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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 1.48 by greg, Mon Oct 28 08:08:19 1991 UTC vs.
Revision 2.15 by greg, Thu Jan 13 10:43:36 1994 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1991 Regents of the University of California */
1 > /* Copyright (c) 1993 Regents of the University of California */
2  
3   #ifndef lint
4   static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
# Line 41 | Line 41 | static int  maxcntr = 0;               /* size of contribution arra
41  
42   marksources()                   /* find and mark source objects */
43   {
44 +        int  foundsource = 0;
45          int  i;
46          register OBJREC  *o, *m;
47          register int  ns;
# Line 80 | Line 81 | marksources()                  /* find and mark source objects */
81                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
82                          source[ns].sflags |= SPROX;
83                          source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
84 <                        if (o->otype == OBJ_SOURCE)
84 >                        if (source[ns].sflags & SDISTANT)
85                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
86                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
87                          source[ns].sflags |= SSPOT;
# Line 93 | Line 94 | marksources()                  /* find and mark source objects */
94                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
95                          }
96                  }
97 +                if (!(source[ns].sflags & SSKIP))
98 +                        foundsource++;
99          }
100 <        if (nsources <= 0) {
100 >        if (!foundsource) {
101                  error(WARNING, "no light sources found");
102                  return;
103          }
# Line 117 | Line 120 | RAY  *r;                       /* ray which hit object */
120   SRCINDEX  *si;                  /* source sample index */
121   {
122      double  d;                          /* distance to source */
120 –    FVECT  vd;
123      register SRCREC  *srcp;
122 –    register int  i;
124  
125      rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);              /* ignore limits */
126  
# Line 127 | Line 128 | SRCINDEX  *si;                 /* source sample index */
128          sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
129          srcp = source + si->sn;
130          if (srcp->sflags & SDISTANT) {
131 <                if (srcp->sflags & SSPOT) {     /* check location */
132 <                        for (i = 0; i < 3; i++)
132 <                            vd[i] = srcp->sl.s->aim[i] - sr->rorg[i];
133 <                        d = DOT(sr->rdir,vd);
134 <                        if (d <= FTINY)
135 <                                continue;
136 <                        d = DOT(vd,vd) - d*d;
137 <                        if (PI*d > srcp->sl.s->siz)
138 <                                continue;
139 <                }
131 >                if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s, 1))
132 >                        continue;
133                  return(1);              /* sample OK */
134          }
135                                  /* local source */
# Line 145 | Line 138 | SRCINDEX  *si;                 /* source sample index */
138                  continue;
139                                                  /* check angle */
140          if (srcp->sflags & SSPOT) {
141 <                if (srcp->sl.s->siz < 2.0*PI *
149 <                                (1.0 + DOT(srcp->sl.s->aim,sr->rdir)))
141 >                if (spotout(sr, srcp->sl.s, 0))
142                          continue;
143                                          /* adjust solid angle */
144                  si->dom *= d*d;
# Line 160 | Line 152 | SRCINDEX  *si;                 /* source sample index */
152  
153  
154   srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
155 < RAY  *r;
155 > register RAY  *r;
156   {
157          register SRCREC  *sp;
158  
# Line 169 | Line 161 | RAY  *r;
161                                          /* check intersection */
162                  if (!(*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r))
163                          return;
164 <                raycont(r);             /* compute contribution */
164 >                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
165 >                        goto nomat;
166                  return;
167          }
168                                          /* compute intersection */
# Line 177 | Line 170 | RAY  *r;
170                          (*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r)) {
171                  if (sp->sa.success >= 0)
172                          sp->sa.success++;
173 <                raycont(r);             /* compute contribution */
173 >                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
174 >                        goto nomat;
175                  return;
176          }
177 +                                        /* we missed our mark! */
178          if (sp->sa.success < 0)
179                  return;                 /* bitched already */
180          sp->sa.success -= AIMREQT;
# Line 188 | Line 183 | RAY  *r;
183          sprintf(errmsg, "aiming failure for light source \"%s\"",
184                          sp->so->oname);
185          error(WARNING, errmsg);         /* issue warning */
186 +        return;
187 + nomat:
188 +        objerror(r->ro, USER, "material not found");
189   }
190  
191  
192 + sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
193 + register RAY  *r;
194 + {
195 +        int  first, last;
196 +        register int  i;
197 +
198 +        if (r->rsrc >= 0) {             /* check only one if aimed */
199 +                first = last = r->rsrc;
200 +        } else {                        /* otherwise check all */
201 +                first = 0; last = nsources-1;
202 +        }
203 +        for (i = first; i <= last; i++)
204 +                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) == SDISTANT)
205 +                        /*
206 +                         * Check to see if ray is within
207 +                         * solid angle of source.
