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

Comparing ray/src/rt/rtrace.c (file contents):
Revision 2.23 by greg, Tue Jan 14 19:54:27 1997 UTC vs.
Revision 2.55 by greg, Sat Nov 17 06:21:58 2007 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1995 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 + #include  "random.h"
33  
34 + CUBE  thescene;                         /* our scene */
35 + OBJECT  nsceneobjs;                     /* number of objects in our scene */
36 +
37   int  dimlist[MAXDIM];                   /* sampling dimensions */
38   int  ndims = 0;                         /* number of sampling dimensions */
39   int  samplendx = 0;                     /* index for this sample */
40  
41   int  imm_irrad = 0;                     /* compute immediate irradiance? */
42 + int  lim_dist = 0;                      /* limit distance? */
43  
44   int  inform = 'a';                      /* input format */
45   int  outform = 'a';                     /* output format */
46   char  *outvals = "v";                   /* output specification */
47  
48 < char  *tralist[128];                    /* list of modifers to trace (or no) */
48 > int  do_irrad = 0;                      /* compute irradiance? */
49 >
50 > int  rand_samp = 1;                     /* pure Monte Carlo sampling? */
51 >
52 > void  (*trace)() = NULL;                /* trace call */
53 >
54 > #ifndef MAXMODLIST
55 > #define MAXMODLIST      1024            /* maximum modifiers we'll track */
56 > #endif
57 >
58 > char  *tralist[MAXMODLIST];             /* list of modifers to trace (or no) */
59   int  traincl = -1;                      /* include == 1, exclude == 0 */
60 < #define  MAXTSET        511             /* maximum number in trace set */
60 > #ifndef  MAXTSET
61 > #define  MAXTSET        8191            /* maximum number in trace set */
62 > #endif
63   OBJECT  traset[MAXTSET+1]={0};          /* trace include/exclude set */
64  
65   int  hresolu = 0;                       /* horizontal (scan) size */
66   int  vresolu = 0;                       /* vertical resolution */
67  
68   double  dstrsrc = 0.0;                  /* square source distribution */
69 < double  shadthresh = .05;               /* shadow threshold */
70 < double  shadcert = .5;                  /* shadow certainty */
69 > double  shadthresh = .03;               /* shadow threshold */
70 > double  shadcert = .75;                 /* shadow certainty */
71   int  directrelay = 2;                   /* number of source relays */
72   int  vspretest = 512;                   /* virtual source pretest density */
73   int  directvis = 1;                     /* sources visible? */
# Line 68 | Line 83 | double  specjitter = 1.;               /* specular sampling jitter
83  
84   int  backvis = 1;                       /* back face visibility */
85  
86 < int  maxdepth = 6;                      /* maximum recursion depth */
87 < double  minweight = 4e-3;               /* minimum ray weight */
86 > int  maxdepth = -10;                    /* maximum recursion depth */
87 > double  minweight = 2e-3;               /* minimum ray weight */
88  
89 + char  *ambfile = NULL;                  /* ambient file name */
90   COLOR  ambval = BLKCOLOR;               /* ambient value */
91   int  ambvwt = 0;                        /* initial weight for ambient value */
92 < double  ambacc = 0.2;                   /* ambient accuracy */
93 < int  ambres = 128;                      /* ambient resolution */
94 < int  ambdiv = 512;                      /* ambient divisions */
95 < int  ambssamp = 0;                      /* ambient super-samples */
92 > double  ambacc = 0.15;                  /* ambient accuracy */
93 > int  ambres = 256;                      /* ambient resolution */
94 > int  ambdiv = 1024;                     /* ambient divisions */
95 > int  ambssamp = 512;                    /* ambient super-samples */
96   int  ambounce = 0;                      /* ambient bounces */
97 < char  *amblist[128];                    /* ambient include/exclude list */
97 > char  *amblist[AMBLLEN];                /* ambient include/exclude list */
98   int  ambincl = -1;                      /* include == 1, exclude == 0 */
99  
100 < extern OBJREC  Lamb;                    /* a Lambertian surface */
100 > static int  castonly = 0;
101  
102   static RAY  thisray;                    /* for our convenience */
103  
104 < static int  oputo(), oputd(), oputv(), oputl(), oputL(),
105 <                oputp(), oputn(), oputN(), oputs(), oputw(), oputm();
104 > typedef void putf_t(double v);
105 > static putf_t puta, putd, putf;
106  
107 < static int  ourtrace(), tabin();
108 < static int  (*ray_out[16])(), (*every_out[16])();
109 < static int  castonly = 0;
107 > typedef void oputf_t(RAY *r);
108 > static oputf_t  oputo, oputd, oputv, oputV, oputl, oputL, oputc, oputp,
