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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 2.61 by greg, Tue Aug 2 22:47:30 2011 UTC vs.
Revision 2.72 by greg, Mon Apr 6 21:09:07 2020 UTC

# Line 9 | Line 9 | static const char RCSid[] = "$Id$";
9  
10   #include  "ray.h"
11   #include  "otypes.h"
12 + #include  "otspecial.h"
13   #include  "rtotypes.h"
14   #include  "source.h"
15   #include  "random.h"
16 + #include  "pmapsrc.h"
17 + #include  "pmapmat.h"
18  
16 – extern double  ssampdist;               /* scatter sampling distance */
17 –
19   #ifndef MAXSSAMP
20   #define MAXSSAMP        16              /* maximum samples per ray */
21   #endif
# Line 42 | Line 43 | static int  maxcntr = 0;               /* size of contribution arra
43   static int cntcmp(const void *p1, const void *p2);
44  
45  
46 < extern OBJREC *                 /* find an object's actual material */
46 < findmaterial(register OBJREC *o)
47 < {
48 <        while (!ismaterial(o->otype)) {
49 <                if (o->otype == MOD_ALIAS && o->oargs.nsargs) {
50 <                        OBJECT  aobj;
51 <                        OBJREC  *ao;
52 <                        aobj = lastmod(objndx(o), o->oargs.sarg[0]);
53 <                        if (aobj < 0)
54 <                                objerror(o, USER, "bad reference");
55 <                        ao = objptr(aobj);
56 <                        if (ismaterial(ao->otype))
57 <                                return(ao);
58 <                        if (ao->otype == MOD_ALIAS) {
59 <                                o = ao;
60 <                                continue;
61 <                        }
62 <                }
63 <                if (o->omod == OVOID)
64 <                        return(NULL);
65 <                o = objptr(o->omod);
66 <        }
67 <        return(o);              /* mixtures will return NULL */
68 < }
69 <
70 <
71 < extern void
46 > void
47   marksources(void)                       /* find and mark source objects */
48   {
49          int  foundsource = 0;
50          int  i;
51 <        register OBJREC  *o, *m;
52 <        register int  ns;
51 >        OBJREC  *o, *m;
52 >        int  ns;
53                                          /* initialize dispatch table */
54          initstypes();
55                                          /* find direct sources */
# Line 99 | Line 74 | marksources(void)                      /* find and mark source objects */
74                                  m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
75                          objerror(m, USER, "bad # arguments");
76  
77 <                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && m->oargs.farg[1] <= FTINY &&
78 <                                m->oargs.farg[2] <= FTINY)
77 >                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && (m->oargs.farg[1] <= FTINY) &
78 >                                (m->oargs.farg[2] <= FTINY))
79                          continue;                       /* don't bother */
80                  if (m->otype == MAT_GLOW &&
81                                  o->otype != OBJ_SOURCE &&
# Line 125 | Line 100 | marksources(void)                      /* find and mark source objects */
100                                  foundsource += (ambounce > 0);
101                          }
102                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
103 +                        if (source[ns].sflags & SDISTANT)
104 +                                objerror(o, WARNING,
105 +                                        "distant source is a spotlight");
106                          source[ns].sflags |= SSPOT;
107                          if ((source[ns].sl.s = makespot(m)) == NULL)
108                                  goto memerr;
# Line 135 | Line 113 | marksources(void)                      /* find and mark source objects */
113                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
114                          }
115                  }
138 – #if  SHADCACHE
139 –                initobscache(ns);
140 – #endif
116                  foundsource += !(source[ns].sflags & SSKIP);
117          }
118          if (!foundsource) {
119                  error(WARNING, "no light sources found");
120                  return;
121          }
122 <        markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
122 > #if  SHADCACHE
123 >        for (ns = 0; ns < nsources; ns++)       /* initialize obstructor cache */
124 >                initobscache(ns);
125 > #endif
126 >        /* PMAP: disable virtual sources */
127 >        if (!photonMapping)
128 >                markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
129 >                
130                                  /* allocate our contribution arrays */
131          maxcntr = nsources + MAXSPART;  /* start with this many */
132          srccnt = (CONTRIB *)malloc(maxcntr*sizeof(CONTRIB));
133          cntord = (CNTPTR *)malloc(maxcntr*sizeof(CNTPTR));
134 <        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
135 <                goto memerr;
154 <        return;
134 >        if ((srccnt != NULL) & (cntord != NULL))
135 >                return;
136   memerr:
137          error(SYSTEM, "out of memory in marksources");
138   }
139  
140  
141 < extern void
141 > void
142 > distantsources(void)                    /* only mark distant sources */
143 > {
144 >        int  i;
145 >        OBJREC  *o, *m;
146 >        int  ns;
147 >                                        /* initialize dispatch table */
148 >        initstypes();
149 >                                        /* sources needed for sourcehit() */
150 >        for (i = 0; i < nsceneobjs; i++) {
151 >        
152 >                o = objptr(i);
153 >
154 >                if ((o->otype != OBJ_SOURCE) | (o->omod == OVOID))
155 >                        continue;
156 >                                        /* find material */
157 >                m = findmaterial(objptr(o->omod));
158 >                if (m == NULL)
159 >                        continue;
160 >                if (!islight(m->otype))
161 >                        continue;       /* not source modifier */
162 >        
163 >                if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
164 >                                m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
165 >                        objerror(m, USER, "bad # arguments");
166 >
167 >                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && (m->oargs.farg[1] <= FTINY) &
168 >                                (m->oargs.farg[2] <= FTINY))
169 >                        continue;                       /* don't bother */
170 >                if (sfun[o->otype].of == NULL ||
171 >                                sfun[o->otype].of->setsrc == NULL)
172 >                        objerror(o, USER, "illegal material");
173 >
174 >                if ((ns = newsource()) < 0)
175 >                        error(SYSTEM, "out of memory in distantsources");
176 >
177 >                setsource(&source[ns], o);
178 >
179 >                if (m->otype == MAT_GLOW) {
180 >                        source[ns].sflags |= SPROX|SSKIP;
181 >                        source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
182 >                } else if (m->otype == MAT_SPOT)
183 >                        objerror(o, WARNING, "distant source is a spotlight");
184 >        }
185 > }
186 >
187 >
188 > void
189   freesources(void)                       /* free all source structures */
190   {
191          if (nsources > 0) {
# Line 180 | Line 208 | freesources(void)                      /* free all source structures */
208   }
209  
210  
211 < extern int
211 > int
212   srcray(                         /* send a ray to a source, return domega */
213 <        register RAY  *sr,              /* returned source ray */
213 >        RAY  *sr,               /* returned source ray */
214          RAY  *r,                        /* ray which hit object */
215          SRCINDEX  *si                   /* source sample index */
216   )
217   {
218          double  d;                              /* distance to source */
219 <        register SRCREC  *srcp;
219 >        SRCREC  *srcp;
220  
221          rayorigin(sr, SHADOW, r, NULL);         /* ignore limits */
222  
# Line 222 | Line 250 | srcray(                                /* send a ray to a source, return domega */
250   }
251  
252  
253 < extern void
253 > void
254   srcvalue(                       /* punch ray to source and compute value */
255 <        register RAY  *r
255 >        RAY  *r
256   )
257   {
258 <        register SRCREC  *sp;
258 >        SRCREC  *sp;
259  
260          sp = &source[r->rsrc];
261          if (sp->sflags & SVIRTUAL) {    /* virtual source */
# Line 279 | Line 307 | transillum(                    /* check if material is transparent illu
307   }
308  
309  
310 < extern int
310 > int
311   sourcehit(                      /* check to see if ray hit distant source */
312 <        register RAY  *r
312 >        RAY  *r
313   )
314   {
315          int  glowsrc = -1;
316          int  transrc = -1;
317          int  first, last;
318 <        register int  i;
318 >        int  i;
319  
320          if (r->rsrc >= 0) {             /* check only one if aimed */
321                  first = last = r->rsrc;
# Line 355 | Line 383 | cntcmp(                                /* contribution compare (descending) */
383          const void *p2
384   )
385   {
386 <        register const CNTPTR  *sc1 = (const CNTPTR *)p1;
387 <        register const CNTPTR  *sc2 = (const CNTPTR *)p2;
386 >        const CNTPTR  *sc1 = (const CNTPTR *)p1;
387 >        const CNTPTR  *sc2 = (const CNTPTR *)p2;
388  
389          if (sc1->brt > sc2->brt)
390                  return(-1);
# Line 366 | Line 394 | cntcmp(                                /* contribution compare (descending) */
394   }
395  
396  
397 < extern void
397 > void
398   direct(                                 /* add direct component */
399          RAY  *r,                        /* ray that hit surface */
400          srcdirf_t *f,                   /* direct component coefficient function */
401          void  *p                        /* data for f */
