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

Comparing ray/src/rt/virtuals.c (file contents):
Revision 1.6 by greg, Fri Jun 21 13:25:42 1991 UTC vs.
Revision 1.12 by greg, Tue Jun 25 16:42:05 1991 UTC

# Line 11 | Line 11 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
11  
12   #include  "ray.h"
13  
14 + #include  "octree.h"
15 +
16   #include  "otypes.h"
17  
18   #include  "source.h"
19  
20 + #include  "random.h"
21  
19 double  intercircle(), getdisk();
22  
23 + double  getdisk();
24 +
25   static OBJECT  *vobject;                /* virtual source objects */
26   static int  nvobjects = 0;              /* number of virtual source objects */
27  
# Line 55 | Line 59 | markvirtuals()                 /* find and mark virtual sources */
59   #endif
60                                          /* append virtual sources */
61          for (i = nsources; i-- > 0; )
62 <                if (!(source[i].sflags & SSKIP))
59 <                        addvirtuals(i, directrelay);
62 >                addvirtuals(i, directrelay);
63                                          /* done with our object list */
64          free((char *)vobject);
65          nvobjects = 0;
# Line 71 | Line 74 | int  nr;
74                                  /* check relay limit first */
75          if (nr <= 0)
76                  return;
77 +        if (source[sn].sflags & SSKIP)
78 +                return;
79                                  /* check each virtual object for projection */
80          for (i = 0; i < nvobjects; i++)
81                                          /* vproject() calls us recursively */
# Line 110 | Line 115 | OBJREC  *op;
115   register int  sn;
116   MAT4  pm;
117   {
118 <        FVECT  nsloc, nsnorm, ocent;
119 <        double  maxrad2;
118 >        FVECT  nsloc, nsnorm, ocent, v;
119 >        double  maxrad2, d;
120          int  nsflags;
116        double  d1;
121          SPOT  theirspot, ourspot;
122          register int  i;
123  
# Line 133 | Line 137 | MAT4  pm;
137                  if (source[sn].sflags & SSPOT) {
138                          copystruct(&theirspot, source[sn].sl.s);
139                          multp3(theirspot.aim, source[sn].sl.s->aim, pm);
140 +                        d = ourspot.siz;
141                          if (!commonbeam(&ourspot, &theirspot, nsloc))
142 <                                return(-1);             /* no overlap */
142 >                                return(-1);     /* no overlap */
143 >                        if (ourspot.siz < d-FTINY) {    /* it shrunk */
144 >                                d = beamdisk(v, op, &ourspot, nsloc);
145 >                                if (d <= FTINY)
146 >                                        return(-1);
147 >                                if (d < maxrad2) {
148 >                                        maxrad2 = d;
149 >                                        VCOPY(ocent, v);
150 >                                }
151 >                        }
152                  }
153          } else {                                /* local source */
154                  multp3(nsloc, source[sn].sloc, pm);
155                  for (i = 0; i < 3; i++)
156                          ourspot.aim[i] = ocent[i] - nsloc[i];
157 <                if ((d1 = normalize(ourspot.aim)) == 0.)
157 >                if ((d = normalize(ourspot.aim)) == 0.)
158                          return(-1);             /* at source!! */
159 <                if (source[sn].sflags & SPROX && d1 > source[sn].sl.prox)
159 >                if (source[sn].sflags & SPROX && d > source[sn].sl.prox)
160                          return(-1);             /* too far away */
161 <                ourspot.siz = 2.*PI*(1. - d1/sqrt(d1*d1+maxrad2));
161 >                ourspot.siz = 2.*PI*(1. - d/sqrt(d*d+maxrad2));
162                  ourspot.flen = 0.;
163                  if (source[sn].sflags & SSPOT) {
164                          copystruct(&theirspot, source[sn].sl.s);
165                          multv3(theirspot.aim, source[sn].sl.s->aim, pm);
166 +                        d = ourspot.siz;
167                          if (!commonspot(&ourspot, &theirspot, nsloc))
168                                  return(-1);     /* no overlap */
169 +                        if (ourspot.siz < d-FTINY) {    /* it shrunk */
170 +                                d = spotdisk(v, op, &ourspot, nsloc);
171 +                                if (d <= FTINY)
172 +                                        return(-1);
173 +                                if (d < maxrad2) {
174 +                                        maxrad2 = d;
175 +                                        VCOPY(ocent, v);
176 +                                }
177 +                        }
178                          ourspot.flen = theirspot.flen;
179                  }
180                  if (source[sn].sflags & SFLAT) {        /* behind source? */
181                          multv3(nsnorm, source[sn].snorm, pm);
182 <                        if (checkspot(&ourspot, nsnorm) < 0)
182 >                        if (!checkspot(&ourspot, nsnorm))
183                                  return(-1);
184                  }
185          }
186 <                                        /* everything is OK, make source */
186 >                                        /* pretest visibility */
187 >        nsflags = vstestvis(nsflags, op, ocent, maxrad2, sn);
188 >        if (nsflags & SSKIP)
189 >                return(-1);     /* obstructed */
190 >                                        /* it all checks out, so make it */
191          if ((i = newsource()) < 0)
192                  goto memerr;
193          source[i].sflags = nsflags;
# Line 189 | Line 217 | register int  sn;
217          double  rad2, roffs, offs, d, rd, rdoto;
218          FVECT  rnrm, nrm;
219                                  /* first, use object getdisk function */
220 <        rad2 = (*sfun[op->otype].of->getdisk)(oc, op);
220 >        rad2 = getmaxdisk(oc, op);
221          if (!(source[sn].sflags & SVIRTUAL))
222                  return(rad2);           /* all done for normal source */
223                                  /* check for correct side of relay surface */
224 <        roffs = (*sfun[source[sn].so->otype].of->getpleq)(rnrm, source[sn].so);
224 >        roffs = getplaneq(rnrm, source[sn].so);
225          rd = DOT(rnrm, source[sn].sloc);        /* source projection */
226          if (!(source[sn].sflags & SDISTANT))
227                  rd -= roffs;
# Line 201 | Line 229 | register int  sn;
229          if ((d > 0.) ^ (rd > 0.))
230                  return(rad2);           /* OK if opposite sides */
231          if (d*d >= rad2)
232 <                return(.0);             /* no relay is possible */
232 >                return(0.);             /* no relay is possible */
233                                  /* we need a closer look */
234 <        offs = (*sfun[op->otype].of->getpleq)(nrm, op);
234 >        offs = getplaneq(nrm, op);
235          rdoto = DOT(rnrm, nrm);
236          if (d*d >= rad2*(1.-rdoto*rdoto))
237                  return(0.);             /* disk entirely on projection side */
# Line 212 | Line 240 | register int  sn;
240   }
241  
242  
243 < commonspot(sp1, sp2, org)       /* set sp1 to intersection of sp1 and sp2 */
244 < register SPOT  *sp1, *sp2;
245 < FVECT  org;
243 > int
244 > vstestvis(f, o, oc, or2, sn)            /* pretest source visibility */
245 > int  f;                 /* virtual source flags */
246 > OBJREC  *o;             /* relay object */
247 > FVECT  oc;              /* relay object center */
248 > double  or2;            /* relay object radius squared */
249 > register int  sn;       /* target source number */
250   {
251 <        FVECT  cent;
252 <        double  rad2, cos1, cos2;
253 <
254 <        cos1 = 1. - sp1->siz/(2.*PI);
255 <        cos2 = 1. - sp2->siz/(2.*PI);
256 <        if (sp2->siz >= 2.*PI-FTINY)            /* BIG, just check overlap */
257 <                return(DOT(sp1->aim,sp2->aim) >= cos1*cos2 -
258 <                                        sqrt((1.-cos1*cos1)*(1.-cos2*cos2)));
259 <                                /* compute and check disks */
260 <        rad2 = intercircle(cent, sp1->aim, sp2->aim,
261 <                        1./(cos1*cos1) - 1.,  1./(cos2*cos2) - 1.);
262 <        if (rad2 <= FTINY || normalize(cent) == 0.)
