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

Comparing ray/src/rt/rtrace.c (file contents):
Revision 2.66 by greg, Sat Jun 9 07:16:47 2012 UTC vs.
Revision 2.95 by greg, Thu May 7 17:13:08 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 > int  castonly = 0;                      /* 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 int is_fifo(FILE *fp);
73   static void bogusray(void);
74   static void raycast(RAY *r);
75   static void rayirrad(RAY *r);
76   static void rtcompute(FVECT org, FVECT dir, double dmax);
77   static int printvals(RAY *r);
78   static int getvec(FVECT vec, int fmt, FILE *fp);
79 + static int iszerovec(const FVECT vec);
80 + static double nextray(FVECT org, FVECT dir);
81   static void tabin(RAY *r);
82   static void ourtrace(RAY *r);
83  
84 < static oputf_t *ray_out[16], *every_out[16];
84 > static oputf_t *ray_out[32], *every_out[32];
85   static putf_t *putreal;
86  
87  
# Line 107 | Line 117 | formstr(                               /* return format identifier */
117   }
118  
119  
120 < extern void
120 > void
121   rtrace(                         /* trace rays from file */
122          char  *fname,
123          int  nproc
# Line 115 | Line 125 | rtrace(                                /* trace rays from file */
125   {
126          unsigned long  vcount = (hresolu > 1) ? (unsigned long)hresolu*vresolu
127                                                : (unsigned long)vresolu;
128 <        long  nextflush = (vresolu > 0) & (hresolu > 1) ? 0 : hresolu;
128 >        long  nextflush = (!vresolu | (hresolu <= 1)) * hresolu;
129 >        int  something2flush = 0;
130          FILE  *fp;
131          double  d;
132          FVECT  orig, direc;
133                                          /* set up input */
134          if (fname == NULL)
135 <                fp = stdin;
136 <        else if ((fp = fopen(fname, "r")) == NULL) {
135 >                inpfp = stdin;
136 >        else if ((inpfp = fopen(fname, "r")) == NULL) {
137                  sprintf(errmsg, "cannot open input file \"%s\"", fname);
138                  error(SYSTEM, errmsg);
139          }
140 + #ifdef getc_unlocked
141 +        flockfile(inpfp);               /* avoid lock/unlock overhead */
142 +        flockfile(stdout);
143 + #endif
144          if (inform != 'a')
145 <                SET_FILE_BINARY(fp);
145 >                SET_FILE_BINARY(inpfp);
146                                          /* set up output */
147 <        setoutput(outvals);
133 <        if (imm_irrad)
134 <                castonly = 0;
135 <        else if (castonly)
147 >        if (castonly || every_out[0] != NULL)
148                  nproc = 1;              /* don't bother multiprocessing */
149 +        if ((nextflush > 0) & (nproc > nextflush)) {
150 +                error(WARNING, "reducing number of processes to match flush interval");
151 +                nproc = nextflush;
152 +        }
153          switch (outform) {
154          case 'a': putreal = puta; break;
155          case 'f': putreal = putf; break;
156          case 'd': putreal = putd; break;
157          case 'c':
158 <                if (strcmp(outvals, "v"))
159 <                        error(USER, "color format with value output only");
160 <                break;
158 >                if (outvals[1] || !strchr("vrx", outvals[0]))
159 >                        error(USER, "color format only with -ov, -or, -ox");
160 >                putreal = putrgbe; break;
161          default:
162                  error(CONSISTENCY, "botched output format");
163          }
# Line 152 | Line 168 | rtrace(                                /* trace rays from file */
168          if (hresolu > 0) {
169                  if (vresolu > 0)
170                          fprtresolu(hresolu, vresolu, stdout);
171 <                fflush(stdout);
171 >                else
172 >                        fflush(stdout);
173          }
174 <                                        /* process file */
175 <        while (getvec(orig, inform, fp) == 0 &&
176 <                        getvec(direc, inform, fp) == 0) {
177 <
178 <                d = normalize(direc);
179 <                if (d == 0.0) {                         /* zero ==> flush */
163 <                        if (--nextflush <= 0 || !vcount) {
164 <                                if (nproc > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
165 <                                        error(USER, "lost children");
174 >                                        /* process input rays */
175 >        while ((d = nextray(orig, direc)) >= 0.0) {
176 >                if (d == 0.0) {                         /* flush request? */
177 >                        if (something2flush) {
178 >                                if (ray_pnprocs > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
179 >                                        error(USER, "child(ren) died");
180                                  bogusray();
181                                  fflush(stdout);
182 <                                nextflush = (vresolu > 0) & (hresolu > 1) ? 0 :
183 <                                                                hresolu;
182 >                                nextflush = (!vresolu | (hresolu <= 1)) * hresolu;
183 >                                something2flush = 0;
184                          } else
185                                  bogusray();
186                  } else {                                /* compute and print */
187                          rtcompute(orig, direc, lim_dist ? d : 0.0);
188 <                                                        /* flush if time */
189 <                        if (!--nextflush) {
190 <                                if (nproc > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
177 <                                        error(USER, "lost children");
188 >                        if (!--nextflush) {             /* flush if time */
189 >                                if (ray_pnprocs > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
190 >                                        error(USER, "child(ren) died");
191                                  fflush(stdout);
192                                  nextflush = hresolu;
193 <                        }
193 >                        } else
194 >                                something2flush = 1;
195                  }
196                  if (ferror(stdout))
197                          error(SYSTEM, "write error");
198                  if (vcount && !--vcount)                /* check for end */
199                          break;
200          }
201 <        if (nproc > 1) {                                /* clean up children */
201 >        if (ray_pnprocs > 1) {                          /* clean up children */
202                  if (ray_fifo_flush() < 0)
203                          error(USER, "unable to complete processing");
204                  ray_pclose(0);
205          }
206 +        if (vcount)
207 +                error(WARNING, "unexpected EOF on input");
208          if (fflush(stdout) < 0)
209                  error(SYSTEM, "write error");
210 <        if (vcount)
211 <                error(USER, "unexpected EOF on input");
212 <        if (fname != NULL)
213 <                fclose(fp);
210 >        if (fname != NULL) {
211 >                fclose(inpfp);
212 >                inpfp = NULL;
213 >        }
214 >        nextray(NULL, NULL);
215   }
216  
217  
# Line 208 | Line 225 | trace_sources(void)                    /* trace rays to light sources,
225   }
226  
227  
228 < static void
229 < setoutput(                              /* set up output tables */
213 <        char  *vs
214 < )
228 > int
229 > setrtoutput(void)                       /* set up output tables, return #comp */
230   {
231 +        char  *vs = outvals;
232          oputf_t **table = ray_out;
233 +        int  ncomp = 0;
234  
235 <        castonly = 1;
236 <        while (*vs)
237 <                switch (*vs++) {
235 >        if (!*vs)
236 >                error(USER, "empty output specification");
237 >
238 >        castonly = 1;                   /* sets castonly as side-effect */
239 >        do
240 >                switch (*vs) {
241                  case 'T':                               /* trace sources */
242 <                        if (!*vs) break;
242 >                        if (!vs[1]) break;
243                          trace_sources();
244                          /* fall through */
245                  case 't':                               /* trace */
246 <                        if (!*vs) break;
246 >                        if (!vs[1]) break;
247                          *table = NULL;
248                          table = every_out;
249                          trace = ourtrace;
# Line 231 | Line 251 | setoutput(                             /* set up output tables */
251                          break;
252                  case 'o':                               /* origin */
253                          *table++ = oputo;
254 +                        ncomp += 3;
255                          break;
256                  case 'd':                               /* direction */
257                          *table++ = oputd;
258 +                        ncomp += 3;
259                          break;
260 +                case 'r':                               /* reflected contrib. */
261 +                        *table++ = oputr;
262 +                        ncomp += 3;
263 +                        castonly = 0;
264 +                        break;
265 +                case 'R':                               /* reflected distance */
266 +                        *table++ = oputR;
267 +                        ncomp++;
268 +                        castonly = 0;
269 +                        break;
270 +                case 'x':                               /* xmit contrib. */
271 +                        *table++ = oputx;
272 +                        ncomp += 3;
273 +                        castonly = 0;
274 +                        break;
275 +                case 'X':                               /* xmit distance */
276 +                        *table++ = oputX;
277 +                        ncomp++;
278 +                        castonly = 0;
279 +                        break;
280                  case 'v':                               /* value */
281                          *table++ = oputv;
282 +                        ncomp += 3;
283                          castonly = 0;
284                          break;
285                  case 'V':                               /* contribution */
286                          *table++ = oputV;
287 +                        ncomp += 3;
288 +                        castonly = 0;
289                          if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
290                                  error(WARNING,
291                                          "-otV accuracy depends on -aa 0 -as 0");
292                          break;
293                  case 'l':                               /* effective distance */
294                          *table++ = oputl;
295 +                        ncomp++;
296                          castonly = 0;
297                          break;
298                  case 'c':                               /* local coordinates */
299                          *table++ = oputc;
300 +                        ncomp += 2;
301                          break;
302                  case 'L':                               /* single ray length */
303                          *table++ = oputL;
304 +                        ncomp++;
305                          break;
306                  case 'p':                               /* point */
307                          *table++ = oputp;
308 +                        ncomp += 3;
309                          break;
310                  case 'n':                               /* perturbed normal */
311                          *table++ = oputn;
312 +                        ncomp += 3;
313                          castonly = 0;
314                          break;
315                  case 'N':                               /* unperturbed normal */
316                          *table++ = oputN;
317 +                        ncomp += 3;
318                          break;
319                  case 's':                               /* surface */
320                          *table++ = oputs;
321 +                        ncomp++;
322                          break;
323                  case 'w':                               /* weight */
324                          *table++ = oputw;
325 +                        ncomp++;
326                          break;
327                  case 'W':                               /* coefficient */
328                          *table++ = oputW;
329 <                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
329 >                        ncomp += 3;
330 >                        castonly = 0;
331 >                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY) | (ambssamp > 0))
332                                  error(WARNING,
333                                          "-otW accuracy depends on -aa 0 -as 0");
334                          break;
335                  case 'm':                               /* modifier */
336                          *table++ = oputm;
337 +                        ncomp++;
338                          break;
339                  case 'M':                               /* material */
340                          *table++ = oputM;
341 +                        ncomp++;
342                          break;
343                  case '~':                               /* tilde */
344                          *table++ = oputtilde;
345                          break;
346 +                default:
347 +                        sprintf(errmsg, "unrecognized output option '%c'", *vs);
348 +                        error(USER, errmsg);
349                  }
350 +        while (*++vs);
351 +
352          *table = NULL;
353 +        if (*every_out != NULL)
354 +                ncomp = 0;
355 +                                                        /* compatibility */
356 +        if ((do_irrad | imm_irrad) && castonly)
357 +                error(USER, "-I+ and -i+ options require some value output");
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 642 | Line 839 | oputW(                         /* print coefficient */
839   )
840   {
841          RREAL   contr[3];
842 +                                /* shadow ray not on source? */
843 +        if (r->rsrc >= 0 && source[r->rsrc].so != r->ro)
844 +                setcolor(contr, 0.0, 0.0, 0.0);
845 +        else
846 +                raycontrib(contr, r, PRIMARY);
847  
646 –        raycontrib(contr, r, PRIMARY);
848          (*putreal)(contr, 3);
849   }
850  
# Line 706 | 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 724 | 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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