109 >                oputn, oputN, oputs, oputw, oputW, oputm, oputM, oputtilde;
110  
111 < static int  puta(), putf(), putd();
111 > static void setoutput(char *vs);
112 > static void tranotify(OBJECT obj);
113 > static void bogusray(void);
114 > static void rad(FVECT  org, FVECT  dir, double  dmax);
115 > static void irrad(FVECT  org, FVECT  dir);
116 > static void printvals(RAY  *r);
117 > static int getvec(FVECT  vec, int  fmt, FILE  *fp);
118 > static void tabin(RAY  *r);
119 > static void ourtrace(RAY  *r);
120  
121 < static int  (*putreal)();
121 > static oputf_t *ray_out[16], *every_out[16];
122 > static putf_t *putreal;
123  
124 + void  (*addobjnotify[])() = {ambnotify, tranotify, NULL};
125  
126 < quit(code)                      /* quit program */
127 < int  code;
126 >
127 > void
128 > quit(                   /* quit program */
129 >        int  code
130 > )
131   {
132 < #ifndef  NIX
132 > #ifndef  NON_POSIX /* XXX we don't clean up elsewhere? */
133          headclean();            /* delete header file */
134          pfclean();              /* clean up persist files */
135   #endif
# Line 108 | Line 137 | int  code;
137   }
138  
139  
140 < char *
141 < formstr(f)                              /* return format identifier */
142 < int  f;
140 > extern char *
141 > formstr(                                /* return format identifier */
142 >        int  f
143 > )
144   {
145          switch (f) {
146          case 'a': return("ascii");
# Line 122 | Line 152 | int  f;
152   }
153  
154  
155 < rtrace(fname)                           /* trace rays from file */
156 < char  *fname;
155 > extern void
156 > rtrace(                         /* trace rays from file */
157 >        char  *fname
158 > )
159   {
160 <        long  vcount = hresolu>1 ? hresolu*vresolu : vresolu;
160 >        unsigned long  vcount = (hresolu > 1) ? (unsigned long)hresolu*vresolu
161 >                                              : vresolu;
162          long  nextflush = hresolu;
163          FILE  *fp;
164 +        double  d;
165          FVECT  orig, direc;
166                                          /* set up input */
167          if (fname == NULL)
# Line 136 | Line 170 | char  *fname;
170                  sprintf(errmsg, "cannot open input file \"%s\"", fname);
171                  error(SYSTEM, errmsg);
172          }
139 – #ifdef MSDOS
173          if (inform != 'a')
174 <                setmode(fileno(fp), O_BINARY);
142 < #endif
174 >                SET_FILE_BINARY(fp);
175                                          /* set up output */
176          setoutput(outvals);
177          switch (outform) {
# Line 162 | Line 194 | char  *fname;
194          while (getvec(orig, inform, fp) == 0 &&
195                          getvec(direc, inform, fp) == 0) {
196  
197 <                if (normalize(direc) == 0.0) {          /* zero ==> flush */
198 <                        fflush(stdout);
199 <                        continue;
200 <                }
201 <                samplendx++;
197 >                d = normalize(direc);
198 >                if (d == 0.0) {                         /* zero ==> flush */
199 >                        bogusray();
200 >                        if (--nextflush <= 0 || !vcount) {
201 >                                fflush(stdout);
202 >                                nextflush = hresolu;
203 >                        }
204 >                } else {
205 >                        samplendx++;
206                                                          /* compute and print */
207 <                if (imm_irrad)
208 <                        irrad(orig, direc);
209 <                else
210 <                        rad(orig, direc);
207 >                        if (imm_irrad)
208 >                                irrad(orig, direc);
209 >                        else
210 >                                rad(orig, direc, lim_dist ? d : 0.0);
211                                                          /* flush if time */
212 <                if (--nextflush == 0) {
213 <                        fflush(stdout);
214 <                        nextflush = hresolu;
212 >                        if (!--nextflush) {
213 >                                fflush(stdout);
214 >                                nextflush = hresolu;
215 >                        }
216                  }
217                  if (ferror(stdout))
218                          error(SYSTEM, "write error");
219 <                if (--vcount == 0)                      /* check for end */
219 >                if (vcount && !--vcount)                /* check for end */
220                          break;
221          }
222 <        fflush(stdout);
223 <        if (vcount > 0)
224 <                error(USER, "read error");
222 >        if (fflush(stdout) < 0)
223 >                error(SYSTEM, "write error");
224 >        if (vcount)
225 >                error(USER, "unexpected EOF on input");
