ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | Download File | Root Listing
root/radiance/ray/src/rt/srcsupp.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/rt/srcsupp.c (file contents):
Revision 1.1 by greg, Thu Jun 20 13:44:36 1991 UTC vs.
Revision 2.8 by greg, Tue Nov 7 12:40:30 1995 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1991 Regents of the University of California */
1 > /* Copyright (c) 1995 Regents of the University of California */
2  
3   #ifndef lint
4   static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
# Line 18 | Line 18 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
18  
19   #include  "face.h"
20  
21 + #define SRCINC          4               /* realloc increment for array */
22  
23   SRCREC  *source = NULL;                 /* our list of sources */
24   int  nsources = 0;                      /* the number of sources */
# Line 27 | Line 28 | SRCFUNC  sfun[NUMOTYPE];               /* source dispatch table */
28  
29   initstypes()                    /* initialize source dispatch table */
30   {
31 <        extern VSMATERIAL  mirror_vs;
32 <        extern int  fsetsrc(), ssetsrc(), sphsetsrc(), rsetsrc();
31 >        extern VSMATERIAL  mirror_vs, direct1_vs, direct2_vs;
32 >        extern int  fsetsrc(), ssetsrc(), sphsetsrc(), cylsetsrc(), rsetsrc();
33 >        extern int  nopart(), flatpart(), cylpart();
34          extern double  fgetplaneq(), rgetplaneq();
35          extern double  fgetmaxdisk(), rgetmaxdisk();
36 <        static SOBJECT  fsobj = {fsetsrc, fgetplaneq, fgetmaxdisk};
37 <        static SOBJECT  ssobj = {ssetsrc};
38 <        static SOBJECT  sphsobj = {sphsetsrc};
39 <        static SOBJECT  rsobj = {rsetsrc, rgetplaneq, rgetmaxdisk};
36 >        static SOBJECT  fsobj = {fsetsrc, flatpart, fgetplaneq, fgetmaxdisk};
37 >        static SOBJECT  ssobj = {ssetsrc, nopart};
38 >        static SOBJECT  sphsobj = {sphsetsrc, nopart};
39 >        static SOBJECT  cylsobj = {cylsetsrc, cylpart};
40 >        static SOBJECT  rsobj = {rsetsrc, flatpart, rgetplaneq, rgetmaxdisk};
41  
42          sfun[MAT_MIRROR].mf = &mirror_vs;
43 +        sfun[MAT_DIRECT1].mf = &direct1_vs;
44 +        sfun[MAT_DIRECT2].mf = &direct2_vs;
45          sfun[OBJ_FACE].of = &fsobj;
46          sfun[OBJ_SOURCE].of = &ssobj;
47          sfun[OBJ_SPHERE].of = &sphsobj;
48 +        sfun[OBJ_CYLINDER].of = &cylsobj;
49          sfun[OBJ_RING].of = &rsobj;
50   }
51  
52  
53 < SRCREC *
53 > int
54   newsource()                     /* allocate new source in our array */
55   {
56          if (nsources == 0)
57 <                source = (SRCREC *)malloc(sizeof(SRCREC));
58 <        else
57 >                source = (SRCREC *)malloc(SRCINC*sizeof(SRCREC));
58 >        else if (nsources%SRCINC == 0)
59                  source = (SRCREC *)realloc((char *)source,
60 <                                (unsigned)(nsources+1)*sizeof(SRCREC));
60 >                                (unsigned)(nsources+SRCINC)*sizeof(SRCREC));
61          if (source == NULL)
62 <                return(NULL);
62 >                return(-1);
63          source[nsources].sflags = 0;
64          source[nsources].nhits = 1;
65          source[nsources].ntests = 2;    /* initial hit probability = 1/2 */
66 <        return(&source[nsources++]);
66 >        return(nsources++);
67   }
68  
69  
70 + setflatss(src)                          /* set sampling for a flat source */
71 + register SRCREC  *src;
72 + {
73 +        double  mult;
74 +        register int  i;
75 +
76 +        src->ss[SV][0] = src->ss[SV][1] = src->ss[SV][2] = 0.0;
77 +        for (i = 0; i < 3; i++)
78 +                if (src->snorm[i] < 0.6 && src->snorm[i] > -0.6)
79 +                        break;
80 +        src->ss[SV][i] = 1.0;
81 +        fcross(src->ss[SU], src->ss[SV], src->snorm);
82 +        mult = .5 * sqrt( src->ss2 / DOT(src->ss[SU],src->ss[SU]) );
83 +        for (i = 0; i < 3; i++)
84 +                src->ss[SU][i] *= mult;
85 +        fcross(src->ss[SV], src->snorm, src->ss[SU]);
86 + }
87 +
88 +
89   fsetsrc(src, so)                        /* set a face as a source */
90   register SRCREC  *src;
91   OBJREC  *so;
92   {
93          register FACE  *f;
94          register int  i, j;
95 +        double  d;
96          
97          src->sa.success = 2*AIMREQT-1;          /* bitch on second failure */
98          src->so = so;
# Line 83 | Line 109 | OBJREC  *so;
109                  objerror(so, USER, "cannot hit center");
110          src->sflags |= SFLAT;
111          VCOPY(src->snorm, f->norm);
86 –        src->ss = sqrt(f->area / PI);
112          src->ss2 = f->area;
113 +                                                /* find maximum radius */
114 +        src->srad = 0.;
115 +        for (i = 0; i < f->nv; i++) {
116 +                d = dist2(VERTEX(f,i), src->sloc);
117 +                if (d > src->srad)
118 +                        src->srad = d;
119 +        }
120 +        src->srad = sqrt(src->srad);
121 +                                                /* compute size vectors */
122 +        if (f->nv == 4)                         /* parallelogram case */
123 +                for (j = 0; j < 3; j++) {
124 +                        src->ss[SU][j] = .5*(VERTEX(f,1)[j]-VERTEX(f,0)[j]);
125 +                        src->ss[SV][j] = .5*(VERTEX(f,3)[j]-VERTEX(f,0)[j]);
126 +                }
127 +        else
128 +                setflatss(src);
129   }
130  
131  
# Line 105 | Line 146 | register OBJREC  *so;
146          theta = PI/180.0/2.0 * so->oargs.farg[3];
147          if (theta <= FTINY)
148                  objerror(so, USER, "zero size");
108 –        src->ss = theta >= PI/4 ? 1.0 : tan(theta);
149          src->ss2 = 2.0*PI * (1.0 - cos(theta));
150 +                                        /* the following is approximate */
151 +        src->srad = sqrt(src->ss2/PI);
152 +        VCOPY(src->snorm, src->sloc);
153 +        setflatss(src);                 /* hey, whatever works */
154 +        src->ss[SW][0] = src->ss[SW][1] = src->ss[SW][2] = 0.0;
155   }
156  
157  
# Line 114 | Line 159 | sphsetsrc(src, so)                     /* set a sphere as a source */
159   register SRCREC  *src;
160   register OBJREC  *so;
161   {
162 +        register int  i;
163 +
164          src->sa.success = 2*AIMREQT-1;          /* bitch on second failure */
165          src->so = so;
166          if (so->oargs.nfargs != 4)
# Line 121 | Line 168 | register OBJREC  *so;
168          if (so->oargs.farg[3] <= FTINY)
169                  objerror(so, USER, "illegal radius");
170          VCOPY(src->sloc, so->oargs.farg);
171 <        src->ss = so->oargs.farg[3];
172 <        src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
171 >        src->srad = so->oargs.farg[3];
172 >        src->ss2 = PI * src->srad * src->srad;
173 >        for (i = 0; i < 3; i++)
174 >                src->ss[SU][i] = src->ss[SV][i] = src->ss[SW][i] = 0.0;
175 >        for (i = 0; i < 3; i++)
176 >                src->ss[i][i] = .7236 * so->oargs.farg[3];
177   }
178  
179  
# Line 141 | Line 192 | OBJREC  *so;
192                  objerror(so, USER, "cannot hit center");
193          src->sflags |= SFLAT;
194          VCOPY(src->snorm, co->ad);
195 <        src->ss = CO_R1(co);
196 <        src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
195 >        src->srad = CO_R1(co);
196 >        src->ss2 = PI * src->srad * src->srad;
197 >        setflatss(src);
198   }
199  
200  
201 + cylsetsrc(src, so)                      /* set a cylinder as a source */
202 + register SRCREC  *src;
203 + OBJREC  *so;
204 + {
205 +        register CONE  *co;
206 +        register int  i;
207 +        
208 +        src->sa.success = 4*AIMREQT-1;          /* bitch on fourth failure */
209 +        src->so = so;
210 +                                                /* get the cylinder */
211 +        co = getcone(so, 0);
212 +        if (CO_R0(co) > .2*co->al)              /* heuristic constraint */
213 +                objerror(so, WARNING, "source aspect too small");
214 +        src->sflags |= SCYL;
215 +        for (i = 0; i < 3; i++)
216 +                src->sloc[i] = .5 * (CO_P1(co)[i] + CO_P0(co)[i]);
217 +        src->srad = .5*co->al;
218 +        src->ss2 = 2.*CO_R0(co)*co->al;
219 +                                                /* set sampling vectors */
220 +        for (i = 0; i < 3; i++)
221 +                src->ss[SU][i] = .5 * co->al * co->ad[i];
222 +        src->ss[SV][0] = src->ss[SV][1] = src->ss[SV][2] = 0.0;
223 +        for (i = 0; i < 3; i++)
224 +                if (co->ad[i] < 0.6 && co->ad[i] > -0.6)
225 +                        break;
226 +        src->ss[SV][i] = 1.0;
227 +        fcross(src->ss[SW], src->ss[SV], co->ad);
228 +        normalize(src->ss[SW]);
229 +        for (i = 0; i < 3; i++)
230 +                src->ss[SW][i] *= .8559 * CO_R0(co);
231 +        fcross(src->ss[SV], src->ss[SW], co->ad);
232 + }
233 +
234 +
235   SPOT *
236   makespot(m)                     /* make a spotlight */
237   register OBJREC  *m;
238   {
153 –        extern double  cos();
239          register SPOT  *ns;
240  
241 +        if ((ns = (SPOT *)m->os) != NULL)
242 +                return(ns);
243          if ((ns = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
244                  return(NULL);
245          ns->siz = 2.0*PI * (1.0 - cos(PI/180.0/2.0 * m->oargs.farg[3]));
246          VCOPY(ns->aim, m->oargs.farg+4);
247          if ((ns->flen = normalize(ns->aim)) == 0.0)
248                  objerror(m, USER, "zero focus vector");
249 +        m->os = (char *)ns;
250          return(ns);
251   }
252  
253  
254 + spotout(r, s)                   /* check if we're outside spot region */
255 + register RAY  *r;
256 + register SPOT  *s;
257 + {
258 +        double  d;
259 +        FVECT  vd;
260 +        
261 +        if (s == NULL)
262 +                return(0);
263 +        if (s->flen < -FTINY) {         /* distant source */
264 +                vd[0] = s->aim[0] - r->rorg[0];
265 +                vd[1] = s->aim[1] - r->rorg[1];
266 +                vd[2] = s->aim[2] - r->rorg[2];
267 +                d = DOT(r->rdir,vd);
268 +                /*                      wrong side?
269 +                if (d <= FTINY)
270 +                        return(1);      */
271 +                d = DOT(vd,vd) - d*d;
272 +                if (PI*d > s->siz)
273 +                        return(1);      /* out */
274 +                return(0);      /* OK */
275 +        }
276 +                                        /* local source */
277 +        if (s->siz < 2.0*PI * (1.0 + DOT(s->aim,r->rdir)))
278 +                return(1);      /* out */
279 +        return(0);      /* OK */
280 + }
281 +
282 +
283   double
284   fgetmaxdisk(ocent, op)          /* get center and squared radius of face */
285   FVECT  ocent;
286   OBJREC  *op;
287   {
288          double  maxrad2;
289 <        double  d2;
289 >        double  d;
290          register int  i, j;
291          register FACE  *f;
292          
293          f = getface(op);
294 +        if (f->area == 0.)
