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

Comparing ray/src/rt/rtrace.c (file contents):
Revision 2.67 by greg, Wed Jun 27 15:32:58 2012 UTC vs.
Revision 2.93 by greg, Mon Apr 6 04:10:44 2020 UTC

# Line 28 | Line 28 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
28   #include  "ambient.h"
29   #include  "source.h"
30   #include  "otypes.h"
31 + #include  "otspecial.h"
32   #include  "resolu.h"
33   #include  "random.h"
34  
# Line 44 | 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 */
# Line 53 | Line 54 | OBJECT traset[MAXTSET+1]={0};          /* trace include/exclud
54  
55   static RAY  thisray;                    /* for our convenience */
56  
57 + static FILE  *inpfp = NULL;             /* input stream pointer */
58 +
59 + static FVECT    *inp_queue = NULL;      /* ray input queue if flushing */
60 + static int      inp_qpos = 0;           /* next ray to return */
61 + static int      inp_qend = 0;           /* number of rays in this work group */
62 +
63   typedef void putf_t(RREAL *v, int n);
64 < static putf_t puta, putd, putf;
64 > static putf_t puta, putd, putf, putrgbe;
65  
66   typedef void oputf_t(RAY *r);
67   static oputf_t  oputo, oputd, oputv, oputV, oputl, oputL, oputc, oputp,
68 <                oputn, oputN, oputs, oputw, oputW, oputm, oputM, oputtilde;
68 >                oputr, oputR, oputx, oputX, oputn, oputN, oputs,
69 >                oputw, oputW, oputm, oputM, oputtilde;
70  
63 – static void setoutput(char *vs);
71   extern void tranotify(OBJECT obj);
72 + static void setoutput(char *vs);
73 + static int is_fifo(FILE *fp);
74   static void bogusray(void);
75   static void raycast(RAY *r);
76   static void rayirrad(RAY *r);
77   static void rtcompute(FVECT org, FVECT dir, double dmax);
78   static int printvals(RAY *r);
79   static int getvec(FVECT vec, int fmt, FILE *fp);
80 + static int iszerovec(const FVECT vec);
81 + static double nextray(FVECT org, FVECT dir);
82   static void tabin(RAY *r);
83   static void ourtrace(RAY *r);
84  
85 < static oputf_t *ray_out[16], *every_out[16];
85 > static oputf_t *ray_out[32], *every_out[32];
86   static putf_t *putreal;
87  
88  
# Line 107 | Line 118 | formstr(                               /* return format identifier */
118   }
119  
120  
121 < extern void
121 > void
122   rtrace(                         /* trace rays from file */
123          char  *fname,
124          int  nproc
# Line 115 | Line 126 | rtrace(                                /* trace rays from file */
126   {
127          unsigned long  vcount = (hresolu > 1) ? (unsigned long)hresolu*vresolu
128                                                : (unsigned long)vresolu;
129 <        long  nextflush = (vresolu > 0) & (hresolu > 1) ? 0 : hresolu;
129 >        long  nextflush = (!vresolu | (hresolu <= 1)) * hresolu;
130 >        int  something2flush = 0;
131          FILE  *fp;
132          double  d;
133          FVECT  orig, direc;
134                                          /* set up input */
135          if (fname == NULL)
136 <                fp = stdin;
137 <        else if ((fp = fopen(fname, "r")) == NULL) {
136 >                inpfp = stdin;
137 >        else if ((inpfp = fopen(fname, "r")) == NULL) {
138                  sprintf(errmsg, "cannot open input file \"%s\"", fname);
139                  error(SYSTEM, errmsg);
140          }
141 + #ifdef getc_unlocked
142 +        flockfile(inpfp);               /* avoid lock/unlock overhead */
143 +        flockfile(stdout);
144 + #endif
145          if (inform != 'a')
146 <                SET_FILE_BINARY(fp);
146 >                SET_FILE_BINARY(inpfp);
147                                          /* set up output */
132 –        setoutput(outvals);
148          if (imm_irrad)
149                  castonly = 0;
150 <        else if (castonly)
150 >        else if (castonly || every_out[0] != NULL)
151                  nproc = 1;              /* don't bother multiprocessing */
152 +        if ((nextflush > 0) & (nproc > nextflush)) {
153 +                error(WARNING, "reducing number of processes to match flush interval");
154 +                nproc = nextflush;
155 +        }
156          switch (outform) {
157          case 'a': putreal = puta; break;
158          case 'f': putreal = putf; break;
159          case 'd': putreal = putd; break;
160          case 'c':
161 <                if (strcmp(outvals, "v"))
