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

Comparing ray/src/rt/raytrace.c (file contents):
Revision 2.60 by greg, Sat Dec 12 00:03:42 2009 UTC vs.
Revision 2.74 by greg, Wed Dec 5 02:12:23 2018 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  
# 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 106 | Line 109 | rayorigin(             /* start new ray from old one */
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 120 | 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 135 | Line 145 | rayclear(                      /* clear a ray for (re)evaluation */
145          r->robj = OVOID;
146          r->ro = NULL;
147          r->rox = NULL;
148 <        r->rt = r->rot = FHUGE;
148 >        r->rxt = r->rmt = r->rot = FHUGE;
149          r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
150          r->uv[0] = r->uv[1] = 0.0;
151          setcolor(r->pcol, 1.0, 1.0, 1.0);
152 +        setcolor(r->mcol, 0.0, 0.0, 0.0);
153          setcolor(r->rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
154   }
155  
156  
157 < extern void
157 > void
158   raytrace(                       /* trace a ray and compute its value */
159          RAY  *r
160   )
# Line 163 | Line 174 | raytrace(                      /* trace a ray and compute its value */
174   }
175  
176  
177 < extern void
177 > void
178   raycont(                        /* check for clipped object and continue */
179 <        register RAY  *r
179 >        RAY  *r
180   )
181   {
182          if ((r->clipset != NULL && inset(r->clipset, r->ro->omod)) ||
# Line 174 | Line 185 | raycont(                       /* check for clipped object and continue */
185   }
186  
187  
188 < extern void
188 > void
189   raytrans(                       /* transmit ray as is */
190 <        register RAY  *r
190 >        RAY  *r
191   )
192   {
193          RAY  tr;
194  
195 <        if (rayorigin(&tr, TRANS, r, NULL) == 0) {
196 <                VCOPY(tr.rdir, r->rdir);
197 <                rayvalue(&tr);
198 <                copycolor(r->rcol, tr.rcol);
199 <                r->rt = r->rot + tr.rt;
195 >        rayorigin(&tr, TRANS, r, NULL);         /* always continue */
196 >        VCOPY(tr.rdir, r->rdir);
197 >        rayvalue(&tr);
198 >        copycolor(r->rcol, tr.rcol);
199 >        r->rmt = r->rot + tr.rmt;
200 >        r->rxt = r->rot + tr.rxt;
201 > }
202 >
203 >
204 > int
205 > raytirrad(                      /* irradiance hack */
206 >        OBJREC  *m,
207 >        RAY     *r
208 > )
209 > {
210 >        if ((ofun[m->otype].flags & (T_M|T_X)) && m->otype != MAT_CLIP) {
211 >                if (istransp(m->otype) || isBSDFproxy(m)) {
212 >                        raytrans(r);
213 >                        return(1);
214 >                }
215 >                if (!islight(m->otype))
216 >                        return((*ofun[Lamb.otype].funp)(&Lamb, r));
217          }
218 +        return(0);              /* not a qualifying surface */
219   }
220  
221  
222 < extern int
222 > int
223   rayshade(               /* shade ray r with material mod */
224 <        register RAY  *r,
224 >        RAY  *r,
225          int  mod
226   )
227   {
228 <        register OBJREC  *m;
228 >        int     tst_irrad = do_irrad && !(r->crtype & ~(PRIMARY|TRANS));
229 >        OBJREC  *m;
230  
231 <        r->rt = r->rot;                 /* set effective ray length */
231 >        r->rxt = r->rmt = r->rot;       /* preset effective ray length */
232          for ( ; mod != OVOID; mod = m->omod) {
233                  m = objptr(mod);
234                  /****** unnecessary test since modifier() is always called
# Line 208 | Line 238 | rayshade(              /* shade ray r with material mod */
238                  }
239                  ******/
240                                          /* hack for irradiance calculation */
241 <                if (do_irrad && !(r->crtype & ~(PRIMARY|TRANS)) &&
242 <                                m->otype != MAT_CLIP &&
243 <                                (ofun[m->otype].flags & (T_M|T_X))) {
214 <                        if (irr_ignore(m->otype)) {
215 <                                raytrans(r);
216 <                                return(1);
217 <                        }
218 <                        if (!islight(m->otype))
219 <                                m = &Lamb;
220 <                }
241 >                if (tst_irrad && raytirrad(m, r))
242 >                        return(1);
243 >
244                  if ((*ofun[m->otype].funp)(m, r))
245                          return(1);      /* materials call raytexture() */
246          }
# Line 225 | Line 248 | rayshade(              /* shade ray r with material mod */
248   }
249  
250  
251 < extern void
251 > void
252   rayparticipate(                 /* compute ray medium participation */
253 <        register RAY  *r
253 >        RAY  *r
254   )
255   {
256          COLOR   ce, ca;
# Line 249 | Line 272 | rayparticipate(                        /* compute ray medium participation
272          multcolor(r->rcol, ce);                 /* path extinction */
273          if (r->crtype & SHADOW || intens(r->albedo) <= FTINY)
274                  return;                         /* no scattering */
275 <        setcolor(ca,
276 <                colval(r->albedo,RED)*colval(ambval,RED)*(1.-colval(ce,RED)),
277 <                colval(r->albedo,GRN)*colval(ambval,GRN)*(1.-colval(ce,GRN)),
278 <                colval(r->albedo,BLU)*colval(ambval,BLU)*(1.-colval(ce,BLU)));
279 <        addcolor(r->rcol, ca);                  /* ambient in scattering */
275 >        
276 >        /* PMAP: indirect inscattering accounted for by volume photons? */
277 >        if (!volumePhotonMapping) {
278 >                setcolor(ca,
279 >                        colval(r->albedo,RED)*colval(ambval,RED)*(1.-colval(ce,RED)),
280 >                        colval(r->albedo,GRN)*colval(ambval,GRN)*(1.-colval(ce,GRN)),
281 >                        colval(r->albedo,BLU)*colval(ambval,BLU)*(1.-colval(ce,BLU)));
282 >                addcolor(r->rcol, ca);                  /* ambient in scattering */
283 >        }
284 >        
285          srcscatter(r);                          /* source in scattering */
286   }
287  
288  
289 < extern void
289 > void
290   raytexture(                     /* get material modifiers */
291          RAY  *r,
292          OBJECT  mod
293   )
294   {
295 <        register OBJREC  *m;
295 >        OBJREC  *m;
296                                          /* execute textures and patterns */
297          for ( ; mod != OVOID; mod = m->omod) {
298                  m = objptr(mod);
# Line 283 | Line 311 | raytexture(                    /* get material modifiers */
311   }
312  
313  
314 < extern int
314 > int
315   raymixture(             /* mix modifiers */
316 <        register RAY  *r,
316 >        RAY  *r,
317          OBJECT  fore,
318          OBJECT  back,
319          double  coef
320   )
321   {
322          RAY  fr, br;
323 +        double  mfore, mback;
324          int  foremat, backmat;
325 <        register int  i;
325 >        int  i;
326                                          /* bound coefficient */
327          if (coef > 1.0)
328                  coef = 1.0;
# Line 338 | Line 367 | raymixture(            /* mix modifiers */
367          scalecolor(br.rcol, 1.0-coef);
368          copycolor(r->rcol, fr.rcol);
369          addcolor(r->rcol, br.rcol);
370 <        r->rt = bright(fr.rcol) > bright(br.rcol) ? fr.rt : br.rt;
370 >        mfore = bright(fr.mcol); mback = bright(br.mcol);
371 >        r->rmt = mfore > mback ? fr.rmt : br.rmt;
372 >        r->rxt = bright(fr.rcol)-mfore > bright(br.rcol)-mback ?
373 >                        fr.rxt : br.rxt;
374          return(1);
375   }
376  
377  
378 < extern double
378 > double
379   raydist(                /* compute (cumulative) ray distance */
380 <        register const RAY  *r,
381 <        register int  flags
380 >        const RAY  *r,
381 >        int  flags
382   )
383   {
384          double  sum = 0.0;
# Line 359 | Line 391 | raydist(               /* compute (cumulative) ray distance */
391   }
392  
393  
394 < extern void
394 > void
395   raycontrib(             /* compute (cumulative) ray contribution */
396 <        double  rc[3],
396 >        RREAL  rc[3],
397          const RAY  *r,
398          int  flags
399   )
# Line 385 | Line 417 | raycontrib(            /* compute (cumulative) ray contribution
417   }
418  
419  
420 < extern double
420 > double
421   raynormal(              /* compute perturbed normal for ray */
422          FVECT  norm,
423 <        register RAY  *r
423 >        RAY  *r
424   )
425   {
426          double  newdot;
427 <        register int  i;
427 >        int  i;
428  
429          /*      The perturbation is added to the surface normal to obtain
430           *  the new normal.  If the new normal would affect the surface
# Line 421 | Line 453 | raynormal(             /* compute perturbed normal for ray */
453   }
454  
455  
456 < extern void
456 > void
457   newrayxf(                       /* get new tranformation matrix for ray */
458          RAY  *r
459   )
# Line 430 | Line 462 | newrayxf(                      /* get new tranformation matrix for ray */
462                  struct xfn  *next;
463                  FULLXF  xf;
464          }  xfseed = { &xfseed }, *xflast = &xfseed;
465 <        register struct xfn  *xp;
466 <        register const RAY  *rp;
465 >        struct xfn  *xp;
466 >        const RAY  *rp;
467  
468          /*
469           * Search for transform in circular list that
# Line 442 | Line 474 | newrayxf(                      /* get new tranformation matrix for ray */
474                  if (rp->rox == &xp->xf) {               /* xp in use */
475                          xp = xp->next;                  /* move to next */
476                          if (xp == xflast) {             /* need new one */
477 <                                xp = (struct xfn *)malloc(sizeof(struct xfn));
477 >                                xp = (struct xfn *)bmalloc(sizeof(struct xfn));
478                                  if (xp == NULL)
479                                          error(SYSTEM,
480                                                  "out of memory in newrayxf");
# Line 459 | Line 491 | newrayxf(                      /* get new tranformation matrix for ray */
491   }
492  
493  
494 < extern void
494 > void
495   flipsurface(                    /* reverse surface orientation */
496 <        register RAY  *r
496 >        RAY  *r
497   )
498   {
499          r->rod = -r->rod;
# Line 474 | Line 506 | flipsurface(                   /* reverse surface orientation */
506   }
507  
508  
509 < extern void
509 > void
510   rayhit(                 /* standard ray hit test */
511          OBJECT  *oset,
512          RAY  *r
# Line 491 | Line 523 | rayhit(                        /* standard ray hit test */
523   }
524  
525  
526 < extern int
526 > int
527   localhit(               /* check for hit in the octree */
528 <        register RAY  *r,
529 <        register CUBE  *scene
528 >        RAY  *r,
529 >        CUBE  *scene
530   )
531   {
532          OBJECT  cxset[MAXCSET+1];       /* set of checked objects */
533          FVECT  curpos;                  /* current cube position */
534          int  sflags;                    /* sign flags */
535          double  t, dt;
536 <        register int  i;
536 >        int  i;
537  
538          nrays++;                        /* increment trace counter */
539          sflags = 0;
# Line 512 | Line 544 | localhit(              /* check for hit in the octree */
544                  else if (r->rdir[i] < -1e-7)
545                          sflags |= 0x10 << i;
546          }
547 <        if (sflags == 0)
548 <                error(CONSISTENCY, "zero ray direction in localhit");
547 >        if (!sflags) {
548 >                error(WARNING, "zero ray direction in localhit");
549 >                return(0);
550 >        }
551                                          /* start off assuming nothing hit */
552          if (r->rmax > FTINY) {          /* except aft plane if one */
553                  r->ro = &Aftplane;
554                  r->rot = r->rmax;
555 <                for (i = 0; i < 3; i++)
522 <                        r->rop[i] = r->rorg[i] + r->rot*r->rdir[i];
555 >                VSUM(r->rop, r->rorg, r->rdir, r->rot);
556          }
557                                          /* find global cube entrance point */
558          t = 0.0;
# Line 542 | Line 575 | localhit(              /* check for hit in the octree */
575                  if (t >= r->rot)        /* clipped already */
576                          return(0);
577                                          /* advance position */
578 <                for (i = 0; i < 3; i++)
546 <                        curpos[i] += r->rdir[i]*t;
578 >                VSUM(curpos, curpos, r->rdir, t);
579  
580                  if (!incube(scene, curpos))     /* non-intersecting ray */
581                          return(0);
# Line 559 | Line 591 | raymove(               /* check for hit as we move */
591          FVECT  pos,                     /* current position, modified herein */
592          OBJECT  *cxs,                   /* checked objects, modified by checkhit */
593          int  dirf,                      /* direction indicators to speed tests */
594 <        register RAY  *r,
595 <        register CUBE  *cu
594 >        RAY  *r,
595 >        CUBE  *cu
596   )
597   {
598          int  ax;
# Line 568 | Line 600 | raymove(               /* check for hit as we move */
600  
601          if (istree(cu->cutree)) {               /* recurse on subcubes */
602                  CUBE  cukid;
603 <                register int  br, sgn;
603 >                int  br, sgn;
604  
605                  cukid.cusize = cu->cusize * 0.5;        /* find subcube */
606                  VCOPY(cukid.cuorg, cu->cuorg);
# Line 634 | Line 666 | raymove(               /* check for hit as we move */
666                          ax = 2;
667                  }
668          }
669 <        pos[0] += r->rdir[0]*t;
638 <        pos[1] += r->rdir[1]*t;
639 <        pos[2] += r->rdir[2]*t;
669 >        VSUM(pos, pos, r->rdir, t);
670          return(ax);
671   }
672  
673  
674   static int
675   checkhit(               /* check for hit in full cube */
676 <        register RAY  *r,
676 >        RAY  *r,
677          CUBE  *cu,
678          OBJECT  *cxs
679   )
# Line 664 | Line 694 | checkhit(              /* check for hit in full cube */
694  
695   static void
696   checkset(               /* modify checked set and set to check */
697 <        register OBJECT  *os,                   /* os' = os - cs */
698 <        register OBJECT  *cs                    /* cs' = cs + os */
697 >        OBJECT  *os,                    /* os' = os - cs */
698 >        OBJECT  *cs                     /* cs' = cs + os */
699   )
700   {
701          OBJECT  cset[MAXCSET+MAXSET+1];
702 <        register int  i, j;
702 >        int  i, j;
703          int  k;
704                                          /* copy os in place, cset <- cs */
705          cset[0] = 0;

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