208 +                         */
209 +                        if (2.0*PI * (1.0 - DOT(source[i].sloc,r->rdir))
210 +                                        <= source[i].ss2) {
211 +                                r->ro = source[i].so;
212 +                                if (!(source[i].sflags & SSKIP))
213 +                                        break;
214 +                        }
215 +
216 +        if (r->ro != NULL) {
217 +                for (i = 0; i < 3; i++)
218 +                        r->ron[i] = -r->rdir[i];
219 +                r->rod = 1.0;
220 +                r->rox = NULL;
221 +                return(1);
222 +        }
223 +        return(0);
224 + }
225 +
226 +
227   static int
228   cntcmp(sc1, sc2)                        /* contribution compare (descending) */
229   register CNTPTR  *sc1, *sc2;
# Line 209 | Line 242 | int  (*f)();                   /* direct component coefficient functio
242   char  *p;                       /* data for f */
243   {
244          extern int  (*trace)();
212 –        extern double  pow();
245          register int  sn;
246 +        register CONTRIB  *scp;
247          SRCINDEX  si;
248          int  nshadcheck, ncnts;
249          int  nhits;
# Line 232 | Line 265 | char  *p;                      /* data for f */
265                                  error(SYSTEM, "out of memory in direct");
266                  }
267                  cntord[sn].sndx = sn;
268 <                srccnt[sn].sno = sr.rsrc;
268 >                scp = srccnt + sn;
269 >                scp->sno = sr.rsrc;
270                                                  /* compute coefficient */
271 <                (*f)(srccnt[sn].coef, p, sr.rdir, si.dom);
272 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].coef);
271 >                (*f)(scp->coef, p, sr.rdir, si.dom);
272 >                cntord[sn].brt = bright(scp->coef);
273                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
274                          continue;
275 <                VCOPY(srccnt[sn].dir, sr.rdir);
275 >                VCOPY(scp->dir, sr.rdir);
276                                                  /* compute potential */
277                  sr.revf = srcvalue;
278                  rayvalue(&sr);
279 <                copycolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
280 <                multcolor(srccnt[sn].val, srccnt[sn].coef);
281 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
279 >                copycolor(scp->val, sr.rcol);
280 >                multcolor(scp->val, scp->coef);
281 >                cntord[sn].brt = bright(scp->val);
282          }
283                                                  /* sort contributions */
284          qsort(cntord, sn, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
# Line 261 | Line 295 | char  *p;                      /* data for f */
295                          l = m;
296                  }
297          }
298 +        if (ncnts == 0)
299 +                return;         /* no contributions! */
300                                                  /* accumulate tail */
301          for (sn = ncnts-1; sn > 0; sn--)
302                  cntord[sn-1].brt += cntord[sn].brt;
# Line 269 | Line 305 | char  *p;                      /* data for f */
305                                                  /* modify threshold */
306          ourthresh = shadthresh / r->rweight;
307                                                  /* test for shadows */
308 <        nhits = 0;
309 <        for (sn = 0; sn < ncnts; sn++) {
308 >        for (nhits = 0, hwt = 0.0, sn = 0; sn < ncnts;
309 >                        hwt += (double)source[scp->sno].nhits /
310 >                                (double)source[scp->sno].ntests,
311 >                        sn++) {
312                                                  /* check threshold */
313                  if ((sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
314                                  cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt)
315                                  < ourthresh*bright(r->rcol))
316                          break;
317 +                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
318                                                  /* test for hit */
319                  rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
320 <                VCOPY(sr.rdir, srccnt[cntord[sn].sndx].dir);
321 <                sr.rsrc = srccnt[cntord[sn].sndx].sno;
322 <                source[sr.rsrc].ntests++;       /* keep statistics */
320 >                VCOPY(sr.rdir, scp->dir);
321 >                sr.rsrc = scp->sno;
322 >                source[scp->sno].ntests++;      /* keep statistics */
323                  if (localhit(&sr, &thescene) &&
324 <                                ( sr.ro != source[sr.rsrc].so ||
325 <                                source[sr.rsrc].sflags & SFOLLOW )) {
324 >                                ( sr.ro != source[scp->sno].so ||
325 >                                source[scp->sno].sflags & SFOLLOW )) {
326                                                  /* follow entire path */
327 <                        raycont(&sr);
327 >                        if (!raycont(&sr))
328 >                                objerror(sr.ro, USER, "material not found");
329                          if (trace != NULL)
330                                  (*trace)(&sr);  /* trace execution */
331                          if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
332                                  continue;       /* missed! */
333 <                        copycolor(srccnt[cntord[sn].sndx].val, sr.rcol);
334 <                        multcolor(srccnt[cntord[sn].sndx].val,
295 <                                        srccnt[cntord[sn].sndx].coef);
333 >                        copycolor(scp->val, sr.rcol);
334 >                        multcolor(scp->val, scp->coef);
335                  }
336                                                  /* add contribution if hit */
337 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sndx].val);
337 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
338                  nhits++;
339 <                source[sr.rsrc].nhits++;
339 >                source[scp->sno].nhits++;
340          }
341 <                                        /* surface hit rate */
342 <        if (sn > 0)
343 <                hwt = (double)nhits / (double)sn;
341 >                                        /* source hit rate */
342 >        if (hwt > FTINY)
343 >                hwt = (double)nhits / hwt;
344          else
345                  hwt = 0.5;
346   #ifdef DEBUG
347 <        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f hit rate\n",
347 >        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f conditional hit rate\n",
348                          sn, ncnts-sn, hwt);
349          eputs(errmsg);
350   #endif
351                                          /* add in untested sources */
352          for ( ; sn < ncnts; sn++) {
353 <                sr.rsrc = srccnt[cntord[sn].sndx].sno;
354 <                prob = hwt * (double)source[sr.rsrc].nhits /
355 <                                (double)source[sr.rsrc].ntests;
356 <                scalecolor(srccnt[cntord[sn].sndx].val, prob);
357 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sndx].val);
353 >                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
354 >                prob = hwt * (double)source[scp->sno].nhits /
355 >                                (double)source[scp->sno].ntests;
356 >                if (prob > 1.0)
357 >                        prob = 1.0;
358 >                scalecolor(scp->val, prob);
359 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
360          }
361 + }
362 +
363 +
364 + /****************************************************************
365 + * The following macros were separated from the m_light() routine
366 + * because they are very nasty and difficult to understand.
367 + */
368 +
369 + /* illumblock *
370 + *
371 + * We cannot allow an illum to pass to another illum, because that
372 + * would almost certainly constitute overcounting.
373 + * However, we do allow an illum to pass to another illum
374 + * that is actually going to relay to a virtual light source.
375 + * We also prevent an illum from passing to a glow; this provides a
376 + * convenient mechanism for defining detailed light source
377 + * geometry behind (or inside) an effective radiator.
378 + */
379 +
380 + static int weaksrcmod(obj) int obj;     /* efficiency booster function */
381 + {register OBJREC *o = objptr(obj);
382 + return(o->otype==MAT_ILLUM|o->otype==MAT_GLOW);}
383 +
384 + #define  illumblock(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
385 +                                r->rod > 0.0 && \
386 +                                weaksrcmod(source[r->rsrc].so->omod))
387 +
388 + /* wrongsource *
389 + *
390 + * This source is the wrong source (ie. overcounted) if we are
391 + * aimed to a different source than the one we hit and the one
392 + * we hit is not an illum that should be passed.
393 + */
394 +
395 + #define  wrongsource(m, r)      (r->rsrc>=0 && source[r->rsrc].so!=r->ro && \
396 +                                (m->otype!=MAT_ILLUM || illumblock(m,r)))
397 +
398 + /* distglow *
399 + *
400 + * A distant glow is an object that sometimes acts as a light source,
401 + * but is too far away from the test point to be one in this case.
402 + * (Glows with negative radii should NEVER participate in illumination.)
403 + */
404 +
405 + #define  distglow(m, r)         (m->otype==MAT_GLOW && \
406 +                                m->oargs.farg[3] >= -FTINY && \
407 +                                r->rot > m->oargs.farg[3])
408 +
409 + /* badcomponent *
410 + *
411 + * We must avoid counting light sources in the ambient calculation,
412 + * since the direct component is handled separately.  Therefore, any
413 + * ambient ray which hits an active light source must be discarded.
414 + * The same is true for stray specular samples, since the specular
415 + * contribution from light sources is calculated separately.
416 + */
417 +
418 + #define  badcomponent(m, r)     (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
419 +                                !(r->crtype&SHADOW || r->rod < 0.0 || \
420 +                                        distglow(m, r)))
421 +
422 + /* passillum *
423 + *
424 + * An illum passes to another material type when we didn't hit it
425 + * on purpose (as part of a direct calculation), or it is relaying
426 + * a virtual light source.
427 + */
428 +
429 + #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
430 +                                (r->rsrc<0 || source[r->rsrc].so!=r->ro || \
431 +                                source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL))
432 +
433 + /* srcignore *
434 + *
435 + * The -dv flag is normally on for sources to be visible.
436 + */
437 +
438 + #define  srcignore(m, r)        (!directvis && !(r->crtype&SHADOW) && \
439 +                                !distglow(m, r))
440 +
441 +
442 + m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
443 + register OBJREC  *m;
444 + register RAY  *r;
445 + {
446 +                                                /* check for over-counting */
447 +        if (badcomponent(m, r))
448 +                return(1);
449 +        if (wrongsource(m,r))
450 +                return(1);
451 +                                                /* check for passed illum */
452 +        if (passillum(m, r)) {
453 +                if (m->oargs.nsargs && strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
454 +                        return(rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0])));
455 +                raytrans(r);
456 +                return(1);
457 +        }
458 +                                        /* otherwise treat as source */
459 +                                                /* check for behind */
460 +        if (r->rod < 0.0)
461 +                return(1);
462 +                                                /* check for invisibility */
463 +        if (srcignore(m, r))
464 +                return(1);
465 +                                                /* check for outside spot */
466 +        if (m->otype==MAT_SPOT && spotout(r, makespot(m), r->rot>=FHUGE))
467 +                return(1);
468 +                                                /* get distribution pattern */
469 +        raytexture(r, m->omod);
470 +                                                /* get source color */
471 +        setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
472 +                          m->oargs.farg[1],
473 +                          m->oargs.farg[2]);
474 +                                                /* modify value */
475 +        multcolor(r->rcol, r->pcol);
476 +        return(1);
477   }

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