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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 1.4 by greg, Wed Jun 7 08:35:32 1989 UTC vs.
Revision 1.24 by greg, Thu Dec 13 10:44:04 1990 UTC

# Line 27 | Line 27 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
27  
28   extern double  dstrsrc;                 /* source distribution amount */
29   extern double  shadthresh;              /* relative shadow threshold */
30 + extern double  shadcert;                /* shadow testing certainty */
31  
32   SRCREC  *source = NULL;                 /* our list of sources */
33   int  nsources = 0;                      /* the number of sources */
# Line 46 | Line 47 | marksources()                  /* find and mark source objects */
47  
48                  m = objptr(o->omod);
49  
50 <                if (m->otype != MAT_LIGHT &&
50 <                                m->otype != MAT_ILLUM &&
51 <                                m->otype != MAT_GLOW)
50 >                if (!islight(m->otype))
51                          continue;
52          
53 <                if (m->oargs.nfargs != 3)
53 >                if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
54 >                                m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
55                          objerror(m, USER, "bad # arguments");
56  
57 <                if (m->otype == MAT_GLOW && o->otype != OBJ_SOURCE)
57 >                if (m->otype == MAT_GLOW &&
58 >                                o->otype != OBJ_SOURCE &&
59 >                                m->oargs.farg[3] <= FTINY)
60                          continue;                       /* don't bother */
61  
62                  if (source == NULL)
# Line 67 | Line 69 | marksources()                  /* find and mark source objects */
69  
70                  newsource(&source[nsources], o);
71  
72 <                if (m->otype == MAT_GLOW)
73 <                        source[nsources].sflags |= SSKIP;
74 <
72 >                if (m->otype == MAT_GLOW) {
73 >                        source[nsources].sflags |= SPROX;
74 >                        source[nsources].sl.prox = m->oargs.farg[3];
75 >                        if (o->otype == OBJ_SOURCE)
76 >                                source[nsources].sflags |= SSKIP;
77 >                } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
78 >                        source[nsources].sflags |= SSPOT;
79 >                        source[nsources].sl.s = makespot(m);
80 >                }
81                  nsources++;
82          }
83   }
# Line 87 | Line 95 | register OBJREC  *so;
95          register int  i;
96          
97          src->sflags = 0;
98 <        src->nhits = src->ntests = 1;   /* start with hit probability = 1 */
98 >        src->nhits = 1; src->ntests = 2;        /* start probability = 1/2 */
99          src->so = so;
100  
101          switch (so->otype) {
# Line 139 | Line 147 | register OBJREC  *so;
147   }
148  
149  
150 + SPOT *
151 + makespot(m)                     /* make a spotlight */
152 + register OBJREC  *m;
153 + {
154 +        extern double  cos();
155 +        register SPOT  *ns;
156 +
157 +        if ((ns = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
158 +                error(SYSTEM, "out of memory in makespot");
159 +        ns->siz = 2.0*PI * (1.0 - cos(PI/180.0/2.0 * m->oargs.farg[3]));
160 +        VCOPY(ns->aim, m->oargs.farg+4);
161 +        if ((ns->flen = normalize(ns->aim)) == 0.0)
162 +                objerror(m, USER, "zero focus vector");
163 +        return(ns);
164 + }
165 +
166 +
167   double
168   srcray(sr, r, sn)               /* send a ray to a source, return domega */
169   register RAY  *sr;              /* returned source ray */
# Line 199 | Line 224 | register int  sn;              /* source number */
224                  return(source[sn].ss2);
225  
226          else {
227 +                                                /* check proximity */
228 +                if (source[sn].sflags & SPROX &&
229 +                                d > source[sn].sl.prox)
230 +                        return(0.0);
231  
232                  if (norm != NULL)
233                          ddot /= d;
234                  else
235                          ddot = 1.0;
236 +                                                /* check angle */
237 +                if (source[sn].sflags & SSPOT) {
238 +                        if (source[sn].sl.s->siz < 2.0*PI *
239 +                                (1.0 + DOT(source[sn].sl.s->aim,sr->rdir)))
240 +                                return(0.0);
241 +                        d += source[sn].sl.s->flen;
242 +                }
243                                                  /* return domega */
244                  return(ddot*source[sn].ss2/(d*d));
245          }
# Line 248 | Line 284 | register RAY  *r;
284  
285   static int
286   cntcmp(sc1, sc2)                        /* contribution compare (descending) */
287 < register CONTRIB  *sc1, *sc2;
287 > register CNTPTR  *sc1, *sc2;
288   {
289          if (sc1->brt > sc2->brt)
290                  return(-1);
# Line 263 | Line 299 | RAY  *r;                       /* ray that hit surface */
299   int  (*f)();                    /* direct component coefficient function */