226          if (fname != NULL)
227                  fclose(fp);
228   }
229  
230  
231 < setoutput(vs)                           /* set up output tables */
232 < register char  *vs;
231 > static void
232 > trace_sources(void)                     /* trace rays to light sources, also */
233   {
234 <        extern int  (*trace)();
235 <        register int (**table)() = ray_out;
234 >        int     sn;
235 >        
236 >        for (sn = 0; sn < nsources; sn++)
237 >                source[sn].sflags |= SFOLLOW;
238 > }
239  
240 +
241 + static void
242 + setoutput(                              /* set up output tables */
243 +        register char  *vs
244 + )
245 + {
246 +        register oputf_t **table = ray_out;
247 +
248          castonly = 1;
249          while (*vs)
250                  switch (*vs++) {
251 +                case 'T':                               /* trace sources */
252 +                        if (!*vs) break;
253 +                        trace_sources();
254 +                        /* fall through */
255                  case 't':                               /* trace */
256 +                        if (!*vs) break;
257                          *table = NULL;
258                          table = every_out;
259                          trace = ourtrace;
# Line 215 | Line 269 | register char  *vs;
269                          *table++ = oputv;
270                          castonly = 0;
271                          break;
272 +                case 'V':                               /* contribution */
273 +                        *table++ = oputV;
274 +                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
275 +                                error(WARNING,
276 +                                        "-otV accuracy depends on -aa 0 -as 0");
277 +                        break;
278                  case 'l':                               /* effective distance */
279                          *table++ = oputl;
280                          castonly = 0;
281                          break;
282 +                case 'c':                               /* local coordinates */
283 +                        *table++ = oputc;
284 +                        break;
285                  case 'L':                               /* single ray length */
286                          *table++ = oputL;
287                          break;
# Line 238 | Line 301 | register char  *vs;
301                  case 'w':                               /* weight */
302                          *table++ = oputw;
303                          break;
304 +                case 'W':                               /* coefficient */
305 +                        *table++ = oputW;
306 +                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
307 +                                error(WARNING,
308 +                                        "-otW accuracy depends on -aa 0 -as 0");
309 +                        break;
310                  case 'm':                               /* modifier */
311                          *table++ = oputm;
312                          break;
313 +                case 'M':                               /* material */
314 +                        *table++ = oputM;
315 +                        break;
316 +                case '~':                               /* tilde */
317 +                        *table++ = oputtilde;
318 +                        break;
319                  }
320          *table = NULL;
321   }
322  
323  
324 < rad(org, dir)                   /* compute and print ray value(s) */
325 < FVECT  org, dir;
324 > static void
325 > bogusray(void)                  /* print out empty record */
326   {
327 +        thisray.rorg[0] = thisray.rorg[1] = thisray.rorg[2] =
328 +        thisray.rdir[0] = thisray.rdir[1] = thisray.rdir[2] = 0.0;
329 +        thisray.rmax = 0.0;
330 +        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
331 +        printvals(&thisray);
332 + }
333 +
334 +
335 + static void
336 + rad(            /* compute and print ray value(s) */
337 +        FVECT  org,
338 +        FVECT  dir,
339 +        double  dmax
340 + )
341 + {
342          VCOPY(thisray.rorg, org);
343          VCOPY(thisray.rdir, dir);
344 <        thisray.rmax = 0.0;
345 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
346 <        if (castonly)
347 <                localhit(&thisray, &thescene) || sourcehit(&thisray);
348 <        else
344 >        thisray.rmax = dmax;
345 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
346 >        if (castonly) {
347 >                if (!localhit(&thisray, &thescene)) {
348 >                        if (thisray.ro == &Aftplane) {  /* clipped */
349 >                                thisray.ro = NULL;
350 >                                thisray.rot = FHUGE;
351 >                        } else
