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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 1.30 by greg, Mon Feb 11 08:43:48 1991 UTC vs.
Revision 1.39 by greg, Thu Jul 11 16:39:03 1991 UTC

# Line 14 | Line 14 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
14  
15   #include  "octree.h"
16  
17 – #include  "source.h"
18 –
17   #include  "otypes.h"
18  
19 < #include  "cone.h"
19 > #include  "source.h"
20  
23 – #include  "face.h"
24 –
21   #include  "random.h"
22  
23 + /*
24 + * Structures used by direct()
25 + */
26  
27 < extern double  dstrsrc;                 /* source distribution amount */
28 < extern double  shadthresh;              /* relative shadow threshold */
29 < extern double  shadcert;                /* shadow testing certainty */
27 > typedef struct {
28 >        FVECT  dir;             /* source direction */
29 >        COLOR  coef;            /* material coefficient */
30 >        COLOR  val;             /* contribution */
31 > }  CONTRIB;             /* direct contribution */
32  
33 < SRCREC  *source = NULL;                 /* our list of sources */
34 < int  nsources = 0;                      /* the number of sources */
33 > typedef struct {
34 >        int  sno;               /* source number */
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() */
# Line 38 | Line 41 | static CNTPTR  *cntord;                        /* source ordering in direct
41  
42   marksources()                   /* find and mark source objects */
43   {
44 +        int  i;
45          register OBJREC  *o, *m;
46 <        register int  i;
47 <
46 >        register int  ns;
47 >                                        /* initialize dispatch table */
48 >        initstypes();
49 >                                        /* find direct sources */
50          for (i = 0; i < nobjects; i++) {
51          
52                  o = objptr(i);
53  
54 <                if (o->omod == OVOID)
54 >                if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
55                          continue;
56  
57                  m = objptr(o->omod);
# Line 62 | Line 68 | marksources()                  /* find and mark source objects */
68                                  m->oargs.farg[3] <= FTINY)
69                          continue;                       /* don't bother */
70  
71 <                if (source == NULL)
72 <                        source = (SRCREC *)malloc(sizeof(SRCREC));
73 <                else
74 <                        source = (SRCREC *)realloc((char *)source,
75 <                                        (unsigned)(nsources+1)*sizeof(SRCREC));
70 <                if (source == NULL)
71 >                if (sfun[o->otype].of == NULL ||
72 >                                sfun[o->otype].of->setsrc == NULL)
73 >                        objerror(o, USER, "illegal material");
74 >
75 >                if ((ns = newsource()) < 0)
76                          goto memerr;
77  
78 <                newsource(&source[nsources], o);
78 >                setsource(&source[ns], o);
79  
80                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
81 <                        source[nsources].sflags |= SPROX;
82 <                        source[nsources].sl.prox = m->oargs.farg[3];
81 >                        source[ns].sflags |= SPROX;
82 >                        source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
83                          if (o->otype == OBJ_SOURCE)
84 <                                source[nsources].sflags |= SSKIP;
84 >                                source[ns].sflags |= SSKIP;
85                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
86 <                        source[nsources].sflags |= SSPOT;
87 <                        source[nsources].sl.s = makespot(m);
86 >                        source[ns].sflags |= SSPOT;
87 >                        if ((source[ns].sl.s = makespot(m)) == NULL)
88 >                                goto memerr;
89 >                        if (source[ns].sflags & SFLAT &&
90 >                                !checkspot(source[ns].sl.s,source[ns].snorm)) {
91 >                                objerror(o, WARNING,
92 >                                        "invalid spotlight direction");
93 >                                source[ns].sflags |= SSKIP;
94 >                        }
95                  }
84 –                nsources++;
96          }
97          if (nsources <= 0) {
98                  error(WARNING, "no light sources found");
99                  return;
100          }
101 +        markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
102          srccnt = (CONTRIB *)malloc(nsources*sizeof(CONTRIB));
103          cntord = (CNTPTR *)malloc(nsources*sizeof(CNTPTR));
104 <        if (srccnt != NULL && cntord != NULL)
105 <                return;
106 <        /* fall through */
104 >        if (srccnt == NULL || cntord == NULL)
105 >                goto memerr;
106 >        return;
107   memerr:
108          error(SYSTEM, "out of memory in marksources");
109   }
110  
111  
100 – newsource(src, so)                      /* add a source to the array */
101 – register SRCREC  *src;
102 – register OBJREC  *so;
103 – {
104 –        double  cos(), tan(), sqrt();
105 –        double  theta;
106 –        FACE  *f;
107 –        CONE  *co;
108 –        int  j;
109 –        register int  i;
110 –        
111 –        src->sflags = 0;
112 –        src->aimsuccess = 2*AIMREQT-1;          /* bitch on second failure */
113 –        src->nhits = 1; src->ntests = 2;        /* start probability = 1/2 */
114 –        src->so = so;
115 –
116 –        switch (so->otype) {
117 –        case OBJ_SOURCE:
118 –                if (so->oargs.nfargs != 4)
119 –                        objerror(so, USER, "bad arguments");
120 –                src->sflags |= SDISTANT;
121 –                VCOPY(src->sloc, so->oargs.farg);
122 –                if (normalize(src->sloc) == 0.0)
123 –                        objerror(so, USER, "zero direction");
124 –                theta = PI/180.0/2.0 * so->oargs.farg[3];
125 –                if (theta <= FTINY)
126 –                        objerror(so, USER, "zero size");
127 –                src->ss = theta >= PI/4 ? 1.0 : tan(theta);
128 –                src->ss2 = 2.0*PI * (1.0 - cos(theta));
129 –                break;
130 –        case OBJ_SPHERE:
131 –                VCOPY(src->sloc, so->oargs.farg);
132 –                src->ss = so->oargs.farg[3];
133 –                src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
134 –                break;
135 –        case OBJ_FACE:
136 –                                                /* get the face */
137 –                f = getface(so);
138 –                                                /* find the center */
139 –                for (j = 0; j < 3; j++) {
140 –                        src->sloc[j] = 0.0;
141 –                        for (i = 0; i < f->nv; i++)
142 –                                src->sloc[j] += VERTEX(f,i)[j];
143 –                        src->sloc[j] /= f->nv;
144 –                }
145 –                if (!inface(src->sloc, f))
146 –                        objerror(so, USER, "cannot hit center");
147 –                src->ss = sqrt(f->area / PI);
148 –                src->ss2 = f->area;
149 –                break;
150 –        case OBJ_RING:
151 –                                                /* get the ring */
152 –                co = getcone(so, 0);
153 –                VCOPY(src->sloc, CO_P0(co));
154 –                if (CO_R0(co) > 0.0)
155 –                        objerror(so, USER, "cannot hit center");
156 –                src->ss = CO_R1(co);
157 –                src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
158 –                break;
159 –        default:
160 –                objerror(so, USER, "illegal material");
161 –        }
162 – }
163 –
164 –
165 – SPOT *
166 – makespot(m)                     /* make a spotlight */
167 – register OBJREC  *m;
168 – {
169 –        extern double  cos();
170 –        register SPOT  *ns;
171 –
172 –        if ((ns = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
173 –                error(SYSTEM, "out of memory in makespot");
174 –        ns->siz = 2.0*PI * (1.0 - cos(PI/180.0/2.0 * m->oargs.farg[3]));
175 –        VCOPY(ns->aim, m->oargs.farg+4);
176 –        if ((ns->flen = normalize(ns->aim)) == 0.0)
177 –                objerror(m, USER, "zero focus vector");
178 –        return(ns);
179 – }
180 –
181 –
112   double
113   srcray(sr, r, sn)               /* send a ray to a source, return domega */
114   register RAY  *sr;              /* returned source ray */
115   RAY  *r;                        /* ray which hit object */
116   register int  sn;               /* source number */
117   {
188 –        register double  *norm = NULL;  /* plane normal */
118          double  ddot;                   /* (distance times) cosine */
119          FVECT  vd;
120          double  d;
# Line 198 | Line 127 | register int  sn;              /* source number */
127  
128          sr->rsrc = sn;                          /* remember source */
129                                                  /* get source direction */
130 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
130 >        if (source[sn].sflags & SDISTANT) {
131 >                if (source[sn].sflags & SSPOT) {        /* check location */
132 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
133 >                                vd[i] = sr->rorg[i] - source[sn].sl.s->aim[i];
134 >                        d = DOT(source[sn].sloc,vd);
135 >                        d = DOT(vd,vd) - d*d;
136 >                        if (PI*d > source[sn].sl.s->siz)
137 >                                return(0.0);
138 >                }
139                                                  /* constant direction */
140                  VCOPY(sr->rdir, source[sn].sloc);
141 <        else {                                  /* compute direction */
141 >        } else {                                /* compute direction */
142                  for (i = 0; i < 3; i++)
143                          sr->rdir[i] = source[sn].sloc[i] - sr->rorg[i];
144  
145 <                if (source[sn].so->otype == OBJ_FACE)
146 <                        norm = getface(source[sn].so)->norm;
210 <                else if (source[sn].so->otype == OBJ_RING)
211 <                        norm = getcone(source[sn].so,0)->ad;
212 <
213 <                if (norm != NULL && (ddot = -DOT(sr->rdir, norm)) <= FTINY)
145 >                if (source[sn].sflags & SFLAT &&
146 >                        (ddot = -DOT(sr->rdir, source[sn].snorm)) <= FTINY)
147                          return(0.0);            /* behind surface! */
148          }
149          if (dstrsrc > FTINY) {
150                                          /* distribute source direction */
151 <                for (i = 0; i < 3; i++)
152 <                        vd[i] = dstrsrc * source[sn].ss * (1.0 - 2.0*frandom());
153 <
154 <                if (norm != NULL) {             /* project offset */
155 <                        d = DOT(vd, norm);
151 >                dimlist[ndims++] = sn;
152 >                for (i = 0; i < 3; i++) {
153 >                        dimlist[ndims] = i + 8831;
154 >                        vd[i] = dstrsrc * source[sn].ss *
155 >                (1.0 - 2.0*urand(urind(ilhash(dimlist,ndims+1),samplendx)));
156 >                }
157 >                ndims--;
158 >                if (source[sn].sflags & SFLAT) {        /* project offset */
159 >                        d = DOT(vd, source[sn].snorm);
160                          for (i = 0; i < 3; i++)
161 <                                vd[i] -= d * norm[i];
161 >                                vd[i] -= d * source[sn].snorm[i];
162                  }
163                  for (i = 0; i < 3; i++)         /* offset source direction */
164                          sr->rdir[i] += vd[i];
# Line 243 | Line 180 | register int  sn;              /* source number */
180                          d > source[sn].sl.prox)
181                  return(0.0);
182                                                  /* compute dot product */
183 <        if (norm != NULL)
183 >        if (source[sn].sflags & SFLAT)
184                  ddot /= d;
185          else
186                  ddot = 1.0;
# Line 259 | Line 196 | register int  sn;              /* source number */
196   }
197  
198  
199 < sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
200 < register RAY  *r;
199 > srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
200 > RAY  *r;
201   {
202 <        int  first, last;
266 <        register int  i;
202 >        register SRCREC  *sp;
203  
204 <        if (r->rsrc >= 0) {             /* check only one if aimed */
205 <                first = last = r->rsrc;
206 <        } else {                        /* otherwise check all */
207 <                first = 0; last = nsources-1;
204 >        sp = &source[r->rsrc];
205 >        if (sp->sflags & SVIRTUAL) {    /* virtual source */
206 >                                        /* check intersection */
207 >                if (!(*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r))
208 >                        return;
209 >                raycont(r);             /* compute contribution */
210 >                return;
211          }
212 <        for (i = first; i <= last; i++)
213 <                if (source[i].sflags & SDISTANT)
214 <                        /*
215 <                         * Check to see if ray is within
216 <                         * solid angle of source.
217 <                         */
218 <                        if (2.0*PI * (1.0 - DOT(source[i].sloc,r->rdir))
280 <                                        <= source[i].ss2) {
281 <                                r->ro = source[i].so;
282 <                                if (!(source[i].sflags & SSKIP))
283 <                                        break;
284 <                        }
285 <
286 <        if (r->ro != NULL) {
287 <                for (i = 0; i < 3; i++)
288 <                        r->ron[i] = -r->rdir[i];
289 <                r->rod = 1.0;
290 <                r->rox = NULL;
291 <                return(1);
212 >                                        /* compute intersection */
213 >        if (sp->sflags & SDISTANT ? sourcehit(r) :
214 >                        (*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r)) {
215 >                if (sp->sa.success >= 0)
216 >                        sp->sa.success++;
217 >                raycont(r);             /* compute contribution */
218 >                return;
219          }
220 <        return(0);
220 >        if (sp->sa.success < 0)
221 >                return;                 /* bitched already */
222 >        sp->sa.success -= AIMREQT;
223 >        if (sp->sa.success >= 0)
224 >                return;                 /* leniency */
225 >        sprintf(errmsg, "aiming failure for light source \"%s\"",
226 >                        sp->so->oname);
227 >        error(WARNING, errmsg);         /* issue warning */
228   }
229  
230  
# Line 315 | Line 249 | char  *p;                      /* data for f */
249          register int  sn;
250          int  nshadcheck, ncnts;
251          int  nhits;
252 <        double  prob, ourthresh, hwt;
252 >        double  dom, prob, ourthresh, hwt;
253          RAY  sr;
254                          /* NOTE: srccnt and cntord global so no recursion */
255          if (nsources <= 0)
# Line 329 | Line 263 | char  *p;                      /* data for f */
263                  cntord[sn].sno = sn;
264                  cntord[sn].brt = 0.0;
265                                                  /* get source ray */
266 <                if ((srccnt[sn].dom = srcray(&sr, r, sn)) == 0.0)
266 >                if ((dom = srcray(&sr, r, sn)) == 0.0)
267                          continue;
268                  VCOPY(srccnt[sn].dir, sr.rdir);
269                                                  /* compute coefficient */
270 <                (*f)(srccnt[sn].val, p, srccnt[sn].dir, srccnt[sn].dom);
271 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
270 >                (*f)(srccnt[sn].coef, p, srccnt[sn].dir, dom);
271 >                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].coef);
272                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
273                          continue;
274 <                                                /* compute intersection */
275 <                if (source[sn].sflags & SDISTANT ?
276 <                                sourcehit(&sr) :
277 <                                (*ofun[source[sn].so->otype].funp)
278 <                                (source[sn].so, &sr)) {
345 <                        if (source[sn].aimsuccess >= 0)
346 <                                source[sn].aimsuccess++;
347 <                } else {
348 <                        cntord[sn].brt = 0.0;
349 <                        if (source[sn].aimsuccess < 0)
350 <                                continue;       /* bitched already */
351 <                        source[sn].aimsuccess -= AIMREQT;
352 <                        if (source[sn].aimsuccess >= 0)
353 <                                continue;       /* leniency */
354 <                        sprintf(errmsg,
355 <                                "aiming failure for light source \"%s\"",
356 <                                        source[sn].so->oname);
357 <                        error(WARNING, errmsg);
358 <                        continue;
359 <                }
360 <                                                /* compute contribution */
361 <                raycont(&sr);
362 <                multcolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
274 >                                                /* compute potential */
275 >                sr.revf = srcvalue;
276 >                rayvalue(&sr);
277 >                copycolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
278 >                multcolor(srccnt[sn].val, srccnt[sn].coef);
279                  cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
280          }
281                                                  /* sort contributions */
# Line 394 | Line 310 | char  *p;                      /* data for f */
310                  VCOPY(sr.rdir, srccnt[cntord[sn].sno].dir);
311                  sr.rsrc = cntord[sn].sno;
312                  if (localhit(&sr, &thescene) &&
313 <                                sr.ro != source[cntord[sn].sno].so) {
314 <                                                /* check for transmission */
313 >                                ( sr.ro != source[cntord[sn].sno].so ||
314 >                                source[cntord[sn].sno].sflags & SFOLLOW )) {
315 >                                                /* follow entire path */
316                          raycont(&sr);
317                          if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
318                                  continue;       /* missed! */
319 <                        (*f)(srccnt[cntord[sn].sno].val, p,
320 <                                        srccnt[cntord[sn].sno].dir,
321 <                                        srccnt[cntord[sn].sno].dom);
405 <                        multcolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, sr.rcol);
319 >                        copycolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, sr.rcol);
320 >                        multcolor(srccnt[cntord[sn].sno].val,
321 >                                        srccnt[cntord[sn].sno].coef);
322                  }
323                                                  /* add contribution if hit */
324                  addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
# Line 425 | Line 341 | char  *p;                      /* data for f */
341                                  (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
342                  scalecolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, prob);
343                  addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
428 –        }
429 – }
430 –
431 –
432 – #define  wrongsource(m, r)      (m->otype!=MAT_ILLUM && \
433 –                                r->rsrc>=0 && \
434 –                                source[r->rsrc].so!=r->ro)
435 –
436 – #define  badambient(m, r)       ((r->crtype&(AMBIENT|SHADOW))==AMBIENT && \
437 –                                !(r->rtype&REFLECTED) &&        /* hack! */\
438 –                                !(m->otype==MAT_GLOW&&r->rot>m->oargs.farg[3]))
439 –
440 – #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
441 –                                !(r->rsrc>=0&&source[r->rsrc].so==r->ro))
442 –
443 –
444 – m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
445 – register OBJREC  *m;
446 – register RAY  *r;
447 – {
448 –                                                /* check for over-counting */
449 –        if (wrongsource(m, r) || badambient(m, r))
450 –                return;
451 –                                                /* check for passed illum */
452 –        if (passillum(m, r)) {
453 –
454 –                if (m->oargs.nsargs < 1 || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
455 –                        raytrans(r);
456 –                else
457 –                        rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0]));
458 –
459 –                                                /* otherwise treat as source */
460 –        } else {
461 –                                                /* check for behind */
462 –                if (r->rod < 0.0)
463 –                        return;
464 –                                                /* get distribution pattern */
465 –                raytexture(r, m->omod);
466 –                                                /* get source color */
467 –                setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
468 –                                  m->oargs.farg[1],
469 –                                  m->oargs.farg[2]);
470 –                                                /* modify value */
471 –                multcolor(r->rcol, r->pcol);
472 –                                                /* assign distance */
473 –                r->rt = r->rot;
344          }
345   }

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