300   char  *p;                       /* data for f */
301   {
302 +        extern double  pow();
303          register int  sn;
304          register CONTRIB  *srccnt;
305 <        double  dtmp, hwt, test2, hit2;
305 >        register CNTPTR  *cntord;
306 >        int  nshadcheck, ncnts;
307 >        double  prob, ourthresh, hwt, test2, hit2;
308          RAY  sr;
309  
310 <        if ((srccnt = (CONTRIB *)malloc(nsources*sizeof(CONTRIB))) == NULL)
310 >        if (nsources <= 0)
311 >                return;
312 >        srccnt = (CONTRIB *)malloc(nsources*sizeof(CONTRIB));
313 >        cntord = (CNTPTR *)malloc(nsources*sizeof(CNTPTR));
314 >        if (srccnt == NULL || cntord == NULL)
315                  error(SYSTEM, "out of memory in direct");
316 +                                                /* compute number to check */
317 +        nshadcheck = pow((double)nsources, shadcert) + .5;
318 +                                                /* modify threshold */
319 +        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
320                                                  /* potential contributions */
321          for (sn = 0; sn < nsources; sn++) {
322 <                srccnt[sn].sno = sn;
323 <                setcolor(srccnt[sn].val, 0.0, 0.0, 0.0);
322 >                cntord[sn].sno = sn;
323 >                cntord[sn].brt = 0.0;
324                                                  /* get source ray */
325                  if ((srccnt[sn].dom = srcray(&sr, r, sn)) == 0.0)
326                          continue;
327                  VCOPY(srccnt[sn].dir, sr.rdir);
328                                                  /* compute coefficient */
329                  (*f)(srccnt[sn].val, p, srccnt[sn].dir, srccnt[sn].dom);
330 <                srccnt[sn].brt = intens(srccnt[sn].val);
331 <                if (srccnt[sn].brt <= FTINY)
330 >                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
331 >                if (cntord[sn].brt <= 0.0)
332                          continue;
333                                                  /* compute intersection */
334                  if (!( source[sn].sflags & SDISTANT ?
# Line 290 | Line 337 | char  *p;                      /* data for f */
337                                  (source[sn].so, &sr) ))
338                          continue;
339                                                  /* compute contribution */
340 <                rayshade(&sr, sr.ro->omod);
340 >                raycont(&sr);
341                  multcolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
342 <                srccnt[sn].brt = intens(srccnt[sn].val);
342 >                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
343          }
344                                                  /* sort contributions */
345 <        qsort(srccnt, nsources, sizeof(CONTRIB), cntcmp);
346 <        hit2 = test2 = 0.0;
345 >        qsort(cntord, nsources, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
346 >        {                                       /* find last */
347 >                register int  l, m;
348 >
349 >                sn = 0; ncnts = l = nsources;
350 >                while ((m = (sn + ncnts) >> 1) != l) {
351 >                        if (cntord[m].brt > 0.0)
352 >                                sn = m;
353 >                        else
354 >                                ncnts = m;
355 >                        l = m;
356 >                }
357 >        }
358 >                                                /* accumulate tail */
359 >        for (sn = ncnts-1; sn > 0; sn--)
360 >                cntord[sn-1].brt += cntord[sn].brt;
361 >                                                /* start with prob=.5 */
362 >        hit2 = 0.5; test2 = 1.0;
363                                                  /* test for shadows */
364 <        for (sn = 0; sn < nsources; sn++) {
364 >        for (sn = 0; sn < ncnts; sn++) {
365                                                  /* check threshold */
366 <                if (srccnt[sn].brt <= shadthresh*intens(r->rcol)/r->rweight)
366 >                if ((sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
367 >                                cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt) <
368 >                                ourthresh*bright(r->rcol))
369                          break;
370                                                  /* get statistics */
371 <                hwt = (double)source[srccnt[sn].sno].nhits /
372 <                                (double)source[srccnt[sn].sno].ntests;
371 >                hwt = (double)source[cntord[sn].sno].nhits /
372 >                                (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
373                  test2 += hwt;
374 <                source[srccnt[sn].sno].ntests++;
374 >                source[cntord[sn].sno].ntests++;
375                                                  /* test for hit */
376                  rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
377 <                VCOPY(sr.rdir, srccnt[sn].dir);
377 >                VCOPY(sr.rdir, srccnt[cntord[sn].sno].dir);
378 >                sr.rsrc = cntord[sn].sno;
