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

Comparing ray/src/rt/raytrace.c (file contents):
Revision 2.57 by greg, Fri Sep 23 19:04:53 2005 UTC vs.
Revision 2.71 by greg, Mon May 16 17:32:10 2016 UTC

# Line 14 | Line 14 | static const char RCSid[] = "$Id$";
14   #include  "otypes.h"
15   #include  "otspecial.h"
16   #include  "random.h"
17 + #include  "pmap.h"
18  
19   #define  MAXCSET        ((MAXSET+1)*2-1)        /* maximum check set size */
20  
21 < unsigned long  raynum = 0;              /* next unique ray number */
22 < unsigned long  nrays = 0;               /* number of calls to localhit */
21 > RNUMBER  raynum = 0;            /* next unique ray number */
22 > RNUMBER  nrays = 0;             /* number of calls to localhit */
23  
24   static RREAL  Lambfa[5] = {PI, PI, PI, 0.0, 0.0};
25   OBJREC  Lamb = {
# Line 35 | Line 36 | static int checkhit(RAY  *r, CUBE  *cu, OBJECT  *cxs);
36   static void checkset(OBJECT  *os, OBJECT  *cs);
37  
38  
39 < extern int
39 > int
40   rayorigin(              /* start new ray from old one */
41          RAY  *r,
42          int  rt,
# Line 50 | Line 51 | rayorigin(             /* start new ray from old one */
51                  setcolor(r->rcoef, 1., 1., 1.);
52          } else {
53                  rw = intens(rc);
54 +                if (rw > 1.0)
55 +                        rw = 1.0;               /* avoid calculation growth */
56                  if (rc != r->rcoef)
57                          copycolor(r->rcoef, rc);
58          }
# Line 93 | Line 96 | rayorigin(             /* start new ray from old one */
96                                  colval(ro->cext,RED) : colval(ro->cext,GRN);
97                  if (colval(ro->cext,BLU) < re) re = colval(ro->cext,BLU);
98                  re *= ro->rot;
99 <                if (re > 0.1)
100 <                        if (re > 92.)
99 >                if (re > 0.1) {
100 >                        if (re > 92.) {
101                                  r->rweight = 0.0;
102 <                        else
102 >                        } else {
103                                  r->rweight *= exp(-re);
104 +                        }
105 +                }
106          }
107          rayclear(r);
108          if (r->rweight <= 0.0)                  /* check for expiration */
109                  return(-1);
110          if (r->crtype & SHADOW)                 /* shadow commitment */
111                  return(0);
112 +                                                /* ambient in photon map? */
113 +        if (ro != NULL && ro->crtype & AMBIENT) {
114 +                if (causticPhotonMapping)
115 +                        return(-1);
116 +                if (photonMapping && rt != TRANS)
117 +                        return(-1);
118 +        }
119          if (maxdepth <= 0 && rc != NULL) {      /* Russian roulette */
120                  if (minweight <= 0.0)
121                          error(USER, "zero ray weight in Russian roulette");
# Line 118 | Line 130 | rayorigin(             /* start new ray from old one */
130                  r->rweight = minweight;
131                  return(0);
132          }
133 <        return(r->rlvl <= abs(maxdepth) && r->rweight >= minweight ? 0 : -1);
133 >        return(r->rweight >= minweight && r->rlvl <= abs(maxdepth) ? 0 : -1);
134   }
135  
136  
137 < extern void
137 > void
138   rayclear(                       /* clear a ray for (re)evaluation */
139 <        register RAY  *r
139 >        RAY  *r
140   )
141   {
142          r->rno = raynum++;
# Line 141 | Line 153 | rayclear(                      /* clear a ray for (re)evaluation */
153   }
154  
155  
156 < extern void
156 > void
157   raytrace(                       /* trace a ray and compute its value */
158          RAY  *r
159   )
# Line 161 | Line 173 | raytrace(                      /* trace a ray and compute its value */
173   }
174  
175  
176 < extern void
176 > void
177   raycont(                        /* check for clipped object and continue */
178 <        register RAY  *r
178 >        RAY  *r
179   )
180   {
181          if ((r->clipset != NULL && inset(r->clipset, r->ro->omod)) ||
# Line 172 | Line 184 | raycont(                       /* check for clipped object and continue */
184   }
185  
186  
187 < extern void
187 > void
188   raytrans(                       /* transmit ray as is */
189 <        register RAY  *r
189 >        RAY  *r
190   )
191   {
192          RAY  tr;
193  
194 <        if (rayorigin(&tr, TRANS, r, NULL) == 0) {
195 <                VCOPY(tr.rdir, r->rdir);
196 <                rayvalue(&tr);
197 <                copycolor(r->rcol, tr.rcol);
198 <                r->rt = r->rot + tr.rt;
187 <        }
194 >        rayorigin(&tr, TRANS, r, NULL);         /* always continue */
195 >        VCOPY(tr.rdir, r->rdir);
196 >        rayvalue(&tr);
197 >        copycolor(r->rcol, tr.rcol);
198 >        r->rt = r->rot + tr.rt;
199   }
200  
201  
202 < extern int
202 > /* Macro for test to see if BSDF material uses proxy */
203 > #define isBSDFproxy(m)  ((m)->otype == MAT_BSDF && (m)->oargs.nsargs && \
204 >                                strcmp((m)->oargs.sarg[0], "0"))
205 >
206 >
207 > int
208   rayshade(               /* shade ray r with material mod */
209 <        register RAY  *r,
209 >        RAY  *r,
210          int  mod
211   )
212   {
213 <        register OBJREC  *m;
213 >        OBJREC  *m;
214  
215 <        r->rt = r->rot;                 /* set effective ray length */
215 >        r->rt = r->rot;                 /* preset effective ray length */
216          for ( ; mod != OVOID; mod = m->omod) {
217                  m = objptr(mod);
218                  /****** unnecessary test since modifier() is always called
# Line 207 | Line 223 | rayshade(              /* shade ray r with material mod */
223                  ******/
224                                          /* hack for irradiance calculation */
225                  if (do_irrad && !(r->crtype & ~(PRIMARY|TRANS)) &&
226 +                                (ofun[m->otype].flags & (T_M|T_X)) &&
227                                  m->otype != MAT_CLIP &&
228 <                                (ofun[m->otype].flags & (T_M|T_X))) {
228 >                                !isBSDFproxy(m)) {
229                          if (irr_ignore(m->otype)) {
230                                  raytrans(r);
231                                  return(1);
# Line 223 | Line 240 | rayshade(              /* shade ray r with material mod */
240   }
241  
242  
243 < extern void
243 > void
244   rayparticipate(                 /* compute ray medium participation */
245 <        register RAY  *r
245 >        RAY  *r
246   )
247   {
248          COLOR   ce, ca;
# Line 247 | Line 264 | rayparticipate(                        /* compute ray medium participation
264          multcolor(r->rcol, ce);                 /* path extinction */
265          if (r->crtype & SHADOW || intens(r->albedo) <= FTINY)
266                  return;                         /* no scattering */
267 <        setcolor(ca,
268 <                colval(r->albedo,RED)*colval(ambval,RED)*(1.-colval(ce,RED)),
269 <                colval(r->albedo,GRN)*colval(ambval,GRN)*(1.-colval(ce,GRN)),
270 <                colval(r->albedo,BLU)*colval(ambval,BLU)*(1.-colval(ce,BLU)));
271 <        addcolor(r->rcol, ca);                  /* ambient in scattering */
267 >        
268 >        /* PMAP: indirect inscattering accounted for by volume photons? */
269 >        if (!volumePhotonMapping) {
270 >                setcolor(ca,
271 >                        colval(r->albedo,RED)*colval(ambval,RED)*(1.-colval(ce,RED)),
272 >                        colval(r->albedo,GRN)*colval(ambval,GRN)*(1.-colval(ce,GRN)),
273 >                        colval(r->albedo,BLU)*colval(ambval,BLU)*(1.-colval(ce,BLU)));
274 >                addcolor(r->rcol, ca);                  /* ambient in scattering */
275 >        }
276 >        
277          srcscatter(r);                          /* source in scattering */
278   }
279  
280  
281 < extern void
281 > void
282   raytexture(                     /* get material modifiers */
283          RAY  *r,
284          OBJECT  mod
285   )
286   {
287 <        register OBJREC  *m;
287 >        OBJREC  *m;
288                                          /* execute textures and patterns */
289          for ( ; mod != OVOID; mod = m->omod) {
290                  m = objptr(mod);
# Line 281 | Line 303 | raytexture(                    /* get material modifiers */
303   }
304  
305  
306 < extern int
306 > int
307   raymixture(             /* mix modifiers */
308 <        register RAY  *r,
308 >        RAY  *r,
309          OBJECT  fore,
310          OBJECT  back,
311          double  coef
# Line 291 | Line 313 | raymixture(            /* mix modifiers */
313   {
314          RAY  fr, br;
315          int  foremat, backmat;
316 <        register int  i;
316 >        int  i;
317                                          /* bound coefficient */
318          if (coef > 1.0)
319                  coef = 1.0;
# Line 302 | Line 324 | raymixture(            /* mix modifiers */
324                                          /* foreground */
325          fr = *r;
326          if (coef > FTINY) {
327 +                fr.rweight *= coef;
328                  scalecolor(fr.rcoef, coef);
329                  foremat = rayshade(&fr, fore);
330          }
331                                          /* background */
332          br = *r;
333          if (coef < 1.0-FTINY) {
334 +                br.rweight *= 1.0-coef;
335                  scalecolor(br.rcoef, 1.0-coef);
336                  backmat = rayshade(&br, back);
337          }
# Line 339 | Line 363 | raymixture(            /* mix modifiers */
363   }
364  
365  
366 < extern double
366 > double
367   raydist(                /* compute (cumulative) ray distance */
368 <        register const RAY  *r,
369 <        register int  flags
368 >        const RAY  *r,
369 >        int  flags
370   )
371   {
372          double  sum = 0.0;
# Line 355 | Line 379 | raydist(               /* compute (cumulative) ray distance */
379   }
380  
381  
382 < extern void
382 > void
383   raycontrib(             /* compute (cumulative) ray contribution */
384 <        double  rc[3],
384 >        RREAL  rc[3],
385          const RAY  *r,
386          int  flags
387   )
# Line 381 | Line 405 | raycontrib(            /* compute (cumulative) ray contribution
405   }
406  
407  
408 < extern double
408 > double
409   raynormal(              /* compute perturbed normal for ray */
410          FVECT  norm,
411 <        register RAY  *r
411 >        RAY  *r
412   )
413   {
414          double  newdot;
415 <        register int  i;
415 >        int  i;
416  
417          /*      The perturbation is added to the surface normal to obtain
418           *  the new normal.  If the new normal would affect the surface
# Line 417 | Line 441 | raynormal(             /* compute perturbed normal for ray */
441   }
442  
443  
444 < extern void
444 > void
445   newrayxf(                       /* get new tranformation matrix for ray */
446          RAY  *r
447   )
# Line 426 | Line 450 | newrayxf(                      /* get new tranformation matrix for ray */
450                  struct xfn  *next;
451                  FULLXF  xf;
452          }  xfseed = { &xfseed }, *xflast = &xfseed;
453 <        register struct xfn  *xp;
454 <        register const RAY  *rp;
453 >        struct xfn  *xp;
454 >        const RAY  *rp;
455  
456          /*
457           * Search for transform in circular list that
# Line 438 | Line 462 | newrayxf(                      /* get new tranformation matrix for ray */
462                  if (rp->rox == &xp->xf) {               /* xp in use */
463                          xp = xp->next;                  /* move to next */
464                          if (xp == xflast) {             /* need new one */
465 <                                xp = (struct xfn *)malloc(sizeof(struct xfn));
465 >                                xp = (struct xfn *)bmalloc(sizeof(struct xfn));
466                                  if (xp == NULL)
467                                          error(SYSTEM,
468                                                  "out of memory in newrayxf");
# Line 455 | Line 479 | newrayxf(                      /* get new tranformation matrix for ray */
479   }
480  
481  
482 < extern void
482 > void
483   flipsurface(                    /* reverse surface orientation */
484 <        register RAY  *r
484 >        RAY  *r
485   )
486   {
487          r->rod = -r->rod;
# Line 470 | Line 494 | flipsurface(                   /* reverse surface orientation */
494   }
495  
496  
497 < extern void
497 > void
498   rayhit(                 /* standard ray hit test */
499          OBJECT  *oset,
500          RAY  *r
# Line 487 | Line 511 | rayhit(                        /* standard ray hit test */
511   }
512  
513  
514 < extern int
514 > int
515   localhit(               /* check for hit in the octree */
516 <        register RAY  *r,
517 <        register CUBE  *scene
516 >        RAY  *r,
517 >        CUBE  *scene
518   )
519   {
520          OBJECT  cxset[MAXCSET+1];       /* set of checked objects */
521          FVECT  curpos;                  /* current cube position */
522          int  sflags;                    /* sign flags */
523          double  t, dt;
524 <        register int  i;
524 >        int  i;
525  
526          nrays++;                        /* increment trace counter */
527          sflags = 0;
# Line 508 | Line 532 | localhit(              /* check for hit in the octree */
532                  else if (r->rdir[i] < -1e-7)
533                          sflags |= 0x10 << i;
534          }
535 <        if (sflags == 0)
536 <                error(CONSISTENCY, "zero ray direction in localhit");
535 >        if (!sflags) {
536 >                error(WARNING, "zero ray direction in localhit");
537 >                return(0);
538 >        }
539                                          /* start off assuming nothing hit */
540          if (r->rmax > FTINY) {          /* except aft plane if one */
541                  r->ro = &Aftplane;
542                  r->rot = r->rmax;
543 <                for (i = 0; i < 3; i++)
518 <                        r->rop[i] = r->rorg[i] + r->rot*r->rdir[i];
543 >                VSUM(r->rop, r->rorg, r->rdir, r->rot);
544          }
545                                          /* find global cube entrance point */
546          t = 0.0;
# Line 538 | Line 563 | localhit(              /* check for hit in the octree */
563                  if (t >= r->rot)        /* clipped already */
564                          return(0);
565                                          /* advance position */
566 <                for (i = 0; i < 3; i++)
542 <                        curpos[i] += r->rdir[i]*t;
566 >                VSUM(curpos, curpos, r->rdir, t);
567  
568                  if (!incube(scene, curpos))     /* non-intersecting ray */
569                          return(0);
# Line 555 | Line 579 | raymove(               /* check for hit as we move */
579          FVECT  pos,                     /* current position, modified herein */
580          OBJECT  *cxs,                   /* checked objects, modified by checkhit */
581          int  dirf,                      /* direction indicators to speed tests */
582 <        register RAY  *r,
583 <        register CUBE  *cu
582 >        RAY  *r,
583 >        CUBE  *cu
584   )
585   {
586          int  ax;
# Line 564 | Line 588 | raymove(               /* check for hit as we move */
588  
589          if (istree(cu->cutree)) {               /* recurse on subcubes */
590                  CUBE  cukid;
591 <                register int  br, sgn;
591 >                int  br, sgn;
592  
593                  cukid.cusize = cu->cusize * 0.5;        /* find subcube */
594                  VCOPY(cukid.cuorg, cu->cuorg);
# Line 630 | Line 654 | raymove(               /* check for hit as we move */
654                          ax = 2;
655                  }
656          }
657 <        pos[0] += r->rdir[0]*t;
634 <        pos[1] += r->rdir[1]*t;
635 <        pos[2] += r->rdir[2]*t;
657 >        VSUM(pos, pos, r->rdir, t);
658          return(ax);
659   }
660  
661  
662   static int
663   checkhit(               /* check for hit in full cube */
664 <        register RAY  *r,
664 >        RAY  *r,
665          CUBE  *cu,
666          OBJECT  *cxs
667   )
# Line 660 | Line 682 | checkhit(              /* check for hit in full cube */
682  
683   static void
684   checkset(               /* modify checked set and set to check */
685 <        register OBJECT  *os,                   /* os' = os - cs */
686 <        register OBJECT  *cs                    /* cs' = cs + os */
685 >        OBJECT  *os,                    /* os' = os - cs */
686 >        OBJECT  *cs                     /* cs' = cs + os */
687   )
688   {
689          OBJECT  cset[MAXCSET+MAXSET+1];
690 <        register int  i, j;
690 >        int  i, j;
691          int  k;
692                                          /* copy os in place, cset <- cs */
693          cset[0] = 0;

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