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

Comparing ray/src/rt/raytrace.c (file contents):
Revision 2.24 by greg, Thu Mar 21 15:33:05 1996 UTC vs.
Revision 2.35 by greg, Tue Feb 25 02:47:23 2003 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1995 Regents of the University of California */
2 –
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6 –
4   /*
5   *  raytrace.c - routines for tracing and shading rays.
6   *
7 < *     8/7/85
7 > *  External symbols declared in ray.h
8   */
9  
10 + #include "copyright.h"
11 +
12   #include  "ray.h"
13  
15 – #include  "octree.h"
16 –
14   #include  "otypes.h"
15  
16   #include  "otspecial.h"
17  
18   #define  MAXCSET        ((MAXSET+1)*2-1)        /* maximum check set size */
19  
23 – 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 –
20   unsigned long  raynum = 0;              /* next unique ray number */
21   unsigned long  nrays = 0;               /* number of calls to localhit */
22  
# Line 42 | Line 28 | OBJREC  Lamb = {
28  
29   OBJREC  Aftplane;                       /* aft clipping plane object */
30  
31 < static int  raymove(), checkset(), checkhit();
31 > static int  raymove(), checkhit();
32 > static void  checkset();
33  
34 < #define  MAXLOOP        128             /* modifier loop detection */
34 > #ifndef  MAXLOOP
35 > #define  MAXLOOP        0               /* modifier loop detection */
36 > #endif
37  
38   #define  RAYHIT         (-1)            /* return value for intercepted ray */
39  
40  
41 + int
42   rayorigin(r, ro, rt, rw)                /* start new ray from old one */
43   register RAY  *r, *ro;
44   int  rt;
45   double  rw;
46   {
47 +        double  re;
48 +
49          if ((r->parent = ro) == NULL) {         /* primary ray */
50                  r->rlvl = 0;
51                  r->rweight = rw;
# Line 62 | Line 54 | double  rw;
54                  r->clipset = NULL;
55                  r->revf = raytrace;
56                  copycolor(r->cext, cextinction);
57 <                r->albedo = salbedo;
57 >                copycolor(r->albedo, salbedo);
58                  r->gecc = seccg;
59                  r->slights = NULL;
60          } else {                                /* spawned ray */
# Line 79 | Line 71 | double  rw;
71                  }
72                  r->revf = ro->revf;
73                  copycolor(r->cext, ro->cext);
74 <                r->albedo = ro->albedo;
74 >                copycolor(r->albedo, ro->albedo);
75                  r->gecc = ro->gecc;
76                  r->slights = ro->slights;
85 –                r->rweight = ro->rweight * rw;
77                  r->crtype = ro->crtype | (r->rtype = rt);
78                  VCOPY(r->rorg, ro->rop);
79 +                r->rweight = ro->rweight * rw;
80 +                                                /* estimate absorption */
81 +                re = colval(ro->cext,RED) < colval(ro->cext,GRN) ?
82 +                                colval(ro->cext,RED) : colval(ro->cext,GRN);
83 +                if (colval(ro->cext,BLU) < re) re = colval(ro->cext,BLU);
84 +                if (re > 0.)
