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

Comparing ray/src/rt/source.c (file contents):
Revision 1.22 by greg, Tue Nov 13 14:32:30 1990 UTC vs.
Revision 2.37 by greg, Fri Sep 12 22:35:54 2003 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1986 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 "copyright.h"
11 +
12   #include  "ray.h"
13  
14 < #include  "octree.h"
14 > #include  "otypes.h"
15  
16   #include  "source.h"
17  
18 < #include  "otypes.h"
18 > #include  "random.h"
19  
20 < #include  "cone.h"
20 > extern double  ssampdist;               /* scatter sampling distance */
21  
22 < #include  "face.h"
22 > #ifndef MAXSSAMP
23 > #define MAXSSAMP        16              /* maximum samples per ray */
24 > #endif
25  
26 < #include  "random.h"
26 > /*
27 > * Structures used by direct()
28 > */
29  
30 + typedef struct {
31 +        int  sno;               /* source number */
32 +        FVECT  dir;             /* source direction */
33 +        COLOR  coef;            /* material coefficient */
34 +        COLOR  val;             /* contribution */
35 + }  CONTRIB;             /* direct contribution */
36  
37 < extern double  dstrsrc;                 /* source distribution amount */
38 < extern double  shadthresh;              /* relative shadow threshold */
39 < extern double  shadcert;                /* shadow testing certainty */
37 > typedef struct {
38 >        int  sndx;              /* source index (to CONTRIB array) */
39 >        float  brt;             /* brightness (for comparison) */
40 > }  CNTPTR;              /* contribution pointer */
41  
42 < SRCREC  *source = NULL;                 /* our list of sources */
43 < int  nsources = 0;                      /* the number of sources */
42 > static CONTRIB  *srccnt;                /* source contributions in direct() */
43 > static CNTPTR  *cntord;                 /* source ordering in direct() */
44 > static int  maxcntr = 0;                /* size of contribution arrays */
45  
46  
47 + void
48   marksources()                   /* find and mark source objects */
49   {
50 +        int  foundsource = 0;
51 +        int  i;
52          register OBJREC  *o, *m;
53 <        register int  i;
54 <
55 <        for (i = 0; i < nobjects; i++) {
53 >        register int  ns;
54 >                                        /* initialize dispatch table */
55 >        initstypes();
56 >                                        /* find direct sources */
57 >        for (i = 0; i < nsceneobjs; i++) {
58          
59                  o = objptr(i);
60  
61 <                if (o->omod == OVOID)
61 >                if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
62                          continue;
63 <
63 >                                        /* find material */
64                  m = objptr(o->omod);
65 <
66 <                if (m->otype != MAT_LIGHT &&
67 <                                m->otype != MAT_ILLUM &&
68 <                                m->otype != MAT_GLOW &&
69 <                                m->otype != MAT_SPOT)
70 <                        continue;
65 >                while (!ismaterial(m->otype))
66 >                        if (ismixture(m->otype) || m->omod == OVOID) {
67 >                                m = NULL;
68 >                                break;
69 >                        } else
70 >                                m = objptr(m->omod);
71 >                if (m == NULL || !islight(m->otype))
72 >                        continue;       /* not source modifier */
73          
74                  if (m->oargs.nfargs != (m->otype == MAT_GLOW ? 4 :
75                                  m->otype == MAT_SPOT ? 7 : 3))
# Line 61 | Line 79 | marksources()                  /* find and mark source objects */
79                                  o->otype != OBJ_SOURCE &&
80                                  m->oargs.farg[3] <= FTINY)
81                          continue;                       /* don't bother */
82 +                if (m->oargs.farg[0] <= FTINY && m->oargs.farg[1] <= FTINY &&
83 +                                m->oargs.farg[2] <= FTINY)
84 +                        continue;                       /* don't bother */
85  
86 <                if (source == NULL)
87 <                        source = (SRCREC *)malloc(sizeof(SRCREC));
88 <                else
68 <                        source = (SRCREC *)realloc((char *)source,
69 <                                        (unsigned)(nsources+1)*sizeof(SRCREC));
70 <                if (source == NULL)
71 <                        error(SYSTEM, "out of memory in marksources");
86 >                if (sfun[o->otype].of == NULL ||
