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

Comparing ray/src/rt/rtrace.c (file contents):
Revision 2.18 by greg, Wed Dec 21 09:52:00 1994 UTC vs.
Revision 2.43 by greg, Thu Jun 2 04:47:27 2005 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1994 Regents of the University of California */
2 –
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6 –
4   /*
5   *  rtrace.c - program and variables for individual ray tracing.
9 – *
10 – *     6/11/86
6   */
7  
8 + #include "copyright.h"
9 +
10   /*
11   *  Input is in the form:
12   *
# Line 24 | Line 21 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
21   *  irradiance values are desired.
22   */
23  
24 < #include  "ray.h"
24 > #include  <time.h>
25  
26 < #include  "octree.h"
27 <
26 > #include  "platform.h"
27 > #include  "ray.h"
28 > #include  "ambient.h"
29 > #include  "source.h"
30   #include  "otypes.h"
32 –
31   #include  "resolu.h"
32  
33 + CUBE  thescene;                         /* our scene */
34 + OBJECT  nsceneobjs;                     /* number of objects in our scene */
35 +
36   int  dimlist[MAXDIM];                   /* sampling dimensions */
37   int  ndims = 0;                         /* number of sampling dimensions */
38   int  samplendx = 0;                     /* index for this sample */
39  
40   int  imm_irrad = 0;                     /* compute immediate irradiance? */
41 + int  lim_dist = 0;                      /* limit distance? */
42  
43   int  inform = 'a';                      /* input format */
44   int  outform = 'a';                     /* output format */
45   char  *outvals = "v";                   /* output specification */
46  
47 + int  do_irrad = 0;                      /* compute irradiance? */
48 +
49 + void  (*trace)() = NULL;                /* trace call */
50 +
51   char  *tralist[128];                    /* list of modifers to trace (or no) */
52   int  traincl = -1;                      /* include == 1, exclude == 0 */
53   #define  MAXTSET        511             /* maximum number in trace set */
# Line 51 | Line 57 | int  hresolu = 0;                      /* horizontal (scan) size */
57   int  vresolu = 0;                       /* vertical resolution */
58  
59   double  dstrsrc = 0.0;                  /* square source distribution */
60 < double  shadthresh = .05;               /* shadow threshold */
61 < double  shadcert = .5;                  /* shadow certainty */
62 < int  directrelay = 1;                   /* number of source relays */
60 > double  shadthresh = .03;               /* shadow threshold */
61 > double  shadcert = .75;                 /* shadow certainty */
62 > int  directrelay = 2;                   /* number of source relays */
63   int  vspretest = 512;                   /* virtual source pretest density */
64   int  directvis = 1;                     /* sources visible? */
65 < double  srcsizerat = .25;               /* maximum ratio source size/dist. */
65 > double  srcsizerat = .2;                /* maximum ratio source size/dist. */
66  
67 + COLOR  cextinction = BLKCOLOR;          /* global extinction coefficient */
68 + COLOR  salbedo = BLKCOLOR;              /* global scattering albedo */
69 + double  seccg = 0.;                     /* global scattering eccentricity */
70 + double  ssampdist = 0.;                 /* scatter sampling distance */
71 +
72   double  specthresh = .15;               /* specular sampling threshold */
73   double  specjitter = 1.;                /* specular sampling jitter */
74  
75   int  backvis = 1;                       /* back face visibility */
76  
77 < int  maxdepth = 6;                      /* maximum recursion depth */
78 < double  minweight = 4e-3;               /* minimum ray weight */
77 > int  maxdepth = 8;                      /* maximum recursion depth */
78 > double  minweight = 2e-3;               /* minimum ray weight */
79  
80 + char  *ambfile = NULL;                  /* ambient file name */
81   COLOR  ambval = BLKCOLOR;               /* ambient value */
82 < double  ambacc = 0.2;                   /* ambient accuracy */
83 < int  ambres = 32;                       /* ambient resolution */
84 < int  ambdiv = 128;                      /* ambient divisions */
85 < int  ambssamp = 0;                      /* ambient super-samples */
82 > int  ambvwt = 0;                        /* initial weight for ambient value */
83 > double  ambacc = 0.15;                  /* ambient accuracy */
84 > int  ambres = 256;                      /* ambient resolution */
85 > int  ambdiv = 1024;                     /* ambient divisions */
86 > int  ambssamp = 512;                    /* ambient super-samples */
87   int  ambounce = 0;                      /* ambient bounces */
88 < char  *amblist[128];                    /* ambient include/exclude list */
