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

Comparing ray/src/rt/rpict.c (file contents):
Revision 2.65 by schorsch, Mon Oct 27 10:30:18 2003 UTC vs.
Revision 2.105 by greg, Fri Nov 15 20:47:42 2024 UTC

# Line 1 | Line 1
1   #ifndef lint
2 < static const char RCSid[] = "$Id";
2 > static const char RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
4   /*
5   *  rpict.c - routines and variables for picture generation.
# Line 7 | Line 7 | static const char RCSid[] = "$Id";
7  
8   #include "copyright.h"
9  
10 – #include  "platform.h"
11 – #include  "ray.h"
12 –
10   #include  <sys/types.h>
11  
12 < #ifndef NON_POSIX
13 < #ifdef BSD
14 < #include  <sys/time.h>
15 < #include  <sys/resource.h>
12 > #include  "platform.h"
13 > #ifdef NON_POSIX
14 > #ifdef MINGW
15 >  #include  <sys/time.h>
16 > #endif
17   #else
18 < #include  <sys/times.h>
19 < #include  <unistd.h>
18 > #ifdef BSD
19 >  #include  <sys/time.h>
20 >  #include  <sys/resource.h>
21 > #else
22 >  #include  <sys/times.h>
23 >  #include  <unistd.h>
24 > #endif
25   #endif
23 – #endif
26  
27   #include  <time.h>
28   #include  <signal.h>
29  
30 + #include  "ray.h"
31 + #include  "paths.h"
32 + #include  "ambient.h"
33   #include  "view.h"
34   #include  "random.h"
35   #include  "paths.h"
36 < #include  "rtmisc.h" /* myhostname() */
36 > #include  "hilbert.h"
37 > #include  "pmapbias.h"
38 > #include  "pmapdiag.h"
39  
33 –
40   #define  RFTEMPLATE     "rfXXXXXX"
41  
42   #ifndef SIGCONT
# Line 42 | Line 48 | static const char RCSid[] = "$Id";
48   CUBE  thescene;                         /* our scene */
49   OBJECT  nsceneobjs;                     /* number of objects in our scene */
50  
51 + extern RGBPRIMP  out_prims;             /* output color primitives (NULL if spectral) */
52 +
53   int  dimlist[MAXDIM];                   /* sampling dimensions */
54   int  ndims = 0;                         /* number of sampling dimensions */
55   int  samplendx;                         /* sample index number */
56  
49 – extern void  ambnotify();
57   void  (*addobjnotify[])() = {ambnotify, NULL};
58  
59   VIEW  ourview = STDVIEW;                /* view parameters */
# Line 60 | Line 67 | double dstrpix = 0.67;                 /* square pixel distribution
67  
68   double  mblur = 0.;                     /* motion blur parameter */
69  
70 + double  dblur = 0.;                     /* depth-of-field blur parameter */
71 +
72   void  (*trace)() = NULL;                /* trace call */
73  
74   int  do_irrad = 0;                      /* compute irradiance? */
75  
76 + int  rand_samp = 0;                     /* pure Monte Carlo sampling? */
77 +
78   double  dstrsrc = 0.0;                  /* square source distribution */
79   double  shadthresh = .05;               /* shadow threshold */
80   double  shadcert = .5;                  /* shadow certainty */
# Line 83 | Line 94 | double specjitter = 1.;                /* specular sampling jitter *
94   int  backvis = 1;                       /* back face visibility */
95  
96   int  maxdepth = 7;                      /* maximum recursion depth */
97 < double  minweight = 4e-3;               /* minimum ray weight */
97 > double  minweight = 1e-4;               /* minimum ray weight */
98  
99   char  *ambfile = NULL;                  /* ambient file name */
100   COLOR  ambval = BLKCOLOR;               /* ambient value */
101   int  ambvwt = 0;                        /* initial weight for ambient value */
102 < double  ambacc = 0.15;                  /* ambient accuracy */
102 > double  ambacc = 0.2;                   /* ambient accuracy */
103   int  ambres = 64;                       /* ambient resolution */
104   int  ambdiv = 512;                      /* ambient divisions */
105   int  ambssamp = 128;                    /* ambient super-samples */
106   int  ambounce = 0;                      /* ambient bounces */
107 < char  *amblist[128];                    /* ambient include/exclude list */
107 > char  *amblist[AMBLLEN];                /* ambient include/exclude list */
108   int  ambincl = -1;                      /* include == 1, exclude == 0 */
109  