162 <                        error(USER, "color format with value output only");
163 <                break;
161 >                if (outvals[1] || !strchr("vrx", outvals[0]))
162 >                        error(USER, "color format only with -ov, -or, -ox");
163 >                putreal = putrgbe; break;
164          default:
165                  error(CONSISTENCY, "botched output format");
166          }
# Line 152 | Line 171 | rtrace(                                /* trace rays from file */
171          if (hresolu > 0) {
172                  if (vresolu > 0)
173                          fprtresolu(hresolu, vresolu, stdout);
174 <                fflush(stdout);
174 >                else
175 >                        fflush(stdout);
176          }
177 <                                        /* process file */
178 <        while (getvec(orig, inform, fp) == 0 &&
179 <                        getvec(direc, inform, fp) == 0) {
180 <
181 <                d = normalize(direc);
182 <                if (d == 0.0) {                         /* zero ==> flush */
163 <                        if (--nextflush <= 0 || !vcount) {
164 <                                if (nproc > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
165 <                                        error(USER, "lost children");
177 >                                        /* process input rays */
178 >        while ((d = nextray(orig, direc)) >= 0.0) {
179 >                if (d == 0.0) {                         /* flush request? */
180 >                        if (something2flush) {
181 >                                if (ray_pnprocs > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
182 >                                        error(USER, "child(ren) died");
183                                  bogusray();
184                                  fflush(stdout);
185 <                                nextflush = (vresolu > 0) & (hresolu > 1) ? 0 :
186 <                                                                hresolu;
185 >                                nextflush = (!vresolu | (hresolu <= 1)) * hresolu;
186 >                                something2flush = 0;
187                          } else
188                                  bogusray();
189                  } else {                                /* compute and print */
190                          rtcompute(orig, direc, lim_dist ? d : 0.0);
191 <                                                        /* flush if time */
192 <                        if (!--nextflush) {
193 <                                if (nproc > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
177 <                                        error(USER, "lost children");
191 >                        if (!--nextflush) {             /* flush if time */
192 >                                if (ray_pnprocs > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
193 >                                        error(USER, "child(ren) died");
194                                  fflush(stdout);
195                                  nextflush = hresolu;
196 <                        }
196 >                        } else
197 >                                something2flush = 1;
198                  }
199                  if (ferror(stdout))
200                          error(SYSTEM, "write error");
201                  if (vcount && !--vcount)                /* check for end */
202                          break;
203          }
204 <        if (nproc > 1) {                                /* clean up children */
204 >        if (ray_pnprocs > 1) {                          /* clean up children */
205                  if (ray_fifo_flush() < 0)
206                          error(USER, "unable to complete processing");
207                  ray_pclose(0);
208          }
209 +        if (vcount)
210 +                error(WARNING, "unexpected EOF on input");
211          if (fflush(stdout) < 0)
212                  error(SYSTEM, "write error");
213 <        if (vcount)
214 <                error(USER, "unexpected EOF on input");
215 <        if (fname != NULL)
216 <                fclose(fp);
213 >        if (fname != NULL) {
214 >                fclose(inpfp);
215 >                inpfp = NULL;
216 >        }
217 >        nextray(NULL, NULL);
218   }
219  
220  
# Line 208 | Line 228 | trace_sources(void)                    /* trace rays to light sources,
228   }
