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 1.2 by greg, Thu Jun 20 16:36:46 1991 UTC vs.
Revision 2.10 by greg, Tue Feb 25 02:47:23 2003 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1991 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   *  Support routines for source objects and materials
6 + *
7 + *  External symbols declared in source.h
8   */
9  
10 + #include "copyright.h"
11 +
12   #include  "ray.h"
13  
14   #include  "otypes.h"
# Line 18 | Line 19 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
19  
20   #include  "face.h"
21  
22 + #define SRCINC          4               /* realloc increment for array */
23  
24   SRCREC  *source = NULL;                 /* our list of sources */
25   int  nsources = 0;                      /* the number of sources */
# Line 25 | Line 27 | int  nsources = 0;                     /* the number of sources */
27   SRCFUNC  sfun[NUMOTYPE];                /* source dispatch table */
28  
29  
30 + void
31   initstypes()                    /* initialize source dispatch table */
32   {
33 <        extern VSMATERIAL  mirror_vs;
34 <        extern int  fsetsrc(), ssetsrc(), sphsetsrc(), rsetsrc();
35 <        extern double  fgetplaneq(), rgetplaneq();
36 <        extern double  fgetmaxdisk(), rgetmaxdisk();
37 <        static SOBJECT  fsobj = {fsetsrc, fgetplaneq, fgetmaxdisk};
38 <        static SOBJECT  ssobj = {ssetsrc};
36 <        static SOBJECT  sphsobj = {sphsetsrc};
37 <        static SOBJECT  rsobj = {rsetsrc, rgetplaneq, rgetmaxdisk};
33 >        extern VSMATERIAL  mirror_vs, direct1_vs, direct2_vs;
34 >        static SOBJECT  fsobj = {fsetsrc, flatpart, fgetplaneq, fgetmaxdisk};
35 >        static SOBJECT  ssobj = {ssetsrc, nopart};
36 >        static SOBJECT  sphsobj = {sphsetsrc, nopart};
37 >        static SOBJECT  cylsobj = {cylsetsrc, cylpart};
38 >        static SOBJECT  rsobj = {rsetsrc, flatpart, rgetplaneq, rgetmaxdisk};
39  
40          sfun[MAT_MIRROR].mf = &mirror_vs;
41 +        sfun[MAT_DIRECT1].mf = &direct1_vs;
42 +        sfun[MAT_DIRECT2].mf = &direct2_vs;
43          sfun[OBJ_FACE].of = &fsobj;
44          sfun[OBJ_SOURCE].of = &ssobj;
45          sfun[OBJ_SPHERE].of = &sphsobj;
46 +        sfun[OBJ_CYLINDER].of = &cylsobj;
47          sfun[OBJ_RING].of = &rsobj;
48   }
49  
# Line 48 | Line 52 | int
52   newsource()                     /* allocate new source in our array */
53   {
54          if (nsources == 0)
55 <                source = (SRCREC *)malloc(sizeof(SRCREC));
56 <        else
55 >                source = (SRCREC *)malloc(SRCINC*sizeof(SRCREC));
56 >        else if (nsources%SRCINC == 0)
57                  source = (SRCREC *)realloc((char *)source,
58 <                                (unsigned)(nsources+1)*sizeof(SRCREC));
58 >                                (unsigned)(nsources+SRCINC)*sizeof(SRCREC));
59          if (source == NULL)
60                  return(-1);
61          source[nsources].sflags = 0;
# Line 61 | Line 65 | newsource()                    /* allocate new source in our array */
65   }
66  
67  
68 + void
69 + setflatss(src)                          /* set sampling for a flat source */
70 + register SRCREC  *src;
71 + {
72 +        double  mult;
73 +        register int  i;
74 +
75 +        src->ss[SV][0] = src->ss[SV][1] = src->ss[SV][2] = 0.0;
76 +        for (i = 0; i < 3; i++)
77 +                if (src->snorm[i] < 0.6 && src->snorm[i] > -0.6)
78 +                        break;
79 +        src->ss[SV][i] = 1.0;
80 +        fcross(src->ss[SU], src->ss[SV], src->snorm);
81 +        mult = .5 * sqrt( src->ss2 / DOT(src->ss[SU],src->ss[SU]) );
82 +        for (i = 0; i < 3; i++)
83 +                src->ss[SU][i] *= mult;
84 +        fcross(src->ss[SV], src->snorm, src->ss[SU]);
85 + }
86 +
87 +
88 + void
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  
132 + void
133   ssetsrc(src, so)                        /* set a source as a source */
134   register SRCREC  *src;
135   register OBJREC  *so;
# 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  
159 + void
160   sphsetsrc(src, so)                      /* set a sphere as a source */
161   register SRCREC  *src;