379                  if (localhit(&sr, &thescene) &&
380 <                                sr.ro != source[srccnt[sn].sno].so) {
380 >                                sr.ro != source[cntord[sn].sno].so) {
381                                                  /* check for transmission */
382 <                        if (sr.clipset != NULL && inset(sr.clipset,sr.ro->omod))
383 <                                raytrans(&sr);          /* object is clipped */
318 <                        else
319 <                                rayshade(&sr, sr.ro->omod);
320 <                        if (intens(sr.rcol) <= FTINY)
382 >                        raycont(&sr);
383 >                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
384                                  continue;       /* missed! */
385 <                        (*f)(srccnt[sn].val, p, srccnt[sn].dir, srccnt[sn].dom);
386 <                        multcolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
385 >                        (*f)(srccnt[cntord[sn].sno].val, p,
386 >                                        srccnt[cntord[sn].sno].dir,
387 >                                        srccnt[cntord[sn].sno].dom);
388 >                        multcolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, sr.rcol);
389                  }
390                                                  /* add contribution if hit */
391 <                addcolor(r->rcol, srccnt[sn].val);
391 >                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
392                  hit2 += hwt;
393 <                source[srccnt[sn].sno].nhits++;
393 >                source[cntord[sn].sno].nhits++;
394          }
395 <        if (test2 > FTINY)              /* weighted hit rate */
396 <                hwt = hit2 / test2;
332 <        else
333 <                hwt = 0.0;
395 >                                        /* weighted hit rate */
396 >        hwt = hit2 / test2;
397   #ifdef DEBUG
398 <        fprintf(stderr, "%d tested, %f hit rate\n", sn, hwt);
398 >        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f hit rate\n",
399 >                        sn, ncnts-sn, hwt);
400 >        eputs(errmsg);
401   #endif
402                                          /* add in untested sources */
403 <        for ( ; sn < nsources; sn++) {
404 <                if (srccnt[sn].brt <= 0.0)
405 <                        break;
406 <                dtmp = hwt * (double)source[srccnt[sn].sno].nhits /
407 <                                (double)source[srccnt[sn].sno].ntests;
343 <                scalecolor(srccnt[sn].val, dtmp);
344 <                addcolor(r->rcol, srccnt[sn].val);
403 >        for ( ; sn < ncnts; sn++) {
404 >                prob = hwt * (double)source[cntord[sn].sno].nhits /
405 >                                (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
406 >                scalecolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, prob);
407 >                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
408          }
409                  
410 <        free(srccnt);
410 >        free((char *)srccnt);
411 >        free((char *)cntord);
412   }
413  
414  
# Line 353 | Line 417 | char  *p;                      /* data for f */
417                                  source[r->rsrc].so!=r->ro)
418  
419   #define  badambient(m, r)       ((r->crtype&(AMBIENT|SHADOW))==AMBIENT && \
420 <                                !(r->rtype&REFLECTED))  /* hack! */
420 >                                !(r->rtype&REFLECTED) &&        /* hack! */\
421 >                                !(m->otype==MAT_GLOW&&r->rot>m->oargs.farg[3]))
422  
423   #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
424                                  !(r->rsrc>=0&&source[r->rsrc].so==r->ro))
# Line 363 | Line 428 | m_light(m, r)                  /* ray hit a light source */
428   register OBJREC  *m;
429   register RAY  *r;
430   {
366 –                                                /* check for behind */
367 –        if (r->rod < 0.0)
368 –                return;
431                                                  /* check for over-counting */
432          if (wrongsource(m, r) || badambient(m, r))
433                  return;
# Line 379 | Line 441 | register RAY  *r;
441  
442                                                  /* otherwise treat as source */
443          } else {
444 +                                                /* check for behind */
445 +                if (r->rod < 0.0)
446 +                        return;
447                                                  /* get distribution pattern */
448                  raytexture(r, m->omod);
449                                                  /* get source color */
# Line 387 | Line 452 | register RAY  *r;
452                                    m->oargs.farg[2]);
453                                                  /* modify value */
454                  multcolor(r->rcol, r->pcol);
455 +                                                /* assign distance */
456 +                r->rt = r->rot;
457          }
458   }
392 –
393 –
394 – o_source() {}           /* intersection with a source is done elsewhere */

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