229  
230  
231 < static void
232 < setoutput(                              /* set up output tables */
213 <        char  *vs
214 < )
231 > int
232 > setrtoutput(void)                       /* set up output tables, return #comp */
233   {
234 +        char  *vs = outvals;
235          oputf_t **table = ray_out;
236 +        int  ncomp = 0;
237  
238 +        if (!*vs)
239 +                error(USER, "empty output specification");
240 +
241          castonly = 1;
242 <        while (*vs)
243 <                switch (*vs++) {
242 >        do
243 >                switch (*vs) {
244                  case 'T':                               /* trace sources */
245 <                        if (!*vs) break;
245 >                        if (!vs[1]) break;
246                          trace_sources();
247                          /* fall through */
248                  case 't':                               /* trace */
249 <                        if (!*vs) break;
249 >                        if (!vs[1]) break;
250                          *table = NULL;
251                          table = every_out;
252                          trace = ourtrace;
# Line 231 | Line 254 | setoutput(                             /* set up output tables */
254                          break;
255                  case 'o':                               /* origin */
256                          *table++ = oputo;
257 +                        ncomp += 3;
258                          break;
259                  case 'd':                               /* direction */
260                          *table++ = oputd;
261 +                        ncomp += 3;
262                          break;
263 +                case 'r':                               /* reflected contrib. */
264 +                        *table++ = oputr;
265 +                        ncomp += 3;
266 +                        castonly = 0;
267 +                        break;
268 +                case 'R':                               /* reflected distance */
269 +                        *table++ = oputR;
270 +                        ncomp++;
271 +                        castonly = 0;
272 +                        break;
273 +                case 'x':                               /* xmit contrib. */
274 +                        *table++ = oputx;
275 +                        ncomp += 3;
276 +                        castonly = 0;
277 +                        break;
278 +                case 'X':                               /* xmit distance */
279 +                        *table++ = oputX;
280 +                        ncomp++;
281 +                        castonly = 0;
282 +                        break;
283                  case 'v':                               /* value */
284                          *table++ = oputv;
285 +                        ncomp += 3;
286                          castonly = 0;
287                          break;
288                  case 'V':                               /* contribution */
289                          *table++ = oputV;
290 +                        ncomp += 3;
291                          if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
292                                  error(WARNING,
293                                          "-otV accuracy depends on -aa 0 -as 0");
294                          break;
295                  case 'l':                               /* effective distance */
296                          *table++ = oputl;
297 +                        ncomp++;
298                          castonly = 0;
299                          break;
300                  case 'c':                               /* local coordinates */
301                          *table++ = oputc;
302 +                        ncomp += 2;
303                          break;
304                  case 'L':                               /* single ray length */
305                          *table++ = oputL;
306 +                        ncomp++;
307                          break;
308                  case 'p':                               /* point */
309                          *table++ = oputp;
310 +                        ncomp += 3;
311                          break;
312                  case 'n':                               /* perturbed normal */
313                          *table++ = oputn;
314 +                        ncomp += 3;
315                          castonly = 0;
316                          break;
317                  case 'N':                               /* unperturbed normal */
318                          *table++ = oputN;
319 +                        ncomp += 3;
320                          break;
321                  case 's':                               /* surface */
322                          *table++ = oputs;
323 +                        ncomp++;
324                          break;
325                  case 'w':                               /* weight */
326                          *table++ = oputw;
327 +                        ncomp++;
328                          break;
329                  case 'W':                               /* coefficient */
330                          *table++ = oputW;
331 <                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
331 >                        ncomp += 3;
332 >                        castonly = 0;
333 >                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY) | (ambssamp > 0))
334                                  error(WARNING,
335                                          "-otW accuracy depends on -aa 0 -as 0");
336                          break;
337                  case 'm':                               /* modifier */
338                          *table++ = oputm;
339 +                        ncomp++;
340                          break;
341                  case 'M':                               /* material */
342                          *table++ = oputM;
343 +                        ncomp++;
344                          break;
345                  case '~':                               /* tilde */
346                          *table++ = oputtilde;
347                          break;
348 +                default:
349 +                        sprintf(errmsg, "unrecognized output option '%c'", *vs);
350 +                        error(USER, errmsg);
351                  }
352 +        while (*++vs);
353 +
354          *table = NULL;
355 +        if (*every_out != NULL)
356 +                ncomp = 0;
357 +                                                        /* compatibility */
358 +        for (table = ray_out; *table != NULL; table++) {
359 +                if ((*table == oputV) | (*table == oputW))
360 +                        error(WARNING, "-oVW options require trace mode");
361 +                if ((do_irrad | imm_irrad) &&
362 +                                (*table == oputr) | (*table == oputR) |
363 +                                (*table == oputx) | (*table == oputX))
364 +                        error(WARNING, "-orRxX options incompatible with -I+ and -i+");
365 +        }
366 +        return(ncomp);
367   }
368  
369  
370   static void
371   bogusray(void)                  /* print out empty record */
372   {
297 –        thisray.rorg[0] = thisray.rorg[1] = thisray.rorg[2] =
298 –        thisray.rdir[0] = thisray.rdir[1] = thisray.rdir[2] = 0.0;
299 –        thisray.rmax = 0.0;
373          rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
374          printvals(&thisray);
375   }
# Line 323 | Line 396 | rayirrad(                      /* compute irradiance rather than radiance
396   )
397   {
398          void    (*old_revf)(RAY *) = r->revf;
399 <
400 <        r->rot = 1e-5;                  /* pretend we hit surface */
399 >                                        /* pretend we hit surface */
400 >        r->rxt = r->rot = 1e-5;
401          VSUM(r->rop, r->rorg, r->rdir, r->rot);
402          r->ron[0] = -r->rdir[0];
403          r->ron[1] = -r->rdir[1];
# Line 389 | Line 462 | printvals(                     /* print requested ray values */
462  
463  
464   static int
465 < getvec(         /* get a vector from fp */
465 > is_fifo(                /* check if file pointer connected to pipe */
466 >        FILE *fp
467 > )
468 > {
469 > #ifdef S_ISFIFO
470 >        struct stat  sbuf;
471 >
472 >        if (fstat(fileno(fp), &sbuf) < 0)
473 >                error(SYSTEM, "fstat() failed on input stream");
474 >        return(S_ISFIFO(sbuf.st_mode));
475 > #else
476 >        return (fp == stdin);           /* just a guess, really */
477 > #endif
478 > }
479 >
480 >
481 > static int
482 > getvec(                 /* get a vector from fp */
483          FVECT  vec,
484          int  fmt,
485          FILE  *fp
# Line 410 | Line 500 | getvec(                /* get a vector from fp */
500                  }
501                  break;
502          case 'f':                                       /* binary float */
503 <                if (fread((char *)vf, sizeof(float), 3, fp) != 3)
503 >                if (getbinary(vf, sizeof(float), 3, fp) != 3)
504                          return(-1);
505                  VCOPY(vec, vf);
506                  break;
507          case 'd':                                       /* binary double */
508 <                if (fread((char *)vd, sizeof(double), 3, fp) != 3)
508 >                if (getbinary(vd, sizeof(double), 3, fp) != 3)
509                          return(-1);
510                  VCOPY(vec, vd);
511                  break;
# Line 426 | Line 516 | getvec(                /* get a vector from fp */
516   }
517  
518  
519 + static int
520 + iszerovec(const FVECT vec)
521 + {
522 +        return (vec[0] == 0.0) & (vec[1] == 0.0) & (vec[2] == 0.0);
523 + }
524 +
525 +
526 + static double
527 + nextray(                /* return next ray in work group (-1.0 if EOF) */
528 +        FVECT org,
529 +        FVECT dir
530 + )
531 + {
532 +        const size_t    qlength = !vresolu * hresolu;
533 +
534 +        if ((org == NULL) | (dir == NULL)) {
535 +                if (inp_queue != NULL)  /* asking to free queue */
536 +                        free(inp_queue);
537 +                inp_queue = NULL;
538 +                inp_qpos = inp_qend = 0;
539 +                return(-1.);
540 +        }
541 +        if (!inp_qend) {                /* initialize FIFO queue */
542 +                int     rsiz = 6*20;    /* conservative ascii ray size */
543 +                if (inform == 'f') rsiz = 6*sizeof(float);
544 +                else if (inform == 'd') rsiz = 6*sizeof(double);
545 +                                        /* check against pipe limit */
546 +                if (qlength*rsiz > 512 && is_fifo(inpfp))
547 +                        inp_queue = (FVECT *)malloc(sizeof(FVECT)*2*qlength);
548 +                inp_qend = -(inp_queue == NULL);        /* flag for no queue */
549 +        }
550 +        if (inp_qend < 0) {             /* not queuing? */
551 +                if (getvec(org, inform, inpfp) < 0 ||
552 +                                getvec(dir, inform, inpfp) < 0)
553 +                        return(-1.);
554 +                return normalize(dir);
555 +        }
556 +        if (inp_qpos >= inp_qend) {     /* need to refill input queue? */
557 +                for (inp_qend = 0; inp_qend < qlength; inp_qend++) {
558 +                        if (getvec(inp_queue[2*inp_qend], inform, inpfp) < 0
559 +                                        || getvec(inp_queue[2*inp_qend+1],
560 +                                                        inform, inpfp) < 0)
561 +                                break;          /* hit EOF */
562 +                        if (iszerovec(inp_queue[2*inp_qend+1])) {
563 +                                ++inp_qend;     /* flush request */
564 +                                break;
565 +                        }
566 +                }
567 +                inp_qpos = 0;
568 +        }
569 +        if (inp_qpos >= inp_qend)       /* unexpected EOF? */
570 +                return(-1.);
571 +        VCOPY(org, inp_queue[2*inp_qpos]);
572 +        VCOPY(dir, inp_queue[2*inp_qpos+1]);
573 +        ++inp_qpos;
574 +        return normalize(dir);
575 + }
576 +
577 +
578   void
579   tranotify(                      /* record new modifier */
580          OBJECT  obj
# Line 508 | Line 657 | oputd(                         /* print direction */
657  
658  
659   static void
660 + oputr(                          /* print mirrored contribution */
661 +        RAY  *r
662 + )
663 + {
664 +        RREAL   cval[3];
665 +
666 +        cval[0] = colval(r->mcol,RED);
667 +        cval[1] = colval(r->mcol,GRN);
668 +        cval[2] = colval(r->mcol,BLU);
669 +        (*putreal)(cval, 3);
670 + }
671 +
672 +
673 +
674 + static void
675 + oputR(                          /* print mirrored distance */
676 +        RAY  *r
677 + )
678 + {
679 +        (*putreal)(&r->rmt, 1);
680 + }
681 +
682 +
683 + static void
684 + oputx(                          /* print unmirrored contribution */
685 +        RAY  *r
686 + )
687 + {
688 +        RREAL   cval[3];
689 +
690 +        cval[0] = colval(r->rcol,RED) - colval(r->mcol,RED);
691 +        cval[1] = colval(r->rcol,GRN) - colval(r->mcol,GRN);
692 +        cval[2] = colval(r->rcol,BLU) - colval(r->mcol,BLU);
693 +        (*putreal)(cval, 3);
694 + }
695 +
696 +
697 + static void
698 + oputX(                          /* print unmirrored distance */
699 +        RAY  *r
700 + )
701 + {
702 +        (*putreal)(&r->rxt, 1);
703 + }
704 +
705 +
706 + static void
707   oputv(                          /* print value */
708          RAY  *r
709   )
710   {
711          RREAL   cval[3];
712  
517 –        if (outform == 'c') {
518 –                COLR  cout;
519 –                setcolr(cout,   colval(r->rcol,RED),
520 –                                colval(r->rcol,GRN),
521 –                                colval(r->rcol,BLU));
522 –                fwrite(cout, sizeof(cout), 1, stdout);
523 –                return;
524 –        }
713          cval[0] = colval(r->rcol,RED);
714          cval[1] = colval(r->rcol,GRN);
715          cval[2] = colval(r->rcol,BLU);
# Line 547 | Line 735 | oputl(                         /* print effective distance */
735          RAY  *r
736   )
737   {
738 <        (*putreal)(&r->rt, 1);
738 >        RREAL   d = raydistance(r);
739 >
740 >        (*putreal)(&d, 1);
741   }
742  
743  
# Line 577 | Line 767 | oputp(                         /* print point */
767          RAY  *r
768   )
769   {
770 <        if (r->rot < FHUGE)
770 >        if (r->rot < FHUGE*.99)
771                  (*putreal)(r->rop, 3);
772          else
773                  (*putreal)(vdummy, 3);
# Line 589 | Line 779 | oputN(                         /* print unperturbed normal */
779          RAY  *r
780   )
781   {
782 <        if (r->rot < FHUGE)
783 <                (*putreal)(r->ron, 3);
784 <        else
782 >        if (r->rot < FHUGE*.99) {
783 >                if (r->rflips & 1) {    /* undo any flippin' flips */
784 >                        FVECT   unrm;
785 >                        unrm[0] = -r->ron[0];
786 >                        unrm[1] = -r->ron[1];
787 >                        unrm[2] = -r->ron[2];
788 >                        (*putreal)(unrm, 3);
789 >                } else
790 >                        (*putreal)(r->ron, 3);
791 >        } else
792                  (*putreal)(vdummy, 3);
793   }
794  
# Line 603 | Line 800 | oputn(                         /* print perturbed normal */
800   {
801          FVECT  pnorm;
802  
803 <        if (r->rot >= FHUGE) {
803 >        if (r->rot >= FHUGE*.99) {
804                  (*putreal)(vdummy, 3);
805                  return;
806          }
# Line 710 | Line 907 | puta(                          /* print ascii value(s) */
907  
908  
909   static void
910 < putd(RREAL *v, int n)           /* print binary double(s) */
910 > putd(RREAL *v, int n)           /* output binary double(s) */
911   {
912 <        if (sizeof(RREAL) != sizeof(double))
912 > #ifdef  SMLFLT
913 >        double  da[3];
914 >        int     i;
915 >
916 >        if (n > 3)
917                  error(INTERNAL, "code error in putd()");
918 <        fwrite(v, sizeof(RREAL), n, stdout);
918 >        for (i = n; i--; )
919 >                da[i] = v[i];
920 >        putbinary(da, sizeof(double), n, stdout);
921 > #else
922 >        putbinary(v, sizeof(RREAL), n, stdout);
923 > #endif
924   }
925  
926  
927   static void
928 < putf(RREAL *v, int n)           /* print binary float(s) */
928 > putf(RREAL *v, int n)           /* output binary float(s) */
929   {
930 + #ifndef SMLFLT
931          float   fa[3];
932          int     i;
933  
# Line 728 | Line 935 | putf(RREAL *v, int n)          /* print binary float(s) */
935                  error(INTERNAL, "code error in putf()");
936          for (i = n; i--; )
937                  fa[i] = v[i];
938 <        fwrite(fa, sizeof(float), n, stdout);
938 >        putbinary(fa, sizeof(float), n, stdout);
939 > #else
940 >        putbinary(v, sizeof(RREAL), n, stdout);
941 > #endif
942 > }
943 >
944 >
945 > static void
946 > putrgbe(RREAL *v, int n)        /* output RGBE color */
947 > {
948 >        COLR  cout;
949 >
950 >        if (n != 3)
951 >                error(INTERNAL, "putrgbe() not called with 3 components");
952 >        setcolr(cout, v[0], v[1], v[2]);
953 >        putbinary(cout, sizeof(cout), 1, stdout);
954   }

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