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root/Development/ray/src/rt/raytrace.c
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Comparing ray/src/rt/raytrace.c (file contents):
Revision 2.9 by greg, Wed Jan 12 16:52:08 1994 UTC vs.
Revision 2.25 by greg, Sat Mar 30 11:18:36 1996 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1994 Regents of the University of California */
1 > /* Copyright (c) 1996 Regents of the University of California */
2  
3   #ifndef lint
4   static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
# Line 24 | Line 24 | extern CUBE  thescene;                 /* our scene */
24   extern int  maxdepth;                   /* maximum recursion depth */
25   extern double  minweight;               /* minimum ray weight */
26   extern int  do_irrad;                   /* compute irradiance? */
27 + extern COLOR  ambval;                   /* ambient value */
28  
29 + extern COLOR  cextinction;              /* global extinction coefficient */
30 + extern double  salbedo;                 /* global scattering albedo */
31 + extern double  seccg;                   /* global scattering eccentricity */
32 + extern double  ssampdist;               /* scatter sampling distance */
33 +
34   unsigned long  raynum = 0;              /* next unique ray number */
35   unsigned long  nrays = 0;               /* number of calls to localhit */
36  
# Line 34 | Line 40 | OBJREC  Lamb = {
40          {0, 5, NULL, Lambfa}, NULL,
41   };                                      /* a Lambertian surface */
42  
43 + OBJREC  Aftplane;                       /* aft clipping plane object */
44 +
45   static int  raymove(), checkset(), checkhit();
46  
47   #define  MAXLOOP        128             /* modifier loop detection */
# Line 53 | Line 61 | double  rw;
61                  r->rsrc = -1;
62                  r->clipset = NULL;
63                  r->revf = raytrace;
64 +                copycolor(r->cext, cextinction);
65 +                r->albedo = salbedo;
66 +                r->gecc = seccg;
67 +                r->slights = NULL;
68          } else {                                /* spawned ray */
69                  r->rlvl = ro->rlvl;
70                  if (rt & RAYREFL) {
71                          r->rlvl++;
72                          r->rsrc = -1;
73                          r->clipset = ro->clipset;
74 +                        r->rmax = 0.0;
75                  } else {
76                          r->rsrc = ro->rsrc;
77                          r->clipset = ro->newcset;
78 +                        r->rmax = ro->rmax <= FTINY ? 0.0 : ro->rmax - ro->rot;
79                  }
80                  r->revf = ro->revf;
81 +                copycolor(r->cext, ro->cext);
82 +                r->albedo = ro->albedo;
83 +                r->gecc = ro->gecc;
84 +                r->slights = ro->slights;
85                  r->rweight = ro->rweight * rw;
86                  r->crtype = ro->crtype | (r->rtype = rt);
87                  VCOPY(r->rorg, ro->rop);
# Line 91 | Line 109 | raytrace(r)                    /* trace a ray and compute its value */
109   RAY  *r;
110   {
111          extern int  (*trace)();
94 –        int  gotmat;
112  
113          if (localhit(r, &thescene))
114 <                gotmat = raycont(r);
115 <        else if (sourcehit(r))
116 <                gotmat = rayshade(r, r->ro->omod);
114 >                raycont(r);             /* hit local surface, evaluate */
115 >        else if (r->ro == &Aftplane) {
116 >                r->ro = NULL;           /* hit aft clipping plane */
117 >                r->rot = FHUGE;
118 >        } else if (sourcehit(r))
119 >                rayshade(r, r->ro->omod);       /* distant source */
120  
121 <        if (!gotmat)
102 <                objerror(r->ro, USER, "material not found");
121 >        rayparticipate(r);              /* for participating medium */
122  
123          if (trace != NULL)
124                  (*trace)(r);            /* trace execution */
# Line 110 | Line 129 | raycont(r)                     /* check for clipped object and continue
129   register RAY  *r;
130   {
131          if ((r->clipset != NULL && inset(r->clipset, r->ro->omod)) ||
132 <                        r->ro->omod == OVOID) {
132 >                        !rayshade(r, r->ro->omod))
133                  raytrans(r);
115 –                return(1);
116 –        }
117 –        return(rayshade(r, r->ro->omod));
134   }