352 >                                sourcehit(&thisray);
353 >                }
354 >        } else
355                  rayvalue(&thisray);
356          printvals(&thisray);
357   }
358  
359  
360 < irrad(org, dir)                 /* compute immediate irradiance value */
361 < FVECT  org, dir;
360 > static void
361 > irrad(                  /* compute immediate irradiance value */
362 >        FVECT  org,
363 >        FVECT  dir
364 > )
365   {
366          register int  i;
367  
# Line 270 | Line 369 | FVECT  org, dir;
369                  thisray.rorg[i] = org[i] + dir[i];
370                  thisray.rdir[i] = -dir[i];
371          }
372 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
372 >        thisray.rmax = 0.0;
373 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
374                                          /* pretend we hit surface */
375          thisray.rot = 1.0-1e-4;
376          thisray.rod = 1.0;
# Line 283 | Line 383 | FVECT  org, dir;
383   }
384  
385  
386 < printvals(r)                    /* print requested ray values */
387 < RAY  *r;
386 > static void
387 > printvals(                      /* print requested ray values */
388 >        RAY  *r
389 > )
390   {
391 <        register int  (**tp)();
391 >        register oputf_t **tp;
392  
393          if (ray_out[0] == NULL)
394                  return;
# Line 297 | Line 399 | RAY  *r;
399   }
400  
401  
402 < getvec(vec, fmt, fp)            /* get a vector from fp */
403 < register FVECT  vec;
404 < int  fmt;
405 < FILE  *fp;
402 > static int
403 > getvec(         /* get a vector from fp */
404 >        register FVECT  vec,
405 >        int  fmt,
406 >        FILE  *fp
407 > )
408   {
305 –        extern char  *fgetword();
409          static float  vf[3];
410          static double  vd[3];
411          char  buf[32];
# Line 334 | Line 437 | FILE  *fp;
437   }
438  
439  
440 < tranotify(obj)                  /* record new modifier */
441 < OBJECT  obj;
440 > static void
441 > tranotify(                      /* record new modifier */
442 >        OBJECT  obj
443 > )
444   {
445          static int  hitlimit = 0;
446          register OBJREC  *o = objptr(obj);
447          register char  **tralp;
448  
449 +        if (obj == OVOID) {             /* starting over */
450 +                traset[0] = 0;
451 +                hitlimit = 0;
452 +                return;
453 +        }
454          if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
455                  return;
456          for (tralp = tralist; *tralp != NULL; tralp++)
# Line 356 | Line 466 | OBJECT obj;
466   }
467  
468  
469 < static
470 < ourtrace(r)                             /* print ray values */
471 < RAY  *r;
469 > static void
470 > ourtrace(                               /* print ray values */
471 >        RAY  *r
472 > )
473   {
474 <        register int  (**tp)();
474 >        register oputf_t **tp;
475  
476          if (every_out[0] == NULL)
477                  return;
# Line 372 | Line 483 | RAY  *r;
483          tabin(r);
484          for (tp = every_out; *tp != NULL; tp++)
485                  (**tp)(r);
486 <        putchar('\n');
486 >        if (outform == 'a')
487 >                putchar('\n');
488   }
489  
490  
491 < static
492 < tabin(r)                                /* tab in appropriate amount */
493 < RAY  *r;
491 > static void
492 > tabin(                          /* tab in appropriate amount */
493 >        RAY  *r
494 > )
495   {
496 <        register RAY  *rp;
496 >        const RAY  *rp;
497  
498          for (rp = r->parent; rp != NULL; rp = rp->parent)
499                  putchar('\t');
500   }
501  
502  
503 < static
504 < oputo(r)                                /* print origin */
505 < register RAY  *r;
503 > static void
504 > oputo(                          /* print origin */
505 >        RAY  *r
506 > )
507   {
508          (*putreal)(r->rorg[0]);
509          (*putreal)(r->rorg[1]);
# Line 397 | Line 511 | register RAY  *r;
511   }
512  
513  
514 < static
515 < oputd(r)                                /* print direction */
516 < register RAY  *r;
514 > static void
515 > oputd(                          /* print direction */
516 >        RAY  *r
517 > )
518   {
519          (*putreal)(r->rdir[0]);
520          (*putreal)(r->rdir[1]);
# Line 407 | Line 522 | register RAY  *r;
522   }
523  
524  
525 < static
526 < oputv(r)                                /* print value */
527 < register RAY  *r;
525 > static void
526 > oputv(                          /* print value */
527 >        RAY  *r
528 > )
529   {
414 –        COLR  cout;
415 –        
530          if (outform == 'c') {
531 +                COLR  cout;
532                  setcolr(cout,   colval(r->rcol,RED),
533                                  colval(r->rcol,GRN),
534                                  colval(r->rcol,BLU));
# Line 426 | Line 541 | register RAY  *r;
541   }
542  
543  
