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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 2.37 by greg, Fri Sep 12 22:35:54 2003 UTC vs.
Revision 2.63 by greg, Mon Sep 15 00:54:39 2014 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  
20 – extern double  ssampdist;               /* scatter sampling distance */
21 –
16   #ifndef MAXSSAMP
17   #define MAXSSAMP        16              /* maximum samples per ray */
18   #endif
# Line 43 | Line 37 | static CONTRIB  *srccnt;               /* source contributions in d
37   static CNTPTR  *cntord;                 /* source ordering in direct() */
38   static int  maxcntr = 0;                /* size of contribution arrays */
39  
40 + static int cntcmp(const void *p1, const void *p2);
41  
42 +
43 + OBJREC *                        /* find an object's actual material */
44 + findmaterial(OBJREC *o)
45 + {
46 +        while (!ismaterial(o->otype)) {
47 +                if (o->otype == MOD_ALIAS && o->oargs.nsargs) {
48 +                        OBJECT  aobj;
49 +                        OBJREC  *ao;
50 +                        aobj = lastmod(objndx(o), o->oargs.sarg[0]);
51 +                        if (aobj < 0)
52 +                                objerror(o, USER, "bad reference");
53 +                        ao = objptr(aobj);
54 +                        if (ismaterial(ao->otype))
55 +                                return(ao);
56 +                        if (ao->otype == MOD_ALIAS) {
57 +                                o = ao;
58 +                                continue;
59 +                        }
60 +                }
61 +                if (o->omod == OVOID)
62 +                        return(NULL);
63 +                o = objptr(o->omod);
64 +        }
65 +        return(o);              /* mixtures will return NULL */
66 + }
67 +
68 +
69   void
70 < marksources()                   /* find and mark source objects */
70 > marksources(void)                       /* find and mark source objects */
71   {
72          int  foundsource = 0;
73          int  i;
74 <        register OBJREC  *o, *m;
75 <        register int  ns;
74 >        OBJREC  *o, *m;
75 >        int  ns;
76                                          /* initialize dispatch table */
77          initstypes();
78                                          /* find direct sources */
# Line 61 | Line 83 | marksources()                  /* find and mark source objects */
83                  if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
84                          continue;
85                                          /* find material */
86 <                m = objptr(o->omod);
87 <                while (!ismaterial(m->otype))
88 <                        if (ismixture(m->otype) || m->omod == OVOID) {
89 <                                m = NULL;
90 <                                break;
91 <                        } else
92 <                                m = objptr(m->omod);
93 <                if (m == NULL || !islight(m->otype))
86 >                m = findmaterial(objptr(o->omod));
87 >                if (m == NULL)
88 >                        continue;
89 >                if (m->otype == MAT_CLIP) {
90 >                        markclip(m);    /* special case for antimatter */
91 >                        continue;
92 >                }
93 >                if (!islight(m->otype))
94                          continue;       /* not source modifier */
95          
96                  if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
97                                  m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
98                          objerror(m, USER, "bad # arguments");
99  
78 –                if (m->otype == MAT_GLOW &&
79 –                                o->otype != OBJ_SOURCE &&
80 –                                m->oargs.farg[3] <= FTINY)
81 –                        continue;                       /* don't bother */
100                  if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && m->oargs.farg[1] <= FTINY &&
101                                  m->oargs.farg[2] <= FTINY)
102                          continue;                       /* don't bother */
103 <
103 >                if (m->otype == MAT_GLOW &&
104 >                                o->otype != OBJ_SOURCE &&
105 >                                m->oargs.farg[3] <= FTINY) {
106 >                        foundsource += (ambounce > 0);
107 >                        continue;                       /* don't track these */
108 >                }
109                  if (sfun[o->otype].of == NULL ||
110                                  sfun[o->otype].of->setsrc == NULL)
111                          objerror(o, USER, "illegal material");
# Line 95 | Line 118 | marksources()                  /* find and mark source objects */
118                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
119                          source[ns].sflags |= SPROX;
120                          source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
121 <                        if (source[ns].sflags & SDISTANT)
121 >                        if (source[ns].sflags & SDISTANT) {
122                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
123 +                                foundsource += (ambounce > 0);
124 +                        }
125                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
126                          source[ns].sflags |= SSPOT;
127                          if ((source[ns].sl.s = makespot(m)) == NULL)
# Line 108 | Line 133 | marksources()                  /* find and mark source objects */
133                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
