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

Comparing ray/src/rt/rtrace.c (file contents):
Revision 2.38 by greg, Fri Nov 5 17:36:56 2004 UTC vs.
Revision 2.64 by greg, Sun Sep 26 15:49:39 2010 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[AMBLLEN];                /* 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;
117 <        long  nextflush = hresolu;
116 >        unsigned long  vcount = (hresolu > 1) ? (unsigned long)hresolu*vresolu
117 >                                              : vresolu;
118 >        long  nextflush = (vresolu > 0) & (hresolu > 1) ? 0 : hresolu;
119          FILE  *fp;
120          double  d;
121          FVECT  orig, direc;
# 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 <                        bogusray();
164 <                        if (--nextflush <= 0 || vcount <= 0) {
163 >                        if (--nextflush <= 0 || !vcount) {
164 >                                if (nproc > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
165 >                                        error(USER, "lost children");
166 >                                bogusray();
167                                  fflush(stdout);
168 <                                nextflush = hresolu;
169 <                        }
170 <                } else {
171 <                        samplendx++;
172 <                                                        /* compute and print */
173 <                        if (imm_irrad)
200 <                                irrad(orig, direc);
201 <                        else
202 <                                rad(orig, direc, lim_dist ? d : 0.0);
168 >                                nextflush = (vresolu > 0) & (hresolu > 1) ? 0 :
169 >                                                                hresolu;
170 >                        } else
171 >                                bogusray();
172 >                } else {                                /* compute and print */
173 >                        rtcompute(orig, direc, lim_dist ? d : 0.0);
174                                                          /* flush if time */
175 <                        if (--nextflush == 0) {
175 >                        if (!--nextflush) {
176 >                                if (nproc > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
177 >                                        error(USER, "lost children");
178                                  fflush(stdout);
179                                  nextflush = hresolu;
180                          }
181                  }
182                  if (ferror(stdout))
183                          error(SYSTEM, "write error");
184 <                if (--vcount == 0)                      /* check for end */
184 >                if (vcount && !--vcount)                /* check for end */
185                          break;
186          }
187 <        fflush(stdout);
188 <        if (vcount > 0)
189 <                error(USER, "read error");
187 >        if (nproc > 1) {                                /* clean up children */
188 >                if (ray_fifo_flush() < 0)
189 >                        error(USER, "unable to complete processing");
190 >                ray_pclose(0);
191 >        }
192 >        if (fflush(stdout) < 0)
193 >                error(SYSTEM, "write error");
194 >        if (vcount)
195 >                error(USER, "unexpected EOF on input");
196          if (fname != NULL)
197                  fclose(fp);
198   }
199  
200  
201   static void
202 + trace_sources(void)                     /* trace rays to light sources, also */
203 + {
204 +        int     sn;
205 +        
206 +        for (sn = 0; sn < nsources; sn++)
207 +                source[sn].sflags |= SFOLLOW;
208 + }
209 +
210 +
211 + static void
212   setoutput(                              /* set up output tables */
213 <        register char  *vs
213 >        char  *vs
214   )
215   {
216 <        register oputf_t **table = ray_out;
216 >        oputf_t **table = ray_out;
217  
218          castonly = 1;
219          while (*vs)
220                  switch (*vs++) {
221 +                case 'T':                               /* trace sources */
222 +                        if (!*vs) break;
223 +                        trace_sources();
224 +                        /* fall through */
225                  case 't':                               /* trace */
226 +                        if (!*vs) break;
227                          *table = NULL;
228                          table = every_out;
229                          trace = ourtrace;
# Line 245 | Line 239 | setoutput(                             /* set up output tables */
239                          *table++ = oputv;
240                          castonly = 0;
241                          break;
242 +                case 'V':                               /* contribution */
243 +                        *table++ = oputV;
244 +                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
245 +                                error(WARNING,
246 +                                        "-otV accuracy depends on -aa 0 -as 0");
247 +                        break;
248                  case 'l':                               /* effective distance */
249                          *table++ = oputl;
250                          castonly = 0;
# Line 271 | Line 271 | setoutput(                             /* set up output tables */
271                  case 'w':                               /* weight */
272                          *table++ = oputw;
273                          break;
274 +                case 'W':                               /* coefficient */
275 +                        *table++ = oputW;
276 +                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
277 +                                error(WARNING,
278 +                                        "-otW accuracy depends on -aa 0 -as 0");
279 +                        break;
280                  case 'm':                               /* modifier */
281                          *table++ = oputm;
282                          break;
283 +                case 'M':                               /* material */
284 +                        *table++ = oputM;
285 +                        break;
286 +                case '~':                               /* tilde */
287 +                        *table++ = oputtilde;
288 +                        break;
289                  }
290          *table = NULL;
291   }
# Line 284 | Line 296 | bogusray(void)                 /* print out empty record */
296   {
297          thisray.rorg[0] = thisray.rorg[1] = thisray.rorg[2] =
298          thisray.rdir[0] = thisray.rdir[1] = thisray.rdir[2] = 0.0;
299 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
299 >        thisray.rmax = 0.0;
300 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
301          printvals(&thisray);
302   }
303  
304  
305   static void
306 < rad(            /* compute and print ray value(s) */
307 <        FVECT  org,
295 <        FVECT  dir,
296 <        double  dmax
306 > raycast(                        /* compute first ray intersection only */
307 >        RAY *r
308   )
309   {
310 <        VCOPY(thisray.rorg, org);
311 <        VCOPY(thisray.rdir, dir);
312 <        thisray.rmax = dmax;
313 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
314 <        if (castonly) {
315 <                if (!localhit(&thisray, &thescene)) {
316 <                        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);
310 >        if (!localhit(r, &thescene)) {
311 >                if (r->ro == &Aftplane) {       /* clipped */
312 >                        r->ro = NULL;
313 >                        r->rot = FHUGE;
314 >                } else
315 >                        sourcehit(r);
316 >        }
317   }
318  
319  
320   static void
321 < irrad(                  /* compute immediate irradiance value */
322 <        FVECT  org,
320 <        FVECT  dir
321 > rayirrad(                       /* compute irradiance rather than radiance */
322 >        RAY *r
323   )
324   {
325 <        register int  i;
325 >        void    (*old_revf)(RAY *) = r->revf;
326  
327 <        for (i = 0; i < 3; i++) {
328 <                thisray.rorg[i] = org[i] + dir[i];
329 <                thisray.rdir[i] = -dir[i];
327 >        r->rot = 1e-5;                  /* pretend we hit surface */
328 >        VSUM(r->rop, r->rorg, r->rdir, r->rot);
329 >        r->ron[0] = -r->rdir[0];
330 >        r->ron[1] = -r->rdir[1];
331 >        r->ron[2] = -r->rdir[2];
332 >        r->rod = 1.0;
333 >                                        /* compute result */
334 >        r->revf = raytrace;
335 >        (*ofun[Lamb.otype].funp)(&Lamb, r);
336 >        r->revf = old_revf;
337 > }
338 >
339 >
340 > static void
341 > rtcompute(                      /* compute and print ray value(s) */
342 >        FVECT  org,
343 >        FVECT  dir,
344 >        double  dmax
345 > )
346 > {
347 >                                        /* set up ray */
348 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
349 >        if (imm_irrad) {
350 >                VSUM(thisray.rorg, org, dir, 1.1e-4);
351 >                thisray.rdir[0] = -dir[0];
352 >                thisray.rdir[1] = -dir[1];
353 >                thisray.rdir[2] = -dir[2];
354 >                thisray.rmax = 0.0;
355 >                thisray.revf = rayirrad;
356 >        } else {
357 >                VCOPY(thisray.rorg, org);
358 >                VCOPY(thisray.rdir, dir);
359 >                thisray.rmax = dmax;
360 >                if (castonly)
361 >                        thisray.revf = raycast;
362          }
363 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
364 <                                        /* pretend we hit surface */
365 <        thisray.rot = 1.0-1e-4;
366 <        thisray.rod = 1.0;
367 <        VCOPY(thisray.ron, dir);
368 <        for (i = 0; i < 3; i++)         /* fudge factor */
369 <                thisray.rop[i] = org[i] + 1e-4*dir[i];
336 <                                        /* compute and print */
337 <        (*ofun[Lamb.otype].funp)(&Lamb, &thisray);
363 >        if (ray_pnprocs > 1) {          /* multiprocessing FIFO? */
364 >                if (ray_fifo_in(&thisray) < 0)
365 >                        error(USER, "lost children");
366 >                return;
367 >        }
368 >        samplendx++;                    /* else do it ourselves */
369 >        rayvalue(&thisray);
370          printvals(&thisray);
371   }
372  
373  
374 < static void
374 > static int
375   printvals(                      /* print requested ray values */
376          RAY  *r
377   )
378   {
379 <        register oputf_t **tp;
379 >        oputf_t **tp;
380  
381          if (ray_out[0] == NULL)
382 <                return;
382 >                return(0);
383          for (tp = ray_out; *tp != NULL; tp++)
384                  (**tp)(r);
385          if (outform == 'a')
386                  putchar('\n');
387 +        return(1);
388   }
389  
390  
391   static int
392   getvec(         /* get a vector from fp */
393 <        register FVECT  vec,
393 >        FVECT  vec,
394          int  fmt,
395          FILE  *fp
396   )
# Line 365 | Line 398 | getvec(                /* get a vector from fp */
398          static float  vf[3];
399          static double  vd[3];
400          char  buf[32];
401 <        register int  i;
401 >        int  i;
402  
403          switch (fmt) {
404          case 'a':                                       /* ascii */
# Line 379 | Line 412 | getvec(                /* get a vector from fp */
412          case 'f':                                       /* binary float */
413                  if (fread((char *)vf, sizeof(float), 3, fp) != 3)
414                          return(-1);
415 <                vec[0] = vf[0]; vec[1] = vf[1]; vec[2] = vf[2];
415 >                VCOPY(vec, vf);
416                  break;
417          case 'd':                                       /* binary double */
418                  if (fread((char *)vd, sizeof(double), 3, fp) != 3)
419                          return(-1);
420 <                vec[0] = vd[0]; vec[1] = vd[1]; vec[2] = vd[2];
420 >                VCOPY(vec, vd);
421                  break;
422          default:
423                  error(CONSISTENCY, "botched input format");
# Line 393 | Line 426 | getvec(                /* get a vector from fp */
426   }
427  
428  
429 < static void
429 > void
430   tranotify(                      /* record new modifier */
431          OBJECT  obj
432   )
433   {
434          static int  hitlimit = 0;
435 <        register OBJREC  *o = objptr(obj);
436 <        register char  **tralp;
435 >        OBJREC   *o = objptr(obj);
436 >        char  **tralp;
437  
438          if (obj == OVOID) {             /* starting over */
439                  traset[0] = 0;
# Line 427 | Line 460 | ourtrace(                              /* print ray values */
460          RAY  *r
461   )
462   {
463 <        register oputf_t **tp;
463 >        oputf_t **tp;
464  
465          if (every_out[0] == NULL)
466                  return;
# Line 439 | Line 472 | ourtrace(                              /* print ray values */
472          tabin(r);
473          for (tp = every_out; *tp != NULL; tp++)
474                  (**tp)(r);
475 <        putchar('\n');
475 >        if (outform == 'a')
476 >                putchar('\n');
477   }
478  
479  
# Line 448 | Line 482 | tabin(                         /* tab in appropriate amount */
482          RAY  *r
483   )
484   {
485 <        register RAY  *rp;
485 >        const RAY  *rp;
486  
487          for (rp = r->parent; rp != NULL; rp = rp->parent)
488                  putchar('\t');
# Line 482 | Line 516 | oputv(                         /* print value */
516          RAY  *r
517   )
518   {
485        COLR  cout;
486        
519          if (outform == 'c') {
520 +                COLR  cout;
521                  setcolr(cout,   colval(r->rcol,RED),
522                                  colval(r->rcol,GRN),
523                                  colval(r->rcol,BLU));
# Line 498 | Line 531 | oputv(                         /* print value */
531  
532  
533   static void
534 + oputV(                          /* print value contribution */
535 +        RAY *r
536 + )
537 + {
538 +        double  contr[3];
539 +
540 +        raycontrib(contr, r, PRIMARY);
541 +        multcolor(contr, r->rcol);
542 +        (*putreal)(contr[RED]);
543 +        (*putreal)(contr[GRN]);
544 +        (*putreal)(contr[BLU]);
545 + }
546 +
547 +
548 + static void
549   oputl(                          /* print effective distance */
550          RAY  *r
551   )
# Line 602 | Line 650 | oputw(                         /* print weight */
650  
651  
652   static void
653 + oputW(                          /* print coefficient */
654 +        RAY  *r
655 + )
656 + {
657 +        double  contr[3];
658 +
659 +        raycontrib(contr, r, PRIMARY);
660 +        (*putreal)(contr[RED]);
661 +        (*putreal)(contr[GRN]);
662 +        (*putreal)(contr[BLU]);
663 + }
664 +
665 +
666 + static void
667   oputm(                          /* print modifier */
668          RAY  *r
669   )
# Line 614 | Line 676 | oputm(                         /* print modifier */
676          else
677                  putchar('*');
678          putchar('\t');
679 + }
680 +
681 +
682 + static void
683 + oputM(                          /* print material */
684 +        RAY  *r
685 + )
686 + {
687 +        OBJREC  *mat;
688 +
689 +        if (r->ro != NULL) {
690 +                if ((mat = findmaterial(r->ro)) != NULL)
691 +                        fputs(mat->oname, stdout);
692 +                else
693 +                        fputs(VOIDID, stdout);
694 +        } else
695 +                putchar('*');
696 +        putchar('\t');
697 + }
698 +
699 +
700 + static void
701 + oputtilde(                      /* output tilde (spacer) */
702 +        RAY  *r
703 + )
704 + {
705 +        fputs("~\t", stdout);
706   }
707  
708  

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