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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 1.3 by greg, Thu Apr 27 12:44:13 1989 UTC vs.
Revision 1.29 by greg, Fri Dec 28 20:37:08 1990 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 12 | Line 12 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
12  
13   #include  "ray.h"
14  
15 + #include  "octree.h"
16 +
17   #include  "source.h"
18  
19   #include  "otypes.h"
# Line 24 | Line 26 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
26  
27  
28   extern double  dstrsrc;                 /* source distribution amount */
29 + extern double  shadthresh;              /* relative shadow threshold */
30 + extern double  shadcert;                /* shadow testing certainty */
31  
32 < SOURCE  srcval[MAXSOURCE];              /* our array of sources */
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          register OBJREC  *o, *m;
# Line 43 | Line 50 | marksources()                  /* find and mark source objects */
50  
51                  m = objptr(o->omod);
52  
53 <                if (m->otype != MAT_LIGHT &&
47 <                                m->otype != MAT_ILLUM &&
48 <                                m->otype != MAT_GLOW &&
49 <                                m->otype != MAT_SPOT)
53 >                if (!islight(m->otype))
54                          continue;
55          
56                  if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
# Line 58 | Line 62 | marksources()                  /* find and mark source objects */
62                                  m->oargs.farg[3] <= FTINY)
63                          continue;                       /* don't bother */
64  
65 <                if (nsources >= MAXSOURCE)
66 <                        error(INTERNAL, "too many sources in marksources");
65 >                if (source == NULL)
66 >                        source = (SRCREC *)malloc(sizeof(SRCREC));
67 >                else
68 >                        source = (SRCREC *)realloc((char *)source,
69 >                                        (unsigned)(nsources+1)*sizeof(SRCREC));
70 >                if (source == NULL)
71 >                        goto memerr;
72  
73 <                newsource(&srcval[nsources], o);
73 >                newsource(&source[nsources], o);
74  
75                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
76 <                        srcval[nsources].sflags |= SPROX;
77 <                        srcval[nsources].sl.prox = m->oargs.farg[3];
76 >                        source[nsources].sflags |= SPROX;
77 >                        source[nsources].sl.prox = m->oargs.farg[3];
78                          if (o->otype == OBJ_SOURCE)
79 <                                srcval[nsources].sflags |= SSKIP;
79 >                                source[nsources].sflags |= SSKIP;
80                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
81 <                        srcval[nsources].sflags |= SSPOT;
82 <                        srcval[nsources].sl.s = makespot(m);
81 >                        source[nsources].sflags |= SSPOT;
82 >                        source[nsources].sl.s = makespot(m);
83                  }
84                  nsources++;
85          }
86 +        if (nsources <= 0) {
87 +                error(WARNING, "no light sources found");
88 +                return;
89 +        }
90 +        srccnt = (CONTRIB *)malloc(nsources*sizeof(CONTRIB));
91 +        cntord = (CNTPTR *)malloc(nsources*sizeof(CNTPTR));
92 +        if (srccnt != NULL && cntord != NULL)
93 +                return;
94 +        /* fall through */
95 + memerr:
96 +        error(SYSTEM, "out of memory in marksources");
97   }
98  
99  
100   newsource(src, so)                      /* add a source to the array */
101 < register SOURCE  *src;
101 > register SRCREC  *src;
102   register OBJREC  *so;
103   {
104          double  cos(), tan(), sqrt();
# Line 89 | Line 109 | register OBJREC  *so;
109          register int  i;
110          
111          src->sflags = 0;
112 +        src->nhits = 1; src->ntests = 2;        /* start probability = 1/2 */
113          src->so = so;
114  
115          switch (so->otype) {
# Line 169 | Line 190 | register int  sn;              /* source number */
190          double  d;
191          register int  i;
192  
193 <        if (srcval[sn].sflags & SSKIP)
193 >        if (source[sn].sflags & SSKIP)
194                  return(0.0);                    /* skip this source */
195  
196          rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);          /* ignore limits */
197  
198          sr->rsrc = sn;                          /* remember source */
199                                                  /* get source direction */
200 <        if (srcval[sn].sflags & SDISTANT)
