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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 1.35 by greg, Thu Jun 20 13:43:29 1991 UTC vs.
Revision 2.57 by greg, Thu Jul 17 18:26:01 2008 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1990 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  "ray.h"
14
15 #include  "octree.h"
16
11   #include  "otypes.h"
12 <
12 > #include  "rtotypes.h"
13   #include  "source.h"
20
14   #include  "random.h"
15  
16 + extern double  ssampdist;               /* scatter sampling distance */
17 +
18 + #ifndef MAXSSAMP
19 + #define MAXSSAMP        16              /* maximum samples per ray */
20 + #endif
21 +
22   /*
23   * Structures used by direct()
24   */
25  
26   typedef struct {
27 +        int  sno;               /* source number */
28          FVECT  dir;             /* source direction */
29          COLOR  coef;            /* material coefficient */
30          COLOR  val;             /* contribution */
31   }  CONTRIB;             /* direct contribution */
32  
33   typedef struct {
34 <        int  sno;               /* source number */
34 >        int  sndx;              /* source index (to CONTRIB array) */
35          float  brt;             /* brightness (for comparison) */
36   }  CNTPTR;              /* contribution pointer */
37  
38   static CONTRIB  *srccnt;                /* source contributions in direct() */
39   static CNTPTR  *cntord;                 /* source ordering in direct() */
40 + static int  maxcntr = 0;                /* size of contribution arrays */
41  
42 + static int cntcmp(const void *p1, const void *p2);
43  
44 < marksources()                   /* find and mark source objects */
44 >
45 > extern OBJREC *                 /* find an object's actual material */
46 > findmaterial(register OBJREC *o)
47   {
48 +        while (!ismaterial(o->otype)) {
49 +                if (o->otype == MOD_ALIAS && o->oargs.nsargs) {
50 +                        OBJECT  aobj;
51 +                        OBJREC  *ao;
52 +                        aobj = lastmod(objndx(o), o->oargs.sarg[0]);
53 +                        if (aobj < 0)
54 +                                objerror(o, USER, "bad reference");
55 +                        ao = objptr(aobj);
56 +                        if (ismaterial(ao->otype))
57 +                                return(ao);
58 +                        if (ao->otype == MOD_ALIAS) {
59 +                                o = ao;
60 +                                continue;
61 +                        }
62 +                }
63 +                if (o->omod == OVOID)
64 +                        return(NULL);
65 +                o = objptr(o->omod);
66 +        }
67 +        return(o);              /* mixtures will return NULL */
68 + }
69 +
70 +
71 + extern void
72 + marksources(void)                       /* find and mark source objects */
73 + {
74 +        int  foundsource = 0;
75          int  i;
76          register OBJREC  *o, *m;
77 <        register SRCREC  *ns;
77 >        register int  ns;
78                                          /* initialize dispatch table */
79          initstypes();
80                                          /* find direct sources */
81 <        for (i = 0; i < nobjects; i++) {
81 >        for (i = 0; i < nsceneobjs; i++) {
82          
83                  o = objptr(i);
84  
85                  if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
86                          continue;
87 <
88 <                m = objptr(o->omod);
89 <
59 <                if (!islight(m->otype))
87 >                                        /* find material */
88 >                m = findmaterial(objptr(o->omod));
89 >                if (m == NULL)
90                          continue;
91 +                if (m->otype == MAT_CLIP) {
92 +                        markclip(m);    /* special case for antimatter */
93 +                        continue;
94 +                }
95 +                if (!islight(m->otype))
96 +                        continue;       /* not source modifier */
97          
98                  if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
99                                  m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
# Line 67 | Line 103 | marksources()                  /* find and mark source objects */
103                                  o->otype != OBJ_SOURCE &&
104                                  m->oargs.farg[3] <= FTINY)
105                          continue;                       /* don't bother */
106 +                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && m->oargs.farg[1] <= FTINY &&
107 +                                m->oargs.farg[2] <= FTINY)