295 +                return(0.);
296          for (i = 0; i < 3; i++) {
297                  ocent[i] = 0.;
298                  for (j = 0; j < f->nv; j++)
299                          ocent[i] += VERTEX(f,j)[i];
300                  ocent[i] /= (double)f->nv;
301          }
302 +        d = DOT(ocent,f->norm);
303 +        for (i = 0; i < 3; i++)
304 +                ocent[i] += (f->offset - d)*f->norm[i];
305          maxrad2 = 0.;
306          for (j = 0; j < f->nv; j++) {
307 <                d2 = dist2(VERTEX(f,j), ocent);
308 <                if (d2 > maxrad2)
309 <                        maxrad2 = d2;
307 >                d = dist2(VERTEX(f,j), ocent);
308 >                if (d > maxrad2)
309 >                        maxrad2 = d;
310          }
311          return(maxrad2);
312   }
# Line 229 | Line 351 | OBJREC  *op;
351   }
352  
353  
354 < sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
355 < register RAY  *r;
354 > commonspot(sp1, sp2, org)       /* set sp1 to intersection of sp1 and sp2 */
355 > register SPOT  *sp1, *sp2;
356 > FVECT  org;
357   {
358 <        int  first, last;
358 >        FVECT  cent;
359 >        double  rad2, cos1, cos2;
360 >
361 >        cos1 = 1. - sp1->siz/(2.*PI);
362 >        cos2 = 1. - sp2->siz/(2.*PI);
363 >        if (sp2->siz >= 2.*PI-FTINY)            /* BIG, just check overlap */
364 >                return(DOT(sp1->aim,sp2->aim) >= cos1*cos2 -
365 >                                        sqrt((1.-cos1*cos1)*(1.-cos2*cos2)));
366 >                                /* compute and check disks */
367 >        rad2 = intercircle(cent, sp1->aim, sp2->aim,
368 >                        1./(cos1*cos1) - 1.,  1./(cos2*cos2) - 1.);
369 >        if (rad2 <= FTINY || normalize(cent) == 0.)
370 >                return(0);
371 >        VCOPY(sp1->aim, cent);
372 >        sp1->siz = 2.*PI*(1. - 1./sqrt(1.+rad2));
373 >        return(1);
374 > }
375 >
376 >
377 > commonbeam(sp1, sp2, dir)       /* set sp1 to intersection of sp1 and sp2 */
378 > register SPOT  *sp1, *sp2;
379 > FVECT  dir;
380 > {
381 >        FVECT  cent, c1, c2;
382 >        double  rad2, d;
383          register int  i;
384 +                                        /* move centers to common plane */
385 +        d = DOT(sp1->aim, dir);
386 +        for (i = 0; i < 3; i++)
387 +                c1[i] = sp1->aim[i] - d*dir[i];
388 +        d = DOT(sp2->aim, dir);
389 +        for (i = 0; i < 3; i++)
390 +                c2[i] = sp2->aim[i] - d*dir[i];
391 +                                        /* compute overlap */
392 +        rad2 = intercircle(cent, c1, c2, sp1->siz/PI, sp2->siz/PI);
393 +        if (rad2 <= FTINY)
394 +                return(0);
395 +        VCOPY(sp1->aim, cent);
396 +        sp1->siz = PI*rad2;
397 +        return(1);
398 + }
399  
238 –        if (r->rsrc >= 0) {             /* check only one if aimed */
239 –                first = last = r->rsrc;
240 –        } else {                        /* otherwise check all */
241 –                first = 0; last = nsources-1;
242 –        }
243 –        for (i = first; i <= last; i++)
244 –                if (source[i].sflags & SDISTANT)
245 –                        /*
246 –                         * Check to see if ray is within
247 –                         * solid angle of source.
248 –                         */
249 –                        if (2.0*PI * (1.0 - DOT(source[i].sloc,r->rdir))
250 –                                        <= source[i].ss2) {
251 –                                r->ro = source[i].so;
252 –                                if (!(source[i].sflags & SSKIP))
253 –                                        break;
254 –                        }
400  
401 <        if (r->ro != NULL) {
402 <                for (i = 0; i < 3; i++)
403 <                        r->ron[i] = -r->rdir[i];
404 <                r->rod = 1.0;
405 <                r->rox = NULL;
401 > checkspot(sp, nrm)              /* check spotlight for behind source */
402 > register SPOT  *sp;     /* spotlight */
403 > FVECT  nrm;             /* source surface normal */
404 > {
405 >        double  d, d1;
406 >
407 >        d = DOT(sp->aim, nrm);
408 >        if (d > FTINY)                  /* center in front? */
409                  return(1);
410 <        }
411 <        return(0);
410 >                                        /* else check horizon */
411 >        d1 = 1. - sp->siz/(2.*PI);
412 >        return(1.-FTINY-d*d < d1*d1);
413   }
414  
415  
416 < #define  wrongsource(m, r)      (m->otype!=MAT_ILLUM && \
417 <                                r->rsrc>=0 && \
418 <                                source[r->rsrc].so!=r->ro)
416 > double
417 > spotdisk(oc, op, sp, pos)       /* intersect spot with object op */
418 > FVECT  oc;
419 > OBJREC  *op;
420 > register SPOT  *sp;
421 > FVECT  pos;
422 > {
423 >        FVECT  onorm;
424 >        double  offs, d, dist;
425 >        register int  i;
426  
427 < #define  badambient(m, r)       ((r->crtype&(AMBIENT|SHADOW))==AMBIENT && \
428 <                                !(m->otype==MAT_GLOW&&r->rot>m->oargs.farg[3]))
427 >        offs = getplaneq(onorm, op);
428 >        d = -DOT(onorm, sp->aim);
429 >        if (d >= -FTINY && d <= FTINY)
430 >                return(0.);
431 >        dist = (DOT(pos, onorm) - offs)/d;
432 >        if (dist < 0.)
433 >                return(0.);
434 >        for (i = 0; i < 3; i++)
435 >                oc[i] = pos[i] + dist*sp->aim[i];
436 >        return(sp->siz*dist*dist/PI/(d*d));
437 > }
438  
274 – #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
275 –                                !(r->rsrc>=0&&source[r->rsrc].so==r->ro))
439  
440 <
441 < m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
442 < register OBJREC  *m;
443 < register RAY  *r;
440 > double
441 > beamdisk(oc, op, sp, dir)       /* intersect beam with object op */
442 > FVECT  oc;
443 > OBJREC  *op;
444 > register SPOT  *sp;
445 > FVECT  dir;
446   {
447 <                                                /* check for over-counting */
448 <        if (wrongsource(m, r) || badambient(m, r))
449 <                return;
285 <                                                /* check for passed illum */
286 <        if (passillum(m, r)) {
447 >        FVECT  onorm;
448 >        double  offs, d, dist;
449 >        register int  i;
450  
451 <                if (m->oargs.nsargs < 1 || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
452 <                        raytrans(r);
453 <                else
454 <                        rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0]));
451 >        offs = getplaneq(onorm, op);
452 >        d = -DOT(onorm, dir);
453 >        if (d >= -FTINY && d <= FTINY)
454 >                return(0.);
455 >        dist = (DOT(sp->aim, onorm) - offs)/d;
456 >        for (i = 0; i < 3; i++)
457 >                oc[i] = sp->aim[i] + dist*dir[i];
458 >        return(sp->siz/PI/(d*d));
459 > }
460  
461 <                                                /* otherwise treat as source */
461 >
462 > double
463 > intercircle(cc, c1, c2, r1s, r2s)       /* intersect two circles */
464 > FVECT  cc;                      /* midpoint (return value) */
465 > FVECT  c1, c2;                  /* circle centers */
466 > double  r1s, r2s;               /* radii squared */
467 > {
468 >        double  a2, d2, l;
469 >        FVECT  disp;
470 >        register int  i;
471 >
472 >        for (i = 0; i < 3; i++)
473 >                disp[i] = c2[i] - c1[i];
474 >        d2 = DOT(disp,disp);
475 >                                        /* circle within overlap? */
476 >        if (r1s < r2s) {
477 >                if (r2s >= r1s + d2) {
478 >                        VCOPY(cc, c1);
479 >                        return(r1s);
480 >                }
481          } else {
482 <                                                /* check for behind */
483 <                if (r->rod < 0.0)
484 <                        return;
485 <                                                /* get distribution pattern */
299 <                raytexture(r, m->omod);
300 <                                                /* get source color */
301 <                setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
302 <                                  m->oargs.farg[1],
303 <                                  m->oargs.farg[2]);
304 <                                                /* modify value */
305 <                multcolor(r->rcol, r->pcol);
482 >                if (r1s >= r2s + d2) {
483 >                        VCOPY(cc, c2);
484 >                        return(r2s);
485 >                }
486          }
487 +        a2 = .25*(2.*(r1s+r2s) - d2 - (r2s-r1s)*(r2s-r1s)/d2);
488 +                                        /* no overlap? */
489 +        if (a2 <= 0.)
490 +                return(0.);
491 +                                        /* overlap, compute center */
492 +        l = sqrt((r1s - a2)/d2);
493 +        for (i = 0; i < 3; i++)
494 +                cc[i] = c1[i] + l*disp[i];
495 +        return(a2);
496   }

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines