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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 2.9 by greg, Thu Nov 19 20:26:06 1992 UTC vs.
Revision 2.79 by greg, Wed Jun 8 17:18:41 2022 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1992 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  "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 */
21 + #endif
22 +
23   /*
24   * Structures used by direct()
25   */
# Line 34 | Line 36 | typedef struct {
36          float  brt;             /* brightness (for comparison) */
37   }  CNTPTR;              /* contribution pointer */
38  
39 < static CONTRIB  *srccnt;                /* source contributions in direct() */
40 < static CNTPTR  *cntord;                 /* source ordering in direct() */
39 > static CONTRIB  *srccnt = NULL;         /* source contributions in direct() */
40 > static CNTPTR  *cntord = NULL;          /* source ordering in direct() */
41   static int  maxcntr = 0;                /* size of contribution arrays */
42  
43 + static int cntcmp(const void *p1, const void *p2);
44  
45 < marksources()                   /* find and mark source objects */
45 >
46 > void
47 > marksources(void)                       /* find and mark source objects */
48   {
49 <        int  foundsource = 0;
49 >        int  indirect = 0;
50          int  i;
51 <        register OBJREC  *o, *m;
52 <        register int  ns;
51 >        OBJREC  *o, *m;
52 >        int  ns;
53 >                                        /* call us only once! */
54 >        if (nsources)
55 >                error(CONSISTENCY, "Multiple calls to marksources!");
56                                          /* initialize dispatch table */
57          initstypes();
58                                          /* find direct sources */
59 <        for (i = 0; i < nobjects; i++) {
59 >        for (i = 0; i < nsceneobjs; i++) {
60          
61                  o = objptr(i);
62  
63                  if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
64                          continue;
65 <
66 <                m = objptr(o->omod);
67 <
60 <                if (!islight(m->otype))
65 >                                        /* find material */
66 >                m = findmaterial(o);
67 >                if (m == NULL)
68                          continue;
69 +                if (m->otype == MAT_CLIP) {
70 +                        markclip(m);    /* special case for antimatter */
71 +                        continue;
72 +                }
73 +                if (!islight(m->otype))
74 +                        continue;       /* not source modifier */
75          
76                  if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
77                                  m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
78                          objerror(m, USER, "bad # arguments");
79  
80 +                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && (m->oargs.farg[1] <= FTINY) &
81 +                                (m->oargs.farg[2] <= FTINY))
82 +                        continue;                       /* don't bother */
83                  if (m->otype == MAT_GLOW &&
84                                  o->otype != OBJ_SOURCE &&
85 <                                m->oargs.farg[3] <= FTINY)
86 <                        continue;                       /* don't bother */
87 <
85 >                                m->oargs.farg[3] <= FTINY) {
86 >                        indirect += (ambounce > 0);
87 >                        continue;                       /* don't track these */
88 >                }
89                  if (sfun[o->otype].of == NULL ||
90                                  sfun[o->otype].of->setsrc == NULL)
91                          objerror(o, USER, "illegal material");
# Line 81 | Line 98 | marksources()                  /* find and mark source objects */
98                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
99                          source[ns].sflags |= SPROX;
100                          source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
101 <                        if (source[ns].sflags & SDISTANT)
101 >                        if (source[ns].sflags & SDISTANT) {
102                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
103 +                                indirect += (ambounce > 0);
104 +                        }
105                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
106 +                        if (source[ns].sflags & SDISTANT)
107 +                                objerror(o, WARNING,
108 +                                        "distant source is a spotlight");
109                          source[ns].sflags |= SSPOT;
110                          if ((source[ns].sl.s = makespot(m)) == NULL)
111                                  goto memerr;
# Line 94 | Line 116 | marksources()                  /* find and mark source objects */
116                                  source[ns].sflags |= SSKIP;
117                          }
118                  }
119 <                if (!(source[ns].sflags & SSKIP))
98 <                        foundsource++;
119 >                maxcntr += !(source[ns].sflags & SSKIP);
120          }
121 <        if (!foundsource) {
122 <                error(WARNING, "no light sources found");
123 <                return;
121 >        if (!maxcntr) {
122 >                if (!indirect)
123 >                        error(WARNING, "no light sources found");
124 >                return;         /* no direct calculation, it seems */
125          }
126 <        markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
126 > #if  SHADCACHE
127 >        for (ns = 0; ns < nsources; ns++)       /* initialize obstructor cache */
128 >                initobscache(ns);
129 > #endif
130 >        /* PMAP: disable virtual sources */
131 >        if (!photonMapping)
132 >                markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
133 >                
134                                  /* allocate our contribution arrays */
135 <        maxcntr = nsources + MAXSPART;  /* start with this many */
135 >        maxcntr += MAXSPART;    /* start with this many */
136          srccnt = (CONTRIB *)malloc(maxcntr*sizeof(CONTRIB));
137          cntord = (CNTPTR *)malloc(maxcntr*sizeof(CNTPTR));
138 <        if (srccnt == NULL | cntord == NULL)
139 <                goto memerr;
111 <        return;
138 >        if ((srccnt != NULL) & (cntord != NULL))
139 >                return;
140   memerr:
141          error(SYSTEM, "out of memory in marksources");
142   }
143  
144  
145 < srcray(sr, r, si)               /* send a ray to a source, return domega */
146 < register RAY  *sr;              /* returned source ray */
119 < RAY  *r;                        /* ray which hit object */
120 < SRCINDEX  *si;                  /* source sample index */
145 > void
146 > distantsources(void)                    /* only mark distant sources */
147   {
148 <    double  d;                          /* distance to source */
149 <    register SRCREC  *srcp;
148 >        int  i;
149 >        OBJREC  *o, *m;
150 >        int  ns;
151 >                                        /* call us only once! */
152 >        if (nsources)
153 >                error(CONSISTENCY, "Multiple calls to distantsources!");
154 >                                        /* initialize dispatch table */
155 >        initstypes();
156 >                                        /* sources needed for sourcehit() */
157 >        for (i = 0; i < nsceneobjs; i++) {
158 >        
159 >                o = objptr(i);
160  
161 <    rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);              /* ignore limits */
126 <
127 <    while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
128 <        sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
129 <        srcp = source + si->sn;
130 <        if (srcp->sflags & SDISTANT) {
131 <                if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s, 1))
161 >                if ((o->otype != OBJ_SOURCE) | (o->omod == OVOID))
162                          continue;
163 <                return(1);              /* sample OK */
163 >                                        /* find material */
164 >                m = findmaterial(o);
165 >                if (m == NULL)
166 >                        continue;
167 >                if (!islight(m->otype))
168 >                        continue;       /* not source modifier */
169 >        
170 >                if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
171 >                                m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
172 >                        objerror(m, USER, "bad # arguments");
173 >
174 >                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && (m->oargs.farg[1] <= FTINY) &
175 >                                (m->oargs.farg[2] <= FTINY))
176 >                        continue;                       /* don't bother */
177 >                if (sfun[o->otype].of == NULL ||
178 >                                sfun[o->otype].of->setsrc == NULL)
179 >                        objerror(o, USER, "illegal material");
180 >
181 >                if ((ns = newsource()) < 0)
182 >                        error(SYSTEM, "out of memory in distantsources");
183 >
184 >                setsource(&source[ns], o);
185 >
186 >                if (m->otype == MAT_GLOW) {
187 >                        source[ns].sflags |= SPROX|SSKIP;
188 >                        source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
189 >                } else if (m->otype == MAT_SPOT)
190 >                        objerror(o, WARNING, "distant source is a spotlight");
191          }
192 + }
193 +
194 +
195 + void
196 + freesources(void)                       /* free all source structures */
197 + {
198 +        if (nsources > 0) {
199 + #if SHADCACHE
200 +                while (nsources--)
201 +                        freeobscache(&source[nsources]);
202 + #endif
203 +                free((void *)source);
204 +                source = NULL;
205 +                nsources = 0;
206 +        }
207 +        markclip(NULL);
208 +        if (maxcntr <= 0)
209 +                return;
210 +        free((void *)srccnt);
211 +        srccnt = NULL;
212 +        free((void *)cntord);
213 +        cntord = NULL;
214 +        maxcntr = 0;
215 + }
216 +
217 +
218 + int
219 + srcray(                         /* send a ray to a source, return domega */
220 +        RAY  *sr,               /* returned source ray */
221 +        RAY  *r,                        /* ray which hit object */
222 +        SRCINDEX  *si                   /* source sample index */
223 + )
224 + {
225 +        double  d;                              /* distance to source */
226 +        SRCREC  *srcp;
227 +
228 +        rayorigin(sr, SHADOW, r, NULL);         /* ignore limits */
229 +
230 +        if (r == NULL)
231 +                sr->rmax = 0.0;
232 +
233 +        while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
234 +                sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
235 +                srcp = source + si->sn;
236 +                if (srcp->sflags & SDISTANT) {
237 +                        if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s))
238 +                                continue;
239 +                        return(1);              /* sample OK */
240 +                }
241                                  /* local source */
242                                                  /* check proximity */
243 <        if (srcp->sflags & SPROX && d > srcp->sl.prox)
138 <                continue;
139 <                                                /* check angle */
140 <        if (srcp->sflags & SSPOT) {
141 <                if (spotout(sr, srcp->sl.s, 0))
243 >                if (srcp->sflags & SPROX && d > srcp->sl.prox)
244                          continue;
245 +                                                /* check angle */
246 +                if (srcp->sflags & SSPOT) {
247 +                        if (spotout(sr, srcp->sl.s))
248 +                                continue;
249                                          /* adjust solid angle */
250 <                si->dom *= d*d;
251 <                d += srcp->sl.s->flen;
252 <                si->dom /= d*d;
250 >                        si->dom *= d*d;
251 >                        d += srcp->sl.s->flen;
252 >                        si->dom /= d*d;
253 >                }
254 >                return(1);                      /* sample OK */
255          }
256 <        return(1);                      /* sample OK */
149 <    }
150 <    return(0);                  /* no more samples */
256 >        return(0);                      /* no more samples */
257   }
258  
259  
260 < srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
261 < RAY  *r;
260 > void
261 > srcvalue(                       /* punch ray to source and compute value */
262 >        RAY  *r
263 > )
264   {
265 <        register SRCREC  *sp;
265 >        SRCREC  *sp;
266  
267          sp = &source[r->rsrc];
268          if (sp->sflags & SVIRTUAL) {    /* virtual source */
269                                          /* check intersection */
270                  if (!(*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r))
271                          return;
272 <                raycont(r);             /* compute contribution */
272 >                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
273 >                        goto nomat;
274 >                rayparticipate(r);
275                  return;
276          }
277                                          /* compute intersection */
# Line 169 | Line 279 | RAY  *r;
279                          (*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r)) {
280                  if (sp->sa.success >= 0)
281                          sp->sa.success++;
282 <                raycont(r);             /* compute contribution */
282 >                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
283 >                        goto nomat;
284 >                rayparticipate(r);
285                  return;
286          }
287 +                                        /* we missed our mark! */
288          if (sp->sa.success < 0)
289                  return;                 /* bitched already */
290          sp->sa.success -= AIMREQT;
# Line 180 | Line 293 | RAY  *r;
293          sprintf(errmsg, "aiming failure for light source \"%s\"",
294                          sp->so->oname);
295          error(WARNING, errmsg);         /* issue warning */
296 +        return;
297 + nomat:
298 +        objerror(r->ro, USER, "material not found");
299   }
300  
301  
302 < sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
303 < register RAY  *r;
302 > static int
303 > transillum(                     /* check if material is transparent illum */
304 >        OBJREC *m
305 > )
306   {
307 +        m = findmaterial(m);
308 +        if (m == NULL)
309 +                return(1);
310 +        if (m->otype != MAT_ILLUM)
311 +                return(0);
312 +        return(!m->oargs.nsargs || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID));
313 + }
314 +
315 +
316 + int
317 + sourcehit(                      /* check to see if ray hit distant source */
318 +        RAY  *r
319 + )
320 + {
321 +        int  glowsrc = -1;
322 +        int  transrc = -1;
323          int  first, last;
324 <        register int  i;
324 >        int  i;
325  
326          if (r->rsrc >= 0) {             /* check only one if aimed */
327                  first = last = r->rsrc;
328          } else {                        /* otherwise check all */
329                  first = 0; last = nsources-1;
330          }
331 <        for (i = first; i <= last; i++)
332 <                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) == SDISTANT)
333 <                        /*
334 <                         * Check to see if ray is within
335 <                         * solid angle of source.
336 <                         */
337 <                        if (2.0*PI * (1.0 - DOT(source[i].sloc,r->rdir))
338 <                                        <= source[i].ss2) {
339 <                                r->ro = source[i].so;
340 <                                if (!(source[i].sflags & SSKIP))
341 <                                        break;
342 <                        }
343 <
344 <        if (r->ro != NULL) {
345 <                for (i = 0; i < 3; i++)
346 <                        r->ron[i] = -r->rdir[i];
347 <                r->rod = 1.0;
348 <                r->rox = NULL;
349 <                return(1);
331 >        for (i = first; i <= last; i++) {
332 >                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) != SDISTANT)
333 >                        continue;
334 >                /*
335 >                 * Check to see if ray is within
336 >                 * solid angle of source.
337 >                 */
338 >                if (2.*PI*(1. - DOT(source[i].sloc,r->rdir)) > source[i].ss2)
339 >                        continue;
340 >                                        /* is it what we aimed for? */
341 >                if (i == r->rsrc) {
342 >                        r->ro = source[i].so;
343 >                        break;
344 >                }
345 >                /*
346 >                 * If it's a glow or transparent illum, just remember it.
347 >                 */
348 >                if (source[i].sflags & SSKIP) {
349 >                        if (glowsrc < 0)
350 >                                glowsrc = i;
351 >                        continue;
352 >                }
353 >                if (transillum(source[i].so)) {
354 >                        if (transrc < 0)
355 >                                transrc = i;
356 >                        continue;
357 >                }
358 >                r->ro = source[i].so;   /* otherwise, use first hit */
359 >                break;
360          }
361 <        return(0);
361 >        /*
362 >         * Do we need fallback?
363 >         */
364 >        if (r->ro == NULL) {
365 >                if (transrc >= 0 && r->crtype & (AMBIENT|SPECULAR))
366 >                        return(0);      /* avoid overcounting */
367 >                if (glowsrc >= 0)
368 >                        r->ro = source[glowsrc].so;
369 >                else
370 >                        return(0);      /* nothing usable */
371 >        }
372 >        /*
373 >         * Assign object index
374 >         */
375 >        r->robj = objndx(r->ro);
376 >        return(1);
377   }
378  
379  
380   static int
381 < cntcmp(sc1, sc2)                        /* contribution compare (descending) */
382 < register CNTPTR  *sc1, *sc2;
381 > cntcmp(                         /* contribution compare (descending) */
382 >        const void *p1,
383 >        const void *p2
384 > )
385   {
386 +        const CNTPTR  *sc1 = (const CNTPTR *)p1;
387 +        const CNTPTR  *sc2 = (const CNTPTR *)p2;
388 +
389          if (sc1->brt > sc2->brt)
390                  return(-1);
391          if (sc1->brt < sc2->brt)
# Line 230 | Line 394 | register CNTPTR  *sc1, *sc2;
394   }
395  
396  
397 < direct(r, f, p)                         /* add direct component */
398 < RAY  *r;                        /* ray that hit surface */
399 < int  (*f)();                    /* direct component coefficient function */
400 < char  *p;                       /* data for f */
397 > void
398 > direct(                                 /* add direct component */
399 >        RAY  *r,                        /* ray that hit surface */
400 >        srcdirf_t *f,                   /* direct component coefficient function */
401 >        void  *p                        /* data for f */
402 > )
403   {
404 <        extern int  (*trace)();
405 <        register int  sn;
240 <        register CONTRIB  *scp;
404 >        int  sn;
405 >        CONTRIB  *scp;
406          SRCINDEX  si;
407          int  nshadcheck, ncnts;
408          int  nhits;
409          double  prob, ourthresh, hwt;
410          RAY  sr;
411 +        
412 +        /* PMAP: Factor in direct photons (primarily for debugging/validation) */
413 +        if (directPhotonMapping) {
414 +                (*f)(r -> rcol, p, r -> ron, PI);              
415 +                multDirectPmap(r);
416 +                return;
417 +        }
418                          /* NOTE: srccnt and cntord global so no recursion */
419 <        if (nsources <= 0)
420 <                return;         /* no sources?! */
421 <                                                /* potential contributions */
422 <        initsrcindex(&si);
419 >        if (maxcntr <= 0)
420 >                return;         /* no direct?! */
421 >
422 >        initsrcindex(&si);                      /* potential contributions */
423          for (sn = 0; srcray(&sr, r, &si); sn++) {
424                  if (sn >= maxcntr) {
425                          maxcntr = sn + MAXSPART;
426 <                        srccnt = (CONTRIB *)realloc((char *)srccnt,
426 >                        srccnt = (CONTRIB *)realloc((void *)srccnt,
427                                          maxcntr*sizeof(CONTRIB));
428 <                        cntord = (CNTPTR *)realloc((char *)cntord,
428 >                        cntord = (CNTPTR *)realloc((void *)cntord,
429                                          maxcntr*sizeof(CNTPTR));
430 <                        if (srccnt == NULL | cntord == NULL)
430 >                        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
431                                  error(SYSTEM, "out of memory in direct");
432                  }
433                  cntord[sn].sndx = sn;
434                  scp = srccnt + sn;
435                  scp->sno = sr.rsrc;
436 + #if SHADCACHE                                   /* check shadow cache */
437 +                if (si.np == 1 && srcblocked(&sr)) {
438 +                        cntord[sn].brt = 0.0;
439 +                        continue;
440 +                }
441 + #endif
442                                                  /* compute coefficient */
443                  (*f)(scp->coef, p, sr.rdir, si.dom);
444 <                cntord[sn].brt = bright(scp->coef);
444 >                cntord[sn].brt = intens(scp->coef);
445                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
446                          continue;
447                  VCOPY(scp->dir, sr.rdir);
448 +                copycolor(sr.rcoef, scp->coef);
449                                                  /* compute potential */
450                  sr.revf = srcvalue;
451                  rayvalue(&sr);
452 +                multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
453                  copycolor(scp->val, sr.rcol);
454 <                multcolor(scp->val, scp->coef);
275 <                cntord[sn].brt = bright(scp->val);
454 >                cntord[sn].brt = bright(sr.rcol);
455          }
456                                                  /* sort contributions */
457          qsort(cntord, sn, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
458          {                                       /* find last */
459 <                register int  l, m;
459 >                int  l, m;
460  
461                  ncnts = l = sn;
462                  sn = 0;
# Line 299 | Line 478 | char  *p;                      /* data for f */
478                                                  /* modify threshold */
479          ourthresh = shadthresh / r->rweight;
480                                                  /* test for shadows */
481 <        nhits = 0;
482 <        for (sn = 0; sn < ncnts; sn++) {
481 >        for (nhits = 0, hwt = 0.0, sn = 0; sn < ncnts;
482 >                        hwt += (double)source[scp->sno].nhits /
483 >                                (double)source[scp->sno].ntests,
484 >                        sn++) {
485                                                  /* check threshold */
486 <                if ((sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
486 >                if (sn >= MINSHADCNT &&
487 >                            (sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
488                                  cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt)
489 <                                < ourthresh*bright(r->rcol))
489 >                                        < ourthresh*bright(r->rcol))
490                          break;
491                  scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
492                                                  /* test for hit */
493 <                rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
493 >                rayorigin(&sr, SHADOW, r, NULL);
494 >                copycolor(sr.rcoef, scp->coef);
495                  VCOPY(sr.rdir, scp->dir);
496                  sr.rsrc = scp->sno;
497 <                source[scp->sno].ntests++;      /* keep statistics */
497 >                                                /* keep statistics */
498 >                if (source[scp->sno].ntests++ > 0xfffffff0) {
499 >                        source[scp->sno].ntests >>= 1;
500 >                        source[scp->sno].nhits >>= 1;
501 >                }
502                  if (localhit(&sr, &thescene) &&
503                                  ( sr.ro != source[scp->sno].so ||
504                                  source[scp->sno].sflags & SFOLLOW )) {
# Line 319 | Line 506 | char  *p;                      /* data for f */
506                          raycont(&sr);
507                          if (trace != NULL)
508                                  (*trace)(&sr);  /* trace execution */
509 <                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
509 >                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
510 > #if SHADCACHE
511 >                                if ((scp <= srccnt || scp[-1].sno != scp->sno)
512 >                                                && (scp >= srccnt+ncnts-1 ||
513 >                                                    scp[1].sno != scp->sno))
514 >                                        srcblocker(&sr);
515 > #endif
516                                  continue;       /* missed! */
517 +                        }
518 +                        rayparticipate(&sr);
519 +                        multcolor(sr.rcol, sr.rcoef);
520                          copycolor(scp->val, sr.rcol);
521 <                        multcolor(scp->val, scp->coef);
521 >                } else if (trace != NULL &&
522 >                        (source[scp->sno].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL|SFOLLOW))
523 >                                                == (SDISTANT|SFOLLOW) &&
524 >                                sourcehit(&sr) && rayshade(&sr, sr.ro->omod)) {
525 >                        (*trace)(&sr);          /* trace execution */
526 >                        /* skip call to rayparticipate() & scp->val update */
527                  }
528                                                  /* add contribution if hit */
529                  addcolor(r->rcol, scp->val);
530                  nhits++;
531                  source[scp->sno].nhits++;
532          }
533 <                                        /* surface hit rate */
534 <        if (sn > 0)
535 <                hwt = (double)nhits / (double)sn;
533 >                                        /* source hit rate */
534 >        if (hwt > FTINY)
535 >                hwt = (double)nhits / hwt;
536          else
537                  hwt = 0.5;
538   #ifdef DEBUG
539 <        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f hit rate\n",
539 >        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f conditional hit rate\n",
540                          sn, ncnts-sn, hwt);
541          eputs(errmsg);
542   #endif
# Line 344 | Line 545 | char  *p;                      /* data for f */
545                  scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
546                  prob = hwt * (double)source[scp->sno].nhits /
547                                  (double)source[scp->sno].ntests;
548 <                scalecolor(scp->val, prob);
548 >                if (prob < 1.0)
549 >                        scalecolor(scp->val, prob);
550                  addcolor(r->rcol, scp->val);
551          }
552   }
553  
554  
555 + void
556 + srcscatter(                     /* compute source scattering into ray */
557 +        RAY  *r
558 + )
559 + {
560 +        int  oldsampndx;
561 +        int  nsamps;
562 +        RAY  sr;
563 +        SRCINDEX  si;
564 +        double  t, d;
565 +        double  re, ge, be;
566 +        COLOR  cvext;
567 +        int  i, j;
568 +
569 +        if (r->rot >= FHUGE*.99 || r->gecc >= 1.-FTINY)
570 +                return;         /* this can never work */
571 +        /* PMAP: do unconditional inscattering for volume photons */
572 +        if (!volumePhotonMapping && (r->slights == NULL || r->slights[0] == 0))
573 +                return;
574 +                
575 +        if (ssampdist <= FTINY || (nsamps = r->rot/ssampdist + .5) < 1)
576 +                nsamps = 1;
577 + #if MAXSSAMP
578 +        else if (nsamps > MAXSSAMP)
579 +                nsamps = MAXSSAMP;
580 + #endif
581 +        oldsampndx = samplendx;
582 +        samplendx = random()&0x7fff;            /* randomize */
583 +        for (i = volumePhotonMapping ? 1 : r->slights[0]; i > 0; i--) {
584 +                /* for each source OR once if volume photon map enabled */
585 +                for (j = 0; j < nsamps; j++) {  /* for each sample position */
586 +                        samplendx++;
587 +                        t = r->rot * (j+frandom())/nsamps;
588 +                                                        /* extinction */
589 +                        re = t*colval(r->cext,RED);
590 +                        ge = t*colval(r->cext,GRN);
591 +                        be = t*colval(r->cext,BLU);
592 +                        setcolor(cvext, re > 92. ? 0. : exp(-re),
593 +                                        ge > 92. ? 0. : exp(-ge),
594 +                                        be > 92. ? 0. : exp(-be));
595 +                        if (intens(cvext) <= FTINY)
596 +                                break;                  /* too far away */
597 +                        sr.rorg[0] = r->rorg[0] + r->rdir[0]*t;
598 +                        sr.rorg[1] = r->rorg[1] + r->rdir[1]*t;
599 +                        sr.rorg[2] = r->rorg[2] + r->rdir[2]*t;
600 +                        
601 +                        if (!volumePhotonMapping) {
602 +                                initsrcindex(&si);      /* sample ray to this source */
603 +                                si.sn = r->slights[i];
604 +                                nopart(&si, &sr);
605 +                                if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
606 +                                                sr.rsrc != r->slights[i])
607 +                                        continue;       /* no path */
608 + #if SHADCACHE
609 +                                if (srcblocked(&sr))    /* check shadow cache */
610 +                                        continue;
611 + #endif
612 +                                copycolor(sr.cext, r->cext);
613 +                                copycolor(sr.albedo, r->albedo);
614 +                                sr.gecc = r->gecc;
615 +                                sr.slights = r->slights;
616 +                                rayvalue(&sr);          /* eval. source ray */
617 +                                if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
618 + #if SHADCACHE
619 +                                        srcblocker(&sr); /* add blocker to cache */
620 + #endif
621 +                                        continue;
622 +                                }
623 +                                if (r->gecc <= FTINY)   /* compute P(theta) */
624 +                                        d = 1.;
625 +                                else {
626 +                                        d = DOT(r->rdir, sr.rdir);
627 +                                        d = 1. + r->gecc*r->gecc - 2.*r->gecc*d;
628 +                                        d = (1. - r->gecc*r->gecc) / (d*sqrt(d));
629 +                                }
630 +                                                        /* other factors */
631 +                                d *= si.dom * r->rot / (4.*PI*nsamps);
632 +                                scalecolor(sr.rcol, d);
633 +                        } else {
634 +                                /* PMAP: Add ambient inscattering from
635 +                                 * volume photons; note we reverse the
636 +                                 * incident ray direction since we're
637 +                                 * now in *backward* raytracing mode! */
638 +                                sr.rdir [0] = -r -> rdir [0];
639 +                                sr.rdir [1] = -r -> rdir [1];
640 +                                sr.rdir [2] = -r -> rdir [2];
641 +                                sr.gecc = r -> gecc;
642 +                                inscatterVolumePmap(&sr, sr.rcol);
643 +                                scalecolor(sr.rcol, r -> rot / nsamps);
644 +                        }
645 +                        multcolor(sr.rcol, r->cext);
646 +                        multcolor(sr.rcol, r->albedo);
647 +                        multcolor(sr.rcol, cvext);
648 +                        addcolor(r->rcol, sr.rcol);     /* add it in */
649 +                }
650 +        }
651 +        samplendx = oldsampndx;
652 + }
653 +
654 +
655   /****************************************************************
656   * The following macros were separated from the m_light() routine
657   * because they are very nasty and difficult to understand.
658   */
659  
660 < /* wrongillum *
660 > /* illumblock *
661   *
662   * We cannot allow an illum to pass to another illum, because that
663   * would almost certainly constitute overcounting.
664   * However, we do allow an illum to pass to another illum
665   * that is actually going to relay to a virtual light source.
666 + * We also prevent an illum from passing to a glow; this provides a
667 + * convenient mechanism for defining detailed light source
668 + * geometry behind (or inside) an effective radiator.
669   */
670  
671 < #define  wrongillum(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
672 <                        objptr(source[r->rsrc].so->omod)->otype==MAT_ILLUM)
671 > static int
672 > weaksrcmat(OBJREC *m)           /* identify material */
673 > {
674 >        m = findmaterial(m);
675 >        if (m == NULL) return(0);
676 >        return((m->otype==MAT_ILLUM) | (m->otype==MAT_GLOW));
677 > }
678  
679 + #define  illumblock(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
680 +                                r->rod > 0.0 && \
681 +                                weaksrcmat(source[r->rsrc].so))
682 +
683   /* wrongsource *
684   *
685   * This source is the wrong source (ie. overcounted) if we are
686   * aimed to a different source than the one we hit and the one
687 < * we hit is not an illum which should be passed.
687 > * we hit is not an illum that should be passed.
688   */
689  
690   #define  wrongsource(m, r)      (r->rsrc>=0 && source[r->rsrc].so!=r->ro && \
691 <                                (m->otype!=MAT_ILLUM || wrongillum(m,r)))
691 >                                (m->otype!=MAT_ILLUM || illumblock(m,r)))
692  
693   /* distglow *
694   *
695   * A distant glow is an object that sometimes acts as a light source,
696   * but is too far away from the test point to be one in this case.
697 + * (Glows with negative radii should NEVER participate in illumination.)
698   */
699  
700 < #define  distglow(m, r)         (m->otype==MAT_GLOW && \
701 <                                r->rot > m->oargs.farg[3])
700 > #define  distglow(m, r, d)      (m->otype==MAT_GLOW && \
701 >                                m->oargs.farg[3] >= -FTINY && \
702 >                                d > m->oargs.farg[3])
703  
704   /* badcomponent *
705   *
# Line 393 | Line 709 | char  *p;                      /* data for f */
709   * The same is true for stray specular samples, since the specular
710   * contribution from light sources is calculated separately.
711   */
712 <
713 < #define  badcomponent(m, r)     (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
712 > /* PMAP: Also avoid counting sources via transferred ambient rays (e.g.
713 > * through glass) when photon mapping is enabled, as these indirect
714 > * components are already accounted for.
715 > */
716 > #define  badcomponent(m, r)   (srcRayInPmap(r) || \
717 >                                (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
718                                  !(r->crtype&SHADOW || r->rod < 0.0 || \
719 <                                        distglow(m, r)))
719 >                /* not 100% correct */  distglow(m, r, r->rot))))
720  
401 – /* overcount *
402 – *
403 – * All overcounting possibilities are contained here.
404 – */
405 –
406 – #define  overcount(m, r)        (badcomponent(m,r) || wrongsource(m,r))
407 –
721   /* passillum *
722   *
723   * An illum passes to another material type when we didn't hit it
# Line 418 | Line 731 | char  *p;                      /* data for f */
731  
732   /* srcignore *
733   *
734 < * The -di flag renders light sources invisible, and here is the test.
734 > * The -dv flag is normally on for sources to be visible.
735   */
736  
737 < #define  srcignore(m, r)        (!directvis && !(r->crtype&SHADOW) && \
738 <                                !distglow(m, r))
737 > #define  srcignore(m, r)        !(directvis || r->crtype&SHADOW || \
738 >                                distglow(m, r, raydist(r,PRIMARY)))
739  
740  
741 < m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
742 < register OBJREC  *m;
743 < register RAY  *r;
741 > int
742 > m_light(                                /* ray hit a light source */
743 >        OBJREC  *m,
744 >        RAY  *r
745 > )
746   {
747                                                  /* check for over-counting */
748 <        if (overcount(m, r))
749 <                return;
748 >        if (badcomponent(m, r)) {
749 >                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
750 >                return(1);
751 >        }
752 >        if (wrongsource(m, r)) {
753 >                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
754 >                return(1);
755 >        }
756                                                  /* check for passed illum */
757          if (passillum(m, r)) {
758 <                if (m->oargs.nsargs < 1 || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
759 <                        raytrans(r);
760 <                else
761 <                        rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0]));
441 <                return;
758 >                if (m->oargs.nsargs && strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
759 >                        return(rayshade(r,lastmod(objndx(m),m->oargs.sarg[0])));
760 >                raytrans(r);
761 >                return(1);
762          }
443 –                                        /* otherwise treat as source */
444 –                                                /* check for behind */
445 –        if (r->rod < 0.0)
446 –                return;
763                                                  /* check for invisibility */
764 <        if (srcignore(m, r))
765 <                return;
764 >        if (srcignore(m, r)) {
765 >                setcolor(r->rcoef, 0.0, 0.0, 0.0);
766 >                return(1);
767 >        }
768 >                                        /* otherwise treat as source */
769 >        if (r->rod < 0.0) {                     /* check for behind */
770 >                if (!backvis)
771 >                        raytrans(r);            /* used to return black */
772 >                return(1);
773 >        }
774                                                  /* check for outside spot */
775 <        if (m->otype==MAT_SPOT && spotout(r, makespot(m), r->rot>=FHUGE))
776 <                return;
775 >        if (m->otype==MAT_SPOT && spotout(r, makespot(m)))
776 >                return(1);
777                                                  /* get distribution pattern */
778          raytexture(r, m->omod);
779                                                  /* get source color */
# Line 458 | Line 782 | register RAY  *r;
782                            m->oargs.farg[2]);
783                                                  /* modify value */
784          multcolor(r->rcol, r->pcol);
785 +        return(1);
786   }

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