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

Comparing ray/src/rt/rtrace.c (file contents):
Revision 2.29 by greg, Fri Apr 18 17:29:22 2003 UTC vs.
Revision 2.57 by greg, Sat Dec 12 19:01:00 2009 UTC

# Line 21 | Line 21 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
21   *  irradiance values are desired.
22   */
23  
24 < #include  "ray.h"
24 > #include  <time.h>
25  
26 + #include  "platform.h"
27 + #include  "ray.h"
28 + #include  "ambient.h"
29 + #include  "source.h"
30   #include  "otypes.h"
27
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 */
35 < 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 */
42 < 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 < extern void  ambnotify(), tranotify();
49 < void  (*addobjnotify[])() = {ambnotify, tranotify, NULL};
50 < char  *tralist[128];                    /* list of modifers to trace (or no) */
51 < int  traincl = -1;                      /* include == 1, exclude == 0 */
52 < #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  
55 int  hresolu = 0;                       /* horizontal (scan) size */
56 int  vresolu = 0;                       /* vertical resolution */
57
58 double  dstrsrc = 0.0;                  /* square source distribution */
59 double  shadthresh = .05;               /* shadow threshold */
60 double  shadcert = .5;                  /* shadow certainty */
61 int  directrelay = 2;                   /* number of source relays */
62 int  vspretest = 512;                   /* virtual source pretest density */
63 int  directvis = 1;                     /* sources visible? */
64 double  srcsizerat = .2;                /* maximum ratio source size/dist. */
65
66 COLOR  cextinction = BLKCOLOR;          /* global extinction coefficient */
67 COLOR  salbedo = BLKCOLOR;              /* global scattering albedo */
68 double  seccg = 0.;                     /* global scattering eccentricity */
69 double  ssampdist = 0.;                 /* scatter sampling distance */
70
71 double  specthresh = .15;               /* specular sampling threshold */
72 double  specjitter = 1.;                /* specular sampling jitter */
73
74 int  backvis = 1;                       /* back face visibility */
75
76 int  maxdepth = 6;                      /* maximum recursion depth */
77 double  minweight = 4e-3;               /* minimum ray weight */
78
79 char  *ambfile = NULL;                  /* ambient file name */
80 COLOR  ambval = BLKCOLOR;               /* ambient value */
81 int  ambvwt = 0;                        /* initial weight for ambient value */
82 double  ambacc = 0.2;                   /* ambient accuracy */
83 int  ambres = 128;                      /* ambient resolution */
84 int  ambdiv = 512;                      /* ambient divisions */
85 int  ambssamp = 0;                      /* ambient super-samples */
86 int  ambounce = 0;                      /* ambient bounces */
87 char  *amblist[128];                    /* ambient include/exclude list */
88 int  ambincl = -1;                      /* include == 1, exclude == 0 */
89
90
54   static RAY  thisray;                    /* for our convenience */
55  
56 < static void  oputo(), oputd(), oputv(), oputl(), oputL(), oputc(),
57 <                oputp(), oputn(), oputN(), oputs(), oputw(), oputm();
56 > typedef void putf_t(double v);
57 > static putf_t puta, putd, putf;
58  
59 < static void  ourtrace(), tabin();
60 < static void  (*ray_out[16])(), (*every_out[16])();
61 < static int  castonly = 0;
59 > typedef void oputf_t(RAY *r);
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  puta(), putf(), putd();
63 > static void setoutput(char *vs);
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 int 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);
72  
73 < static void  (*putreal)();
73 > static oputf_t *ray_out[16], *every_out[16];
74 > static putf_t *putreal;
75  
104 void    bogusray(), rad(), irrad(), printvals();
76  
106
77   void
78 < quit(code)                      /* quit program */
79 < int  code;
78 > quit(                   /* quit program */
79 >        int  code
80 > )
81   {
82 < #ifndef  NIX
82 >        if (ray_pnprocs > 0)    /* close children if any */
83 >                ray_pclose(0);          
84 > #ifndef  NON_POSIX
85          headclean();            /* delete header file */
86          pfclean();              /* clean up persist files */
87   #endif
# Line 117 | Line 90 | int  code;
90  
91  
92   char *
93 < formstr(f)                              /* return format identifier */
94 < int  f;
