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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 1.25 by greg, Thu Dec 13 21:49:23 1990 UTC vs.
Revision 2.20 by greg, Sat Dec 9 11:30:19 1995 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1990 Regents of the University of California */
1 > /* Copyright (c) 1995 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 + extern double  ssampdist;               /* scatter sampling distance */
24  
25 < extern double  dstrsrc;                 /* source distribution amount */
26 < extern double  shadthresh;              /* relative shadow threshold */
27 < extern double  shadcert;                /* shadow testing certainty */
25 > /*
26 > * Structures used by direct()
27 > */
28  
29 < SRCREC  *source = NULL;                 /* our list of sources */
30 < int  nsources = 0;                      /* the number of sources */
29 > typedef struct {
30 >        int  sno;               /* source number */
31 >        FVECT  dir;             /* source direction */
32 >        COLOR  coef;            /* material coefficient */
33 >        COLOR  val;             /* contribution */
34 > }  CONTRIB;             /* direct contribution */
35  
36 + typedef struct {
37 +        int  sndx;              /* source index (to CONTRIB array) */
38 +        float  brt;             /* brightness (for comparison) */
39 + }  CNTPTR;              /* contribution pointer */
40 +
41   static CONTRIB  *srccnt;                /* source contributions in direct() */
42   static CNTPTR  *cntord;                 /* source ordering in direct() */
43 + static int  maxcntr = 0;                /* size of contribution arrays */
44  
45  
46   marksources()                   /* find and mark source objects */
47   {
48 +        int  foundsource = 0;
49 +        int  i;
50          register OBJREC  *o, *m;
51 <        register int  i;
52 <
51 >        register int  ns;
52 >                                        /* initialize dispatch table */
53 >        initstypes();
54 >                                        /* find direct sources */
55          for (i = 0; i < nobjects; i++) {
56          
57                  o = objptr(i);
58  
59 <                if (o->omod == OVOID)
59 >                if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
60                          continue;
61  
62                  m = objptr(o->omod);
# Line 61 | Line 72 | marksources()                  /* find and mark source objects */
72                                  o->otype != OBJ_SOURCE &&
73                                  m->oargs.farg[3] <= FTINY)
74                          continue;                       /* don't bother */
75 +                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && m->oargs.farg[1] <= FTINY &&
76 +                                m->oargs.farg[2] <= FTINY)
77 +                        continue;                       /* don't bother */
78  
79 <                if (source == NULL)
80 <                        source = (SRCREC *)malloc(sizeof(SRCREC));
81 <                else
82 <                        source = (SRCREC *)realloc((char *)source,
83 <                                        (unsigned)(nsources+1)*sizeof(SRCREC));
70 <                if (source == NULL)
79 >                if (sfun[o->otype].of == NULL ||
80 >                                sfun[o->otype].of->setsrc == NULL)
81 >                        objerror(o, USER, "illegal material");
82 >
83 >                if ((ns = newsource()) < 0)
84                          goto memerr;
85  
86 <                newsource(&source[nsources], o);
86 >                setsource(&source[ns], o);
87  
88                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
89 <                        source[nsources].sflags |= SPROX;
90 <                        source[nsources].sl.prox = m->oargs.farg[3];
91 <                        if (o->otype == OBJ_SOURCE)
92 <                                source[nsources].sflags |= SSKIP;
89 >                        source[ns].sflags |= SPROX;
90 >                        source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
91 >                        if (source[ns].sflags & SDISTANT)
92 >                                source[ns].sflags |= SSKIP;
93                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
94 <                        source[nsources].sflags |= SSPOT;
95 <                        source[nsources].sl.s = makespot(m);
94 >                        source[ns].sflags |= SSPOT;
95 >                        if ((source[ns].sl.s = makespot(m)) == NULL)
96 >                                goto memerr;
97 >                        if (source[ns].sflags & SFLAT &&
98 >                                !checkspot(source[ns].sl.s,source[ns].snorm)) {
99 >                                objerror(o, WARNING,
100 >                                        "invalid spotlight direction");
101 >                                source[ns].sflags |= SSKIP;
102 >                        }
103                  }
104 <                nsources++;
104 >                if (!(source[ns].sflags & SSKIP))
105 >                        foundsource++;
106          }
107 <        if (nsources <= 0) {
107 >        if (!foundsource) {
108                  error(WARNING, "no light sources found");
109                  return;
110          }
111 <        srccnt = (CONTRIB *)malloc(nsources*sizeof(CONTRIB));
112 <        cntord = (CNTPTR *)malloc(nsources*sizeof(CNTPTR));
113 <        if (srccnt != NULL && cntord != NULL)
114 <                return;
115 <        /* fall through */
111 >        markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
112 >                                /* allocate our contribution arrays */
113 >        maxcntr = nsources + MAXSPART;  /* start with this many */
114 >        srccnt = (CONTRIB *)malloc(maxcntr*sizeof(CONTRIB));
115 >        cntord = (CNTPTR *)malloc(maxcntr*sizeof(CNTPTR));
116 >        if (srccnt == NULL | cntord == NULL)
117 >                goto memerr;
118 >        return;
119   memerr:
120          error(SYSTEM, "out of memory in marksources");
121   }
122  
123  
124 < 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->nhits = 1; src->ntests = 2;        /* start probability = 1/2 */
113 <        src->so = so;
114 <
115 <        switch (so->otype) {
116 <        case OBJ_SOURCE:
117 <                if (so->oargs.nfargs != 4)
118 <                        objerror(so, USER, "bad arguments");
119 <                src->sflags |= SDISTANT;
120 <                VCOPY(src->sloc, so->oargs.farg);
121 <                if (normalize(src->sloc) == 0.0)
122 <                        objerror(so, USER, "zero direction");
123 <                theta = PI/180.0/2.0 * so->oargs.farg[3];
124 <                if (theta <= FTINY)
125 <                        objerror(so, USER, "zero size");
126 <                src->ss = theta >= PI/4 ? 1.0 : tan(theta);
127 <                src->ss2 = 2.0*PI * (1.0 - cos(theta));
128 <                break;
129 <        case OBJ_SPHERE:
130 <                VCOPY(src->sloc, so->oargs.farg);
131 <                src->ss = so->oargs.farg[3];
132 <                src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
133 <                break;
134 <        case OBJ_FACE:
135 <                                                /* get the face */
136 <                f = getface(so);
137 <                                                /* find the center */
138 <                for (j = 0; j < 3; j++) {
139 <                        src->sloc[j] = 0.0;
140 <                        for (i = 0; i < f->nv; i++)
141 <                                src->sloc[j] += VERTEX(f,i)[j];
142 <                        src->sloc[j] /= f->nv;
143 <                }
144 <                if (!inface(src->sloc, f))
145 <                        objerror(so, USER, "cannot hit center");
146 <                src->ss = sqrt(f->area / PI);
147 <                src->ss2 = f->area;
148 <                break;
149 <        case OBJ_RING:
150 <                                                /* get the ring */
151 <                co = getcone(so, 0);
152 <                VCOPY(src->sloc, CO_P0(co));
153 <                if (CO_R0(co) > 0.0)
154 <                        objerror(so, USER, "cannot hit center");
155 <                src->ss = CO_R1(co);
156 <                src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
157 <                break;
158 <        default:
159 <                objerror(so, USER, "illegal material");
160 <        }
161 < }
162 <
163 <
164 < SPOT *
165 < makespot(m)                     /* make a spotlight */
166 < register OBJREC  *m;
167 < {
168 <        extern double  cos();
169 <        register SPOT  *ns;
170 <
171 <        if ((ns = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
172 <                error(SYSTEM, "out of memory in makespot");
173 <        ns->siz = 2.0*PI * (1.0 - cos(PI/180.0/2.0 * m->oargs.farg[3]));
174 <        VCOPY(ns->aim, m->oargs.farg+4);
175 <        if ((ns->flen = normalize(ns->aim)) == 0.0)
176 <                objerror(m, USER, "zero focus vector");
177 <        return(ns);
178 < }
179 <
180 <
181 < double
182 < srcray(sr, r, sn)               /* send a ray to a source, return domega */
124 > srcray(sr, r, si)               /* send a ray to a source, return domega */
125   register RAY  *sr;              /* returned source ray */
126   RAY  *r;                        /* ray which hit object */
127 < register int  sn;               /* source number */
127 > SRCINDEX  *si;                  /* source sample index */
128   {
129 <        register double  *norm = NULL;  /* plane normal */
130 <        double  ddot;                   /* (distance times) cosine */
189 <        FVECT  vd;
190 <        double  d;
191 <        register int  i;
129 >    double  d;                          /* distance to source */
130 >    register SRCREC  *srcp;
131  
132 <        if (source[sn].sflags & SSKIP)
194 <                return(0.0);                    /* skip this source */
132 >    rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);              /* ignore limits */
133  
134 <        rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);          /* ignore limits */
135 <
136 <        sr->rsrc = sn;                          /* remember source */
137 <                                                /* get source direction */
138 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
139 <                                                /* constant direction */
140 <                VCOPY(sr->rdir, source[sn].sloc);
203 <        else {                                  /* compute direction */
204 <                for (i = 0; i < 3; i++)
205 <                        sr->rdir[i] = source[sn].sloc[i] - sr->rorg[i];
206 <
207 <                if (source[sn].so->otype == OBJ_FACE)
208 <                        norm = getface(source[sn].so)->norm;
209 <                else if (source[sn].so->otype == OBJ_RING)
210 <                        norm = getcone(source[sn].so,0)->ad;
211 <
212 <                if (norm != NULL && (ddot = -DOT(sr->rdir, norm)) <= FTINY)
213 <                        return(0.0);            /* behind surface! */
134 >    while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
135 >        sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
136 >        srcp = source + si->sn;
137 >        if (srcp->sflags & SDISTANT) {
138 >                if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s))
139 >                        continue;
140 >                return(1);              /* sample OK */
141          }
142 <        if (dstrsrc > FTINY) {
143 <                                        /* distribute source direction */
144 <                for (i = 0; i < 3; i++)
145 <                        vd[i] = dstrsrc * source[sn].ss * (1.0 - 2.0*frandom());
142 >                                /* local source */
143 >                                                /* check proximity */
144 >        if (srcp->sflags & SPROX && d > srcp->sl.prox)
145 >                continue;
146 >                                                /* check angle */
147 >        if (srcp->sflags & SSPOT) {
148 >                if (spotout(sr, srcp->sl.s))
149 >                        continue;
150 >                                        /* adjust solid angle */
151 >                si->dom *= d*d;
152 >                d += srcp->sl.s->flen;
153 >                si->dom /= d*d;
154 >        }
155 >        return(1);                      /* sample OK */
156 >    }
157 >    return(0);                  /* no more samples */
158 > }
159  
220                if (norm != NULL) {             /* project offset */
221                        d = DOT(vd, norm);
222                        for (i = 0; i < 3; i++)
223                                vd[i] -= d * norm[i];
224                }
225                for (i = 0; i < 3; i++)         /* offset source direction */
226                        sr->rdir[i] += vd[i];
160  
161 <        } else if (source[sn].sflags & SDISTANT)
162 <                                                /* already normalized */
163 <                return(source[sn].ss2);
161 > srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
162 > register RAY  *r;
163 > {
164 >        register SRCREC  *sp;
165  
166 <        if ((d = normalize(sr->rdir)) == 0.0)
167 <                                                /* at source! */
168 <                return(0.0);
169 <        
170 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
171 <                                                /* domega constant */
172 <                return(source[sn].ss2);
173 <
174 <        else {
241 <                                                /* check proximity */
242 <                if (source[sn].sflags & SPROX &&
243 <                                d > source[sn].sl.prox)
244 <                        return(0.0);
245 <
246 <                if (norm != NULL)
247 <                        ddot /= d;
248 <                else
249 <                        ddot = 1.0;
250 <                                                /* check angle */
251 <                if (source[sn].sflags & SSPOT) {
252 <                        if (source[sn].sl.s->siz < 2.0*PI *
253 <                                (1.0 + DOT(source[sn].sl.s->aim,sr->rdir)))
254 <                                return(0.0);
255 <                        d += source[sn].sl.s->flen;
256 <                }
257 <                                                /* return domega */
258 <                return(ddot*source[sn].ss2/(d*d));
166 >        sp = &source[r->rsrc];
167 >        if (sp->sflags & SVIRTUAL) {    /* virtual source */
168 >                                        /* check intersection */
169 >                if (!(*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r))
170 >                        return;
171 >                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
172 >                        goto nomat;
173 >                rayparticipate(r);
174 >                return;
175          }
176 +                                        /* compute intersection */
177 +        if (sp->sflags & SDISTANT ? sourcehit(r) :
178 +                        (*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r)) {
179 +                if (sp->sa.success >= 0)
180 +                        sp->sa.success++;
181 +                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
182 +                        goto nomat;
183 +                rayparticipate(r);
184 +                return;
185 +        }
186 +                                        /* we missed our mark! */
187 +        if (sp->sa.success < 0)
188 +                return;                 /* bitched already */
189 +        sp->sa.success -= AIMREQT;
190 +        if (sp->sa.success >= 0)
191 +                return;                 /* leniency */
192 +        sprintf(errmsg, "aiming failure for light source \"%s\"",
193 +                        sp->so->oname);
194 +        error(WARNING, errmsg);         /* issue warning */
195 +        return;
196 + nomat:
197 +        objerror(r->ro, USER, "material not found");
198   }
199  
200  
# Line 272 | Line 210 | register RAY  *r;
210                  first = 0; last = nsources-1;
211          }
212          for (i = first; i <= last; i++)
213 <                if (source[i].sflags & SDISTANT)
213 >                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) == SDISTANT)
214                          /*
215                           * Check to see if ray is within
216                           * solid angle of source.
# Line 288 | Line 226 | register RAY  *r;
226                  for (i = 0; i < 3; i++)
227                          r->ron[i] = -r->rdir[i];
228                  r->rod = 1.0;
229 <                r->rofs = 1.0; setident4(r->rofx);
292 <                r->robs = 1.0; setident4(r->robx);
229 >                r->rox = NULL;
230                  return(1);
231          }
232          return(0);
# Line 313 | Line 250 | RAY  *r;                       /* ray that hit surface */
250   int  (*f)();                    /* direct component coefficient function */
251   char  *p;                       /* data for f */
252   {
253 <        extern double  pow();
253 >        extern int  (*trace)();
254          register int  sn;
255 +        register CONTRIB  *scp;
256 +        SRCINDEX  si;
257          int  nshadcheck, ncnts;
258 <        double  prob, ourthresh, hwt, test2, hit2;
258 >        int  nhits;
259 >        double  prob, ourthresh, hwt;
260          RAY  sr;
261                          /* NOTE: srccnt and cntord global so no recursion */
262          if (nsources <= 0)
263                  return;         /* no sources?! */
324                                                /* compute number to check */
325        nshadcheck = pow((double)nsources, shadcert) + .5;
326                                                /* modify threshold */
327        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
264                                                  /* potential contributions */
265 <        for (sn = 0; sn < nsources; sn++) {
266 <                cntord[sn].sno = sn;
267 <                cntord[sn].brt = 0.0;
268 <                                                /* get source ray */
269 <                if ((srccnt[sn].dom = srcray(&sr, r, sn)) == 0.0)
270 <                        continue;
271 <                VCOPY(srccnt[sn].dir, sr.rdir);
265 >        initsrcindex(&si);
266 >        for (sn = 0; srcray(&sr, r, &si); sn++) {
267 >                if (sn >= maxcntr) {
268 >                        maxcntr = sn + MAXSPART;
269 >                        srccnt = (CONTRIB *)realloc((char *)srccnt,
270 >                                        maxcntr*sizeof(CONTRIB));
271 >                        cntord = (CNTPTR *)realloc((char *)cntord,
272 >                                        maxcntr*sizeof(CNTPTR));
273 >                        if (srccnt == NULL | cntord == NULL)
274 >                                error(SYSTEM, "out of memory in direct");
275 >                }
276 >                cntord[sn].sndx = sn;
277 >                scp = srccnt + sn;
278 >                scp->sno = sr.rsrc;
279                                                  /* compute coefficient */
280 <                (*f)(srccnt[sn].val, p, srccnt[sn].dir, srccnt[sn].dom);
281 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
280 >                (*f)(scp->coef, p, sr.rdir, si.dom);
281 >                cntord[sn].brt = bright(scp->coef);
282                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
283                          continue;
284 <                                                /* compute intersection */
285 <                if (!( source[sn].sflags & SDISTANT ?
286 <                                sourcehit(&sr) :
287 <                                (*ofun[source[sn].so->otype].funp)
288 <                                (source[sn].so, &sr) )) {
289 <                        sprintf(errmsg,
290 <                                "aiming failure for light source \"%s\"",
348 <                                        source[sn].so->oname);
349 <                        error(WARNING, errmsg);
350 <                        continue;
351 <                }
352 <                                                /* compute contribution */
353 <                raycont(&sr);
354 <                multcolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
355 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
284 >                VCOPY(scp->dir, sr.rdir);
285 >                                                /* compute potential */
286 >                sr.revf = srcvalue;
287 >                rayvalue(&sr);
288 >                copycolor(scp->val, sr.rcol);
289 >                multcolor(scp->val, scp->coef);
290 >                cntord[sn].brt = bright(scp->val);
291          }
292                                                  /* sort contributions */
293 <        qsort(cntord, nsources, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
293 >        qsort(cntord, sn, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
294          {                                       /* find last */
295                  register int  l, m;
296  
297 <                sn = 0; ncnts = l = nsources;
297 >                ncnts = l = sn;
298 >                sn = 0;
299                  while ((m = (sn + ncnts) >> 1) != l) {
300                          if (cntord[m].brt > 0.0)
301                                  sn = m;
# Line 368 | Line 304 | char  *p;                      /* data for f */
304                          l = m;
305                  }
306          }
307 +        if (ncnts == 0)
308 +                return;         /* no contributions! */
309                                                  /* accumulate tail */
310          for (sn = ncnts-1; sn > 0; sn--)
311                  cntord[sn-1].brt += cntord[sn].brt;
312 <                                                /* start with prob=.5 */
313 <        hit2 = 0.5; test2 = 1.0;
312 >                                                /* compute number to check */
313 >        nshadcheck = pow((double)ncnts, shadcert) + .5;
314 >                                                /* modify threshold */
315 >        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
316                                                  /* test for shadows */
317 <        for (sn = 0; sn < ncnts; sn++) {
317 >        for (nhits = 0, hwt = 0.0, sn = 0; sn < ncnts;
318 >                        hwt += (double)source[scp->sno].nhits /
319 >                                (double)source[scp->sno].ntests,
320 >                        sn++) {
321                                                  /* check threshold */
322                  if ((sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
323 <                                cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt) <
324 <                                ourthresh*bright(r->rcol))
323 >                                cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt)
324 >                                < ourthresh*bright(r->rcol))
325                          break;
326 <                                                /* get statistics */
384 <                hwt = (double)source[cntord[sn].sno].nhits /
385 <                                (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
386 <                test2 += hwt;
