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 1.3 by greg, Fri Jun 21 13:23:05 1991 UTC vs.
Revision 2.3 by greg, Wed Jan 15 16:54:50 1992 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1991 Regents of the University of California */
1 > /* Copyright (c) 1992 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  
# Line 48 | Line 54 | 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(-1);
63          source[nsources].sflags = 0;
# Line 61 | Line 67 | newsource()                    /* allocate new source in our array */
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 || (f->nv == 5 &&        /* parallelogram case */
123 +                        dist2(VERTEX(f,0),VERTEX(f,4)) <= FTINY*FTINY))
124 +                for (j = 0; j < 3; j++) {
125 +                        src->ss[SU][j] = .5*(VERTEX(f,1)[j]-VERTEX(f,0)[j]);
126 +                        src->ss[SV][j] = .5*(VERTEX(f,3)[j]-VERTEX(f,0)[j]);
127 +                }
128 +        else
129 +                setflatss(src);
130   }
131  
132  
# Line 105 | Line 147 | register OBJREC  *so;
147          theta = PI/180.0/2.0 * so->oargs.farg[3];
148          if (theta <= FTINY)
149                  objerror(so, USER, "zero size");
108 –        src->ss = theta >= PI/4 ? 1.0 : tan(theta);
150          src->ss2 = 2.0*PI * (1.0 - cos(theta));
151 +                                        /* the following is approximate */
152 +        src->srad = sqrt(src->ss2/PI);
153 +        VCOPY(src->snorm, src->sloc);
154 +        setflatss(src);                 /* hey, whatever works */
155 +        src->ss[SW][0] = src->ss[SW][1] = src->ss[SW][2] = 0.0;
156   }
157  
158  
# Line 114 | Line 160 | sphsetsrc(src, so)                     /* set a sphere as a source */
160   register SRCREC  *src;
161   register OBJREC  *so;
162   {
163 +        register int  i;
164 +
165          src->sa.success = 2*AIMREQT-1;          /* bitch on second failure */
166          src->so = so;
167          if (so->oargs.nfargs != 4)
# Line 121 | Line 169 | register OBJREC  *so;
169          if (so->oargs.farg[3] <= FTINY)
170                  objerror(so, USER, "illegal radius");
171          VCOPY(src->sloc, so->oargs.farg);
172 <        src->ss = so->oargs.farg[3];
173 <        src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
172 >        src->srad = so->oargs.farg[3];
173 >        src->ss2 = PI * src->srad * src->srad;
174 >        for (i = 0; i < 3; i++)
175 >                src->ss[SU][i] = src->ss[SV][i] = src->ss[SW][i] = 0.0;
176 >        for (i = 0; i < 3; i++)
177 >                src->ss[i][i] = .7236 * so->oargs.farg[3];
178   }
179  
180  
# Line 141 | Line 193 | OBJREC  *so;
193                  objerror(so, USER, "cannot hit center");
194          src->sflags |= SFLAT;
195          VCOPY(src->snorm, co->ad);
196 <        src->ss = CO_R1(co);
197 <        src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
196 >        src->srad = CO_R1(co);
197 >        src->ss2 = PI * src->srad * src->srad;
198 >        setflatss(src);
199   }
200  
201  
202 + cylsetsrc(src, so)                      /* set a cylinder as a source */
203 + register SRCREC  *src;
204 + OBJREC  *so;
205 + {
206 +        register CONE  *co;
207 +        register int  i;
208 +        
209 +        src->sa.success = 4*AIMREQT-1;          /* bitch on fourth failure */
210 +        src->so = so;
211 +                                                /* get the cylinder */
212 +        co = getcone(so, 0);
213 +        if (CO_R0(co) > .2*co->al)              /* heuristic constraint */
214 +                objerror(so, WARNING, "source aspect too small");
215 +        src->sflags |= SCYL;
216 +        for (i = 0; i < 3; i++)
217 +                src->sloc[i] = .5 * (CO_P1(co)[i] + CO_P0(co)[i]);
218 +        src->srad = .5*co->al;
219 +        src->ss2 = 2.*CO_R0(co)*co->al;
220 +                                                /* set sampling vectors */
221 +        for (i = 0; i < 3; i++)
222 +                src->ss[SU][i] = .5 * co->al * co->ad[i];
223 +        src->ss[SV][0] = src->ss[SV][1] = src->ss[SV][2] = 0.0;
224 +        for (i = 0; i < 3; i++)
225 +                if (co->ad[i] < 0.6 && co->ad[i] > -0.6)
226 +                        break;
227 +        src->ss[SV][i] = 1.0;
228 +        fcross(src->ss[SW], src->ss[SV], co->ad);
229 +        normalize(src->ss[SW]);
230 +        for (i = 0; i < 3; i++)
231 +                src->ss[SW][i] *= .8559 * CO_R0(co);
232 +        fcross(src->ss[SV], src->ss[SW], co->ad);
233 + }
234 +
235 +
236   SPOT *
237   makespot(m)                     /* make a spotlight */
238   register OBJREC  *m;
239   {
153 –        extern double  cos();
240          register SPOT  *ns;
241  
242          if ((ns = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
# Line 169 | Line 255 | FVECT  ocent;
255   OBJREC  *op;
256   {
257          double  maxrad2;
258 <        double  d2;
258 >        double  d;
259          register int  i, j;
260          register FACE  *f;
261          
262          f = getface(op);
263 +        if (f->area == 0.)
264 +                return(0.);
265          for (i = 0; i < 3; i++) {
266                  ocent[i] = 0.;
267                  for (j = 0; j < f->nv; j++)
268                          ocent[i] += VERTEX(f,j)[i];
269                  ocent[i] /= (double)f->nv;
270          }
271 <        if (f->area == 0.)
272 <                return(0.);
271 >        d = DOT(ocent,f->norm);
272 >        for (i = 0; i < 3; i++)
273 >                ocent[i] += (f->offset - d)*f->norm[i];
274          maxrad2 = 0.;
275          for (j = 0; j < f->nv; j++) {
276 <                d2 = dist2(VERTEX(f,j), ocent);
277 <                if (d2 > maxrad2)
278 <                        maxrad2 = d2;
276 >                d = dist2(VERTEX(f,j), ocent);
277 >                if (d > maxrad2)
278 >                        maxrad2 = d;
279          }
280          return(maxrad2);
281   }
# Line 231 | Line 320 | OBJREC  *op;
320   }
321  
322  
323 + commonspot(sp1, sp2, org)       /* set sp1 to intersection of sp1 and sp2 */
324 + register SPOT  *sp1, *sp2;
325 + FVECT  org;
326 + {
327 +        FVECT  cent;
328 +        double  rad2, cos1, cos2;
329 +
330 +        cos1 = 1. - sp1->siz/(2.*PI);
331 +        cos2 = 1. - sp2->siz/(2.*PI);
332 +        if (sp2->siz >= 2.*PI-FTINY)            /* BIG, just check overlap */
333 +                return(DOT(sp1->aim,sp2->aim) >= cos1*cos2 -
334 +                                        sqrt((1.-cos1*cos1)*(1.-cos2*cos2)));
335 +                                /* compute and check disks */
336 +        rad2 = intercircle(cent, sp1->aim, sp2->aim,
337 +                        1./(cos1*cos1) - 1.,  1./(cos2*cos2) - 1.);
338 +        if (rad2 <= FTINY || normalize(cent) == 0.)
339 +                return(0);
340 +        VCOPY(sp1->aim, cent);
341 +        sp1->siz = 2.*PI*(1. - 1./sqrt(1.+rad2));
342 +        return(1);
343 + }
344 +
345 +
346 + commonbeam(sp1, sp2, dir)       /* set sp1 to intersection of sp1 and sp2 */
347 + register SPOT  *sp1, *sp2;
348 + FVECT  dir;
349 + {
350 +        FVECT  cent, c1, c2;
351 +        double  rad2, d;
352 +        register int  i;
353 +                                        /* move centers to common plane */
354 +        d = DOT(sp1->aim, dir);
355 +        for (i = 0; i < 3; i++)
356 +                c1[i] = sp1->aim[i] - d*dir[i];
357 +        d = DOT(sp2->aim, dir);
358 +        for (i = 0; i < 3; i++)
359 +                c2[i] = sp2->aim[i] - d*dir[i];
360 +                                        /* compute overlap */
361 +        rad2 = intercircle(cent, c1, c2, sp1->siz/PI, sp2->siz/PI);
362 +        if (rad2 <= FTINY)
363 +                return(0);
364 +        VCOPY(sp1->aim, cent);
365 +        sp1->siz = PI*rad2;
366 +        return(1);
367 + }
368 +
369 +
370 + checkspot(sp, nrm)              /* check spotlight for behind source */
371 + register SPOT  *sp;     /* spotlight */
372 + FVECT  nrm;             /* source surface normal */
373 + {
374 +        double  d, d1;
375 +
376 +        d = DOT(sp->aim, nrm);
377 +        if (d > FTINY)                  /* center in front? */
378 +                return(1);
379 +                                        /* else check horizon */
380 +        d1 = 1. - sp->siz/(2.*PI);
381 +        return(1.-FTINY-d*d < d1*d1);
382 + }
383 +
384 +
385 + double
386 + spotdisk(oc, op, sp, pos)       /* intersect spot with object op */
387 + FVECT  oc;
388 + OBJREC  *op;
389 + register SPOT  *sp;
390 + FVECT  pos;
391 + {
392 +        FVECT  onorm;
393 +        double  offs, d, dist;
394 +        register int  i;
395 +
396 +        offs = getplaneq(onorm, op);
397 +        d = -DOT(onorm, sp->aim);
398 +        if (d >= -FTINY && d <= FTINY)
399 +                return(0.);
400 +        dist = (DOT(pos, onorm) - offs)/d;
401 +        if (dist < 0.)
402 +                return(0.);
403 +        for (i = 0; i < 3; i++)
404 +                oc[i] = pos[i] + dist*sp->aim[i];
405 +        return(sp->siz*dist*dist/PI/(d*d));
406 + }
407 +
408 +
409 + double
410 + beamdisk(oc, op, sp, dir)       /* intersect beam with object op */
411 + FVECT  oc;
412 + OBJREC  *op;
413 + register SPOT  *sp;
414 + FVECT  dir;
415 + {
416 +        FVECT  onorm;
417 +        double  offs, d, dist;
418 +        register int  i;
419 +
420 +        offs = getplaneq(onorm, op);
421 +        d = -DOT(onorm, dir);
422 +        if (d >= -FTINY && d <= FTINY)
423 +                return(0.);
424 +        dist = (DOT(sp->aim, onorm) - offs)/d;
425 +        for (i = 0; i < 3; i++)
426 +                oc[i] = sp->aim[i] + dist*dir[i];
427 +        return(sp->siz/PI/(d*d));
428 + }
429 +
430 +
431 + double
432 + intercircle(cc, c1, c2, r1s, r2s)       /* intersect two circles */
433 + FVECT  cc;                      /* midpoint (return value) */
434 + FVECT  c1, c2;                  /* circle centers */
435 + double  r1s, r2s;               /* radii squared */
436 + {
437 +        double  a2, d2, l;
438 +        FVECT  disp;
439 +        register int  i;
440 +
441 +        for (i = 0; i < 3; i++)
442 +                disp[i] = c2[i] - c1[i];
443 +        d2 = DOT(disp,disp);
444 +                                        /* circle within overlap? */
445 +        if (r1s < r2s) {
446 +                if (r2s >= r1s + d2) {
447 +                        VCOPY(cc, c1);
448 +                        return(r1s);
449 +                }
450 +        } else {
451 +                if (r1s >= r2s + d2) {
452 +                        VCOPY(cc, c2);
453 +                        return(r2s);
454 +                }
455 +        }
456 +        a2 = .25*(2.*(r1s+r2s) - d2 - (r2s-r1s)*(r2s-r1s)/d2);
457 +                                        /* no overlap? */
458 +        if (a2 <= 0.)
459 +                return(0.);
460 +                                        /* overlap, compute center */
461 +        l = sqrt((r1s - a2)/d2);
462 +        for (i = 0; i < 3; i++)
463 +                cc[i] = c1[i] + l*disp[i];
464 +        return(a2);
465 + }
466 +
467 +
468   sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
469   register RAY  *r;
470   {
# Line 243 | Line 477 | register RAY  *r;
477                  first = 0; last = nsources-1;
478          }
479          for (i = first; i <= last; i++)
480 <                if (source[i].sflags & SDISTANT)
480 >                if ((source[i].sflags & (SDISTANT|SVIRTUAL)) == SDISTANT)
481                          /*
482                           * Check to see if ray is within
483                           * solid angle of source.
# Line 266 | Line 500 | register RAY  *r;
500   }
501  
502  
503 < #define  wrongsource(m, r)      (m->otype!=MAT_ILLUM && \
504 <                                r->rsrc>=0 && \
505 <                                source[r->rsrc].so!=r->ro)
503 > /****************************************************************
504 > * The following macros were separated from the m_light() routine
505 > * because they are very nasty and difficult to understand.
506 > */
507  
508 < #define  badambient(m, r)       ((r->crtype&(AMBIENT|SHADOW))==AMBIENT && \
509 <                                !(m->otype==MAT_GLOW&&r->rot>m->oargs.farg[3]))
508 > /* wrongillum *
509 > *
510 > * We cannot allow an illum to pass to another illum, because that
511 > * would almost certainly constitute overcounting.
512 > * However, we do allow an illum to pass to another illum
513 > * that is actually going to relay to a virtual light source.
514 > */
515  
516 + #define  wrongillum(m, r)       (!(source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL) && \
517 +                        objptr(source[r->rsrc].so->omod)->otype==MAT_ILLUM)
518 +
519 + /* wrongsource *
520 + *
521 + * This source is the wrong source (ie. overcounted) if we are
522 + * aimed to a different source than the one we hit and the one
523 + * we hit is not an illum which should be passed.
524 + */
525 +
526 + #define  wrongsource(m, r)      (r->rsrc>=0 && source[r->rsrc].so!=r->ro && \
527 +                                (m->otype!=MAT_ILLUM || wrongillum(m,r)))
528 +
529 + /* distglow *
530 + *
531 + * A distant glow is an object that sometimes acts as a light source,
532 + * but is too far away from the test point to be one in this case.
533 + */
534 +
535 + #define  distglow(m, r)         (m->otype==MAT_GLOW && \
536 +                                r->rot > m->oargs.farg[3])
537 +
538 + /* badcomponent *
539 + *
540 + * We must avoid counting light sources in the ambient calculation,
541 + * since the direct component is handled separately.  Therefore, any
542 + * ambient ray which hits an active light source must be discarded.
543 + * The same is true for stray specular samples, since the specular
544 + * contribution from light sources is calculated separately.
545 + */
546 +
547 + #define  badcomponent(m, r)     (r->crtype&(AMBIENT|SPECULAR) && \
548 +                                !(r->crtype&SHADOW || distglow(m, r)))
549 +
550 + /* overcount *
551 + *
552 + * All overcounting possibilities are contained here.
553 + */
554 +
555 + #define  overcount(m, r)        (badcomponent(m,r) || wrongsource(m,r))
556 +
557 + /* passillum *
558 + *
559 + * An illum passes to another material type when we didn't hit it
560 + * on purpose (as part of a direct calculation), or it is relaying
561 + * a virtual light source.
562 + */
563 +
564   #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
565 <                                !(r->rsrc>=0&&source[r->rsrc].so==r->ro))
565 >                                (r->rsrc<0 || source[r->rsrc].so!=r->ro || \
566 >                                source[r->rsrc].sflags&SVIRTUAL))
567  
568 + /* srcignore *
569 + *
570 + * The -di flag renders light sources invisible, and here is the test.
571 + */
572  
573 + #define  srcignore(m, r)        (directinvis && !(r->crtype&SHADOW) && \
574 +                                !distglow(m, r))
575 +
576 +
577   m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
578   register OBJREC  *m;
579   register RAY  *r;
580   {
581                                                  /* check for over-counting */
582 <        if (wrongsource(m, r) || badambient(m, r))
582 >        if (overcount(m, r))
583                  return;
584                                                  /* check for passed illum */
585          if (passillum(m, r)) {
289 –
586                  if (m->oargs.nsargs < 1 || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
587                          raytrans(r);
588                  else
589                          rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0]));
590 <
591 <                                                /* otherwise treat as source */
592 <        } else {
590 >                return;
591 >        }
592 >                                        /* otherwise treat as source */
593                                                  /* check for behind */
594 <                if (r->rod < 0.0)
595 <                        return;
594 >        if (r->rod < 0.0)
595 >                return;
596 >                                                /* check for invisibility */
597 >        if (srcignore(m, r))
598 >                return;
599                                                  /* get distribution pattern */
600 <                raytexture(r, m->omod);
600 >        raytexture(r, m->omod);
601                                                  /* get source color */
602 <                setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
603 <                                  m->oargs.farg[1],
604 <                                  m->oargs.farg[2]);
602 >        setcolor(r->rcol, m->oargs.farg[0],
603 >                          m->oargs.farg[1],
604 >                          m->oargs.farg[2]);
605                                                  /* modify value */
606 <                multcolor(r->rcol, r->pcol);
308 <        }
606 >        multcolor(r->rcol, r->pcol);
607   }

Diff Legend

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