108 +                        continue;                       /* don't bother */
109  
110                  if (sfun[o->otype].of == NULL ||
111                                  sfun[o->otype].of->setsrc == NULL)
112                          objerror(o, USER, "illegal material");
113  
114 <                if ((ns = newsource()) == NULL)
114 >                if ((ns = newsource()) < 0)
115                          goto memerr;
116  
117 <                (*sfun[o->otype].of->setsrc)(ns, o);
117 >                setsource(&source[ns], o);
118  
119                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
120 <                        ns->sflags |= SPROX;
121 <                        ns->sl.prox = m->oargs.farg[3];
122 <                        if (o->otype == OBJ_SOURCE)
123 <                                ns->sflags |= SSKIP;
120 >                        source[ns].sflags |= SPROX;
121 >                        source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
122 >                        if (source[ns].sflags & SDISTANT)
123 >                                source[ns].sflags |= SSKIP;
124                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
125 <                        ns->sflags |= SSPOT;
126 <                        if ((ns->sl.s = makespot(m)) == NULL)
125 >                        source[ns].sflags |= SSPOT;
126 >                        if ((source[ns].sl.s = makespot(m)) == NULL)
127                                  goto memerr;
128 +                        if (source[ns].sflags & SFLAT &&
129 +                                !checkspot(source[ns].sl.s,source[ns].snorm)) {
130 +                                objerror(o, WARNING,
131 +                                        "invalid spotlight direction");
132 +                                source[ns].sflags |= SSKIP;
133 +                        }
134                  }
135 + #if  SHADCACHE
136 +                initobscache(ns);
137 + #endif
138 +                if (!(source[ns].sflags & SSKIP))
139 +                        foundsource++;
140          }
141 <        if (nsources <= 0) {
141 >        if (!foundsource) {
142                  error(WARNING, "no light sources found");
143                  return;
144          }
145          markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
146 <        srccnt = (CONTRIB *)malloc(nsources*sizeof(CONTRIB));
147 <        cntord = (CNTPTR *)malloc(nsources*sizeof(CNTPTR));
148 <        if (srccnt != NULL && cntord != NULL)
146 >                                /* allocate our contribution arrays */
147 >        maxcntr = nsources + MAXSPART;  /* start with this many */
148 >        srccnt = (CONTRIB *)malloc(maxcntr*sizeof(CONTRIB));
149 >        cntord = (CNTPTR *)malloc(maxcntr*sizeof(CNTPTR));
150 >        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
151                  goto memerr;
152          return;
153   memerr:
# Line 103 | Line 155 | memerr:
155   }
156  
157  
158 < double
159 < srcray(sr, r, sn)               /* send a ray to a source, return domega */
108 < register RAY  *sr;              /* returned source ray */
109 < RAY  *r;                        /* ray which hit object */
110 < register int  sn;               /* source number */
158 > extern void
159 > freesources(void)                       /* free all source structures */
160   {
161 <        double  ddot;                   /* (distance times) cosine */
162 <        FVECT  vd;
163 <        double  d;
164 <        register int  i;
161 >        if (nsources > 0) {
162 > #if SHADCACHE
163 >                while (nsources--)
164 >                        freeobscache(&source[nsources]);
165 > #endif
166 >                free((void *)source);
167 >                source = NULL;
168 >                nsources = 0;
169 >        }
170 >        if (maxcntr <= 0)
171 >                return;
172 >        free((void *)srccnt);
173 >        srccnt = NULL;
174 >        free((void *)cntord);
175 >        cntord = NULL;
176 >        maxcntr = 0;
177 > }
178  
117        if (source[sn].sflags & SSKIP)
118                return(0.0);                    /* skip this source */
179  
180 <        rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);          /* ignore limits */
180 > extern int
181 > srcray(                         /* send a ray to a source, return domega */
182 >        register RAY  *sr,              /* returned source ray */
183 >        RAY  *r,                        /* ray which hit object */
184 >        SRCINDEX  *si                   /* source sample index */
185 > )
186 > {
187 >    double  d;                          /* distance to source */
188 >    register SRCREC  *srcp;