402   )
403   {
404 <        register int  sn;
405 <        register CONTRIB  *scp;
404 >        int  sn;
405 >        CONTRIB  *scp;
406          SRCINDEX  si;
407          int  nshadcheck, ncnts;
408          int  nhits;
409          double  prob, ourthresh, hwt;
410          RAY  sr;
411 +        
412 +        /* PMAP: Factor in direct photons (primarily for debugging/validation) */
413 +        if (directPhotonMapping) {
414 +                (*f)(r -> rcol, p, r -> ron, PI);              
415 +                multDirectPmap(r);
416 +                return;
417 +        }
418 +        
419                          /* NOTE: srccnt and cntord global so no recursion */
420          if (nsources <= 0)
421                  return;         /* no sources?! */
# Line 422 | Line 458 | direct(                                        /* add direct component */
458                                                  /* sort contributions */
459          qsort(cntord, sn, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
460          {                                       /* find last */
461 <                register int  l, m;
461 >                int  l, m;
462  
463                  ncnts = l = sn;
464                  sn = 0;
# Line 442 | Line 478 | direct(                                        /* add direct component */
478                                                  /* compute number to check */
479          nshadcheck = pow((double)ncnts, shadcert) + .5;
480                                                  /* modify threshold */
481 <        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
481 >        if (ncnts > MINSHADCNT)
482 >                ourthresh = shadthresh / r->rweight;
483 >        else
484 >                ourthresh = 0;
485                                                  /* test for shadows */
486          for (nhits = 0, hwt = 0.0, sn = 0; sn < ncnts;
487                          hwt += (double)source[scp->sno].nhits /
# Line 517 | Line 556 | direct(                                        /* add direct component */
556   }
557  
558  
559 < extern void
559 > void
560   srcscatter(                     /* compute source scattering into ray */
561 <        register RAY  *r
561 >        RAY  *r
562   )
563   {
564          int  oldsampndx;
# Line 531 | Line 570 | srcscatter(                    /* compute source scattering into ray */
570          COLOR  cvext;
571          int  i, j;
572  
573 <        if (r->slights == NULL || r->slights[0] == 0
574 <                        || r->gecc >= 1.-FTINY || r->rot >= FHUGE)
573 >        if (r->rot >= FHUGE*.99 || r->gecc >= 1.-FTINY)
574 >                return;         /* this can never work */
575 >        /* PMAP: do unconditional inscattering for volume photons */
576 >        if (!volumePhotonMapping && (r->slights == NULL || r->slights[0] == 0))
577                  return;
578 +                
579          if (ssampdist <= FTINY || (nsamps = r->rot/ssampdist + .5) < 1)
580                  nsamps = 1;
581   #if MAXSSAMP
# Line 542 | Line 584 | srcscatter(                    /* compute source scattering into ray */
584   #endif
585          oldsampndx = samplendx;
586          samplendx = random()&0x7fff;            /* randomize */
587 <        for (i = r->slights[0]; i > 0; i--) {   /* for each source */
587 >        for (i = volumePhotonMapping ? 1 : r->slights[0]; i > 0; i--) {
588 >                /* for each source OR once if volume photon map enabled */
589                  for (j = 0; j < nsamps; j++) {  /* for each sample position */
590                          samplendx++;
591                          t = r->rot * (j+frandom())/nsamps;
# Line 558 | Line 601 | srcscatter(                    /* compute source scattering into ray */
601                          sr.rorg[0] = r->rorg[0] + r->rdir[0]*t;
602                          sr.rorg[1] = r->rorg[1] + r->rdir[1]*t;
603                          sr.rorg[2] = r->rorg[2] + r->rdir[2]*t;
604 <                        initsrcindex(&si);      /* sample ray to this source */
605 <                        si.sn = r->slights[i];
606 <                        nopart(&si, &sr);
607 <                        if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
608 <                                        sr.rsrc != r->slights[i])
609 <                                continue;               /* no path */
604 >                        
605 >                        if (!volumePhotonMapping) {
606 >                                initsrcindex(&si);      /* sample ray to this source */
607 >                                si.sn = r->slights[i];
608 >                                nopart(&si, &sr);
609 >                                if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
610 >                                                sr.rsrc != r->slights[i])
611 >                                        continue;       /* no path */
612   #if SHADCACHE
613 <                        if (srcblocked(&sr))            /* check shadow cache */
614 <                                continue;
613 >                                if (srcblocked(&sr))    /* check shadow cache */
614 >                                        continue;
615   #endif
616 <                        copycolor(sr.cext, r->cext);
617 <                        copycolor(sr.albedo, r->albedo);
618 <                        sr.gecc = r->gecc;
619 <                        sr.slights = r->slights;
620 <                        rayvalue(&sr);                  /* eval. source ray */
621 <                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
616 >                                copycolor(sr.cext, r->cext);
617 >                                copycolor(sr.albedo, r->albedo);
618 >                                sr.gecc = r->gecc;
619 >                                sr.slights = r->slights;
620 >                                rayvalue(&sr);          /* eval. source ray */
621 >                                if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
622   #if SHADCACHE
623 <                                srcblocker(&sr);        /* add blocker to cache */
623 >                                        srcblocker(&sr); /* add blocker to cache */
624   #endif
625 <                                continue;
626 <                        }
627 <                        if (r->gecc <= FTINY)           /* compute P(theta) */
628 <                                d = 1.;
629 <                        else {
630 <                                d = DOT(r->rdir, sr.rdir);
631 <                                d = 1. + r->gecc*r->gecc - 2.*r->gecc*d;
632 <                                d = (1. - r->gecc*r->gecc) / (d*sqrt(d));
633 <                        }
625 >                                        continue;
626 >                                }
627 >                                if (r->gecc <= FTINY)   /* compute P(theta) */
628 >                                        d = 1.;
629 >                                else {
630 >                                        d = DOT(r->rdir, sr.rdir);
631 >                                        d = 1. + r->gecc*r->gecc - 2.*r->gecc*d;
632 >                                        d = (1. - r->gecc*r->gecc) / (d*sqrt(d));
633 >                                }
634                                                          /* other factors */
635 <                        d *= si.dom * r->rot / (4.*PI*nsamps);
635 >                                d *= si.dom * r->rot / (4.*PI*nsamps);
636 >                                scalecolor(sr.rcol, d);
637 >                        } else {
638 >                                /* PMAP: Add ambient inscattering from
639 >                                 * volume photons; note we reverse the
640 >                                 * incident ray direction since we're
641 >                                 * now in *backward* raytracing mode! */
642 >                                sr.rdir [0] = -r -> rdir [0];
643 >                                sr.rdir [1] = -r -> rdir [1];
644 >                                sr.rdir [2] = -r -> rdir [2];
645 >                                sr.gecc = r -> gecc;
646 >                                inscatterVolumePmap(&sr, sr.rcol);
647 >                                scalecolor(sr.rcol, r -> rot / nsamps);
648 >                        }
649                          multcolor(sr.rcol, r->cext);
650                          multcolor(sr.rcol, r->albedo);
593 –                        scalecolor(sr.rcol, d);
651                          multcolor(sr.rcol, cvext);
652                          addcolor(r->rcol, sr.rcol);     /* add it in */
653                  }
# Line 657 | Line 714 | weaksrcmat(OBJECT obj)         /* identify material */
714   * The same is true for stray specular samples, since the specular
715   * contribution from light sources is calculated separately.
716   */
717 <
718 < #define  badcomponent(m, r)     (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
717 > /* PMAP: Also avoid counting sources via transferred ambient rays (e.g.
718 > * through glass) when photon mapping is enabled, as these indirect
719 > * components are already accounted for.
720 > */
721 > #define  badcomponent(m, r)   (srcRayInPmap(r) || \
722 >                                (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
723                                  !(r->crtype&SHADOW || r->rod < 0.0 || \
724 <                /* not 100% correct */  distglow(m, r, r->rot)))
724 >                /* not 100% correct */  distglow(m, r, r->rot))))
725  
726   /* passillum *
727   *
# Line 682 | Line 743 | weaksrcmat(OBJECT obj)         /* identify material */
743                                  distglow(m, r, raydist(r,PRIMARY)))
744  
745  
746 < extern int
746 > int
747   m_light(                                /* ray hit a light source */
748 <        register OBJREC  *m,
749 <        register RAY  *r
748 >        OBJREC  *m,
749 >        RAY  *r
750   )
751   {
752                                                  /* check for over-counting */

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+ Added lines
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> Changed lines