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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 2.34 by greg, Tue Jun 24 15:37:01 2003 UTC vs.
Revision 2.59 by greg, Thu Oct 28 09:38:46 2010 UTC

# Line 7 | Line 7 | static const char RCSid[] = "$Id$";
7   *  External symbols declared in source.h
8   */
9  
10 – #include "copyright.h"
11 –
10   #include  "ray.h"
13 –
11   #include  "otypes.h"
12 <
12 > #include  "rtotypes.h"
13   #include  "source.h"
17 –
14   #include  "random.h"
15  
16   extern double  ssampdist;               /* scatter sampling distance */
# Line 43 | Line 39 | static CONTRIB  *srccnt;               /* source contributions in d
39   static CNTPTR  *cntord;                 /* source ordering in direct() */
40   static int  maxcntr = 0;                /* size of contribution arrays */
41  
42 + static int cntcmp(const void *p1, const void *p2);
43  
44 < void
45 < marksources()                   /* find and mark source objects */
44 >
45 > extern OBJREC *                 /* find an object's actual material */
46 > findmaterial(register OBJREC *o)
47   {
48 +        while (!ismaterial(o->otype)) {
49 +                if (o->otype == MOD_ALIAS && o->oargs.nsargs) {
50 +                        OBJECT  aobj;
51 +                        OBJREC  *ao;
52 +                        aobj = lastmod(objndx(o), o->oargs.sarg[0]);
53 +                        if (aobj < 0)
54 +                                objerror(o, USER, "bad reference");
55 +                        ao = objptr(aobj);
56 +                        if (ismaterial(ao->otype))
57 +                                return(ao);
58 +                        if (ao->otype == MOD_ALIAS) {
59 +                                o = ao;
60 +                                continue;
61 +                        }
62 +                }
63 +                if (o->omod == OVOID)
64 +                        return(NULL);
65 +                o = objptr(o->omod);
66 +        }
67 +        return(o);              /* mixtures will return NULL */
68 + }
69 +
70 +
71 + extern void
72 + marksources(void)                       /* find and mark source objects */
73 + {
74          int  foundsource = 0;
75          int  i;
76          register OBJREC  *o, *m;
# Line 60 | Line 84 | marksources()                  /* find and mark source objects */
84  
85                  if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
86                          continue;
87 <
88 <                m = objptr(o->omod);
89 <
66 <                if (!islight(m->otype))
87 >                                        /* find material */
88 >                m = findmaterial(objptr(o->omod));
89 >                if (m == NULL)
90                          continue;
91 +                if (m->otype == MAT_CLIP) {
92 +                        markclip(m);    /* special case for antimatter */
93 +                        continue;
94 +                }
95 +                if (!islight(m->otype))
96 +                        continue;       /* not source modifier */
97          
98                  if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
99                                  m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
# Line 103 | Line 132 | marksources()                  /* find and mark source objects */
132                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
133                          }
134                  }
135 + #if  SHADCACHE
136 +                initobscache(ns);
137 + #endif
138                  if (!(source[ns].sflags & SSKIP))
139                          foundsource++;
140          }
# Line 115 | Line 147 | marksources()                  /* find and mark source objects */
147          maxcntr = nsources + MAXSPART;  /* start with this many */
148          srccnt = (CONTRIB *)malloc(maxcntr*sizeof(CONTRIB));
149          cntord = (CNTPTR *)malloc(maxcntr*sizeof(CNTPTR));
150 <        if (srccnt == NULL | cntord == NULL)
150 >        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
151                  goto memerr;
152          return;
153   memerr:
# Line 123 | Line 155 | memerr:
155   }
156  
157  
158 < void
159 < freesources()                   /* free all source structures */
158 > extern void
159 > freesources(void)                       /* free all source structures */
160   {
161          if (nsources > 0) {
162 + #if SHADCACHE
163 +                while (nsources--)
164 +                        freeobscache(&source[nsources]);
165 + #endif
166                  free((void *)source);
167                  source = NULL;
168                  nsources = 0;
# Line 141 | Line 177 | freesources()                  /* free all source structures */
177   }
178  
179  
180 < int
181 < srcray(sr, r, si)               /* send a ray to a source, return domega */
182 < register RAY  *sr;              /* returned source ray */
183 < RAY  *r;                        /* ray which hit object */
184 < SRCINDEX  *si;                  /* source sample index */
180 > extern int
181 > srcray(                         /* send a ray to a source, return domega */
182 >        register RAY  *sr,              /* returned source ray */
183 >        RAY  *r,                        /* ray which hit object */
184 >        SRCINDEX  *si                   /* source sample index */
185 > )
186   {
187 <    double  d;                          /* distance to source */
188 <    register SRCREC  *srcp;
187 >        double  d;                              /* distance to source */
188 >        register SRCREC  *srcp;
189  
190 <    rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);              /* ignore limits */
190 >        rayorigin(sr, SHADOW, r, NULL);         /* ignore limits */
191  
192 <    while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
193 <        sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
194 <        srcp = source + si->sn;
195 <        if (srcp->sflags & SDISTANT) {
196 <                if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s))
197 <                        continue;
198 <                return(1);              /* sample OK */
199 <        }
192 >        if (r == NULL)
193 >                sr->rmax = 0.0;
194 >
195 >        while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
196 >                sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
197 >                srcp = source + si->sn;
198 >                if (srcp->sflags & SDISTANT) {
199 >                        if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s))
200 >                                continue;
201 >                        return(1);              /* sample OK */
202 >                }
203                                  /* local source */
204                                                  /* check proximity */
205 <        if (srcp->sflags & SPROX && d > srcp->sl.prox)
166 <                continue;
167 <                                                /* check angle */
168 <        if (srcp->sflags & SSPOT) {
169 <                if (spotout(sr, srcp->sl.s))
205 >                if (srcp->sflags & SPROX && d > srcp->sl.prox)
206                          continue;
207 +                                                /* check angle */
208 +                if (srcp->sflags & SSPOT) {
209 +                        if (spotout(sr, srcp->sl.s))
210 +                                continue;
211                                          /* adjust solid angle */
212 <                si->dom *= d*d;
213 <                d += srcp->sl.s->flen;
214 <                si->dom /= d*d;
212 >                        si->dom *= d*d;
213 >                        d += srcp->sl.s->flen;
214 >                        si->dom /= d*d;
215 >                }
216 >                return(1);                      /* sample OK */
217          }
218 <        return(1);                      /* sample OK */
177 <    }
178 <    return(0);                  /* no more samples */
218 >        return(0);                      /* no more samples */
219   }
220  
221  
222 < void
223 < srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
224 < register RAY  *r;
222 > extern void
223 > srcvalue(                       /* punch ray to source and compute value */
224 >        register RAY  *r
225 > )
226   {
227          register SRCREC  *sp;
228  
# Line 220 | Line 261 | nomat:
261   }
262  
263  
264 < int
265 < sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
266 < register RAY  *r;
264 > static int
265 > transillum(                     /* check if material is transparent illum */
266 >        OBJECT  obj
267 > )
268   {
269 +        OBJREC *m = findmaterial(objptr(obj));
270 +        
271 +        if (m == NULL)
272 +                return(1);
273 +        if (m->otype != MAT_ILLUM)
274 +                return(0);
275 +        return(!m->oargs.nsargs || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID));
276 + }
277 +
278 +
279 + extern int
280 + sourcehit(                      /* check to see if ray hit distant source */
281 +        register RAY  *r
282 + )
283 + {
284 +        int  glowsrc = -1;
285 +        int  transrc = -1;
286          int  first, last;
287          register int  i;
288  
# Line 232 | Line 291 | register RAY  *r;
291          } else {                        /* otherwise check all */
292                  first = 0; last = nsources-1;
293          }
294 <        for (i = first; i <= last; i++)
295 <                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) == SDISTANT)
296 <                        /*
297 <                         * Check to see if ray is within
298 <                         * solid angle of source.
299 <                         */
300 <                        if (2.0*PI * (1.0 - DOT(source[i].sloc,r->rdir))
301 <                                        <= source[i].ss2) {
302 <                                r->ro = source[i].so;
303 <                                if (!(source[i].sflags & SSKIP))
304 <                                        break;
305 <                        }
306 <
307 <        if (r->ro != NULL) {
308 <                r->robj = objndx(r->ro);
309 <                for (i = 0; i < 3; i++)
310 <                        r->ron[i] = -r->rdir[i];
311 <                r->rod = 1.0;
312 <                r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
313 <                r->uv[0] = r->uv[1] = 0.0;
314 <                r->rox = NULL;
315 <                return(1);
294 >        for (i = first; i <= last; i++) {
295 >                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) != SDISTANT)
296 >                        continue;
297 >                /*
298 >                 * Check to see if ray is within
299 >                 * solid angle of source.
300 >                 */
301 >                if (2.*PI*(1. - DOT(source[i].sloc,r->rdir)) > source[i].ss2)
302 >                        continue;
303 >                                        /* is it the only possibility? */
304 >                if (first == last) {
305 >                        r->ro = source[i].so;
306 >                        break;
307 >                }
308 >                /*
309 >                 * If it's a glow or transparent illum, just remember it.
310 >                 */
311 >                if (source[i].sflags & SSKIP) {
312 >                        if (glowsrc < 0)
313 >                                glowsrc = i;
314 >                        continue;
315 >                }
316 >                if (transillum(source[i].so->omod)) {
317 >                        if (transrc < 0)
318 >                                transrc = i;
319 >                        continue;
320 >                }
321 >                r->ro = source[i].so;   /* otherwise, use first hit */
322 >                break;
323          }
324 <        return(0);
324 >        /*
325 >         * Do we need fallback?
326 >         */
327 >        if (r->ro == NULL) {
328 >                if (transrc >= 0 && r->crtype & (AMBIENT|SPECULAR))
329 >                        return(0);      /* avoid overcounting */
330 >                if (glowsrc >= 0)
331 >                        r->ro = source[glowsrc].so;
332 >                else
333 >                        return(0);      /* nothing usable */
334 >        }
335 >        /*
336 >         * Make assignments.
337 >         */
338 >        r->robj = objndx(r->ro);
339 >        for (i = 0; i < 3; i++)
340 >                r->ron[i] = -r->rdir[i];
341 >        r->rod = 1.0;
342 >        r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
343 >        r->uv[0] = r->uv[1] = 0.0;
344 >        r->rox = NULL;
345 >        return(1);
346   }
347  
348  
349   static int
350 < cntcmp(sc1, sc2)                        /* contribution compare (descending) */
351 < register CNTPTR  *sc1, *sc2;
350 > cntcmp(                         /* contribution compare (descending) */
351 >        const void *p1,
352 >        const void *p2
353 > )
354   {
355 +        register const CNTPTR  *sc1 = (const CNTPTR *)p1;
356 +        register const CNTPTR  *sc2 = (const CNTPTR *)p2;
357 +
358          if (sc1->brt > sc2->brt)
359                  return(-1);
360          if (sc1->brt < sc2->brt)
# Line 271 | Line 363 | register CNTPTR  *sc1, *sc2;
363   }
364  
365  
366 < void
367 < direct(r, f, p)                         /* add direct component */
368 < RAY  *r;                        /* ray that hit surface */
369 < void  (*f)();                   /* direct component coefficient function */
370 < char  *p;                       /* data for f */
366 > extern void
367 > direct(                                 /* add direct component */
368 >        RAY  *r,                        /* ray that hit surface */
369 >        srcdirf_t *f,                   /* direct component coefficient function */
370 >        void  *p                        /* data for f */
371 > )
372   {
280 –        extern void  (*trace)();
373          register int  sn;
374          register CONTRIB  *scp;
375          SRCINDEX  si;
# Line 297 | Line 389 | char  *p;                      /* data for f */
389                                          maxcntr*sizeof(CONTRIB));
390                          cntord = (CNTPTR *)realloc((void *)cntord,
391                                          maxcntr*sizeof(CNTPTR));
392 <                        if (srccnt == NULL | cntord == NULL)
392 >                        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
393                                  error(SYSTEM, "out of memory in direct");
394                  }
395                  cntord[sn].sndx = sn;
# Line 305 | Line 397 | char  *p;                      /* data for f */
397                  scp->sno = sr.rsrc;
398                                                  /* compute coefficient */
399                  (*f)(scp->coef, p, sr.rdir, si.dom);
400 <                cntord[sn].brt = bright(scp->coef);
400 >                cntord[sn].brt = intens(scp->coef);
401                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
402                          continue;
403 + #if SHADCACHE
404 +                                                /* check shadow cache */
405 +                if (si.np == 1 && srcblocked(&sr)) {
406 +                        cntord[sn].brt = 0.0;
407 +                        continue;
408 +                }
409 + #endif
410                  VCOPY(scp->dir, sr.rdir);
411 +                copycolor(sr.rcoef, scp->coef);
412                                                  /* compute potential */
413                  sr.revf = srcvalue;
414                  rayvalue(&sr);
415 +                multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
416                  copycolor(scp->val, sr.rcol);
417 <                multcolor(scp->val, scp->coef);
317 <                cntord[sn].brt = bright(scp->val);
417 >                cntord[sn].brt = bright(sr.rcol);
418          }
419                                                  /* sort contributions */
420          qsort(cntord, sn, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
# Line 352 | Line 452 | char  *p;                      /* data for f */
452                          break;
453                  scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
454                                                  /* test for hit */
455 <                rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
455 >                rayorigin(&sr, SHADOW, r, NULL);
456 >                copycolor(sr.rcoef, scp->coef);
457                  VCOPY(sr.rdir, scp->dir);
458                  sr.rsrc = scp->sno;
459                                                  /* keep statistics */
# Line 365 | Line 466 | char  *p;                      /* data for f */
466                                  source[scp->sno].sflags & SFOLLOW )) {
467                                                  /* follow entire path */
468                          raycont(&sr);
368 –                        rayparticipate(&sr);
469                          if (trace != NULL)
470                                  (*trace)(&sr);  /* trace execution */
471 <                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
471 >                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
472 > #if SHADCACHE
473 >                                if ((scp <= srccnt || scp[-1].sno != scp->sno)
474 >                                                && (scp >= srccnt+ncnts-1 ||
475 >                                                    scp[1].sno != scp->sno))
476 >                                        srcblocker(&sr);
477 > #endif
478                                  continue;       /* missed! */
479 +                        }
480 +                        rayparticipate(&sr);
481 +                        multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
482                          copycolor(scp->val, sr.rcol);
483 <                        multcolor(scp->val, scp->coef);
483 >                } else if (trace != NULL &&
484 >                        (source[scp->sno].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL|SFOLLOW))
485 >                                                == (SDISTANT|SFOLLOW) &&
486 >                                sourcehit(&sr) && rayshade(&sr, sr.ro->omod)) {
487 >                        (*trace)(&sr);          /* trace execution */
488 >                        /* skip call to rayparticipate() & scp->val update */
489                  }
490                                                  /* add contribution if hit */
491                  addcolor(r->rcol, scp->val);
# Line 393 | Line 507 | char  *p;                      /* data for f */
507                  scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
508                  prob = hwt * (double)source[scp->sno].nhits /
509                                  (double)source[scp->sno].ntests;
510 <                if (prob > 1.0)
511 <                        prob = 1.0;
398 <                scalecolor(scp->val, prob);
510 >                if (prob < 1.0)
511 >                        scalecolor(scp->val, prob);
512                  addcolor(r->rcol, scp->val);
513          }
514   }
515  
516  
517 < void
518 < srcscatter(r)                   /* compute source scattering into ray */
519 < register RAY  *r;
517 > extern void
518 > srcscatter(                     /* compute source scattering into ray */
519 >        register RAY  *r
520 > )
521   {
522          int  oldsampndx;
523          int  nsamps;
# Line 441 | Line 555 | register RAY  *r;
555                          sr.rorg[0] = r->rorg[0] + r->rdir[0]*t;
556                          sr.rorg[1] = r->rorg[1] + r->rdir[1]*t;
557                          sr.rorg[2] = r->rorg[2] + r->rdir[2]*t;
444 –                        sr.rmax = 0.;
558                          initsrcindex(&si);      /* sample ray to this source */
559                          si.sn = r->slights[i];
560                          nopart(&si, &sr);
561                          if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
562                                          sr.rsrc != r->slights[i])
563                                  continue;               /* no path */
564 + #if SHADCACHE
565 +                        if (srcblocked(&sr))            /* check shadow cache */
566 +                                continue;
567 + #endif
568                          copycolor(sr.cext, r->cext);
569                          copycolor(sr.albedo, r->albedo);
570                          sr.gecc = r->gecc;
571                          sr.slights = r->slights;
572                          rayvalue(&sr);                  /* eval. source ray */
573 <                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
573 >                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
574 > #if SHADCACHE
575 >                                srcblocker(&sr);        /* add blocker to cache */
576 > #endif
577                                  continue;
578 +                        }
579                          if (r->gecc <= FTINY)           /* compute P(theta) */
580                                  d = 1.;
581                          else {
# Line 491 | Line 612 | register RAY  *r;
612   * geometry behind (or inside) an effective radiator.
613   */
614  
615 < static int weaksrcmod(obj) int obj;     /* efficiency booster function */
616 < {register OBJREC *o = objptr(obj);
617 < return(o->otype==MAT_ILLUM|o->otype==MAT_GLOW);}
615 > static int
616 > weaksrcmat(OBJECT obj)          /* identify material */
617 > {
618 >        OBJREC *m = findmaterial(objptr(obj));
619 >        
620 >        if (m == NULL) return(0);
621 >        return((m->otype==MAT_ILLUM) | (m->otype==MAT_GLOW));
622 > }
623  
624   #define  illumblock(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
625                                  r->rod > 0.0 && \
626 <                                weaksrcmod(source[r->rsrc].so->omod))
626 >                                weaksrcmat(source[r->rsrc].so->omod))
627  
628   /* wrongsource *
629   *
# Line 553 | Line 679 | return(o->otype==MAT_ILLUM|o->otype==MAT_GLOW);}
679                                  distglow(m, r, raydist(r,PRIMARY)))
680  
681  
682 < int
683 < m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
684 < register OBJREC  *m;
685 < register RAY  *r;
682 > extern int
683 > m_light(                                /* ray hit a light source */
684 >        register OBJREC  *m,
685 >        register RAY  *r
686 > )
687   {
688                                                  /* check for over-counting */
689 <        if (badcomponent(m, r))
689 >        if (badcomponent(m, r)) {
690 >                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
691                  return(1);
692 <        if (wrongsource(m, r))
692 >        }
693 >        if (wrongsource(m, r)) {
694 >                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
695                  return(1);
696 +        }
697                                                  /* check for passed illum */
698          if (passillum(m, r)) {
699                  if (m->oargs.nsargs && strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
# Line 570 | Line 701 | register RAY  *r;
701                  raytrans(r);
702                  return(1);
703          }
704 +                                                /* check for invisibility */
705 +        if (srcignore(m, r)) {
706 +                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
707 +                return(1);
708 +        }
709                                          /* otherwise treat as source */
710                                                  /* check for behind */
711          if (r->rod < 0.0)
576 –                return(1);
577 –                                                /* check for invisibility */
578 –        if (srcignore(m, r))
712                  return(1);
713                                                  /* check for outside spot */
714          if (m->otype==MAT_SPOT && spotout(r, makespot(m)))

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