135  
136  
# Line 156 | Line 172 | int  mod;
172                          if (irr_ignore(m->otype)) {
173                                  depth--;
174                                  raytrans(r);
175 <                                return;
175 >                                return(1);
176                          }
177                          if (!islight(m->otype))
178                                  m = &Lamb;
# Line 169 | Line 185 | int  mod;
185   }
186  
187  
188 + rayparticipate(r)                       /* compute ray medium participation */
189 + register RAY  *r;
190 + {
191 +        COLOR   ce, ca;
192 +        double  dist;
193 +        double  re, ge, be;
194 +
195 +        if (intens(r->cext) <= 1./FHUGE)
196 +                return;                         /* no medium */
197 +        if ((dist = r->rot) >= FHUGE)
198 +                dist = 2.*thescene.cusize;      /* what to use for infinity? */
199 +        if (r->crtype & SHADOW)
200 +                dist *= 1. - r->albedo;         /* no scattering for sources */
201 +        if (dist <= FTINY)
202 +                return;                         /* no effective ray travel */
203 +        re = dist*colval(r->cext,RED);
204 +        ge = dist*colval(r->cext,GRN);
205 +        be = dist*colval(r->cext,BLU);
206 +        setcolor(ce,    re>92. ? 0. : exp(-re),
207 +                        ge>92. ? 0. : exp(-ge),
208 +                        be>92. ? 0. : exp(-be));
209 +        multcolor(r->rcol, ce);                 /* path absorption */
210 +        if (r->albedo <= FTINY || r->crtype & SHADOW)
211 +                return;                         /* no scattering */
212 +        setcolor(ca,    r->albedo*colval(ambval,RED)*(1.-colval(ce,RED)),
213 +                        r->albedo*colval(ambval,GRN)*(1.-colval(ce,GRN)),
214 +                        r->albedo*colval(ambval,BLU)*(1.-colval(ce,BLU)));
215 +        addcolor(r->rcol, ca);                  /* ambient in scattering */
216 +        srcscatter(r);                          /* source in scattering */
217 + }
218 +
219 +
220   raytexture(r, mod)                      /* get material modifiers */
221   RAY  *r;
222   int  mod;
# Line 187 | Line 235 | int  mod;
235                          error(USER, errmsg);
236                  }
237                  ******/
238 <                if ((*ofun[m->otype].funp)(m, r))
239 <                        objerror(USER, r->ro, "conflicting materials");
238 >                if ((*ofun[m->otype].funp)(m, r)) {
239 >                        sprintf(errmsg, "conflicting material \"%s\"",
240 >                                        m->oname);
241 >                        objerror(r->ro, USER, errmsg);
242 >                }
243          }
244          depth--;                        /* end here */
245   }
# Line 200 | Line 251 | OBJECT  fore, back;
251   double  coef;
252   {
253          RAY  fr, br;
203 –        COLOR  ctmp;
254          int  foremat, backmat;
255          register int  i;
256 <                                        /* clip coefficient */
256 >                                        /* bound coefficient */
257          if (coef > 1.0)
258                  coef = 1.0;
259          else if (coef < 0.0)
260                  coef = 0.0;
261 +                                        /* compute foreground and background */
262 +        foremat = backmat = 0;
263                                          /* foreground */
264          copystruct(&fr, r);
265 <        fr.pert[0] = fr.pert[1] = fr.pert[2] = 0.0;
214 <        setcolor(fr.pcol, 1.0, 1.0, 1.0);
215 <        setcolor(fr.rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
216 <        if (fore != OVOID && coef > FTINY)
265 >        if (coef > FTINY)
266                  foremat = rayshade(&fr, fore);
218 –        else
219 –                foremat = 0;
267                                          /* background */
268          copystruct(&br, r);
269 <        br.pert[0] = br.pert[1] = br.pert[2] = 0.0;
223 <        setcolor(br.pcol, 1.0, 1.0, 1.0);
224 <        setcolor(br.rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
225 <        if (back != OVOID && coef < 1.0-FTINY)
269 >        if (coef < 1.0-FTINY)
270                  backmat = rayshade(&br, back);
271 <        else
272 <                backmat = foremat;
273 <                                        /* check */
274 <        if (backmat != foremat)
