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 2.6 by greg, Fri Aug 28 15:10:47 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 *)m->os) != NULL)
243 +                return(ns);
244          if ((ns = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
245                  return(NULL);
246          ns->siz = 2.0*PI * (1.0 - cos(PI/180.0/2.0 * m->oargs.farg[3]));
247          VCOPY(ns->aim, m->oargs.farg+4);
248          if ((ns->flen = normalize(ns->aim)) == 0.0)
249                  objerror(m, USER, "zero focus vector");
250 +        m->os = (char *)ns;
251          return(ns);
252   }
253  
254  
255 + spotout(r, s, dist)             /* check if we're outside spot region */
256 + register RAY  *r;
257 + register SPOT  *s;
258 + int  dist;
259 + {
260 +        double  d;
261 +        FVECT  vd;
262 +        
263 +        if (s == NULL)
264 +                return(0);
265 +        if (dist) {                     /* distant source */
266 +                vd[0] = s->aim[0] - r->rorg[0];
267 +                vd[1] = s->aim[1] - r->rorg[1];
268 +                vd[2] = s->aim[2] - r->rorg[2];
269 +                d = DOT(r->rdir,vd);
270 +                /*                      wrong side?
271 +                if (d <= FTINY)
272 +                        return(1);      */
273 +                d = DOT(vd,vd) - d*d;
274 +                if (PI*d > s->siz)
275 +                        return(1);      /* out */
276 +                return(0);      /* OK */
277 +        }
278 +                                        /* local source */
279 +        if (s->siz < 2.0*PI * (1.0 + DOT(s->aim,r->rdir)))
280 +                return(1);      /* out */
281 +        return(0);      /* OK */
282 + }
283 +
284 +
285   double
286   fgetmaxdisk(ocent, op)          /* get center and squared radius of face */
287   FVECT  ocent;
288   OBJREC  *op;
289   {
290          double  maxrad2;
291 <        double  d2;
291 >        double  d;
292          register int  i, j;
293          register FACE  *f;
294          
295          f = getface(op);
296 +        if (f->area == 0.)
297 +                return(0.);
298          for (i = 0; i < 3; i++) {
299                  ocent[i] = 0.;
300                  for (j = 0; j < f->nv; j++)
301                          ocent[i] += VERTEX(f,j)[i];
302                  ocent[i] /= (double)f->nv;
303          }
304 +        d = DOT(ocent,f->norm);
305 +        for (i = 0; i < 3; i++)
306 +                ocent[i] += (f->offset - d)*f->norm[i];
307          maxrad2 = 0.;
308          for (j = 0; j < f->nv; j++) {
309 <                d2 = dist2(VERTEX(f,j), ocent);
310 <                if (d2 > maxrad2)
311 <                        maxrad2 = d2;
309 >                d = dist2(VERTEX(f,j), ocent);
310 >                if (d > maxrad2)
311 >                        maxrad2 = d;
312          }
313          return(maxrad2);
314   }
# Line 229 | Line 353 | OBJREC  *op;
353   }
354  
355  
356 < sourcehit(r)                    /* check to see if ray hit distant source */
357 < register RAY  *r;
356 > commonspot(sp1, sp2, org)       /* set sp1 to intersection of sp1 and sp2 */
357 > register SPOT  *sp1, *sp2;
358 > FVECT  org;
359   {
360 <        int  first, last;
360 >        FVECT  cent;
361 >        double  rad2, cos1, cos2;
362 >
363 >        cos1 = 1. - sp1->siz/(2.*PI);
364 >        cos2 = 1. - sp2->siz/(2.*PI);
365 >        if (sp2->siz >= 2.*PI-FTINY)            /* BIG, just check overlap */
366 >                return(DOT(sp1->aim,sp2->aim) >= cos1*cos2 -
367 >                                        sqrt((1.-cos1*cos1)*(1.-cos2*cos2)));
368 >                                /* compute and check disks */
369 >        rad2 = intercircle(cent, sp1->aim, sp2->aim,
370 >                        1./(cos1*cos1) - 1.,  1./(cos2*cos2) - 1.);
371 >        if (rad2 <= FTINY || normalize(cent) == 0.)
372 >                return(0);
373 >        VCOPY(sp1->aim, cent);
374 >        sp1->siz = 2.*PI*(1. - 1./sqrt(1.+rad2));
375 >        return(1);
376 > }
377 >
378 >
379 > commonbeam(sp1, sp2, dir)       /* set sp1 to intersection of sp1 and sp2 */
380 > register SPOT  *sp1, *sp2;
381 > FVECT  dir;
382 > {
383 >        FVECT  cent, c1, c2;
384 >        double  rad2, d;
385          register int  i;
386 +                                        /* move centers to common plane */
387 +        d = DOT(sp1->aim, dir);
388 +        for (i = 0; i < 3; i++)
389 +                c1[i] = sp1->aim[i] - d*dir[i];
390 +        d = DOT(sp2->aim, dir);
391 +        for (i = 0; i < 3; i++)
392 +                c2[i] = sp2->aim[i] - d*dir[i];
393 +                                        /* compute overlap */
394 +        rad2 = intercircle(cent, c1, c2, sp1->siz/PI, sp2->siz/PI);
395 +        if (rad2 <= FTINY)
396 +                return(0);
397 +        VCOPY(sp1->aim, cent);
398 +        sp1->siz = PI*rad2;
399 +        return(1);
400 + }
401  
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 –                        }
402  
403 <        if (r->ro != NULL) {
404 <                for (i = 0; i < 3; i++)
405 <                        r->ron[i] = -r->rdir[i];
406 <                r->rod = 1.0;
407 <                r->rox = NULL;
403 > checkspot(sp, nrm)              /* check spotlight for behind source */
404 > register SPOT  *sp;     /* spotlight */
405 > FVECT  nrm;             /* source surface normal */
406 > {
407 >        double  d, d1;
408 >
409 >        d = DOT(sp->aim, nrm);
410 >        if (d > FTINY)                  /* center in front? */
411                  return(1);
412 <        }
413 <        return(0);
412 >                                        /* else check horizon */
413 >        d1 = 1. - sp->siz/(2.*PI);
414 >        return(1.-FTINY-d*d < d1*d1);
415   }
416  
417  
418 < #define  wrongsource(m, r)      (m->otype!=MAT_ILLUM && \
419 <                                r->rsrc>=0 && \
420 <                                source[r->rsrc].so!=r->ro)
418 > double
419 > spotdisk(oc, op, sp, pos)       /* intersect spot with object op */
420 > FVECT  oc;
421 > OBJREC  *op;
422 > register SPOT  *sp;
423 > FVECT  pos;
424 > {
425 >        FVECT  onorm;
426 >        double  offs, d, dist;
427 >        register int  i;
428  
429 < #define  badambient(m, r)       ((r->crtype&(AMBIENT|SHADOW))==AMBIENT && \
430 <                                !(m->otype==MAT_GLOW&&r->rot>m->oargs.farg[3]))
429 >        offs = getplaneq(onorm, op);
430 >        d = -DOT(onorm, sp->aim);
431 >        if (d >= -FTINY && d <= FTINY)
432 >                return(0.);
433 >        dist = (DOT(pos, onorm) - offs)/d;
434 >        if (dist < 0.)
435 >                return(0.);
436 >        for (i = 0; i < 3; i++)
437 >                oc[i] = pos[i] + dist*sp->aim[i];
438 >        return(sp->siz*dist*dist/PI/(d*d));
439 > }
440  
274 – #define  passillum(m, r)        (m->otype==MAT_ILLUM && \
275 –                                !(r->rsrc>=0&&source[r->rsrc].so==r->ro))
441  
442 <
443 < m_light(m, r)                   /* ray hit a light source */
444 < register OBJREC  *m;
445 < register RAY  *r;
442 > double
443 > beamdisk(oc, op, sp, dir)       /* intersect beam with object op */
444 > FVECT  oc;
445 > OBJREC  *op;
446 > register SPOT  *sp;
447 > FVECT  dir;
448   {
449 <                                                /* check for over-counting */
450 <        if (wrongsource(m, r) || badambient(m, r))
451 <                return;
285 <                                                /* check for passed illum */
286 <        if (passillum(m, r)) {
449 >        FVECT  onorm;
450 >        double  offs, d, dist;
451 >        register int  i;
452  
453 <                if (m->oargs.nsargs < 1 || !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID))
454 <                        raytrans(r);
455 <                else
456 <                        rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0]));
453 >        offs = getplaneq(onorm, op);
454 >        d = -DOT(onorm, dir);
455 >        if (d >= -FTINY && d <= FTINY)
456 >                return(0.);
457 >        dist = (DOT(sp->aim, onorm) - offs)/d;
458 >        for (i = 0; i < 3; i++)
459 >                oc[i] = sp->aim[i] + dist*dir[i];
460 >        return(sp->siz/PI/(d*d));
461 > }
462  
463 <                                                /* otherwise treat as source */
463 >
464 > double
465 > intercircle(cc, c1, c2, r1s, r2s)       /* intersect two circles */
466 > FVECT  cc;                      /* midpoint (return value) */
467 > FVECT  c1, c2;                  /* circle centers */
468 > double  r1s, r2s;               /* radii squared */
469 > {
470 >        double  a2, d2, l;
471 >        FVECT  disp;
472 >        register int  i;
473 >
474 >        for (i = 0; i < 3; i++)
475 >                disp[i] = c2[i] - c1[i];
476 >        d2 = DOT(disp,disp);
477 >                                        /* circle within overlap? */
478 >        if (r1s < r2s) {
479 >                if (r2s >= r1s + d2) {
480 >                        VCOPY(cc, c1);
481 >                        return(r1s);
482 >                }
483          } else {
484 <                                                /* check for behind */
485 <                if (r->rod < 0.0)
486 <                        return;
487 <                                                /* 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);
484 >                if (r1s >= r2s + d2) {
485 >                        VCOPY(cc, c2);
486 >                        return(r2s);
487 >                }
488          }
489 +        a2 = .25*(2.*(r1s+r2s) - d2 - (r2s-r1s)*(r2s-r1s)/d2);
490 +                                        /* no overlap? */
491 +        if (a2 <= 0.)
492 +                return(0.);
493 +                                        /* overlap, compute center */
494 +        l = sqrt((r1s - a2)/d2);
495 +        for (i = 0; i < 3; i++)
496 +                cc[i] = c1[i] + l*disp[i];
497 +        return(a2);
498   }

Diff Legend

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