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

Comparing ray/src/rt/rtrace.c (file contents):
Revision 2.75 by greg, Thu Mar 28 16:33:36 2019 UTC vs.
Revision 2.106 by greg, Mon Feb 6 22:40:21 2023 UTC

# Line 45 | Line 45 | extern int  traincl;                   /* include == 1, exclude == 0 *
45   extern int  hresolu;                    /* horizontal resolution */
46   extern int  vresolu;                    /* vertical resolution */
47  
48 < static int  castonly = 0;
48 > extern int  castonly;                   /* only doing ray-casting? */
49  
50   #ifndef  MAXTSET
51   #define  MAXTSET        8191            /* maximum number in trace set */
52   #endif
53   OBJECT  traset[MAXTSET+1]={0};          /* trace include/exclude set */
54  
55 + static int  Tflag = 0;                  /* source tracing enabled? */
56 +
57   static RAY  thisray;                    /* for our convenience */
58  
59 + static FILE  *inpfp = NULL;             /* input stream pointer */
60 +
61 + static FVECT    *inp_queue = NULL;      /* ray input queue if flushing */
62 + static int      inp_qpos = 0;           /* next ray to return */
63 + static int      inp_qend = 0;           /* number of rays in this work group */
64 +
65   typedef void putf_t(RREAL *v, int n);
66 < static putf_t puta, putd, putf;
66 > static putf_t puta, putd, putf, putrgbe;
67  
68   typedef void oputf_t(RAY *r);
69   static oputf_t  oputo, oputd, oputv, oputV, oputl, oputL, oputc, oputp,
70                  oputr, oputR, oputx, oputX, oputn, oputN, oputs,
71                  oputw, oputW, oputm, oputM, oputtilde;
72  
65 – static void setoutput(char *vs);
73   extern void tranotify(OBJECT obj);
74 + static int is_fifo(FILE *fp);
75   static void bogusray(void);
76   static void raycast(RAY *r);
77   static void rayirrad(RAY *r);
78   static void rtcompute(FVECT org, FVECT dir, double dmax);
79   static int printvals(RAY *r);
80   static int getvec(FVECT vec, int fmt, FILE *fp);
81 + static int iszerovec(const FVECT vec);
82 + static double nextray(FVECT org, FVECT dir);
83   static void tabin(RAY *r);
84   static void ourtrace(RAY *r);
85  
# Line 84 | Line 94 | quit(                  /* quit program */
94   {
95          if (ray_pnprocs > 0)    /* close children if any */
96                  ray_pclose(0);          
97 +        else if (ray_pnprocs < 0)
98 +                _exit(code);    /* avoid flush() in child */
99   #ifndef  NON_POSIX
100 <        else if (!ray_pnprocs) {
100 >        else {
101                  headclean();    /* delete header file */
102                  pfclean();      /* clean up persist files */
103          }
# Line 94 | Line 106 | quit(                  /* quit program */
106   }
107  
108  
109 < char *
109 > const char *
110   formstr(                                /* return format identifier */
111          int  f
112   )
# Line 109 | Line 121 | formstr(                               /* return format identifier */
121   }
122  
123  
124 < extern void
124 > static void
125 > trace_sources(void)                     /* trace rays to light sources, also */
126 > {
127 >        int     sn;
128 >
129 >        for (sn = 0; sn < nsources; sn++)
130 >                source[sn].sflags |= SFOLLOW;
131 > }
132 >
133 >
134 > void
135   rtrace(                         /* trace rays from file */
136          char  *fname,
137          int  nproc
# Line 117 | Line 139 | rtrace(                                /* trace rays from file */
139   {
140          unsigned long  vcount = (hresolu > 1) ? (unsigned long)hresolu*vresolu
141                                                : (unsigned long)vresolu;
142 <        long  nextflush = (vresolu > 0) & (hresolu > 1) ? 0 : hresolu;
142 >        long  nextflush = (!vresolu | (hresolu <= 1)) * hresolu;
143 >        int  something2flush = 0;
144          FILE  *fp;
145          double  d;
146          FVECT  orig, direc;
147                                          /* set up input */
148          if (fname == NULL)
149 <                fp = stdin;
150 <        else if ((fp = fopen(fname, "r")) == NULL) {
149 >                inpfp = stdin;
150 >        else if ((inpfp = fopen(fname, "r")) == NULL) {
151                  sprintf(errmsg, "cannot open input file \"%s\"", fname);
152                  error(SYSTEM, errmsg);
153          }
154 + #ifdef getc_unlocked