87 >                                sfun[o->otype].of->setsrc == NULL)
88 >                        objerror(o, USER, "illegal material");
89  
90 <                newsource(&source[nsources], o);
90 >                if ((ns = newsource()) < 0)
91 >                        goto memerr;
92  
93 +                setsource(&source[ns], o);
94 +
95                  if (m->otype == MAT_GLOW) {
96 <                        source[nsources].sflags |= SPROX;
97 <                        source[nsources].sl.prox = m->oargs.farg[3];
98 <                        if (o->otype == OBJ_SOURCE)
99 <                                source[nsources].sflags |= SSKIP;
96 >                        source[ns].sflags |= SPROX;
97 >                        source[ns].sl.prox = m->oargs.farg[3];
98 >                        if (source[ns].sflags & SDISTANT)
99 >                                source[ns].sflags |= SSKIP;
100                  } else if (m->otype == MAT_SPOT) {
101 <                        source[nsources].sflags |= SSPOT;
102 <                        source[nsources].sl.s = makespot(m);
101 >                        source[ns].sflags |= SSPOT;
102 >                        if ((source[ns].sl.s = makespot(m)) == NULL)
103 >                                goto memerr;
104 >                        if (source[ns].sflags & SFLAT &&
105 >                                !checkspot(source[ns].sl.s,source[ns].snorm)) {
106 >                                objerror(o, WARNING,
107 >                                        "invalid spotlight direction");
108 >                                source[ns].sflags |= SSKIP;
109 >                        }
110                  }
111 <                nsources++;
111 >                if (!(source[ns].sflags & SSKIP))
112 >                        foundsource++;
113          }
114 +        if (!foundsource) {
115 +                error(WARNING, "no light sources found");
116 +                return;
117 +        }
118 +        markvirtuals();                 /* find and add virtual sources */
119 +                                /* allocate our contribution arrays */
120 +        maxcntr = nsources + MAXSPART;  /* start with this many */
121 +        srccnt = (CONTRIB *)malloc(maxcntr*sizeof(CONTRIB));
122 +        cntord = (CNTPTR *)malloc(maxcntr*sizeof(CNTPTR));
123 +        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
124 +                goto memerr;
125 +        return;
126 + memerr:
127 +        error(SYSTEM, "out of memory in marksources");
128   }
129  
130  
131 < newsource(src, so)                      /* add a source to the array */
132 < register SRCREC  *src;
91 < register OBJREC  *so;
131 > void
132 > freesources()                   /* free all source structures */
133   {
134 <        double  cos(), tan(), sqrt();
135 <        double  theta;
136 <        FACE  *f;
137 <        CONE  *co;
97 <        int  j;
98 <        register int  i;
99 <        
100 <        src->sflags = 0;
101 <        src->nhits = 1; src->ntests = 2;        /* start probability = 1/2 */
102 <        src->so = so;
103 <
104 <        switch (so->otype) {
105 <        case OBJ_SOURCE:
106 <                if (so->oargs.nfargs != 4)
107 <                        objerror(so, USER, "bad arguments");
108 <                src->sflags |= SDISTANT;
109 <                VCOPY(src->sloc, so->oargs.farg);
110 <                if (normalize(src->sloc) == 0.0)
111 <                        objerror(so, USER, "zero direction");
112 <                theta = PI/180.0/2.0 * so->oargs.farg[3];
113 <                if (theta <= FTINY)
114 <                        objerror(so, USER, "zero size");
115 <                src->ss = theta >= PI/4 ? 1.0 : tan(theta);
116 <                src->ss2 = 2.0*PI * (1.0 - cos(theta));
117 <                break;
118 <        case OBJ_SPHERE:
119 <                VCOPY(src->sloc, so->oargs.farg);
120 <                src->ss = so->oargs.farg[3];
121 <                src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
122 <                break;
123 <        case OBJ_FACE:
124 <                                                /* get the face */
125 <                f = getface(so);
126 <                                                /* find the center */
127 <                for (j = 0; j < 3; j++) {
128 <                        src->sloc[j] = 0.0;
129 <                        for (i = 0; i < f->nv; i++)
130 <                                src->sloc[j] += VERTEX(f,i)[j];
131 <                        src->sloc[j] /= f->nv;
132 <                }
133 <                if (!inface(src->sloc, f))
134 <                        objerror(so, USER, "cannot hit center");
135 <                src->ss = sqrt(f->area / PI);
136 <                src->ss2 = f->area;
137 <                break;
138 <        case OBJ_RING:
139 <                                                /* get the ring */
140 <                co = getcone(so, 0);
141 <                VCOPY(src->sloc, CO_P0(co));
142 <                if (CO_R0(co) > 0.0)
143 <                        objerror(so, USER, "cannot hit center");
144 <                src->ss = CO_R1(co);
145 <                src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
146 <                break;
147 <        default:
148 <                objerror(so, USER, "illegal material");
134 >        if (nsources > 0) {
135 >                free((void *)source);
136 >                source = NULL;
137 >                nsources = 0;
138          }
139 +        if (maxcntr <= 0)
140 +                return;
141 +        free((void *)srccnt);
142 +        srccnt = NULL;
143 +        free((void *)cntord);
144 +        cntord = NULL;
145 +        maxcntr = 0;
146   }
147  
148  
149 < SPOT *
150 < makespot(m)                     /* make a spotlight */
155 < register OBJREC  *m;
156 < {
157 <        extern double  cos();
158 <        register SPOT  *ns;
159 <
160 <        if ((ns = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
161 <                error(SYSTEM, "out of memory in makespot");
162 <        ns->siz = 2.0*PI * (1.0 - cos(PI/180.0/2.0 * m->oargs.farg[3]));
163 <        VCOPY(ns->aim, m->oargs.farg+4);
164 <        if ((ns->flen = normalize(ns->aim)) == 0.0)
165 <                objerror(m, USER, "zero focus vector");
166 <        return(ns);
167 < }
168 <
169 <
170 < double
171 < srcray(sr, r, sn)               /* send a ray to a source, return domega */
149 > int
150 > srcray(sr, r, si)               /* send a ray to a source, return domega */
151   register RAY  *sr;              /* returned source ray */
152   RAY  *r;                        /* ray which hit object */
153 < register int  sn;               /* source number */
153 > SRCINDEX  *si;                  /* source sample index */
154   {
155 <        register double  *norm = NULL;  /* plane normal */
156 <        double  ddot;                   /* (distance times) cosine */
178 <        FVECT  vd;
179 <        double  d;
180 <        register int  i;
155 >    double  d;                          /* distance to source */
156 >    register SRCREC  *srcp;
157  
158 <        if (source[sn].sflags & SSKIP)
183 <                return(0.0);                    /* skip this source */
158 >    rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);              /* ignore limits */
159  
160 <        rayorigin(sr, r, SHADOW, 1.0);          /* ignore limits */
161 <
162 <        sr->rsrc = sn;                          /* remember source */
163 <                                                /* get source direction */
164 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
165 <                                                /* constant direction */
166 <                VCOPY(sr->rdir, source[sn].sloc);
192 <        else {                                  /* compute direction */
193 <                for (i = 0; i < 3; i++)
194 <                        sr->rdir[i] = source[sn].sloc[i] - sr->rorg[i];
195 <
196 <                if (source[sn].so->otype == OBJ_FACE)
197 <                        norm = getface(source[sn].so)->norm;
198 <                else if (source[sn].so->otype == OBJ_RING)
199 <                        norm = getcone(source[sn].so,0)->ad;
200 <
201 <                if (norm != NULL && (ddot = -DOT(sr->rdir, norm)) <= FTINY)
202 <                        return(0.0);            /* behind surface! */
160 >    while ((d = nextssamp(sr, si)) != 0.0) {
161 >        sr->rsrc = si->sn;                      /* remember source */
162 >        srcp = source + si->sn;
163 >        if (srcp->sflags & SDISTANT) {
164 >                if (srcp->sflags & SSPOT && spotout(sr, srcp->sl.s))
165 >                        continue;
166 >                return(1);              /* sample OK */
167          }
168 <        if (dstrsrc > FTINY) {
169 <                                        /* distribute source direction */
170 <                for (i = 0; i < 3; i++)
171 <                        vd[i] = dstrsrc * source[sn].ss * (1.0 - 2.0*frandom());
168 >                                /* local source */
169 >                                                /* check proximity */
170 >        if (srcp->sflags & SPROX && d > srcp->sl.prox)
171 >                continue;
172 >                                                /* check angle */
173 >        if (srcp->sflags & SSPOT) {
174 >                if (spotout(sr, srcp->sl.s))
175 >                        continue;
176 >                                        /* adjust solid angle */
177 >                si->dom *= d*d;
178 >                d += srcp->sl.s->flen;
179 >                si->dom /= d*d;
180 >        }
181 >        return(1);                      /* sample OK */
182 >    }
183 >    return(0);                  /* no more samples */
184 > }
185  
209                if (norm != NULL) {             /* project offset */
210                        d = DOT(vd, norm);
211                        for (i = 0; i < 3; i++)
212                                vd[i] -= d * norm[i];
213                }
214                for (i = 0; i < 3; i++)         /* offset source direction */
215                        sr->rdir[i] += vd[i];
186  
187 <        } else if (source[sn].sflags & SDISTANT)
188 <                                                /* already normalized */
189 <                return(source[sn].ss2);
187 > void
188 > srcvalue(r)                     /* punch ray to source and compute value */
189 > register RAY  *r;
190 > {
191 >        register SRCREC  *sp;
192  
193 <        if ((d = normalize(sr->rdir)) == 0.0)
194 <                                                /* at source! */
195 <                return(0.0);
196 <        
197 <        if (source[sn].sflags & SDISTANT)
198 <                                                /* domega constant */
199 <                return(source[sn].ss2);
200 <
201 <        else {
230 <                                                /* check proximity */
231 <                if (source[sn].sflags & SPROX &&
232 <                                d > source[sn].sl.prox)
233 <                        return(0.0);
234 <
235 <                if (norm != NULL)
236 <                        ddot /= d;
237 <                else
238 <                        ddot = 1.0;
239 <                                                /* check angle */
240 <                if (source[sn].sflags & SSPOT) {
241 <                        if (source[sn].sl.s->siz < 2.0*PI *
242 <                                (1.0 + DOT(source[sn].sl.s->aim,sr->rdir)))
243 <                                return(0.0);
244 <                        d += source[sn].sl.s->flen;
245 <                }
246 <                                                /* return domega */
247 <                return(ddot*source[sn].ss2/(d*d));
193 >        sp = &source[r->rsrc];
194 >        if (sp->sflags & SVIRTUAL) {    /* virtual source */
195 >                                        /* check intersection */
196 >                if (!(*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r))
197 >                        return;
198 >                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
199 >                        goto nomat;
200 >                rayparticipate(r);
201 >                return;
202          }
203 +                                        /* compute intersection */
204 +        if (sp->sflags & SDISTANT ? sourcehit(r) :
205 +                        (*ofun[sp->so->otype].funp)(sp->so, r)) {
206 +                if (sp->sa.success >= 0)
207 +                        sp->sa.success++;
208 +                if (!rayshade(r, r->ro->omod))  /* compute contribution */
209 +                        goto nomat;
210 +                rayparticipate(r);
211 +                return;
212 +        }
213 +                                        /* we missed our mark! */
214 +        if (sp->sa.success < 0)
215 +                return;                 /* bitched already */
216 +        sp->sa.success -= AIMREQT;
217 +        if (sp->sa.success >= 0)
218 +                return;                 /* leniency */
219 +        sprintf(errmsg, "aiming failure for light source \"%s\"",
220 +                        sp->so->oname);
221 +        error(WARNING, errmsg);         /* issue warning */
222 +        return;
223 + nomat:
224 +        objerror(r->ro, USER, "material not found");
225   }
226  
227  
228 + int
229   sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
230   register RAY  *r;
231   {
# Line 261 | Line 238 | register RAY  *r;
238                  first = 0; last = nsources-1;
239          }
240          for (i = first; i <= last; i++)
241 <                if (source[i].sflags & SDISTANT)
241 >                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) == SDISTANT)
242                          /*
243                           * Check to see if ray is within
244                           * solid angle of source.
