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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 1.13 by greg, Mon Jun 19 11:44:58 1989 UTC vs.
Revision 1.34 by greg, Thu Jun 20 09:03:57 1991 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1986 Regents of the University of California */
1 > /* Copyright (c) 1990 Regents of the University of California */
2  
3   #ifndef lint
4   static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
# Line 32 | Line 32 | extern double  shadcert;               /* shadow testing certainty
32   SRCREC  *source = NULL;                 /* our list of sources */
33   int  nsources = 0;                      /* the number of sources */
34  
35 + static CONTRIB  *srccnt;                /* source contributions in direct() */
36 + static CNTPTR  *cntord;                 /* source ordering in direct() */
37  
38 +
39   marksources()                   /* find and mark source objects */
40   {
41 +        int  i;
42          register OBJREC  *o, *m;
43 <        register int  i;
43 >        register SRCREC  *ns;
44  
45          for (i = 0; i < nobjects; i++) {
46          
# Line 47 | Line 51 | marksources()                  /* find and mark source objects */
51  
52                  m = objptr(o->omod);
53  
54 <                if (m->otype != MAT_LIGHT &&
51 <                                m->otype != MAT_ILLUM &&
52 <                                m->otype != MAT_GLOW &&
53 <                                m->otype != MAT_SPOT)
54 >                if (!islight(m->otype))
55                          continue;
56          
57                  if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
# Line 62 | Line 63 | marksources()                  /* find and mark source objects */
63                                  m->oargs.farg[3] <= FTINY)
64                          continue;                       /* don't bother */
65  
66 <                if (source == NULL)
67 <                        source = (SRCREC *)malloc(sizeof(SRCREC));
67 <                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");
66 >                if ((ns = newsource()) == NULL)
67 >                        goto memerr;
68  
69 <                newsource(&source[nsources], o);
69 >                setsource(ns, o);
70  
71                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
72 <                        source[nsources].sflags |= SPROX;
73 <                        source[nsources].sl.prox = m->oargs.farg[3];
72 >                        ns->sflags |= SPROX;
73 >                        ns->sl.prox = m->oargs.farg[3];
74                          if (o->otype == OBJ_SOURCE)
75 <                                source[nsources].sflags |= SSKIP;
75 >                                ns->sflags |= SSKIP;
76                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
77 <                        source[nsources].sflags |= SSPOT;
78 <                        source[nsources].sl.s = makespot(m);
77 >                        ns->sflags |= SSPOT;
78 >                        if ((ns->sl.s = makespot(m)) == NULL)
79 >                                goto memerr;
80                  }
84 –                nsources++;
81          }
82 +        if (nsources <= 0) {
83 +                error(WARNING, "no light sources found");
84 +                return;
85 +        }
86 +        markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
87 +        srccnt = (CONTRIB *)malloc(nsources*sizeof(CONTRIB));
88 +        cntord = (CNTPTR *)malloc(nsources*sizeof(CNTPTR));
89 +        if (srccnt != NULL && cntord != NULL)
90 +                goto memerr;
91 +        return;
92 + memerr:
93 +        error(SYSTEM, "out of memory in marksources");
94   }
95  
96  
97 < newsource(src, so)                      /* add a source to the array */
97 > SRCREC *
98 > newsource()                     /* allocate new source in our array */
99 > {
100 >        if (nsources == 0)
101 >                source = (SRCREC *)malloc(sizeof(SRCREC));
102 >        else
103 >                source = (SRCREC *)realloc((char *)source,
104 >                                (unsigned)(nsources+1)*sizeof(SRCREC));
105 >        if (source == NULL)
106 >                return(NULL);
107 >        source[nsources].sflags = 0;
108 >        source[nsources].nhits = 1;
109 >        source[nsources].ntests = 2;    /* initial hit probability = 1/2 */
110 >        return(&source[nsources++]);
111 > }
112 >
113 >
114 > setsource(src, so)                      /* add a source to the array */
115   register SRCREC  *src;
116   register OBJREC  *so;
117   {
# Line 97 | Line 122 | register OBJREC  *so;
122          int  j;
123          register int  i;
124          
125 <        src->sflags = 0;
101 <        src->nhits = 1; src->ntests = 2;        /* start probability = 1/2 */
125 >        src->sa.success = 2*AIMREQT-1;          /* bitch on second failure */
126          src->so = so;
127  
128          switch (so->otype) {
# Line 128 | Line 152 | register OBJREC  *so;
152                          src->sloc[j] = 0.0;
153                          for (i = 0; i < f->nv; i++)
154                                  src->sloc[j] += VERTEX(f,i)[j];
155 <                        src->sloc[j] /= f->nv;
155 >                        src->sloc[j] /= (double)f->nv;
156                  }
157                  if (!inface(src->sloc, f))
158                          objerror(so, USER, "cannot hit center");
159 +                src->sflags |= SFLAT;
160 +                VCOPY(src->snorm, f->norm);
161                  src->ss = sqrt(f->area / PI);
