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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 2.37 by greg, Fri Sep 12 22:35:54 2003 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1990 Regents of the University of California */
2 –
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6 –
4   /*
5   *  source.c - routines dealing with illumination sources.
6   *
7 < *     8/20/85
7 > *  External symbols declared in source.h
8   */
9  
10 + #include "copyright.h"
11 +
12   #include  "ray.h"
13  
14 < #include  "octree.h"
14 > #include  "otypes.h"
15  
16   #include  "source.h"
17  
18 < #include  "otypes.h"
18 > #include  "random.h"
19  
20 < #include  "cone.h"
20 > extern double  ssampdist;               /* scatter sampling distance */
21  
22 < #include  "face.h"
22 > #ifndef MAXSSAMP
23 > #define MAXSSAMP        16              /* maximum samples per ray */
24 > #endif
25  
26 < #include  "random.h"
26 > /*
27 > * Structures used by direct()
28 > */
29  
30 + typedef struct {
31 +        int  sno;               /* source number */
32 +        FVECT  dir;             /* source direction */
33 +        COLOR  coef;            /* material coefficient */
34 +        COLOR  val;             /* contribution */
35 + }  CONTRIB;             /* direct contribution */
36  
37 < extern double  dstrsrc;                 /* source distribution amount */
38 < extern double  shadthresh;              /* relative shadow threshold */
39 < extern double  shadcert;                /* shadow testing certainty */
37 > typedef struct {
38 >        int  sndx;              /* source index (to CONTRIB array) */
39 >        float  brt;             /* brightness (for comparison) */
40 > }  CNTPTR;              /* contribution pointer */
41  
32 – SRCREC  *source = NULL;                 /* our list of sources */
33 – int  nsources = 0;                      /* the number of sources */
34 –
42   static CONTRIB  *srccnt;                /* source contributions in direct() */
43   static CNTPTR  *cntord;                 /* source ordering in direct() */
44 + static int  maxcntr = 0;                /* size of contribution arrays */
45  
46  
47 + void
48   marksources()                   /* find and mark source objects */
49   {
50 +        int  foundsource = 0;
51          int  i;
52          register OBJREC  *o, *m;
53 <        register SRCREC  *ns;
54 <
55 <        for (i = 0; i < nobjects; i++) {
53 >        register int  ns;
54 >                                        /* initialize dispatch table */
55 >        initstypes();
56 >                                        /* find direct sources */
57 >        for (i = 0; i < nsceneobjs; i++) {
58          
59                  o = objptr(i);
60  
61 <                if (o->omod == OVOID)
61 >                if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
62                          continue;
63 <
63 >                                        /* find material */
64                  m = objptr(o->omod);
65 <
66 <                if (!islight(m->otype))
67 <                        continue;
65 >                while (!ismaterial(m->otype))
66 >                        if (ismixture(m->otype) || m->omod == OVOID) {
67 >                                m = NULL;
68 >                                break;
69 >                        } else
70 >                                m = objptr(m->omod);
71 >                if (m == NULL || !islight(m->otype))
72 >                        continue;       /* not source modifier */
73          
74                  if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
75                                  m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
# Line 62 | Line 79 | marksources()                  /* find and mark source objects */
79                                  o->otype != OBJ_SOURCE &&
80                                  m->oargs.farg[3] <= FTINY)
81                          continue;                       /* don't bother */
82 +                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && m->oargs.farg[1] <= FTINY &&
83 +                                m->oargs.farg[2] <= FTINY)
84 +                        continue;                       /* don't bother */
85  
86 <                if ((ns = newsource()) == NULL)
86 >                if (sfun[o->otype].of == NULL ||
87 >                                sfun[o->otype].of->setsrc == NULL)
88 >                        objerror(o, USER, "illegal material");
89 >
90 >                if ((ns = newsource()) < 0)
91                          goto memerr;
92  
93 <                setsource(ns, o);
93 >                setsource(&source[ns], o);
94  
95                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
96 <                        ns->sflags |= SPROX;
97 <                        ns->sl.prox = m->oargs.farg[3];
98 <                        if (o->otype == OBJ_SOURCE)
99 <                                ns->sflags |= SSKIP;
96 >                        source[ns].sflags |= SPROX;
97 >                        source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
98 >                        if (source[ns].sflags & SDISTANT)
99 >                                source[ns].sflags |= SSKIP;
100                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
101 <                        ns->sflags |= SSPOT;
102 <                        if ((ns->sl.s = makespot(m)) == NULL)
101 >                        source[ns].sflags |= SSPOT;
102 >                        if ((source[ns].sl.s = makespot(m)) == NULL)
103                                  goto memerr;
104 +                        if (source[ns].sflags & SFLAT &&
105 +                                !checkspot(source[ns].sl.s,source[ns].snorm)) {
106 +                                objerror(o, WARNING,
107 +                                        "invalid spotlight direction");
108 +                                source[ns].sflags |= SSKIP;
109 +                        }
110                  }
111 +                if (!(source[ns].sflags & SSKIP))
112 +                        foundsource++;
113          }
114 <        if (nsources <= 0) {
114 >        if (!foundsource) {
115                  error(WARNING, "no light sources found");
116                  return;
117          }
118          markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
119 <        srccnt = (CONTRIB *)malloc(nsources*sizeof(CONTRIB));
120 <        cntord = (CNTPTR *)malloc(nsources*sizeof(CNTPTR));
121 <        if (srccnt != NULL && cntord != NULL)
119 >                                /* allocate our contribution arrays */
120 >        maxcntr = nsources + MAXSPART;  /* start with this many */
121 >        srccnt = (CONTRIB *)malloc(maxcntr*sizeof(CONTRIB));
122 >        cntord = (CNTPTR *)malloc(maxcntr*sizeof(CNTPTR));
123 >        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
124                  goto memerr;
125          return;
126   memerr:
# Line 94 | Line 128 | memerr:
128   }
129  
130  
131 < SRCREC *
132 < newsource()                     /* allocate new source in our array */
131 > void
132 > freesources()                   /* free all source structures */
133   {
134 <        if (nsources == 0)
135 <                source = (SRCREC *)malloc(sizeof(SRCREC));
136 <        else
137 <                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");
134 >        if (nsources > 0) {
135 >                free((void *)source);
136 >                source = NULL;
137 >                nsources = 0;
138          }
139 +        if (maxcntr <= 0)
140 +                return;
141 +        free((void *)srccnt);
142 +        srccnt = NULL;
143 +        free((void *)cntord);
144 +        cntord = NULL;
145 +        maxcntr = 0;
146   }
147  
148  
149 < SPOT *
150 < 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 <
198 < double
199 < srcray(sr, r, sn)               /* send a ray to a source, return domega */
149 > int
150 > srcray(sr, r, si)               /* send a ray to a source, return domega */
151   register RAY  *sr;              /* returned source ray */
152   RAY  *r;                        /* ray which hit object */
153 < register int  sn;               /* source number */
153 > SRCINDEX  *si;                  /* source sample index */
154   {
155 <        double  ddot;                   /* (distance times) cosine */
156 <        FVECT  vd;
206 <        double  d;
207 <        register int  i;
155 >    double  d;                          /* distance to source */
156 >    register SRCREC  *srcp;
157  
158 <        if (source[sn].sflags & SSKIP)
210 <                return(0.0);                    /* skip this source */
158 >    rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);              /* ignore limits */
159  
160 <        rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);          /* ignore limits */
161 <
162 <        sr->rsrc = sn;                          /* remember source */
163 <                                                /* get source direction */
164 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT) {
165 <                if (source[sn].sflags & SSPOT) {        /* check location */
166 <                        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 <                }
225 <                                                /* constant direction */
226 <                VCOPY(sr->rdir, source[sn].sloc);
227 <        } else {                                /* compute direction */
228 <                for (i = 0; i < 3; i++)
229 <                        sr->rdir[i] = source[sn].sloc[i] - sr->rorg[i];
230 <
231 <                if (source[sn].sflags & SFLAT &&
232 <                        (ddot = -DOT(sr->rdir, source[sn].snorm)) <= FTINY)
233 <                        return(0.0);            /* behind surface! */
160 >    while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
161 >        sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
162 >        srcp = source + si->sn;
163 >        if (srcp->sflags & SDISTANT) {
164 >                if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s))
165 >                        continue;
166 >                return(1);              /* sample OK */
167          }
168 <        if (dstrsrc > FTINY) {
169 <                                        /* distribute source direction */
170 <                dimlist[ndims++] = sn;
