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

Comparing ray/src/rt/raytrace.c (file contents):
Revision 2.8 by greg, Thu Dec 9 09:34:08 1993 UTC vs.
Revision 2.25 by greg, Sat Mar 30 11:18:36 1996 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1991 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 93 | Line 111 | RAY  *r;
111          extern int  (*trace)();
112  
113          if (localhit(r, &thescene))
114 <                raycont(r);
115 <        else if (sourcehit(r))
116 <                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 +        rayparticipate(r);              /* for participating medium */
122 +
123          if (trace != NULL)
124                  (*trace)(r);            /* trace execution */
125   }
# Line 106 | 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);
111        else
112                rayshade(r, r->ro->omod);
134   }
135  
136  
# Line 132 | Line 153 | register RAY  *r;
153   int  mod;
154   {
155          static int  depth = 0;
156 +        int  gotmat;
157          register OBJREC  *m;
158                                          /* check for infinite loop */
159          if (depth++ >= MAXLOOP)
160                  objerror(r->ro, USER, "possible modifier loop");
161          r->rt = r->rot;                 /* set effective ray length */
162 <        for ( ; mod != OVOID; mod = m->omod) {
162 >        for (gotmat = 0; !gotmat && mod != OVOID; mod = m->omod) {
163                  m = objptr(mod);
164                  /****** unnecessary test since modifier() is always called
165                  if (!ismodifier(m->otype)) {
# Line 150 | 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;
179                  }
180 <                (*ofun[m->otype].funp)(m, r);   /* execute function */
181 <                if (ismaterial(m->otype)) {     /* materials call raytexture */
160 <                        depth--;
161 <                        return;         /* we're done */
162 <                }
180 >                                        /* materials call raytexture */
181 >                gotmat = (*ofun[m->otype].funp)(m, r);
182          }
183 <        objerror(r->ro, USER, "material not found");
183 >        depth--;
184 >        return(gotmat);
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 177 | Line 229 | int  mod;
229                                          /* execute textures and patterns */
230          for ( ; mod != OVOID; mod = m->omod) {
231                  m = objptr(mod);
232 <                if (!istexture(m->otype)) {
232 >                /****** unnecessary test since modifier() is always called
233 >                if (!ismodifier(m->otype)) {
234                          sprintf(errmsg, "illegal modifier \"%s\"", m->oname);
235                          error(USER, errmsg);
236                  }
237 <                (*ofun[m->otype].funp)(m, r);
237 >                ******/
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 192 | Line 250 | register RAY  *r;
250   OBJECT  fore, back;
251   double  coef;
252   {
253 <        FVECT  curpert, forepert, backpert;
254 <        COLOR  curpcol, forepcol, backpcol;
253 >        RAY  fr, br;
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 <                                        /* save current mods */
262 <        VCOPY(curpert, r->pert);
263 <        copycolor(curpcol, r->pcol);
264 <                                        /* compute new mods */
265 <                                                /* foreground */
266 <        r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
267 <        setcolor(r->pcol, 1.0, 1.0, 1.0);
268 <        if (fore != OVOID && coef > FTINY)
269 <                raytexture(r, fore);
270 <        VCOPY(forepert, r->pert);
271 <        copycolor(forepcol, r->pcol);
272 <                                                /* background */
273 <        r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
274 <        setcolor(r->pcol, 1.0, 1.0, 1.0);
275 <        if (back != OVOID && coef < 1.0-FTINY)
276 <                raytexture(r, back);
277 <        VCOPY(backpert, r->pert);
220 <        copycolor(backpcol, r->pcol);
221 <                                        /* sum perturbations */
261 >                                        /* compute foreground and background */
262 >        foremat = backmat = 0;
263 >                                        /* foreground */
264 >        copystruct(&fr, r);
265 >        if (coef > FTINY)
266 >                foremat = rayshade(&fr, fore);
267 >                                        /* background */
268 >        copystruct(&br, r);
269 >        if (coef < 1.0-FTINY)
270 >                backmat = rayshade(&br, back);
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] = curpert[i] + coef*forepert[i] +
280 <                                (1.0-coef)*backpert[i];
281 <                                        /* multiply colors */
282 <        setcolor(r->pcol, coef*colval(forepcol,RED) +
283 <                                (1.0-coef)*colval(backpcol,RED),
284 <                        coef*colval(forepcol,GRN) +
285 <                                (1.0-coef)*colval(backpcol,GRN),
286 <                        coef*colval(forepcol,BLU) +
287 <                                (1.0-coef)*colval(backpcol,BLU));
288 <        multcolor(r->pcol, curpcol);
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(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 >        copycolor(r->rcol, fr.rcol);
292 >        addcolor(r->rcol, br.rcol);
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 338 | 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 355 | 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 363 | 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 418 | 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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