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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 1.40 by greg, Tue Jul 30 18:23:41 1991 UTC vs.
Revision 2.71 by greg, Thu Mar 12 17:19:18 2020 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  "otspecial.h"
13 > #include  "rtotypes.h"
14   #include  "source.h"
20
15   #include  "random.h"
16 + #include  "pmapsrc.h"
17 + #include  "pmapmat.h"
18  
19 + #ifndef MAXSSAMP
20 + #define MAXSSAMP        16              /* maximum samples per ray */
21 + #endif
22 +
23   /*
24   * Structures used by direct()
25   */
26  
27   typedef struct {
28 +        int  sno;               /* source number */
29          FVECT  dir;             /* source direction */
30          COLOR  coef;            /* material coefficient */
31          COLOR  val;             /* contribution */
32   }  CONTRIB;             /* direct contribution */
33  
34   typedef struct {
35 <        int  sno;               /* source number */
35 >        int  sndx;              /* source index (to CONTRIB array) */
36          float  brt;             /* brightness (for comparison) */
37   }  CNTPTR;              /* contribution pointer */
38  
39   static CONTRIB  *srccnt;                /* source contributions in direct() */
40   static CNTPTR  *cntord;                 /* source ordering in direct() */
41 + static int  maxcntr = 0;                /* size of contribution arrays */
42  
43 + static int cntcmp(const void *p1, const void *p2);
44  
45 < marksources()                   /* find and mark source objects */
45 >
46 > void
47 > marksources(void)                       /* find and mark source objects */
48   {
49 +        int  foundsource = 0;
50          int  i;
51 <        register OBJREC  *o, *m;
52 <        register int  ns;
51 >        OBJREC  *o, *m;
52 >        int  ns;
53                                          /* initialize dispatch table */
54          initstypes();
55                                          /* find direct sources */
56 <        for (i = 0; i < nobjects; i++) {
56 >        for (i = 0; i < nsceneobjs; i++) {
57          
58                  o = objptr(i);
59  
60                  if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
61                          continue;
62 <
63 <                m = objptr(o->omod);
64 <
59 <                if (!islight(m->otype))
62 >                                        /* find material */
63 >                m = findmaterial(objptr(o->omod));
64 >                if (m == NULL)
65                          continue;
66 +                if (m->otype == MAT_CLIP) {
67 +                        markclip(m);    /* special case for antimatter */
68 +                        continue;
69 +                }
70 +                if (!islight(m->otype))
71 +                        continue;       /* not source modifier */
72          
73                  if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
74                                  m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
75                          objerror(m, USER, "bad # arguments");
76  
77 +                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && m->oargs.farg[1] <= FTINY &&
78 +                                m->oargs.farg[2] <= FTINY)
79 +                        continue;                       /* don't bother */
80                  if (m->otype == MAT_GLOW &&
81                                  o->otype != OBJ_SOURCE &&
82 <                                m->oargs.farg[3] <= FTINY)
83 <                        continue;                       /* don't bother */
84 <
82 >                                m->oargs.farg[3] <= FTINY) {
83 >                        foundsource += (ambounce > 0);
84 >                        continue;                       /* don't track these */
85 >                }
86                  if (sfun[o->otype].of == NULL ||
87                                  sfun[o->otype].of->setsrc == NULL)
88                          objerror(o, USER, "illegal material");
# Line 80 | Line 95 | marksources()                  /* find and mark source objects */
95                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
96                          source[ns].sflags |= SPROX;
97                          source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
98 <                        if (o->otype == OBJ_SOURCE)
98 >                        if (source[ns].sflags & SDISTANT) {
99                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
100 +                                foundsource += (ambounce > 0);
101 +                        }
102                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
103                          source[ns].sflags |= SSPOT;
104                          if ((source[ns].sl.s = makespot(m)) == NULL)
# Line 93 | Line 110 | marksources()                  /* find and mark source objects */
110                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
111                          }
112                  }
113 +                foundsource += !(source[ns].sflags & SSKIP);
114          }
115 <        if (nsources <= 0) {
115 >        if (!foundsource) {
116                  error(WARNING, "no light sources found");
117                  return;
118          }
119 <        markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
120 <        srccnt = (CONTRIB *)malloc(nsources*sizeof(CONTRIB));
121 <        cntord = (CNTPTR *)malloc(nsources*sizeof(CNTPTR));
122 <        if (srccnt == NULL || cntord == NULL)
119 > #if  SHADCACHE
120 >        for (ns = 0; ns < nsources; ns++)       /* initialize obstructor cache */
121 >                initobscache(ns);
122 > #endif
123 >        /* PMAP: disable virtual sources */
124 >        if (!photonMapping)
125 >                markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
126 >                
127 >                                /* allocate our contribution arrays */
128 >        maxcntr = nsources + MAXSPART;  /* start with this many */
129 >        srccnt = (CONTRIB *)malloc(maxcntr*sizeof(CONTRIB));
130 >        cntord = (CNTPTR *)malloc(maxcntr*sizeof(CNTPTR));
131 >        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
132                  goto memerr;
133          return;
134   memerr:
# Line 109 | Line 136 | memerr:
136   }
137  
138  
139 < double
140 < 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 */
139 > void
140 > freesources(void)                       /* free all source structures */
141   {
142 <        double  ddot;                   /* (distance times) cosine */
143 <        FVECT  vd;
144 <        double  d;
145 <        register int  i;
142 >        if (nsources > 0) {
143 > #if SHADCACHE
144 >                while (nsources--)
145 >                        freeobscache(&source[nsources]);
146 > #endif
147 >                free((void *)source);
148 >                source = NULL;
149 >                nsources = 0;
150 >        }
151 >        markclip(NULL);
152 >        if (maxcntr <= 0)
153 >                return;
154 >        free((void *)srccnt);
155 >        srccnt = NULL;
156 >        free((void *)cntord);
157 >        cntord = NULL;
158 >        maxcntr = 0;
159 > }
160  
123        if (source[sn].sflags & SSKIP)
124                return(0.0);                    /* skip this source */
161  
162 <        rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);          /* ignore limits */
162 > int
163 > srcray(                         /* send a ray to a source, return domega */
164 >        RAY  *sr,               /* returned source ray */
165 >        RAY  *r,                        /* ray which hit object */
166 >        SRCINDEX  *si                   /* source sample index */
167 > )
168 > {
169 >        double  d;                              /* distance to source */
170 >        SRCREC  *srcp;
171  
172 <        sr->rsrc = sn;                          /* remember source */
129 <                                                /* get source direction */
130 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT) {
131 <                                                /* constant direction */
132 <                VCOPY(sr->rdir, source[sn].sloc);
133 <        } else {                                /* compute direction */
134 <                for (i = 0; i < 3; i++)
135 <                        sr->rdir[i] = source[sn].sloc[i] - sr->rorg[i];
172 >        rayorigin(sr, SHADOW, r, NULL);         /* ignore limits */
173  
174 <                if (source[sn].sflags & SFLAT &&
175 <                        (ddot = -DOT(sr->rdir, source[sn].snorm)) <= FTINY)
139 <                        return(0.0);            /* behind surface! */
140 <        }
141 <        if (dstrsrc > FTINY) {
142 <                                        /* distribute source direction */
143 <                dimlist[ndims++] = sn;
144 <                for (i = 0; i < 3; i++) {
145 <                        dimlist[ndims] = i + 8831;
146 <                        vd[i] = dstrsrc * source[sn].ss *
147 <                (1.0 - 2.0*urand(urind(ilhash(dimlist,ndims+1),samplendx)));
148 <                }
149 <                ndims--;
150 <                if (source[sn].sflags & SFLAT) {        /* project offset */
151 <                        d = DOT(vd, source[sn].snorm);
152 <                        for (i = 0; i < 3; i++)
153 <                                vd[i] -= d * source[sn].snorm[i];
154 <                }
155 <                for (i = 0; i < 3; i++)         /* offset source direction */
156 <                        sr->rdir[i] += vd[i];
157 <                                                /* normalize */
158 <                d = normalize(sr->rdir);
174 >        if (r == NULL)
175 >                sr->rmax = 0.0;
176  
177 <        } else if (!(source[sn].sflags & SDISTANT))
178 <                                                /* normalize direction */
179 <                d = normalize(sr->rdir);
180 <
181 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT) {
182 <                if (source[sn].sflags & SSPOT) {        /* check location */
183 <                        for (i = 0; i < 3; i++)
167 <                                vd[i] = sr->rorg[i] - source[sn].sl.s->aim[i];
168 <                        d = DOT(sr->rdir,vd);
169 <                        d = DOT(vd,vd) - d*d;
170 <                        if (PI*d > source[sn].sl.s->siz)
171 <                                return(0.0);
177 >        while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
178 >                sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
179 >                srcp = source + si->sn;
180 >                if (srcp->sflags & SDISTANT) {
181 >                        if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s))
182 >                                continue;
183 >                        return(1);              /* sample OK */
184                  }
185 <                return(source[sn].ss2);         /* domega constant */
174 <        }
175 <                                                /* check direction */
176 <        if (d == 0.0)
177 <                return(0.0);
185 >                                /* local source */
186                                                  /* check proximity */
187 <        if (source[sn].sflags & SPROX &&
188 <                        d > source[sn].sl.prox)
181 <                return(0.0);
182 <                                                /* compute dot product */
183 <        if (source[sn].sflags & SFLAT)
184 <                ddot /= d;
185 <        else
186 <                ddot = 1.0;
187 >                if (srcp->sflags & SPROX && d > srcp->sl.prox)
188 >                        continue;
189                                                  /* check angle */
190 <        if (source[sn].sflags & SSPOT) {
191 <                if (source[sn].sl.s->siz < 2.0*PI *
192 <                                (1.0 + DOT(source[sn].sl.s->aim,sr->rdir)))
193 <                        return(0.0);
194 <                d += source[sn].sl.s->flen;     /* adjust length */
190 >                if (srcp->sflags & SSPOT) {
191 >                        if (spotout(sr, srcp->sl.s))
192 >                                continue;
193 >                                        /* adjust solid angle */
194 >                        si->dom *= d*d;
195 >                        d += srcp->sl.s->flen;
196 >                        si->dom /= d*d;
197 >                }
198 >                return(1);                      /* sample OK */
199          }
200 <                                                /* compute domega */
195 <        return(ddot*source[sn].ss2/(d*d));
200 >        return(0);                      /* no more samples */
201   }
202  
203  
204 < srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
205 < RAY  *r;
204 > void
205 > srcvalue(                       /* punch ray to source and compute value */
206 >        RAY  *r
207 > )
208   {
209 <        register SRCREC  *sp;
209 >        SRCREC  *sp;
210  
211          sp = &source[r->rsrc];
212          if (sp->sflags & SVIRTUAL) {    /* virtual source */
213                                          /* check intersection */
214                  if (!(*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r))
215                          return;
216 <                raycont(r);             /* compute contribution */
216 >                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
217 >                        goto nomat;
218 >                rayparticipate(r);
219                  return;
220          }
221                                          /* compute intersection */
# Line 214 | Line 223 | RAY  *r;
223                          (*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r)) {
224                  if (sp->sa.success >= 0)
225                          sp->sa.success++;
226 <                raycont(r);             /* compute contribution */
226 >                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
227 >                        goto nomat;
228 >                rayparticipate(r);
229                  return;
230          }
231 +                                        /* we missed our mark! */
232          if (sp->sa.success < 0)
233                  return;                 /* bitched already */
234          sp->sa.success -= AIMREQT;
# Line 225 | Line 237 | RAY  *r;
237          sprintf(errmsg, "aiming failure for light source \"%s\"",
238                          sp->so->oname);
239          error(WARNING, errmsg);         /* issue warning */
240 +        return;
241 + nomat:
242 +        objerror(r->ro, USER, "material not found");
243   }
244  
245  
246   static int
247 < cntcmp(sc1, sc2)                        /* contribution compare (descending) */
248 < register CNTPTR  *sc1, *sc2;
247 > transillum(                     /* check if material is transparent illum */
248 >        OBJECT  obj
249 > )
250   {
251 +        OBJREC *m = findmaterial(objptr(obj));
252 +        
253 +        if (m == NULL)
254 +                return(1);
255 +        if (m->otype != MAT_ILLUM)
256 +                return(0);
257 +        return(!m->oargs.nsargs || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID));
258 + }
259 +
260 +
261 + int
262 + sourcehit(                      /* check to see if ray hit distant source */
263 +        RAY  *r
264 + )
265 + {
266 +        int  glowsrc = -1;
267 +        int  transrc = -1;
268 +        int  first, last;
269 +        int  i;
270 +
271 +        if (r->rsrc >= 0) {             /* check only one if aimed */
272 +                first = last = r->rsrc;
273 +        } else {                        /* otherwise check all */
274 +                first = 0; last = nsources-1;
275 +        }
276 +        for (i = first; i <= last; i++) {
277 +                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) != SDISTANT)
278 +                        continue;
279 +                /*
280 +                 * Check to see if ray is within
281 +                 * solid angle of source.
282 +                 */
283 +                if (2.*PI*(1. - DOT(source[i].sloc,r->rdir)) > source[i].ss2)
284 +                        continue;
285 +                                        /* is it the only possibility? */
286 +                if (first == last) {
287 +                        r->ro = source[i].so;
288 +                        break;
289 +                }
290 +                /*
291 +                 * If it's a glow or transparent illum, just remember it.
292 +                 */
293 +                if (source[i].sflags & SSKIP) {
294 +                        if (glowsrc < 0)
295 +                                glowsrc = i;
296 +                        continue;
297 +                }
298 +                if (transillum(source[i].so->omod)) {
299 +                        if (transrc < 0)
300 +                                transrc = i;
301 +                        continue;
302 +                }
303 +                r->ro = source[i].so;   /* otherwise, use first hit */
304 +                break;
305 +        }
306 +        /*
307 +         * Do we need fallback?
308 +         */
309 +        if (r->ro == NULL) {
310 +                if (transrc >= 0 && r->crtype & (AMBIENT|SPECULAR))
311 +                        return(0);      /* avoid overcounting */
312 +                if (glowsrc >= 0)
313 +                        r->ro = source[glowsrc].so;
314 +                else
315 +                        return(0);      /* nothing usable */
316 +        }
317 +        /*
318 +         * Make assignments.
319 +         */
320 +        r->robj = objndx(r->ro);
321 +        for (i = 0; i < 3; i++)
322 +                r->ron[i] = -r->rdir[i];
323 +        r->rod = 1.0;
324 +        r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
325 +        r->uv[0] = r->uv[1] = 0.0;
326 +        r->rox = NULL;
327 +        return(1);
328 + }
329 +
330 +
331 + static int
332 + cntcmp(                         /* contribution compare (descending) */
333 +        const void *p1,
334 +        const void *p2
335 + )
336 + {
337 +        const CNTPTR  *sc1 = (const CNTPTR *)p1;
338 +        const CNTPTR  *sc2 = (const CNTPTR *)p2;
339 +
340          if (sc1->brt > sc2->brt)
341                  return(-1);
342          if (sc1->brt < sc2->brt)
# Line 240 | Line 345 | register CNTPTR  *sc1, *sc2;
345   }
346  
347  
348 < direct(r, f, p)                         /* add direct component */
349 < RAY  *r;                        /* ray that hit surface */
350 < int  (*f)();                    /* direct component coefficient function */
351 < char  *p;                       /* data for f */
348 > void
349 > direct(                                 /* add direct component */
350 >        RAY  *r,                        /* ray that hit surface */
351 >        srcdirf_t *f,                   /* direct component coefficient function */
352 >        void  *p                        /* data for f */
353 > )
354   {
355 <        extern double  pow();
356 <        register int  sn;
355 >        int  sn;
356 >        CONTRIB  *scp;
357 >        SRCINDEX  si;
358          int  nshadcheck, ncnts;
359          int  nhits;
360 <        double  dom, prob, ourthresh, hwt;
360 >        double  prob, ourthresh, hwt;
361          RAY  sr;
362 +        
363 +        /* PMAP: Factor in direct photons (primarily for debugging/validation) */
364 +        if (directPhotonMapping) {
365 +                (*f)(r -> rcol, p, r -> ron, PI);              
366 +                multDirectPmap(r);
367 +                return;
368 +        }
369 +        
370                          /* NOTE: srccnt and cntord global so no recursion */
371          if (nsources <= 0)
372                  return;         /* no sources?! */
257                                                /* compute number to check */
258        nshadcheck = pow((double)nsources, shadcert) + .5;
259                                                /* modify threshold */
260        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
373                                                  /* potential contributions */
374 <        for (sn = 0; sn < nsources; sn++) {
375 <                cntord[sn].sno = sn;
376 <                cntord[sn].brt = 0.0;
377 <                                                /* get source ray */
378 <                if ((dom = srcray(&sr, r, sn)) == 0.0)
379 <                        continue;
380 <                VCOPY(srccnt[sn].dir, sr.rdir);
374 >        initsrcindex(&si);
375 >        for (sn = 0; srcray(&sr, r, &si); sn++) {
376 >                if (sn >= maxcntr) {
377 >                        maxcntr = sn + MAXSPART;
378 >                        srccnt = (CONTRIB *)realloc((void *)srccnt,
379 >                                        maxcntr*sizeof(CONTRIB));
380 >                        cntord = (CNTPTR *)realloc((void *)cntord,
381 >                                        maxcntr*sizeof(CNTPTR));
382 >                        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
383 >                                error(SYSTEM, "out of memory in direct");
384 >                }
385 >                cntord[sn].sndx = sn;
386 >                scp = srccnt + sn;
387 >                scp->sno = sr.rsrc;
388                                                  /* compute coefficient */
389 <                (*f)(srccnt[sn].coef, p, srccnt[sn].dir, dom);
390 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].coef);
389 >                (*f)(scp->coef, p, sr.rdir, si.dom);
390 >                cntord[sn].brt = intens(scp->coef);
391                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
392                          continue;
393 + #if SHADCACHE
394 +                                                /* check shadow cache */
395 +                if (si.np == 1 && srcblocked(&sr)) {
396 +                        cntord[sn].brt = 0.0;
397 +                        continue;
398 +                }
399 + #endif
400 +                VCOPY(scp->dir, sr.rdir);
401 +                copycolor(sr.rcoef, scp->coef);
402                                                  /* compute potential */
403                  sr.revf = srcvalue;
404                  rayvalue(&sr);
405 <                copycolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
406 <                multcolor(srccnt[sn].val, srccnt[sn].coef);
407 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
405 >                multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
406 >                copycolor(scp->val, sr.rcol);
407 >                cntord[sn].brt = bright(sr.rcol);
408          }
409                                                  /* sort contributions */
410 <        qsort(cntord, nsources, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
410 >        qsort(cntord, sn, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
411          {                                       /* find last */
412 <                register int  l, m;
412 >                int  l, m;
413  
414 <                sn = 0; ncnts = l = nsources;
414 >                ncnts = l = sn;
415 >                sn = 0;
416                  while ((m = (sn + ncnts) >> 1) != l) {
417                          if (cntord[m].brt > 0.0)
418                                  sn = m;
# Line 292 | Line 421 | char  *p;                      /* data for f */
421                          l = m;
422                  }
423          }
424 +        if (ncnts == 0)
425 +                return;         /* no contributions! */
426                                                  /* accumulate tail */
427          for (sn = ncnts-1; sn > 0; sn--)
428                  cntord[sn-1].brt += cntord[sn].brt;
429 +                                                /* compute number to check */
430 +        nshadcheck = pow((double)ncnts, shadcert) + .5;
431 +                                                /* modify threshold */
432 +        if (ncnts > MINSHADCNT)
433 +                ourthresh = shadthresh / r->rweight;
434 +        else
435 +                ourthresh = 0;
436                                                  /* test for shadows */
437 <        nhits = 0;
438 <        for (sn = 0; sn < ncnts; sn++) {
437 >        for (nhits = 0, hwt = 0.0, sn = 0; sn < ncnts;
438 >                        hwt += (double)source[scp->sno].nhits /
439 >                                (double)source[scp->sno].ntests,
440 >                        sn++) {
441                                                  /* check threshold */
442                  if ((sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
443                                  cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt)
444                                  < ourthresh*bright(r->rcol))
445                          break;
446 <                                                /* get statistics */
307 <                source[cntord[sn].sno].ntests++;
446 >                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
447                                                  /* test for hit */
448 <                rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
449 <                VCOPY(sr.rdir, srccnt[cntord[sn].sno].dir);
450 <                sr.rsrc = cntord[sn].sno;
448 >                rayorigin(&sr, SHADOW, r, NULL);
449 >                copycolor(sr.rcoef, scp->coef);
450 >                VCOPY(sr.rdir, scp->dir);
451 >                sr.rsrc = scp->sno;
452 >                                                /* keep statistics */
453 >                if (source[scp->sno].ntests++ > 0xfffffff0) {
454 >                        source[scp->sno].ntests >>= 1;
455 >                        source[scp->sno].nhits >>= 1;
456 >                }
457                  if (localhit(&sr, &thescene) &&
458 <                                ( sr.ro != source[cntord[sn].sno].so ||
459 <                                source[cntord[sn].sno].sflags & SFOLLOW )) {
458 >                                ( sr.ro != source[scp->sno].so ||
459 >                                source[scp->sno].sflags & SFOLLOW )) {
460                                                  /* follow entire path */
461                          raycont(&sr);
462 <                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
462 >                        if (trace != NULL)
463 >                                (*trace)(&sr);  /* trace execution */
464 >                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
465 > #if SHADCACHE
466 >                                if ((scp <= srccnt || scp[-1].sno != scp->sno)
467 >                                                && (scp >= srccnt+ncnts-1 ||
468 >                                                    scp[1].sno != scp->sno))
469 >                                        srcblocker(&sr);
470 > #endif
471                                  continue;       /* missed! */
472 <                        copycolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, sr.rcol);
473 <                        multcolor(srccnt[cntord[sn].sno].val,
474 <                                        srccnt[cntord[sn].sno].coef);
472 >                        }
473 >                        rayparticipate(&sr);
474 >                        multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
475 >                        copycolor(scp->val, sr.rcol);
476 >                } else if (trace != NULL &&
477 >                        (source[scp->sno].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL|SFOLLOW))
478 >                                                == (SDISTANT|SFOLLOW) &&
479 >                                sourcehit(&sr) && rayshade(&sr, sr.ro->omod)) {
480 >                        (*trace)(&sr);          /* trace execution */
481 >                        /* skip call to rayparticipate() & scp->val update */
482                  }
483                                                  /* add contribution if hit */
484 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
484 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
485                  nhits++;
486 <                source[cntord[sn].sno].nhits++;
486 >                source[scp->sno].nhits++;
487          }
488 <                                        /* surface hit rate */
489 <        if (sn > 0)
490 <                hwt = (double)nhits / (double)sn;
488 >                                        /* source hit rate */
489 >        if (hwt > FTINY)
490 >                hwt = (double)nhits / hwt;
491          else
492                  hwt = 0.5;
493   #ifdef DEBUG
494 <        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f hit rate\n",
494 >        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f conditional hit rate\n",
495                          sn, ncnts-sn, hwt);
496          eputs(errmsg);
497   #endif
498                                          /* add in untested sources */
499          for ( ; sn < ncnts; sn++) {
500 <                prob = hwt * (double)source[cntord[sn].sno].nhits /
501 <                                (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
502 <                scalecolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, prob);
503 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
500 >                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
501 >                prob = hwt * (double)source[scp->sno].nhits /
502 >                                (double)source[scp->sno].ntests;
503 >                if (prob < 1.0)
504 >                        scalecolor(scp->val, prob);
505 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
506          }
507 + }
508 +
509 +
510 + void
511 + srcscatter(                     /* compute source scattering into ray */
512 +        RAY  *r
513 + )
514 + {
515 +        int  oldsampndx;
516 +        int  nsamps;
517 +        RAY  sr;
518 +        SRCINDEX  si;
519 +        double  t, d;
520 +        double  re, ge, be;
521 +        COLOR  cvext;
522 +        int  i, j;
523 +
524 +        if (r->rot >= FHUGE*.99 || r->gecc >= 1.-FTINY)
525 +                return;         /* this can never work */
526 +        /* PMAP: do unconditional inscattering for volume photons */
527 +        if (!volumePhotonMapping && (r->slights == NULL || r->slights[0] == 0))
528 +                return;
529 +                
530 +        if (ssampdist <= FTINY || (nsamps = r->rot/ssampdist + .5) < 1)
531 +                nsamps = 1;
532 + #if MAXSSAMP
533 +        else if (nsamps > MAXSSAMP)
534 +                nsamps = MAXSSAMP;
535 + #endif
536 +        oldsampndx = samplendx;
537 +        samplendx = random()&0x7fff;            /* randomize */
538 +        for (i = volumePhotonMapping ? 1 : r->slights[0]; i > 0; i--) {
539 +                /* for each source OR once if volume photon map enabled */
540 +                for (j = 0; j < nsamps; j++) {  /* for each sample position */
541 +                        samplendx++;
542 +                        t = r->rot * (j+frandom())/nsamps;
543 +                                                        /* extinction */
544 +                        re = t*colval(r->cext,RED);
545 +                        ge = t*colval(r->cext,GRN);
546 +                        be = t*colval(r->cext,BLU);
547 +                        setcolor(cvext, re > 92. ? 0. : exp(-re),
548 +                                        ge > 92. ? 0. : exp(-ge),
549 +                                        be > 92. ? 0. : exp(-be));
550 +                        if (intens(cvext) <= FTINY)
551 +                                break;                  /* too far away */
552 +                        sr.rorg[0] = r->rorg[0] + r->rdir[0]*t;
553 +                        sr.rorg[1] = r->rorg[1] + r->rdir[1]*t;
554 +                        sr.rorg[2] = r->rorg[2] + r->rdir[2]*t;
555 +                        
556 +                        if (!volumePhotonMapping) {
557 +                                initsrcindex(&si);      /* sample ray to this source */
558 +                                si.sn = r->slights[i];
559 +                                nopart(&si, &sr);
560 +                                if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
561 +                                                sr.rsrc != r->slights[i])
562 +                                        continue;       /* no path */
563 + #if SHADCACHE
564 +                                if (srcblocked(&sr))    /* check shadow cache */
565 +                                        continue;
566 + #endif
567 +                                copycolor(sr.cext, r->cext);
568 +                                copycolor(sr.albedo, r->albedo);
569 +                                sr.gecc = r->gecc;
570 +                                sr.slights = r->slights;
571 +                                rayvalue(&sr);          /* eval. source ray */
572 +                                if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
573 + #if SHADCACHE
574 +                                        srcblocker(&sr); /* add blocker to cache */
575 + #endif
576 +                                        continue;
577 +                                }
578 +                                if (r->gecc <= FTINY)   /* compute P(theta) */
579 +                                        d = 1.;
580 +                                else {
581 +                                        d = DOT(r->rdir, sr.rdir);
582 +                                        d = 1. + r->gecc*r->gecc - 2.*r->gecc*d;
583 +                                        d = (1. - r->gecc*r->gecc) / (d*sqrt(d));
584 +                                }
585 +                                                        /* other factors */
586 +                                d *= si.dom * r->rot / (4.*PI*nsamps);
587 +                                scalecolor(sr.rcol, d);
588 +                        } else {
589 +                                /* PMAP: Add ambient inscattering from
590 +                                 * volume photons; note we reverse the
591 +                                 * incident ray direction since we're
592 +                                 * now in *backward* raytracing mode! */
593 +                                sr.rdir [0] = -r -> rdir [0];
594 +                                sr.rdir [1] = -r -> rdir [1];
595 +                                sr.rdir [2] = -r -> rdir [2];
596 +                                sr.gecc = r -> gecc;
597 +                                inscatterVolumePmap(&sr, sr.rcol);
598 +                                scalecolor(sr.rcol, r -> rot / nsamps);
599 +                        }
600 +                        multcolor(sr.rcol, r->cext);
601 +                        multcolor(sr.rcol, r->albedo);
602 +                        multcolor(sr.rcol, cvext);
603 +                        addcolor(r->rcol, sr.rcol);     /* add it in */
604 +                }
605 +        }
606 +        samplendx = oldsampndx;
607 + }
608 +
609 +
610 + /****************************************************************
611 + * The following macros were separated from the m_light() routine
612 + * because they are very nasty and difficult to understand.
613 + */
614 +
615 + /* illumblock *
616 + *
617 + * We cannot allow an illum to pass to another illum, because that
618 + * would almost certainly constitute overcounting.
619 + * However, we do allow an illum to pass to another illum
620 + * that is actually going to relay to a virtual light source.
621 + * We also prevent an illum from passing to a glow; this provides a
622 + * convenient mechanism for defining detailed light source
623 + * geometry behind (or inside) an effective radiator.
624 + */
625 +
626 + static int
627 + weaksrcmat(OBJECT obj)          /* identify material */
628 + {
629 +        OBJREC *m = findmaterial(objptr(obj));
630 +        
631 +        if (m == NULL) return(0);
632 +        return((m->otype==MAT_ILLUM) | (m->otype==MAT_GLOW));
633 + }
634 +
635 + #define  illumblock(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
636 +                                r->rod > 0.0 && \
637 +                                weaksrcmat(source[r->rsrc].so->omod))
638 +
639 + /* wrongsource *
640 + *
641 + * This source is the wrong source (ie. overcounted) if we are
642 + * aimed to a different source than the one we hit and the one
643 + * we hit is not an illum that should be passed.
644 + */
645 +
646 + #define  wrongsource(m, r)      (r->rsrc>=0 && source[r->rsrc].so!=r->ro && \
647 +                                (m->otype!=MAT_ILLUM || illumblock(m,r)))
648 +
649 + /* distglow *
650 + *
651 + * A distant glow is an object that sometimes acts as a light source,
652 + * but is too far away from the test point to be one in this case.
653 + * (Glows with negative radii should NEVER participate in illumination.)
654 + */
655 +
656 + #define  distglow(m, r, d)      (m->otype==MAT_GLOW && \
657 +                                m->oargs.farg[3] >= -FTINY && \
658 +                                d > m->oargs.farg[3])
659 +
660 + /* badcomponent *
661 + *
662 + * We must avoid counting light sources in the ambient calculation,
663 + * since the direct component is handled separately.  Therefore, any
664 + * ambient ray which hits an active light source must be discarded.
665 + * The same is true for stray specular samples, since the specular
666 + * contribution from light sources is calculated separately.
667 + */
668 + /* PMAP: Also avoid counting sources via transferred ambient rays (e.g.
669 + * through glass) when photon mapping is enabled, as these indirect
670 + * components are already accounted for.
671 + */
672 + #define  badcomponent(m, r)   (srcRayInPmap(r) || \
673 +                                (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
674 +                                !(r->crtype&SHADOW || r->rod < 0.0 || \
675 +                /* not 100% correct */  distglow(m, r, r->rot))))
676 +
677 + /* passillum *
678 + *
679 + * An illum passes to another material type when we didn't hit it
680 + * on purpose (as part of a direct calculation), or it is relaying
681 + * a virtual light source.
682 + */
683 +
684 + #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
685 +                                (r->rsrc<0 || source[r->rsrc].so!=r->ro || \
686 +                                source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL))
687 +
688 + /* srcignore *
689 + *
690 + * The -dv flag is normally on for sources to be visible.
691 + */
692 +
693 + #define  srcignore(m, r)        !(directvis || r->crtype&SHADOW || \
694 +                                distglow(m, r, raydist(r,PRIMARY)))
695 +
696 +
697 + int
698 + m_light(                                /* ray hit a light source */
699 +        OBJREC  *m,
700 +        RAY  *r
701 + )
702 + {
703 +                                                /* check for over-counting */
704 +        if (badcomponent(m, r)) {
705 +                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
706 +                return(1);
707 +        }
708 +        if (wrongsource(m, r)) {
709 +                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
710 +                return(1);
711 +        }
712 +                                                /* check for passed illum */
713 +        if (passillum(m, r)) {
714 +                if (m->oargs.nsargs && strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
715 +                        return(rayshade(r,lastmod(objndx(m),m->oargs.sarg[0])));
716 +                raytrans(r);
717 +                return(1);
718 +        }
719 +                                                /* check for invisibility */
720 +        if (srcignore(m, r)) {
721 +                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
722 +                return(1);
723 +        }
724 +                                        /* otherwise treat as source */
725 +                                                /* check for behind */
726 +        if (r->rod < 0.0)
727 +                return(1);
728 +                                                /* check for outside spot */
729 +        if (m->otype==MAT_SPOT && spotout(r, makespot(m)))
730 +                return(1);
731 +                                                /* get distribution pattern */
732 +        raytexture(r, m->omod);
733 +                                                /* get source color */
734 +        setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
735 +                          m->oargs.farg[1],
736 +                          m->oargs.farg[2]);
737 +                                                /* modify value */
738 +        multcolor(r->rcol, r->pcol);
739 +        return(1);
740   }

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