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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 2.22 by greg, Sun Dec 17 11:51:49 1995 UTC vs.
Revision 2.46 by greg, Wed Sep 8 17:10:16 2004 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1995 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  "ray.h"
14 –
15 – #include  "octree.h"
16 –
11   #include  "otypes.h"
12 <
12 > #include  "rtotypes.h"
13   #include  "source.h"
20 –
14   #include  "random.h"
15  
16   extern double  ssampdist;               /* scatter sampling distance */
# Line 46 | 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 < 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 (ismixture(o->otype))
50 +                        return(NULL);   /* reject mixed materials */
51 +                if (o->otype == MOD_ALIAS && o->oargs.nsargs) {
52 +                        OBJECT  aobj;
53 +                        OBJREC  *ao;
54 +                        aobj = lastmod(objndx(o), o->oargs.sarg[0]);
55 +                        if (aobj < 0)
56 +                                objerror(o, USER, "bad reference");
57 +                        ao = objptr(aobj);
58 +                        if (ismaterial(ao->otype))
59 +                                return(ao);
60 +                }
61 +                if (o->omod == OVOID)
62 +                        return(NULL);
63 +                o = objptr(o->omod);
64 +        }
65 +        return(o);
66 + }
67 +
68 +
69 + extern void
70 + marksources(void)                       /* find and mark source objects */
71 + {
72          int  foundsource = 0;
73          int  i;
74          register OBJREC  *o, *m;
# Line 56 | Line 76 | marksources()                  /* find and mark source objects */
76                                          /* initialize dispatch table */
77          initstypes();
78                                          /* find direct sources */
79 <        for (i = 0; i < nobjects; i++) {
79 >        for (i = 0; i < nsceneobjs; i++) {
80          
81                  o = objptr(i);
82  
83                  if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
84                          continue;
85 <
86 <                m = objptr(o->omod);
87 <
88 <                if (!islight(m->otype))
69 <                        continue;
85 >                                        /* find material */
86 >                m = findmaterial(objptr(o->omod));
87 >                if (m == NULL || !islight(m->otype))
88 >                        continue;       /* not source modifier */
89          
90                  if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
91                                  m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
# Line 105 | Line 124 | marksources()                  /* find and mark source objects */
124                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
125                          }
126                  }
127 + #if  SHADCACHE
128 +                initobscache(ns);
129 + #endif
130                  if (!(source[ns].sflags & SSKIP))
131                          foundsource++;
132          }
# Line 117 | Line 139 | marksources()                  /* find and mark source objects */
139          maxcntr = nsources + MAXSPART;  /* start with this many */
140          srccnt = (CONTRIB *)malloc(maxcntr*sizeof(CONTRIB));
141          cntord = (CNTPTR *)malloc(maxcntr*sizeof(CNTPTR));
142 <        if (srccnt == NULL | cntord == NULL)
142 >        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
143                  goto memerr;
144          return;
145   memerr:
# Line 125 | Line 147 | memerr:
147   }
148  
149  
150 < srcray(sr, r, si)               /* send a ray to a source, return domega */
151 < register RAY  *sr;              /* returned source ray */
130 < RAY  *r;                        /* ray which hit object */
131 < SRCINDEX  *si;                  /* source sample index */
150 > extern void
151 > freesources(void)                       /* free all source structures */
152   {
153 +        if (nsources > 0) {
154 + #if SHADCACHE
155 +                while (nsources--)
156 +                        freeobscache(&source[nsources]);
157 + #endif
158 +                free((void *)source);
159 +                source = NULL;
160 +                nsources = 0;
161 +        }
162 +        if (maxcntr <= 0)
163 +                return;
164 +        free((void *)srccnt);
165 +        srccnt = NULL;
166 +        free((void *)cntord);
167 +        cntord = NULL;
168 +        maxcntr = 0;
169 + }
170 +
171 +
172 + extern int
173 + srcray(                         /* send a ray to a source, return domega */
