value at pv, nv */
850          COLOR  cr,
851 <        register AMBVAL  *ap,
851 >        AMBVAL   *ap,
852          FVECT  pv,
853          FVECT  nv
854   )
855   {
856          FVECT  v1;
857 <        register int  i;
857 >        int  i;
858          double  d;
859  
860          d = 1.0;                        /* zeroeth order */
# Line 488 | Line 874 | extambient(            /* extrapolate value at pv, nv */
874  
875  
876   static void
877 + avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
878 +        AMBVAL *av
879 + )
880 + {
881 +        AMBTREE  *at;
882 +        AMBVAL  *ap;
883 +        AMBVAL  avh;
884 +        FVECT  ck0;
885 +        double  s;
886 +        int  branch;
887 +        int  i;
888 +
889 +        if (av->rad <= FTINY)
890 +                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
891 +        at = &atrunk;
892 +        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
893 +        s = thescene.cusize;
894 +        while (s*(OCTSCALE/2) > av->rad*ambacc) {
895 +                if (at->kid == NULL)
896 +                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
897 +                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
898 +                s *= 0.5;
899 +                branch = 0;
900 +                for (i = 0; i < 3; i++)
901 +                        if (av->pos[i] > ck0[i] + s) {
902 +                                ck0[i] += s;
903 +                                branch |= 1 << i;
904 +                        }
905 +                at = at->kid + branch;
906 +        }
907 +        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
908 +        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
909 +                if ( ap->next->lvl > av->lvl ||
910 +                                (ap->next->lvl == av->lvl) &
911 +                                (ap->next->weight <= av->weight) )
912 +                        break;
913 +        av->next = ap->next;
914 +        ap->next = (AMBVAL*)av;
915 +        at->alist = avh.next;
916 + }
917 +
918 + #endif  /* ! NEWAMB */
919 +
920 + /************* FOLLOWING ROUTINES SAME FOR NEW & OLD METHODS ***************/
921 +
922 + static void
923   initambfile(            /* initialize ambient file */
924 <        int  creat
924 >        int  cre8
925   )
926   {
927          extern char  *progname, *octname;
928          static char  *mybuf = NULL;
929  
930   #ifdef  F_SETLKW
931 <        aflock(creat ? F_WRLCK : F_RDLCK);
931 >        aflock(cre8 ? F_WRLCK : F_RDLCK);
932   #endif
933          SET_FILE_BINARY(ambfp);
934          if (mybuf == NULL)
935                  mybuf = (char *)bmalloc(BUFSIZ+8);
936          setbuf(ambfp, mybuf);
937 <        if (creat) {                    /* new file */
937 >        if (cre8) {                     /* new file */
938                  newheader("RADIANCE", ambfp);
939                  fprintf(ambfp, "%s -av %g %g %g -aw %d -ab %d -aa %g ",
940                                  progname, colval(ambval,RED),
# Line 511 | Line 943 | initambfile(           /* initialize ambient file */
943                  fprintf(ambfp, "-ad %d -as %d -ar %d ",
944                                  ambdiv, ambssamp, ambres);
945                  if (octname != NULL)
946 <                        printargs(1, &octname, ambfp);
947 <                else
516 <                        fputc('\n', ambfp);
946 >                        fputs(octname, ambfp);
947 >                fputc('\n', ambfp);
948                  fprintf(ambfp, "SOFTWARE= %s\n", VersionID);
949                  fputnow(ambfp);
950                  fputformat(AMBFMT, ambfp);
951 <                putc('\n', ambfp);
951 >                fputc('\n', ambfp);
952                  putambmagic(ambfp);
953          } else if (checkheader(ambfp, AMBFMT, NULL) < 0 || !hasambmagic(ambfp))
954                  error(USER, "bad ambient file");
# Line 529 | Line 960 | avsave(                                /* insert and save an ambient value */
960          AMBVAL  *av
961   )
962   {
963 <        avinsert(avstore(av));
963 >        avstore(av);
964          if (ambfp == NULL)
965                  return;
966          if (writambval(av, ambfp) < 0)
# Line 544 | Line 975 | writerr:
975  
976  
977   static AMBVAL *
978 < avstore(                                /* allocate memory and store aval */
979 <        register AMBVAL  *aval
978 > avstore(                                /* allocate memory and save aval */
979 >        AMBVAL  *aval
980   )
981   {
982 <        register AMBVAL  *av;
982 >        AMBVAL  *av;
983          double  d;
984  
985          if ((av = newambval()) == NULL)
# Line 562 | Line 993 | avstore(                               /* allocate memory and store aval */
993                  avsum += log(d);
994                  navsum++;
995          }
996 +        avinsert(av);                   /* insert in our cache tree */
997          return(av);
998   }
999  
# Line 574 | Line 1006 | static AMBTREE  *atfreelist = NULL;    /* free ambient tr
1006   static AMBTREE *
1007   newambtree(void)                                /* allocate 8 ambient tree structs */
1008   {
1009 <        register AMBTREE  *atp, *upperlim;