189  
190 <        sr->rsrc = sn;                          /* remember source */
123 <                                                /* get source direction */
124 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT) {
125 <                if (source[sn].sflags & SSPOT) {        /* check location */
126 <                        for (i = 0; i < 3; i++)
127 <                                vd[i] = sr->rorg[i] - source[sn].sl.s->aim[i];
128 <                        d = DOT(source[sn].sloc,vd);
129 <                        d = DOT(vd,vd) - d*d;
130 <                        if (PI*d > source[sn].sl.s->siz)
131 <                                return(0.0);
132 <                }
133 <                                                /* constant direction */
134 <                VCOPY(sr->rdir, source[sn].sloc);
135 <        } else {                                /* compute direction */
136 <                for (i = 0; i < 3; i++)
137 <                        sr->rdir[i] = source[sn].sloc[i] - sr->rorg[i];
190 >    rayorigin(sr, SHADOW, r, NULL);             /* ignore limits */
191  
192 <                if (source[sn].sflags & SFLAT &&
193 <                        (ddot = -DOT(sr->rdir, source[sn].snorm)) <= FTINY)
194 <                        return(0.0);            /* behind surface! */
192 >    while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
193 >        sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
194 >        srcp = source + si->sn;
195 >        if (srcp->sflags & SDISTANT) {
196 >                if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s))
197 >                        continue;
198 >                return(1);              /* sample OK */
199          }
200 <        if (dstrsrc > FTINY) {
144 <                                        /* distribute source direction */
145 <                dimlist[ndims++] = sn;
146 <                for (i = 0; i < 3; i++) {
147 <                        dimlist[ndims] = i + 8831;
148 <                        vd[i] = dstrsrc * source[sn].ss *
149 <                (1.0 - 2.0*urand(ilhash(dimlist,ndims+1)+samplendx));
150 <                }
151 <                ndims--;
152 <                if (source[sn].sflags & SFLAT) {        /* project offset */
153 <                        d = DOT(vd, source[sn].snorm);
154 <                        for (i = 0; i < 3; i++)
155 <                                vd[i] -= d * source[sn].snorm[i];
156 <                }
157 <                for (i = 0; i < 3; i++)         /* offset source direction */
158 <                        sr->rdir[i] += vd[i];
159 <
160 <        } else if (source[sn].sflags & SDISTANT)
161 <                                                /* already normalized */
162 <                return(source[sn].ss2);
163 <
164 <        if ((d = normalize(sr->rdir)) == 0.0)
165 <                                                /* at source! */
166 <                return(0.0);
167 <        
168 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
169 <                                                /* domega constant */
170 <                return(source[sn].ss2);
171 <
200 >                                /* local source */
201                                                  /* check proximity */
202 <        if (source[sn].sflags & SPROX &&
203 <                        d > source[sn].sl.prox)
175 <                return(0.0);
176 <                                                /* compute dot product */
177 <        if (source[sn].sflags & SFLAT)
178 <                ddot /= d;
179 <        else
180 <                ddot = 1.0;
202 >        if (srcp->sflags & SPROX && d > srcp->sl.prox)
203 >                continue;
204                                                  /* check angle */
205 <        if (source[sn].sflags & SSPOT) {
206 <                if (source[sn].sl.s->siz < 2.0*PI *
207 <                                (1.0 + DOT(source[sn].sl.s->aim,sr->rdir)))
208 <                        return(0.0);
209 <                d += source[sn].sl.s->flen;     /* adjust length */
205 >        if (srcp->sflags & SSPOT) {
206 >                if (spotout(sr, srcp->sl.s))
207 >                        continue;
208 >                                        /* adjust solid angle */
209 >                si->dom *= d*d;
210 >                d += srcp->sl.s->flen;
211 >                si->dom /= d*d;
212          }
213 <                                                /* compute domega */
214 <        return(ddot*source[sn].ss2/(d*d));
213 >        return(1);                      /* sample OK */
214 >    }
215 >    return(0);                  /* no more samples */
216   }
217  
218  