110   int  ralrm = 0;                         /* seconds between reports */
# Line 108 | Line 119 | time_t  tstart;                                /* starting time */
119  
120   int  hres, vres;                        /* resolution for this frame */
121  
122 + extern void     sskip_ray(RAY *r, double h, double v);
123 +
124   static VIEW     lastview;               /* the previous view input */
125  
126 < extern char  *mktemp();  /* XXX should be in stdlib.h or unistd.h */
126 > static void report(int);
127 > static int nextview(FILE *fp);
128 > static void render(char *zfile, char *oldfile);
129 > static void fillscanline(COLOR *scanline, float *zline, char *sd, int xres,
130 >                int y, int xstep);
131 > static void fillscanbar(COLOR *scanbar[], float *zbar[], int xres,
132 >                int y, int ysize);
133 > static int fillsample(COLOR *colline, float *zline, int x, int y,
134 >                int xlen, int ylen, int b);
135 > static double pixvalue(COLOR  col, int  x, int  y);
136 > static int salvage(char  *oldfile);
137 > static int pixnumber(int  x, int  y, int  xres, int  yres);
138  
115 – void  report();
139  
117 – double  pixvalue();
140  
119 – #ifdef RHAS_STAT
120 – #include  <sys/types.h>
121 – #include  <sys/stat.h>
122 – int
123 – file_exists(fname)                              /* ordinary file exists? */
124 – char  *fname;
125 – {
126 –        struct stat  sbuf;
127 –        if (stat(fname, &sbuf) < 0) return(0);
128 –        return((sbuf.st_mode & S_IFREG) != 0);
129 – }
130 – #else
131 – #define  file_exists(f) (access(f,F_OK)==0)
132 – #endif
133 –
134 –
141   void
142 < quit(code)                      /* quit program */
137 < int  code;
142 > quit(int code)                  /* quit program */
143   {
144          if (code)                       /* report status */
145 <                report();
145 >                report(0);
146   #ifndef NON_POSIX
147          headclean();                    /* delete header file */
148          pfclean();                      /* clean up persist files */
# Line 147 | Line 152 | int  code;
152  
153  
154   #ifndef NON_POSIX
155 < void
156 < report()                /* report progress */
155 > static void
156 > report(int dummy)               /* report progress */
157   {
158 <        double  u, s;
158 >        char                    bcStat [128];
159 >        double          u, s;
160   #ifdef BSD
161 <        struct rusage  rubuf;
161 >        struct rusage   rubuf;
162   #else
163 <        struct tms  tbuf;
164 <        double  period;
163 >        double          period = 1.0 / 60.0;
164 >        struct tms      tbuf;
165   #endif
166  
167          tlastrept = time((time_t *)NULL);
168   #ifdef BSD
169          getrusage(RUSAGE_SELF, &rubuf);
170 <        u = rubuf.ru_utime.tv_sec + rubuf.ru_utime.tv_usec/1e6;
171 <        s = rubuf.ru_stime.tv_sec + rubuf.ru_stime.tv_usec/1e6;
170 >        u = rubuf.ru_utime.tv_sec + rubuf.ru_utime.tv_usec*1e-6;
171 >        s = rubuf.ru_stime.tv_sec + rubuf.ru_stime.tv_usec*1e-6;
172          getrusage(RUSAGE_CHILDREN, &rubuf);
173 <        u += rubuf.ru_utime.tv_sec + rubuf.ru_utime.tv_usec/1e6;
174 <        s += rubuf.ru_stime.tv_sec + rubuf.ru_stime.tv_usec/1e6;
173 >        u += rubuf.ru_utime.tv_sec + rubuf.ru_utime.tv_usec*1e-6;
174 >        s += rubuf.ru_stime.tv_sec + rubuf.ru_stime.tv_usec*1e-6;
175   #else
176          times(&tbuf);
177   #ifdef _SC_CLK_TCK
178          period = 1.0 / sysconf(_SC_CLK_TCK);
173 – #else
174 –        period = 1.0 / 60.0;
179   #endif
180          u = ( tbuf.tms_utime + tbuf.tms_cutime ) * period;
181          s = ( tbuf.tms_stime + tbuf.tms_cstime ) * period;
182   #endif
183  
184 +        /* PMAP: Get photon map bias compensation statistics */
185 +        pmapBiasCompReport(bcStat);
186 +        
187          sprintf(errmsg,
188 <                "%lu rays, %4.2f%% after %.3fu %.3fs %.3fr hours on %s\n",
189 <                        nrays, pctdone, u/3600., s/3600.,
190 <                        (tlastrept-tstart)/3600., myhostname());
188 >                        "%lu rays, %s%4.2f%% after %.3fu %.3fs %.3fr hours on %s (PID %d)\n",
189 >                        nrays, bcStat, pctdone, u*(1./3600.), s*(1./3600.),
190 >                        (tlastrept-tstart)*(1./3600.), myhostname(), getpid());
191          eputs(errmsg);
192   #ifdef SIGCONT
193          signal(SIGCONT, report);
194   #endif
195   }
196   #else
197 < void
198 < report()                /* report progress */
197 > static void
198 > report(int dummy)               /* report progress */
199   {
200 +        char    bcStat [128];
201 +        
202          tlastrept = time((time_t *)NULL);
203 <        sprintf(errmsg, "%lu rays, %4.2f%% after %5.4f hours\n",
204 <                        nrays, pctdone, (tlastrept-tstart)/3600.0);
203 >
204 >        /* PMAP: Get photon map bias compensation statistics */
205 >        pmapBiasCompReport(bcStat);
206 >        
207 >        sprintf(errmsg, "%lu rays, %s%4.2f%% after %5.4f hours\n",
208 >                        nrays, bcStat, pctdone, (tlastrept-tstart)/3600.0);
209          eputs(errmsg);
210   }
211   #endif
212  
213  
214   void
215 < rpict(seq, pout, zout, prvr)                    /* generate image(s) */
216 < int  seq;
217 < char  *pout, *zout, *prvr;
215 > rpict(                  /* generate image(s) */
216 >        int  seq,
217 >        char  *pout,
218 >        char  *zout,
219 >        char  *prvr
220 > )
221   /*
222   * If seq is greater than zero, then we will render a sequence of
223   * images based on view parameter strings read from the standard input.
# Line 216 | Line 232 | char  *pout, *zout, *prvr;
232   {
233          char  fbuf[128], fbuf2[128];
234          int  npicts;
235 <        register char  *cp;
235 >        char  *cp;
236          RESOLU  rs;
237          double  pa;
238                                          /* check sampling */
# Line 232 | Line 248 | char  *pout, *zout, *prvr;
248          if (seq <= 0)
249                  seq = 0;
250          else if (prvr != NULL && isint(prvr)) {
251 <                register int  rn;               /* skip to specified view */
251 >                int  rn;                /* skip to specified view */
252                  if ((rn = atoi(prvr)) < seq)
253                          error(USER, "recover frame less than start frame");
254                  if (pout == NULL)
# Line 275 | Line 291 | char  *pout, *zout, *prvr;
291                          break;
292                  pctdone = 0.0;
293                  if (pout != NULL) {
294 +                        int     myfd;
295 +                        close(1);                       /* reassign stdout */
296                          sprintf(fbuf, pout, seq);
297 <                        if (file_exists(fbuf)) {
298 <                                if (prvr != NULL || !strcmp(fbuf, pout)) {
297 >                tryagain:
298 >                        errno = 0;                      /* exclusive open */
299 >                        if ((myfd = open(fbuf, O_WRONLY|O_CREAT|O_EXCL, 0666)) < 0) {
300 >                                if ((errno != EEXIST) | (prvr != NULL) ||
301 >                                                !strcmp(fbuf, pout)) {
302                                          sprintf(errmsg,
303 <                                                "output file \"%s\" exists",
303 >                                                "cannot open output file \"%s\"",
304                                                  fbuf);
305 <                                        error(USER, errmsg);
305 >                                        error(SYSTEM, errmsg);
306                                  }
307                                  setview(&ourview);
308                                  continue;               /* don't clobber */
309                          }
310 <                        if (freopen(fbuf, "w", stdout) == NULL) {
311 <                                sprintf(errmsg,
312 <                                        "cannot open output file \"%s\"", fbuf);
292 <                                error(SYSTEM, errmsg);
310 >                        if (myfd != 1) {
311 >                                unlink(fbuf);
312 >                                goto tryagain;          /* leave it open */
313                          }
314 <                        SET_FILE_BINARY(stdout);
314 >                        SET_FD_BINARY(1);
315                          dupheader();
316                  }
317                  hres = hresolu; vres = vresolu; pa = pixaspect;
318                  if (prvr != NULL) {
319 <                        if (viewfile(prvr, &ourview, &rs) <= 0
300 <                                        || rs.rt != PIXSTANDARD) {
319 >                        if (viewfile(prvr, &ourview, &rs) <= 0) {
320                                  sprintf(errmsg,
321                          "cannot recover view parameters from \"%s\"", prvr);
322                                  error(WARNING, errmsg);
# Line 322 | Line 341 | char  *pout, *zout, *prvr;
341                  fputs(VIEWSTR, stdout);
342                  fprintview(&ourview, stdout);
343                  putchar('\n');
344 <                if (pa < .99 || pa > 1.01)
344 >                if ((pa < .99) | (pa > 1.01))
345                          fputaspect(pa, stdout);
346                  fputnow(stdout);
347 <                fputformat(COLRFMT, stdout);
348 <                putchar('\n');
347 >                if (out_prims == xyzprims) {
348 >                        fputformat(CIEFMT, stdout);
349 >                } else {
350 >                        fputprims(out_prims, stdout);
351 >                        fputformat(COLRFMT, stdout);
352 >                }
353 >                putchar('\n');          /* close header */
354                  if (zout != NULL)
355                          sprintf(cp=fbuf, zout, seq);
356                  else
# Line 341 | Line 365 | char  *pout, *zout, *prvr;
365   }
366  
367  
368 < nextview(fp)                            /* get next view from fp */
369 < FILE  *fp;
368 > static int
369 > nextview(                               /* get next view from fp */
370 >        FILE  *fp
371 > )
372   {
373          char  linebuf[256];
374  
# Line 354 | Line 380 | FILE  *fp;
380   }      
381  
382  
383 < render(zfile, oldfile)                          /* render the scene */
384 < char  *zfile, *oldfile;
383 > static void
384 > render(                         /* render the scene */
385 >        char  *zfile,
386 >        char  *oldfile
387 > )
388   {
389 +        const int  srcdrawing =         /* manually draw tiny light sources? */
390 +                (directvis && dblur <= FTINY && (mblur <= FTINY) | !lastview.type);
391          COLOR  *scanbar[MAXDIV+1];      /* scanline arrays of pixel values */
392          float  *zbar[MAXDIV+1];         /* z values */
393          char  *sampdens;                /* previous sample density */
# Line 366 | Line 397 | char  *zfile, *oldfile;
397          int  zfd;
398          COLOR  *colptr;
399          float  *zptr;
400 <        register int  i;
400 >        int  i;
401                                          /* check for empty image */
402 <        if (hres <= 0 || vres <= 0) {
402 >        if ((hres <= 0) | (vres <= 0)) {
403                  error(WARNING, "empty output picture");
404                  fprtresolu(0, 0, stdout);
405                  return;
# Line 412 | Line 443 | char  *zfile, *oldfile;
443          i = salvage(oldfile);
444          if (i >= vres)
445                  goto alldone;
446 <        if (zfd != -1 && i > 0 &&
446 >        if ((zfd != -1) & (i > 0) &&
447                          lseek(zfd, (off_t)i*hres*sizeof(float), SEEK_SET) < 0)
448                  error(SYSTEM, "z-file seek error in render");
449          pctdone = 100.0*i/vres;
450          if (ralrm > 0)                  /* report init stats */
451 <                report();
451 >                report(0);
452   #ifdef SIGCONT
453          else
454          signal(SIGCONT, report);
455   #endif
456          ypos = vres-1 - i;                      /* initialize sampling */
457 <        if (directvis)
457 >        if (srcdrawing)
458                  init_drawsources(psample);
459          fillscanline(scanbar[0], zbar[0], sampdens, hres, ypos, hstep);
460                                                  /* compute scanlines */
# Line 444 | Line 475 | char  *zfile, *oldfile;
475                                  hres, ypos, hstep);
476                                                          /* fill bar */
477                  fillscanbar(scanbar, zbar, hres, ypos, ystep);
478 <                if (directvis)                          /* add bitty sources */
479 <                        drawsources(scanbar, zbar, 0, hres, ypos, ystep);
478 >                if (srcdrawing)                         /* add bitty sources */
479 >                        drawsources((COLORV **)scanbar, out_prims, zbar, 0, hres, ypos, ystep);
480                                                          /* write it out */
481   #ifdef SIGCONT
482                  signal(SIGCONT, SIG_IGN);       /* don't interrupt writes */
# Line 463 | Line 494 | char  *zfile, *oldfile;
494                                                          /* record progress */
495                  pctdone = 100.0*(vres-1-ypos)/vres;
496                  if (ralrm > 0 && time((time_t *)NULL) >= tlastrept+ralrm)
497 <                        report();
497 >                        report(0);
498   #ifdef SIGCONT
499                  else
500                          signal(SIGCONT, report);
# Line 492 | Line 523 | alldone:
523                  free(sampdens);
524          pctdone = 100.0;
525          if (ralrm > 0)
526 <                report();
526 >                report(0);
527   #ifdef SIGCONT
528          signal(SIGCONT, SIG_DFL);
529   #endif
# Line 504 | Line 535 | memerr:
535   }
536  
537  
538 < fillscanline(scanline, zline, sd, xres, y, xstep)       /* fill scan at y */
539 < register COLOR  *scanline;
540 < register float  *zline;
541 < register char  *sd;
542 < int  xres, y, xstep;
538 > static void
539 > fillscanline(   /* fill scan at y */
540 >        COLOR   *scanline,
541 >        float   *zline,
542 >        char  *sd,
543 >        int  xres,
544 >        int  y,
545 >        int  xstep
546 > )
547   {
548          static int  nc = 0;             /* number of calls */
549          int  bl = xstep, b = xstep;
550          double  z;
551 <        register int  i;
551 >        int  i;
552  
553          z = pixvalue(scanline[0], 0, y);
554          if (zline) zline[0] = z;
# Line 539 | Line 574 | int  xres, y, xstep;
574   }
575  
576  
577 < fillscanbar(scanbar, zbar, xres, y, ysize)      /* fill interior */
578 < register COLOR  *scanbar[];
579 < register float  *zbar[];
580 < int  xres, y, ysize;
577 > static void
578 > fillscanbar(    /* fill interior */
579 >        COLOR   *scanbar[],
580 >        float   *zbar[],
581 >        int  xres,
582 >        int  y,
583 >        int  ysize
584 > )
585   {
586          COLOR  vline[MAXDIV+1];
587          float  zline[MAXDIV+1];
588          int  b = ysize;
589 <        register int  i, j;
589 >        int  i, j;
590  
591          for (i = 0; i < xres; i++) {
592                  copycolor(vline[0], scanbar[0][i]);
# Line 568 | Line 607 | int  xres, y, ysize;
607   }
608  
609  
610 < int
611 < fillsample(colline, zline, x, y, xlen, ylen, b) /* fill interior points */
612 < register COLOR  *colline;
613 < register float  *zline;
614 < int  x, y;
615 < int  xlen, ylen;
616 < int  b;
610 > static int
611 > fillsample( /* fill interior points */
612 >        COLOR   *colline,
613 >        float   *zline,
614 >        int  x,
615 >        int  y,
616 >        int  xlen,
617 >        int  ylen,
618 >        int  b
619 > )
620   {
621          double  ratio;
622          double  z;
623          COLOR  ctmp;
624          int  ncut;
625 <        register int  len;
625 >        int  len;
626  
627          if (xlen > 0)                   /* x or y length is zero */
628                  len = xlen;
# Line 621 | Line 663 | int  b;
663   }
664  
665  
666 < double
667 < pixvalue(col, x, y)             /* compute pixel value */
668 < COLOR  col;                     /* returned color */
669 < int  x, y;                      /* pixel position */
666 > static double
667 > pixvalue(               /* compute pixel value */
668 >        COLOR  col,                     /* returned color */
669 >        int  x,                 /* pixel position */
670 >        int  y
671 > )
672   {
673          RAY  thisray;
674          FVECT   lorg, ldir;
675 <        double  hpos, vpos, lmax, d;
675 >        double  hpos, vpos, lmax;
676 >        int     i;
677                                                  /* compute view ray */
678 +        setcolor(col, 0.0, 0.0, 0.0);
679          hpos = (x+pixjitter())/hres;
680          vpos = (y+pixjitter())/vres;
681          if ((thisray.rmax = viewray(thisray.rorg, thisray.rdir,
682 <                                        &ourview, hpos, vpos)) < -FTINY) {
637 <                setcolor(col, 0.0, 0.0, 0.0);
682 >                                        &ourview, hpos, vpos)) < -FTINY)
683                  return(0.0);
684 <        }
685 <
641 <        samplendx = pixnumber(x,y,hres,vres);   /* set pixel index */
642 <
684 >                                                /* set pixel index */
685 >        samplendx = pixnumber(x,y,hres,vres);
686                                                  /* optional motion blur */
687          if (lastview.type && mblur > FTINY && (lmax = viewray(lorg, ldir,
688                                          &lastview, hpos, vpos)) >= -FTINY) {
689 <                register int    i;
647 <                register double  d = mblur*(.5-urand(281+samplendx));
689 >                double  d = mblur*(.5-urand(281+samplendx));
690  
691                  thisray.rmax = (1.-d)*thisray.rmax + d*lmax;
692                  for (i = 3; i--; ) {
# Line 654 | Line 696 | int  x, y;                     /* pixel position */
696                  if (normalize(thisray.rdir) == 0.0)
697                          return(0.0);
698          }
699 +                                                /* depth-of-field */
700 +        if (!jitteraperture(thisray.rorg, thisray.rdir, &ourview, dblur))
701 +                return(0.0);
702  
703 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
704 <
703 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
704 > #ifdef SSKIPOPT
705 >        sskip_ray(&thisray, hpos, vpos);        /* source skip hack */
706 > #endif
707          rayvalue(&thisray);                     /* trace ray */
708 +                                                /* -> color */
709 +        scolor_out(col, out_prims, thisray.rcol);
710  
711 <        copycolor(col, thisray.rcol);           /* return color */
663 <
664 <        return(thisray.rt);                     /* return distance */
711 >        return(raydistance(&thisray));          /* return distance */
712   }
713  
714  
715 < int
716 < salvage(oldfile)                /* salvage scanlines from killed program */
717 < char  *oldfile;
715 > static int
716 > salvage(                /* salvage scanlines from killed program */
717 >        char  *oldfile
718 > )
719   {
720          COLR  *scanline;
721          FILE  *fp;
# Line 693 | Line 741 | char  *oldfile;
741                  goto gotzip;
742          }
743  
744 <        if (x != hres || y != vres) {
744 >        if ((x != hres) | (y != vres)) {
745                  sprintf(errmsg, "resolution mismatch in recover file \"%s\"",
746                                  oldfile);
747                  error(USER, errmsg);
# Line 721 | Line 769 | gotzip:
769   writerr:
770          sprintf(errmsg, "write error during recovery of \"%s\"", oldfile);
771          error(SYSTEM, errmsg);
772 +        return -1; /* pro forma return */
773   }
774  
775 <
776 < int
777 < pixnumber(x, y, xres, yres)             /* compute pixel index (brushed) */
778 < register int  x, y;
779 < int  xres, yres;
775 > static int
776 > pixnumber(              /* compute pixel index (screen door) */
777 >        int  x,
778 >        int  y,
779 >        int  xres,
780 >        int  yres
781 > )
782   {
783 <        x -= y;
784 <        while (x < 0)
785 <                x += xres;
786 <        return((((x>>2)*yres + y) << 2) + (x & 3));
783 >        unsigned        nbits = 0;
784 >        bitmask_t       coord[2];
785 >
786 >        if (xres < yres) xres = yres;
787 >        while (xres > 0) {
788 >                xres >>= 1;
789 >                ++nbits;
790 >        }
791 >        coord[0] = x; coord[1] = y;
792 >        return ((int)hilbert_c2i(2, nbits, coord));
793   }

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