1009 >        AMBTREE  *atp, *upperlim;
1010  
1011          if (atfreelist == NULL) {       /* get more nodes */
1012                  atfreelist = (AMBTREE *)malloc(ATALLOCSZ*8*sizeof(AMBTREE));
# Line 604 | Line 1036 | freeambtree(                   /* free 8 ambient tree structs */
1036  
1037  
1038   static void
607 avinsert(                               /* insert ambient value in our tree */
608        void *av
609 )
610 {
611        register AMBTREE  *at;
612        register AMBVAL  *ap;
613        AMBVAL  avh;
614        FVECT  ck0;
615        double  s;
616        int  branch;
617        register int  i;
618
619        if (((AMBVAL*)av)->rad <= FTINY)
620                error(CONSISTENCY, "zero ambient radius in avinsert");
621        at = &atrunk;
622        VCOPY(ck0, thescene.cuorg);
623        s = thescene.cusize;
624        while (s*(OCTSCALE/2) > ((AMBVAL*)av)->rad*ambacc) {
625                if (at->kid == NULL)
626                        if ((at->kid = newambtree()) == NULL)
627                                error(SYSTEM, "out of memory in avinsert");
628                s *= 0.5;
629                branch = 0;
630                for (i = 0; i < 3; i++)
631                        if (((AMBVAL*)av)->pos[i] > ck0[i] + s) {
632                                ck0[i] += s;
633                                branch |= 1 << i;
634                        }
635                at = at->kid + branch;
636        }
637        avh.next = at->alist;           /* order by increasing level */
638        for (ap = &avh; ap->next != NULL; ap = ap->next)
639                if (ap->next->lvl >= ((AMBVAL*)av)->lvl)
640                        break;
641        ((AMBVAL*)av)->next = ap->next;
642        ap->next = (AMBVAL*)av;
643        at->alist = avh.next;
644 }
645
646
647 static void
1039   unloadatree(                    /* unload an ambient value tree */
1040 <        register AMBTREE  *at,
1040 >        AMBTREE  *at,
1041          unloadtf_t *f
1042   )
1043   {
1044 <        register AMBVAL  *av;
1045 <        register int  i;
1044 >        AMBVAL  *av;
1045 >        int  i;
1046                                          /* transfer values at this node */
1047          for (av = at->alist; av != NULL; av = at->alist) {
1048                  at->alist = av->next;
# Line 676 | Line 1067 | static int     i_avlist;               /* index for lists */
1067   static int alatcmp(const void *av1, const void *av2);
1068  
1069   static void
1070 + avfree(AMBVAL *av)
1071 + {
1072 +        free(av);
1073 + }
1074 +
1075 + static void
1076   av2list(
1077 <        void *av
1077 >        AMBVAL *av
1078   )
1079   {
1080   #ifdef DEBUG
# Line 685 | Line 1082 | av2list(
1082                  error(CONSISTENCY, "too many ambient values in av2list1");
1083   #endif
1084          avlist1[i_avlist].p = avlist2[i_avlist] = (AMBVAL*)av;
1085 <        avlist1[i_avlist++].t = ((AMBVAL*)av)->latick;
1085 >        avlist1[i_avlist++].t = av->latick;
1086   }
1087  
1088  
# Line 695 | Line 1092 | alatcmp(                       /* compare ambient values for MRA */
1092          const void *av2
1093   )
1094   {
1095 <        register long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1095 >        long  lc = ((struct avl *)av2)->t - ((struct avl *)av1)->t;
1096          return(lc<0 ? -1 : lc>0 ? 1 : 0);
1097   }
1098  
# Line 712 | Line 1109 | aposcmp(                       /* compare ambient value positions */
1109          const void      *avp2
1110   )
1111   {
1112 <        register long   diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1112 >        long    diff = *(char * const *)avp1 - *(char * const *)avp2;
1113          if (diff < 0)
1114                  return(-1);
1115          return(diff > 0);
1116   }
1117  
1118 < #if 1
1118 >
1119   static int
1120   avlmemi(                                /* find list position from address */
1121          AMBVAL  *avaddr
1122   )
1123   {
1124 <        register AMBVAL  **avlpp;
1124 >        AMBVAL  **avlpp;
1125  
1126          avlpp = (AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr, (char *)avlist2,
1127 <                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), aposcmp);
1127 >                        nambvals, sizeof(AMBVAL *), &aposcmp);
1128          if (avlpp == NULL)
1129                  error(CONSISTENCY, "address not found in avlmemi");
1130          return(avlpp - avlist2);
1131   }
735 #else
736 #define avlmemi(avaddr) ((AMBVAL **)bsearch((char *)&avaddr,(char *)avlist2, \
737                                nambvals,sizeof(AMBVAL *),aposcmp) - avlist2)
738 #endif
1132  
1133  
1134   static void
# Line 745 | Line 1138 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1138   {
1139          AMBTREE  oldatrunk;
1140          AMBVAL  tav, *tap, *pnext;
1141 <        register int    i, j;
1141 >        int     i, j;
1142                                          /* see if it's time yet */
1143          if (!always && (ambclock++ < lastsort+sortintvl ||
1144                          nambvals < SORT_THRESH))
# Line 779 | Line 1172 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1172                          oldatrunk = atrunk;
1173                          atrunk.alist = NULL;
1174                          atrunk.kid = NULL;
1175 <                        unloadatree(&oldatrunk, avinsert);
1175 >                        unloadatree(&oldatrunk, &avinsert);
1176                  }
1177          } else {                        /* sort memory by last access time */
1178                  /*
# Line 796 | Line 1189 | sortambvals(                   /* resort ambient values */
1189                  eputs(errmsg);
1190   #endif
1191                  i_avlist = 0;
1192 <                unloadatree(&atrunk, av2list);  /* empty current tree */
1192 >                unloadatree(&atrunk, &av2list); /* empty current tree */
1193   #ifdef DEBUG
1194                  if (i_avlist < nambvals)
1195                          error(CONSISTENCY, "missing ambient values in sortambvals");
# Line 845 | Line 1238 | aflock(                        /* lock/unlock ambient file */
1238   {
1239          static struct flock  fls;       /* static so initialized to zeroes */
1240  
1241 +        if (typ == fls.l_type)          /* already called? */
1242 +                return;
1243          fls.l_type = typ;
1244          if (fcntl(fileno(ambfp), F_SETLKW, &fls) < 0)
1245                  error(SYSTEM, "cannot (un)lock ambient file");
1246   }
1247  
1248  
1249 < extern int
1249 > int
1250   ambsync(void)                   /* synchronize ambient file */
1251   {
1252          long  flen;
1253          AMBVAL  avs;
1254 <        register int  n;
1254 >        int  n;
1255  
1256 <        if (nunflshed == 0)
1256 >        if (ambfp == NULL)      /* no ambient file? */
1257                  return(0);
1258 <        if (lastpos < 0)        /* initializing (locked in initambfile) */
1259 <                goto syncend;
865 <                                /* gain exclusive access */
866 <        aflock(F_WRLCK);
1258 >                                /* gain appropriate access */
1259 >        aflock(nunflshed ? F_WRLCK : F_RDLCK);
1260                                  /* see if file has grown */
1261          if ((flen = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_END)) < 0)
1262                  goto seekerr;
1263 <        if ( (n = flen - lastpos) ) {           /* file has grown */
1263 >        if ((n = flen - lastpos) > 0) {         /* file has grown */
1264                  if (ambinp == NULL) {           /* use duplicate filedes */
1265                          ambinp = fdopen(dup(fileno(ambfp)), "r");
1266                          if (ambinp == NULL)
1267                                  error(SYSTEM, "fdopen failed in ambsync");
1268                  }
1269 <                if (fseek(ambinp, lastpos, 0) < 0)
1269 >                if (fseek(ambinp, lastpos, SEEK_SET) < 0)
1270                          goto seekerr;
1271                  while (n >= AMBVALSIZ) {        /* load contributed values */
1272                          if (!readambval(&avs, ambinp)) {
# Line 883 | Line 1276 | ambsync(void)                  /* synchronize ambient file */
1276                                  error(WARNING, errmsg);
1277                                  break;
1278                          }
1279 <                        avinsert(avstore(&avs));
1279 >                        avstore(&avs);
1280                          n -= AMBVALSIZ;
1281                  }
1282 +                lastpos = flen - n;
1283                  /*** seek always as safety measure
1284                  if (n) ***/                     /* alignment */
1285 <                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)(flen-n), SEEK_SET) < 0)
1285 >                        if (lseek(fileno(ambfp), (off_t)lastpos, SEEK_SET) < 0)
1286                                  goto seekerr;
1287          }
894 #ifdef  DEBUG
895        if (ambfp->_ptr - ambfp->_base != nunflshed*AMBVALSIZ) {
896                sprintf(errmsg, "ambient file buffer at %d rather than %d",
897                                ambfp->_ptr - ambfp->_base,
898                                nunflshed*AMBVALSIZ);
899                error(CONSISTENCY, errmsg);
900        }
901 #endif
902 syncend:
1288          n = fflush(ambfp);                      /* calls write() at last */
1289 <        if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1289 >        if (n != EOF)
1290 >                lastpos += (long)nunflshed*AMBVALSIZ;
1291 >        else if ((lastpos = lseek(fileno(ambfp), (off_t)0, SEEK_CUR)) < 0)
1292                  goto seekerr;
1293 +                
1294          aflock(F_UNLCK);                        /* release file */
1295          nunflshed = 0;
1296          return(n);
# Line 911 | Line 1299 | seekerr:
1299          return -1; /* pro forma return */
1300   }
1301  
1302 < #else
1302 > #else   /* ! F_SETLKW */
1303  
1304 < extern int
1304 > int
1305   ambsync(void)                   /* flush ambient file */
1306   {
1307 <        if (nunflshed == 0)
1307 >        if (ambfp == NULL)
1308                  return(0);
1309          nunflshed = 0;
1310          return(fflush(ambfp));
1311   }
1312  
1313 < #endif
1313 > #endif  /* ! F_SETLKW */

Diff Legend

Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines