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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 1.34 by greg, Thu Jun 20 09:03:57 1991 UTC vs.
Revision 1.43 by greg, Tue Aug 13 12:16:37 1991 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1990 Regents of the University of California */
1 > /* Copyright (c) 1991 Regents of the University of California */
2  
3   #ifndef lint
4   static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
# 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 40 | Line 43 | marksources()                  /* find and mark source objects */
43   {
44          int  i;
45          register OBJREC  *o, *m;
46 <        register SRCREC  *ns;
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 63 | Line 68 | marksources()                  /* find and mark source objects */
68                                  m->oargs.farg[3] <= FTINY)
69                          continue;                       /* don't bother */
70  
71 <                if ((ns = newsource()) == 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 <                setsource(ns, o);
78 >                setsource(&source[ns], o);
79  
80                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
81 <                        ns->sflags |= SPROX;
82 <                        ns->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 <                                ns->sflags |= SSKIP;
84 >                                source[ns].sflags |= SSKIP;
85                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
86 <                        ns->sflags |= SSPOT;
87 <                        if ((ns->sl.s = makespot(m)) == NULL)
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                  }
96          }
97          if (nsources <= 0) {
# Line 86 | Line 101 | marksources()                  /* find and mark source objects */
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)
104 >        if (srccnt == NULL || cntord == NULL)
105                  goto memerr;
106          return;
107   memerr:
# Line 94 | Line 109 | memerr:
109   }
110  
111  
97 – SRCREC *
98 – newsource()                     /* allocate new source in our array */
99 – {
100 –        if (nsources == 0)
101 –                source = (SRCREC *)malloc(sizeof(SRCREC));
102 –        else
103 –                source = (SRCREC *)realloc((char *)source,
104 –                                (unsigned)(nsources+1)*sizeof(SRCREC));
105 –        if (source == NULL)
106 –                return(NULL);
107 –        source[nsources].sflags = 0;
108 –        source[nsources].nhits = 1;
109 –        source[nsources].ntests = 2;    /* initial hit probability = 1/2 */
110 –        return(&source[nsources++]);
111 – }
112 –
113 –
114 – setsource(src, so)                      /* add a source to the array */
115 – register SRCREC  *src;
116 – register OBJREC  *so;
117 – {
118 –        double  cos(), tan(), sqrt();
119 –        double  theta;
120 –        FACE  *f;
121 –        CONE  *co;
122 –        int  j;
123 –        register int  i;
124 –        
125 –        src->sa.success = 2*AIMREQT-1;          /* bitch on second failure */
126 –        src->so = so;
127 –
128 –        switch (so->otype) {
129 –        case OBJ_SOURCE:
130 –                if (so->oargs.nfargs != 4)
131 –                        objerror(so, USER, "bad arguments");
132 –                src->sflags |= SDISTANT;
133 –                VCOPY(src->sloc, so->oargs.farg);
134 –                if (normalize(src->sloc) == 0.0)
135 –                        objerror(so, USER, "zero direction");
136 –                theta = PI/180.0/2.0 * so->oargs.farg[3];
137 –                if (theta <= FTINY)
138 –                        objerror(so, USER, "zero size");
139 –                src->ss = theta >= PI/4 ? 1.0 : tan(theta);
140 –                src->ss2 = 2.0*PI * (1.0 - cos(theta));
141 –                break;
142 –        case OBJ_SPHERE:
143 –                VCOPY(src->sloc, so->oargs.farg);
144 –                src->ss = so->oargs.farg[3];
145 –                src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
146 –                break;
147 –        case OBJ_FACE:
148 –                                                /* get the face */
149 –                f = getface(so);
150 –                                                /* find the center */
151 –                for (j = 0; j < 3; j++) {
152 –                        src->sloc[j] = 0.0;
153 –                        for (i = 0; i < f->nv; i++)
154 –                                src->sloc[j] += VERTEX(f,i)[j];
155 –                        src->sloc[j] /= (double)f->nv;
156 –                }
157 –                if (!inface(src->sloc, f))
158 –                        objerror(so, USER, "cannot hit center");
159 –                src->sflags |= SFLAT;
160 –                VCOPY(src->snorm, f->norm);
161 –                src->ss = sqrt(f->area / PI);
162 –                src->ss2 = f->area;
163 –                break;
164 –        case OBJ_RING:
165 –                                                /* get the ring */
166 –                co = getcone(so, 0);
167 –                VCOPY(src->sloc, CO_P0(co));
168 –                if (CO_R0(co) > 0.0)
169 –                        objerror(so, USER, "cannot hit center");
170 –                src->sflags |= SFLAT;
171 –                VCOPY(src->snorm, co->ad);
172 –                src->ss = CO_R1(co);
173 –                src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
174 –                break;
175 –        default:
176 –                objerror(so, USER, "illegal material");
177 –        }
178 – }
179 –
180 –
181 – SPOT *
182 – makespot(m)                     /* make a spotlight */
183 – register OBJREC  *m;
184 – {
185 –        extern double  cos();
186 –        register SPOT  *ns;
187 –
188 –        if ((ns = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
189 –                return(NULL);
190 –        ns->siz = 2.0*PI * (1.0 - cos(PI/180.0/2.0 * m->oargs.farg[3]));
191 –        VCOPY(ns->aim, m->oargs.farg+4);
192 –        if ((ns->flen = normalize(ns->aim)) == 0.0)
193 –                objerror(m, USER, "zero focus vector");
194 –        return(ns);
195 – }
196 –
197 –
112   double
113   srcray(sr, r, sn)               /* send a ray to a source, return domega */
114   register RAY  *sr;              /* returned source ray */
# Line 214 | Line 128 | register int  sn;              /* source number */
128          sr->rsrc = sn;                          /* remember source */
129                                                  /* get source direction */
130          if (source[sn].sflags & SDISTANT) {
217 –                if (source[sn].sflags & SSPOT) {        /* check location */
218 –                        for (i = 0; i < 3; i++)
219 –                                vd[i] = sr->rorg[i] - source[sn].sl.s->aim[i];
220 –                        d = DOT(source[sn].sloc,vd);
221 –                        d = DOT(vd,vd) - d*d;
222 –                        if (PI*d > source[sn].sl.s->siz)
223 –                                return(0.0);
224 –                }
131                                                  /* constant direction */
132                  VCOPY(sr->rdir, source[sn].sloc);
133          } else {                                /* compute direction */
# Line 234 | Line 140 | register int  sn;              /* source number */
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 *
241 <                (1.0 - 2.0*urand(ilhash(dimlist,ndims+1)+samplendx));
242 <                }
243 <                ndims--;
143 >                dimlist[ndims] = sn + 8831;
144 >                peano(vd, 3, urand(ilhash(dimlist,ndims+1)+samplendx), .01);
145 >                for (i = 0; i < 3; i++)
146 >                        vd[i] = dstrsrc * source[sn].ss * (1. - 2.*vd[i]);
147                  if (source[sn].sflags & SFLAT) {        /* project offset */
148                          d = DOT(vd, source[sn].snorm);
149                          for (i = 0; i < 3; i++)
# Line 248 | Line 151 | register int  sn;              /* source number */
151                  }
152                  for (i = 0; i < 3; i++)         /* offset source direction */
153                          sr->rdir[i] += vd[i];
154 +                                                /* normalize */
155 +                d = normalize(sr->rdir);
156  
157 <        } else if (source[sn].sflags & SDISTANT)
158 <                                                /* already normalized */
159 <                return(source[sn].ss2);
157 >        } else if (!(source[sn].sflags & SDISTANT))
158 >                                                /* normalize direction */
159 >                d = normalize(sr->rdir);
160  
161 <        if ((d = normalize(sr->rdir)) == 0.0)
162 <                                                /* at source! */
161 >        if (source[sn].sflags & SDISTANT) {
162 >                if (source[sn].sflags & SSPOT) {        /* check location */
163 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
164 >                                vd[i] = source[sn].sl.s->aim[i] - sr->rorg[i];
165 >                        d = DOT(sr->rdir,vd);
166 >                        if (d <= FTINY)
167 >                                return(0.0);
168 >                        d = DOT(vd,vd) - d*d;
169 >                        if (PI*d > source[sn].sl.s->siz)
170 >                                return(0.0);
171 >                }
172 >                return(source[sn].ss2);         /* domega constant */
173 >        }
174 >                                                /* check direction */
175 >        if (d == 0.0)
176                  return(0.0);
259 –        
260 –        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
261 –                                                /* domega constant */
262 –                return(source[sn].ss2);
263 –
177                                                  /* check proximity */
178          if (source[sn].sflags & SPROX &&
179                          d > source[sn].sl.prox)
# Line 282 | Line 195 | register int  sn;              /* source number */
195   }
196  
197  
198 < sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
199 < register RAY  *r;
198 > srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
199 > RAY  *r;
200   {
201 <        int  first, last;
289 <        register int  i;
201 >        register SRCREC  *sp;
202  
203 <        if (r->rsrc >= 0) {             /* check only one if aimed */
204 <                first = last = r->rsrc;
205 <        } else {                        /* otherwise check all */
206 <                first = 0; last = nsources-1;
203 >        sp = &source[r->rsrc];
204 >        if (sp->sflags & SVIRTUAL) {    /* virtual source */
205 >                                        /* check intersection */
206 >                if (!(*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r))
207 >                        return;
208 >                raycont(r);             /* compute contribution */
209 >                return;
210          }
211 <        for (i = first; i <= last; i++)
212 <                if (source[i].sflags & SDISTANT)
213 <                        /*
214 <                         * Check to see if ray is within
215 <                         * solid angle of source.
216 <                         */
217 <                        if (2.0*PI * (1.0 - DOT(source[i].sloc,r->rdir))
303 <                                        <= source[i].ss2) {
304 <                                r->ro = source[i].so;
305 <                                if (!(source[i].sflags & SSKIP))
306 <                                        break;
307 <                        }
308 <
309 <        if (r->ro != NULL) {
310 <                for (i = 0; i < 3; i++)
311 <                        r->ron[i] = -r->rdir[i];
312 <                r->rod = 1.0;
313 <                r->rox = NULL;
314 <                return(1);
211 >                                        /* compute intersection */
212 >        if (sp->sflags & SDISTANT ? sourcehit(r) :
213 >                        (*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r)) {
214 >                if (sp->sa.success >= 0)
215 >                        sp->sa.success++;
216 >                raycont(r);             /* compute contribution */
217 >                return;
218          }
219 <        return(0);
219 >        if (sp->sa.success < 0)
220 >                return;                 /* bitched already */
221 >        sp->sa.success -= AIMREQT;
222 >        if (sp->sa.success >= 0)
223 >                return;                 /* leniency */
224 >        sprintf(errmsg, "aiming failure for light source \"%s\"",
225 >                        sp->so->oname);
226 >        error(WARNING, errmsg);         /* issue warning */
227   }
228  
229  
# Line 334 | Line 244 | RAY  *r;                       /* ray that hit surface */
244   int  (*f)();                    /* direct component coefficient function */
245   char  *p;                       /* data for f */
246   {
247 +        extern int  (*trace)();
248          extern double  pow();
249          register int  sn;
250          int  nshadcheck, ncnts;
# Line 360 | Line 271 | char  *p;                      /* data for f */
271                  cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].coef);
272                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
273                          continue;
274 <                                                /* compute contribution */
275 <                srcvalue(&sr);
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);
# Line 402 | Line 314 | char  *p;                      /* data for f */
314                                  source[cntord[sn].sno].sflags & SFOLLOW )) {
315                                                  /* follow entire path */
316                          raycont(&sr);
317 +                        if (trace != NULL)
318 +                                (*trace)(&sr);  /* trace execution */
319                          if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
320                                  continue;       /* missed! */
321                          copycolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, sr.rcol);
# Line 429 | Line 343 | char  *p;                      /* data for f */
343                                  (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
344                  scalecolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, prob);
345                  addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
432 –        }
433 – }
434 –
435 –
436 – srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
437 – RAY  *r;
438 – {
439 –        register SRCREC  *sp;
440 –
441 –        sp = &source[r->rsrc];
442 –        if (sp->sflags & SVIRTUAL) {            /* virtual source */
443 –                RAY  nr;
444 –                                        /* check intersection */
445 –                if (!(*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r))
446 –                        return;
447 –                                        /* relay ray to source */
448 –                vsrcrelay(&nr, r);
449 –                srcvalue(&nr);
450 –                return;
451 –        }
452 –                                        /* compute intersection */
453 –        if (sp->sflags & SDISTANT ? sourcehit(r) :
454 –                        (*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r)) {
455 –                if (sp->sa.success >= 0)
456 –                        sp->sa.success++;
457 –                raycont(r);             /* compute contribution */
458 –                return;
459 –        }
460 –        if (sp->sa.success < 0)
461 –                return;                 /* bitched already */
462 –        sp->sa.success -= AIMREQT;
463 –        if (sp->sa.success >= 0)
464 –                return;                 /* leniency */
465 –        sprintf(errmsg, "aiming failure for light source \"%s\"",
466 –                        sp->so->oname);
467 –        error(WARNING, errmsg);         /* issue warning */
468 – }
469 –
470 –
471 – #define  wrongsource(m, r)      (m->otype!=MAT_ILLUM && \
472 –                                r->rsrc>=0 && \
473 –                                source[r->rsrc].so!=r->ro)
474 –
475 – #define  badambient(m, r)       ((r->crtype&(AMBIENT|SHADOW))==AMBIENT && \
476 –                                !(m->otype==MAT_GLOW&&r->rot>m->oargs.farg[3]))
477 –
478 – #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
479 –                                !(r->rsrc>=0&&source[r->rsrc].so==r->ro))
480 –
481 –
482 – m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
483 – register OBJREC  *m;
484 – register RAY  *r;
485 – {
486 –                                                /* check for over-counting */
487 –        if (wrongsource(m, r) || badambient(m, r))
488 –                return;
489 –                                                /* check for passed illum */
490 –        if (passillum(m, r)) {
491 –
492 –                if (m->oargs.nsargs < 1 || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
493 –                        raytrans(r);
494 –                else
495 –                        rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0]));
496 –
497 –                                                /* otherwise treat as source */
498 –        } else {
499 –                                                /* check for behind */
500 –                if (r->rod < 0.0)
501 –                        return;
502 –                                                /* get distribution pattern */
503 –                raytexture(r, m->omod);
504 –                                                /* get source color */
505 –                setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
506 –                                  m->oargs.farg[1],
507 –                                  m->oargs.farg[2]);
508 –                                                /* modify value */
509 –                multcolor(r->rcol, r->pcol);
346          }
347   }

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