219 < srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
220 < RAY  *r;
219 > extern void
220 > srcvalue(                       /* punch ray to source and compute value */
221 >        register RAY  *r
222 > )
223   {
224          register SRCREC  *sp;
225  
# Line 200 | Line 228 | RAY  *r;
228                                          /* check intersection */
229                  if (!(*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r))
230                          return;
231 <                raycont(r);             /* compute contribution */
231 >                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
232 >                        goto nomat;
233 >                rayparticipate(r);
234                  return;
235          }
236                                          /* compute intersection */
# Line 208 | Line 238 | RAY  *r;
238                          (*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r)) {
239                  if (sp->sa.success >= 0)
240                          sp->sa.success++;
241 <                raycont(r);             /* compute contribution */
241 >                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
242 >                        goto nomat;
243 >                rayparticipate(r);
244                  return;
245          }
246 +                                        /* we missed our mark! */
247          if (sp->sa.success < 0)
248                  return;                 /* bitched already */
249          sp->sa.success -= AIMREQT;
# Line 219 | Line 252 | RAY  *r;
252          sprintf(errmsg, "aiming failure for light source \"%s\"",
253                          sp->so->oname);
254          error(WARNING, errmsg);         /* issue warning */
255 +        return;
256 + nomat:
257 +        objerror(r->ro, USER, "material not found");
258   }
259  
260  
261   static int
262 < cntcmp(sc1, sc2)                        /* contribution compare (descending) */
263 < register CNTPTR  *sc1, *sc2;
262 > transillum(                     /* check if material is transparent illum */
263 >        OBJECT  obj
264 > )
265   {
266 +        OBJREC *m = findmaterial(objptr(obj));
267 +        
268 +        if (m == NULL)
269 +                return(1);
270 +        if (m->otype != MAT_ILLUM)
271 +                return(0);
272 +        return(!m->oargs.nsargs || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID));
273 + }
274 +
275 +
276 + extern int
277 + sourcehit(                      /* check to see if ray hit distant source */
278 +        register RAY  *r
279 + )
280 + {
281 +        int  glowsrc = -1;
282 +        int  transrc = -1;
283 +        int  first, last;
284 +        register int  i;
285 +
286 +        if (r->rsrc >= 0) {             /* check only one if aimed */
287 +                first = last = r->rsrc;
288 +        } else {                        /* otherwise check all */
289 +                first = 0; last = nsources-1;
290 +        }
291 +        for (i = first; i <= last; i++) {
292 +                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) != SDISTANT)
293 +                        continue;
294 +                /*
295 +                 * Check to see if ray is within
296 +                 * solid angle of source.
297 +                 */
298 +                if (2.*PI*(1. - DOT(source[i].sloc,r->rdir)) > source[i].ss2)
299 +                        continue;
300 +                                        /* is it the only possibility? */
301 +                if (first == last) {
302 +                        r->ro = source[i].so;
303 +                        break;
304 +                }
305 +                /*
306 +                 * If it's a glow or transparent illum, just remember it.
307 +                 */
308 +                if (source[i].sflags & SSKIP) {
309 +                        glowsrc = i;
310 +                        continue;
311 +                }
312 +                if (transillum(source[i].so->omod)) {
313 +                        transrc = i;
314 +                        continue;
315 +                }
316 +                r->ro = source[i].so;   /* otherwise, use first hit */
317 +                break;
318 +        }
319 +        /*
320 +         * Do we need fallback?
321 +         */
322 +        if (r->ro == NULL) {
323 +                if (transrc >= 0 && r->crtype & (AMBIENT|SPECULAR))
324 +                        return(0);      /* avoid overcounting */
325 +                if (glowsrc >= 0)
326 +                        r->ro = source[glowsrc].so;
327 +                else
328 +                        return(0);      /* nothing usable */
329 +        }
330 +        /*
331 +         * Make assignments.
332 +         */
333 +        r->robj = objndx(r->ro);
334 +        for (i = 0; i < 3; i++)
335 +                r->ron[i] = -r->rdir[i];
336 +        r->rod = 1.0;
337 +        r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
338 +        r->uv[0] = r->uv[1] = 0.0;
339 +        r->rox = NULL;
340 +        return(1);
341 + }
342 +
343 +
344 + static int
345 + cntcmp(                         /* contribution compare (descending) */
346 +        const void *p1,
347 +        const void *p2
348 + )
349 + {
350 +        register const CNTPTR  *sc1 = (const CNTPTR *)p1;
351 +        register const CNTPTR  *sc2 = (const CNTPTR *)p2;
352 +
353          if (sc1->brt > sc2->brt)
354                  return(-1);
355          if (sc1->brt < sc2->brt)
# Line 234 | Line 358 | register CNTPTR  *sc1, *sc2;
358   }
359  
360  
361 < direct(r, f, p)                         /* add direct component */
362 < RAY  *r;                        /* ray that hit surface */
363 < int  (*f)();                    /* direct component coefficient function */
364 < char  *p;                       /* data for f */
361 > extern void
362 > direct(                                 /* add direct component */
363 >        RAY  *r,                        /* ray that hit surface */
364 >        srcdirf_t *f,                   /* direct component coefficient function */
365 >        void  *p                        /* data for f */
366 > )
367   {
242        extern double  pow();
368          register int  sn;
369 +        register CONTRIB  *scp;
370 +        SRCINDEX  si;
371          int  nshadcheck, ncnts;
372          int  nhits;
373 <        double  dom, prob, ourthresh, hwt;
373 >        double  prob, ourthresh, hwt;
374          RAY  sr;
375                          /* NOTE: srccnt and cntord global so no recursion */
376          if (nsources <= 0)
377                  return;         /* no sources?! */
251                                                /* compute number to check */
252        nshadcheck = pow((double)nsources, shadcert) + .5;
253                                                /* modify threshold */
254        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
378                                                  /* potential contributions */
379 <        for (sn = 0; sn < nsources; sn++) {
380 <                cntord[sn].sno = sn;
381 <                cntord[sn].brt = 0.0;
382 <                                                /* get source ray */
383 <                if ((dom = srcray(&sr, r, sn)) == 0.0)
384 <                        continue;
385 <                VCOPY(srccnt[sn].dir, sr.rdir);
379 >        initsrcindex(&si);
380 >        for (sn = 0; srcray(&sr, r, &si); sn++) {
381 >                if (sn >= maxcntr) {
382 >                        maxcntr = sn + MAXSPART;
383 >                        srccnt = (CONTRIB *)realloc((void *)srccnt,
384 >                                        maxcntr*sizeof(CONTRIB));
385 >                        cntord = (CNTPTR *)realloc((void *)cntord,
386 >                                        maxcntr*sizeof(CNTPTR));
387 >                        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
388 >                                error(SYSTEM, "out of memory in direct");
389 >                }
390 >                cntord[sn].sndx = sn;
391 >                scp = srccnt + sn;
392 >                scp->sno = sr.rsrc;
393                                                  /* compute coefficient */
394 <                (*f)(srccnt[sn].coef, p, srccnt[sn].dir, dom);
395 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].coef);
394 >                (*f)(scp->coef, p, sr.rdir, si.dom);
395 >                cntord[sn].brt = intens(scp->coef);
396                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
397                          continue;
398 + #if SHADCACHE
399 +                                                /* check shadow cache */
400 +                if (si.np == 1 && srcblocked(&sr)) {
401 +                        cntord[sn].brt = 0.0;
402 +                        continue;
403 +                }
404 + #endif
405 +                VCOPY(scp->dir, sr.rdir);
406 +                copycolor(sr.rcoef, scp->coef);
407                                                  /* compute potential */
408                  sr.revf = srcvalue;
409                  rayvalue(&sr);
410 <                copycolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
411 <                multcolor(srccnt[sn].val, srccnt[sn].coef);
412 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
410 >                multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
411 >                copycolor(scp->val, sr.rcol);
412 >                cntord[sn].brt = bright(sr.rcol);
413          }
414                                                  /* sort contributions */
415 <        qsort(cntord, nsources, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
415 >        qsort(cntord, sn, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
416          {                                       /* find last */
417                  register int  l, m;
418  
419 <                sn = 0; ncnts = l = nsources;
419 >                ncnts = l = sn;
420 >                sn = 0;
421                  while ((m = (sn + ncnts) >> 1) != l) {
422                          if (cntord[m].brt > 0.0)
423                                  sn = m;
# Line 286 | Line 426 | char  *p;                      /* data for f */
426                          l = m;
427                  }
428          }
429 +        if (ncnts == 0)
430 +                return;         /* no contributions! */
431                                                  /* accumulate tail */
432          for (sn = ncnts-1; sn > 0; sn--)
433                  cntord[sn-1].brt += cntord[sn].brt;
434 +                                                /* compute number to check */
435 +        nshadcheck = pow((double)ncnts, shadcert) + .5;
436 +                                                /* modify threshold */
437 +        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
438                                                  /* test for shadows */
439 <        nhits = 0;
440 <        for (sn = 0; sn < ncnts; sn++) {
439 >        for (nhits = 0, hwt = 0.0, sn = 0; sn < ncnts;
440 >                        hwt += (double)source[scp->sno].nhits /
441 >                                (double)source[scp->sno].ntests,
442 >                        sn++) {
443                                                  /* check threshold */
444                  if ((sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
445                                  cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt)
446                                  < ourthresh*bright(r->rcol))
447                          break;
448 <                                                /* get statistics */
301 <                source[cntord[sn].sno].ntests++;
448 >                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
449                                                  /* test for hit */
450 <                rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
451 <                VCOPY(sr.rdir, srccnt[cntord[sn].sno].dir);
452 <                sr.rsrc = cntord[sn].sno;
450 >                rayorigin(&sr, SHADOW, r, NULL);
451 >                copycolor(sr.rcoef, scp->coef);
452 >                VCOPY(sr.rdir, scp->dir);
453 >                sr.rsrc = scp->sno;
454 >                                                /* keep statistics */
455 >                if (source[scp->sno].ntests++ > 0xfffffff0) {
456 >                        source[scp->sno].ntests >>= 1;
457 >                        source[scp->sno].nhits >>= 1;
458 >                }
459                  if (localhit(&sr, &thescene) &&
460 <                                ( sr.ro != source[cntord[sn].sno].so ||
461 <                                source[cntord[sn].sno].sflags & SFOLLOW )) {
460 >                                ( sr.ro != source[scp->sno].so ||
461 >                                source[scp->sno].sflags & SFOLLOW )) {
462                                                  /* follow entire path */
463                          raycont(&sr);
464 <                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
464 >                        if (trace != NULL)
465 >                                (*trace)(&sr);  /* trace execution */
466 >                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
467 > #if SHADCACHE
468 >                                if ((scp <= srccnt || scp[-1].sno != scp->sno)
469 >                                                && (scp >= srccnt+ncnts-1 ||
470 >                                                    scp[1].sno != scp->sno))
471 >                                        srcblocker(&sr);
472 > #endif
473                                  continue;       /* missed! */
474 <                        copycolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, sr.rcol);
475 <                        multcolor(srccnt[cntord[sn].sno].val,
476 <                                        srccnt[cntord[sn].sno].coef);
474 >                        }
475 >                        rayparticipate(&sr);
476 >                        multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
477 >                        copycolor(scp->val, sr.rcol);
478 >                } else if (trace != NULL &&
479 >                        (source[scp->sno].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL|SFOLLOW))
480 >                                                == (SDISTANT|SFOLLOW) &&
481 >                                sourcehit(&sr) && rayshade(&sr, sr.ro->omod)) {
482 >                        (*trace)(&sr);          /* trace execution */
483 >                        /* skip call to rayparticipate() & scp->val update */
484                  }
485                                                  /* add contribution if hit */
486 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
486 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
487                  nhits++;
488 <                source[cntord[sn].sno].nhits++;
488 >                source[scp->sno].nhits++;
489          }
490 <                                        /* surface hit rate */
491 <        if (sn > 0)
492 <                hwt = (double)nhits / (double)sn;
490 >                                        /* source hit rate */
491 >        if (hwt > FTINY)
492 >                hwt = (double)nhits / hwt;
493          else
494                  hwt = 0.5;
495   #ifdef DEBUG
496 <        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f hit rate\n",
496 >        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f conditional hit rate\n",
497                          sn, ncnts-sn, hwt);
498          eputs(errmsg);