162                  src->ss2 = f->area;
163                  break;
# Line 141 | Line 167 | register OBJREC  *so;
167                  VCOPY(src->sloc, CO_P0(co));
168                  if (CO_R0(co) > 0.0)
169                          objerror(so, USER, "cannot hit center");
170 +                src->sflags |= SFLAT;
171 +                VCOPY(src->snorm, co->ad);
172                  src->ss = CO_R1(co);
173                  src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
174                  break;
# Line 158 | Line 186 | register OBJREC  *m;
186          register SPOT  *ns;
187  
188          if ((ns = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
189 <                error(SYSTEM, "out of memory in makespot");
189 >                return(NULL);
190          ns->siz = 2.0*PI * (1.0 - cos(PI/180.0/2.0 * m->oargs.farg[3]));
191          VCOPY(ns->aim, m->oargs.farg+4);
192          if ((ns->flen = normalize(ns->aim)) == 0.0)
# Line 173 | Line 201 | register RAY  *sr;             /* returned source ray */
201   RAY  *r;                        /* ray which hit object */
202   register int  sn;               /* source number */
203   {
176 –        register double  *norm = NULL;  /* plane normal */
204          double  ddot;                   /* (distance times) cosine */
205          FVECT  vd;
206          double  d;
# Line 186 | Line 213 | register int  sn;              /* source number */
213  
214          sr->rsrc = sn;                          /* remember source */
215                                                  /* get source direction */
216 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
216 >        if (source[sn].sflags & SDISTANT) {
217 >                if (source[sn].sflags & SSPOT) {        /* check location */
218 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
219 >                                vd[i] = sr->rorg[i] - source[sn].sl.s->aim[i];
220 >                        d = DOT(source[sn].sloc,vd);
221 >                        d = DOT(vd,vd) - d*d;
222 >                        if (PI*d > source[sn].sl.s->siz)
223 >                                return(0.0);
224 >                }
225                                                  /* constant direction */
226                  VCOPY(sr->rdir, source[sn].sloc);
227 <        else {                                  /* compute direction */
227 >        } else {                                /* compute direction */
228                  for (i = 0; i < 3; i++)
229                          sr->rdir[i] = source[sn].sloc[i] - sr->rorg[i];
230  
231 <                if (source[sn].so->otype == OBJ_FACE)
232 <                        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)
231 >                if (source[sn].sflags & SFLAT &&
232 >                        (ddot = -DOT(sr->rdir, source[sn].snorm)) <= FTINY)
233                          return(0.0);            /* behind surface! */
234          }
235          if (dstrsrc > FTINY) {
236                                          /* distribute source direction */
237 <                for (i = 0; i < 3; i++)
238 <                        vd[i] = dstrsrc * source[sn].ss * (1.0 - 2.0*frandom());
239 <
240 <                if (norm != NULL) {             /* project offset */
241 <                        d = DOT(vd, norm);
237 >                dimlist[ndims++] = sn;
238 >                for (i = 0; i < 3; i++) {
239 >                        dimlist[ndims] = i + 8831;
240 >                        vd[i] = dstrsrc * source[sn].ss *
241 >                (1.0 - 2.0*urand(ilhash(dimlist,ndims+1)+samplendx));
242 >                }
243 >                ndims--;
244 >                if (source[sn].sflags & SFLAT) {        /* project offset */
245 >                        d = DOT(vd, source[sn].snorm);
246                          for (i = 0; i < 3; i++)
247 <                                vd[i] -= d * norm[i];
247 >                                vd[i] -= d * source[sn].snorm[i];
248                  }
249                  for (i = 0; i < 3; i++)         /* offset source direction */
250                          sr->rdir[i] += vd[i];
# Line 226 | Line 261 | register int  sn;              /* source number */
261                                                  /* domega constant */
262                  return(source[sn].ss2);
263  
229 –        else {
264                                                  /* check proximity */
265 <                if (source[sn].sflags & SPROX &&
266 <                                d > source[sn].sl.prox)
267 <                        return(0.0);
268 <
269 <                if (norm != NULL)
270 <                        ddot /= d;
271 <                else
272 <                        ddot = 1.0;
265 >        if (source[sn].sflags & SPROX &&
266 >                        d > source[sn].sl.prox)
267 >                return(0.0);
268 >                                                /* compute dot product */
269 >        if (source[sn].sflags & SFLAT)
270 >                ddot /= d;
271 >        else
272 >                ddot = 1.0;
273                                                  /* check angle */
274 <                if (source[sn].sflags & SSPOT) {
275 <                        if (source[sn].sl.s->siz < 2.0*PI *
274 >        if (source[sn].sflags & SSPOT) {
275 >                if (source[sn].sl.s->siz < 2.0*PI *
276                                  (1.0 + DOT(source[sn].sl.s->aim,sr->rdir)))
277 <                                return(0.0);
278 <                        d += source[sn].sl.s->flen;
245 <                }
246 <                                                /* return domega */
247 <                return(ddot*source[sn].ss2/(d*d));
277 >                        return(0.0);
278 >                d += source[sn].sl.s->flen;     /* adjust length */
279          }
280 +                                                /* compute domega */
281 +        return(ddot*source[sn].ss2/(d*d));
282   }
283  
284  
# Line 277 | Line 310 | register RAY  *r;
310                  for (i = 0; i < 3; i++)
311                          r->ron[i] = -r->rdir[i];
312                  r->rod = 1.0;
313 <                r->rofs = 1.0; setident4(r->rofx);
281 <                r->robs = 1.0; setident4(r->robx);
313 >                r->rox = NULL;
314                  return(1);
315          }
316          return(0);
# Line 304 | Line 336 | char  *p;                      /* data for f */
336   {
337          extern double  pow();
338          register int  sn;
307 –        register CONTRIB  *srccnt;
308 –        register CNTPTR  *cntord;
339          int  nshadcheck, ncnts;
340 <        double  prob, ourthresh, hwt, test2, hit2;
340 >        int  nhits;
341 >        double  dom, prob, ourthresh, hwt;
342          RAY  sr;
343 <
344 <        srccnt = (CONTRIB *)malloc(nsources*sizeof(CONTRIB));
345 <        cntord = (CNTPTR *)malloc(nsources*sizeof(CNTPTR));
315 <        if (srccnt == NULL || cntord == NULL)
316 <                error(SYSTEM, "out of memory in direct");
343 >                        /* NOTE: srccnt and cntord global so no recursion */
344 >        if (nsources <= 0)
345 >                return;         /* no sources?! */
346                                                  /* compute number to check */
347          nshadcheck = pow((double)nsources, shadcert) + .5;
348                                                  /* modify threshold */
# Line 323 | Line 352 | char  *p;                      /* data for f */
352                  cntord[sn].sno = sn;
353                  cntord[sn].brt = 0.0;
354                                                  /* get source ray */
355 <                if ((srccnt[sn].dom = srcray(&sr, r, sn)) == 0.0)
355 >                if ((dom = srcray(&sr, r, sn)) == 0.0)
356                          continue;
357                  VCOPY(srccnt[sn].dir, sr.rdir);
358                                                  /* compute coefficient */
359 <                (*f)(srccnt[sn].val, p, srccnt[sn].dir, srccnt[sn].dom);
360 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
361 <                if (cntord[sn].brt <= FTINY)
359 >                (*f)(srccnt[sn].coef, p, srccnt[sn].dir, dom);
360 >                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].coef);
361 >                if (cntord[sn].brt <= 0.0)
362                          continue;
334 –                                                /* compute intersection */
335 –                if (!( source[sn].sflags & SDISTANT ?
336 –                                sourcehit(&sr) :
337 –                                (*ofun[source[sn].so->otype].funp)
338 –                                (source[sn].so, &sr) ))
339 –                        continue;
363                                                  /* compute contribution */
364 <                rayshade(&sr, sr.ro->omod);
365 <                multcolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
364 >                srcvalue(&sr);
365 >                copycolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
366 >                multcolor(srccnt[sn].val, srccnt[sn].coef);
367                  cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
368          }
369                                                  /* sort contributions */
# Line 359 | Line 383 | char  *p;                      /* data for f */
383                                                  /* accumulate tail */
384          for (sn = ncnts-1; sn > 0; sn--)
385                  cntord[sn-1].brt += cntord[sn].brt;
362 –                                                /* start with prob=.5 */
363 –        hit2 = 0.5; test2 = 1.0;
386                                                  /* test for shadows */
387 +        nhits = 0;
388          for (sn = 0; sn < ncnts; sn++) {
389                                                  /* check threshold */
390                  if ((sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
391 <                                cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt) <
392 <                                ourthresh*bright(r->rcol))
391 >                                cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt)
392 >                                < ourthresh*bright(r->rcol))
393                          break;
394                                                  /* get statistics */
372 –                hwt = (double)source[cntord[sn].sno].nhits /
373 –                                (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
374 –                test2 += hwt;
395                  source[cntord[sn].sno].ntests++;
396                                                  /* test for hit */
397                  rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
398                  VCOPY(sr.rdir, srccnt[cntord[sn].sno].dir);
399 +                sr.rsrc = cntord[sn].sno;
400                  if (localhit(&sr, &thescene) &&
401 <                                sr.ro != source[cntord[sn].sno].so) {
402 <                                                /* check for transmission */
403 <                        if (sr.clipset != NULL && inset(sr.clipset,sr.ro->omod))
404 <                                raytrans(&sr);          /* object is clipped */
384 <                        else
385 <                                rayshade(&sr, sr.ro->omod);
401 >                                ( sr.ro != source[cntord[sn].sno].so ||
402 >                                source[cntord[sn].sno].sflags & SFOLLOW )) {
403 >                                                /* follow entire path */
404 >                        raycont(&sr);
405                          if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
406                                  continue;       /* missed! */
407 <                        (*f)(srccnt[cntord[sn].sno].val, p,
408 <                                        srccnt[cntord[sn].sno].dir,
409 <                                        srccnt[cntord[sn].sno].dom);
391 <                        multcolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, sr.rcol);
407 >                        copycolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, sr.rcol);
408 >                        multcolor(srccnt[cntord[sn].sno].val,
409 >                                        srccnt[cntord[sn].sno].coef);
410                  }
411                                                  /* add contribution if hit */
412                  addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
413 <                hit2 += hwt;
413 >                nhits++;
414                  source[cntord[sn].sno].nhits++;
415          }
416 <                                        /* weighted hit rate */
417 <        hwt = hit2 / test2;
416 >                                        /* surface hit rate */
417 >        if (sn > 0)
418 >                hwt = (double)nhits / (double)sn;
419 >        else
420 >                hwt = 0.5;
421   #ifdef DEBUG
422          sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f hit rate\n",
423                          sn, ncnts-sn, hwt);
# Line 409 | Line 430 | char  *p;                      /* data for f */
430                  scalecolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, prob);
431                  addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
432          }
412 –                
413 –        free(srccnt);
414 –        free(cntord);
433   }
434  
435  
436 + srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
437 + RAY  *r;
438 + {
439 +        register SRCREC  *sp;
440 +
441 +        sp = &source[r->rsrc];
442 +        if (sp->sflags & SVIRTUAL) {            /* virtual source */
443 +                RAY  nr;
444 +                                        /* check intersection */
445 +                if (!(*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r))
446 +                        return;
447 +                                        /* relay ray to source */
448 +                vsrcrelay(&nr, r);
449 +                srcvalue(&nr);
450 +                return;
451 +        }
452 +                                        /* compute intersection */
453 +        if (sp->sflags & SDISTANT ? sourcehit(r) :
454 +                        (*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r)) {
455 +                if (sp->sa.success >= 0)
456 +                        sp->sa.success++;
457 +                raycont(r);             /* compute contribution */
458 +                return;
459 +        }
460 +        if (sp->sa.success < 0)
461 +                return;                 /* bitched already */
462 +        sp->sa.success -= AIMREQT;
463 +        if (sp->sa.success >= 0)
464 +                return;                 /* leniency */
465 +        sprintf(errmsg, "aiming failure for light source \"%s\"",
466 +                        sp->so->oname);
467 +        error(WARNING, errmsg);         /* issue warning */
468 + }
469 +
470 +
471   #define  wrongsource(m, r)      (m->otype!=MAT_ILLUM && \
472                                  r->rsrc>=0 && \
473                                  source[r->rsrc].so!=r->ro)
474  
475   #define  badambient(m, r)       ((r->crtype&(AMBIENT|SHADOW))==AMBIENT && \
423 –                                !(r->rtype&REFLECTED) &&        /* hack! */\
476                                  !(m->otype==MAT_GLOW&&r->rot>m->oargs.farg[3]))
477  
478   #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
# Line 431 | Line 483 | m_light(m, r)                  /* ray hit a light source */
483   register OBJREC  *m;
484   register RAY  *r;
485   {
434 –                                                /* check for behind */
435 –        if (r->rod < 0.0)
436 –                return;
486                                                  /* check for over-counting */
487          if (wrongsource(m, r) || badambient(m, r))
488                  return;
# Line 447 | Line 496 | register RAY  *r;
496  
497                                                  /* otherwise treat as source */
498          } else {
499 +                                                /* check for behind */
500 +                if (r->rod < 0.0)
501 +                        return;
502                                                  /* get distribution pattern */
503                  raytexture(r, m->omod);
504                                                  /* get source color */
# Line 457 | Line 509 | register RAY  *r;
509                  multcolor(r->rcol, r->pcol);
510          }
511   }
460 –
461 –
462 – o_source() {}           /* intersection with a source is done elsewhere */

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