93 > formstr(                                /* return format identifier */
94 >        int  f
95 > )
96   {
97          switch (f) {
98          case 'a': return("ascii");
# Line 130 | Line 104 | int  f;
104   }
105  
106  
107 < void
108 < rtrace(fname)                           /* trace rays from file */
109 < char  *fname;
107 > extern void
108 > rtrace(                         /* trace rays from file */
109 >        char  *fname
110 > )
111   {
112 <        long  vcount = hresolu>1 ? hresolu*vresolu : vresolu;
112 >        unsigned long  vcount = (hresolu > 1) ? (unsigned long)hresolu*vresolu
113 >                                              : vresolu;
114          long  nextflush = hresolu;
115          FILE  *fp;
116          double  d;
# Line 146 | Line 122 | char  *fname;
122                  sprintf(errmsg, "cannot open input file \"%s\"", fname);
123                  error(SYSTEM, errmsg);
124          }
149 #ifdef MSDOS
125          if (inform != 'a')
126 <                setmode(fileno(fp), O_BINARY);
152 < #endif
126 >                SET_FILE_BINARY(fp);
127                                          /* set up output */
128          setoutput(outvals);
129          switch (outform) {
# Line 163 | Line 137 | char  *fname;
137          default:
138                  error(CONSISTENCY, "botched output format");
139          }
140 +        ray_fifo_out = printvals;
141          if (hresolu > 0) {
142                  if (vresolu > 0)
143                          fprtresolu(hresolu, vresolu, stdout);
# Line 174 | Line 149 | char  *fname;
149  
150                  d = normalize(direc);
151                  if (d == 0.0) {                         /* zero ==> flush */
152 +                        if (ray_pnprocs > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
153 +                                error(USER, "lost children");
154                          bogusray();
155 <                        if (--nextflush <= 0 || vcount <= 0) {
155 >                        if (--nextflush <= 0 || !vcount) {
156                                  fflush(stdout);
157                                  nextflush = hresolu;
158                          }
159 <                } else {
183 <                        samplendx++;
184 <                                                        /* compute and print */
159 >                } else {                                /* compute and print */
160                          if (imm_irrad)
161                                  irrad(orig, direc);
162                          else
163                                  rad(orig, direc, lim_dist ? d : 0.0);
164                                                          /* flush if time */
165 <                        if (--nextflush == 0) {
165 >                        if (!--nextflush) {
166 >                                if (ray_pnprocs > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
167 >                                        error(USER, "lost children");
168                                  fflush(stdout);
169                                  nextflush = hresolu;
170                          }
171                  }
172                  if (ferror(stdout))
173                          error(SYSTEM, "write error");
174 <                if (--vcount == 0)                      /* check for end */
174 >                if (vcount && !--vcount)                /* check for end */
175                          break;
176          }
177 <        fflush(stdout);
178 <        if (vcount > 0)
179 <                error(USER, "read error");
177 >        if (ray_pnprocs > 1 && ray_fifo_flush() < 0)
178 >                error(USER, "unable to complete processing");
179 >        if (fflush(stdout) < 0)
180 >                error(SYSTEM, "write error");
181 >        if (vcount)
182 >                error(USER, "unexpected EOF on input");
183          if (fname != NULL)
184                  fclose(fp);
185   }
186  
187  
188 < setoutput(vs)                           /* set up output tables */
189 < register char  *vs;
188 > static void
189 > trace_sources(void)                     /* trace rays to light sources, also */
190   {
191 <        extern void  (*trace)();
192 <        register void (**table)() = ray_out;
191 >        int     sn;
192 >        
193 >        for (sn = 0; sn < nsources; sn++)
194 >                source[sn].sflags |= SFOLLOW;
195 > }
196  
197 +
198 + static void
199 + setoutput(                              /* set up output tables */
200 +        char  *vs
201 + )
202 + {
203 +        oputf_t **table = ray_out;
204 +
205          castonly = 1;
206          while (*vs)
207                  switch (*vs++) {
208 +                case 'T':                               /* trace sources */
209 +                        if (!*vs) break;
210 +                        trace_sources();
211 +                        /* fall through */
212                  case 't':                               /* trace */
213 +                        if (!*vs) break;
214                          *table = NULL;
215                          table = every_out;
216                          trace = ourtrace;
# Line 230 | Line 226 | register char  *vs;
226                          *table++ = oputv;
227                          castonly = 0;
228                          break;
229 +                case 'V':                               /* contribution */
230 +                        *table++ = oputV;
231 +                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
232 +                                error(WARNING,
233 +                                        "-otV accuracy depends on -aa 0 -as 0");
234 +                        break;
235                  case 'l':                               /* effective distance */
236                          *table++ = oputl;
237                          castonly = 0;
# Line 256 | Line 258 | register char  *vs;
258                  case 'w':                               /* weight */
259                          *table++ = oputw;
260                          break;
261 +                case 'W':                               /* coefficient */
262 +                        *table++ = oputW;
263 +                        if (ambounce > 0 && (ambacc > FTINY || ambssamp > 0))
264 +                                error(WARNING,
265 +                                        "-otW accuracy depends on -aa 0 -as 0");
266 +                        break;
267                  case 'm':                               /* modifier */
268                          *table++ = oputm;
269                          break;
270 +                case 'M':                               /* material */
271 +                        *table++ = oputM;
272 +                        break;
273 +                case '~':                               /* tilde */
274 +                        *table++ = oputtilde;
275 +                        break;
276                  }
277          *table = NULL;
278   }
279  
280  
281 < void
282 < bogusray()                      /* print out empty record */
281 > static void
282 > bogusray(void)                  /* print out empty record */
283   {
284          thisray.rorg[0] = thisray.rorg[1] = thisray.rorg[2] =
285          thisray.rdir[0] = thisray.rdir[1] = thisray.rdir[2] = 0.0;
286 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
286 >        thisray.rmax = 0.0;
287 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
288          printvals(&thisray);
289   }
290  
291  
292 < void
293 < rad(org, dir, dmax)             /* compute and print ray value(s) */
294 < FVECT  org, dir;
295 < double  dmax;
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);
302 >        if (ray_pnprocs > 1) {
303 >                if (ray_fifo_in(&thisray) < 0)
304 >                        error(USER, "lost children");
305 >                return;
306 >        }
307 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
308          if (castonly) {
309 <                if (!localhit(&thisray, &thescene))
309 >                if (!localhit(&thisray, &thescene)) {
310                          if (thisray.ro == &Aftplane) {  /* clipped */
311                                  thisray.ro = NULL;
312                                  thisray.rot = FHUGE;
313                          } else
314                                  sourcehit(&thisray);
315 +                }
316          } else
317 <                rayvalue(&thisray);
317 >                ray_trace(&thisray);
318          printvals(&thisray);
319   }
320  
321  
322 < void
323 < irrad(org, dir)                 /* compute immediate irradiance value */
324 < FVECT  org, dir;
322 > static void
323 > irrad(                  /* compute immediate irradiance value */
324 >        FVECT  org,
325 >        FVECT  dir
326 > )
327   {
328 <        register int  i;
329 <
330 <        for (i = 0; i < 3; i++) {
331 <                thisray.rorg[i] = org[i] + dir[i];
332 <                thisray.rdir[i] = -dir[i];
333 <        }
309 <        rayorigin(&thisray, NULL, PRIMARY, 1.0);
328 >        VSUM(thisray.rorg, org, dir, 1.1e-4);
329 >        thisray.rdir[0] = -dir[0];
330 >        thisray.rdir[1] = -dir[1];
331 >        thisray.rdir[2] = -dir[2];
332 >        thisray.rmax = 0.0;
333 >        rayorigin(&thisray, PRIMARY, NULL, NULL);
334                                          /* pretend we hit surface */
335 <        thisray.rot = 1.0-1e-4;
335 >        thisray.rot = 1e-5;
336          thisray.rod = 1.0;
337          VCOPY(thisray.ron, dir);
338 <        for (i = 0; i < 3; i++)         /* fudge factor */
315 <                thisray.rop[i] = org[i] + 1e-4*dir[i];
338 >        VSUM(thisray.rop, org, dir, 1e-4);
339                                          /* compute and print */
340          (*ofun[Lamb.otype].funp)(&Lamb, &thisray);
341          printvals(&thisray);
342   }
343  
344  
345 < void
346 < printvals(r)                    /* print requested ray values */
347 < RAY  *r;
345 > static int
346 > printvals(                      /* print requested ray values */
347 >        RAY  *r
348 > )
349   {
350 <        register void  (**tp)();
350 >        oputf_t **tp;
351  
352          if (ray_out[0] == NULL)
353 <                return;
353 >                return(0);
354          for (tp = ray_out; *tp != NULL; tp++)
355                  (**tp)(r);
356          if (outform == 'a')
357                  putchar('\n');
358 +        return(1);
359   }
360  
361  
362 < int
363 < getvec(vec, fmt, fp)            /* get a vector from fp */
364 < register FVECT  vec;
365 < int  fmt;
366 < FILE  *fp;
362 > static int
363 > getvec(         /* get a vector from fp */
364 >        FVECT  vec,
365 >        int  fmt,
366 >        FILE  *fp
367 > )
368   {
369          static float  vf[3];
370          static double  vd[3];
371          char  buf[32];
372 <        register int  i;
372 >        int  i;
373  
374          switch (fmt) {
375          case 'a':                                       /* ascii */
# Line 372 | Line 398 | FILE  *fp;
398  
399  
400   void
401 < tranotify(obj)                  /* record new modifier */
402 < OBJECT  obj;
401 > tranotify(                      /* record new modifier */
402 >        OBJECT  obj
403 > )
404   {
405          static int  hitlimit = 0;
406 <        register OBJREC  *o = objptr(obj);
407 <        register char  **tralp;
406 >        OBJREC   *o = objptr(obj);
407 >        char  **tralp;
408  
409          if (obj == OVOID) {             /* starting over */
410                  traset[0] = 0;
# Line 400 | Line 427 | OBJECT obj;
427  
428  
429   static void
430 < ourtrace(r)                             /* print ray values */
431 < RAY  *r;
430 > ourtrace(                               /* print ray values */
431 >        RAY  *r
432 > )
433   {
434 <        register void  (**tp)();
434 >        oputf_t **tp;
435  
436          if (every_out[0] == NULL)
437                  return;
# Line 415 | Line 443 | RAY  *r;
443          tabin(r);
444          for (tp = every_out; *tp != NULL; tp++)
445                  (**tp)(r);
446 <        putchar('\n');
446 >        if (outform == 'a')
447 >                putchar('\n');
448   }
449  
450  
451   static void
452 < tabin(r)                                /* tab in appropriate amount */
453 < RAY  *r;
452 > tabin(                          /* tab in appropriate amount */
453 >        RAY  *r
454 > )
455   {
456 <        register RAY  *rp;
456 >        const RAY  *rp;
457  
458          for (rp = r->parent; rp != NULL; rp = rp->parent)
459                  putchar('\t');
# Line 431 | Line 461 | RAY  *r;
461  
462  
463   static void
464 < oputo(r)                                /* print origin */
465 < RAY  *r;
464 > oputo(                          /* print origin */
465 >        RAY  *r
466 > )
467   {
468          (*putreal)(r->rorg[0]);
469          (*putreal)(r->rorg[1]);
# Line 441 | Line 472 | RAY  *r;
472  
473  
474   static void
475 < oputd(r)                                /* print direction */
476 < RAY  *r;
475 > oputd(                          /* print direction */
476 >        RAY  *r
477 > )
478   {
479          (*putreal)(r->rdir[0]);
480          (*putreal)(r->rdir[1]);
# Line 451 | Line 483 | RAY  *r;
483  
484  
485   static void
486 < oputv(r)                                /* print value */
487 < RAY  *r;
486 > oputv(                          /* print value */
487 >        RAY  *r
488 > )
489   {
457        COLR  cout;
458        
490          if (outform == 'c') {
491 +                COLR  cout;
492                  setcolr(cout,   colval(r->rcol,RED),
493                                  colval(r->rcol,GRN),
494                                  colval(r->rcol,BLU));
# Line 470 | Line 502 | RAY  *r;
502  
503  
504   static void
505 < oputl(r)                                /* print effective distance */
506 < RAY  *r;
505 > oputV(                          /* print value contribution */
506 >        RAY *r
507 > )
508   {
509 +        double  contr[3];
510 +
511 +        raycontrib(contr, r, PRIMARY);
512 +        multcolor(contr, r->rcol);
513 +        (*putreal)(contr[RED]);
514 +        (*putreal)(contr[GRN]);
515 +        (*putreal)(contr[BLU]);
516 + }
517 +
518 +
519 + static void
520 + oputl(                          /* print effective distance */
521 +        RAY  *r
522 + )
523 + {
524          (*putreal)(r->rt);
525   }
526  
527  
528   static void
529 < oputL(r)                                /* print single ray length */
530 < RAY  *r;
529 > oputL(                          /* print single ray length */
530 >        RAY  *r
531 > )
532   {
533          (*putreal)(r->rot);
534   }
535  
536  
537   static void
538 < oputc(r)                                /* print local coordinates */
539 < RAY  *r;
538 > oputc(                          /* print local coordinates */
539 >        RAY  *r
540 > )
541   {
542          (*putreal)(r->uv[0]);
543          (*putreal)(r->uv[1]);
# Line 495 | Line 545 | RAY  *r;
545  
546  
547   static void
548 < oputp(r)                                /* print point */
549 < RAY  *r;
548 > oputp(                          /* print point */
549 >        RAY  *r
550 > )
551   {
552          if (r->rot < FHUGE) {
553                  (*putreal)(r->rop[0]);
# Line 511 | Line 562 | RAY  *r;
562  
563  
564   static void
565 < oputN(r)                                /* print unperturbed normal */
566 < RAY  *r;
565 > oputN(                          /* print unperturbed normal */
566 >        RAY  *r
567 > )
568   {
569          if (r->rot < FHUGE) {
570                  (*putreal)(r->ron[0]);
# Line 527 | Line 579 | RAY  *r;
579  
580  
581   static void
582 < oputn(r)                                /* print perturbed normal */
583 < RAY  *r;
582 > oputn(                          /* print perturbed normal */
583 >        RAY  *r
584 > )
585   {
586          FVECT  pnorm;
587  
# Line 546 | Line 599 | RAY  *r;
599  
600  
601   static void
602 < oputs(r)                                /* print name */
603 < RAY  *r;
602 > oputs(                          /* print name */
603 >        RAY  *r
604 > )
605   {
606          if (r->ro != NULL)
607                  fputs(r->ro->oname, stdout);
# Line 558 | Line 612 | RAY  *r;
612  
613  
614   static void
615 < oputw(r)                                /* print weight */
616 < RAY  *r;
615 > oputw(                          /* print weight */
616 >        RAY  *r
617 > )
618   {
619          (*putreal)(r->rweight);
620   }
621  
622  
623   static void
624 < oputm(r)                                /* print modifier */
625 < RAY  *r;
624 > oputW(                          /* print coefficient */
625 >        RAY  *r
626 > )
627   {
628 +        double  contr[3];
629 +
630 +        raycontrib(contr, r, PRIMARY);
631 +        (*putreal)(contr[RED]);
632 +        (*putreal)(contr[GRN]);
633 +        (*putreal)(contr[BLU]);
634 + }
635 +
636 +
637 + static void
638 + oputm(                          /* print modifier */
639 +        RAY  *r
640 + )
641 + {
642          if (r->ro != NULL)
643                  if (r->ro->omod != OVOID)
644                          fputs(objptr(r->ro->omod)->oname, stdout);
# Line 581 | Line 651 | RAY  *r;
651  
652  
653   static void
654 < puta(v)                         /* print ascii value */
655 < double  v;
654 > oputM(                          /* print material */
655 >        RAY  *r
656 > )
657 > {
658 >        OBJREC  *mat;
659 >
660 >        if (r->ro != NULL) {
661 >                if ((mat = findmaterial(r->ro)) != NULL)
662 >                        fputs(mat->oname, stdout);
663 >                else
664 >                        fputs(VOIDID, stdout);
665 >        } else
666 >                putchar('*');
667 >        putchar('\t');
668 > }
669 >
670 >
671 > static void
672 > oputtilde(                      /* output tilde (spacer) */
673 >        RAY  *r
674 > )
675 > {
676 >        fputs("~\t", stdout);
677 > }
678 >
679 >
680 > static void
681 > puta(                           /* print ascii value */
682 >        double  v
683 > )
684   {
685          printf("%e\t", v);
686   }

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