134                          }
135                  }
136 <                if (!(source[ns].sflags & SSKIP))
137 <                        foundsource++;
136 > #if  SHADCACHE
137 >                initobscache(ns);
138 > #endif
139 >                foundsource += !(source[ns].sflags & SSKIP);
140          }
141          if (!foundsource) {
142                  error(WARNING, "no light sources found");
# Line 129 | Line 156 | memerr:
156  
157  
158   void
159 < freesources()                   /* free all source structures */
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;
169          }
170 +        markclip(NULL);
171          if (maxcntr <= 0)
172                  return;
173          free((void *)srccnt);
# Line 147 | Line 179 | freesources()                  /* free all source structures */
179  
180  
181   int
182 < srcray(sr, r, si)               /* send a ray to a source, return domega */
183 < register RAY  *sr;              /* returned source ray */
184 < RAY  *r;                        /* ray which hit object */
185 < SRCINDEX  *si;                  /* source sample index */
182 > srcray(                         /* send a ray to a source, return domega */
183 >        RAY  *sr,               /* returned source ray */
184 >        RAY  *r,                        /* ray which hit object */
185 >        SRCINDEX  *si                   /* source sample index */
186 > )
187   {
188 <    double  d;                          /* distance to source */
189 <    register SRCREC  *srcp;
188 >        double  d;                              /* distance to source */
189 >        SRCREC  *srcp;
190  
191 <    rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);              /* ignore limits */
191 >        rayorigin(sr, SHADOW, r, NULL);         /* ignore limits */
192  
193 <    while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
194 <        sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
195 <        srcp = source + si->sn;
196 <        if (srcp->sflags & SDISTANT) {
197 <                if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s))
198 <                        continue;
199 <                return(1);              /* sample OK */
200 <        }
193 >        if (r == NULL)
194 >                sr->rmax = 0.0;
195 >
196 >        while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
197 >                sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
198 >                srcp = source + si->sn;
199 >                if (srcp->sflags & SDISTANT) {
200 >                        if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s))
201 >                                continue;
202 >                        return(1);              /* sample OK */
203 >                }
204                                  /* local source */
205                                                  /* check proximity */
206 <        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))
206 >                if (srcp->sflags & SPROX && d > srcp->sl.prox)
207                          continue;
208 +                                                /* check angle */
209 +                if (srcp->sflags & SSPOT) {
210 +                        if (spotout(sr, srcp->sl.s))
211 +                                continue;
212                                          /* adjust solid angle */
213 <                si->dom *= d*d;
214 <                d += srcp->sl.s->flen;
215 <                si->dom /= d*d;
213 >                        si->dom *= d*d;
214 >                        d += srcp->sl.s->flen;
215 >                        si->dom /= d*d;
216 >                }
217 >                return(1);                      /* sample OK */
218          }
219 <        return(1);                      /* sample OK */
182 <    }
183 <    return(0);                  /* no more samples */
219 >        return(0);                      /* no more samples */
220   }
221  
222  
223   void
224 < srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
225 < register RAY  *r;
224 > srcvalue(                       /* punch ray to source and compute value */
225 >        RAY  *r
226 > )
227   {
228 <        register SRCREC  *sp;
228 >        SRCREC  *sp;
229  
230          sp = &source[r->rsrc];
231          if (sp->sflags & SVIRTUAL) {    /* virtual source */
# Line 225 | Line 262 | nomat:
262   }
263  
264  
265 + static int
266 + transillum(                     /* check if material is transparent illum */
267 +        OBJECT  obj
268 + )
269 + {
270 +        OBJREC *m = findmaterial(objptr(obj));
271 +        
272 +        if (m == NULL)
273 +                return(1);
274 +        if (m->otype != MAT_ILLUM)
275 +                return(0);
276 +        return(!m->oargs.nsargs || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID));
277 + }
278 +
279 +
280   int
281 < sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
282 < register RAY  *r;
281 > sourcehit(                      /* check to see if ray hit distant source */
282 >        RAY  *r
283 > )
284   {
285 +        int  glowsrc = -1;
286 +        int  transrc = -1;
287          int  first, last;
288 <        register int  i;
288 >        int  i;
289  
290          if (r->rsrc >= 0) {             /* check only one if aimed */
291                  first = last = r->rsrc;
292          } else {                        /* otherwise check all */
293                  first = 0; last = nsources-1;
294          }
295 <        for (i = first; i <= last; i++)
296 <                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) == SDISTANT)
297 <                        /*
298 <                         * Check to see if ray is within
299 <                         * solid angle of source.