200 >        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
201                                                  /* constant direction */
202 <                VCOPY(sr->rdir, srcval[sn].sloc);
202 >                VCOPY(sr->rdir, source[sn].sloc);
203          else {                                  /* compute direction */
204                  for (i = 0; i < 3; i++)
205 <                        sr->rdir[i] = srcval[sn].sloc[i] - sr->rorg[i];
205 >                        sr->rdir[i] = source[sn].sloc[i] - sr->rorg[i];
206  
207 <                if (srcval[sn].so->otype == OBJ_FACE)
208 <                        norm = getface(srcval[sn].so)->norm;
209 <                else if (srcval[sn].so->otype == OBJ_RING)
210 <                        norm = getcone(srcval[sn].so,0)->ad;
207 >                if (source[sn].so->otype == OBJ_FACE)
208 >                        norm = getface(source[sn].so)->norm;
209 >                else if (source[sn].so->otype == OBJ_RING)
210 >                        norm = getcone(source[sn].so,0)->ad;
211  
212                  if (norm != NULL && (ddot = -DOT(sr->rdir, norm)) <= FTINY)
213                          return(0.0);            /* behind surface! */
# Line 194 | Line 215 | register int  sn;              /* source number */
215          if (dstrsrc > FTINY) {
216                                          /* distribute source direction */
217                  for (i = 0; i < 3; i++)
218 <                        vd[i] = dstrsrc * srcval[sn].ss * (1.0 - 2.0*frandom());
218 >                        vd[i] = dstrsrc * source[sn].ss * (1.0 - 2.0*frandom());
219  
220                  if (norm != NULL) {             /* project offset */
221                          d = DOT(vd, norm);
# Line 204 | Line 225 | register int  sn;              /* source number */
225                  for (i = 0; i < 3; i++)         /* offset source direction */
226                          sr->rdir[i] += vd[i];
227  
228 <        } else if (srcval[sn].sflags & SDISTANT)
228 >        } else if (source[sn].sflags & SDISTANT)
229                                                  /* already normalized */
230 <                return(srcval[sn].ss2);
230 >                return(source[sn].ss2);
231  
232          if ((d = normalize(sr->rdir)) == 0.0)
233                                                  /* at source! */
234                  return(0.0);
235          
236 <        if (srcval[sn].sflags & SDISTANT)
236 >        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
237                                                  /* domega constant */
238 <                return(srcval[sn].ss2);
238 >                return(source[sn].ss2);
239  
219 –        else {
240                                                  /* check proximity */
241 <                if (srcval[sn].sflags & SPROX &&
242 <                                d > srcval[sn].sl.prox)
243 <                        return(0.0);
244 <
245 <                if (norm != NULL)
246 <                        ddot /= d;
247 <                else
248 <                        ddot = 1.0;
241 >        if (source[sn].sflags & SPROX &&
242 >                        d > source[sn].sl.prox)
243 >                return(0.0);
244 >                                                /* compute dot product */
245 >        if (norm != NULL)
246 >                ddot /= d;
247 >        else
248 >                ddot = 1.0;
249                                                  /* check angle */
250 <                if (srcval[sn].sflags & SSPOT) {
251 <                        if (srcval[sn].sl.s->siz < 2.0*PI *
252 <                                (1.0 + DOT(srcval[sn].sl.s->aim,sr->rdir)))
253 <                                return(0.0);
254 <                        d += srcval[sn].sl.s->flen;
235 <                }
236 <                                                /* return domega */
237 <                return(ddot*srcval[sn].ss2/(d*d));
250 >        if (source[sn].sflags & SSPOT) {
251 >                if (source[sn].sl.s->siz < 2.0*PI *
252 >                                (1.0 + DOT(source[sn].sl.s->aim,sr->rdir)))
253 >                        return(0.0);
254 >                d += source[sn].sl.s->flen;     /* adjust length */
255          }
256 +                                                /* compute domega */
257 +        return(ddot*source[sn].ss2/(d*d));
258   }
259  
260  
# Line 251 | Line 270 | register RAY  *r;
270                  first = 0; last = nsources-1;
271          }
272          for (i = first; i <= last; i++)
273 <                if (srcval[i].sflags & SDISTANT)
273 >                if (source[i].sflags & SDISTANT)
274                          /*
275                           * Check to see if ray is within
276                           * solid angle of source.
277                           */
278 <                        if (2.0*PI * (1.0 - DOT(srcval[i].sloc,r->rdir))
279 <                                        <= srcval[i].ss2) {
280 <                                r->ro = srcval[i].so;
281 <                                if (!(srcval[i].sflags & SSKIP))
278 >                        if (2.0*PI * (1.0 - DOT(source[i].sloc,r->rdir))
279 >                                        <= source[i].ss2) {
280 >                                r->ro = source[i].so;
281 >                                if (!(source[i].sflags & SSKIP))
282                                          break;
283                          }
284  
# Line 267 | Line 286 | register RAY  *r;
286                  for (i = 0; i < 3; i++)
287                          r->ron[i] = -r->rdir[i];
288                  r->rod = 1.0;
289 <                r->rofs = 1.0; setident4(r->rofx);
271 <                r->robs = 1.0; setident4(r->robx);
289 >                r->rox = NULL;
290                  return(1);
291          }
292          return(0);
293   }
294  
295  
296 + static int
297 + cntcmp(sc1, sc2)                        /* contribution compare (descending) */
298 + register CNTPTR  *sc1, *sc2;
299 + {
300 +        if (sc1->brt > sc2->brt)
301 +                return(-1);
302 +        if (sc1->brt < sc2->brt)
303 +                return(1);
304 +        return(0);
305 + }
306 +
307 +
308 + direct(r, f, p)                         /* add direct component */
309 + RAY  *r;                        /* ray that hit surface */
310 + int  (*f)();                    /* direct component coefficient function */
311 + char  *p;                       /* data for f */
312 + {
313 +        extern double  pow();
314 +        register int  sn;
315 +        int  nshadcheck, ncnts;
316 +        int  nhits;
317 +        double  prob, ourthresh, hwt;
318 +        RAY  sr;
319 +                        /* NOTE: srccnt and cntord global so no recursion */
320 +        if (nsources <= 0)
321 +                return;         /* no sources?! */
322 +                                                /* compute number to check */
323 +        nshadcheck = pow((double)nsources, shadcert) + .5;
324 +                                                /* modify threshold */
325 +        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
326 +                                                /* potential contributions */
327 +        for (sn = 0; sn < nsources; sn++) {
328 +                cntord[sn].sno = sn;
329 +                cntord[sn].brt = 0.0;
330 +                                                /* get source ray */
331 +                if ((srccnt[sn].dom = srcray(&sr, r, sn)) == 0.0)
332 +                        continue;
333 +                VCOPY(srccnt[sn].dir, sr.rdir);
334 +                                                /* compute coefficient */
335 +                (*f)(srccnt[sn].val, p, srccnt[sn].dir, srccnt[sn].dom);
336 +                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
337 +                if (cntord[sn].brt <= 0.0)
338 +                        continue;
339 +                                                /* compute intersection */
340 +                if (!( source[sn].sflags & SDISTANT ?
341 +                                sourcehit(&sr) :
342 +                                (*ofun[source[sn].so->otype].funp)
343 +                                (source[sn].so, &sr) )) {
344 +                        sprintf(errmsg,
345 +                                "aiming failure for light source \"%s\"",
346 +                                        source[sn].so->oname);
347 +                        error(WARNING, errmsg);
348 +                        cntord[sn].brt = 0.0;
349 +                        continue;
350 +                }
351 +                                                /* compute contribution */
352 +                raycont(&sr);
353 +                multcolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
354 +                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
355 +        }
356 +                                                /* sort contributions */
357 +        qsort(cntord, nsources, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
358 +        {                                       /* find last */
359 +                register int  l, m;
360 +
361 +                sn = 0; ncnts = l = nsources;
362 +                while ((m = (sn + ncnts) >> 1) != l) {
363 +                        if (cntord[m].brt > 0.0)
364 +                                sn = m;
365 +                        else
366 +                                ncnts = m;
367 +                        l = m;
368 +                }
369 +        }
370 +                                                /* accumulate tail */
371 +        for (sn = ncnts-1; sn > 0; sn--)
372 +                cntord[sn-1].brt += cntord[sn].brt;
373 +                                                /* test for shadows */
374 +        nhits = 0;
375 +        for (sn = 0; sn < ncnts; sn++) {
376 +                                                /* check threshold */
377 +                if ((sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
378 +                                cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt)
379 +                                < ourthresh*bright(r->rcol))
380 +                        break;
381 +                                                /* get statistics */
382 +                source[cntord[sn].sno].ntests++;
383 +                                                /* test for hit */
384 +                rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
385 +                VCOPY(sr.rdir, srccnt[cntord[sn].sno].dir);
386 +                sr.rsrc = cntord[sn].sno;
387 +                if (localhit(&sr, &thescene) &&
388 +                                sr.ro != source[cntord[sn].sno].so) {
389 +                                                /* check for transmission */
390 +                        raycont(&sr);
391 +                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
392 +                                continue;       /* missed! */
393 +                        (*f)(srccnt[cntord[sn].sno].val, p,
394 +                                        srccnt[cntord[sn].sno].dir,
395 +                                        srccnt[cntord[sn].sno].dom);
396 +                        multcolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, sr.rcol);
397 +                }
398 +                                                /* add contribution if hit */
399 +                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
400 +                nhits++;
401 +                source[cntord[sn].sno].nhits++;
402 +        }
403 +                                        /* surface hit rate */
404 +        if (sn > 0)
405 +                hwt = (double)nhits / (double)sn;
406 +        else
407 +                hwt = 0.5;
408 + #ifdef DEBUG
409 +        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f hit rate\n",
410 +                        sn, ncnts-sn, hwt);
411 +        eputs(errmsg);
412 + #endif
413 +                                        /* add in untested sources */
414 +        for ( ; sn < ncnts; sn++) {
415 +                prob = hwt * (double)source[cntord[sn].sno].nhits /
416 +                                (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
417 +                scalecolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, prob);
418 +                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
419 +        }
420 + }
421 +
422 +
423   #define  wrongsource(m, r)      (m->otype!=MAT_ILLUM && \
424                                  r->rsrc>=0 && \
425 <                                srcval[r->rsrc].so!=r->ro)
425 >                                source[r->rsrc].so!=r->ro)
426  
427   #define  badambient(m, r)       ((r->crtype&(AMBIENT|SHADOW))==AMBIENT && \
428                                  !(r->rtype&REFLECTED) &&        /* hack! */\
429                                  !(m->otype==MAT_GLOW&&r->rot>m->oargs.farg[3]))
430  
431   #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
432 <                                !(r->rsrc>=0&&srcval[r->rsrc].so==r->ro))
432 >                                !(r->rsrc>=0&&source[r->rsrc].so==r->ro))
433  
434  
435   m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
436   register OBJREC  *m;
437   register RAY  *r;
438   {
294 –                                                /* check for behind */
295 –        if (r->rod < 0.0)
296 –                return;
439                                                  /* check for over-counting */
440          if (wrongsource(m, r) || badambient(m, r))
441                  return;
# Line 307 | Line 449 | register RAY  *r;
449  
450                                                  /* otherwise treat as source */
451          } else {
452 +                                                /* check for behind */
453 +                if (r->rod < 0.0)
454 +                        return;
455                                                  /* get distribution pattern */
456                  raytexture(r, m->omod);
457                                                  /* get source color */
# Line 315 | Line 460 | register RAY  *r;
460                                    m->oargs.farg[2]);
461                                                  /* modify value */
462                  multcolor(r->rcol, r->pcol);
463 +                                                /* assign distance */
464 +                r->rt = r->rot;
465          }
466   }
320 –
321 –
322 – o_source() {}           /* intersection with a source is done elsewhere */

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– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines