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

Comparing ray/src/rt/raytrace.c (file contents):
Revision 1.5 by greg, Wed Jul 19 18:46:59 1989 UTC vs.
Revision 2.1 by greg, Tue Nov 12 17:09:44 1991 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1986 Regents of the University of California */
1 > /* Copyright (c) 1991 Regents of the University of California */
2  
3   #ifndef lint
4   static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
# Line 16 | Line 16 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
16  
17   #include  "otypes.h"
18  
19 + #include  "otspecial.h"
20 +
21   extern CUBE  thescene;                  /* our scene */
22   extern int  maxdepth;                   /* maximum recursion depth */
23   extern double  minweight;               /* minimum ray weight */
24 + extern int  do_irrad;                   /* compute irradiance? */
25  
26 < long  nrays = 0L;                       /* number of rays traced */
26 > long  raynum = 0L;                      /* next unique ray number */
27 > long  nrays = 0L;                       /* number of calls to localhit */
28  
29 < #define  MAXLOOP        1024            /* modifier loop detection */
29 > static FLOAT  Lambfa[5] = {PI, PI, PI, 0.0, 0.0};
30 > OBJREC  Lamb = {
31 >        OVOID, MAT_PLASTIC, "Lambertian",
32 >        {0, 5, NULL, Lambfa}, NULL, -1,
33 > };                                      /* a Lambertian surface */
34  
35 + #define  MAXLOOP        128             /* modifier loop detection */
36 +
37   #define  RAYHIT         (-1)            /* return value for intercepted ray */
38  
39  
# Line 38 | Line 48 | double  rw;
48                  r->crtype = r->rtype = rt;
49                  r->rsrc = -1;
50                  r->clipset = NULL;
51 +                r->revf = raytrace;
52          } else {                                /* spawned ray */
53                  r->rlvl = ro->rlvl;
54                  if (rt & RAYREFL) {
# Line 48 | Line 59 | double  rw;
59                          r->rsrc = ro->rsrc;
60                          r->clipset = ro->newcset;
61                  }
62 +                r->revf = ro->revf;
63                  r->rweight = ro->rweight * rw;
64                  r->crtype = ro->crtype | (r->rtype = rt);
65                  VCOPY(r->rorg, ro->rop);
66          }
67 <        r->rno = nrays;
67 >        rayclear(r);
68 >        return(r->rlvl <= maxdepth && r->rweight >= minweight ? 0 : -1);
69 > }
70 >
71 >
72 > rayclear(r)                     /* clear a ray for (re)evaluation */
73 > register RAY  *r;
74 > {
75 >        r->rno = raynum++;
76          r->newcset = r->clipset;
77          r->ro = NULL;
78          r->rot = FHUGE;
79          r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
80          setcolor(r->pcol, 1.0, 1.0, 1.0);
81          setcolor(r->rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
82 <        return(r->rlvl <= maxdepth && r->rweight >= minweight ? 0 : -1);
82 >        r->rt = 0.0;
83   }
84  
85  
86 < rayvalue(r)                     /* compute a ray's value */
87 < register RAY  *r;
86 > raytrace(r)                     /* trace a ray and compute its value */
87 > RAY  *r;
88   {
89          extern int  (*trace)();
90  
91 <        if (localhit(r, &thescene) || sourcehit(r))
91 >        if (localhit(r, &thescene))
92 >                raycont(r);
93 >        else if (sourcehit(r))
94                  rayshade(r, r->ro->omod);
95  
96          if (trace != NULL)
# Line 76 | Line 98 | register RAY  *r;
98   }
99  
100  
101 + raycont(r)                      /* check for clipped object and continue */
102 + register RAY  *r;
103 + {
104 +        if (r->clipset != NULL && inset(r->clipset, r->ro->omod))
105 +                raytrans(r);
106 +        else
107 +                rayshade(r, r->ro->omod);
108 + }
109 +
110 +
111   raytrans(r)                     /* transmit ray as is */
112 < RAY  *r;
112 > register RAY  *r;
113   {
114          RAY  tr;
115  
# Line 85 | Line 117 | RAY  *r;
117                  VCOPY(tr.rdir, r->rdir);
118                  rayvalue(&tr);
119                  copycolor(r->rcol, tr.rcol);
120 +                r->rt = r->rot + tr.rt;
121          }
122   }
123  
# Line 95 | Line 128 | int  mod;
128   {
129          static int  depth = 0;
130          register OBJREC  *m;
98 –                                        /* check for clipped surface */
99 –        if (r->clipset != NULL && r->rot < FHUGE &&
100 –                        inset(r->clipset, mod)) {
101 –                raytrans(r);
102 –                return;
103 –        }
131                                          /* check for infinite loop */
132          if (depth++ >= MAXLOOP)
133                  objerror(r->ro, USER, "possible modifier loop");
134 +        r->rt = r->rot;                 /* set effective ray length */
135          for ( ; mod != OVOID; mod = m->omod) {
136                  m = objptr(mod);
137                  /****** unnecessary test since modifier() is always called
# Line 112 | Line 140 | int  mod;
140                          error(USER, errmsg);
141                  }
142                  ******/
143 +                                        /* hack for irradiance calculation */
144 +                if (do_irrad && !(r->crtype & ~(PRIMARY|TRANS))) {
145 +                        if (irr_ignore(m->otype)) {
146 +                                depth--;
147 +                                raytrans(r);
148 +                                return;
149 +                        }
150 +                        if (!islight(m->otype))
151 +                                m = &Lamb;
152 +                }
153                  (*ofun[m->otype].funp)(m, r);   /* execute function */
154                  m->lastrno = r->rno;
155                  if (ismaterial(m->otype)) {     /* materials call raytexture */
# Line 206 | Line 244 | register RAY  *r;
244           *  still fraught with problems since reflected rays and similar
245           *  directions calculated from the surface normal may spawn rays behind
246           *  the surface.  The only solution is to curb textures at high
247 <         *  incidence (Rdot << 1).
247 >         *  incidence (namely, keep DOT(rdir,pert) < Rdot).
248           */
249  
250          for (i = 0; i < 3; i++)
# Line 227 | Line 265 | register RAY  *r;
265   }
266  
267  
268 + newrayxf(r)                     /* get new tranformation matrix for ray */
269 + RAY  *r;
270 + {
271 +        static struct xfn {
272 +                struct xfn  *next;
273 +                FULLXF  xf;
274 +        }  xfseed = { &xfseed }, *xflast = &xfseed;
275 +        register struct xfn  *xp;
276 +        register RAY  *rp;
277 +
278 +        /*
279 +         * Search for transform in circular list that
280 +         * has no associated ray in the tree.
281 +         */
282 +        xp = xflast;
283 +        for (rp = r->parent; rp != NULL; rp = rp->parent)
284 +                if (rp->rox == &xp->xf) {               /* xp in use */
285 +                        xp = xp->next;                  /* move to next */
286 +                        if (xp == xflast) {             /* need new one */
287 +                                xp = (struct xfn *)bmalloc(sizeof(struct xfn));
288 +                                if (xp == NULL)
289 +                                        error(SYSTEM,
290 +                                                "out of memory in newrayxf");
291 +                                                        /* insert in list */
292 +                                xp->next = xflast->next;
293 +                                xflast->next = xp;
294 +                                break;                  /* we're done */
295 +                        }
296 +                        rp = r;                 /* start check over */
297 +                }
298 +                                        /* got it */
299 +        r->rox = &xp->xf;
300 +        xflast = xp;
301 + }
302 +
303 +
304   flipsurface(r)                  /* reverse surface orientation */
305   register RAY  *r;
306   {
# Line 245 | Line 319 | register RAY  *r;
319   register CUBE  *scene;
320   {
321          FVECT  curpos;                  /* current cube position */
322 <        int  mpos, mneg;                /* sign flags */
322 >        int  sflags;                    /* sign flags */
323          double  t, dt;
324          register int  i;
325  
326          nrays++;                        /* increment trace counter */
327 <
254 <        mpos = mneg = 0;
327 >        sflags = 0;
328          for (i = 0; i < 3; i++) {
329                  curpos[i] = r->rorg[i];
330                  if (r->rdir[i] > FTINY)
331 <                        mpos |= 1 << i;
331 >                        sflags |= 1 << i;
332                  else if (r->rdir[i] < -FTINY)
333 <                        mneg |= 1 << i;
333 >                        sflags |= 0x10 << i;
334          }
335 +        if (sflags == 0)
336 +                error(CONSISTENCY, "zero ray direction in localhit");
337          t = 0.0;
338          if (!incube(scene, curpos)) {
339                                          /* find distance to entry */
340                  for (i = 0; i < 3; i++) {
341                                          /* plane in our direction */
342 <                        if (mpos & 1<<i)
342 >                        if (sflags & 1<<i)
343                                  dt = scene->cuorg[i];
344 <                        else if (mneg & 1<<i)
344 >                        else if (sflags & 0x10<<i)
345                                  dt = scene->cuorg[i] + scene->cusize;
346                          else
347                                  continue;
# Line 283 | Line 358 | register CUBE  *scene;
358                  if (!incube(scene, curpos))     /* non-intersecting ray */
359                          return(0);
360          }
361 <        return(raymove(curpos, mpos, mneg, r, scene) == RAYHIT);
361 >        return(raymove(curpos, sflags, r, scene) == RAYHIT);
362   }
363  
364  
365   static int
366 < raymove(pos, plus, minus, r, cu)        /* check for hit as we move */
366 > raymove(pos, dirf, r, cu)               /* check for hit as we move */
367   FVECT  pos;                     /* modified */
368 < int  plus, minus;               /* direction indicators to speed tests */
368 > int  dirf;                      /* direction indicators to speed tests */
369   register RAY  *r;
370   register CUBE  *cu;
371   {
372          int  ax;
373          double  dt, t;
299 –        register int  sgn;
374  
375          if (istree(cu->cutree)) {               /* recurse on subcubes */
376                  CUBE  cukid;
377 <                register int  br;
377 >                register int  br, sgn;
378  
379                  cukid.cusize = cu->cusize * 0.5;        /* find subcube */
380                  VCOPY(cukid.cuorg, cu->cuorg);
# Line 319 | Line 393 | register CUBE  *cu;
393                  }
394                  for ( ; ; ) {
395                          cukid.cutree = octkid(cu->cutree, br);
396 <                        if ((ax = raymove(pos,plus,minus,r,&cukid)) == RAYHIT)
396 >                        if ((ax = raymove(pos,dirf,r,&cukid)) == RAYHIT)
397                                  return(RAYHIT);
398                          sgn = 1 << ax;
399 <                        if (sgn & minus)                /* negative axis? */
326 <                                if (sgn & br) {
327 <                                        cukid.cuorg[ax] -= cukid.cusize;
328 <                                        br &= ~sgn;
329 <                                } else
330 <                                        return(ax);     /* underflow */
331 <                        else
399 >                        if (sgn & dirf)                 /* positive axis? */
400                                  if (sgn & br)
401                                          return(ax);     /* overflow */
402                                  else {
403                                          cukid.cuorg[ax] += cukid.cusize;
404                                          br |= sgn;
405                                  }
406 +                        else
407 +                                if (sgn & br) {
408 +                                        cukid.cuorg[ax] -= cukid.cusize;
409 +                                        br &= ~sgn;
410 +                                } else
411 +                                        return(ax);     /* underflow */
412                  }
413                  /*NOTREACHED*/
414          }
415          if (isfull(cu->cutree) && checkhit(r, cu))
416                  return(RAYHIT);
417                                          /* advance to next cube */
418 <        sgn = plus | minus;
419 <        if (sgn&1) {
346 <                dt = plus&1 ? cu->cuorg[0] + cu->cusize : cu->cuorg[0];
418 >        if (dirf&0x11) {
419 >                dt = dirf&1 ? cu->cuorg[0] + cu->cusize : cu->cuorg[0];
420                  t = (dt - pos[0])/r->rdir[0];
421                  ax = 0;
422          } else
423                  t = FHUGE;
424 <        if (sgn&2) {
425 <                dt = plus&2 ? cu->cuorg[1] + cu->cusize : cu->cuorg[1];
424 >        if (dirf&0x22) {
425 >                dt = dirf&2 ? cu->cuorg[1] + cu->cusize : cu->cuorg[1];
426                  dt = (dt - pos[1])/r->rdir[1];
427                  if (dt < t) {
428                          t = dt;
429                          ax = 1;
430                  }
431          }
432 <        if (sgn&4) {
433 <                dt = plus&4 ? cu->cuorg[2] + cu->cusize : cu->cuorg[2];
432 >        if (dirf&0x44) {
433 >                dt = dirf&4 ? cu->cuorg[2] + cu->cusize : cu->cuorg[2];
434                  dt = (dt - pos[2])/r->rdir[2];
435                  if (dt < t) {
436                          t = dt;

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