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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 2.48 by greg, Thu Apr 14 17:43:43 2005 UTC vs.
Revision 2.67 by rschregle, Tue Feb 23 12:42:41 2016 UTC

# Line 12 | Line 12 | static const char RCSid[] = "$Id$";
12   #include  "rtotypes.h"
13   #include  "source.h"
14   #include  "random.h"
15 + #include  "pmapsrc.h"
16 + #include  "pmapmat.h"
17  
16 – extern double  ssampdist;               /* scatter sampling distance */
17 –
18   #ifndef MAXSSAMP
19   #define MAXSSAMP        16              /* maximum samples per ray */
20   #endif
# Line 42 | Line 42 | static int  maxcntr = 0;               /* size of contribution arra
42   static int cntcmp(const void *p1, const void *p2);
43  
44  
45 < extern OBJREC *                 /* find an object's actual material */
46 < findmaterial(register OBJREC *o)
45 > OBJREC *                        /* find an object's actual material */
46 > findmaterial(OBJREC *o)
47   {
48          while (!ismaterial(o->otype)) {
49                  if (o->otype == MOD_ALIAS && o->oargs.nsargs) {
# Line 55 | Line 55 | findmaterial(register OBJREC *o)
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);
# Line 64 | Line 68 | findmaterial(register OBJREC *o)
68   }
69  
70  
71 < extern void
71 > void
72   marksources(void)                       /* find and mark source objects */
73   {
74          int  foundsource = 0;
75          int  i;
76 <        register OBJREC  *o, *m;
77 <        register int  ns;
76 >        OBJREC  *o, *m;
77 >        int  ns;
78                                          /* initialize dispatch table */
79          initstypes();
80                                          /* find direct sources */
# Line 82 | Line 86 | marksources(void)                      /* find and mark source objects */
86                          continue;
87                                          /* find material */
88                  m = findmaterial(objptr(o->omod));
89 <                if (m == NULL || !islight(m->otype))
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))
100                          objerror(m, USER, "bad # arguments");
101  
92 –                if (m->otype == MAT_GLOW &&
93 –                                o->otype != OBJ_SOURCE &&
94 –                                m->oargs.farg[3] <= FTINY)
95 –                        continue;                       /* don't bother */
102                  if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && m->oargs.farg[1] <= FTINY &&
103                                  m->oargs.farg[2] <= FTINY)
104                          continue;                       /* don't bother */
105 <
105 >                if (m->otype == MAT_GLOW &&
106 >                                o->otype != OBJ_SOURCE &&
107 >                                m->oargs.farg[3] <= FTINY) {
108 >                        foundsource += (ambounce > 0);
109 >                        continue;                       /* don't track these */
110 >                }
111                  if (sfun[o->otype].of == NULL ||
112                                  sfun[o->otype].of->setsrc == NULL)
113                          objerror(o, USER, "illegal material");
# Line 109 | Line 120 | marksources(void)                      /* find and mark source objects */
120                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
121                          source[ns].sflags |= SPROX;
122                          source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
123 <                        if (source[ns].sflags & SDISTANT)
123 >                        if (source[ns].sflags & SDISTANT) {
124                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
125 +                                foundsource += (ambounce > 0);
126 +                        }
127                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
128                          source[ns].sflags |= SSPOT;
129                          if ((source[ns].sl.s = makespot(m)) == NULL)
# Line 122 | Line 135 | marksources(void)                      /* find and mark source objects */
135                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
136                          }
137                  }
138 < #if  SHADCACHE
126 <                initobscache(ns);
127 < #endif
128 <                if (!(source[ns].sflags & SSKIP))
129 <                        foundsource++;
138 >                foundsource += !(source[ns].sflags & SSKIP);
139          }
140          if (!foundsource) {
141                  error(WARNING, "no light sources found");
142                  return;
143          }
144 <        markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
144 > #if  SHADCACHE
145 >        for (ns = 0; ns < nsources; ns++)       /* initialize obstructor cache */
146 >                initobscache(ns);
147 > #endif
148 >        /* PMAP: disable virtual sources */
149 >        if (!photonMapping)
150 >                markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
