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

Comparing ray/src/rt/rtrace.c (file contents):
Revision 2.18 by greg, Wed Dec 21 09:52:00 1994 UTC vs.
Revision 2.42 by greg, Thu May 26 06:55:22 2005 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1994 Regents of the University of California */
2 –
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6 –
4   /*
5   *  rtrace.c - program and variables for individual ray tracing.
9 – *
10 – *     6/11/86
6   */
7  
8 + #include "copyright.h"
9 +
10   /*
11   *  Input is in the form:
12   *
# Line 24 | Line 21 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
21   *  irradiance values are desired.
22   */
23  
24 < #include  "ray.h"
24 > #include  <time.h>
25  
26 < #include  "octree.h"
27 <
26 > #include  "platform.h"
27 > #include  "ray.h"
28 > #include  "ambient.h"
29 > #include  "source.h"
30   #include  "otypes.h"
32 –
31   #include  "resolu.h"
32  
33 + CUBE  thescene;                         /* our scene */
34 + OBJECT  nsceneobjs;                     /* number of objects in our scene */
35 +
36   int  dimlist[MAXDIM];                   /* sampling dimensions */
37   int  ndims = 0;                         /* number of sampling dimensions */
38   int  samplendx = 0;                     /* index for this sample */
39  
40   int  imm_irrad = 0;                     /* compute immediate irradiance? */
41 + int  lim_dist = 0;                      /* limit distance? */
42  
43   int  inform = 'a';                      /* input format */
44   int  outform = 'a';                     /* output format */
45   char  *outvals = "v";                   /* output specification */
46  
47 + int  do_irrad = 0;                      /* compute irradiance? */
48 +
49 + void  (*trace)() = NULL;                /* trace call */
50 +
51   char  *tralist[128];                    /* list of modifers to trace (or no) */
52   int  traincl = -1;                      /* include == 1, exclude == 0 */
53   #define  MAXTSET        511             /* maximum number in trace set */
# Line 51 | Line 57 | int  hresolu = 0;                      /* horizontal (scan) size */
57   int  vresolu = 0;                       /* vertical resolution */
58  
59   double  dstrsrc = 0.0;                  /* square source distribution */
60 < double  shadthresh = .05;               /* shadow threshold */
61 < double  shadcert = .5;                  /* shadow certainty */
62 < int  directrelay = 1;                   /* number of source relays */
60 > double  shadthresh = .03;               /* shadow threshold */
61 > double  shadcert = .75;                 /* shadow certainty */
62 > int  directrelay = 2;                   /* number of source relays */
63   int  vspretest = 512;                   /* virtual source pretest density */
64   int  directvis = 1;                     /* sources visible? */
65 < double  srcsizerat = .25;               /* maximum ratio source size/dist. */
65 > double  srcsizerat = .2;                /* maximum ratio source size/dist. */
66  
67 + COLOR  cextinction = BLKCOLOR;          /* global extinction coefficient */
68 + COLOR  salbedo = BLKCOLOR;              /* global scattering albedo */
69 + double  seccg = 0.;                     /* global scattering eccentricity */
70 + double  ssampdist = 0.;                 /* scatter sampling distance */
71 +
72   double  specthresh = .15;               /* specular sampling threshold */
73   double  specjitter = 1.;                /* specular sampling jitter */
74  
75   int  backvis = 1;                       /* back face visibility */
76  
77 < int  maxdepth = 6;                      /* maximum recursion depth */
78 < double  minweight = 4e-3;               /* minimum ray weight */
77 > int  maxdepth = 8;                      /* maximum recursion depth */
78 > double  minweight = 2e-3;               /* minimum ray weight */
79  
80 + char  *ambfile = NULL;                  /* ambient file name */
81   COLOR  ambval = BLKCOLOR;               /* ambient value */
82 < double  ambacc = 0.2;                   /* ambient accuracy */
83 < int  ambres = 32;                       /* ambient resolution */
84 < int  ambdiv = 128;                      /* ambient divisions */
85 < int  ambssamp = 0;                      /* ambient super-samples */
82 > int  ambvwt = 0;                        /* initial weight for ambient value */
83 > double  ambacc = 0.15;                  /* ambient accuracy */
84 > int  ambres = 256;                      /* ambient resolution */
85 > int  ambdiv = 1024;                     /* ambient divisions */
86 > int  ambssamp = 512;                    /* ambient super-samples */
87   int  ambounce = 0;                      /* ambient bounces */
88 < char  *amblist[128];                    /* ambient include/exclude list */
