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

Comparing ray/src/rt/rtrace.c (file contents):
Revision 2.11 by greg, Wed Jan 20 15:19:51 1993 UTC vs.
Revision 2.37 by schorsch, Tue Mar 30 16:13:01 2004 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1992 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 */
54 + OBJECT  traset[MAXTSET+1]={0};          /* trace include/exclude set */
55 +
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 = .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  maxdepth = 6;                      /* maximum recursion depth */
60 < double  minweight = 4e-3;               /* minimum ray weight */
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 < 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 */
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  (*ray_out[10])(), (*every_out[10])();
99 < static int  castonly;
98 > typedef void oputf_t(RAY *r);
99 > static oputf_t  oputo, oputd, oputv, oputl, oputL, oputc,
100 >                oputp, oputn, oputN, oputs, oputw, oputm;
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 94 | 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 108 | 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 122 | 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 139 | Line 177 | char  *fname;
177          default:
178                  error(CONSISTENCY, "botched output format");
179          }
180 <        if (hresolu > 0 && vresolu > 0)
181 <                fprtresolu(hresolu, vresolu, stdout);
180 >        if (hresolu > 0) {
181 >                if (vresolu > 0)
182 >                        fprtresolu(hresolu, vresolu, stdout);
183 >                fflush(stdout);
184 >        }
185                                          /* process file */
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 <                        traceray(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");
211                  if (--vcount == 0)                      /* check for end */
212                          break;
213          }
214 +        fflush(stdout);
215          if (vcount > 0)
216                  error(USER, "read error");
217 <        fclose(fp);
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 > setoutput(                              /* set up output tables */
224 >        register char  *vs
225 > )
226   {
227 <        extern int  ourtrace(), (*trace)();
178 <        register int (**table)() = ray_out;
227 >        register oputf_t **table = ray_out;
228  
229          castonly = 1;
230          while (*vs)
# Line 200 | Line 249 | register char  *vs;
249                          *table++ = oputl;
250                          castonly = 0;
251                          break;
252 +                case 'c':                               /* local coordinates */
253 +                        *table++ = oputc;
254 +                        break;
255                  case 'L':                               /* single ray length */
256                          *table++ = oputL;
257                          break;
# Line 227 | Line 279 | register char  *vs;
279   }
280  
281  
282 < traceray(org, dir)              /* compute and print ray value(s) */
283 < FVECT  org, dir;
282 > static void
283 > bogusray(void)                  /* print out empty record */
284   {
285 <        register int  (**tp)();
285 >        thisray.rorg[0] = thisray.rorg[1] = thisray.rorg[2] =
286 >        thisray.rdir[0] = thisray.rdir[1] = thisray.rdir[2] = 0.0;
287 >        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
288 >        printvals(&thisray);
289 > }
290  
291 +
292 + static void
293 + rad(            /* compute and print ray value(s) */
294 +        FVECT  org,
295 +        FVECT  dir,
296 +        double  dmax
297 + )
298 + {
299          VCOPY(thisray.rorg, org);
300          VCOPY(thisray.rdir, dir);
301 +        thisray.rmax = dmax;
302          rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
303 <        if (castonly)
304 <                localhit(&thisray, &thescene) || sourcehit(&thisray);
305 <        else
303 >        if (castonly) {
304 >                if (!localhit(&thisray, &thescene)) {
305 >                        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 <
243 <        if (ray_out[0] == NULL)
244 <                return;
245 <        for (tp = ray_out; *tp != NULL; tp++)
246 <                (**tp)(&thisray);
247 <        if (outform == 'a')
248 <                putchar('\n');
313 >        printvals(&thisray);
314   }
315  
316  
317 < irrad(org, dir)                 /* compute immediate irradiance value */
318 < FVECT  org, dir;
317 > static void
318 > irrad(                  /* compute immediate irradiance value */
319 >        FVECT  org,
320 >        FVECT  dir
321 > )
322   {
323          register int  i;
324  
# Line 260 | Line 328 | FVECT  org, dir;
328          }
329          rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
330                                          /* pretend we hit surface */
331 <        thisray.rot = 1.0;
331 >        thisray.rot = 1.0-1e-4;
332          thisray.rod = 1.0;
333          VCOPY(thisray.ron, dir);
334          for (i = 0; i < 3; i++)         /* fudge factor */
335                  thisray.rop[i] = org[i] + 1e-4*dir[i];
336                                          /* compute and print */
337          (*ofun[Lamb.otype].funp)(&Lamb, &thisray);
338 <        oputv(&thisray);
338 >        printvals(&thisray);
339 > }
340 >
341 >
342 > static void
343 > printvals(                      /* print requested ray values */
344 >        RAY  *r
345 > )
346 > {
347 >        register oputf_t **tp;
348 >
349 >        if (ray_out[0] == NULL)
350 >                return;
351 >        for (tp = ray_out; *tp != NULL; tp++)
352 >                (**tp)(r);
353          if (outform == 'a')
354                  putchar('\n');
355   }
356  
357  
358 < getvec(vec, fmt, fp)            /* get a vector from fp */
359 < register FVECT  vec;
360 < int  fmt;
361 < FILE  *fp;
358 > static int
359 > getvec(         /* get a vector from fp */
360 >        register FVECT  vec,
361 >        int  fmt,
362 >        FILE  *fp
363 > )
364   {
281 –        extern char  *fgetword();
365          static float  vf[3];
366          static double  vd[3];
367          char  buf[32];
# Line 310 | Line 393 | FILE  *fp;
393   }
394  
395  
396 < static
397 < ourtrace(r)                             /* print ray values */
398 < RAY  *r;
396 > static void
397 > tranotify(                      /* record new modifier */
398 >        OBJECT  obj
399 > )
400   {
401 <        register int  (**tp)();
401 >        static int  hitlimit = 0;
402 >        register OBJREC  *o = objptr(obj);
403 >        register char  **tralp;
404  
405 +        if (obj == OVOID) {             /* starting over */
406 +                traset[0] = 0;
407 +                hitlimit = 0;
408 +                return;
409 +        }
410 +        if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
411 +                return;
412 +        for (tralp = tralist; *tralp != NULL; tralp++)
413 +                if (!strcmp(o->oname, *tralp)) {
414 +                        if (traset[0] >= MAXTSET) {
415 +                                error(WARNING, "too many modifiers in trace list");
416 +                                hitlimit++;
417 +                                return;         /* should this be fatal? */
418 +                        }
419 +                        insertelem(traset, obj);
420 +                        return;
421 +                }
422 + }
423 +
424 +
425 + static void
426 + ourtrace(                               /* print ray values */
427 +        RAY  *r
428 + )
429 + {
430 +        register oputf_t **tp;
431 +
432          if (every_out[0] == NULL)
433                  return;
434 +        if (r->ro == NULL) {
435 +                if (traincl == 1)
436 +                        return;
437 +        } else if (traincl != -1 && traincl != inset(traset, r->ro->omod))
438 +                return;
439          tabin(r);
440          for (tp = every_out; *tp != NULL; tp++)
441                  (**tp)(r);
# Line 325 | Line 443 | RAY  *r;
443   }
444  
445  
446 < static
447 < tabin(r)                                /* tab in appropriate amount */
448 < RAY  *r;
446 > static void
447 > tabin(                          /* tab in appropriate amount */
448 >        RAY  *r
449 > )
450   {
451          register RAY  *rp;
452  
# Line 336 | Line 455 | RAY  *r;
455   }
456  
457  
458 < static
459 < oputo(r)                                /* print origin */
460 < register RAY  *r;
458 > static void
459 > oputo(                          /* print origin */
460 >        RAY  *r
461 > )
462   {
463          (*putreal)(r->rorg[0]);
464          (*putreal)(r->rorg[1]);
# Line 346 | Line 466 | register RAY  *r;
466   }
467  
468  
469 < static
470 < oputd(r)                                /* print direction */
471 < register RAY  *r;
469 > static void
470 > oputd(                          /* print direction */
471 >        RAY  *r
472 > )
473   {
474          (*putreal)(r->rdir[0]);
475          (*putreal)(r->rdir[1]);
# Line 356 | Line 477 | register RAY  *r;
477   }
478  
479  
480 < static
481 < oputv(r)                                /* print value */
482 < register RAY  *r;
480 > static void
481 > oputv(                          /* print value */
482 >        RAY  *r
483 > )
484   {
485          COLR  cout;
486          
# Line 375 | Line 497 | register RAY  *r;
497   }
498  
499  
500 < static
501 < oputl(r)                                /* print effective distance */
502 < register RAY  *r;
500 > static void
501 > oputl(                          /* print effective distance */
502 >        RAY  *r
503 > )
504   {
505          (*putreal)(r->rt);
506   }
507  
508  
509 < static
510 < oputL(r)                                /* print single ray length */
511 < register RAY  *r;
509 > static void
510 > oputL(                          /* print single ray length */
511 >        RAY  *r
512 > )
513   {
514          (*putreal)(r->rot);
515   }
516  
517  
518 < static
519 < oputp(r)                                /* print point */
520 < register RAY  *r;
518 > static void
519 > oputc(                          /* print local coordinates */
520 >        RAY  *r
521 > )
522   {
523 +        (*putreal)(r->uv[0]);
524 +        (*putreal)(r->uv[1]);
525 + }
526 +
527 +
528 + static void
529 + oputp(                          /* print point */
530 +        RAY  *r
531 + )
532 + {
533          if (r->rot < FHUGE) {
534                  (*putreal)(r->rop[0]);
535                  (*putreal)(r->rop[1]);
# Line 407 | Line 542 | register RAY  *r;
542   }
543  
544  
545 < static
546 < oputN(r)                                /* print unperturbed normal */
547 < register RAY  *r;
545 > static void
546 > oputN(                          /* print unperturbed normal */
547 >        RAY  *r
548 > )
549   {
550          if (r->rot < FHUGE) {
551                  (*putreal)(r->ron[0]);
# Line 423 | Line 559 | register RAY  *r;
559   }
560  
561  
562 < static
563 < oputn(r)                                /* print perturbed normal */
564 < RAY  *r;
562 > static void
563 > oputn(                          /* print perturbed normal */
564 >        RAY  *r
565 > )
566   {
567          FVECT  pnorm;
568  
# Line 442 | Line 579 | RAY  *r;
579   }
580  
581  
582 < static
583 < oputs(r)                                /* print name */
584 < register RAY  *r;
582 > static void
583 > oputs(                          /* print name */
584 >        RAY  *r
585 > )
586   {
587          if (r->ro != NULL)
588                  fputs(r->ro->oname, stdout);
# Line 454 | Line 592 | register RAY  *r;
592   }
593  
594  
595 < static
596 < oputw(r)                                /* print weight */
597 < register RAY  *r;
595 > static void
596 > oputw(                          /* print weight */
597 >        RAY  *r
598 > )
599   {
600          (*putreal)(r->rweight);
601   }
602  
603  
604 < static
605 < oputm(r)                                /* print modifier */
606 < register RAY  *r;
604 > static void
605 > oputm(                          /* print modifier */
606 >        RAY  *r
607 > )
608   {
609          if (r->ro != NULL)
610 <                fputs(objptr(r->ro->omod)->oname, stdout);
610 >                if (r->ro->omod != OVOID)
611 >                        fputs(objptr(r->ro->omod)->oname, stdout);
612 >                else
613 >                        fputs(VOIDID, stdout);
614          else
615                  putchar('*');
616          putchar('\t');
617   }
618  
619  
620 < static
621 < puta(v)                         /* print ascii value */
622 < double  v;
620 > static void
621 > puta(                           /* print ascii value */
622 >        double  v
623 > )
624   {
625          printf("%e\t", v);
626   }
627  
628  
629 < static
629 > static void
630   putd(v)                         /* print binary double */
631   double  v;
632   {
# Line 490 | Line 634 | double  v;
634   }
635  
636  
637 < static
637 > static void
638   putf(v)                         /* print binary float */
639   double  v;
640   {

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