# Line 274 | Line 251 | register RAY  *r;
251                          }
252  
253          if (r->ro != NULL) {
254 +                r->robj = objndx(r->ro);
255                  for (i = 0; i < 3; i++)
256                          r->ron[i] = -r->rdir[i];
257                  r->rod = 1.0;
258 <                r->rofs = 1.0; setident4(r->rofx);
259 <                r->robs = 1.0; setident4(r->robx);
258 >                r->pert[0] = r->pert[1] = r->pert[2] = 0.0;
259 >                r->uv[0] = r->uv[1] = 0.0;
260 >                r->rox = NULL;
261                  return(1);
262          }
263          return(0);
# Line 297 | Line 276 | register CNTPTR  *sc1, *sc2;
276   }
277  
278  
279 + void
280   direct(r, f, p)                         /* add direct component */
281   RAY  *r;                        /* ray that hit surface */
282 < int  (*f)();                    /* direct component coefficient function */
282 > void  (*f)();                   /* direct component coefficient function */
283   char  *p;                       /* data for f */
284   {
285 <        extern double  pow();
285 >        extern void  (*trace)();
286          register int  sn;
287 <        register CONTRIB  *srccnt;
288 <        register CNTPTR  *cntord;
287 >        register CONTRIB  *scp;
288 >        SRCINDEX  si;
289          int  nshadcheck, ncnts;
290 <        double  prob, ourthresh, hwt, test2, hit2;
290 >        int  nhits;
291 >        double  prob, ourthresh, hwt;
292          RAY  sr;
293 <
293 >                        /* NOTE: srccnt and cntord global so no recursion */
294          if (nsources <= 0)
295 <                return;
315 <        srccnt = (CONTRIB *)malloc(nsources*sizeof(CONTRIB));
316 <        cntord = (CNTPTR *)malloc(nsources*sizeof(CNTPTR));
317 <        if (srccnt == NULL || cntord == NULL)
318 <                error(SYSTEM, "out of memory in direct");
319 <                                                /* compute number to check */
320 <        nshadcheck = pow((double)nsources, shadcert) + .5;
321 <                                                /* modify threshold */
322 <        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
295 >                return;         /* no sources?! */
296                                                  /* potential contributions */
297 <        for (sn = 0; sn < nsources; sn++) {
298 <                cntord[sn].sno = sn;
299 <                cntord[sn].brt = 0.0;
300 <                                                /* get source ray */
301 <                if ((srccnt[sn].dom = srcray(&sr, r, sn)) == 0.0)
302 <                        continue;
303 <                VCOPY(srccnt[sn].dir, sr.rdir);
297 >        initsrcindex(&si);
298 >        for (sn = 0; srcray(&sr, r, &si); sn++) {
299 >                if (sn >= maxcntr) {
300 >                        maxcntr = sn + MAXSPART;
301 >                        srccnt = (CONTRIB *)realloc((void *)srccnt,
302 >                                        maxcntr*sizeof(CONTRIB));
303 >                        cntord = (CNTPTR *)realloc((void *)cntord,
304 >                                        maxcntr*sizeof(CNTPTR));
305 >                        if ((srccnt == NULL) | (cntord == NULL))
306 >                                error(SYSTEM, "out of memory in direct");
307 >                }
308 >                cntord[sn].sndx = sn;
309 >                scp = srccnt + sn;
310 >                scp->sno = sr.rsrc;
311                                                  /* compute coefficient */
312 <                (*f)(srccnt[sn].val, p, srccnt[sn].dir, srccnt[sn].dom);
313 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
312 >                (*f)(scp->coef, p, sr.rdir, si.dom);
313 >                cntord[sn].brt = bright(scp->coef);
314                  if (cntord[sn].brt <= 0.0)
315                          continue;
316 <                                                /* compute intersection */
317 <                if (!( source[sn].sflags & SDISTANT ?
318 <                                sourcehit(&sr) :
319 <                                (*ofun[source[sn].so->otype].funp)
320 <                                (source[sn].so, &sr) ))
321 <                        continue;
322 <                                                /* compute contribution */
343 <                raycont(&sr);
344 <                multcolor(srccnt[sn].val, sr.rcol);
345 <                cntord[sn].brt = bright(srccnt[sn].val);
316 >                VCOPY(scp->dir, sr.rdir);
317 >                                                /* compute potential */
318 >                sr.revf = srcvalue;
319 >                rayvalue(&sr);
320 >                copycolor(scp->val, sr.rcol);
321 >                multcolor(scp->val, scp->coef);
322 >                cntord[sn].brt = bright(scp->val);
323          }
324                                                  /* sort contributions */
325 <        qsort(cntord, nsources, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
325 >        qsort(cntord, sn, sizeof(CNTPTR), cntcmp);
326          {                                       /* find last */
327                  register int  l, m;
328  
329 <                sn = 0; ncnts = l = nsources;
329 >                ncnts = l = sn;
330 >                sn = 0;
331                  while ((m = (sn + ncnts) >> 1) != l) {