174 +        register RAY  *sr,              /* returned source ray */
175 +        RAY  *r,                        /* ray which hit object */
176 +        SRCINDEX  *si                   /* source sample index */
177 + )
178 + {
179      double  d;                          /* distance to source */
180      register SRCREC  *srcp;
181  
# Line 162 | Line 208 | SRCINDEX  *si;                 /* source sample index */
208   }
209  
210  
211 < srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
212 < register RAY  *r;
211 > extern void
212 > srcvalue(                       /* punch ray to source and compute value */
213 >        register RAY  *r
214 > )
215   {
216          register SRCREC  *sp;
217  
# Line 202 | Line 250 | nomat:
250   }
251  
252  
253 < sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
254 < register RAY  *r;
253 > extern int
254 > sourcehit(                      /* check to see if ray hit distant source */
255 >        register RAY  *r
256 > )
257   {
258          int  first, last;
259          register int  i;
# Line 227 | Line 277 | register RAY  *r;
277                          }
278  
279          if (r->ro != NULL) {
280 +                r->robj = objndx(r->ro);
281                  for (i = 0; i < 3; i++)
282                          r->ron[i] = -r->rdir[i];
283                  r->rod = 1.0;
284 +                r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
285 +                r->uv[0] = r->uv[1] = 0.0;
286                  r->rox = NULL;
287                  return(1);
288          }
# Line 238 | Line 291 | register RAY  *r;
291  
292  
293   static int
294 < cntcmp(sc1, sc2)                        /* contribution compare (descending) */
295 < register CNTPTR  *sc1, *sc2;
294 > cntcmp(                         /* contribution compare (descending) */
295 >        const void *p1,
296 >        const void *p2
297 > )
298   {
299 +        register const CNTPTR  *sc1 = (const CNTPTR *)p1;
300 +        register const CNTPTR  *sc2 = (const CNTPTR *)p2;
301 +
302          if (sc1->brt > sc2->brt)
303                  return(-1);
304          if (sc1->brt < sc2->brt)
# Line 249 | Line 307 | register CNTPTR  *sc1, *sc2;
307   }
308  
309  
310 < direct(r, f, p)                         /* add direct component */
311 < RAY  *r;                        /* ray that hit surface */
312 < int  (*f)();                    /* direct component coefficient function */
313 < char  *p;                       /* data for f */
310 > extern void
311 > direct(                                 /* add direct component */
312 >        RAY  *r,                        /* ray that hit surface */
313 >        srcdirf_t *f,                   /* direct component coefficient function */
314 >        void  *p                        /* data for f */
315 > )
316   {
257 –        extern int  (*trace)();
317          register int  sn;
318          register CONTRIB  *scp;
319          SRCINDEX  si;
# Line 270 | Line 329 | char  *p;                      /* data for f */
329          for (sn = 0; srcray(&sr, r, &si); sn++) {
330                  if (sn >= maxcntr) {
331                          maxcntr = sn + MAXSPART;
332 <                        srccnt = (CONTRIB *)realloc((char *)srccnt,
332 >                        srccnt = (CONTRIB *)realloc((void *)srccnt,
333                                          maxcntr*sizeof(CONTRIB));
334 <                        cntord = (CNTPTR *)realloc((char *)cntord,
334 >                        cntord = (CNTPTR *)realloc((void *)cntord,
335                                          maxcntr*sizeof(CNTPTR));
336 <                        if (srccnt == NULL | cntord == NULL)
336 >                        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
337                                  error(SYSTEM, "out of memory in direct");
338                  }
339                  cntord[sn].sndx = sn;
# Line 285 | Line 344 | char  *p;                      /* data for f */
344                  cntord[sn].brt = bright(scp->coef);
345                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
346                          continue;
347 + #if SHADCACHE
348 +                                                /* check shadow cache */
349 +                if (si.np == 1 && srcblocked(&sr)) {
350 +                        cntord[sn].brt = 0.0;
351 +                        continue;
352 +                }
353 + #endif
354                  VCOPY(scp->dir, sr.rdir);
355                                                  /* compute potential */
356                  sr.revf = srcvalue;