162   register OBJREC  *so;
163   {
164 +        register int  i;
165 +
166          src->sa.success = 2*AIMREQT-1;          /* bitch on second failure */
167          src->so = so;
168          if (so->oargs.nfargs != 4)
# Line 121 | Line 170 | register OBJREC  *so;
170          if (so->oargs.farg[3] <= FTINY)
171                  objerror(so, USER, "illegal radius");
172          VCOPY(src->sloc, so->oargs.farg);
173 <        src->ss = so->oargs.farg[3];
174 <        src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
173 >        src->srad = so->oargs.farg[3];
174 >        src->ss2 = PI * src->srad * src->srad;
175 >        for (i = 0; i < 3; i++)
176 >                src->ss[SU][i] = src->ss[SV][i] = src->ss[SW][i] = 0.0;
177 >        for (i = 0; i < 3; i++)
178 >                src->ss[i][i] = .7236 * so->oargs.farg[3];
179   }
180  
181  
182 + void
183   rsetsrc(src, so)                        /* set a ring (disk) as a source */
184   register SRCREC  *src;
185   OBJREC  *so;
# Line 141 | Line 195 | OBJREC  *so;
195                  objerror(so, USER, "cannot hit center");
196          src->sflags |= SFLAT;
197          VCOPY(src->snorm, co->ad);
198 <        src->ss = CO_R1(co);
199 <        src->ss2 = PI * src->ss * src->ss;
198 >        src->srad = CO_R1(co);
199 >        src->ss2 = PI * src->srad * src->srad;
200 >        setflatss(src);
201   }
202  
203  
204 + void
205 + cylsetsrc(src, so)                      /* set a cylinder as a source */
206 + register SRCREC  *src;
207 + OBJREC  *so;
208 + {
209 +        register CONE  *co;
210 +        register int  i;
211 +        
212 +        src->sa.success = 4*AIMREQT-1;          /* bitch on fourth failure */
213 +        src->so = so;
214 +                                                /* get the cylinder */
215 +        co = getcone(so, 0);
216 +        if (CO_R0(co) > .2*co->al)              /* heuristic constraint */
217 +                objerror(so, WARNING, "source aspect too small");
218 +        src->sflags |= SCYL;
219 +        for (i = 0; i < 3; i++)
220 +                src->sloc[i] = .5 * (CO_P1(co)[i] + CO_P0(co)[i]);
221 +        src->srad = .5*co->al;
222 +        src->ss2 = 2.*CO_R0(co)*co->al;
223 +                                                /* set sampling vectors */
224 +        for (i = 0; i < 3; i++)
225 +                src->ss[SU][i] = .5 * co->al * co->ad[i];
226 +        src->ss[SV][0] = src->ss[SV][1] = src->ss[SV][2] = 0.0;
227 +        for (i = 0; i < 3; i++)
228 +                if (co->ad[i] < 0.6 && co->ad[i] > -0.6)
229 +                        break;
230 +        src->ss[SV][i] = 1.0;
231 +        fcross(src->ss[SW], src->ss[SV], co->ad);
232 +        normalize(src->ss[SW]);
233 +        for (i = 0; i < 3; i++)
234 +                src->ss[SW][i] *= .8559 * CO_R0(co);
235 +        fcross(src->ss[SV], src->ss[SW], co->ad);
236 + }
237 +
238 +
239   SPOT *
240   makespot(m)                     /* make a spotlight */
241   register OBJREC  *m;
242   {
153 –        extern double  cos();
243          register SPOT  *ns;
244  
245 +        if ((ns = (SPOT *)m->os) != NULL)
246 +                return(ns);
247          if ((ns = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
248                  return(NULL);
249          ns->siz = 2.0*PI * (1.0 - cos(PI/180.0/2.0 * m->oargs.farg[3]));
250          VCOPY(ns->aim, m->oargs.farg+4);
251          if ((ns->flen = normalize(ns->aim)) == 0.0)
252                  objerror(m, USER, "zero focus vector");
253 +        m->os = (char *)ns;
254          return(ns);
255   }
256  
257  
258 + int
259 + spotout(r, s)                   /* check if we're outside spot region */
260 + register RAY  *r;
261 + register SPOT  *s;
262 + {
263 +        double  d;
264 +        FVECT  vd;
265 +        
266 +        if (s == NULL)
267 +                return(0);
268 +        if (s->flen < -FTINY) {         /* distant source */
269 +                vd[0] = s->aim[0] - r->rorg[0];
270 +                vd[1] = s->aim[1] - r->rorg[1];
271 +                vd[2] = s->aim[2] - r->rorg[2];
272 +                d = DOT(r->rdir,vd);
273 +                /*                      wrong side?
274 +                if (d <= FTINY)
275 +                        return(1);      */
276 +                d = DOT(vd,vd) - d*d;
277 +                if (PI*d > s->siz)
278 +                        return(1);      /* out */
279 +                return(0);      /* OK */
280 +        }
281 +                                        /* local source */
282 +        if (s->siz < 2.0*PI * (1.0 + DOT(s->aim,r->rdir)))
283 +                return(1);      /* out */
284 +        return(0);      /* OK */
285 + }
286 +
287 +
288   double
289   fgetmaxdisk(ocent, op)          /* get center and squared radius of face */
290   FVECT  ocent;
291   OBJREC  *op;
292   {
293          double  maxrad2;
294 <        double  d2;
294 >        double  d;
295          register int  i, j;
296          register FACE  *f;
297          
298          f = getface(op);
299 +        if (f->area == 0.)
300 +                return(0.);
301          for (i = 0; i < 3; i++) {
302                  ocent[i] = 0.;
303                  for (j = 0; j < f->nv; j++)
304                          ocent[i] += VERTEX(f,j)[i];
305                  ocent[i] /= (double)f->nv;
306          }
307 +        d = DOT(ocent,f->norm);
308 +        for (i = 0; i < 3; i++)
309 +                ocent[i] += (f->offset - d)*f->norm[i];
310          maxrad2 = 0.;
311          for (j = 0; j < f->nv; j++) {
312 <                d2 = dist2(VERTEX(f,j), ocent);
313 <                if (d2 > maxrad2)
314 <                        maxrad2 = d2;
312 >                d = dist2(VERTEX(f,j), ocent);
313 >                if (d > maxrad2)
314 >                        maxrad2 = d;
315          }
316          return(maxrad2);
317   }
# Line 229 | Line 356 | OBJREC  *op;
356   }
357  
358  
359 < sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
360 < register RAY  *r;
359 > int
360 > commonspot(sp1, sp2, org)       /* set sp1 to intersection of sp1 and sp2 */
361 > register SPOT  *sp1, *sp2;
362 > FVECT  org;
363   {
364 <        int  first, last;
364 >        FVECT  cent;
365 >        double  rad2, cos1, cos2;
366 >
367 >        cos1 = 1. - sp1->siz/(2.*PI);
368 >        cos2 = 1. - sp2->siz/(2.*PI);
369 >        if (sp2->siz >= 2.*PI-FTINY)            /* BIG, just check overlap */
370 >                return(DOT(sp1->aim,sp2->aim) >= cos1*cos2 -
371 >                                        sqrt((1.-cos1*cos1)*(1.-cos2*cos2)));
372 >                                /* compute and check disks */
373 >        rad2 = intercircle(cent, sp1->aim, sp2->aim,
374 >                        1./(cos1*cos1) - 1.,  1./(cos2*cos2) - 1.);
375 >        if (rad2 <= FTINY || normalize(cent) == 0.)
376 >                return(0);
377 >        VCOPY(sp1->aim, cent);
378 >        sp1->siz = 2.*PI*(1. - 1./sqrt(1.+rad2));
379 >        return(1);
380 > }
381 >
382 >
383 > int
384 > commonbeam(sp1, sp2, dir)       /* set sp1 to intersection of sp1 and sp2 */
385 > register SPOT  *sp1, *sp2;
386 > FVECT  dir;
387 > {
388 >        FVECT  cent, c1, c2;
389 >        double  rad2, d;
390          register int  i;
391 +                                        /* move centers to common plane */
392 +        d = DOT(sp1->aim, dir);
393 +        for (i = 0; i < 3; i++)
394 +                c1[i] = sp1->aim[i] - d*dir[i];
395 +        d = DOT(sp2->aim, dir);
396 +        for (i = 0; i < 3; i++)
397 +                c2[i] = sp2->aim[i] - d*dir[i];
398 +                                        /* compute overlap */
399 +        rad2 = intercircle(cent, c1, c2, sp1->siz/PI, sp2->siz/PI);
400 +        if (rad2 <= FTINY)
401 +                return(0);
402 +        VCOPY(sp1->aim, cent);
403 +        sp1->siz = PI*rad2;
404 +        return(1);
405 + }
406  
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 –                        }
407  
408 <        if (r->ro != NULL) {
409 <                for (i = 0; i < 3; i++)
410 <                        r->ron[i] = -r->rdir[i];
411 <                r->rod = 1.0;
412 <                r->rox = NULL;
408 > int
409 > checkspot(sp, nrm)              /* check spotlight for behind source */
410 > register SPOT  *sp;     /* spotlight */
411 > FVECT  nrm;             /* source surface normal */
412 > {
413 >        double  d, d1;
414 >
415 >        d = DOT(sp->aim, nrm);
416 >        if (d > FTINY)                  /* center in front? */
417                  return(1);
418 <        }
419 <        return(0);
418 >                                        /* else check horizon */
419 >        d1 = 1. - sp->siz/(2.*PI);
420 >        return(1.-FTINY-d*d < d1*d1);
421   }
422  
423  
424 < #define  wrongsource(m, r)      (m->otype!=MAT_ILLUM && \
425 <                                r->rsrc>=0 && \
426 <                                source[r->rsrc].so!=r->ro)
424 > double
425 > spotdisk(oc, op, sp, pos)       /* intersect spot with object op */
426 > FVECT  oc;
427 > OBJREC  *op;
428 > register SPOT  *sp;
429 > FVECT  pos;
430 > {
431 >        FVECT  onorm;
432 >        double  offs, d, dist;
433 >        register int  i;
434  
435 < #define  badambient(m, r)       ((r->crtype&(AMBIENT|SHADOW))==AMBIENT && \
436 <                                !(m->otype==MAT_GLOW&&r->rot>m->oargs.farg[3]))
435 >        offs = getplaneq(onorm, op);
436 >        d = -DOT(onorm, sp->aim);
437 >        if (d >= -FTINY && d <= FTINY)
438 >                return(0.);
439 >        dist = (DOT(pos, onorm) - offs)/d;
440 >        if (dist < 0.)
441 >                return(0.);
442 >        for (i = 0; i < 3; i++)
443 >                oc[i] = pos[i] + dist*sp->aim[i];
444 >        return(sp->siz*dist*dist/PI/(d*d));
445 > }
446  
274 – #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
275 –                                !(r->rsrc>=0&&source[r->rsrc].so==r->ro))
447  
448 <
449 < m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
450 < register OBJREC  *m;
451 < register RAY  *r;
448 > double
449 > beamdisk(oc, op, sp, dir)       /* intersect beam with object op */
450 > FVECT  oc;
451 > OBJREC  *op;
452 > register SPOT  *sp;
453 > FVECT  dir;
454   {
455 <                                                /* check for over-counting */
456 <        if (wrongsource(m, r) || badambient(m, r))
457 <                return;
285 <                                                /* check for passed illum */
286 <        if (passillum(m, r)) {
455 >        FVECT  onorm;
456 >        double  offs, d, dist;
457 >        register int  i;
458  
459 <                if (m->oargs.nsargs < 1 || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
460 <                        raytrans(r);
461 <                else
462 <                        rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0]));
459 >        offs = getplaneq(onorm, op);
460 >        d = -DOT(onorm, dir);
461 >        if (d >= -FTINY && d <= FTINY)
462 >                return(0.);
463 >        dist = (DOT(sp->aim, onorm) - offs)/d;
464 >        for (i = 0; i < 3; i++)
465 >                oc[i] = sp->aim[i] + dist*dir[i];
466 >        return(sp->siz/PI/(d*d));
467 > }
468  
469 <                                                /* otherwise treat as source */
469 >
470 > double
471 > intercircle(cc, c1, c2, r1s, r2s)       /* intersect two circles */
472 > FVECT  cc;                      /* midpoint (return value) */
473 > FVECT  c1, c2;                  /* circle centers */
474 > double  r1s, r2s;               /* radii squared */
475 > {
476 >        double  a2, d2, l;
477 >        FVECT  disp;
478 >        register int  i;
479 >
480 >        for (i = 0; i < 3; i++)
481 >                disp[i] = c2[i] - c1[i];
482 >        d2 = DOT(disp,disp);
483 >                                        /* circle within overlap? */
484 >        if (r1s < r2s) {
485 >                if (r2s >= r1s + d2) {
486 >                        VCOPY(cc, c1);
487 >                        return(r1s);
488 >                }
489          } else {
490 <                                                /* check for behind */
491 <                if (r->rod < 0.0)
492 <                        return;
493 <                                                /* 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);
490 >                if (r1s >= r2s + d2) {
491 >                        VCOPY(cc, c2);
492 >                        return(r2s);
493 >                }
494          }
495 +        a2 = .25*(2.*(r1s+r2s) - d2 - (r2s-r1s)*(r2s-r1s)/d2);
496 +                                        /* no overlap? */
497 +        if (a2 <= 0.)
498 +                return(0.);
499 +                                        /* overlap, compute center */
500 +        l = sqrt((r1s - a2)/d2);
501 +        for (i = 0; i < 3; i++)
502 +                cc[i] = c1[i] + l*disp[i];
503 +        return(a2);
504   }

Diff Legend

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