88 > char  *amblist[AMBLLEN];                /* ambient include/exclude list */
89   int  ambincl = -1;                      /* include == 1, exclude == 0 */
90  
91 < extern OBJREC  Lamb;                    /* a Lambertian surface */
91 > static int  castonly = 0;
92  
93   static RAY  thisray;                    /* for our convenience */
94  
95 < static int  oputo(), oputd(), oputv(), oputl(), oputL(),
96 <                oputp(), oputn(), oputN(), oputs(), oputw(), oputm();
95 > typedef void putf_t(double v);
96 > static putf_t puta, putd, putf;
97  
98 < static int  ourtrace(), tabin();
99 < static int  (*ray_out[16])(), (*every_out[16])();
100 < static int  castonly = 0;
98 > typedef void oputf_t(RAY *r);
99 > static oputf_t  oputo, oputd, oputv, oputl, oputL, oputc, oputp,
100 >                oputn, oputN, oputs, oputw, oputW, oputm, oputM, oputtilde;
101  
102 < static int  puta(), putf(), putd();
102 > static void setoutput(char *vs);
103 > static void tranotify(OBJECT obj);
104 > static void bogusray(void);
105 > static void rad(FVECT  org, FVECT  dir, double  dmax);
106 > static void irrad(FVECT  org, FVECT  dir);
107 > static void printvals(RAY  *r);
108 > static int getvec(FVECT  vec, int  fmt, FILE  *fp);
109 > static void tabin(RAY  *r);
110 > static void ourtrace(RAY  *r);
111  
112 < static int  (*putreal)();
112 > static oputf_t *ray_out[16], *every_out[16];
113 > static putf_t *putreal;
114  
115 + void  (*addobjnotify[])() = {ambnotify, tranotify, NULL};
116  
117 < quit(code)                      /* quit program */
118 < int  code;
117 >
118 > void
119 > quit(                   /* quit program */
120 >        int  code
121 > )
122   {
123 < #ifndef  NIX
123 > #ifndef  NON_POSIX /* XXX we don't clean up elsewhere? */
124          headclean();            /* delete header file */
125          pfclean();              /* clean up persist files */
126   #endif
# Line 102 | Line 128 | int  code;
128   }
129  
130  
131 < char *
132 < formstr(f)                              /* return format identifier */
133 < int  f;
131 > extern char *
132 > formstr(                                /* return format identifier */
133 >        int  f
134 > )
135   {
136          switch (f) {
137          case 'a': return("ascii");
# Line 116 | Line 143 | int  f;
143   }
144  
145  
146 < rtrace(fname)                           /* trace rays from file */
147 < char  *fname;
146 > extern void
147 > rtrace(                         /* trace rays from file */
148 >        char  *fname
149 > )
150   {
151          long  vcount = hresolu>1 ? hresolu*vresolu : vresolu;
152          long  nextflush = hresolu;
153          FILE  *fp;
154 +        double  d;
155          FVECT  orig, direc;
156                                          /* set up input */
157          if (fname == NULL)
# Line 130 | Line 160 | char  *fname;
160                  sprintf(errmsg, "cannot open input file \"%s\"", fname);
161                  error(SYSTEM, errmsg);
162          }
133 – #ifdef MSDOS
163          if (inform != 'a')
164 <                setmode(fileno(fp), O_BINARY);
136 < #endif
164 >                SET_FILE_BINARY(fp);
165                                          /* set up output */
166          setoutput(outvals);
167          switch (outform) {
# Line 156 | Line 184 | char  *fname;
184          while (getvec(orig, inform, fp) == 0 &&
185                          getvec(direc, inform, fp) == 0) {
186  
187 <                if (normalize(direc) == 0.0) {          /* zero ==> flush */
188 <                        fflush(stdout);
189 <                        continue;
190 <                }
191 <                samplendx++;
187 >                d = normalize(direc);
188 >                if (d == 0.0) {                         /* zero ==> flush */
189 >                        bogusray();
190 >                        if (--nextflush <= 0 || vcount <= 0) {
191 >                                fflush(stdout);
192 >                                nextflush = hresolu;
193 >                        }
194 >                } else {
195 >                        samplendx++;
196                                                          /* compute and print */
197 <                if (imm_irrad)
198 <                        irrad(orig, direc);
199 <                else
200 <                        rad(orig, direc);
197 >                        if (imm_irrad)
198 >                                irrad(orig, direc);
199 >                        else
200 >                                rad(orig, direc, lim_dist ? d : 0.0);
201                                                          /* flush if time */
202 <                if (--nextflush == 0) {
203 <                        fflush(stdout);
204 <                        nextflush = hresolu;
202 >                        if (--nextflush == 0) {
203 >                                fflush(stdout);
204 >                                nextflush = hresolu;
205 >                        }
206                  }
207                  if (ferror(stdout))
208                          error(SYSTEM, "write error");
# Line 178 | Line 211 | char  *fname;
211          }
212          fflush(stdout);
213          if (vcount > 0)
214 <                error(USER, "read error");
214 >                error(USER, "unexpected EOF on input");
215          if (fname != NULL)
216                  fclose(fp);
217   }
218  
219  
220 < setoutput(vs)                           /* set up output tables */
221 < register char  *vs;
220 > static void
221 > trace_sources(void)                     /* trace rays to light sources, also */
222   {
223 <        extern int  (*trace)();
224 <        register int (**table)() = ray_out;
223 >        int     sn;
224 >        
225 >        for (sn = 0; sn < nsources; sn++)
226 >                source[sn].sflags |= SFOLLOW;
227 > }
228  
229 +
230 + static void
231 + setoutput(                              /* set up output tables */
232 +        register char  *vs
233 + )
234 + {
235 +        register oputf_t **table = ray_out;
236 +
237          castonly = 1;
238          while (*vs)
239                  switch (*vs++) {
240 +                case 'T':                               /* trace sources */
241 +                        if (!*vs) break;
242 +                        trace_sources();
243 +                        /* fall through */
244                  case 't':                               /* trace */
245 +                        if (!*vs) break;
246                          *table = NULL;
247                          table = every_out;
248                          trace = ourtrace;
# Line 213 | Line 262 | register char  *vs;
262                          *table++ = oputl;
263                          castonly = 0;
264                          break;
265 +                case 'c':                               /* local coordinates */
266 +                        *table++ = oputc;
267 +                        break;
268                  case 'L':                               /* single ray length */
269                          *table++ = oputL;
270                          break;
# Line 232 | Line 284 | register char  *vs;
284                  case 'w':                               /* weight */
285                          *table++ = oputw;
286                          break;
287 +                case 'W':                               /* coefficient */
288 +                        *table++ = oputW;
289 +                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
290 +                                error(WARNING,
291 +                                        "-otW accuracy depends on -aa 0 -as 0");
292 +                        break;
293                  case 'm':                               /* modifier */
294                          *table++ = oputm;
295                          break;
296 +                case 'M':                               /* material */
297 +                        *table++ = oputM;
298 +                        break;
299 +                case '~':                               /* tilde */
300 +                        *table++ = oputtilde;
301 +                        break;
302                  }
303          *table = NULL;
304   }
305  
306  
307 < rad(org, dir)                   /* compute and print ray value(s) */
308 < FVECT  org, dir;
307 > static void
308 > bogusray(void)                  /* print out empty record */
309   {
310 +        thisray.rorg[0] = thisray.rorg[1] = thisray.rorg[2] =
311 +        thisray.rdir[0] = thisray.rdir[1] = thisray.rdir[2] = 0.0;
312 +        thisray.rmax = 0.0;
313 +        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
314 +        printvals(&thisray);
315 + }
316 +
317 +
318 + static void
319 + rad(            /* compute and print ray value(s) */
320 +        FVECT  org,
321 +        FVECT  dir,
322 +        double  dmax
323 + )
324 + {
325          VCOPY(thisray.rorg, org);
326          VCOPY(thisray.rdir, dir);
327 <        thisray.rmax = 0.0;
328 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
329 <        if (castonly)
330 <                localhit(&thisray, &thescene) || sourcehit(&thisray);
331 <        else
327 >        thisray.rmax = dmax;
328 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
329 >        if (castonly) {
330 >                if (!localhit(&thisray, &thescene)) {
331 >                        if (thisray.ro == &Aftplane) {  /* clipped */
332 >                                thisray.ro = NULL;
333 >                                thisray.rot = FHUGE;
334 >                        } else
335 >                                sourcehit(&thisray);
336 >                }
337 >        } else
338                  rayvalue(&thisray);
339          printvals(&thisray);
340   }
341  
342  
343 < irrad(org, dir)                 /* compute immediate irradiance value */
344 < FVECT  org, dir;
343 > static void
344 > irrad(                  /* compute immediate irradiance value */
345 >        FVECT  org,
346 >        FVECT  dir
347 > )
348   {
349          register int  i;
350  
# Line 264 | Line 352 | FVECT  org, dir;
352                  thisray.rorg[i] = org[i] + dir[i];
353                  thisray.rdir[i] = -dir[i];
354          }
355 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
355 >        thisray.rmax = 0.0;
356 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
357                                          /* pretend we hit surface */
358          thisray.rot = 1.0-1e-4;
359          thisray.rod = 1.0;
# Line 277 | Line 366 | FVECT  org, dir;
366   }
367  
368  
369 < printvals(r)                    /* print requested ray values */
370 < RAY  *r;
369 > static void
370 > printvals(                      /* print requested ray values */
371 >        RAY  *r
372 > )
373   {
374 <        register int  (**tp)();
374 >        register oputf_t **tp;
375  
376          if (ray_out[0] == NULL)
377                  return;
# Line 291 | Line 382 | RAY  *r;
382   }
383  
384  
385 < getvec(vec, fmt, fp)            /* get a vector from fp */
386 < register FVECT  vec;
387 < int  fmt;
388 < FILE  *fp;
385 > static int
386 > getvec(         /* get a vector from fp */
387 >        register FVECT  vec,
388 >        int  fmt,
389 >        FILE  *fp
390 > )
391   {
299 –        extern char  *fgetword();
392          static float  vf[3];
393          static double  vd[3];
394          char  buf[32];
# Line 328 | Line 420 | FILE  *fp;
420   }
421  
422  
423 < tranotify(obj)                  /* record new modifier */
424 < OBJECT  obj;
423 > static void
424 > tranotify(                      /* record new modifier */
425 >        OBJECT  obj
426 > )
427   {
428          static int  hitlimit = 0;
429          register OBJREC  *o = objptr(obj);
430          register char  **tralp;
431  
432 +        if (obj == OVOID) {             /* starting over */
433 +                traset[0] = 0;
434 +                hitlimit = 0;
435 +                return;
436 +        }
437          if (hitlimit || !ismodifier(o->otype))
438                  return;
439          for (tralp = tralist; *tralp != NULL; tralp++)
# Line 350 | Line 449 | OBJECT obj;
449   }
450  
451  
452 < static
453 < ourtrace(r)                             /* print ray values */
454 < RAY  *r;
452 > static void
453 > ourtrace(                               /* print ray values */
454 >        RAY  *r
455 > )
456   {
457 <        register int  (**tp)();
457 >        register oputf_t **tp;
458  
459          if (every_out[0] == NULL)
460                  return;
# Line 366 | Line 466 | RAY  *r;
466          tabin(r);
467          for (tp = every_out; *tp != NULL; tp++)
468                  (**tp)(r);
469 <        putchar('\n');
469 >        if (outform == 'a')
470 >                putchar('\n');
471   }
472  
473  
474 < static
475 < tabin(r)                                /* tab in appropriate amount */
476 < RAY  *r;
474 > static void
475 > tabin(                          /* tab in appropriate amount */
476 >        RAY  *r
477 > )
478   {
479 <        register RAY  *rp;
479 >        const RAY  *rp;
480  
481          for (rp = r->parent; rp != NULL; rp = rp->parent)
482                  putchar('\t');
483   }
484  
485  
486 < static
487 < oputo(r)                                /* print origin */
488 < register RAY  *r;
486 > static void
487 > oputo(                          /* print origin */
488 >        RAY  *r
489 > )
490   {
491          (*putreal)(r->rorg[0]);
492          (*putreal)(r->rorg[1]);
# Line 391 | Line 494 | register RAY  *r;
494   }
495  
496  
497 < static
498 < oputd(r)                                /* print direction */
499 < register RAY  *r;
497 > static void
498 > oputd(                          /* print direction */
499 >        RAY  *r
500 > )
501   {
502          (*putreal)(r->rdir[0]);
503          (*putreal)(r->rdir[1]);
# Line 401 | Line 505 | register RAY  *r;
505   }
506  
507  
508 < static
509 < oputv(r)                                /* print value */
510 < register RAY  *r;
508 > static void
509 > oputv(                          /* print value */
510 >        RAY  *r
511 > )
512   {
408 –        COLR  cout;
409 –        
513          if (outform == 'c') {
514 +                COLR  cout;
515                  setcolr(cout,   colval(r->rcol,RED),
516                                  colval(r->rcol,GRN),
517                                  colval(r->rcol,BLU));
# Line 420 | Line 524 | register RAY  *r;
524   }
525  
526  
527 < static
528 < oputl(r)                                /* print effective distance */
529 < register RAY  *r;
527 > static void
528 > oputl(                          /* print effective distance */
529 >        RAY  *r
530 > )
531   {
532          (*putreal)(r->rt);
533   }
534  
535  
536 < static
537 < oputL(r)                                /* print single ray length */
538 < register RAY  *r;
536 > static void
537 > oputL(                          /* print single ray length */
538 >        RAY  *r
539 > )
540   {
541          (*putreal)(r->rot);
542   }
543  
544  
545 < static
546 < oputp(r)                                /* print point */
547 < register RAY  *r;
545 > static void
546 > oputc(                          /* print local coordinates */
547 >        RAY  *r
548 > )
549   {
550 +        (*putreal)(r->uv[0]);
551 +        (*putreal)(r->uv[1]);
552 + }
553 +
554 +
555 + static void
556 + oputp(                          /* print point */
557 +        RAY  *r
558 + )
559 + {
560          if (r->rot < FHUGE) {
561                  (*putreal)(r->rop[0]);
562                  (*putreal)(r->rop[1]);
# Line 452 | Line 569 | register RAY  *r;
569   }
570  
571  
572 < static
573 < oputN(r)                                /* print unperturbed normal */
574 < register RAY  *r;
572 > static void
573 > oputN(                          /* print unperturbed normal */
574 >        RAY  *r
575 > )
576   {
577          if (r->rot < FHUGE) {
578                  (*putreal)(r->ron[0]);
# Line 468 | Line 586 | register RAY  *r;
586   }
587  
588  
589 < static
590 < oputn(r)                                /* print perturbed normal */
591 < RAY  *r;
589 > static void
590 > oputn(                          /* print perturbed normal */
591 >        RAY  *r
592 > )
593   {
594          FVECT  pnorm;
595  
# Line 487 | Line 606 | RAY  *r;
606   }
607  
608  
609 < static
610 < oputs(r)                                /* print name */
611 < register RAY  *r;
609 > static void
610 > oputs(                          /* print name */
611 >        RAY  *r
612 > )
613   {
614          if (r->ro != NULL)
615                  fputs(r->ro->oname, stdout);
# Line 499 | Line 619 | register RAY  *r;
619   }
620  
621  
622 < static
623 < oputw(r)                                /* print weight */
624 < register RAY  *r;
622 > static void
623 > oputw(                          /* print weight */
624 >        RAY  *r
625 > )
626   {
627          (*putreal)(r->rweight);
628   }
629  
630  
631 < static
632 < oputm(r)                                /* print modifier */
633 < register RAY  *r;
631 > static void
632 > oputW(                          /* print contribution */
633 >        RAY  *r
634 > )
635   {
636 +        COLOR   contr;
637 +
638 +        raycontrib(contr, r, PRIMARY);
639 +        (*putreal)(colval(contr,RED));
640 +        (*putreal)(colval(contr,GRN));
641 +        (*putreal)(colval(contr,BLU));
642 + }
643 +
644 +
645 + static void
646 + oputm(                          /* print modifier */
647 +        RAY  *r
648 + )
649 + {
650          if (r->ro != NULL)
651 <                fputs(objptr(r->ro->omod)->oname, stdout);
651 >                if (r->ro->omod != OVOID)
652 >                        fputs(objptr(r->ro->omod)->oname, stdout);
653 >                else
654 >                        fputs(VOIDID, stdout);
655          else
656                  putchar('*');
657          putchar('\t');
658   }
659  
660  
661 < static
662 < puta(v)                         /* print ascii value */
663 < double  v;
661 > static void
662 > oputM(                          /* print material */
663 >        RAY  *r
664 > )
665   {
666 +        OBJREC  *mat;
667 +
668 +        if (r->ro != NULL) {
669 +                if ((mat = findmaterial(r->ro)) != NULL)
670 +                        fputs(mat->oname, stdout);
671 +                else
672 +                        fputs(VOIDID, stdout);
673 +        } else
674 +                putchar('*');
675 +        putchar('\t');
676 + }
677 +
678 +
679 + static void
680 + oputtilde(                      /* output tilde (spacer) */
681 +        RAY  *r
682 + )
683 + {
684 +        fputs("~\t", stdout);
685 + }
686 +
687 +
688 + static void
689 + puta(                           /* print ascii value */
690 +        double  v
691 + )
692 + {
693          printf("%e\t", v);
694   }
695  
696  
697 < static
697 > static void
698   putd(v)                         /* print binary double */
699   double  v;
700   {
# Line 535 | Line 702 | double  v;
702   }
703  
704  
705 < static
705 > static void
706   putf(v)                         /* print binary float */
707   double  v;
708   {

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