88 > char  *amblist[AMBLLEN];                /* ambient include/exclude list */
89   int  ambincl = -1;                      /* include == 1, exclude == 0 */
90  
91 < extern OBJREC  Lamb;                    /* a Lambertian surface */
91 > static int  castonly = 0;
92  
93   static RAY  thisray;                    /* for our convenience */
94  
95 < static int  oputo(), oputd(), oputv(), oputl(), oputL(),
96 <                oputp(), oputn(), oputN(), oputs(), oputw(), oputm();
95 > typedef void putf_t(double v);
96 > static putf_t puta, putd, putf;
97  
98 < static int  ourtrace(), tabin();
99 < static int  (*ray_out[16])(), (*every_out[16])();
100 < static int  castonly = 0;
98 > typedef void oputf_t(RAY *r);
99 > static oputf_t  oputo, oputd, oputv, oputl, oputL, oputc, oputp,
100 >                oputn, oputN, oputs, oputw, oputW, oputm, oputM, oputtilde;
101  
102 < static int  puta(), putf(), putd();
102 > static void setoutput(char *vs);
103 > static void tranotify(OBJECT obj);
104 > static void bogusray(void);
105 > static void rad(FVECT  org, FVECT  dir, double  dmax);
106 > static void irrad(FVECT  org, FVECT  dir);
107 > static void printvals(RAY  *r);
108 > static int getvec(FVECT  vec, int  fmt, FILE  *fp);
109 > static void tabin(RAY  *r);
110 > static void ourtrace(RAY  *r);
111  
112 < static int  (*putreal)();
112 > static oputf_t *ray_out[16], *every_out[16];
113 > static putf_t *putreal;
114  
115 + void  (*addobjnotify[])() = {ambnotify, tranotify, NULL};
116  
117 < quit(code)                      /* quit program */
118 < int  code;
117 >
118 > void
119 > quit(                   /* quit program */
120 >        int  code
121 > )
122   {
123 < #ifndef  NIX
123 > #ifndef  NON_POSIX /* XXX we don't clean up elsewhere? */
124          headclean();            /* delete header file */
125          pfclean();              /* clean up persist files */
126   #endif
# Line 102 | Line 128 | int  code;
128   }
129  
130  
131 < char *
132 < formstr(f)                              /* return format identifier */
133 < int  f;
131 > extern char *
132 > formstr(                                /* return format identifier */
133 >        int  f
134 > )
135   {
136          switch (f) {
137          case 'a': return("ascii");
# Line 116 | Line 143 | int  f;
143   }
144  
145  
146 < rtrace(fname)                           /* trace rays from file */
147 < char  *fname;
146 > extern void
147 > rtrace(                         /* trace rays from file */
148 >        char  *fname
149 > )
150   {
151          long  vcount = hresolu>1 ? hresolu*vresolu : vresolu;
152          long  nextflush = hresolu;
153          FILE  *fp;
154 +        double  d;
155          FVECT  orig, direc;
156                                          /* set up input */
157          if (fname == NULL)
# Line 130 | Line 160 | char  *fname;
160                  sprintf(errmsg, "cannot open input file \"%s\"", fname);
161                  error(SYSTEM, errmsg);
162          }
163 < #ifdef MSDOS
163 > #ifdef _WIN32
164          if (inform != 'a')
165 <                setmode(fileno(fp), O_BINARY);
165 >                SET_FILE_BINARY(fp);
166   #endif
167                                          /* set up output */
168          setoutput(outvals);
# Line 156 | Line 186 | char  *fname;
186          while (getvec(orig, inform, fp) == 0 &&
187                          getvec(direc, inform, fp) == 0) {
188  
189 <                if (normalize(direc) == 0.0) {          /* zero ==> flush */
190 <                        fflush(stdout);
191 <                        continue;
192 <                }
193 <                samplendx++;
189 >                d = normalize(direc);
190 >                if (d == 0.0) {                         /* zero ==> flush */
191 >                        bogusray();
192 >                        if (--nextflush <= 0 || vcount <= 0) {
193 >                                fflush(stdout);
194 >                                nextflush = hresolu;
195 >                        }
196 >                } else {
197 >                        samplendx++;
198                                                          /* compute and print */
199 <                if (imm_irrad)
200 <                        irrad(orig, direc);
201 <                else
202 <                        rad(orig, direc);
199 >                        if (imm_irrad)
200 >                                irrad(orig, direc);
201 >                        else
202 >                                rad(orig, direc, lim_dist ? d : 0.0);
203                                                          /* flush if time */
204 <                if (--nextflush == 0) {
205 <                        fflush(stdout);
206 <                        nextflush = hresolu;
204 >                        if (--nextflush == 0) {
205 >                                fflush(stdout);
206 >                                nextflush = hresolu;
207 >                        }
208                  }
209                  if (ferror(stdout))
210                          error(SYSTEM, "write error");
# Line 178 | Line 213 | char  *fname;
213          }
214          fflush(stdout);
215          if (vcount > 0)
216 <                error(USER, "read error");
216 >                error(USER, "unexpected EOF on input");
217          if (fname != NULL)
218                  fclose(fp);
219   }
220  
221  
222 < setoutput(vs)                           /* set up output tables */
223 < register char  *vs;
222 > static void
223 > trace_sources(void)                     /* trace rays to light sources, also */
224   {
225 <        extern int  (*trace)();
226 <        register int (**table)() = ray_out;
225 >        int     sn;
226 >        
227 >        for (sn = 0; sn < nsources; sn++)
228 >                source[sn].sflags |= SFOLLOW;
229 > }
230  
231 +
232 + static void
233 + setoutput(                              /* set up output tables */
234 +        register char  *vs
235 + )
236 + {
237 +        register oputf_t **table = ray_out;
238 +
239          castonly = 1;
240          while (*vs)
241                  switch (*vs++) {
242 +                case 'T':                               /* trace sources */
243 +                        if (!*vs) break;
244 +                        trace_sources();
245 +                        /* fall through */
246                  case 't':                               /* trace */
247 +                        if (!*vs) break;
248                          *table = NULL;
249                          table = every_out;
250                          trace = ourtrace;
# Line 213 | Line 264 | register char  *vs;
264                          *table++ = oputl;
265                          castonly = 0;
266                          break;
267 +                case 'c':                               /* local coordinates */
268 +                        *table++ = oputc;
269 +                        break;
270                  case 'L':                               /* single ray length */
271                          *table++ = oputL;
272                          break;
# Line 232 | Line 286 | register char  *vs;
286                  case 'w':                               /* weight */
287                          *table++ = oputw;
288                          break;
289 +                case 'W':                               /* coefficient */
290 +                        *table++ = oputW;
291 +                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
292 +                                error(WARNING,
293 +                                        "-otW accuracy depends on -aa 0 -as 0");
294 +                        break;
295                  case 'm':                               /* modifier */
296                          *table++ = oputm;
297                          break;
298 +                case 'M':                               /* material */
299 +                        *table++ = oputM;
300 +                        break;
301 +                case '~':                               /* tilde */
302 +                        *table++ = oputtilde;
303 +                        break;
304                  }
305          *table = NULL;
306   }
307  
308  
309 < rad(org, dir)                   /* compute and print ray value(s) */
310 < FVECT  org, dir;
309 > static void
310 > bogusray(void)                  /* print out empty record */
311   {
312 +        thisray.rorg[0] = thisray.rorg[1] = thisray.rorg[2] =
313 +        thisray.rdir[0] = thisray.rdir[1] = thisray.rdir[2] = 0.0;
314 +        thisray.rmax = 0.0;
315 +        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
316 +        printvals(&thisray);
317 + }
318 +
319 +
320 + static void
321 + rad(            /* compute and print ray value(s) */
322 +        FVECT  org,
323 +        FVECT  dir,
324 +        double  dmax
325 + )
326 + {
327          VCOPY(thisray.rorg, org);
328          VCOPY(thisray.rdir, dir);
329 <        thisray.rmax = 0.0;
330 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
331 <        if (castonly)
332 <                localhit(&thisray, &thescene) || sourcehit(&thisray);
333 <        else
329 >        thisray.rmax = dmax;
330 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
331 >        if (castonly) {
332 >                if (!localhit(&thisray, &thescene)) {
333 >                        if (thisray.ro == &Aftplane) {  /* clipped */
334 >                                thisray.ro = NULL;
335 >                                thisray.rot = FHUGE;
336 >                        } else