275 <                objerror(USER, r->ro, "mixing material with non-material");
276 <                                        /* sum perturbations */
271 >                                        /* check for transparency */
272 >        if (backmat ^ foremat)
273 >                if (backmat)
274 >                        raytrans(&fr);
275 >                else
276 >                        raytrans(&br);
277 >                                        /* mix perturbations */
278          for (i = 0; i < 3; i++)
279 <                r->pert[i] += coef*fr.pert[i] + (1.0-coef)*br.pert[i];
280 <                                        /* multiply pattern colors */
279 >                r->pert[i] = coef*fr.pert[i] + (1.0-coef)*br.pert[i];
280 >                                        /* mix pattern colors */
281          scalecolor(fr.pcol, coef);
282          scalecolor(br.pcol, 1.0-coef);
283 <        copycolor(ctmp, fr.pcol);
284 <        addcolor(ctmp, br.pcol);
285 <        multcolor(r->pcol, ctmp);
286 <                                        /* sum returned ray values */
283 >        copycolor(r->pcol, fr.pcol);
284 >        addcolor(r->pcol, br.pcol);
285 >                                        /* return value tells if material */
286 >        if (!foremat & !backmat)
287 >                return(0);
288 >                                        /* mix returned ray values */
289          scalecolor(fr.rcol, coef);
290          scalecolor(br.rcol, 1.0-coef);
291 <        addcolor(r->rcol, fr.rcol);
291 >        copycolor(r->rcol, fr.rcol);
292          addcolor(r->rcol, br.rcol);
293 <                                        /* return value tells if material */
294 <        return(foremat);
293 >        r->rt = bright(fr.rcol) > bright(br.rcol) ? fr.rt : br.rt;
294 >        return(1);
295   }
296  
297  
298   double
299 + raydist(r, flags)               /* compute (cumulative) ray distance */
300 + register RAY  *r;
301 + register int  flags;
302 + {
303 +        double  sum = 0.0;
304 +
305 +        while (r != NULL && r->crtype&flags) {
306 +                sum += r->rot;
307 +                r = r->parent;
308 +        }
309 +        return(sum);
310 + }
311 +
312 +
313 + double
314   raynormal(norm, r)              /* compute perturbed normal for ray */
315   FVECT  norm;
316   register RAY  *r;
# Line 353 | Line 415 | register CUBE  *scene;
415          }
416          if (sflags == 0)
417                  error(CONSISTENCY, "zero ray direction in localhit");
418 +                                        /* start off assuming nothing hit */
419 +        if (r->rmax > FTINY) {          /* except aft plane if one */
420 +                r->ro = &Aftplane;
421 +                r->rot = r->rmax;
422 +                for (i = 0; i < 3; i++)
423 +                        r->rop[i] = r->rorg[i] + r->rot*r->rdir[i];
424 +        }
425 +                                        /* find global cube entrance point */
426          t = 0.0;
427          if (!incube(scene, curpos)) {
428                                          /* find distance to entry */
# Line 370 | Line 440 | register CUBE  *scene;
440                                  t = dt; /* farthest face is the one */
441                  }
442                  t += FTINY;             /* fudge to get inside cube */
443 +                if (t >= r->rot)        /* clipped already */
444 +                        return(0);
445                                          /* advance position */
446                  for (i = 0; i < 3; i++)
447                          curpos[i] += r->rdir[i]*t;
# Line 378 | Line 450 | register CUBE  *scene;
450                          return(0);
451          }
452          cxset[0] = 0;
453 <        return(raymove(curpos, cxset, sflags, r, scene) == RAYHIT);
453 >        raymove(curpos, cxset, sflags, r, scene);
454 >        return(r->ro != NULL & r->ro != &Aftplane);
455   }
456  
457  
# Line 433 | Line 506 | register CUBE  *cu;
506                  }
507                  /*NOTREACHED*/
508          }
509 <        if (isfull(cu->cutree) && checkhit(r, cu, cxs))
509 >        if (isfull(cu->cutree)) {
510 >                if (checkhit(r, cu, cxs))
511 >                        return(RAYHIT);
512 >        } else if (r->ro == &Aftplane && incube(cu, r->rop))
513                  return(RAYHIT);
514                                          /* advance to next cube */
515          if (dirf&0x11) {

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