85 +                        r->rweight *= exp(-re*ro->rot);
86          }
87          rayclear(r);
88          return(r->rlvl <= maxdepth && r->rweight >= minweight ? 0 : -1);
89   }
90  
91  
92 + void
93   rayclear(r)                     /* clear a ray for (re)evaluation */
94   register RAY  *r;
95   {
96          r->rno = raynum++;
97          r->newcset = r->clipset;
98 +        r->robj = OVOID;
99          r->ro = NULL;
100 <        r->rot = FHUGE;
100 >        r->rox = NULL;
101 >        r->rt = r->rot = FHUGE;
102          r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
103          setcolor(r->pcol, 1.0, 1.0, 1.0);
104          setcolor(r->rcol, 0.0, 0.0, 0.0);
104 –        r->rt = 0.0;
105   }
106  
107  
108 + void
109   raytrace(r)                     /* trace a ray and compute its value */
110   RAY  *r;
111   {
111 –        extern int  (*trace)();
112 –
112          if (localhit(r, &thescene))
113                  raycont(r);             /* hit local surface, evaluate */
114          else if (r->ro == &Aftplane) {
# Line 125 | Line 124 | RAY  *r;
124   }
125  
126  
127 + void
128   raycont(r)                      /* check for clipped object and continue */
129   register RAY  *r;
130   {
# Line 134 | Line 134 | register RAY  *r;
134   }
135  
136  
137 + void
138   raytrans(r)                     /* transmit ray as is */
139   register RAY  *r;
140   {
# Line 148 | Line 149 | register RAY  *r;
149   }
150  
151  
152 + int
153   rayshade(r, mod)                /* shade ray r with material mod */
154   register RAY  *r;
155   int  mod;
156   {
155 –        static int  depth = 0;
157          int  gotmat;
158          register OBJREC  *m;
159 + #if  MAXLOOP
160 +        static int  depth = 0;
161                                          /* check for infinite loop */
162          if (depth++ >= MAXLOOP)
163                  objerror(r->ro, USER, "possible modifier loop");
164 + #endif
165          r->rt = r->rot;                 /* set effective ray length */
166          for (gotmat = 0; !gotmat && mod != OVOID; mod = m->omod) {
167                  m = objptr(mod);
# Line 170 | Line 174 | int  mod;
174                                          /* hack for irradiance calculation */
175                  if (do_irrad && !(r->crtype & ~(PRIMARY|TRANS))) {
176                          if (irr_ignore(m->otype)) {
177 + #if  MAXLOOP
178                                  depth--;
179 + #endif
180                                  raytrans(r);
181                                  return(1);
182                          }
# Line 180 | Line 186 | int  mod;
186                                          /* materials call raytexture */
187                  gotmat = (*ofun[m->otype].funp)(m, r);
188          }
189 + #if  MAXLOOP
190          depth--;
191 + #endif
192          return(gotmat);
193   }
194  
195  
196 + void
197   rayparticipate(r)                       /* compute ray medium participation */
198   register RAY  *r;
199   {
200          COLOR   ce, ca;
192 –        double  dist;
201          double  re, ge, be;
202  
203          if (intens(r->cext) <= 1./FHUGE)
204                  return;                         /* no medium */
205 <        if ((dist = r->rot) >= FHUGE)
206 <                dist = 2.*thescene.cusize;      /* what to use for infinity? */
207 <        if (r->crtype & SHADOW)
208 <                dist *= 1. - salbedo;           /* no scattering for sources */
209 <        if (dist <= FTINY)
210 <                return;                         /* no effective ray travel */
211 <        re = dist*colval(r->cext,RED);
212 <        ge = dist*colval(r->cext,GRN);
213 <        be = dist*colval(r->cext,BLU);
214 <        setcolor(ce,    re>92. ? 0. : exp(-re),
215 <                        ge>92. ? 0. : exp(-ge),
208 <                        be>92. ? 0. : exp(-be));
205 >        re = r->rot*colval(r->cext,RED);
206 >        ge = r->rot*colval(r->cext,GRN);
207 >        be = r->rot*colval(r->cext,BLU);
208 >        if (r->crtype & SHADOW) {               /* no scattering for sources */
209 >                re *= 1. - colval(r->albedo,RED);
210 >                ge *= 1. - colval(r->albedo,GRN);
211 >                be *= 1. - colval(r->albedo,BLU);
212 >        }
213 >        setcolor(ce,    re<=0. ? 1. : re>92. ? 0. : exp(-re),
214 >                        ge<=0. ? 1. : ge>92. ? 0. : exp(-ge),
215 >                        be<=0. ? 1. : be>92. ? 0. : exp(-be));
216          multcolor(r->rcol, ce);                 /* path absorption */
217 <        if (r->albedo <= FTINY || r->crtype & SHADOW)
217 >        if (r->crtype & SHADOW || intens(r->albedo) <= FTINY)
218                  return;                         /* no scattering */
219 <        setcolor(ca,    salbedo*colval(ambval,RED)*(1.-colval(ce,RED)),
220 <                        salbedo*colval(ambval,GRN)*(1.-colval(ce,GRN)),
221 <                        salbedo*colval(ambval,BLU)*(1.-colval(ce,BLU)));
219 >        setcolor(ca,
220 >                colval(r->albedo,RED)*colval(ambval,RED)*(1.-colval(ce,RED)),
221 >                colval(r->albedo,GRN)*colval(ambval,GRN)*(1.-colval(ce,GRN)),
222 >                colval(r->albedo,BLU)*colval(ambval,BLU)*(1.-colval(ce,BLU)));
223          addcolor(r->rcol, ca);                  /* ambient in scattering */
224          srcscatter(r);                          /* source in scattering */
225   }
# Line 221 | Line 229 | raytexture(r, mod)                     /* get material modifiers */
229   RAY  *r;
230   int  mod;
231   {
224 –        static int  depth = 0;
232          register OBJREC  *m;
233 + #if  MAXLOOP
234 +        static int  depth = 0;
235                                          /* check for infinite loop */
236          if (depth++ >= MAXLOOP)
237                  objerror(r->ro, USER, "modifier loop");
238 + #endif
239                                          /* execute textures and patterns */
240          for ( ; mod != OVOID; mod = m->omod) {
241                  m = objptr(mod);
# Line 241 | Line 251 | int  mod;
251                          objerror(r->ro, USER, errmsg);
252                  }
253          }
254 + #if  MAXLOOP
255          depth--;                        /* end here */
256 + #endif
257   }
258  
259  
260 + int
261   raymixture(r, fore, back, coef)         /* mix modifiers */
262   register RAY  *r;
263   OBJECT  fore, back;
# Line 270 | Line 283 | double  coef;
283                  backmat = rayshade(&br, back);
284                                          /* check for transparency */
285          if (backmat ^ foremat)
286 <                if (backmat)
286 >                if (backmat && coef > FTINY)
287                          raytrans(&fr);
288 <                else
288 >                else if (foremat && coef < 1.0-FTINY)
289                          raytrans(&br);
290                                          /* mix perturbations */
291          for (i = 0; i < 3; i++)
# Line 345 | Line 358 | register RAY  *r;
358   }
359  
360  
361 + void
362   newrayxf(r)                     /* get new tranformation matrix for ray */
363   RAY  *r;
364   {
# Line 364 | Line 378 | RAY  *r;
378                  if (rp->rox == &xp->xf) {               /* xp in use */
379                          xp = xp->next;                  /* move to next */
380                          if (xp == xflast) {             /* need new one */
381 <                                xp = (struct xfn *)bmalloc(sizeof(struct xfn));
381 >                                xp = (struct xfn *)malloc(sizeof(struct xfn));
382                                  if (xp == NULL)
383                                          error(SYSTEM,
384                                                  "out of memory in newrayxf");
# Line 381 | Line 395 | RAY  *r;
395   }
396  
397  
398 + void
399   flipsurface(r)                  /* reverse surface orientation */
400   register RAY  *r;
401   {
# Line 394 | Line 409 | register RAY  *r;
409   }
410  
411  
412 + int
413   localhit(r, scene)              /* check for hit in the octree */
414   register RAY  *r;
415   register CUBE  *scene;
# Line 541 | Line 557 | register CUBE  *cu;
557   }
558  
559  
560 < static
560 > static int
561   checkhit(r, cu, cxs)            /* check for hit in full cube */
562   register RAY  *r;
563   CUBE  *cu;
# Line 555 | Line 571 | OBJECT  *cxs;
571          checkset(oset, cxs);                    /* eliminate double-checking */
572          for (i = oset[0]; i > 0; i--) {
573                  o = objptr(oset[i]);
574 <                (*ofun[o->otype].funp)(o, r);
574 >                if ((*ofun[o->otype].funp)(o, r))
575 >                        r->robj = oset[i];
576          }
577          if (r->ro == NULL)
578                  return(0);                      /* no scores yet */
# Line 564 | Line 581 | OBJECT  *cxs;
581   }
582  
583  
584 < static
584 > static void
585   checkset(os, cs)                /* modify checked set and set to check */
586   register OBJECT  *os;                   /* os' = os - cs */
587   register OBJECT  *cs;                   /* cs' = cs + os */

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