151 >                
152                                  /* allocate our contribution arrays */
153          maxcntr = nsources + MAXSPART;  /* start with this many */
154          srccnt = (CONTRIB *)malloc(maxcntr*sizeof(CONTRIB));
# Line 145 | Line 161 | memerr:
161   }
162  
163  
164 < extern void
164 > void
165   freesources(void)                       /* free all source structures */
166   {
167          if (nsources > 0) {
# Line 157 | Line 173 | freesources(void)                      /* free all source structures */
173                  source = NULL;
174                  nsources = 0;
175          }
176 +        markclip(NULL);
177          if (maxcntr <= 0)
178                  return;
179          free((void *)srccnt);
# Line 167 | Line 184 | freesources(void)                      /* free all source structures */
184   }
185  
186  
187 < extern int
187 > int
188   srcray(                         /* send a ray to a source, return domega */
189 <        register RAY  *sr,              /* returned source ray */
189 >        RAY  *sr,               /* returned source ray */
190          RAY  *r,                        /* ray which hit object */
191          SRCINDEX  *si                   /* source sample index */
192   )
193   {
194 <    double  d;                          /* distance to source */
195 <    register SRCREC  *srcp;
194 >        double  d;                              /* distance to source */
195 >        SRCREC  *srcp;
196  
197 <    rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);              /* ignore limits */
197 >        rayorigin(sr, SHADOW, r, NULL);         /* ignore limits */
198  
199 <    while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
200 <        sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
201 <        srcp = source + si->sn;
202 <        if (srcp->sflags & SDISTANT) {
203 <                if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s))
204 <                        continue;
205 <                return(1);              /* sample OK */
206 <        }
199 >        if (r == NULL)
200 >                sr->rmax = 0.0;
201 >
202 >        while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
203 >                sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
204 >                srcp = source + si->sn;
205 >                if (srcp->sflags & SDISTANT) {
206 >                        if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s))
207 >                                continue;
208 >                        return(1);              /* sample OK */
209 >                }
210                                  /* local source */
211                                                  /* check proximity */
212 <        if (srcp->sflags & SPROX && d > srcp->sl.prox)
193 <                continue;
194 <                                                /* check angle */
195 <        if (srcp->sflags & SSPOT) {
196 <                if (spotout(sr, srcp->sl.s))
212 >                if (srcp->sflags & SPROX && d > srcp->sl.prox)
213                          continue;
214 +                                                /* check angle */
215 +                if (srcp->sflags & SSPOT) {
216 +                        if (spotout(sr, srcp->sl.s))
217 +                                continue;
218                                          /* adjust solid angle */
219 <                si->dom *= d*d;
220 <                d += srcp->sl.s->flen;
221 <                si->dom /= d*d;
219 >                        si->dom *= d*d;
220 >                        d += srcp->sl.s->flen;
221 >                        si->dom /= d*d;
222 >                }
223 >                return(1);                      /* sample OK */
224          }
225 <        return(1);                      /* sample OK */
204 <    }
205 <    return(0);                  /* no more samples */
225 >        return(0);                      /* no more samples */
226   }
227  
228  
229 < extern void
229 > void
230   srcvalue(                       /* punch ray to source and compute value */
231 <        register RAY  *r
231 >        RAY  *r
232   )
233   {
234 <        register SRCREC  *sp;
234 >        SRCREC  *sp;
235  
236          sp = &source[r->rsrc];
237          if (sp->sflags & SVIRTUAL) {    /* virtual source */
# Line 263 | Line 283 | transillum(                    /* check if material is transparent illu
283   }
284  
285  
286 < extern int
286 > int
287   sourcehit(                      /* check to see if ray hit distant source */
288 <        register RAY  *r
288 >        RAY  *r
289   )
290   {
291          int  glowsrc = -1;
292          int  transrc = -1;
293          int  first, last;
294 <        register int  i;
294 >        int  i;
295  
296          if (r->rsrc >= 0) {             /* check only one if aimed */
297                  first = last = r->rsrc;
# Line 296 | Line 316 | sourcehit(                     /* check to see if ray hit distant source
316                   * If it's a glow or transparent illum, just remember it.
317                   */
318                  if (source[i].sflags & SSKIP) {
319 <                        glowsrc = i;
319 >                        if (glowsrc < 0)
320 >                                glowsrc = i;
321                          continue;
322                  }
323                  if (transillum(source[i].so->omod)) {
324 <                        transrc = i;
324 >                        if (transrc < 0)
325 >                                transrc = i;
326                          continue;
327                  }
328                  r->ro = source[i].so;   /* otherwise, use first hit */
# Line 337 | Line 359 | cntcmp(                                /* contribution compare (descending) */
359          const void *p2
360   )
361   {
362 <        register const CNTPTR  *sc1 = (const CNTPTR *)p1;
363 <        register const CNTPTR  *sc2 = (const CNTPTR *)p2;
362 >        const CNTPTR  *sc1 = (const CNTPTR *)p1;
363 >        const CNTPTR  *sc2 = (const CNTPTR *)p2;
364  
365          if (sc1->brt > sc2->brt)
366                  return(-1);
# Line 348 | Line 370 | cntcmp(                                /* contribution compare (descending) */
370   }
371  
372  
373 < extern void
373 > void
374   direct(                                 /* add direct component */
375          RAY  *r,                        /* ray that hit surface */
376          srcdirf_t *f,                   /* direct component coefficient function */
377          void  *p                        /* data for f */
378   )
379   {
380 <        register int  sn;
381 <        register CONTRIB  *scp;
380 >        int  sn;
381 >        CONTRIB  *scp;
382          SRCINDEX  si;
383          int  nshadcheck, ncnts;
384          int  nhits;
385          double  prob, ourthresh, hwt;
386          RAY  sr;
387 +        
388 +        /* PMAP: Factor in direct photons (primarily for debugging/validation) */
389 +        if (directPhotonMapping) {
390 +                (*f)(r -> rcol, p, r -> ron, PI);              
391 +                multDirectPmap(r);
392 +                return;
393 +        }
394 +        
395                          /* NOTE: srccnt and cntord global so no recursion */
396          if (nsources <= 0)
397                  return;         /* no sources?! */
# Line 382 | Line 412 | direct(                                        /* add direct component */
412                  scp->sno = sr.rsrc;
413                                                  /* compute coefficient */
414                  (*f)(scp->coef, p, sr.rdir, si.dom);
415 <                cntord[sn].brt = bright(scp->coef);
415 >                cntord[sn].brt = intens(scp->coef);
416                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
417                          continue;
418   #if SHADCACHE
# Line 393 | Line 423 | direct(                                        /* add direct component */
423                  }
424   #endif
425                  VCOPY(scp->dir, sr.rdir);
426 +                copycolor(sr.rcoef, scp->coef);
427                                                  /* compute potential */
428                  sr.revf = srcvalue;
429                  rayvalue(&sr);
430 +                multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
431                  copycolor(scp->val, sr.rcol);
432 <                multcolor(scp->val, scp->coef);
401 <                cntord[sn].brt = bright(scp->val);
432 >                cntord[sn].brt = bright(sr.rcol);
433          }
434                                                  /* sort contributions */
435          qsort(cntord, sn, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
436          {                                       /* find last */
437 <                register int  l, m;
437 >                int  l, m;
438  
439                  ncnts = l = sn;
440                  sn = 0;
# Line 423 | Line 454 | direct(                                        /* add direct component */
454                                                  /* compute number to check */
455          nshadcheck = pow((double)ncnts, shadcert) + .5;
456                                                  /* modify threshold */
457 <        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
457 >        if (ncnts > MINSHADCNT)
458 >                ourthresh = shadthresh / r->rweight;
459 >        else
460 >                ourthresh = 0;
461                                                  /* test for shadows */
462          for (nhits = 0, hwt = 0.0, sn = 0; sn < ncnts;
463                          hwt += (double)source[scp->sno].nhits /
# Line 436 | Line 470 | direct(                                        /* add direct component */
470                          break;
471                  scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
472                                                  /* test for hit */
473 <                rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
473 >                rayorigin(&sr, SHADOW, r, NULL);
474 >                copycolor(sr.rcoef, scp->coef);
475                  VCOPY(sr.rdir, scp->dir);
476                  sr.rsrc = scp->sno;
477                                                  /* keep statistics */
# Line 449 | Line 484 | direct(                                        /* add direct component */
484                                  source[scp->sno].sflags & SFOLLOW )) {
485                                                  /* follow entire path */
486                          raycont(&sr);
452 –                        rayparticipate(&sr);
487                          if (trace != NULL)
488                                  (*trace)(&sr);  /* trace execution */
489                          if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
# Line 461 | Line 495 | direct(                                        /* add direct component */
495   #endif
496                                  continue;       /* missed! */
497                          }
498 +                        rayparticipate(&sr);
499 +                        multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
500                          copycolor(scp->val, sr.rcol);
501 <                        multcolor(scp->val, scp->coef);
501 >                } else if (trace != NULL &&
502 >                        (source[scp->sno].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL|SFOLLOW))
503 >                                                == (SDISTANT|SFOLLOW) &&
504 >                                sourcehit(&sr) && rayshade(&sr, sr.ro->omod)) {
505 >                        (*trace)(&sr);          /* trace execution */
506 >                        /* skip call to rayparticipate() & scp->val update */
507                  }
508                                                  /* add contribution if hit */
509                  addcolor(r->rcol, scp->val);
# Line 484 | Line 525 | direct(                                        /* add direct component */
525                  scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
526                  prob = hwt * (double)source[scp->sno].nhits /
527                                  (double)source[scp->sno].ntests;
528 <                if (prob > 1.0)
529 <                        prob = 1.0;
489 <                scalecolor(scp->val, prob);
528 >                if (prob < 1.0)
529 >                        scalecolor(scp->val, prob);
530                  addcolor(r->rcol, scp->val);
531          }
532   }
533  
534  
535 < extern void
535 > void
536   srcscatter(                     /* compute source scattering into ray */
537 <        register RAY  *r
537 >        RAY  *r
538   )
539   {
540          int  oldsampndx;
# Line 503 | Line 543 | srcscatter(                    /* compute source scattering into ray */
543          SRCINDEX  si;
544          double  t, d;
545          double  re, ge, be;
546 <        COLOR  cvext;
546 >        COLOR  cvext, pmapInscatter;
547          int  i, j;
548  
549 +        /* PMAP: do unconditional inscattering for volume photons ? */
550 +        /* if (!volumePhotonMapping) */
551          if (r->slights == NULL || r->slights[0] == 0
552                          || r->gecc >= 1.-FTINY || r->rot >= FHUGE)
553                  return;
554 +                
555          if (ssampdist <= FTINY || (nsamps = r->rot/ssampdist + .5) < 1)
556                  nsamps = 1;
557   #if MAXSSAMP
# Line 533 | Line 576 | srcscatter(                    /* compute source scattering into ray */
576                          sr.rorg[0] = r->rorg[0] + r->rdir[0]*t;
577                          sr.rorg[1] = r->rorg[1] + r->rdir[1]*t;
578                          sr.rorg[2] = r->rorg[2] + r->rdir[2]*t;
536 –                        sr.rmax = 0.;
579                          initsrcindex(&si);      /* sample ray to this source */
580                          si.sn = r->slights[i];
581                          nopart(&si, &sr);
# Line 564 | Line 606 | srcscatter(                    /* compute source scattering into ray */
606                          }
607                                                          /* other factors */
608                          d *= si.dom * r->rot / (4.*PI*nsamps);
609 +                        scalecolor(sr.rcol, d);
610 +                        
611 +                        /* PMAP: Add ambient inscattering from volume photons once only */
612 +                        if (volumePhotonMapping && i == 1) {
613 +                           inscatterVolumePmap(&sr, pmapInscatter);
614 +            scalecolor(pmapInscatter, r -> rot / nsamps);
615 +            addcolor(sr.rcol, pmapInscatter);
616 +         }
617 +                        
618                          multcolor(sr.rcol, r->cext);
619                          multcolor(sr.rcol, r->albedo);
569 –                        scalecolor(sr.rcol, d);
620                          multcolor(sr.rcol, cvext);
621                          addcolor(r->rcol, sr.rcol);     /* add it in */
622                  }
# Line 633 | Line 683 | weaksrcmat(OBJECT obj)         /* identify material */
683   * The same is true for stray specular samples, since the specular
684   * contribution from light sources is calculated separately.
685   */
686 <
687 < #define  badcomponent(m, r)     (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
686 > /* PMAP: Also avoid counting sources via transferred ambient rays (e.g.
687 > * through glass) when photon mapping is enabled, as these indirect
688 > * components are already accounted for.
689 > */
690 > #define  badcomponent(m, r)   (srcRayInPmap(r) || \
691 >                                (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
692                                  !(r->crtype&SHADOW || r->rod < 0.0 || \
693 <                /* not 100% correct */  distglow(m, r, r->rot)))
693 >                /* not 100% correct */  distglow(m, r, r->rot))))
694  
695   /* passillum *
696   *
# Line 658 | Line 712 | weaksrcmat(OBJECT obj)         /* identify material */
712                                  distglow(m, r, raydist(r,PRIMARY)))
713  
714  
715 < extern int
715 > int
716   m_light(                                /* ray hit a light source */
717 <        register OBJREC  *m,
718 <        register RAY  *r
717 >        OBJREC  *m,
718 >        RAY  *r
719   )
720   {
721                                                  /* check for over-counting */
722 <        if (badcomponent(m, r))
722 >        if (badcomponent(m, r)) {
723 >                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
724                  return(1);
725 <        if (wrongsource(m, r))
725 >        }
726 >        if (wrongsource(m, r)) {
727 >                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
728                  return(1);
729 +        }
730                                                  /* check for passed illum */
731          if (passillum(m, r)) {
732                  if (m->oargs.nsargs && strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
# Line 676 | Line 734 | m_light(                               /* ray hit a light source */
734                  raytrans(r);
735                  return(1);
736          }
737 +                                                /* check for invisibility */
738 +        if (srcignore(m, r)) {
739 +                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
740 +                return(1);
741 +        }
742                                          /* otherwise treat as source */
743                                                  /* check for behind */
744          if (r->rod < 0.0)
682 –                return(1);
683 –                                                /* check for invisibility */
684 –        if (srcignore(m, r))
745                  return(1);
746                                                  /* check for outside spot */
747          if (m->otype==MAT_SPOT && spotout(r, makespot(m)))

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
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> Changed lines