# Line 332 | Line 398 | char  *p;                      /* data for f */
398                  rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
399                  VCOPY(sr.rdir, scp->dir);
400                  sr.rsrc = scp->sno;
401 <                source[scp->sno].ntests++;      /* keep statistics */
401 >                                                /* keep statistics */
402 >                if (source[scp->sno].ntests++ > 0xfffffff0) {
403 >                        source[scp->sno].ntests >>= 1;
404 >                        source[scp->sno].nhits >>= 1;
405 >                }
406                  if (localhit(&sr, &thescene) &&
407                                  ( sr.ro != source[scp->sno].so ||
408                                  source[scp->sno].sflags & SFOLLOW )) {
409                                                  /* follow entire path */
410 <                        if (!raycont(&sr))
341 <                                objerror(sr.ro, USER, "material not found");
410 >                        raycont(&sr);
411                          rayparticipate(&sr);
412                          if (trace != NULL)
413                                  (*trace)(&sr);  /* trace execution */
414 <                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
414 >                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
415 > #if SHADCACHE
416 >                                if ((scp <= srccnt || scp[-1].sno != scp->sno)
417 >                                                && (scp >= srccnt+ncnts-1 ||
418 >                                                    scp[1].sno != scp->sno))
419 >                                        srcblocker(&sr);
420 > #endif
421                                  continue;       /* missed! */
422 +                        }
423                          copycolor(scp->val, sr.rcol);
424                          multcolor(scp->val, scp->coef);
425                  }
# Line 375 | Line 451 | char  *p;                      /* data for f */
451   }
452  
453  
454 < srcscatter(r)                   /* compute source scattering into ray */
455 < register RAY  *r;
454 > extern void
455 > srcscatter(                     /* compute source scattering into ray */
456 >        register RAY  *r
457 > )
458   {
459          int  oldsampndx;
460          int  nsamps;
461          RAY  sr;
462          SRCINDEX  si;
463 <        double  t, lastt, d;
464 <        COLOR  cumval, ctmp;
463 >        double  t, d;
464 >        double  re, ge, be;
465 >        COLOR  cvext;
466          int  i, j;
467  
468          if (r->slights == NULL || r->slights[0] == 0
# Line 398 | Line 477 | register RAY  *r;
477          oldsampndx = samplendx;
478          samplendx = random()&0x7fff;            /* randomize */
479          for (i = r->slights[0]; i > 0; i--) {   /* for each source */
480 <                setcolor(cumval, 0., 0., 0.);
402 <                lastt = r->rot;
403 <                for (j = nsamps; j-- > 0; ) {   /* for each sample position */
480 >                for (j = 0; j < nsamps; j++) {  /* for each sample position */
481                          samplendx++;
482                          t = r->rot * (j+frandom())/nsamps;
483 +                                                        /* extinction */
484 +                        re = t*colval(r->cext,RED);
485 +                        ge = t*colval(r->cext,GRN);
486 +                        be = t*colval(r->cext,BLU);
487 +                        setcolor(cvext, re > 92. ? 0. : exp(-re),
488 +                                        ge > 92. ? 0. : exp(-ge),
489 +                                        be > 92. ? 0. : exp(-be));
490 +                        if (intens(cvext) <= FTINY)
491 +                                break;                  /* too far away */
492                          sr.rorg[0] = r->rorg[0] + r->rdir[0]*t;
493                          sr.rorg[1] = r->rorg[1] + r->rdir[1]*t;
494                          sr.rorg[2] = r->rorg[2] + r->rdir[2]*t;
# Line 413 | Line 499 | register RAY  *r;
499                          if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
500                                          sr.rsrc != r->slights[i])
501                                  continue;               /* no path */
502 + #if SHADCACHE
503 +                        if (srcblocked(&sr))            /* check shadow cache */
504 +                                continue;
505 + #endif
506                          copycolor(sr.cext, r->cext);
507 <                        sr.albedo = r->albedo;
507 >                        copycolor(sr.albedo, r->albedo);
508                          sr.gecc = r->gecc;
509 +                        sr.slights = r->slights;
510                          rayvalue(&sr);                  /* eval. source ray */
511 <                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
511 >                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
512 > #if SHADCACHE
513 >                                srcblocker(&sr);        /* add blocker to cache */
514 > #endif
515                                  continue;
516 <                                                        /* compute fall-off */
423 <                        d = lastt - t;
424 <                        setcolor(ctmp,  1.-d*colval(r->cext,RED),
425 <                                        1.-d*colval(r->cext,GRN),
426 <                                        1.-d*colval(r->cext,BLU));
427 <                        multcolor(cumval, ctmp);
428 <                        lastt = t;
516 >                        }
517                          if (r->gecc <= FTINY)           /* compute P(theta) */
518                                  d = 1.;
519                          else {
520                                  d = DOT(r->rdir, sr.rdir);
521 <                                d = sqrt(1. + r->gecc*r->gecc - 2.*r->gecc*d);
522 <                                d = (1. - r->gecc*r->gecc) / (d*d*d);
521 >                                d = 1. + r->gecc*r->gecc - 2.*r->gecc*d;
522 >                                d = (1. - r->gecc*r->gecc) / (d*sqrt(d));
523                          }
524                                                          /* other factors */
525 <                        d *= si.dom * r->albedo * r->rot / (4.*PI*nsamps);
525 >                        d *= si.dom * r->rot / (4.*PI*nsamps);
526                          multcolor(sr.rcol, r->cext);
527 +                        multcolor(sr.rcol, r->albedo);
528                          scalecolor(sr.rcol, d);
529 <                        addcolor(cumval, sr.rcol);
529 >                        multcolor(sr.rcol, cvext);
530 >                        addcolor(r->rcol, sr.rcol);     /* add it in */
531                  }
442 –                                                /* final fall-off */
443 –                setcolor(ctmp,  1.-lastt*colval(r->cext,RED),
444 –                                1.-lastt*colval(r->cext,GRN),
445 –                                1.-lastt*colval(r->cext,BLU));
446 –                multcolor(cumval, ctmp);
447 –                addcolor(r->rcol, cumval);      /* sum into ray result */
532          }
533          samplendx = oldsampndx;
534   }
# Line 466 | Line 550 | register RAY  *r;
550   * geometry behind (or inside) an effective radiator.
551   */
552  
553 < static int weaksrcmod(obj) int obj;     /* efficiency booster function */
554 < {register OBJREC *o = objptr(obj);
555 < return(o->otype==MAT_ILLUM|o->otype==MAT_GLOW);}
553 > static int
554 > weaksrcmat(OBJECT obj)          /* identify material */
555 > {
556 >        OBJREC *o = findmaterial(objptr(obj));
557 >        
558 >        if (o == NULL) return 0;
559 >        return((o->otype==MAT_ILLUM)|(o->otype==MAT_GLOW));
560 > }
561  
562   #define  illumblock(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
563                                  r->rod > 0.0 && \
564 <                                weaksrcmod(source[r->rsrc].so->omod))
564 >                                weaksrcmat(source[r->rsrc].so->omod))
565  
566   /* wrongsource *
567   *
# Line 528 | Line 617 | return(o->otype==MAT_ILLUM|o->otype==MAT_GLOW);}
617                                  distglow(m, r, raydist(r,PRIMARY)))
618  
619  
620 < m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
621 < register OBJREC  *m;
622 < register RAY  *r;
620 > extern int
621 > m_light(                                /* ray hit a light source */
622 >        register OBJREC  *m,
623 >        register RAY  *r
624 > )
625   {
626                                                  /* check for over-counting */
627          if (badcomponent(m, r))
# Line 540 | Line 631 | register RAY  *r;
631                                                  /* check for passed illum */
632          if (passillum(m, r)) {
633                  if (m->oargs.nsargs && strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
634 <                        return(rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0])));
634 >                        return(rayshade(r,lastmod(objndx(m),m->oargs.sarg[0])));
635                  raytrans(r);
636                  return(1);
637          }

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