337 >                                sourcehit(&thisray);
338 >                }
339 >        } else
340                  rayvalue(&thisray);
341          printvals(&thisray);
342   }
343  
344  
345 < irrad(org, dir)                 /* compute immediate irradiance value */
346 < FVECT  org, dir;
345 > static void
346 > irrad(                  /* compute immediate irradiance value */
347 >        FVECT  org,
348 >        FVECT  dir
349 > )
350   {
351          register int  i;
352  
# Line 264 | Line 354 | FVECT  org, dir;
354                  thisray.rorg[i] = org[i] + dir[i];
355                  thisray.rdir[i] = -dir[i];
356          }
357 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
357 >        thisray.rmax = 0.0;
358 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
359                                          /* pretend we hit surface */
360          thisray.rot = 1.0-1e-4;
361          thisray.rod = 1.0;
# Line 277 | Line 368 | FVECT  org, dir;
368   }
369  
370  
371 < printvals(r)                    /* print requested ray values */
372 < RAY  *r;
371 > static void
372 > printvals(                      /* print requested ray values */
373 >        RAY  *r
374 > )
375   {
376 <        register int  (**tp)();
376 >        register oputf_t **tp;
377  
378          if (ray_out[0] == NULL)
379                  return;
# Line 291 | Line 384 | RAY  *r;
384   }
385  
386  
387 < getvec(vec, fmt, fp)            /* get a vector from fp */
388 < register FVECT  vec;
389 < int  fmt;
390 < FILE  *fp;
387 > static int
388 > getvec(         /* get a vector from fp */
389 >        register FVECT  vec,
390 >        int  fmt,
391 >        FILE  *fp
392 > )
393   {
299 –        extern char  *fgetword();
394          static float  vf[3];
395          static double  vd[3];
396          char  buf[32];
# Line 328 | Line 422 | FILE  *fp;
422   }
423  
424  
425 < tranotify(obj)                  /* record new modifier */
426 < OBJECT  obj;
425 > static void
426 > tranotify(                      /* record new modifier */
427 >        OBJECT  obj
428 > )
429   {
430          static int  hitlimit = 0;
431          register OBJREC  *o = objptr(obj);
432          register char  **tralp;
433  
434 +        if (obj == OVOID) {             /* starting over */
435 +                traset[0] = 0;
436 +                hitlimit = 0;
437 +                return;
438 +        }
439          if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
440                  return;
441          for (tralp = tralist; *tralp != NULL; tralp++)
# Line 350 | Line 451 | OBJECT obj;
451   }
452  
453  
454 < static
455 < ourtrace(r)                             /* print ray values */
456 < RAY  *r;
454 > static void
455 > ourtrace(                               /* print ray values */
456 >        RAY  *r
457 > )
458   {
459 <        register int  (**tp)();
459 >        register oputf_t **tp;
460  
461          if (every_out[0] == NULL)
462                  return;
# Line 366 | Line 468 | RAY  *r;
468          tabin(r);
469          for (tp = every_out; *tp != NULL; tp++)
470                  (**tp)(r);
471 <        putchar('\n');
471 >        if (outform == 'a')
472 >                putchar('\n');
473   }
474  
475  
476 < static
477 < tabin(r)                                /* tab in appropriate amount */
478 < RAY  *r;
476 > static void
477 > tabin(                          /* tab in appropriate amount */
478 >        RAY  *r
479 > )
480   {
481 <        register RAY  *rp;
481 >        const RAY  *rp;
482  
483          for (rp = r->parent; rp != NULL; rp = rp->parent)
484                  putchar('\t');
485   }
486  
487  
488 < static
489 < oputo(r)                                /* print origin */
490 < register RAY  *r;
488 > static void
489 > oputo(                          /* print origin */
490 >        RAY  *r
491 > )
492   {
493          (*putreal)(r->rorg[0]);
494          (*putreal)(r->rorg[1]);
# Line 391 | Line 496 | register RAY  *r;
496   }
497  
498  
499 < static
500 < oputd(r)                                /* print direction */
501 < register RAY  *r;
499 > static void
500 > oputd(                          /* print direction */
501 >        RAY  *r
502 > )
503   {
504          (*putreal)(r->rdir[0]);
505          (*putreal)(r->rdir[1]);
# Line 401 | Line 507 | register RAY  *r;
507   }
508  
509  
510 < static
511 < oputv(r)                                /* print value */
512 < register RAY  *r;
510 > static void
511 > oputv(                          /* print value */
512 >        RAY  *r
513 > )
514   {
408 –        COLR  cout;
409 –        
515          if (outform == 'c') {
516 +                COLR  cout;
517                  setcolr(cout,   colval(r->rcol,RED),
518                                  colval(r->rcol,GRN),
519                                  colval(r->rcol,BLU));
