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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 2.63 by greg, Mon Sep 15 00:54:39 2014 UTC vs.
Revision 2.76 by greg, Mon Feb 1 16:19:49 2021 UTC

# Line 9 | Line 9 | static const char RCSid[] = "$Id$";
9  
10   #include  "ray.h"
11   #include  "otypes.h"
12 + #include  "otspecial.h"
13   #include  "rtotypes.h"
14   #include  "source.h"
15   #include  "random.h"
16 + #include  "pmapsrc.h"
17 + #include  "pmapmat.h"
18  
19   #ifndef MAXSSAMP
20   #define MAXSSAMP        16              /* maximum samples per ray */
# Line 40 | Line 43 | static int  maxcntr = 0;               /* size of contribution arra
43   static int cntcmp(const void *p1, const void *p2);
44  
45  
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 –
46   void
47   marksources(void)                       /* find and mark source objects */
48   {
# Line 83 | Line 60 | marksources(void)                      /* find and mark source objects */
60                  if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
61                          continue;
62                                          /* find material */
63 <                m = findmaterial(objptr(o->omod));
63 >                m = findmaterial(o);
64                  if (m == NULL)
65                          continue;
66                  if (m->otype == MAT_CLIP) {
# Line 97 | Line 74 | marksources(void)                      /* find and mark source objects */
74                                  m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
75                          objerror(m, USER, "bad # arguments");
76  
77 <                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && m->oargs.farg[1] <= FTINY &&
78 <                                m->oargs.farg[2] <= FTINY)
77 >                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && (m->oargs.farg[1] <= FTINY) &
78 >                                (m->oargs.farg[2] <= FTINY))
79                          continue;                       /* don't bother */
80                  if (m->otype == MAT_GLOW &&
81                                  o->otype != OBJ_SOURCE &&
# Line 123 | Line 100 | marksources(void)                      /* find and mark source objects */
100                                  foundsource += (ambounce > 0);
101                          }
102                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
103 +                        if (source[ns].sflags & SDISTANT)
104 +                                objerror(o, WARNING,
105 +                                        "distant source is a spotlight");
106                          source[ns].sflags |= SSPOT;
107                          if ((source[ns].sl.s = makespot(m)) == NULL)
108                                  goto memerr;
# Line 133 | Line 113 | marksources(void)                      /* find and mark source objects */
113                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
114                          }
115                  }
136 – #if  SHADCACHE
137 –                initobscache(ns);
138 – #endif
116                  foundsource += !(source[ns].sflags & SSKIP);
117          }
118          if (!foundsource) {
119                  error(WARNING, "no light sources found");
120                  return;
121          }
122 <        markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
122 > #if  SHADCACHE
123 >        for (ns = 0; ns < nsources; ns++)       /* initialize obstructor cache */
124 >                initobscache(ns);
125 > #endif
126 >        /* PMAP: disable virtual sources */
127 >        if (!photonMapping)
128 >                markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
129 >                
130                                  /* allocate our contribution arrays */
131          maxcntr = nsources + MAXSPART;  /* start with this many */
132          srccnt = (CONTRIB *)malloc(maxcntr*sizeof(CONTRIB));
133          cntord = (CNTPTR *)malloc(maxcntr*sizeof(CNTPTR));
134 <        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
135 <                goto memerr;
152 <        return;
134 >        if ((srccnt != NULL) & (cntord != NULL))
135 >                return;
136   memerr:
137          error(SYSTEM, "out of memory in marksources");
138   }
139  
140  
141   void
142 + distantsources(void)                    /* only mark distant sources */
143 + {
144 +        int  i;
145 +        OBJREC  *o, *m;
146 +        int  ns;
147 +                                        /* initialize dispatch table */
148 +        initstypes();
149 +                                        /* sources needed for sourcehit() */
150 +        for (i = 0; i < nsceneobjs; i++) {
151 +        
152 +                o = objptr(i);
153 +
154 +                if ((o->otype != OBJ_SOURCE) | (o->omod == OVOID))
155 +                        continue;
156 +                                        /* find material */
157 +                m = findmaterial(o);
158 +                if (m == NULL)
159 +                        continue;
160 +                if (!islight(m->otype))
161 +                        continue;       /* not source modifier */
162 +        
163 +                if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
164 +                                m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
165 +                        objerror(m, USER, "bad # arguments");
166 +
167 +                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && (m->oargs.farg[1] <= FTINY) &
168 +                                (m->oargs.farg[2] <= FTINY))
169 +                        continue;                       /* don't bother */
170 +                if (sfun[o->otype].of == NULL ||
171 +                                sfun[o->otype].of->setsrc == NULL)
172 +                        objerror(o, USER, "illegal material");
173 +
174 +                if ((ns = newsource()) < 0)
175 +                        error(SYSTEM, "out of memory in distantsources");
176 +
177 +                setsource(&source[ns], o);
178 +
179 +                if (m->otype == MAT_GLOW) {
180 +                        source[ns].sflags |= SPROX|SSKIP;
181 +                        source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
182 +                } else if (m->otype == MAT_SPOT)
183 +                        objerror(o, WARNING, "distant source is a spotlight");
184 +        }
185 + }
186 +
187 +
188 + void
189   freesources(void)                       /* free all source structures */
190   {
191          if (nsources > 0) {
# Line 264 | Line 294 | nomat:
294  
295   static int
296   transillum(                     /* check if material is transparent illum */
297 <        OBJECT  obj
297 >        OBJREC *m
298   )
299   {
300 <        OBJREC *m = findmaterial(objptr(obj));
271 <        
300 >        m = findmaterial(m);
301          if (m == NULL)
302                  return(1);
303          if (m->otype != MAT_ILLUM)
# Line 314 | Line 343 | sourcehit(                     /* check to see if ray hit distant source
343                                  glowsrc = i;
344                          continue;
345                  }
346 <                if (transillum(source[i].so->omod)) {
346 >                if (transillum(source[i].so)) {
347                          if (transrc < 0)
348                                  transrc = i;
349                          continue;
# Line 334 | Line 363 | sourcehit(                     /* check to see if ray hit distant source
363                          return(0);      /* nothing usable */
364          }
365          /*
366 <         * Make assignments.
366 >         * Assign object index
367           */
368          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;
369          return(1);
370   }
371  
# Line 378 | Line 401 | direct(                                        /* add direct component */
401          int  nhits;
402          double  prob, ourthresh, hwt;
403          RAY  sr;
404 +        
405 +        /* PMAP: Factor in direct photons (primarily for debugging/validation) */
406 +        if (directPhotonMapping) {
407 +                (*f)(r -> rcol, p, r -> ron, PI);              
408 +                multDirectPmap(r);
409 +                return;
410 +        }
411 +        
412                          /* NOTE: srccnt and cntord global so no recursion */
413          if (nsources <= 0)
414                  return;         /* no sources?! */
# Line 396 | Line 427 | direct(                                        /* add direct component */
427                  cntord[sn].sndx = sn;
428                  scp = srccnt + sn;
429                  scp->sno = sr.rsrc;
430 <                                                /* compute coefficient */
400 <                (*f)(scp->coef, p, sr.rdir, si.dom);
401 <                cntord[sn].brt = intens(scp->coef);
402 <                if (cntord[sn].brt <= 0.0)
403 <                        continue;
404 < #if SHADCACHE
405 <                                                /* check shadow cache */
430 > #if SHADCACHE                                   /* check shadow cache */
431                  if (si.np == 1 && srcblocked(&sr)) {
432                          cntord[sn].brt = 0.0;
433                          continue;
434                  }
435   #endif
436 +                                                /* compute coefficient */
437 +                (*f)(scp->coef, p, sr.rdir, si.dom);
438 +                cntord[sn].brt = intens(scp->coef);
439 +                if (cntord[sn].brt <= 0.0)
440 +                        continue;
441                  VCOPY(scp->dir, sr.rdir);
442                  copycolor(sr.rcoef, scp->coef);
443                                                  /* compute potential */
# Line 440 | Line 470 | direct(                                        /* add direct component */
470                                                  /* compute number to check */
471          nshadcheck = pow((double)ncnts, shadcert) + .5;
472                                                  /* modify threshold */
473 <        if (ncnts > MINSHADCNT)
444 <                ourthresh = shadthresh / r->rweight;
445 <        else
446 <                ourthresh = 0;
473 >        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
474                                                  /* test for shadows */
475          for (nhits = 0, hwt = 0.0, sn = 0; sn < ncnts;
476                          hwt += (double)source[scp->sno].nhits /
477                                  (double)source[scp->sno].ntests,
478                          sn++) {
479                                                  /* check threshold */
480 <                if ((sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
480 >                if (sn >= MINSHADCNT &&
481 >                            (sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
482                                  cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt)
483 <                                < ourthresh*bright(r->rcol))
483 >                                        < ourthresh*bright(r->rcol))
484                          break;
485                  scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
486                                                  /* test for hit */
# Line 532 | Line 560 | srcscatter(                    /* compute source scattering into ray */
560          COLOR  cvext;
561          int  i, j;
562  
563 <        if (r->slights == NULL || r->slights[0] == 0
564 <                        || r->gecc >= 1.-FTINY || r->rot >= FHUGE)
563 >        if (r->rot >= FHUGE*.99 || r->gecc >= 1.-FTINY)
564 >                return;         /* this can never work */
565 >        /* PMAP: do unconditional inscattering for volume photons */
566 >        if (!volumePhotonMapping && (r->slights == NULL || r->slights[0] == 0))
567                  return;
568 +                
569          if (ssampdist <= FTINY || (nsamps = r->rot/ssampdist + .5) < 1)
570                  nsamps = 1;
571   #if MAXSSAMP
# Line 543 | Line 574 | srcscatter(                    /* compute source scattering into ray */
574   #endif
575          oldsampndx = samplendx;
576          samplendx = random()&0x7fff;            /* randomize */
577 <        for (i = r->slights[0]; i > 0; i--) {   /* for each source */
577 >        for (i = volumePhotonMapping ? 1 : r->slights[0]; i > 0; i--) {
578 >                /* for each source OR once if volume photon map enabled */
579                  for (j = 0; j < nsamps; j++) {  /* for each sample position */
580                          samplendx++;
581                          t = r->rot * (j+frandom())/nsamps;
# Line 559 | Line 591 | srcscatter(                    /* compute source scattering into ray */
591                          sr.rorg[0] = r->rorg[0] + r->rdir[0]*t;
592                          sr.rorg[1] = r->rorg[1] + r->rdir[1]*t;
593                          sr.rorg[2] = r->rorg[2] + r->rdir[2]*t;
594 <                        initsrcindex(&si);      /* sample ray to this source */
595 <                        si.sn = r->slights[i];
596 <                        nopart(&si, &sr);
597 <                        if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
598 <                                        sr.rsrc != r->slights[i])
599 <                                continue;               /* no path */
594 >                        
595 >                        if (!volumePhotonMapping) {
596 >                                initsrcindex(&si);      /* sample ray to this source */
597 >                                si.sn = r->slights[i];
598 >                                nopart(&si, &sr);
599 >                                if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
600 >                                                sr.rsrc != r->slights[i])
601 >                                        continue;       /* no path */
602   #if SHADCACHE
603 <                        if (srcblocked(&sr))            /* check shadow cache */
604 <                                continue;
603 >                                if (srcblocked(&sr))    /* check shadow cache */
604 >                                        continue;
605   #endif
606 <                        copycolor(sr.cext, r->cext);
607 <                        copycolor(sr.albedo, r->albedo);
608 <                        sr.gecc = r->gecc;
609 <                        sr.slights = r->slights;
610 <                        rayvalue(&sr);                  /* eval. source ray */
611 <                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
606 >                                copycolor(sr.cext, r->cext);
607 >                                copycolor(sr.albedo, r->albedo);
608 >                                sr.gecc = r->gecc;
609 >                                sr.slights = r->slights;
610 >                                rayvalue(&sr);          /* eval. source ray */
611 >                                if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
612   #if SHADCACHE
613 <                                srcblocker(&sr);        /* add blocker to cache */
613 >                                        srcblocker(&sr); /* add blocker to cache */
614   #endif
615 <                                continue;
616 <                        }
617 <                        if (r->gecc <= FTINY)           /* compute P(theta) */
618 <                                d = 1.;
619 <                        else {
620 <                                d = DOT(r->rdir, sr.rdir);
621 <                                d = 1. + r->gecc*r->gecc - 2.*r->gecc*d;
622 <                                d = (1. - r->gecc*r->gecc) / (d*sqrt(d));
623 <                        }
615 >                                        continue;
616 >                                }
617 >                                if (r->gecc <= FTINY)   /* compute P(theta) */
618 >                                        d = 1.;
619 >                                else {
620 >                                        d = DOT(r->rdir, sr.rdir);
621 >                                        d = 1. + r->gecc*r->gecc - 2.*r->gecc*d;
622 >                                        d = (1. - r->gecc*r->gecc) / (d*sqrt(d));
623 >                                }
624                                                          /* other factors */
625 <                        d *= si.dom * r->rot / (4.*PI*nsamps);
625 >                                d *= si.dom * r->rot / (4.*PI*nsamps);
626 >                                scalecolor(sr.rcol, d);
627 >                        } else {
628 >                                /* PMAP: Add ambient inscattering from
629 >                                 * volume photons; note we reverse the
630 >                                 * incident ray direction since we're
631 >                                 * now in *backward* raytracing mode! */
632 >                                sr.rdir [0] = -r -> rdir [0];
633 >                                sr.rdir [1] = -r -> rdir [1];
634 >                                sr.rdir [2] = -r -> rdir [2];
635 >                                sr.gecc = r -> gecc;
636 >                                inscatterVolumePmap(&sr, sr.rcol);
637 >                                scalecolor(sr.rcol, r -> rot / nsamps);
638 >                        }
639                          multcolor(sr.rcol, r->cext);
640                          multcolor(sr.rcol, r->albedo);
594 –                        scalecolor(sr.rcol, d);
641                          multcolor(sr.rcol, cvext);
642                          addcolor(r->rcol, sr.rcol);     /* add it in */
643                  }
# Line 617 | Line 663 | srcscatter(                    /* compute source scattering into ray */
663   */
664  
665   static int
666 < weaksrcmat(OBJECT obj)          /* identify material */
666 > weaksrcmat(OBJREC *m)           /* identify material */
667   {
668 <        OBJREC *m = findmaterial(objptr(obj));
623 <        
668 >        m = findmaterial(m);
669          if (m == NULL) return(0);
670          return((m->otype==MAT_ILLUM) | (m->otype==MAT_GLOW));
671   }
672  
673   #define  illumblock(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
674                                  r->rod > 0.0 && \
675 <                                weaksrcmat(source[r->rsrc].so->omod))
675 >                                weaksrcmat(source[r->rsrc].so))
676  
677   /* wrongsource *
678   *
# Line 658 | Line 703 | weaksrcmat(OBJECT obj)         /* identify material */
703   * The same is true for stray specular samples, since the specular
704   * contribution from light sources is calculated separately.
705   */
706 <
707 < #define  badcomponent(m, r)     (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
706 > /* PMAP: Also avoid counting sources via transferred ambient rays (e.g.
707 > * through glass) when photon mapping is enabled, as these indirect
708 > * components are already accounted for.
709 > */
710 > #define  badcomponent(m, r)   (srcRayInPmap(r) || \
711 >                                (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
712                                  !(r->crtype&SHADOW || r->rod < 0.0 || \
713 <                /* not 100% correct */  distglow(m, r, r->rot)))
713 >                /* not 100% correct */  distglow(m, r, r->rot))))
714  
715   /* passillum *
716   *

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> Changed lines