171 <                for (i = 0; i < 3; i++) {
172 <                        dimlist[ndims] = i + 8831;
173 <                        vd[i] = dstrsrc * source[sn].ss *
174 <                (1.0 - 2.0*urand(ilhash(dimlist,ndims+1)+samplendx));
175 <                }
176 <                ndims--;
177 <                if (source[sn].sflags & SFLAT) {        /* project offset */
178 <                        d = DOT(vd, source[sn].snorm);
179 <                        for (i = 0; i < 3; i++)
180 <                                vd[i] -= d * source[sn].snorm[i];
181 <                }
182 <                for (i = 0; i < 3; i++)         /* offset source direction */
183 <                        sr->rdir[i] += vd[i];
168 >                                /* local source */
169 >                                                /* check proximity */
170 >        if (srcp->sflags & SPROX && d > srcp->sl.prox)
171 >                continue;
172 >                                                /* check angle */
173 >        if (srcp->sflags & SSPOT) {
174 >                if (spotout(sr, srcp->sl.s))
175 >                        continue;
176 >                                        /* adjust solid angle */
177 >                si->dom *= d*d;
178 >                d += srcp->sl.s->flen;
179 >                si->dom /= d*d;
180 >        }
181 >        return(1);                      /* sample OK */
182 >    }
183 >    return(0);                  /* no more samples */
184 > }
185  
252 –        } else if (source[sn].sflags & SDISTANT)
253 –                                                /* already normalized */
254 –                return(source[sn].ss2);
186  
187 <        if ((d = normalize(sr->rdir)) == 0.0)
188 <                                                /* at source! */
189 <                return(0.0);
190 <        
191 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
261 <                                                /* domega constant */
262 <                return(source[sn].ss2);
187 > void
188 > srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
189 > register RAY  *r;
190 > {
191 >        register SRCREC  *sp;
192  
193 <                                                /* check proximity */
194 <        if (source[sn].sflags & SPROX &&
195 <                        d > source[sn].sl.prox)
196 <                return(0.0);
197 <                                                /* compute dot product */
198 <        if (source[sn].sflags & SFLAT)
199 <                ddot /= d;
200 <        else
201 <                ddot = 1.0;
273 <                                                /* check angle */
274 <        if (source[sn].sflags & SSPOT) {
275 <                if (source[sn].sl.s->siz < 2.0*PI *
276 <                                (1.0 + DOT(source[sn].sl.s->aim,sr->rdir)))
277 <                        return(0.0);
278 <                d += source[sn].sl.s->flen;     /* adjust length */
193 >        sp = &source[r->rsrc];
194 >        if (sp->sflags & SVIRTUAL) {    /* virtual source */
195 >                                        /* check intersection */
196 >                if (!(*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r))
197 >                        return;
198 >                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
199 >                        goto nomat;
200 >                rayparticipate(r);
201 >                return;
202          }
203 <                                                /* compute domega */
204 <        return(ddot*source[sn].ss2/(d*d));
203 >                                        /* compute intersection */
204 >        if (sp->sflags & SDISTANT ? sourcehit(r) :
205 >                        (*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r)) {
206 >                if (sp->sa.success >= 0)
207 >                        sp->sa.success++;
208 >                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
209 >                        goto nomat;
210 >                rayparticipate(r);
211 >                return;
212 >        }
213 >                                        /* we missed our mark! */
214 >        if (sp->sa.success < 0)
215 >                return;                 /* bitched already */
216 >        sp->sa.success -= AIMREQT;
217 >        if (sp->sa.success >= 0)
218 >                return;                 /* leniency */
219 >        sprintf(errmsg, "aiming failure for light source \"%s\"",
220 >                        sp->so->oname);
221 >        error(WARNING, errmsg);         /* issue warning */
222 >        return;
223 > nomat:
224 >        objerror(r->ro, USER, "material not found");
225   }
226  
227  
228 + int
229   sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
230   register RAY  *r;
231   {
# Line 294 | Line 238 | register RAY  *r;
238                  first = 0; last = nsources-1;
239          }
240          for (i = first; i <= last; i++)
241 <                if (source[i].sflags & SDISTANT)
241 >                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) == SDISTANT)
242                          /*
243                           * Check to see if ray is within
244                           * solid angle of source.
# Line 307 | Line 251 | register RAY  *r;
251                          }
252  
253          if (r->ro != NULL) {
254 +                r->robj = objndx(r->ro);
255                  for (i = 0; i < 3; i++)
256                          r->ron[i] = -r->rdir[i];
257                  r->rod = 1.0;
258 +                r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
259 +                r->uv[0] = r->uv[1] = 0.0;
260                  r->rox = NULL;
261                  return(1);
262          }
# Line 329 | Line 276 | register CNTPTR  *sc1, *sc2;
276   }
277  
278  
279 + void
280   direct(r, f, p)                         /* add direct component */
281   RAY  *r;                        /* ray that hit surface */
282 < int  (*f)();                    /* direct component coefficient function */
282 > void  (*f)();                   /* direct component coefficient function */
283   char  *p;                       /* data for f */
284   {
285 <        extern double  pow();
285 >        extern void  (*trace)();
286          register int  sn;
287 +        register CONTRIB  *scp;
288 +        SRCINDEX  si;
289          int  nshadcheck, ncnts;
290          int  nhits;
291 <        double  dom, prob, ourthresh, hwt;
291 >        double  prob, ourthresh, hwt;
292          RAY  sr;
293                          /* NOTE: srccnt and cntord global so no recursion */
294          if (nsources <= 0)
295                  return;         /* no sources?! */
346 –                                                /* compute number to check */
347 –        nshadcheck = pow((double)nsources, shadcert) + .5;
348 –                                                /* modify threshold */
349 –        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
296                                                  /* potential contributions */
297 <        for (sn = 0; sn < nsources; sn++) {
298 <                cntord[sn].sno = sn;
299 <                cntord[sn].brt = 0.0;
300 <                                                /* get source ray */
301 <                if ((dom = srcray(&sr, r, sn)) == 0.0)
302 <                        continue;
303 <                VCOPY(srccnt[sn].dir, sr.rdir);
297 >        initsrcindex(&si);
298 >        for (sn = 0; srcray(&sr, r, &si); sn++) {
299 >                if (sn >= maxcntr) {
300 >                        maxcntr = sn + MAXSPART;
301 >                        srccnt = (CONTRIB *)realloc((void *)srccnt,
302 >                                        maxcntr*sizeof(CONTRIB));
303 >                        cntord = (CNTPTR *)realloc((void *)cntord,
304 >                                        maxcntr*sizeof(CNTPTR));
305 >                        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
306 >                                error(SYSTEM, "out of memory in direct");
307 >                }
308 >                cntord[sn].sndx = sn;
309 >                scp = srccnt + sn;
310 >                scp->sno = sr.rsrc;
311                                                  /* compute coefficient */
312 <                (*f)(srccnt[sn].coef, p, srccnt[sn].dir, dom);
313 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].coef);
312 >                (*f)(scp->coef, p, sr.rdir, si.dom);
313 >                cntord[sn].brt = bright(scp->coef);
314                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
315                          continue;
316 <                                                /* compute contribution */
317 <                srcvalue(&sr);
318 <                copycolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
319 <                multcolor(srccnt[sn].val, srccnt[sn].coef);
320 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
316 >                VCOPY(scp->dir, sr.rdir);
317 >                                                /* compute potential */
318 >                sr.revf = srcvalue;
319 >                rayvalue(&sr);
320 >                copycolor(scp->val, sr.rcol);
321 >                multcolor(scp->val, scp->coef);
322 >                cntord[sn].brt = bright(scp->val);
323          }
324                                                  /* sort contributions */
325 <        qsort(cntord, nsources, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
325 >        qsort(cntord, sn, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
326          {                                       /* find last */
327                  register int  l, m;
328  
329 <                sn = 0; ncnts = l = nsources;
329 >                ncnts = l = sn;
330 >                sn = 0;
331                  while ((m = (sn + ncnts) >> 1) != l) {
332                          if (cntord[m].brt > 0.0)
333                                  sn = m;
# Line 380 | Line 336 | char  *p;                      /* data for f */
336                          l = m;
337                  }
338          }
339 +        if (ncnts == 0)
340 +                return;         /* no contributions! */
341                                                  /* accumulate tail */
342          for (sn = ncnts-1; sn > 0; sn--)
343                  cntord[sn-1].brt += cntord[sn].brt;
344 +                                                /* compute number to check */
345 +        nshadcheck = pow((double)ncnts, shadcert) + .5;
346 +                                                /* modify threshold */
347 +        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
348                                                  /* test for shadows */
349 <        nhits = 0;
350 <        for (sn = 0; sn < ncnts; sn++) {
349 >        for (nhits = 0, hwt = 0.0, sn = 0; sn < ncnts;
350 >                        hwt += (double)source[scp->sno].nhits /
351 >                                (double)source[scp->sno].ntests,
352 >                        sn++) {
353                                                  /* check threshold */
354                  if ((sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
355                                  cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt)
356                                  < ourthresh*bright(r->rcol))
357                          break;
358 <                                                /* get statistics */
395 <                source[cntord[sn].sno].ntests++;
358 >                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
359                                                  /* test for hit */
360                  rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
361 <                VCOPY(sr.rdir, srccnt[cntord[sn].sno].dir);
362 <                sr.rsrc = cntord[sn].sno;
361 >                VCOPY(sr.rdir, scp->dir);
362 >                sr.rsrc = scp->sno;
363 >                                                /* keep statistics */
364 >                if (source[scp->sno].ntests++ > 0xfffffff0) {
365 >                        source[scp->sno].ntests >>= 1;
366 >                        source[scp->sno].nhits >>= 1;
367 >                }
368                  if (localhit(&sr, &thescene) &&
369 <                                ( sr.ro != source[cntord[sn].sno].so ||
370 <                                source[cntord[sn].sno].sflags & SFOLLOW )) {
369 >                                ( sr.ro != source[scp->sno].so ||
370 >                                source[scp->sno].sflags & SFOLLOW )) {
371                                                  /* follow entire path */
372                          raycont(&sr);
373 +                        rayparticipate(&sr);
374 +                        if (trace != NULL)
375 +                                (*trace)(&sr);  /* trace execution */
376                          if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
377                                  continue;       /* missed! */
378 <                        copycolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, sr.rcol);
379 <                        multcolor(srccnt[cntord[sn].sno].val,
409 <                                        srccnt[cntord[sn].sno].coef);
378 >                        copycolor(scp->val, sr.rcol);
379 >                        multcolor(scp->val, scp->coef);
380                  }
381                                                  /* add contribution if hit */
382 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
382 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
383                  nhits++;
384 <                source[cntord[sn].sno].nhits++;
384 >                source[scp->sno].nhits++;
385          }
386 <                                        /* surface hit rate */
387 <        if (sn > 0)
388 <                hwt = (double)nhits / (double)sn;
386 >                                        /* source hit rate */
387 >        if (hwt > FTINY)
388 >                hwt = (double)nhits / hwt;
389          else
390                  hwt = 0.5;
391   #ifdef DEBUG
392 <        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f hit rate\n",
392 >        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f conditional hit rate\n",
393                          sn, ncnts-sn, hwt);
394          eputs(errmsg);
395   #endif
396                                          /* add in untested sources */
397          for ( ; sn < ncnts; sn++) {
398 <                prob = hwt * (double)source[cntord[sn].sno].nhits /
399 <                                (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
400 <                scalecolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, prob);
401 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
398 >                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
399 >                prob = hwt * (double)source[scp->sno].nhits /
400 >                                (double)source[scp->sno].ntests;
401 >                if (prob > 1.0)
402 >                        prob = 1.0;
403 >                scalecolor(scp->val, prob);
404 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
405          }
406   }
407  
408  
409 < srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
410 < RAY  *r;
409 > void
410 > srcscatter(r)                   /* compute source scattering into ray */
411 > register RAY  *r;
412   {
413 <        register SRCREC  *sp;
413 >        int  oldsampndx;
414 >        int  nsamps;
415 >        RAY  sr;
416 >        SRCINDEX  si;
417 >        double  t, d;
418 >        double  re, ge, be;
419 >        COLOR  cvext;
420 >        int  i, j;
421  
422 <        sp = &source[r->rsrc];
423 <        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);
422 >        if (r->slights == NULL || r->slights[0] == 0
423 >                        || r->gecc >= 1.-FTINY || r->rot >= FHUGE)
424                  return;
425 +        if (ssampdist <= FTINY || (nsamps = r->rot/ssampdist + .5) < 1)
426 +                nsamps = 1;
427 + #if MAXSSAMP
428 +        else if (nsamps > MAXSSAMP)
429 +                nsamps = MAXSSAMP;
430 + #endif
431 +        oldsampndx = samplendx;
432 +        samplendx = random()&0x7fff;            /* randomize */
433 +        for (i = r->slights[0]; i > 0; i--) {   /* for each source */
434 +                for (j = 0; j < nsamps; j++) {  /* for each sample position */
435 +                        samplendx++;
436 +                        t = r->rot * (j+frandom())/nsamps;
437 +                                                        /* extinction */
438 +                        re = t*colval(r->cext,RED);
439 +                        ge = t*colval(r->cext,GRN);
440 +                        be = t*colval(r->cext,BLU);
441 +                        setcolor(cvext, re > 92. ? 0. : exp(-re),
442 +                                        ge > 92. ? 0. : exp(-ge),
443 +                                        be > 92. ? 0. : exp(-be));
444 +                        if (intens(cvext) <= FTINY)
445 +                                break;                  /* too far away */
446 +                        sr.rorg[0] = r->rorg[0] + r->rdir[0]*t;
447 +                        sr.rorg[1] = r->rorg[1] + r->rdir[1]*t;
448 +                        sr.rorg[2] = r->rorg[2] + r->rdir[2]*t;
449 +                        sr.rmax = 0.;
450 +                        initsrcindex(&si);      /* sample ray to this source */
451 +                        si.sn = r->slights[i];
452 +                        nopart(&si, &sr);
453 +                        if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
454 +                                        sr.rsrc != r->slights[i])
455 +                                continue;               /* no path */
456 +                        copycolor(sr.cext, r->cext);
457 +                        copycolor(sr.albedo, r->albedo);
458 +                        sr.gecc = r->gecc;
459 +                        sr.slights = r->slights;
460 +                        rayvalue(&sr);                  /* eval. source ray */
461 +                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
462 +                                continue;
463 +                        if (r->gecc <= FTINY)           /* compute P(theta) */
464 +                                d = 1.;
465 +                        else {
466 +                                d = DOT(r->rdir, sr.rdir);
467 +                                d = 1. + r->gecc*r->gecc - 2.*r->gecc*d;
468 +                                d = (1. - r->gecc*r->gecc) / (d*sqrt(d));
469 +                        }
470 +                                                        /* other factors */
471 +                        d *= si.dom * r->rot / (4.*PI*nsamps);
472 +                        multcolor(sr.rcol, r->cext);
473 +                        multcolor(sr.rcol, r->albedo);
474 +                        scalecolor(sr.rcol, d);
475 +                        multcolor(sr.rcol, cvext);
476 +                        addcolor(r->rcol, sr.rcol);     /* add it in */
477 +                }
478          }
479 <                                        /* 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 */
479 >        samplendx = oldsampndx;
480   }
481  
482  
483 < #define  wrongsource(m, r)      (m->otype!=MAT_ILLUM && \
484 <                                r->rsrc>=0 && \
485 <                                source[r->rsrc].so!=r->ro)
483 > /****************************************************************
484 > * The following macros were separated from the m_light() routine
485 > * because they are very nasty and difficult to understand.
486 > */
487  
488 < #define  badambient(m, r)       ((r->crtype&(AMBIENT|SHADOW))==AMBIENT && \
489 <                                !(m->otype==MAT_GLOW&&r->rot>m->oargs.farg[3]))
488 > /* illumblock *
489 > *
490 > * We cannot allow an illum to pass to another illum, because that
491 > * would almost certainly constitute overcounting.
492 > * However, we do allow an illum to pass to another illum
493 > * that is actually going to relay to a virtual light source.
494 > * We also prevent an illum from passing to a glow; this provides a
495 > * convenient mechanism for defining detailed light source
496 > * geometry behind (or inside) an effective radiator.
497 > */
498  
499 + static int
500 + weaksrcmat(int obj)             /* identify material */
501 + {
502 +        register OBJREC *o = objptr(obj);
503 +        
504 +        while (!ismaterial(o->otype))   /* find material */
505 +                o = objptr(o->omod);
506 +        return((o->otype==MAT_ILLUM)|(o->otype==MAT_GLOW));
507 + }
508 +
509 + #define  illumblock(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
510 +                                r->rod > 0.0 && \
511 +                                weaksrcmat(source[r->rsrc].so->omod))
512 +
513 + /* wrongsource *
514 + *
515 + * This source is the wrong source (ie. overcounted) if we are
516 + * aimed to a different source than the one we hit and the one
517 + * we hit is not an illum that should be passed.
518 + */
519 +
520 + #define  wrongsource(m, r)      (r->rsrc>=0 && source[r->rsrc].so!=r->ro && \
521 +                                (m->otype!=MAT_ILLUM || illumblock(m,r)))
522 +
523 + /* distglow *
524 + *
525 + * A distant glow is an object that sometimes acts as a light source,
526 + * but is too far away from the test point to be one in this case.
527 + * (Glows with negative radii should NEVER participate in illumination.)
528 + */
529 +
530 + #define  distglow(m, r, d)      (m->otype==MAT_GLOW && \
531 +                                m->oargs.farg[3] >= -FTINY && \
532 +                                d > m->oargs.farg[3])
533 +
534 + /* badcomponent *
535 + *
536 + * We must avoid counting light sources in the ambient calculation,
537 + * since the direct component is handled separately.  Therefore, any
538 + * ambient ray which hits an active light source must be discarded.
539 + * The same is true for stray specular samples, since the specular
540 + * contribution from light sources is calculated separately.
541 + */
542 +
543 + #define  badcomponent(m, r)     (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
544 +                                !(r->crtype&SHADOW || r->rod < 0.0 || \
545 +                /* not 100% correct */  distglow(m, r, r->rot)))
546 +
547 + /* passillum *
548 + *
549 + * An illum passes to another material type when we didn't hit it
550 + * on purpose (as part of a direct calculation), or it is relaying
551 + * a virtual light source.
552 + */
553 +
554   #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
555 <                                !(r->rsrc>=0&&source[r->rsrc].so==r->ro))
555 >                                (r->rsrc<0 || source[r->rsrc].so!=r->ro || \
556 >                                source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL))
557  
558 + /* srcignore *
559 + *
560 + * The -dv flag is normally on for sources to be visible.
561 + */
562  
563 + #define  srcignore(m, r)        !(directvis || r->crtype&SHADOW || \
564 +                                distglow(m, r, raydist(r,PRIMARY)))
565 +
566 +
567 + int
568   m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
569   register OBJREC  *m;
570   register RAY  *r;
571   {
572                                                  /* check for over-counting */
573 <        if (wrongsource(m, r) || badambient(m, r))
574 <                return;
573 >        if (badcomponent(m, r))
574 >                return(1);
575 >        if (wrongsource(m, r))
576 >                return(1);
577                                                  /* check for passed illum */
578          if (passillum(m, r)) {
579 <
580 <                if (m->oargs.nsargs < 1 || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
581 <                        raytrans(r);
582 <                else
583 <                        rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0]));
584 <
497 <                                                /* otherwise treat as source */
498 <        } else {
579 >                if (m->oargs.nsargs && strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
580 >                        return(rayshade(r,lastmod(objndx(m),m->oargs.sarg[0])));
581 >                raytrans(r);
582 >                return(1);
583 >        }
584 >                                        /* otherwise treat as source */
585                                                  /* check for behind */
586 <                if (r->rod < 0.0)
587 <                        return;
586 >        if (r->rod < 0.0)
587 >                return(1);
588 >                                                /* check for invisibility */
589 >        if (srcignore(m, r))
590 >                return(1);
591 >                                                /* check for outside spot */
592 >        if (m->otype==MAT_SPOT && spotout(r, makespot(m)))
593 >                return(1);
594                                                  /* get distribution pattern */
595 <                raytexture(r, m->omod);
595 >        raytexture(r, m->omod);
596                                                  /* get source color */
597 <                setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
598 <                                  m->oargs.farg[1],
599 <                                  m->oargs.farg[2]);
597 >        setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
598 >                          m->oargs.farg[1],
599 >                          m->oargs.farg[2]);
600                                                  /* modify value */
601 <                multcolor(r->rcol, r->pcol);
602 <        }
601 >        multcolor(r->rcol, r->pcol);
602 >        return(1);
603   }

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