155 +        flockfile(inpfp);               /* avoid lock/unlock overhead */
156 +        flockfile(stdout);
157 + #endif
158          if (inform != 'a')
159 <                SET_FILE_BINARY(fp);
159 >                SET_FILE_BINARY(inpfp);
160                                          /* set up output */
161 <        setoutput(outvals);
135 <        if (imm_irrad)
136 <                castonly = 0;
137 <        else if (castonly)
161 >        if (castonly || every_out[0] != NULL)
162                  nproc = 1;              /* don't bother multiprocessing */
163 <        switch (outform) {
164 <        case 'a': putreal = puta; break;
165 <        case 'f': putreal = putf; break;
166 <        case 'd': putreal = putd; break;
143 <        case 'c':
144 <                if (strcmp(outvals, "v"))
145 <                        error(USER, "color format with value output only");
146 <                break;
147 <        default:
148 <                error(CONSISTENCY, "botched output format");
163 >        if (every_out[0] != NULL) {
164 >                trace = ourtrace;       /* enable full tree tracing */
165 >                if (Tflag)              /* light sources, too? */
166 >                        trace_sources();
167          }
168 +        if ((nextflush > 0) & (nproc > nextflush)) {
169 +                error(WARNING, "reducing number of processes to match flush interval");
170 +                nproc = nextflush;
171 +        }
172          if (nproc > 1) {                /* start multiprocessing */
173                  ray_popen(nproc);
174                  ray_fifo_out = printvals;
# Line 154 | Line 176 | rtrace(                                /* trace rays from file */
176          if (hresolu > 0) {
177                  if (vresolu > 0)
178                          fprtresolu(hresolu, vresolu, stdout);
179 <                fflush(stdout);
179 >                else
180 >                        fflush(stdout);
181          }
182 <                                        /* process file */
183 <        while (getvec(orig, inform, fp) == 0 &&
184 <                        getvec(direc, inform, fp) == 0) {
185 <
163 <                d = normalize(direc);
164 <                if (d == 0.0) {                         /* zero ==> flush */
165 <                        if (--nextflush <= 0 || !vcount) {
182 >                                        /* process input rays */
183 >        while ((d = nextray(orig, direc)) >= 0.0) {
184 >                if (d == 0.0) {                         /* flush request? */
185 >                        if (something2flush) {
186                                  if (ray_pnprocs > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
187                                          error(USER, "child(ren) died");
188                                  bogusray();
189                                  fflush(stdout);
190 <                                nextflush = (vresolu > 0) & (hresolu > 1) ? 0 :
191 <                                                                hresolu;
190 >                                nextflush = (!vresolu | (hresolu <= 1)) * hresolu;
191 >                                something2flush = 0;
192                          } else
193                                  bogusray();
194                  } else {                                /* compute and print */
195                          rtcompute(orig, direc, lim_dist ? d : 0.0);
196 <                                                        /* flush if time */
177 <                        if (!--nextflush) {
196 >                        if (!--nextflush) {             /* flush if time */
197                                  if (ray_pnprocs > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
198                                          error(USER, "child(ren) died");
199                                  fflush(stdout);
200                                  nextflush = hresolu;
201 <                        }
201 >                        } else
202 >                                something2flush = 1;
203                  }
204                  if (ferror(stdout))
205                          error(SYSTEM, "write error");
# Line 191 | Line 211 | rtrace(                                /* trace rays from file */
211                          error(USER, "unable to complete processing");
212                  ray_pclose(0);
213          }