332                          if (cntord[m].brt > 0.0)
333                                  sn = m;
# Line 358 | Line 336 | char  *p;                      /* data for f */
336                          l = m;
337                  }
338          }
339 +        if (ncnts == 0)
340 +                return;         /* no contributions! */
341                                                  /* accumulate tail */
342          for (sn = ncnts-1; sn > 0; sn--)
343                  cntord[sn-1].brt += cntord[sn].brt;
344 <                                                /* start with prob=.5 */
345 <        hit2 = 0.5; test2 = 1.0;
344 >                                                /* compute number to check */
345 >        nshadcheck = pow((double)ncnts, shadcert) + .5;
346 >                                                /* modify threshold */
347 >        ourthresh = shadthresh / r->rweight;
348                                                  /* test for shadows */
349 <        for (sn = 0; sn < ncnts; sn++) {
349 >        for (nhits = 0, hwt = 0.0, sn = 0; sn < ncnts;
350 >                        hwt += (double)source[scp->sno].nhits /
351 >                                (double)source[scp->sno].ntests,
352 >                        sn++) {
353                                                  /* check threshold */
354                  if ((sn+nshadcheck>=ncnts ? cntord[sn].brt :
355 <                                cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt) <
356 <                                ourthresh*bright(r->rcol))
355 >                                cntord[sn].brt-cntord[sn+nshadcheck].brt)
356 >                                < ourthresh*bright(r->rcol))
357                          break;
358 <                                                /* get statistics */
374 <                hwt = (double)source[cntord[sn].sno].nhits /
375 <                                (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
376 <                test2 += hwt;
377 <                source[cntord[sn].sno].ntests++;
358 >                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
359                                                  /* test for hit */
360                  rayorigin(&sr, r, SHADOW, 1.0);
361 <                VCOPY(sr.rdir, srccnt[cntord[sn].sno].dir);
362 <                sr.rsrc = cntord[sn].sno;
361 >                VCOPY(sr.rdir, scp->dir);
362 >                sr.rsrc = scp->sno;
363 >                                                /* keep statistics */
364 >                if (source[scp->sno].ntests++ > 0xfffffff0) {
365 >                        source[scp->sno].ntests >>= 1;
366 >                        source[scp->sno].nhits >>= 1;
367 >                }
368                  if (localhit(&sr, &thescene) &&
369 <                                sr.ro != source[cntord[sn].sno].so) {
370 <                                                /* check for transmission */
369 >                                ( sr.ro != source[scp->sno].so ||
370 >                                source[scp->sno].sflags & SFOLLOW )) {
371 >                                                /* follow entire path */
372                          raycont(&sr);
373 +                        rayparticipate(&sr);
374 +                        if (trace != NULL)
375 +                                (*trace)(&sr);  /* trace execution */
376                          if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
377                                  continue;       /* missed! */
378 <                        (*f)(srccnt[cntord[sn].sno].val, p,
379 <                                        srccnt[cntord[sn].sno].dir,
390 <                                        srccnt[cntord[sn].sno].dom);
391 <                        multcolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, sr.rcol);
378 >                        copycolor(scp->val, sr.rcol);
379 >                        multcolor(scp->val, scp->coef);
380                  }
381                                                  /* add contribution if hit */
382 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
383 <                hit2 += hwt;
384 <                source[cntord[sn].sno].nhits++;
382 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
383 >                nhits++;
384 >                source[scp->sno].nhits++;
385          }
386 <                                        /* weighted hit rate */
387 <        hwt = hit2 / test2;
386 >                                        /* source hit rate */
387 >        if (hwt > FTINY)
388 >                hwt = (double)nhits / hwt;
389 >        else
390 >                hwt = 0.5;
391   #ifdef DEBUG
392 <        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f hit rate\n",
392 >        sprintf(errmsg, "%d tested, %d untested, %f conditional hit rate\n",
393                          sn, ncnts-sn, hwt);
394          eputs(errmsg);
395   #endif
396                                          /* add in untested sources */
397          for ( ; sn < ncnts; sn++) {
398 <                prob = hwt * (double)source[cntord[sn].sno].nhits /
399 <                                (double)source[cntord[sn].sno].ntests;
400 <                scalecolor(srccnt[cntord[sn].sno].val, prob);
401 <                addcolor(r->rcol, srccnt[cntord[sn].sno].val);
398 >                scp = srccnt + cntord[sn].sndx;
399 >                prob = hwt * (double)source[scp->sno].nhits /
400 >                                (double)source[scp->sno].ntests;
401 >                if (prob > 1.0)
402 >                        prob = 1.0;
403 >                scalecolor(scp->val, prob);
404 >                addcolor(r->rcol, scp->val);
405          }
412                
413        free(srccnt);
414        free(cntord);
406   }
407  
408  
409 < #define  wrongsource(m, r)      (m->otype!=MAT_ILLUM && \
410 <                                r->rsrc>=0 && \
411 <                                source[r->rsrc].so!=r->ro)
409 > void
410 > srcscatter(r)                   /* compute source scattering into ray */
411 > register RAY  *r;
412 > {
413 >        int  oldsampndx;
414 >        int  nsamps;
415 >        RAY  sr;
416 >        SRCINDEX  si;
417 >        double  t, d;
418 >        double  re, ge, be;
419 >        COLOR  cvext;
420 >        int  i, j;
421  
422 < #define  badambient(m, r)       ((r->crtype&(AMBIENT|SHADOW))==AMBIENT && \
423 <                                !(r->rtype&REFLECTED) &&        /* hack! */\
424 <                                !(m->otype==MAT_GLOW&&r->rot>m->oargs.farg[3]))
422 >        if (r->slights == NULL || r->slights[0] == 0
423 >                        || r->gecc >= 1.-FTINY || r->rot >= FHUGE)
424 >                return;
425 >        if (ssampdist <= FTINY || (nsamps = r->rot/ssampdist + .5) < 1)
426 >                nsamps = 1;
427 > #if MAXSSAMP
428 >        else if (nsamps > MAXSSAMP)
429 >                nsamps = MAXSSAMP;
430 > #endif
431 >        oldsampndx = samplendx;
432 >        samplendx = random()&0x7fff;            /* randomize */
433 >        for (i = r->slights[0]; i > 0; i--) {   /* for each source */
434 >                for (j = 0; j < nsamps; j++) {  /* for each sample position */
435 >                        samplendx++;
436 >                        t = r->rot * (j+frandom())/nsamps;
437 >                                                        /* extinction */
438 >                        re = t*colval(r->cext,RED);
439 >                        ge = t*colval(r->cext,GRN);
440 >                        be = t*colval(r->cext,BLU);
441 >                        setcolor(cvext, re > 92. ? 0. : exp(-re),
442 >                                        ge > 92. ? 0. : exp(-ge),
443 >                                        be > 92. ? 0. : exp(-be));
444 >                        if (intens(cvext) <= FTINY)
445 >                                break;                  /* too far away */
446 >                        sr.rorg[0] = r->rorg[0] + r->rdir[0]*t;
447 >                        sr.rorg[1] = r->rorg[1] + r->rdir[1]*t;
448 >                        sr.rorg[2] = r->rorg[2] + r->rdir[2]*t;
449 >                        sr.rmax = 0.;
450 >                        initsrcindex(&si);      /* sample ray to this source */
451 >                        si.sn = r->slights[i];
452 >                        nopart(&si, &sr);
453 >                        if (!srcray(&sr, NULL, &si) ||
454 >                                        sr.rsrc != r->slights[i])
455 >                                continue;               /* no path */
456 >                        copycolor(sr.cext, r->cext);
457 >                        copycolor(sr.albedo, r->albedo);
458 >                        sr.gecc = r->gecc;
459 >                        sr.slights = r->slights;
460 >                        rayvalue(&sr);                  /* eval. source ray */
461 >                        if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
462 >                                continue;
463 >                        if (r->gecc <= FTINY)           /* compute P(theta) */
464 >                                d = 1.;
465 >                        else {
466 >                                d = DOT(r->rdir, sr.rdir);
467 >                                d = 1. + r->gecc*r->gecc - 2.*r->gecc*d;
468 >                                d = (1. - r->gecc*r->gecc) / (d*sqrt(d));
469 >                        }
470 >                                                        /* other factors */
471 >                        d *= si.dom * r->rot / (4.*PI*nsamps);
472 >                        multcolor(sr.rcol, r->cext);
473 >                        multcolor(sr.rcol, r->albedo);
474 >                        scalecolor(sr.rcol, d);
475 >                        multcolor(sr.rcol, cvext);
476 >                        addcolor(r->rcol, sr.rcol);     /* add it in */
477 >                }
478 >        }
479 >        samplendx = oldsampndx;
480 > }
481  
482 +
483 + /****************************************************************
484 + * The following macros were separated from the m_light() routine
485 + * because they are very nasty and difficult to understand.
486 + */
487 +
488 + /* illumblock *
489 + *
490 + * We cannot allow an illum to pass to another illum, because that
491 + * would almost certainly constitute overcounting.
492 + * However, we do allow an illum to pass to another illum
493 + * that is actually going to relay to a virtual light source.
494 + * We also prevent an illum from passing to a glow; this provides a
495 + * convenient mechanism for defining detailed light source
496 + * geometry behind (or inside) an effective radiator.
497 + */
498 +
499 + static int
500 + weaksrcmat(int obj)             /* identify material */
501 + {
502 +        register OBJREC *o = objptr(obj);
503 +        
504 +        while (!ismaterial(o->otype))   /* find material */
505 +                o = objptr(o->omod);
506 +        return((o->otype==MAT_ILLUM)|(o->otype==MAT_GLOW));
507 + }
508 +
509 + #define  illumblock(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
510 +                                r->rod > 0.0 && \
511 +                                weaksrcmat(source[r->rsrc].so->omod))
512 +
513 + /* wrongsource *
514 + *
515 + * This source is the wrong source (ie. overcounted) if we are
516 + * aimed to a different source than the one we hit and the one
517 + * we hit is not an illum that should be passed.
518 + */
519 +
520 + #define  wrongsource(m, r)      (r->rsrc>=0 && source[r->rsrc].so!=r->ro && \
521 +                                (m->otype!=MAT_ILLUM || illumblock(m,r)))
522 +
523 + /* distglow *
524 + *
525 + * A distant glow is an object that sometimes acts as a light source,
526 + * but is too far away from the test point to be one in this case.
527 + * (Glows with negative radii should NEVER participate in illumination.)
528 + */
529 +
530 + #define  distglow(m, r, d)      (m->otype==MAT_GLOW && \
531 +                                m->oargs.farg[3] >= -FTINY && \
532 +                                d > m->oargs.farg[3])
533 +
534 + /* badcomponent *
535 + *
536 + * We must avoid counting light sources in the ambient calculation,
537 + * since the direct component is handled separately.  Therefore, any
538 + * ambient ray which hits an active light source must be discarded.
539 + * The same is true for stray specular samples, since the specular
540 + * contribution from light sources is calculated separately.
541 + */
542 +
543 + #define  badcomponent(m, r)     (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
544 +                                !(r->crtype&SHADOW || r->rod < 0.0 || \
545 +                /* not 100% correct */  distglow(m, r, r->rot)))
546 +
547 + /* passillum *
548 + *
549 + * An illum passes to another material type when we didn't hit it
550 + * on purpose (as part of a direct calculation), or it is relaying
551 + * a virtual light source.
552 + */
553 +
554   #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
555 <                                !(r->rsrc>=0&&source[r->rsrc].so==r->ro))
555 >                                (r->rsrc<0 || source[r->rsrc].so!=r->ro || \
556 >                                source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL))
557  
558 + /* srcignore *
559 + *
560 + * The -dv flag is normally on for sources to be visible.
561 + */
562  
563 + #define  srcignore(m, r)        !(directvis || r->crtype&SHADOW || \
564 +                                distglow(m, r, raydist(r,PRIMARY)))
565 +
566 +
567 + int
568   m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
569   register OBJREC  *m;
570   register RAY  *r;
571   {
572                                                  /* check for over-counting */
573 <        if (wrongsource(m, r) || badambient(m, r))
574 <                return;
573 >        if (badcomponent(m, r))
574 >                return(1);
575 >        if (wrongsource(m, r))
576 >                return(1);
577                                                  /* check for passed illum */
578          if (passillum(m, r)) {
579 <
580 <                if (m->oargs.nsargs < 1 || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
581 <                        raytrans(r);
582 <                else
583 <                        rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0]));
584 <
445 <                                                /* otherwise treat as source */
446 <        } else {
579 >                if (m->oargs.nsargs && strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
580 >                        return(rayshade(r,lastmod(objndx(m),m->oargs.sarg[0])));
581 >                raytrans(r);
582 >                return(1);
583 >        }
584 >                                        /* otherwise treat as source */
585                                                  /* check for behind */
586 <                if (r->rod < 0.0)
587 <                        return;
586 >        if (r->rod < 0.0)
587 >                return(1);
588 >                                                /* check for invisibility */
589 >        if (srcignore(m, r))
590 >                return(1);
591 >                                                /* check for outside spot */
592 >        if (m->otype==MAT_SPOT && spotout(r, makespot(m)))
593 >                return(1);
594                                                  /* get distribution pattern */
595 <                raytexture(r, m->omod);
595 >        raytexture(r, m->omod);
596                                                  /* get source color */
597 <                setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
598 <                                  m->oargs.farg[1],
599 <                                  m->oargs.farg[2]);
597 >        setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
598 >                          m->oargs.farg[1],
599 >                          m->oargs.farg[2]);
600                                                  /* modify value */
601 <                multcolor(r->rcol, r->pcol);
602 <                                                /* assign distance */
459 <                r->rt = r->rot;
460 <        }
601 >        multcolor(r->rcol, r->pcol);
602 >        return(1);
603   }
462
463
464 o_source() {}           /* intersection with a source is done elsewhere */

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