544 < static
545 < oputl(r)                                /* print effective distance */
546 < register RAY  *r;
544 > static void
545 > oputV(                          /* print value contribution */
546 >        RAY *r
547 > )
548   {
549 +        double  contr[3];
550 +
551 +        raycontrib(contr, r, PRIMARY);
552 +        multcolor(contr, r->rcol);
553 +        (*putreal)(contr[RED]);
554 +        (*putreal)(contr[GRN]);
555 +        (*putreal)(contr[BLU]);
556 + }
557 +
558 +
559 + static void
560 + oputl(                          /* print effective distance */
561 +        RAY  *r
562 + )
563 + {
564          (*putreal)(r->rt);
565   }
566  
567  
568 < static
569 < oputL(r)                                /* print single ray length */
570 < register RAY  *r;
568 > static void
569 > oputL(                          /* print single ray length */
570 >        RAY  *r
571 > )
572   {
573          (*putreal)(r->rot);
574   }
575  
576  
577 < static
578 < oputp(r)                                /* print point */
579 < register RAY  *r;
577 > static void
578 > oputc(                          /* print local coordinates */
579 >        RAY  *r
580 > )
581   {
582 +        (*putreal)(r->uv[0]);
583 +        (*putreal)(r->uv[1]);
584 + }
585 +
586 +
587 + static void
588 + oputp(                          /* print point */
589 +        RAY  *r
590 + )
591 + {
592          if (r->rot < FHUGE) {
593                  (*putreal)(r->rop[0]);
594                  (*putreal)(r->rop[1]);
# Line 458 | Line 601 | register RAY  *r;
601   }
602  
603  
604 < static
605 < oputN(r)                                /* print unperturbed normal */
606 < register RAY  *r;
604 > static void
605 > oputN(                          /* print unperturbed normal */
606 >        RAY  *r
607 > )
608   {
609          if (r->rot < FHUGE) {
610                  (*putreal)(r->ron[0]);
# Line 474 | Line 618 | register RAY  *r;
618   }
619  
620  
621 < static
622 < oputn(r)                                /* print perturbed normal */
623 < RAY  *r;
621 > static void
622 > oputn(                          /* print perturbed normal */
623 >        RAY  *r
624 > )
625   {
626          FVECT  pnorm;
627  
# Line 493 | Line 638 | RAY  *r;
638   }
639  
640  
641 < static
642 < oputs(r)                                /* print name */
643 < register RAY  *r;
641 > static void
642 > oputs(                          /* print name */
643 >        RAY  *r
644 > )
645   {
646          if (r->ro != NULL)
647                  fputs(r->ro->oname, stdout);
# Line 505 | Line 651 | register RAY  *r;
651   }
652  
653  
654 < static
655 < oputw(r)                                /* print weight */
656 < register RAY  *r;
654 > static void
655 > oputw(                          /* print weight */
656 >        RAY  *r
657 > )
658   {
659          (*putreal)(r->rweight);
660   }
661  
662  
663 < static
664 < oputm(r)                                /* print modifier */
665 < register RAY  *r;
663 > static void
664 > oputW(                          /* print coefficient */
665 >        RAY  *r
666 > )
667   {
668 +        double  contr[3];
669 +
670 +        raycontrib(contr, r, PRIMARY);
671 +        (*putreal)(contr[RED]);
672 +        (*putreal)(contr[GRN]);
673 +        (*putreal)(contr[BLU]);
674 + }
675 +
676 +
677 + static void
678 + oputm(                          /* print modifier */
679 +        RAY  *r
680 + )
681 + {
682          if (r->ro != NULL)
683                  if (r->ro->omod != OVOID)
684                          fputs(objptr(r->ro->omod)->oname, stdout);
# Line 528 | Line 690 | register RAY  *r;
690   }
691  
692  
693 < static
694 < puta(v)                         /* print ascii value */
695 < double  v;
693 > static void
694 > oputM(                          /* print material */
695 >        RAY  *r
696 > )
697   {
698 +        OBJREC  *mat;
699 +
700 +        if (r->ro != NULL) {
701 +                if ((mat = findmaterial(r->ro)) != NULL)
702 +                        fputs(mat->oname, stdout);
703 +                else
704 +                        fputs(VOIDID, stdout);
705 +        } else
706 +                putchar('*');
707 +        putchar('\t');
708 + }
709 +
710 +
711 + static void
712 + oputtilde(                      /* output tilde (spacer) */
713 +        RAY  *r
714 + )
715 + {
716 +        fputs("~\t", stdout);
717 + }
718 +
719 +
720 + static void
721 + puta(                           /* print ascii value */
722 +        double  v
723 + )
724 + {
725          printf("%e\t", v);
726   }
727  
728  
729 < static
729 > static void
730   putd(v)                         /* print binary double */
731   double  v;
732   {
# Line 544 | Line 734 | double  v;
734   }
735  
736  
737 < static
737 > static void
738   putf(v)                         /* print binary float */
739   double  v;
740   {

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