ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | Download File | Root Listing
root/radiance/ray/src/rt/source.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 1.21 by greg, Tue Mar 27 11:40:13 1990 UTC vs.
Revision 2.34 by greg, Tue Jun 24 15:37:01 2003 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1986 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   *  source.c - routines dealing with illumination sources.
6   *
7 < *     8/20/85
7 > *  External symbols declared in source.h
8   */
9  
10 + #include "copyright.h"
11 +
12   #include  "ray.h"
13  
14 < #include  "octree.h"
14 > #include  "otypes.h"
15  
16   #include  "source.h"
17  
18 < #include  "otypes.h"
18 > #include  "random.h"
19  
20 < #include  "cone.h"
20 > extern double  ssampdist;               /* scatter sampling distance */
21  
22 < #include  "face.h"
22 > #ifndef MAXSSAMP
23 > #define MAXSSAMP        16              /* maximum samples per ray */
24 > #endif
25  
26 < #include  "random.h"
26 > /*
27 > * Structures used by direct()
28 > */
29  
30 + typedef struct {
31 +        int  sno;               /* source number */
32 +        FVECT  dir;             /* source direction */
33 +        COLOR  coef;            /* material coefficient */
34 +        COLOR  val;             /* contribution */
35 + }  CONTRIB;             /* direct contribution */
36  
37 < extern double  dstrsrc;                 /* source distribution amount */
38 < extern double  shadthresh;              /* relative shadow threshold */
39 < extern double  shadcert;                /* shadow testing certainty */
37 > typedef struct {
38 >        int  sndx;              /* source index (to CONTRIB array) */
39 >        float  brt;             /* brightness (for comparison) */
40 > }  CNTPTR;              /* contribution pointer */
41  
42 < SRCREC  *source = NULL;                 /* our list of sources */
43 < int  nsources = 0;                      /* the number of sources */
42 > static CONTRIB  *srccnt;                /* source contributions in direct() */
43 > static CNTPTR  *cntord;                 /* source ordering in direct() */
44 > static int  maxcntr = 0;                /* size of contribution arrays */
45  
46  
47 + void
48   marksources()                   /* find and mark source objects */
49   {
50 +        int  foundsource = 0;
51 +        int  i;
52          register OBJREC  *o, *m;
53 <        register int  i;
54 <
55 <        for (i = 0; i < nobjects; i++) {
53 >        register int  ns;
54 >                                        /* initialize dispatch table */
55 >        initstypes();
56 >                                        /* find direct sources */
57 >        for (i = 0; i < nsceneobjs; i++) {
58          
59                  o = objptr(i);
60  
61 <                if (o->omod == OVOID)
61 >                if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
62                          continue;
63  
64                  m = objptr(o->omod);
65  
66 <                if (m->otype != MAT_LIGHT &&
51 <                                m->otype != MAT_ILLUM &&
52 <                                m->otype != MAT_GLOW &&
53 <                                m->otype != MAT_SPOT)
66 >                if (!islight(m->otype))
67                          continue;
68          
69                  if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
# Line 61 | Line 74 | marksources()                  /* find and mark source objects */
74                                  o->otype != OBJ_SOURCE &&
75                                  m->oargs.farg[3] <= FTINY)
76                          continue;                       /* don't bother */
77 +                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && m->oargs.farg[1] <= FTINY &&
78 +                                m->oargs.farg[2] <= FTINY)
79 +                        continue;                       /* don't bother */
80  
81 <                if (source == NULL)
82 <                        source = (SRCREC *)malloc(sizeof(SRCREC));
83 <                else
68 <                        source = (SRCREC *)realloc((char *)source,
69 <                                        (unsigned)(nsources+1)*sizeof(SRCREC));
70 <                if (source == NULL)
71 <                        error(SYSTEM, "out of memory in marksources");
81 >                if (sfun[o->otype].of == NULL ||
82 >                                sfun[o->otype].of->setsrc == NULL)
83 >                        objerror(o, USER, "illegal material");
84  
85 <                newsource(&source[nsources], o);
85 >                if ((ns = newsource()) < 0)
86 >                        goto memerr;
87  
88 +                setsource(&source[ns], o);
89 +
90                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
91 <                        source[nsources].sflags |= SPROX;
92 <                        source[nsources].sl.prox = m->oargs.farg[3];
93 <                        if (o->otype == OBJ_SOURCE)
94 <                                source[nsources].sflags |= SSKIP;
91 >                        source[ns].sflags |= SPROX;
92 >                        source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
93 >                        if (source[ns].sflags & SDISTANT)
94 >                                source[ns].sflags |= SSKIP;
95                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
96 <                        source[nsources].sflags |= SSPOT;
97 <                        source[nsources].sl.s = makespot(m);
96 >                        source[ns].sflags |= SSPOT;
97 >                        if ((source[ns].sl.s = makespot(m)) == NULL)
98 >                                goto memerr;
99 >                        if (source[ns].sflags & SFLAT &&
100 >                                !checkspot(source[ns].sl.s,source[ns].snorm)) {
101 >                                objerror(o, WARNING,
102 >                                        "invalid spotlight direction");
103 >                                source[ns].sflags |= SSKIP;
104 >                        }
105                  }
106 <                nsources++;
106 >                if (!(source[ns].sflags & SSKIP))
107 >                        foundsource++;
108          }
109 +        if (!foundsource) {
110 +                error(WARNING, "no light sources found");
111 +                return;
112 +        }
113 +        markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
114 +                                /* allocate our contribution arrays */
115 +        maxcntr = nsources + MAXSPART;  /* start with this many */
116 +        srccnt = (CONTRIB *)malloc(maxcntr*sizeof(CONTRIB));
117 +        cntord = (CNTPTR *)malloc(maxcntr*sizeof(CNTPTR));
118 +        if (srccnt == NULL | cntord == NULL)
119 +                goto memerr;
120 +        return;
121 + memerr:
122 +        error(SYSTEM, "out of memory in marksources");
123   }
124  
125  
126 < newsource(src, so)                      /* add a source to the array */
127 < register SRCREC  *src;
91 < register OBJREC  *so;
126 > void
127 > freesources()                   /* free all source structures */
128   {
129 <        double  cos(), tan(), sqrt();
130 <        double  theta;
131 <        FACE  *f;
132 <        CONE  *co;
97 <        int  j;
98 <        register int  i;
99 <        
100 <        src->sflags = 0;
101 <        src->nhits = 1; src->ntests = 2;        /* start probability = 1/2 */
102 <        src->so = so;
103 <
104 <        switch (so->otype) {
105 <        case OBJ_SOURCE:
106 <                if (so->oargs.nfargs != 4)
107 <                        objerror(so, USER, "bad arguments");
108 <                src->sflags |= SDISTANT;
109 <                VCOPY(src->sloc, so->oargs.farg);
110 <                if (normalize(src->sloc) == 0.0)
111 <                        objerror(so, USER, "zero direction");
112 <                theta = PI/180.0/2.0 * so->oargs.farg[3];
113 <                if (theta <= FTINY)
114 <                        objerror(so, USER, "zero size");
115 <                src->ss = theta >= PI/4 ? 1.0 : tan(theta);
116 <                src->ss2 = 2.0*PI * (1.0 - cos(theta));
117 <                break;
118 <        case OBJ_SPHERE:
119 <                VCOPY(src->sloc, so->oargs.farg);
120 <                src->ss = so->oargs.farg[3];
121 <                src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
122 <                break;
123 <        case OBJ_FACE:
124 <                                                /* get the face */
125 <                f = getface(so);
126 <                                                /* find the center */
127 <                for (j = 0; j < 3; j++) {
128 <                        src->sloc[j] = 0.0;
129 <                        for (i = 0; i < f->nv; i++)
130 <                                src->sloc[j] += VERTEX(f,i)[j];
131 <                        src->sloc[j] /= f->nv;
132 <                }
133 <                if (!inface(src->sloc, f))
134 <                        objerror(so, USER, "cannot hit center");
135 <                src->ss = sqrt(f->area / PI);
136 <                src->ss2 = f->area;
137 <                break;
138 <        case OBJ_RING:
139 <                                                /* get the ring */
140 <                co = getcone(so, 0);
141 <                VCOPY(src->sloc, CO_P0(co));
142 <                if (CO_R0(co) > 0.0)
143 <                        objerror(so, USER, "cannot hit center");
144 <                src->ss = CO_R1(co);
145 <                src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
146 <                break;
147 <        default:
148 <                objerror(so, USER, "illegal material");
129 >        if (nsources > 0) {
130 >                free((void *)source);
131 >                source = NULL;
132 >                nsources = 0;
133          }
134 +        if (maxcntr <= 0)
135 +                return;
136 +        free((void *)srccnt);
137 +        srccnt = NULL;
138 +        free((void *)cntord);
139 +        cntord = NULL;
140 +        maxcntr = 0;
141   }
142  
143  
144 < SPOT *
145 < makespot(m)                     /* make a spotlight */
155 < register OBJREC  *m;
156 < {
157 <        extern double  cos();
158 <        register SPOT  *ns;
159 <
160 <        if ((ns = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
161 <                error(SYSTEM, "out of memory in makespot");
162 <        ns->siz = 2.0*PI * (1.0 - cos(PI/180.0/2.0 * m->oargs.farg[3]));
163 <        VCOPY(ns->aim, m->oargs.farg+4);
164 <        if ((ns->flen = normalize(ns->aim)) == 0.0)
165 <                objerror(m, USER, "zero focus vector");
166 <        return(ns);
167 < }
168 <
169 <
170 < double
171 < srcray(sr, r, sn)               /* send a ray to a source, return domega */
144 > int
145 > srcray(sr, r, si)               /* send a ray to a source, return domega */
146   register RAY  *sr;              /* returned source ray */
147   RAY  *r;                        /* ray which hit object */
148 < register int  sn;               /* source number */
148 > SRCINDEX  *si;                  /* source sample index */
149   {
150 <        register double  *norm = NULL;  /* plane normal */
151 <        double  ddot;                   /* (distance times) cosine */
178 <        FVECT  vd;
179 <        double  d;
180 <        register int  i;
150 >    double  d;                          /* distance to source */
151 >    register SRCREC  *srcp;
152  
153 <        if (source[sn].sflags & SSKIP)
183 <                return(0.0);                    /* skip this source */
153 >    rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);              /* ignore limits */
154  
155 <        rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);          /* ignore limits */
156 <
157 <        sr->rsrc = sn;                          /* remember source */
158 <                                                /* get source direction */
159 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
160 <                                                /* constant direction */
161 <                VCOPY(sr->rdir, source[sn].sloc);
192 <        else {                                  /* compute direction */
193 <                for (i = 0; i < 3; i++)
194 <                        sr->rdir[i] = source[sn].sloc[i] - sr->rorg[i];
195 <
196 <                if (source[sn].so->otype == OBJ_FACE)
197 <                        norm = getface(source[sn].so)->norm;
198 <                else if (source[sn].so->otype == OBJ_RING)
199 <                        norm = getcone(source[sn].so,0)->ad;
200 <
201 <                if (norm != NULL && (ddot = -DOT(sr->rdir, norm)) <= FTINY)
202 <                        return(0.0);            /* behind surface! */
155 >    while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
156 >        sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
157 >        srcp = source + si->sn;
158 >        if (srcp->sflags & SDISTANT) {
159 >                if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s))
160 >                        continue;
161 >                return(1);              /* sample OK */
162          }
163 <        if (dstrsrc > FTINY) {
164 <                                        /* distribute source direction */
165 <                for (i = 0; i < 3; i++)
166 <                        vd[i] = dstrsrc * source[sn].ss * (1.0 - 2.0*frandom());
163 >                                /* local source */
164 >                                                /* check proximity */
165 >        if (srcp->sflags & SPROX && d > srcp->sl.prox)
166 >                continue;
167 >                                                /* check angle */
168 >        if (srcp->sflags & SSPOT) {
169 >                if (spotout(sr, srcp->sl.s))
170 >                        continue;
171 >                                        /* adjust solid angle */
172 >                si->dom *= d*d;
173 >                d += srcp->sl.s->flen;
174 >                si->dom /= d*d;
175 >        }
176 >        return(1);                      /* sample OK */
177 >    }
178 >    return(0);                  /* no more samples */
179 > }
180  
209                if (norm != NULL) {             /* project offset */
210                        d = DOT(vd, norm);
211                        for (i = 0; i < 3; i++)
212                                vd[i] -= d * norm[i];
213                }
214                for (i = 0; i < 3; i++)         /* offset source direction */
215                        sr->rdir[i] += vd[i];
181  
182 <        } else if (source[sn].sflags & SDISTANT)
183 <                                                /* already normalized */
184 <                return(source[sn].ss2);
182 > void
183 > srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
184 > register RAY  *r;
185 > {
186 >        register SRCREC  *sp;
187  
188 <        if ((d = normalize(sr->rdir)) == 0.0)
189 <                                                /* at source! */
190 <                return(0.0);
191 <        
192 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
193 <                                                /* domega constant */
194 <                return(source[sn].ss2);
195 <
196 <        else {
230 <                                                /* check proximity */
231 <                if (source[sn].sflags & SPROX &&
232 <                                d > source[sn].sl.prox)
233 <                        return(0.0);
234 <
235 <                if (norm != NULL)
236 <                        ddot /= d;
237 <                else
238 <                        ddot = 1.0;
239 <                                                /* check angle */
240 <                if (source[sn].sflags & SSPOT) {
241 <                        if (source[sn].sl.s->siz < 2.0*PI *
242 <                                (1.0 + DOT(source[sn].sl.s->aim,sr->rdir)))
243 <                                return(0.0);
244 <                        d += source[sn].sl.s->flen;
245 <                }
246 <                                                /* return domega */
247 <                return(ddot*source[sn].ss2/(d*d));
188 >        sp = &source[r->rsrc];
189 >        if (sp->sflags & SVIRTUAL) {    /* virtual source */
190 >                                        /* check intersection */
191 >                if (!(*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r))
192 >                        return;
193 >                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
194 >                        goto nomat;
195 >                rayparticipate(r);
196 >                return;
197          }
198 +                                        /* compute intersection */
199 +        if (sp->sflags & SDISTANT ? sourcehit(r) :
200 +                        (*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r)) {
201 +                if (sp->sa.success >= 0)
202 +                        sp->sa.success++;
203 +                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
204 +                        goto nomat;
205 +                rayparticipate(r);
206 +                return;
207 +        }
208 +                                        /* we missed our mark! */
209 +        if (sp->sa.success < 0)
210 +                return;                 /* bitched already */
211 +        sp->sa.success -= AIMREQT;
212 +        if (sp->sa.success >= 0)
213 +                return;                 /* leniency */
214 +        sprintf(errmsg, "aiming failure for light source \"%s\"",
215 +                        sp->so->oname);
216 +        error(WARNING, errmsg);         /* issue warning */
217 +        return;
218 + nomat:
219 +        objerror(r->ro, USER, "material not found");
220   }
221  
222  
223 + int
224   sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
225   register RAY  *r;
226   {
# Line 261 | Line 233 | register RAY  *r;
233                  first = 0; last = nsources-1;
234          }
235          for (i = first; i <= last; i++)
236 <                if (source[i].sflags & SDISTANT)
236 >                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) == SDISTANT)
237                          /*
238                           * Check to see if ray is within
239                           * solid angle of source.
# Line 274 | Line 246 | register RAY  *r;
246                          }
247  
248          if (r->ro != NULL) {
249 +                r->robj = objndx(r->ro);
250                  for (i = 0; i < 3; i++)
251                          r->ron[i] = -r->rdir[i];
252                  r->rod = 1.0;
253 <                r->rofs = 1.0; setident4(r->rofx);
254 <                r->robs = 1.0; setident4(r->robx);
253 >                r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
254 >                r->uv[0] = r->uv[1] = 0.0;
255 >                r->rox = NULL;
256                  return(1);
257          }
258          return(0);
# Line 297 | Line 271 | register CNTPTR  *sc1, *sc2;
271   }
272  
273  
274 + void
275   direct(r, f, p)                         /* add direct component */
276   RAY  *r;                        /* ray that hit surface */
277 < int  (*f)();                    /* direct component coefficient function */
277 > void  (*f)();                   /* direct component coefficient function */
278   char  *p;                       /* data for f */
279   {
280 <        extern double  pow();
280 >        extern void  (*trace)();
281          register int  sn;
282 <        register CONTRIB  *srccnt;
283 <        register CNTPTR  *cntord;
282 >        register CONTRIB  *scp;
283 >        SRCINDEX  si;
284          int  nshadcheck, ncnts;
285 <        double  prob, ourthresh, hwt, test2, hit2;
285 >        int  nhits;
286 >        double  prob, ourthresh, hwt;
287          RAY  sr;
288 <
289 <        srccnt = (CONTRIB *)malloc(nsources*sizeof(CONTRIB));
290 <        cntord = (CNTPTR *)malloc(nsources*sizeof(CNTPTR));
315 <        if (srccnt == NULL || cntord == NULL)
316 <                error(SYSTEM, "out of memory in direct");
317 <                                                /* compute number to check */
318 <        nshadcheck = pow((double)nsources, shadcert) + .5;
319 <                                                /* modify threshold */
320 <        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
288 >                        /* NOTE: srccnt and cntord global so no recursion */
289 >        if (nsources <= 0)
290 >                return;         /* no sources?! */
291                                                  /* potential contributions */
292 <        for (sn = 0; sn < nsources; sn++) {
293 <                cntord[sn].sno = sn;
294 <                cntord[sn].brt = 0.0;
295 <                                                /* get source ray */
296 <                if ((srccnt[sn].dom = srcray(&sr, r, sn)) == 0.0)
297 <                        continue;
298 <                VCOPY(srccnt[sn].dir, sr.rdir);
292 >        initsrcindex(&si);
293 >        for (sn = 0; srcray(&sr, r, &si); sn++) {
294 >                if (sn >= maxcntr) {
295 >                        maxcntr = sn + MAXSPART;
296 >                        srccnt = (CONTRIB *)realloc((void *)srccnt,
297 >                                        maxcntr*sizeof(CONTRIB));
298 >                        cntord = (CNTPTR *)realloc((void *)cntord,
299 >                                        maxcntr*sizeof(CNTPTR));
300 >                        if (srccnt == NULL | cntord == NULL)
301 >                                error(SYSTEM, "out of memory in direct");
302 >                }
303 >                cntord[sn].sndx = sn;
304 >                scp = srccnt + sn;
305 >                scp->sno = sr.rsrc;
306                                                  /* compute coefficient */
307 <                (*f)(srccnt[sn].val, p, srccnt[sn].dir, srccnt[sn].dom);
308 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
307 >                (*f)(scp->coef, p, sr.rdir, si.dom);
308 >                cntord[sn].brt = bright(scp->coef);
309                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
310                          continue;
311 <                                                /* compute intersection */
312 <                if (!( source[sn].sflags & SDISTANT ?
313 <                                sourcehit(&sr) :
314 <                                (*ofun[source[sn].so->otype].funp)
315 <                                (source[sn].so, &sr) ))
316 <                        continue;
317 <                                                /* compute contribution */
341 <                raycont(&sr);
342 <                multcolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
343 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
311 >                VCOPY(scp->dir, sr.rdir);
312 >                                                /* compute potential */
313 >                sr.revf = srcvalue;
314 >                rayvalue(&sr);
315 >                copycolor(scp->val, sr.rcol);
316 >                multcolor(scp->val, scp->coef);
317 >                cntord[sn].brt = bright(scp->val);
318          }
319                                                  /* sort contributions */
320 <        qsort(cntord, nsources, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
320 >        qsort(cntord, sn, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
321          {                                       /* find last */
322                  register int  l, m;
323  
324 <                sn = 0; ncnts = l = nsources;
324 >                ncnts = l = sn;
325 >                sn = 0;
326                  while ((m = (sn + ncnts) >> 1) != l) {
327                          if (cntord[m].brt > 0.0)
328                                  sn = m;
# Line 356 | Line 331 | char  *p;                      /* data for f */
331                          l = m;
332                  }
333          }
334 +        if (ncnts == 0)
335 +                return;         /* no contributions! */
336                                                  /* accumulate tail */
337          for (sn = ncnts-1; sn > 0; sn--)
338                  cntord[sn-1].brt += cntord[sn].brt;
339 <                                                /* start with prob=.5 */
340 <        hit2 = 0.5; test2 = 1.0;
339 >                                                /* compute number to check */
340 >        nshadcheck = pow((double)ncnts, shadcert) + .5;
341 >                                                /* modify threshold */
342 >        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
343                                                  /* test for shadows */
344 <        for (sn = 0; sn < ncnts; sn++) {
344 >        for (nhits = 0, hwt = 0.0, sn = 0; sn < ncnts;
345 >                        hwt += (double)source[scp->sno].nhits /
346 >                                (double)source[scp->sno].ntests,
347 >                        sn++) {
348                                                  /* check threshold */
349                  if ((sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
350 <                                cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt) <
351 <                                ourthresh*bright(r->rcol))
350 >                                cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt)
351 >                                < ourthresh*bright(r->rcol))
352                          break;
353 <                                                /* get statistics */
372 <                hwt = (double)source[cntord[sn].sno].nhits /
373 <                                (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
374 <                test2 += hwt;
375 <                source[cntord[sn].sno].ntests++;
353 >                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
354                                                  /* test for hit */
355                  rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
356 <                VCOPY(sr.rdir, srccnt[cntord[sn].sno].dir);
357 <                sr.rsrc = cntord[sn].sno;
356 >                VCOPY(sr.rdir, scp->dir);
357 >                sr.rsrc = scp->sno;
358 >                                                /* keep statistics */
359 >                if (source[scp->sno].ntests++ > 0xfffffff0) {
360 >                        source[scp->sno].ntests >>= 1;
361 >                        source[scp->sno].nhits >>= 1;
362 >                }
363                  if (localhit(&sr, &thescene) &&
364 <                                sr.ro != source[cntord[sn].sno].so) {
365 <                                                /* check for transmission */
364 >                                ( sr.ro != source[scp->sno].so ||
365 >                                source[scp->sno].sflags & SFOLLOW )) {
366 >                                                /* follow entire path */
367                          raycont(&sr);
368 +                        rayparticipate(&sr);
369 +                        if (trace != NULL)
370 +                                (*trace)(&sr);  /* trace execution */
371                          if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
372                                  continue;       /* missed! */
373 <                        (*f)(srccnt[cntord[sn].sno].val, p,
374 <                                        srccnt[cntord[sn].sno].dir,
388 <                                        srccnt[cntord[sn].sno].dom);
389 <                        multcolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, sr.rcol);
373 >                        copycolor(scp->val, sr.rcol);
374 >                        multcolor(scp->val, scp->coef);
375                  }
376                                                  /* add contribution if hit */
377 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
378 <                hit2 += hwt;
379 <                source[cntord[sn].sno].nhits++;
377 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
378 >                nhits++;
379 >                source[scp->sno].nhits++;
380          }
381 <                                        /* weighted hit rate */
382 <        hwt = hit2 / test2;
381 >                                        /* source hit rate */
382 >        if (hwt > FTINY)
383 >                hwt = (double)nhits / hwt;
384 >        else
385 >                hwt = 0.5;
386   #ifdef DEBUG
387 <        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f hit rate\n",
387 >        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f conditional hit rate\n",
388                          sn, ncnts-sn, hwt);
389          eputs(errmsg);
390   #endif
391                                          /* add in untested sources */
392          for ( ; sn < ncnts; sn++) {
393 <                prob = hwt * (double)source[cntord[sn].sno].nhits /
394 <                                (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
395 <                scalecolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, prob);
396 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
393 >                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
394 >                prob = hwt * (double)source[scp->sno].nhits /
395 >                                (double)source[scp->sno].ntests;
396 >                if (prob > 1.0)
397 >                        prob = 1.0;
398 >                scalecolor(scp->val, prob);
399 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
400          }
410                
411        free(srccnt);
412        free(cntord);
401   }
402  
403  
404 < #define  wrongsource(m, r)      (m->otype!=MAT_ILLUM && \
405 <                                r->rsrc>=0 && \
406 <                                source[r->rsrc].so!=r->ro)
404 > void
405 > srcscatter(r)                   /* compute source scattering into ray */
406 > register RAY  *r;
407 > {
408 >        int  oldsampndx;
409 >        int  nsamps;
410 >        RAY  sr;
411 >        SRCINDEX  si;
412 >        double  t, d;
413 >        double  re, ge, be;
414 >        COLOR  cvext;
415 >        int  i, j;
416  
417 < #define  badambient(m, r)       ((r->crtype&(AMBIENT|SHADOW))==AMBIENT && \
418 <                                !(r->rtype&REFLECTED) &&        /* hack! */\
419 <                                !(m->otype==MAT_GLOW&&r->rot>m->oargs.farg[3]))
417 >        if (r->slights == NULL || r->slights[0] == 0
418 >                        || r->gecc >= 1.-FTINY || r->rot >= FHUGE)
419 >                return;
420 >        if (ssampdist <= FTINY || (nsamps = r->rot/ssampdist + .5) < 1)
421 >                nsamps = 1;
422 > #if MAXSSAMP
423 >        else if (nsamps > MAXSSAMP)
424 >                nsamps = MAXSSAMP;
425 > #endif
426 >        oldsampndx = samplendx;
427 >        samplendx = random()&0x7fff;            /* randomize */
428 >        for (i = r->slights[0]; i > 0; i--) {   /* for each source */
429 >                for (j = 0; j < nsamps; j++) {  /* for each sample position */
430 >                        samplendx++;
431 >                        t = r->rot * (j+frandom())/nsamps;
432 >                                                        /* extinction */
433 >                        re = t*colval(r->cext,RED);
434 >                        ge = t*colval(r->cext,GRN);
435 >                        be = t*colval(r->cext,BLU);
436 >                        setcolor(cvext, re > 92. ? 0. : exp(-re),
437 >                                        ge > 92. ? 0. : exp(-ge),
438 >                                        be > 92. ? 0. : exp(-be));
439 >                        if (intens(cvext) <= FTINY)
440 >                                break;                  /* too far away */
441 >                        sr.rorg[0] = r->rorg[0] + r->rdir[0]*t;
442 >                        sr.rorg[1] = r->rorg[1] + r->rdir[1]*t;
443 >                        sr.rorg[2] = r->rorg[2] + r->rdir[2]*t;
444 >                        sr.rmax = 0.;
445 >                        initsrcindex(&si);      /* sample ray to this source */
446 >                        si.sn = r->slights[i];
447 >                        nopart(&si, &sr);
448 >                        if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
449 >                                        sr.rsrc != r->slights[i])
450 >                                continue;               /* no path */
451 >                        copycolor(sr.cext, r->cext);
452 >                        copycolor(sr.albedo, r->albedo);
453 >                        sr.gecc = r->gecc;
454 >                        sr.slights = r->slights;
455 >                        rayvalue(&sr);                  /* eval. source ray */
456 >                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
457 >                                continue;
458 >                        if (r->gecc <= FTINY)           /* compute P(theta) */
459 >                                d = 1.;
460 >                        else {
461 >                                d = DOT(r->rdir, sr.rdir);
462 >                                d = 1. + r->gecc*r->gecc - 2.*r->gecc*d;
463 >                                d = (1. - r->gecc*r->gecc) / (d*sqrt(d));
464 >                        }
465 >                                                        /* other factors */
466 >                        d *= si.dom * r->rot / (4.*PI*nsamps);
467 >                        multcolor(sr.rcol, r->cext);
468 >                        multcolor(sr.rcol, r->albedo);
469 >                        scalecolor(sr.rcol, d);
470 >                        multcolor(sr.rcol, cvext);
471 >                        addcolor(r->rcol, sr.rcol);     /* add it in */
472 >                }
473 >        }
474 >        samplendx = oldsampndx;
475 > }
476  
477 +
478 + /****************************************************************
479 + * The following macros were separated from the m_light() routine
480 + * because they are very nasty and difficult to understand.
481 + */
482 +
483 + /* illumblock *
484 + *
485 + * We cannot allow an illum to pass to another illum, because that
486 + * would almost certainly constitute overcounting.
487 + * However, we do allow an illum to pass to another illum
488 + * that is actually going to relay to a virtual light source.
489 + * We also prevent an illum from passing to a glow; this provides a
490 + * convenient mechanism for defining detailed light source
491 + * geometry behind (or inside) an effective radiator.
492 + */
493 +
494 + static int weaksrcmod(obj) int obj;     /* efficiency booster function */
495 + {register OBJREC *o = objptr(obj);
496 + return(o->otype==MAT_ILLUM|o->otype==MAT_GLOW);}
497 +
498 + #define  illumblock(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
499 +                                r->rod > 0.0 && \
500 +                                weaksrcmod(source[r->rsrc].so->omod))
501 +
502 + /* wrongsource *
503 + *
504 + * This source is the wrong source (ie. overcounted) if we are
505 + * aimed to a different source than the one we hit and the one
506 + * we hit is not an illum that should be passed.
507 + */
508 +
509 + #define  wrongsource(m, r)      (r->rsrc>=0 && source[r->rsrc].so!=r->ro && \
510 +                                (m->otype!=MAT_ILLUM || illumblock(m,r)))
511 +
512 + /* distglow *
513 + *
514 + * A distant glow is an object that sometimes acts as a light source,
515 + * but is too far away from the test point to be one in this case.
516 + * (Glows with negative radii should NEVER participate in illumination.)
517 + */
518 +
519 + #define  distglow(m, r, d)      (m->otype==MAT_GLOW && \
520 +                                m->oargs.farg[3] >= -FTINY && \
521 +                                d > m->oargs.farg[3])
522 +
523 + /* badcomponent *
524 + *
525 + * We must avoid counting light sources in the ambient calculation,
526 + * since the direct component is handled separately.  Therefore, any
527 + * ambient ray which hits an active light source must be discarded.
528 + * The same is true for stray specular samples, since the specular
529 + * contribution from light sources is calculated separately.
530 + */
531 +
532 + #define  badcomponent(m, r)     (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
533 +                                !(r->crtype&SHADOW || r->rod < 0.0 || \
534 +                /* not 100% correct */  distglow(m, r, r->rot)))
535 +
536 + /* passillum *
537 + *
538 + * An illum passes to another material type when we didn't hit it
539 + * on purpose (as part of a direct calculation), or it is relaying
540 + * a virtual light source.
541 + */
542 +
543   #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
544 <                                !(r->rsrc>=0&&source[r->rsrc].so==r->ro))
544 >                                (r->rsrc<0 || source[r->rsrc].so!=r->ro || \
545 >                                source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL))
546  
547 + /* srcignore *
548 + *
549 + * The -dv flag is normally on for sources to be visible.
550 + */
551  
552 + #define  srcignore(m, r)        !(directvis || r->crtype&SHADOW || \
553 +                                distglow(m, r, raydist(r,PRIMARY)))
554 +
555 +
556 + int
557   m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
558   register OBJREC  *m;
559   register RAY  *r;
560   {
561                                                  /* check for over-counting */
562 <        if (wrongsource(m, r) || badambient(m, r))
563 <                return;
562 >        if (badcomponent(m, r))
563 >                return(1);
564 >        if (wrongsource(m, r))
565 >                return(1);
566                                                  /* check for passed illum */
567          if (passillum(m, r)) {
568 <
569 <                if (m->oargs.nsargs < 1 || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
570 <                        raytrans(r);
571 <                else
572 <                        rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0]));
573 <
443 <                                                /* otherwise treat as source */
444 <        } else {
568 >                if (m->oargs.nsargs && strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
569 >                        return(rayshade(r,lastmod(objndx(m),m->oargs.sarg[0])));
570 >                raytrans(r);
571 >                return(1);
572 >        }
573 >                                        /* otherwise treat as source */
574                                                  /* check for behind */
575 <                if (r->rod < 0.0)
576 <                        return;
575 >        if (r->rod < 0.0)
576 >                return(1);
577 >                                                /* check for invisibility */
578 >        if (srcignore(m, r))
579 >                return(1);
580 >                                                /* check for outside spot */
581 >        if (m->otype==MAT_SPOT && spotout(r, makespot(m)))
582 >                return(1);
583                                                  /* get distribution pattern */
584 <                raytexture(r, m->omod);
584 >        raytexture(r, m->omod);
585                                                  /* get source color */
586 <                setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
587 <                                  m->oargs.farg[1],
588 <                                  m->oargs.farg[2]);
586 >        setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
587 >                          m->oargs.farg[1],
588 >                          m->oargs.farg[2]);
589                                                  /* modify value */
590 <                multcolor(r->rcol, r->pcol);
591 <                                                /* assign distance */
457 <                r->rt = r->rot;
458 <        }
590 >        multcolor(r->rcol, r->pcol);
591 >        return(1);
592   }
460
461
462 o_source() {}           /* intersection with a source is done elsewhere */

Diff Legend

Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines