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

Comparing ray/src/rt/rtrace.c (file contents):
Revision 2.37 by schorsch, Tue Mar 30 16:13:01 2004 UTC vs.
Revision 2.62 by greg, Mon Dec 14 07:31:37 2009 UTC

# Line 29 | Line 29 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
29   #include  "source.h"
30   #include  "otypes.h"
31   #include  "resolu.h"
32 + #include  "random.h"
33  
34 < CUBE  thescene;                         /* our scene */
35 < OBJECT  nsceneobjs;                     /* number of objects in our scene */
34 > extern int  inform;                     /* input format */
35 > extern int  outform;                    /* output format */
36 > extern char  *outvals;                  /* output values */
37  
38 < int  dimlist[MAXDIM];                   /* sampling dimensions */
39 < int  ndims = 0;                         /* number of sampling dimensions */
38 < int  samplendx = 0;                     /* index for this sample */
38 > extern int  imm_irrad;                  /* compute immediate irradiance? */
39 > extern int  lim_dist;                   /* limit distance? */
40  
41 < int  imm_irrad = 0;                     /* compute immediate irradiance? */
42 < int  lim_dist = 0;                      /* limit distance? */
41 > extern char  *tralist[];                /* list of modifers to trace (or no) */
42 > extern int  traincl;                    /* include == 1, exclude == 0 */
43  
44 < int  inform = 'a';                      /* input format */
45 < int  outform = 'a';                     /* output format */
45 < char  *outvals = "v";                   /* output specification */
44 > extern int  hresolu;                    /* horizontal resolution */
45 > extern int  vresolu;                    /* vertical resolution */
46  
47 < int  do_irrad = 0;                      /* compute irradiance? */
47 > static int  castonly = 0;
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 */
49 > #ifndef  MAXTSET
50 > #define  MAXTSET        8191            /* maximum number in trace set */
51 > #endif
52   OBJECT  traset[MAXTSET+1]={0};          /* trace include/exclude set */
53  
56 int  hresolu = 0;                       /* horizontal (scan) size */
57 int  vresolu = 0;                       /* vertical resolution */
58
59 double  dstrsrc = 0.0;                  /* square source distribution */
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 = .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 = 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 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 */
89 int  ambincl = -1;                      /* include == 1, exclude == 0 */
90
91 static int  castonly = 0;
92
54   static RAY  thisray;                    /* for our convenience */
55  
56   typedef void putf_t(double v);
57   static putf_t puta, putd, putf;
58  
59   typedef void oputf_t(RAY *r);
60 < static oputf_t  oputo, oputd, oputv, oputl, oputL, oputc,
61 <                oputp, oputn, oputN, oputs, oputw, oputm;
60 > static oputf_t  oputo, oputd, oputv, oputV, oputl, oputL, oputc, oputp,
61 >                oputn, oputN, oputs, oputw, oputW, oputm, oputM, oputtilde;
62  
63   static void setoutput(char *vs);
64 < static void tranotify(OBJECT obj);
64 > extern void tranotify(OBJECT obj);
65   static void bogusray(void);
66 < static void rad(FVECT  org, FVECT  dir, double  dmax);
67 < static void irrad(FVECT  org, FVECT  dir);
68 < static void printvals(RAY  *r);
69 < static int getvec(FVECT  vec, int  fmt, FILE  *fp);
70 < static void tabin(RAY  *r);
71 < static void ourtrace(RAY  *r);
66 > static void raycast(RAY *r);
67 > static void rayirrad(RAY *r);
68 > static void rtcompute(FVECT org, FVECT dir, double dmax);
69 > static int printvals(RAY *r);
70 > static int getvec(FVECT vec, int fmt, FILE *fp);
71 > static void tabin(RAY *r);
72 > static void ourtrace(RAY *r);
73  
74   static oputf_t *ray_out[16], *every_out[16];
75   static putf_t *putreal;
76  
115 void  (*addobjnotify[])() = {ambnotify, tranotify, NULL};
77  
117
78   void
79   quit(                   /* quit program */
80          int  code
81   )
82   {
83 < #ifndef  NON_POSIX /* XXX we don't clean up elsewhere? */
84 <        headclean();            /* delete header file */
85 <        pfclean();              /* clean up persist files */
83 >        if (ray_pnprocs > 0)    /* close children if any */
84 >                ray_pclose(0);          
85 > #ifndef  NON_POSIX
86 >        else if (!ray_pnprocs) {
87 >                headclean();    /* delete header file */
88 >                pfclean();      /* clean up persist files */
89 >        }
90   #endif
91          exit(code);
92   }
93  
94  
95 < extern char *
95 > char *
96   formstr(                                /* return format identifier */
97          int  f
98   )
# Line 145 | Line 109 | formstr(                               /* return format identifier */
109  
110   extern void
111   rtrace(                         /* trace rays from file */
112 <        char  *fname
112 >        char  *fname,
113 >        int  nproc
114   )
115   {
116 <        long  vcount = hresolu>1 ? hresolu*vresolu : vresolu;
116 >        unsigned long  vcount = (hresolu > 1) ? (unsigned long)hresolu*vresolu
117 >                                              : vresolu;
118          long  nextflush = hresolu;
119          FILE  *fp;
120          double  d;
# Line 160 | Line 126 | rtrace(                                /* trace rays from file */
126                  sprintf(errmsg, "cannot open input file \"%s\"", fname);
127                  error(SYSTEM, errmsg);
128          }
163 #ifdef _WIN32
129          if (inform != 'a')
130                  SET_FILE_BINARY(fp);
166 #endif
131                                          /* set up output */
132          setoutput(outvals);
133 +        if (imm_irrad)
134 +                castonly = 0;
135 +        else if (castonly)
136 +                nproc = 1;              /* don't bother multiprocessing */
137          switch (outform) {
138          case 'a': putreal = puta; break;
139          case 'f': putreal = putf; break;
# Line 177 | Line 145 | rtrace(                                /* trace rays from file */
145          default:
146                  error(CONSISTENCY, "botched output format");
147          }
148 +        if (nproc > 1) {                /* start multiprocessing */
149 +                ray_popen(nproc);
150 +                ray_fifo_out = printvals;
151 +        }
152          if (hresolu > 0) {
153                  if (vresolu > 0)
154                          fprtresolu(hresolu, vresolu, stdout);
# Line 188 | Line 160 | rtrace(                                /* trace rays from file */
160  
161                  d = normalize(direc);
162                  if (d == 0.0) {                         /* zero ==> flush */
163 +                        if (nproc > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
164 +                                error(USER, "lost children");
165                          bogusray();
166 <                        if (--nextflush <= 0 || vcount <= 0) {
166 >                        if (--nextflush <= 0 || !vcount) {
167                                  fflush(stdout);
168                                  nextflush = hresolu;
169                          }
170 <                } else {
171 <                        samplendx++;
198 <                                                        /* compute and print */
199 <                        if (imm_irrad)
200 <                                irrad(orig, direc);
201 <                        else
202 <                                rad(orig, direc, lim_dist ? d : 0.0);
170 >                } else {                                /* compute and print */
171 >                        rtcompute(orig, direc, lim_dist ? d : 0.0);
172                                                          /* flush if time */
173 <                        if (--nextflush == 0) {
173 >                        if (!--nextflush) {
174 >                                if (nproc > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
175 >                                        error(USER, "lost children");
176                                  fflush(stdout);
177                                  nextflush = hresolu;
178                          }
179                  }
180                  if (ferror(stdout))
181                          error(SYSTEM, "write error");
182 <                if (--vcount == 0)                      /* check for end */
182 >                if (vcount && !--vcount)                /* check for end */
183                          break;
184          }
185 <        fflush(stdout);
186 <        if (vcount > 0)
187 <                error(USER, "read error");
185 >        if (nproc > 1) {                                /* clean up children */
186 >                if (ray_fifo_flush() < 0)
187 >                        error(USER, "unable to complete processing");
188 >                ray_pclose(0);
189 >        }
190 >        if (fflush(stdout) < 0)
191 >                error(SYSTEM, "write error");
192 >        if (vcount)
193 >                error(USER, "unexpected EOF on input");
194          if (fname != NULL)
195                  fclose(fp);
196   }
197  
198  
199   static void
200 + trace_sources(void)                     /* trace rays to light sources, also */
201 + {
202 +        int     sn;
203 +        
204 +        for (sn = 0; sn < nsources; sn++)
205 +                source[sn].sflags |= SFOLLOW;
206 + }
207 +
208 +
209 + static void
210   setoutput(                              /* set up output tables */
211 <        register char  *vs
211 >        char  *vs
212   )
213   {
214 <        register oputf_t **table = ray_out;
214 >        oputf_t **table = ray_out;
215  
216          castonly = 1;
217          while (*vs)
218                  switch (*vs++) {
219 +                case 'T':                               /* trace sources */
220 +                        if (!*vs) break;
221 +                        trace_sources();
222 +                        /* fall through */
223                  case 't':                               /* trace */
224 +                        if (!*vs) break;
225                          *table = NULL;
226                          table = every_out;
227                          trace = ourtrace;
# Line 245 | Line 237 | setoutput(                             /* set up output tables */
237                          *table++ = oputv;
238                          castonly = 0;
239                          break;
240 +                case 'V':                               /* contribution */
241 +                        *table++ = oputV;
242 +                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
243 +                                error(WARNING,
244 +                                        "-otV accuracy depends on -aa 0 -as 0");
245 +                        break;
246                  case 'l':                               /* effective distance */
247                          *table++ = oputl;
248                          castonly = 0;
# Line 271 | Line 269 | setoutput(                             /* set up output tables */
269                  case 'w':                               /* weight */
270                          *table++ = oputw;
271                          break;
272 +                case 'W':                               /* coefficient */
273 +                        *table++ = oputW;
274 +                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
275 +                                error(WARNING,
276 +                                        "-otW accuracy depends on -aa 0 -as 0");
277 +                        break;
278                  case 'm':                               /* modifier */
279                          *table++ = oputm;
280                          break;
281 +                case 'M':                               /* material */
282 +                        *table++ = oputM;
283 +                        break;
284 +                case '~':                               /* tilde */
285 +                        *table++ = oputtilde;
286 +                        break;
287                  }
288          *table = NULL;
289   }
# Line 284 | Line 294 | bogusray(void)                 /* print out empty record */
294   {
295          thisray.rorg[0] = thisray.rorg[1] = thisray.rorg[2] =
296          thisray.rdir[0] = thisray.rdir[1] = thisray.rdir[2] = 0.0;
297 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
297 >        thisray.rmax = 0.0;
298 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
299          printvals(&thisray);
300   }
301  
302  
303   static void
304 < rad(            /* compute and print ray value(s) */
305 <        FVECT  org,
295 <        FVECT  dir,
296 <        double  dmax
304 > raycast(                        /* compute first ray intersection only */
305 >        RAY *r
306   )
307   {
308 <        VCOPY(thisray.rorg, org);
309 <        VCOPY(thisray.rdir, dir);
310 <        thisray.rmax = dmax;
311 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
312 <        if (castonly) {
313 <                if (!localhit(&thisray, &thescene)) {
314 <                        if (thisray.ro == &Aftplane) {  /* clipped */
306 <                                thisray.ro = NULL;
307 <                                thisray.rot = FHUGE;
308 <                        } else
309 <                                sourcehit(&thisray);
310 <                }
311 <        } else
312 <                rayvalue(&thisray);
313 <        printvals(&thisray);
308 >        if (!localhit(r, &thescene)) {
309 >                if (r->ro == &Aftplane) {       /* clipped */
310 >                        r->ro = NULL;
311 >                        r->rot = FHUGE;
312 >                } else
313 >                        sourcehit(r);
314 >        }
315   }
316  
317  
318   static void
319 < irrad(                  /* compute immediate irradiance value */
320 <        FVECT  org,
320 <        FVECT  dir
319 > rayirrad(                       /* compute irradiance rather than radiance */
320 >        RAY *r
321   )
322   {
323 <        register int  i;
323 >        void    (*old_revf)(RAY *) = r->revf;
324  
325 <        for (i = 0; i < 3; i++) {
326 <                thisray.rorg[i] = org[i] + dir[i];
327 <                thisray.rdir[i] = -dir[i];
325 >        r->rot = 1e-5;                  /* pretend we hit surface */
326 >        VSUM(r->rop, r->rorg, r->rdir, r->rot);
327 >        r->ron[0] = -r->rdir[0];
328 >        r->ron[1] = -r->rdir[1];
329 >        r->ron[2] = -r->rdir[2];
330 >        r->rod = 1.0;
331 >                                        /* compute result */
332 >        r->revf = raytrace;
333 >        (*ofun[Lamb.otype].funp)(&Lamb, r);
334 >        r->revf = old_revf;
335 > }
336 >
337 >
338 > static void
339 > rtcompute(                      /* compute and print ray value(s) */
340 >        FVECT  org,
341 >        FVECT  dir,
342 >        double  dmax
343 > )
344 > {
345 >                                        /* set up ray */
346 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
347 >        if (imm_irrad) {
348 >                VSUM(thisray.rorg, org, dir, 1.1e-4);
349 >                thisray.rdir[0] = -dir[0];
350 >                thisray.rdir[1] = -dir[1];
351 >                thisray.rdir[2] = -dir[2];
352 >                thisray.rmax = 0.0;
353 >                thisray.revf = rayirrad;
354 >        } else {
355 >                VCOPY(thisray.rorg, org);
356 >                VCOPY(thisray.rdir, dir);
357 >                thisray.rmax = dmax;
358 >                if (castonly)
359 >                        thisray.revf = raycast;
360          }
361 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
362 <                                        /* pretend we hit surface */
363 <        thisray.rot = 1.0-1e-4;
364 <        thisray.rod = 1.0;
365 <        VCOPY(thisray.ron, dir);
366 <        for (i = 0; i < 3; i++)         /* fudge factor */
367 <                thisray.rop[i] = org[i] + 1e-4*dir[i];
336 <                                        /* compute and print */
337 <        (*ofun[Lamb.otype].funp)(&Lamb, &thisray);
361 >        if (ray_pnprocs > 1) {          /* multiprocessing FIFO? */
362 >                if (ray_fifo_in(&thisray) < 0)
363 >                        error(USER, "lost children");
364 >                return;
365 >        }
366 >        samplendx++;                    /* else do it ourselves */
367 >        rayvalue(&thisray);
368          printvals(&thisray);
369   }
370  
371  
372 < static void
372 > static int
373   printvals(                      /* print requested ray values */
374          RAY  *r
375   )
376   {
377 <        register oputf_t **tp;
377 >        oputf_t **tp;
378  
379          if (ray_out[0] == NULL)
380 <                return;
380 >                return(0);
381          for (tp = ray_out; *tp != NULL; tp++)
382                  (**tp)(r);
383          if (outform == 'a')
384                  putchar('\n');
385 +        return(1);
386   }
387  
388  
389   static int
390   getvec(         /* get a vector from fp */
391 <        register FVECT  vec,
391 >        FVECT  vec,
392          int  fmt,
393          FILE  *fp
394   )
# Line 365 | Line 396 | getvec(                /* get a vector from fp */
396          static float  vf[3];
397          static double  vd[3];
398          char  buf[32];
399 <        register int  i;
399 >        int  i;
400  
401          switch (fmt) {
402          case 'a':                                       /* ascii */
# Line 379 | Line 410 | getvec(                /* get a vector from fp */
410          case 'f':                                       /* binary float */
411                  if (fread((char *)vf, sizeof(float), 3, fp) != 3)
412                          return(-1);
413 <                vec[0] = vf[0]; vec[1] = vf[1]; vec[2] = vf[2];
413 >                VCOPY(vec, vf);
414                  break;
415          case 'd':                                       /* binary double */
416                  if (fread((char *)vd, sizeof(double), 3, fp) != 3)
417                          return(-1);
418 <                vec[0] = vd[0]; vec[1] = vd[1]; vec[2] = vd[2];
418 >                VCOPY(vec, vd);
419                  break;
420          default:
421                  error(CONSISTENCY, "botched input format");
# Line 393 | Line 424 | getvec(                /* get a vector from fp */
424   }
425  
426  
427 < static void
427 > void
428   tranotify(                      /* record new modifier */
429          OBJECT  obj
430   )
431   {
432          static int  hitlimit = 0;
433 <        register OBJREC  *o = objptr(obj);
434 <        register char  **tralp;
433 >        OBJREC   *o = objptr(obj);
434 >        char  **tralp;
435  
436          if (obj == OVOID) {             /* starting over */
437                  traset[0] = 0;
# Line 427 | Line 458 | ourtrace(                              /* print ray values */
458          RAY  *r
459   )
460   {
461 <        register oputf_t **tp;
461 >        oputf_t **tp;
462  
463          if (every_out[0] == NULL)
464                  return;
# Line 439 | Line 470 | ourtrace(                              /* print ray values */
470          tabin(r);
471          for (tp = every_out; *tp != NULL; tp++)
472                  (**tp)(r);
473 <        putchar('\n');
473 >        if (outform == 'a')
474 >                putchar('\n');
475   }
476  
477  
# Line 448 | Line 480 | tabin(                         /* tab in appropriate amount */
480          RAY  *r
481   )
482   {
483 <        register RAY  *rp;
483 >        const RAY  *rp;
484  
485          for (rp = r->parent; rp != NULL; rp = rp->parent)
486                  putchar('\t');
# Line 482 | Line 514 | oputv(                         /* print value */
514          RAY  *r
515   )
516   {
485        COLR  cout;
486        
517          if (outform == 'c') {
518 +                COLR  cout;
519                  setcolr(cout,   colval(r->rcol,RED),
520                                  colval(r->rcol,GRN),
521                                  colval(r->rcol,BLU));
# Line 498 | Line 529 | oputv(                         /* print value */
529  
530  
531   static void
532 + oputV(                          /* print value contribution */
533 +        RAY *r
534 + )
535 + {
536 +        double  contr[3];
537 +
538 +        raycontrib(contr, r, PRIMARY);
539 +        multcolor(contr, r->rcol);
540 +        (*putreal)(contr[RED]);
541 +        (*putreal)(contr[GRN]);
542 +        (*putreal)(contr[BLU]);
543 + }
544 +
545 +
546 + static void
547   oputl(                          /* print effective distance */
548          RAY  *r
549   )
# Line 602 | Line 648 | oputw(                         /* print weight */
648  
649  
650   static void
651 + oputW(                          /* print coefficient */
652 +        RAY  *r
653 + )
654 + {
655 +        double  contr[3];
656 +
657 +        raycontrib(contr, r, PRIMARY);
658 +        (*putreal)(contr[RED]);
659 +        (*putreal)(contr[GRN]);
660 +        (*putreal)(contr[BLU]);
661 + }
662 +
663 +
664 + static void
665   oputm(                          /* print modifier */
666          RAY  *r
667   )
# Line 614 | Line 674 | oputm(                         /* print modifier */
674          else
675                  putchar('*');
676          putchar('\t');
677 + }
678 +
679 +
680 + static void
681 + oputM(                          /* print material */
682 +        RAY  *r
683 + )
684 + {
685 +        OBJREC  *mat;
686 +
687 +        if (r->ro != NULL) {
688 +                if ((mat = findmaterial(r->ro)) != NULL)
689 +                        fputs(mat->oname, stdout);
690 +                else
691 +                        fputs(VOIDID, stdout);
692 +        } else
693 +                putchar('*');
694 +        putchar('\t');
695 + }
696 +
697 +
698 + static void
699 + oputtilde(                      /* output tilde (spacer) */
700 +        RAY  *r
701 + )
702 + {
703 +        fputs("~\t", stdout);
704   }
705  
706  

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