214 +        if (vcount)
215 +                error(WARNING, "unexpected EOF on input");
216          if (fflush(stdout) < 0)
217                  error(SYSTEM, "write error");
218 <        if (vcount)
219 <                error(USER, "unexpected EOF on input");
220 <        if (fname != NULL)
221 <                fclose(fp);
218 >        if (fname != NULL) {
219 >                fclose(inpfp);
220 >                inpfp = NULL;
221 >        }
222 >        nextray(NULL, NULL);
223   }
224  
225  
226 < static void
227 < trace_sources(void)                     /* trace rays to light sources, also */
226 > int
227 > setrtoutput(void)                       /* set up output tables, return #comp */
228   {
229 <        int     sn;
207 <        
208 <        for (sn = 0; sn < nsources; sn++)
209 <                source[sn].sflags |= SFOLLOW;
210 < }
211 <
212 <
213 < static void
214 < setoutput(                              /* set up output tables */
215 <        char  *vs
216 < )
217 < {
229 >        char  *vs = outvals;
230          oputf_t **table = ray_out;
231 +        int  ncomp = 0;
232  
233 <        castonly = 1;
234 <        while (*vs)
235 <                switch (*vs++) {
233 >        if (!*vs)
234 >                error(USER, "empty output specification");
235 >
236 >        switch (outform) {      /* make sure (*putreal)() calls someone! */
237 >        case 'a': putreal = puta; break;
238 >        case 'f': putreal = putf; break;
239 >        case 'd': putreal = putd; break;
240 >        case 'c':
241 >                if (outvals[1] || !strchr("vrx", outvals[0]))
242 >                        error(USER, "color format only with -ov, -or, -ox");
243 >                putreal = putrgbe; break;
244 >        default:
245 >                error(CONSISTENCY, "botched output format");
246 >        }
247 >        castonly = 1;                   /* sets castonly as side-effect */
248 >        do
249 >                switch (*vs) {
250                  case 'T':                               /* trace sources */
251 <                        if (!*vs) break;
225 <                        trace_sources();
251 >                        Tflag++;
252                          /* fall through */
253                  case 't':                               /* trace */
254 <                        if (!*vs) break;
254 >                        if (!vs[1]) break;
255                          *table = NULL;
256                          table = every_out;
231 –                        trace = ourtrace;
257                          castonly = 0;
258                          break;
259                  case 'o':                               /* origin */
260                          *table++ = oputo;
261 +                        ncomp += 3;
262                          break;
263                  case 'd':                               /* direction */
264                          *table++ = oputd;
265 +                        ncomp += 3;
266                          break;
267                  case 'r':                               /* reflected contrib. */
268                          *table++ = oputr;
269 +                        ncomp += 3;
270                          castonly = 0;
271                          break;
272                  case 'R':                               /* reflected distance */
273                          *table++ = oputR;
274 +                        ncomp++;
275                          castonly = 0;
276                          break;
277                  case 'x':                               /* xmit contrib. */
278                          *table++ = oputx;
279 +                        ncomp += 3;
280                          castonly = 0;
281                          break;
282                  case 'X':                               /* xmit distance */
283                          *table++ = oputX;
284 +                        ncomp++;
285                          castonly = 0;
286                          break;
287                  case 'v':                               /* value */
288                          *table++ = oputv;
289 +                        ncomp += 3;
290                          castonly = 0;
291                          break;
292                  case 'V':                               /* contribution */
293                          *table++ = oputV;
294 +                        ncomp += 3;
295                          castonly = 0;
296                          if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
297                                  error(WARNING,
# Line 266 | Line 299 | setoutput(                             /* set up output tables */
299                          break;
300                  case 'l':                               /* effective distance */
301                          *table++ = oputl;
302 +                        ncomp++;
303                          castonly = 0;
304                          break;
305                  case 'c':                               /* local coordinates */
306                          *table++ = oputc;
307 +                        ncomp += 2;
308                          break;
309                  case 'L':                               /* single ray length */
310                          *table++ = oputL;
311 +                        ncomp++;
312                          break;
313                  case 'p':                               /* point */
314                          *table++ = oputp;
315 +                        ncomp += 3;
316                          break;
317                  case 'n':                               /* perturbed normal */
318                          *table++ = oputn;
319 +                        ncomp += 3;
320                          castonly = 0;
321                          break;
322                  case 'N':                               /* unperturbed normal */
323                          *table++ = oputN;
324 +                        ncomp += 3;
325                          break;
326                  case 's':                               /* surface */
327                          *table++ = oputs;
328 +                        ncomp++;
329                          break;
330                  case 'w':                               /* weight */
331                          *table++ = oputw;
332 +                        ncomp++;
333                          break;
334                  case 'W':                               /* coefficient */
335                          *table++ = oputW;
336 +                        ncomp += 3;
337                          castonly = 0;
338 <                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
338 >                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY) | (ambssamp > 0))
339                                  error(WARNING,
340                                          "-otW accuracy depends on -aa 0 -as 0");
341                          break;
342                  case 'm':                               /* modifier */
343                          *table++ = oputm;
344 +                        ncomp++;
345                          break;
346                  case 'M':                               /* material */
347                          *table++ = oputM;
348 +                        ncomp++;
349                          break;
350                  case '~':                               /* tilde */
351                          *table++ = oputtilde;
352                          break;
353 +                default:
354 +                        sprintf(errmsg, "unrecognized output option '%c'", *vs);
355 +                        error(USER, errmsg);
356                  }
357 +        while (*++vs);
358 +
359          *table = NULL;
360 +        if (*every_out != NULL)
361 +                ncomp = 0;
362 +                                                        /* compatibility */
363 +        if ((do_irrad | imm_irrad) && castonly)
364 +                error(USER, "-I+ and -i+ options require some value output");
365 +        for (table = ray_out; *table != NULL; table++) {
366 +                if ((*table == oputV) | (*table == oputW))
367 +                        error(WARNING, "-oVW options require trace mode");
368 +                if ((do_irrad | imm_irrad) &&
369 +                                (*table == oputr) | (*table == oputR) |
370 +                                (*table == oputx) | (*table == oputX))
371 +                        error(WARNING, "-orRxX options incompatible with -I+ and -i+");
372 +        }
373 +        return(ncomp);
374   }
375  
376  
377   static void
378   bogusray(void)                  /* print out empty record */
379   {
317 –        thisray.rorg[0] = thisray.rorg[1] = thisray.rorg[2] =
318 –        thisray.rdir[0] = thisray.rdir[1] = thisray.rdir[2] = 0.0;
319 –        thisray.rmax = 0.0;
380          rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
381          printvals(&thisray);
382   }
# Line 344 | Line 404 | rayirrad(                      /* compute irradiance rather than radiance
404   {
405          void    (*old_revf)(RAY *) = r->revf;
406                                          /* pretend we hit surface */
407 <        r->rxt = r->rmt = r->rot = 1e-5;
407 >        r->rxt = r->rot = 1e-5;
408          VSUM(r->rop, r->rorg, r->rdir, r->rot);
409          r->ron[0] = -r->rdir[0];
410          r->ron[1] = -r->rdir[1];
# Line 365 | Line 425 | rtcompute(                     /* compute and print ray value(s) */
425   )
426   {
427                                          /* set up ray */
368 –        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
428          if (imm_irrad) {
429                  VSUM(thisray.rorg, org, dir, 1.1e-4);
430                  thisray.rdir[0] = -dir[0];
431                  thisray.rdir[1] = -dir[1];
432                  thisray.rdir[2] = -dir[2];
433                  thisray.rmax = 0.0;
375 –                thisray.revf = rayirrad;
434          } else {
435                  VCOPY(thisray.rorg, org);
436                  VCOPY(thisray.rdir, dir);
437                  thisray.rmax = dmax;
380 –                if (castonly)
381 –                        thisray.revf = raycast;
438          }
439 +        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
440 +        if (imm_irrad)
441 +                thisray.revf = rayirrad;
442 +        else if (castonly)
443 +                thisray.revf = raycast;
444          if (ray_pnprocs > 1) {          /* multiprocessing FIFO? */
445                  if (ray_fifo_in(&thisray) < 0)
446                          error(USER, "lost children");
# Line 409 | Line 470 | printvals(                     /* print requested ray values */
470  
471  
472   static int
473 < getvec(         /* get a vector from fp */
473 > is_fifo(                /* check if file pointer connected to pipe */
474 >        FILE *fp
475 > )
476 > {
477 > #ifdef S_ISFIFO
478 >        struct stat  sbuf;
479 >
480 >        if (fstat(fileno(fp), &sbuf) < 0)
481 >                error(SYSTEM, "fstat() failed on input stream");
482 >        return(S_ISFIFO(sbuf.st_mode));
483 > #else
484 >        return (fp == stdin);           /* just a guess, really */
485 > #endif
486 > }
487 >
488 >
489 > static int
490 > getvec(                 /* get a vector from fp */
491          FVECT  vec,
492          int  fmt,
493          FILE  *fp
# Line 446 | Line 524 | getvec(                /* get a vector from fp */
524   }
525  
526  
527 + static int
528 + iszerovec(const FVECT vec)
529 + {
530 +        return (vec[0] == 0.0) & (vec[1] == 0.0) & (vec[2] == 0.0);
531 + }
532 +
533 +
534 + static double
535 + nextray(                /* return next ray in work group (-1.0 if EOF) */
536 +        FVECT org,
537 +        FVECT dir
538 + )
539 + {
540 +        const size_t    qlength = !vresolu * hresolu;
541 +
542 +        if ((org == NULL) | (dir == NULL)) {
543 +                if (inp_queue != NULL)  /* asking to free queue */
544 +                        free(inp_queue);
545 +                inp_queue = NULL;
546 +                inp_qpos = inp_qend = 0;
547 +                return(-1.);
548 +        }
549 +        if (!inp_qend) {                /* initialize FIFO queue */
550 +                int     rsiz = 6*20;    /* conservative ascii ray size */
551 +                if (inform == 'f') rsiz = 6*sizeof(float);
552 +                else if (inform == 'd') rsiz = 6*sizeof(double);
553 +                                        /* check against pipe limit */
554 +                if (qlength*rsiz > 512 && is_fifo(inpfp))
555 +                        inp_queue = (FVECT *)malloc(sizeof(FVECT)*2*qlength);
556 +                inp_qend = -(inp_queue == NULL);        /* flag for no queue */
557 +        }
558 +        if (inp_qend < 0) {             /* not queuing? */
559 +                if (getvec(org, inform, inpfp) < 0 ||
560 +                                getvec(dir, inform, inpfp) < 0)
561 +                        return(-1.);
562 +                return normalize(dir);
563 +        }
564 +        if (inp_qpos >= inp_qend) {     /* need to refill input queue? */
565 +                for (inp_qend = 0; inp_qend < qlength; inp_qend++) {
566 +                        if (getvec(inp_queue[2*inp_qend], inform, inpfp) < 0
567 +                                        || getvec(inp_queue[2*inp_qend+1],
568 +                                                        inform, inpfp) < 0)
569 +                                break;          /* hit EOF */
570 +                        if (iszerovec(inp_queue[2*inp_qend+1])) {
571 +                                ++inp_qend;     /* flush request */
572 +                                break;
573 +                        }
574 +                }
575 +                inp_qpos = 0;
576 +        }
577 +        if (inp_qpos >= inp_qend)       /* unexpected EOF? */
578 +                return(-1.);
579 +        VCOPY(org, inp_queue[2*inp_qpos]);
580 +        VCOPY(dir, inp_queue[2*inp_qpos+1]);
581 +        ++inp_qpos;
582 +        return normalize(dir);
583 + }
584 +
585 +
586   void
587   tranotify(                      /* record new modifier */
588          OBJECT  obj
# Line 581 | Line 718 | oputv(                         /* print value */
718   {
719          RREAL   cval[3];
720  
584 –        if (outform == 'c') {
585 –                COLR  cout;
586 –                setcolr(cout,   colval(r->rcol,RED),
587 –                                colval(r->rcol,GRN),
588 –                                colval(r->rcol,BLU));
589 –                putbinary(cout, sizeof(cout), 1, stdout);
590 –                return;
591 –        }
721          cval[0] = colval(r->rcol,RED);
722          cval[1] = colval(r->rcol,GRN);
723          cval[2] = colval(r->rcol,BLU);
# Line 642 | Line 771 | static RREAL   vdummy[3] = {0.0, 0.0, 0.0};
771  
772  
773   static void
774 < oputp(                          /* print point */
774 > oputp(                          /* print intersection point */
775          RAY  *r
776   )
777   {
778 <        if (r->rot < FHUGE)
650 <                (*putreal)(r->rop, 3);
651 <        else
652 <                (*putreal)(vdummy, 3);
778 >        (*putreal)(r->rop, 3);  /* set to ray origin if distant or no hit */
779   }
780  
781  
# Line 658 | Line 784 | oputN(                         /* print unperturbed normal */
784          RAY  *r
785   )
786   {
787 <        if (r->rot < FHUGE)
662 <                (*putreal)(r->ron, 3);
663 <        else
787 >        if (r->ro == NULL) {    /* zero vector if clipped or no hit */
788                  (*putreal)(vdummy, 3);
789 +                return;
790 +        }
791 +        if (r->rflips & 1) {    /* undo any flippin' flips */
792 +                FVECT   unrm;
793 +                unrm[0] = -r->ron[0];
794 +                unrm[1] = -r->ron[1];
795 +                unrm[2] = -r->ron[2];
796 +                (*putreal)(unrm, 3);
797 +        } else
798 +                (*putreal)(r->ron, 3);
799   }
800  
801  
# Line 672 | Line 806 | oputn(                         /* print perturbed normal */
806   {
807          FVECT  pnorm;
808  
809 <        if (r->rot >= FHUGE) {
809 >        if (r->ro == NULL) {    /* clipped or no hit */
810                  (*putreal)(vdummy, 3);
811                  return;
812          }
# Line 779 | Line 913 | puta(                          /* print ascii value(s) */
913  
914  
915   static void
916 < putd(RREAL *v, int n)           /* print binary double(s) */
916 > putd(RREAL *v, int n)           /* output binary double(s) */
917   {
918   #ifdef  SMLFLT
919          double  da[3];
# Line 797 | Line 931 | putd(RREAL *v, int n)          /* print binary double(s) */
931  
932  
933   static void
934 < putf(RREAL *v, int n)           /* print binary float(s) */
934 > putf(RREAL *v, int n)           /* output binary float(s) */
935   {
936   #ifndef SMLFLT
937          float   fa[3];
# Line 811 | Line 945 | putf(RREAL *v, int n)          /* print binary float(s) */
945   #else
946          putbinary(v, sizeof(RREAL), n, stdout);
947   #endif
948 + }
949 +
950 +
951 + static void
952 + putrgbe(RREAL *v, int n)        /* output RGBE color */
953 + {
954 +        COLR  cout;
955 +
956 +        if (n != 3)
957 +                error(INTERNAL, "putrgbe() not called with 3 components");
958 +        setcolr(cout, v[0], v[1], v[2]);
959 +        putbinary(cout, sizeof(cout), 1, stdout);
960   }

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