387 <                source[cntord[sn].sno].ntests++;
326 >                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
327                                                  /* test for hit */
328                  rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
329 <                VCOPY(sr.rdir, srccnt[cntord[sn].sno].dir);
330 <                sr.rsrc = cntord[sn].sno;
329 >                VCOPY(sr.rdir, scp->dir);
330 >                sr.rsrc = scp->sno;
331 >                source[scp->sno].ntests++;      /* keep statistics */
332                  if (localhit(&sr, &thescene) &&
333 <                                sr.ro != source[cntord[sn].sno].so) {
334 <                                                /* check for transmission */
335 <                        raycont(&sr);
333 >                                ( sr.ro != source[scp->sno].so ||
334 >                                source[scp->sno].sflags & SFOLLOW )) {
335 >                                                /* follow entire path */
336 >                        if (!raycont(&sr))
337 >                                objerror(sr.ro, USER, "material not found");
338 >                        rayparticipate(&sr);
339 >                        if (trace != NULL)
340 >                                (*trace)(&sr);  /* trace execution */
341                          if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
342                                  continue;       /* missed! */
343 <                        (*f)(srccnt[cntord[sn].sno].val, p,
344 <                                        srccnt[cntord[sn].sno].dir,
400 <                                        srccnt[cntord[sn].sno].dom);
401 <                        multcolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, sr.rcol);
343 >                        copycolor(scp->val, sr.rcol);
344 >                        multcolor(scp->val, scp->coef);
345                  }
346                                                  /* add contribution if hit */
347 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
348 <                hit2 += hwt;
349 <                source[cntord[sn].sno].nhits++;
347 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
348 >                nhits++;
349 >                source[scp->sno].nhits++;
350          }
351 <                                        /* weighted hit rate */
352 <        hwt = hit2 / test2;
351 >                                        /* source hit rate */
352 >        if (hwt > FTINY)
353 >                hwt = (double)nhits / hwt;
354 >        else
355 >                hwt = 0.5;
356   #ifdef DEBUG
357 <        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f hit rate\n",
357 >        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f conditional hit rate\n",
358                          sn, ncnts-sn, hwt);
359          eputs(errmsg);
360   #endif
361                                          /* add in untested sources */
362          for ( ; sn < ncnts; sn++) {
363 <                prob = hwt * (double)source[cntord[sn].sno].nhits /
364 <                                (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
365 <                scalecolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, prob);
366 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
363 >                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
364 >                prob = hwt * (double)source[scp->sno].nhits /
365 >                                (double)source[scp->sno].ntests;
366 >                if (prob > 1.0)
367 >                        prob = 1.0;
368 >                scalecolor(scp->val, prob);
369 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
370          }
371   }
372  
373  
374 < #define  wrongsource(m, r)      (m->otype!=MAT_ILLUM && \
375 <                                r->rsrc>=0 && \
376 <                                source[r->rsrc].so!=r->ro)
374 > srcscatter(r)                   /* compute source scattering into ray */
375 > register RAY  *r;
376 > {
377 >        int  oldsampndx;
378 >        int  nsamps;
379 >        RAY  sr;
380 >        SRCINDEX  si;
381 >        double  t, lastt, d;
382 >        COLOR  cumval, ctmp;
383 >        int  i, j;
384  
385 < #define  badambient(m, r)       ((r->crtype&(AMBIENT|SHADOW))==AMBIENT && \
386 <                                !(r->rtype&REFLECTED) &&        /* hack! */\
387 <                                !(m->otype==MAT_GLOW&&r->rot>m->oargs.farg[3]))
385 >        if (r->slights == NULL || r->slights[0] == 0 || r->gecc >= 1.-FTINY)
386 >                return;
387 >        if (ssampdist <= FTINY || (nsamps = r->rot/ssampdist + .5) < 1)
388 >                nsamps = 1;
389 >        oldsampndx = samplendx;
390 >        samplendx = random()&0x7fff;            /* randomize */
391 >        initsrcindex(&si);
392 >        for (i = r->slights[0]; i > 0; i--) {   /* for each source */
393 >                setcolor(cumval, 0., 0., 0.);
394 >                lastt = r->rot;
395 >                for (j = nsamps; j-- > 0; ) {   /* for each sample position */
396 >                        samplendx++;
397 >                        t = r->rot * (j+frandom())/nsamps;
398 >                        sr.rorg[0] = r->rorg[0] + r->rdir[0]*t;
399 >                        sr.rorg[1] = r->rorg[1] + r->rdir[1]*t;
400 >                        sr.rorg[2] = r->rorg[2] + r->rdir[2]*t;
401 >                        sr.rmax = 0.;
402 >                                                /* sample ray to this source */
403 >                        if (si.sp >= si.np-1 || !srcray(&sr, NULL, &si) ||
404 >                                        sr.rsrc != r->slights[i]) {
405 >                                si.sn = r->slights[i]-1;        /* reset */
406 >                                si.np = 0;
407 >                                if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
408 >                                                sr.rsrc != r->slights[i])
409 >                                        continue;               /* no path */
410 >                        }
411 >                        copycolor(sr.cext, r->cext);
412 >                        sr.albedo = r->albedo;
413 >                        sr.gecc = r->gecc;
414 >                        rayvalue(&sr);                  /* eval. source ray */
415 >                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
416 >                                continue;
417 >                                                        /* compute fall-off */
418 >                        d = lastt - t;
419 >                        setcolor(ctmp,  1.-d*colval(r->cext,RED),
420 >                                        1.-d*colval(r->cext,GRN),
421 >                                        1.-d*colval(r->cext,BLU));
422 >                        multcolor(cumval, ctmp);
423 >                        lastt = t;
424 >                        if (r->gecc <= FTINY)           /* compute P(theta) */
425 >                                d = 1.;
426 >                        else {
427 >                                d = DOT(r->rdir, sr.rdir);
428 >                                d = sqrt(1. + r->gecc*r->gecc - 2.*r->gecc*d);
429 >                                d = (1. - r->gecc*r->gecc) / (d*d*d);
430 >                        }
431 >                                                        /* other factors */
432 >                        d *= si.dom * r->albedo * r->rot / (4.*PI*nsamps);
433 >                        multcolor(sr.rcol, r->cext);
434 >                        scalecolor(sr.rcol, d);
435 >                        addcolor(cumval, sr.rcol);
436 >                }
437 >                                                /* final fall-off */
438 >                setcolor(ctmp,  1.-lastt*colval(r->cext,RED),
439 >                                1.-lastt*colval(r->cext,GRN),
440 >                                1.-lastt*colval(r->cext,BLU));
441 >                multcolor(cumval, ctmp);
442 >                addcolor(r->rcol, cumval);      /* sum into ray result */
443 >        }
444 >        samplendx = oldsampndx;
445 > }
446  
447 +
448 + /****************************************************************
449 + * The following macros were separated from the m_light() routine
450 + * because they are very nasty and difficult to understand.
451 + */
452 +
453 + /* illumblock *
454 + *
455 + * We cannot allow an illum to pass to another illum, because that
456 + * would almost certainly constitute overcounting.
457 + * However, we do allow an illum to pass to another illum
458 + * that is actually going to relay to a virtual light source.
459 + * We also prevent an illum from passing to a glow; this provides a
460 + * convenient mechanism for defining detailed light source
461 + * geometry behind (or inside) an effective radiator.
462 + */
463 +
464 + static int weaksrcmod(obj) int obj;     /* efficiency booster function */
465 + {register OBJREC *o = objptr(obj);
466 + return(o->otype==MAT_ILLUM|o->otype==MAT_GLOW);}
467 +
468 + #define  illumblock(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
469 +                                r->rod > 0.0 && \
470 +                                weaksrcmod(source[r->rsrc].so->omod))
471 +
472 + /* wrongsource *
473 + *
474 + * This source is the wrong source (ie. overcounted) if we are
475 + * aimed to a different source than the one we hit and the one
476 + * we hit is not an illum that should be passed.
477 + */
478 +
479 + #define  wrongsource(m, r)      (r->rsrc>=0 && source[r->rsrc].so!=r->ro && \
480 +                                (m->otype!=MAT_ILLUM || illumblock(m,r)))
481 +
482 + /* distglow *
483 + *
484 + * A distant glow is an object that sometimes acts as a light source,
485 + * but is too far away from the test point to be one in this case.
486 + * (Glows with negative radii should NEVER participate in illumination.)
487 + */
488 +
489 + #define  distglow(m, r, d)      (m->otype==MAT_GLOW && \
490 +                                m->oargs.farg[3] >= -FTINY && \
491 +                                d > m->oargs.farg[3])
492 +
493 + /* badcomponent *
494 + *
495 + * We must avoid counting light sources in the ambient calculation,
496 + * since the direct component is handled separately.  Therefore, any
497 + * ambient ray which hits an active light source must be discarded.
498 + * The same is true for stray specular samples, since the specular
499 + * contribution from light sources is calculated separately.
500 + */
501 +
502 + #define  badcomponent(m, r)     (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
503 +                                !(r->crtype&SHADOW || r->rod < 0.0 || \
504 +                /* not 100% correct */  distglow(m, r, r->rot)))
505 +
506 + /* passillum *
507 + *
508 + * An illum passes to another material type when we didn't hit it
509 + * on purpose (as part of a direct calculation), or it is relaying
510 + * a virtual light source.
511 + */
512 +
513   #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
514 <                                !(r->rsrc>=0&&source[r->rsrc].so==r->ro))
514 >                                (r->rsrc<0 || source[r->rsrc].so!=r->ro || \
515 >                                source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL))
516  
517 + /* srcignore *
518 + *
519 + * The -dv flag is normally on for sources to be visible.
520 + */
521  
522 + #define  srcignore(m, r)        !(directvis || r->crtype&SHADOW || \
523 +                                distglow(m, r, raydist(r,PRIMARY)))
524 +
525 +
526   m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
527   register OBJREC  *m;
528   register RAY  *r;
529   {
530                                                  /* check for over-counting */
531 <        if (wrongsource(m, r) || badambient(m, r))
532 <                return;
531 >        if (badcomponent(m, r))
532 >                return(1);
533 >        if (wrongsource(m, r))
534 >                return(1);
535                                                  /* check for passed illum */
536          if (passillum(m, r)) {
537 <
538 <                if (m->oargs.nsargs < 1 || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
539 <                        raytrans(r);
540 <                else
541 <                        rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0]));
542 <
452 <                                                /* otherwise treat as source */
453 <        } else {
537 >                if (m->oargs.nsargs && strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
538 >                        return(rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0])));
539 >                raytrans(r);
540 >                return(1);
541 >        }
542 >                                        /* otherwise treat as source */
543                                                  /* check for behind */
544 <                if (r->rod < 0.0)
545 <                        return;
544 >        if (r->rod < 0.0)
545 >                return(1);
546 >                                                /* check for invisibility */
547 >        if (srcignore(m, r))
548 >                return(1);
549 >                                                /* check for outside spot */
550 >        if (m->otype==MAT_SPOT && spotout(r, makespot(m)))
551 >                return(1);
552                                                  /* get distribution pattern */
553 <                raytexture(r, m->omod);
553 >        raytexture(r, m->omod);
554                                                  /* get source color */
555 <                setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
556 <                                  m->oargs.farg[1],
557 <                                  m->oargs.farg[2]);
555 >        setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
556 >                          m->oargs.farg[1],
557 >                          m->oargs.farg[2]);
558                                                  /* modify value */
559 <                multcolor(r->rcol, r->pcol);
560 <                                                /* assign distance */
466 <                r->rt = r->rot;
467 <        }
559 >        multcolor(r->rcol, r->pcol);
560 >        return(1);
561   }

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