499   #endif
500                                          /* add in untested sources */
501          for ( ; sn < ncnts; sn++) {
502 <                prob = hwt * (double)source[cntord[sn].sno].nhits /
503 <                                (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
504 <                scalecolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, prob);
505 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
502 >                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
503 >                prob = hwt * (double)source[scp->sno].nhits /
504 >                                (double)source[scp->sno].ntests;
505 >                if (prob < 1.0)
506 >                        scalecolor(scp->val, prob);
507 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
508          }
509 + }
510 +
511 +
512 + extern void
513 + srcscatter(                     /* compute source scattering into ray */
514 +        register RAY  *r
515 + )
516 + {
517 +        int  oldsampndx;
518 +        int  nsamps;
519 +        RAY  sr;
520 +        SRCINDEX  si;
521 +        double  t, d;
522 +        double  re, ge, be;
523 +        COLOR  cvext;
524 +        int  i, j;
525 +
526 +        if (r->slights == NULL || r->slights[0] == 0
527 +                        || r->gecc >= 1.-FTINY || r->rot >= FHUGE)
528 +                return;
529 +        if (ssampdist <= FTINY || (nsamps = r->rot/ssampdist + .5) < 1)
530 +                nsamps = 1;
531 + #if MAXSSAMP
532 +        else if (nsamps > MAXSSAMP)
533 +                nsamps = MAXSSAMP;
534 + #endif
535 +        oldsampndx = samplendx;
536 +        samplendx = random()&0x7fff;            /* randomize */
537 +        for (i = r->slights[0]; i > 0; i--) {   /* for each source */
538 +                for (j = 0; j < nsamps; j++) {  /* for each sample position */
539 +                        samplendx++;
540 +                        t = r->rot * (j+frandom())/nsamps;
541 +                                                        /* extinction */
542 +                        re = t*colval(r->cext,RED);
543 +                        ge = t*colval(r->cext,GRN);
544 +                        be = t*colval(r->cext,BLU);
545 +                        setcolor(cvext, re > 92. ? 0. : exp(-re),
546 +                                        ge > 92. ? 0. : exp(-ge),
547 +                                        be > 92. ? 0. : exp(-be));
548 +                        if (intens(cvext) <= FTINY)
549 +                                break;                  /* too far away */
550 +                        sr.rorg[0] = r->rorg[0] + r->rdir[0]*t;
551 +                        sr.rorg[1] = r->rorg[1] + r->rdir[1]*t;
552 +                        sr.rorg[2] = r->rorg[2] + r->rdir[2]*t;
553 +                        sr.rmax = 0.;
554 +                        initsrcindex(&si);      /* sample ray to this source */
555 +                        si.sn = r->slights[i];
556 +                        nopart(&si, &sr);
557 +                        if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
558 +                                        sr.rsrc != r->slights[i])
559 +                                continue;               /* no path */
560 + #if SHADCACHE
561 +                        if (srcblocked(&sr))            /* check shadow cache */
562 +                                continue;
563 + #endif
564 +                        copycolor(sr.cext, r->cext);
565 +                        copycolor(sr.albedo, r->albedo);
566 +                        sr.gecc = r->gecc;
567 +                        sr.slights = r->slights;
568 +                        rayvalue(&sr);                  /* eval. source ray */
569 +                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
570 + #if SHADCACHE
571 +                                srcblocker(&sr);        /* add blocker to cache */
572 + #endif
573 +                                continue;
574 +                        }
575 +                        if (r->gecc <= FTINY)           /* compute P(theta) */
576 +                                d = 1.;
577 +                        else {
578 +                                d = DOT(r->rdir, sr.rdir);
579 +                                d = 1. + r->gecc*r->gecc - 2.*r->gecc*d;
580 +                                d = (1. - r->gecc*r->gecc) / (d*sqrt(d));
581 +                        }
582 +                                                        /* other factors */
583 +                        d *= si.dom * r->rot / (4.*PI*nsamps);
584 +                        multcolor(sr.rcol, r->cext);
585 +                        multcolor(sr.rcol, r->albedo);
586 +                        scalecolor(sr.rcol, d);
587 +                        multcolor(sr.rcol, cvext);
588 +                        addcolor(r->rcol, sr.rcol);     /* add it in */
589 +                }
590 +        }
591 +        samplendx = oldsampndx;
592 + }
593 +
594 +
595 + /****************************************************************
596 + * The following macros were separated from the m_light() routine
597 + * because they are very nasty and difficult to understand.
598 + */
599 +
600 + /* illumblock *
601 + *
602 + * We cannot allow an illum to pass to another illum, because that
603 + * would almost certainly constitute overcounting.
604 + * However, we do allow an illum to pass to another illum
605 + * that is actually going to relay to a virtual light source.
606 + * We also prevent an illum from passing to a glow; this provides a
607 + * convenient mechanism for defining detailed light source
608 + * geometry behind (or inside) an effective radiator.
609 + */
610 +
611 + static int
612 + weaksrcmat(OBJECT obj)          /* identify material */
613 + {
614 +        OBJREC *m = findmaterial(objptr(obj));
615 +        
616 +        if (m == NULL) return(0);
617 +        return((m->otype==MAT_ILLUM) | (m->otype==MAT_GLOW));
618 + }
619 +
620 + #define  illumblock(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
621 +                                r->rod > 0.0 && \
622 +                                weaksrcmat(source[r->rsrc].so->omod))
623 +
624 + /* wrongsource *
625 + *
626 + * This source is the wrong source (ie. overcounted) if we are
627 + * aimed to a different source than the one we hit and the one
628 + * we hit is not an illum that should be passed.
629 + */
630 +
631 + #define  wrongsource(m, r)      (r->rsrc>=0 && source[r->rsrc].so!=r->ro && \
632 +                                (m->otype!=MAT_ILLUM || illumblock(m,r)))
633 +
634 + /* distglow *
635 + *
636 + * A distant glow is an object that sometimes acts as a light source,
637 + * but is too far away from the test point to be one in this case.
638 + * (Glows with negative radii should NEVER participate in illumination.)
639 + */
640 +
641 + #define  distglow(m, r, d)      (m->otype==MAT_GLOW && \
642 +                                m->oargs.farg[3] >= -FTINY && \
643 +                                d > m->oargs.farg[3])
644 +
645 + /* badcomponent *
646 + *
647 + * We must avoid counting light sources in the ambient calculation,
648 + * since the direct component is handled separately.  Therefore, any
649 + * ambient ray which hits an active light source must be discarded.
650 + * The same is true for stray specular samples, since the specular
651 + * contribution from light sources is calculated separately.
652 + */
653 +
654 + #define  badcomponent(m, r)     (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
655 +                                !(r->crtype&SHADOW || r->rod < 0.0 || \
656 +                /* not 100% correct */  distglow(m, r, r->rot)))
657 +
658 + /* passillum *
659 + *
660 + * An illum passes to another material type when we didn't hit it
661 + * on purpose (as part of a direct calculation), or it is relaying
662 + * a virtual light source.
663 + */
664 +
665 + #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
666 +                                (r->rsrc<0 || source[r->rsrc].so!=r->ro || \
667 +                                source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL))
668 +
669 + /* srcignore *
670 + *
671 + * The -dv flag is normally on for sources to be visible.
672 + */
673 +
674 + #define  srcignore(m, r)        !(directvis || r->crtype&SHADOW || \
675 +                                distglow(m, r, raydist(r,PRIMARY)))
676 +
677 +
678 + extern int
679 + m_light(                                /* ray hit a light source */
680 +        register OBJREC  *m,
681 +        register RAY  *r
682 + )
683 + {
684 +                                                /* check for over-counting */
685 +        if (badcomponent(m, r)) {
686 +                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
687 +                return(1);
688 +        }
689 +        if (wrongsource(m, r)) {
690 +                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
691 +                return(1);
692 +        }
693 +                                                /* check for passed illum */
694 +        if (passillum(m, r)) {
695 +                if (m->oargs.nsargs && strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
696 +                        return(rayshade(r,lastmod(objndx(m),m->oargs.sarg[0])));
697 +                raytrans(r);
698 +                return(1);
699 +        }
700 +                                                /* check for invisibility */
701 +        if (srcignore(m, r)) {
702 +                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
703 +                return(1);
704 +        }
705 +                                        /* otherwise treat as source */
706 +                                                /* check for behind */
707 +        if (r->rod < 0.0)
708 +                return(1);
709 +                                                /* check for outside spot */
710 +        if (m->otype==MAT_SPOT && spotout(r, makespot(m)))
711 +                return(1);
712 +                                                /* get distribution pattern */
713 +        raytexture(r, m->omod);
714 +                                                /* get source color */
715 +        setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
716 +                          m->oargs.farg[1],
717 +                          m->oargs.farg[2]);
718 +                                                /* modify value */
719 +        multcolor(r->rcol, r->pcol);
720 +        return(1);
721   }

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