300 <                         */
301 <                        if (2.0*PI * (1.0 - DOT(source[i].sloc,r->rdir))
302 <                                        <= source[i].ss2) {
303 <                                r->ro = source[i].so;
304 <                                if (!(source[i].sflags & SSKIP))
305 <                                        break;
306 <                        }
307 <
308 <        if (r->ro != NULL) {
309 <                r->robj = objndx(r->ro);
310 <                for (i = 0; i < 3; i++)
311 <                        r->ron[i] = -r->rdir[i];
312 <                r->rod = 1.0;
313 <                r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
314 <                r->uv[0] = r->uv[1] = 0.0;
315 <                r->rox = NULL;
316 <                return(1);
295 >        for (i = first; i <= last; i++) {
296 >                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) != SDISTANT)
297 >                        continue;
298 >                /*
299 >                 * Check to see if ray is within
300 >                 * solid angle of source.
301 >                 */
302 >                if (2.*PI*(1. - DOT(source[i].sloc,r->rdir)) > source[i].ss2)
303 >                        continue;
304 >                                        /* is it the only possibility? */
305 >                if (first == last) {
306 >                        r->ro = source[i].so;
307 >                        break;
308 >                }
309 >                /*
310 >                 * If it's a glow or transparent illum, just remember it.
311 >                 */
312 >                if (source[i].sflags & SSKIP) {
313 >                        if (glowsrc < 0)
314 >                                glowsrc = i;
315 >                        continue;
316 >                }
317 >                if (transillum(source[i].so->omod)) {
318 >                        if (transrc < 0)
319 >                                transrc = i;
320 >                        continue;
321 >                }
322 >                r->ro = source[i].so;   /* otherwise, use first hit */
323 >                break;
324          }
325 <        return(0);
325 >        /*
326 >         * Do we need fallback?
327 >         */
328 >        if (r->ro == NULL) {
329 >                if (transrc >= 0 && r->crtype & (AMBIENT|SPECULAR))
330 >                        return(0);      /* avoid overcounting */
331 >                if (glowsrc >= 0)
332 >                        r->ro = source[glowsrc].so;
333 >                else
334 >                        return(0);      /* nothing usable */
335 >        }
336 >        /*
337 >         * Make assignments.
338 >         */
339 >        r->robj = objndx(r->ro);
340 >        for (i = 0; i < 3; i++)
341 >                r->ron[i] = -r->rdir[i];
342 >        r->rod = 1.0;
343 >        r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
344 >        r->uv[0] = r->uv[1] = 0.0;
345 >        r->rox = NULL;
346 >        return(1);
347   }
348  
349  
350   static int
351 < cntcmp(sc1, sc2)                        /* contribution compare (descending) */
352 < register CNTPTR  *sc1, *sc2;
351 > cntcmp(                         /* contribution compare (descending) */
352 >        const void *p1,
353 >        const void *p2
354 > )
355   {
356 +        const CNTPTR  *sc1 = (const CNTPTR *)p1;
357 +        const CNTPTR  *sc2 = (const CNTPTR *)p2;
358 +
359          if (sc1->brt > sc2->brt)
360                  return(-1);
361          if (sc1->brt < sc2->brt)
# Line 277 | Line 365 | register CNTPTR  *sc1, *sc2;
365  
366  
367   void
368 < direct(r, f, p)                         /* add direct component */
369 < RAY  *r;                        /* ray that hit surface */
370 < void  (*f)();                   /* direct component coefficient function */
371 < char  *p;                       /* data for f */
368 > direct(                                 /* add direct component */
369 >        RAY  *r,                        /* ray that hit surface */
370 >        srcdirf_t *f,                   /* direct component coefficient function */
371 >        void  *p                        /* data for f */
372 > )
373   {
374 <        extern void  (*trace)();
375 <        register int  sn;
287 <        register CONTRIB  *scp;
374 >        int  sn;
375 >        CONTRIB  *scp;
376          SRCINDEX  si;
377          int  nshadcheck, ncnts;
378          int  nhits;
# Line 310 | Line 398 | char  *p;                      /* data for f */
398                  scp->sno = sr.rsrc;
399                                                  /* compute coefficient */
400                  (*f)(scp->coef, p, sr.rdir, si.dom);
401 <                cntord[sn].brt = bright(scp->coef);
401 >                cntord[sn].brt = intens(scp->coef);
402                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
403                          continue;
404 + #if SHADCACHE
405 +                                                /* check shadow cache */
406 +                if (si.np == 1 && srcblocked(&sr)) {
407 +                        cntord[sn].brt = 0.0;
408 +                        continue;
409 +                }
410 + #endif
411                  VCOPY(scp->dir, sr.rdir);
412 +                copycolor(sr.rcoef, scp->coef);
413                                                  /* compute potential */
414                  sr.revf = srcvalue;
415                  rayvalue(&sr);
416 +                multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
417                  copycolor(scp->val, sr.rcol);
418 <                multcolor(scp->val, scp->coef);
322 <                cntord[sn].brt = bright(scp->val);
418 >                cntord[sn].brt = bright(sr.rcol);
419          }
420                                                  /* sort contributions */
421          qsort(cntord, sn, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
422          {                                       /* find last */
423 <                register int  l, m;
423 >                int  l, m;
424  
425                  ncnts = l = sn;
426                  sn = 0;
# Line 344 | Line 440 | char  *p;                      /* data for f */
440                                                  /* compute number to check */
441          nshadcheck = pow((double)ncnts, shadcert) + .5;
442                                                  /* modify threshold */
443 <        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
443 >        if (ncnts > MINSHADCNT)
444 >                ourthresh = shadthresh / r->rweight;
445 >        else
446 >                ourthresh = 0;
447                                                  /* test for shadows */
448          for (nhits = 0, hwt = 0.0, sn = 0; sn < ncnts;
449                          hwt += (double)source[scp->sno].nhits /
# Line 357 | Line 456 | char  *p;                      /* data for f */
456                          break;
457                  scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
458                                                  /* test for hit */
459 <                rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
459 >                rayorigin(&sr, SHADOW, r, NULL);
460 >                copycolor(sr.rcoef, scp->coef);
461                  VCOPY(sr.rdir, scp->dir);
462                  sr.rsrc = scp->sno;
463                                                  /* keep statistics */
# Line 370 | Line 470 | char  *p;                      /* data for f */
470                                  source[scp->sno].sflags & SFOLLOW )) {
471                                                  /* follow entire path */
472                          raycont(&sr);
373 –                        rayparticipate(&sr);
473                          if (trace != NULL)
474                                  (*trace)(&sr);  /* trace execution */
475 <                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
475 >                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
476 > #if SHADCACHE
477 >                                if ((scp <= srccnt || scp[-1].sno != scp->sno)
478 >                                                && (scp >= srccnt+ncnts-1 ||
479 >                                                    scp[1].sno != scp->sno))
480 >                                        srcblocker(&sr);
481 > #endif
482                                  continue;       /* missed! */
483 +                        }
484 +                        rayparticipate(&sr);
485 +                        multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
486                          copycolor(scp->val, sr.rcol);
487 <                        multcolor(scp->val, scp->coef);
487 >                } else if (trace != NULL &&
488 >                        (source[scp->sno].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL|SFOLLOW))
489 >                                                == (SDISTANT|SFOLLOW) &&
490 >                                sourcehit(&sr) && rayshade(&sr, sr.ro->omod)) {
491 >                        (*trace)(&sr);          /* trace execution */
492 >                        /* skip call to rayparticipate() & scp->val update */
493                  }
494                                                  /* add contribution if hit */
495                  addcolor(r->rcol, scp->val);
# Line 398 | Line 511 | char  *p;                      /* data for f */
511                  scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
512                  prob = hwt * (double)source[scp->sno].nhits /
513                                  (double)source[scp->sno].ntests;
514 <                if (prob > 1.0)
515 <                        prob = 1.0;
403 <                scalecolor(scp->val, prob);
514 >                if (prob < 1.0)
515 >                        scalecolor(scp->val, prob);
516                  addcolor(r->rcol, scp->val);
517          }
518   }
519  
520  
521   void
522 < srcscatter(r)                   /* compute source scattering into ray */
523 < register RAY  *r;
522 > srcscatter(                     /* compute source scattering into ray */
523 >        RAY  *r
524 > )
525   {
526          int  oldsampndx;
527          int  nsamps;
# Line 446 | Line 559 | register RAY  *r;
559                          sr.rorg[0] = r->rorg[0] + r->rdir[0]*t;
560                          sr.rorg[1] = r->rorg[1] + r->rdir[1]*t;
561                          sr.rorg[2] = r->rorg[2] + r->rdir[2]*t;
449 –                        sr.rmax = 0.;
562                          initsrcindex(&si);      /* sample ray to this source */
563                          si.sn = r->slights[i];
564                          nopart(&si, &sr);
565                          if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
566                                          sr.rsrc != r->slights[i])
567                                  continue;               /* no path */
568 + #if SHADCACHE
569 +                        if (srcblocked(&sr))            /* check shadow cache */
570 +                                continue;
571 + #endif
572                          copycolor(sr.cext, r->cext);
573                          copycolor(sr.albedo, r->albedo);
574                          sr.gecc = r->gecc;
575                          sr.slights = r->slights;
576                          rayvalue(&sr);                  /* eval. source ray */
577 <                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
577 >                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
578 > #if SHADCACHE
579 >                                srcblocker(&sr);        /* add blocker to cache */
580 > #endif
581                                  continue;
582 +                        }
583                          if (r->gecc <= FTINY)           /* compute P(theta) */
584                                  d = 1.;
585                          else {
# Line 497 | Line 617 | register RAY  *r;
617   */
618  
619   static int
620 < weaksrcmat(int obj)             /* identify material */
620 > weaksrcmat(OBJECT obj)          /* identify material */
621   {
622 <        register OBJREC *o = objptr(obj);
622 >        OBJREC *m = findmaterial(objptr(obj));
623          
624 <        while (!ismaterial(o->otype))   /* find material */
625 <                o = objptr(o->omod);
506 <        return((o->otype==MAT_ILLUM)|(o->otype==MAT_GLOW));
624 >        if (m == NULL) return(0);
625 >        return((m->otype==MAT_ILLUM) | (m->otype==MAT_GLOW));
626   }
627  
628   #define  illumblock(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
# Line 565 | Line 684 | weaksrcmat(int obj)            /* identify material */
684  
685  
686   int
687 < m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
688 < register OBJREC  *m;
689 < register RAY  *r;
687 > m_light(                                /* ray hit a light source */
688 >        OBJREC  *m,
689 >        RAY  *r
690 > )
691   {
692                                                  /* check for over-counting */
693 <        if (badcomponent(m, r))
693 >        if (badcomponent(m, r)) {
694 >                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
695                  return(1);
696 <        if (wrongsource(m, r))
696 >        }
697 >        if (wrongsource(m, r)) {
698 >                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
699                  return(1);
700 +        }
701                                                  /* check for passed illum */
702          if (passillum(m, r)) {
703                  if (m->oargs.nsargs && strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
# Line 581 | Line 705 | register RAY  *r;
705                  raytrans(r);
706                  return(1);
707          }
708 +                                                /* check for invisibility */
709 +        if (srcignore(m, r)) {
710 +                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
711 +                return(1);
712 +        }
713                                          /* otherwise treat as source */
714                                                  /* check for behind */
715          if (r->rod < 0.0)
587 –                return(1);
588 –                                                /* check for invisibility */
589 –        if (srcignore(m, r))
716                  return(1);
717                                                  /* check for outside spot */
718          if (m->otype==MAT_SPOT && spotout(r, makespot(m)))

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