# Line 420 | Line 526 | register RAY  *r;
526   }
527  
528  
529 < static
530 < oputl(r)                                /* print effective distance */
531 < register RAY  *r;
529 > static void
530 > oputl(                          /* print effective distance */
531 >        RAY  *r
532 > )
533   {
534          (*putreal)(r->rt);
535   }
536  
537  
538 < static
539 < oputL(r)                                /* print single ray length */
540 < register RAY  *r;
538 > static void
539 > oputL(                          /* print single ray length */
540 >        RAY  *r
541 > )
542   {
543          (*putreal)(r->rot);
544   }
545  
546  
547 < static
548 < oputp(r)                                /* print point */
549 < register RAY  *r;
547 > static void
548 > oputc(                          /* print local coordinates */
549 >        RAY  *r
550 > )
551   {
552 +        (*putreal)(r->uv[0]);
553 +        (*putreal)(r->uv[1]);
554 + }
555 +
556 +
557 + static void
558 + oputp(                          /* print point */
559 +        RAY  *r
560 + )
561 + {
562          if (r->rot < FHUGE) {
563                  (*putreal)(r->rop[0]);
564                  (*putreal)(r->rop[1]);
# Line 452 | Line 571 | register RAY  *r;
571   }
572  
573  
574 < static
575 < oputN(r)                                /* print unperturbed normal */
576 < register RAY  *r;
574 > static void
575 > oputN(                          /* print unperturbed normal */
576 >        RAY  *r
577 > )
578   {
579          if (r->rot < FHUGE) {
580                  (*putreal)(r->ron[0]);
# Line 468 | Line 588 | register RAY  *r;
588   }
589  
590  
591 < static
592 < oputn(r)                                /* print perturbed normal */
593 < RAY  *r;
591 > static void
592 > oputn(                          /* print perturbed normal */
593 >        RAY  *r
594 > )
595   {
596          FVECT  pnorm;
597  
# Line 487 | Line 608 | RAY  *r;
608   }
609  
610  
611 < static
612 < oputs(r)                                /* print name */
613 < register RAY  *r;
611 > static void
612 > oputs(                          /* print name */
613 >        RAY  *r
614 > )
615   {
616          if (r->ro != NULL)
617                  fputs(r->ro->oname, stdout);
# Line 499 | Line 621 | register RAY  *r;
621   }
622  
623  
624 < static
625 < oputw(r)                                /* print weight */
626 < register RAY  *r;
624 > static void
625 > oputw(                          /* print weight */
626 >        RAY  *r
627 > )
628   {
629          (*putreal)(r->rweight);
630   }
631  
632  
633 < static
634 < oputm(r)                                /* print modifier */
635 < register RAY  *r;
633 > static void
634 > oputW(                          /* print contribution */
635 >        RAY  *r
636 > )
637   {
638 +        COLOR   contr;
639 +
640 +        raycontrib(contr, r, PRIMARY);
641 +        (*putreal)(colval(contr,RED));
642 +        (*putreal)(colval(contr,GRN));
643 +        (*putreal)(colval(contr,BLU));
644 + }
645 +
646 +
647 + static void
648 + oputm(                          /* print modifier */
649 +        RAY  *r
650 + )
651 + {
652          if (r->ro != NULL)
653 <                fputs(objptr(r->ro->omod)->oname, stdout);
653 >                if (r->ro->omod != OVOID)
654 >                        fputs(objptr(r->ro->omod)->oname, stdout);
655 >                else
656 >                        fputs(VOIDID, stdout);
657          else
658                  putchar('*');
659          putchar('\t');
660   }
661  
662  
663 < static
664 < puta(v)                         /* print ascii value */
665 < double  v;
663 > static void
664 > oputM(                          /* print material */
665 >        RAY  *r
666 > )
667   {
668 +        OBJREC  *mat;
669 +
670 +        if (r->ro != NULL) {
671 +                if ((mat = findmaterial(r->ro)) != NULL)
672 +                        fputs(mat->oname, stdout);
673 +                else
674 +                        fputs(VOIDID, stdout);
675 +        } else
676 +                putchar('*');
677 +        putchar('\t');
678 + }
679 +
680 +
681 + static void
682 + oputtilde(                      /* output tilde (spacer) */
683 +        RAY  *r
684 + )
685 + {
686 +        fputs("~\t", stdout);
687 + }
688 +
689 +
690 + static void
691 + puta(                           /* print ascii value */
692 +        double  v
693 + )
694 + {
695          printf("%e\t", v);
696   }
697  
698  
699 < static
699 > static void
700   putd(v)                         /* print binary double */
701   double  v;
702   {
# Line 535 | Line 704 | double  v;
704   }
705  
706  
707 < static
707 > static void
708   putf(v)                         /* print binary float */
709   double  v;
710   {

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