263 <                return(0);
264 <        VCOPY(sp1->aim, cent);
265 <        sp1->siz = 2.*PI*(1. - 1./sqrt(1.+rad2));
266 <        return(1);
267 < }
268 <
237 <
238 < commonbeam(sp1, sp2, dir)       /* set sp1 to intersection of sp1 and sp2 */
239 < register SPOT  *sp1, *sp2;
240 < FVECT  dir;
241 < {
242 <        FVECT  cent, c1, c2;
243 <        double  rad2, d;
244 <        register int  i;
245 <                                        /* move centers to common plane */
246 <        d = DOT(sp1->aim, dir);
247 <        for (i = 0; i < 3; i++)
248 <                c1[i] = sp1->aim[i] - d*dir[i];
249 <        d = DOT(sp2->aim, dir);
250 <        for (i = 0; i < 3; i++)
251 <                c2[i] = sp2->aim[i] - d*dir[i];
252 <                                        /* compute overlap */
253 <        rad2 = intercircle(cent, c1, c2, sp1->siz/PI, sp2->siz/PI);
254 <        if (rad2 <= FTINY)
255 <                return(0);
256 <        VCOPY(sp1->aim, cent);
257 <        sp1->siz = PI*rad2;
258 <        return(1);
259 < }
260 <
261 <
262 < checkspot(sp, nrm)              /* check spotlight for behind source */
263 < register SPOT  *sp;
264 < FVECT  nrm;
265 < {
266 <        double  d, d1;
267 <
268 <        d = DOT(sp->aim, nrm);
269 <        if (d > FTINY)                  /* center in front? */
270 <                return(0);
271 <                                        /* else check horizon */
272 <        d1 = 1. - sp->siz/(2.*PI);
273 <        return(1.-FTINY-d*d > d1*d1);
274 < }
275 <
276 <
277 < double
278 < intercircle(cc, c1, c2, r1s, r2s)       /* intersect two circles */
279 < FVECT  cc;                      /* midpoint (return value) */
280 < FVECT  c1, c2;                  /* circle centers */
281 < double  r1s, r2s;               /* radii squared */
282 < {
283 <        double  a2, d2, l;
284 <        FVECT  disp;
285 <        register int  i;
286 <
287 <        for (i = 0; i < 3; i++)
288 <                disp[i] = c2[i] - c1[i];
289 <        d2 = DOT(disp,disp);
290 <                                        /* circle within overlap? */
291 <        if (r1s < r2s) {
292 <                if (r2s >= r1s + d2) {
293 <                        VCOPY(cc, c1);
294 <                        return(r1s);
295 <                }
251 >        RAY  sr;
252 >        FVECT  onorm;
253 >        FVECT  offsdir;
254 >        double  or, d;
255 >        int  infront;
256 >        int  ssn;
257 >        int  nhit, nok;
258 >        register int  i, n;
259 >                                /* return if pretesting disabled */
260 >        if (vspretest <= 0)
261 >                return(f);
262 >                                /* get surface normal */
263 >        getplaneq(onorm, o);
264 >                                /* set number of rays to sample */
265 >        if (source[sn].sflags & SDISTANT) {
266 >                n = (2./3.*PI*PI)*or2/(thescene.cusize*thescene.cusize)*
267 >                                vspretest + .5;
268 >                infront = DOT(onorm, source[sn].sloc) > 0.;
269          } else {
270 <                if (r1s >= r2s + d2) {
271 <                        VCOPY(cc, c2);
272 <                        return(r2s);
270 >                for (i = 0; i < 3; i++)
271 >                        offsdir[i] = source[sn].sloc[i] - oc[i];
272 >                n = or2/DOT(offsdir,offsdir)*vspretest + .5;
273 >                infront = DOT(onorm, offsdir) > 0.;
274 >        }
275 >        if (n < 1) n = 1;
276 > #ifdef DEBUG
277 >        fprintf(stderr, "pretesting source %d in object %s with %d rays\n",
278 >                        sn, o->oname, n);
279 > #endif
280 >                                /* sample */
281 >        or = sqrt(or2);
282 >        ssn = 25*n;
283 >        nhit = nok = 0;
284 >        while (n-- > 0) {
285 >                                        /* get sample point */
286 >                do {
287 >                        if (--ssn < 0) {
288 > #ifdef DEBUG
289 >                                fprintf(stderr, "\ttoo hard to hit\n");
290 > #endif
291 >                                return(f);      /* too small a target! */
292 >                        }
293 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
294 >                                offsdir[i] = or*(1. -
295 >                                                2.*urand(931*i+5827+ssn));
296 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
297 >                                sr.rorg[i] = oc[i] + offsdir[i];
298 >                        d = DOT(offsdir,onorm);
299 >                        if (infront)
300 >                                for (i = 0; i < 3; i++) {
301 >                                        sr.rorg[i] -= (d-.0001)*onorm[i];
302 >                                        sr.rdir[i] = -onorm[i];
303 >                                }
304 >                        else
305 >                                for (i = 0; i < 3; i++) {
306 >                                        sr.rorg[i] -= (d+.0001)*onorm[i];
307 >                                        sr.rdir[i] = onorm[i];
308 >                                }
309 >                        rayorigin(&sr, NULL, PRIMARY, 1.0);
310 >                } while (!(*ofun[o->otype].funp)(o, &sr));
311 >                                        /* check against source */
312 >                samplendx++;
313 >                if (srcray(&sr, NULL, sn) == 0.)
314 >                        continue;
315 >                sr.revf = srcvalue;
316 >                rayvalue(&sr);
317 >                if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
318 >                        continue;
319 >                nok++;
320 >                                        /* check against obstructions */
321 >                srcray(&sr, NULL, sn);
322 >                rayvalue(&sr);
323 >                if (bright(sr.rcol) > FTINY)
324 >                        nhit++;
325 >                if (nhit > 0 && nhit < nok) {
326 > #ifdef DEBUG
327 >                        fprintf(stderr, "\tpartially occluded\n");
328 > #endif
329 >                        return(f);              /* need to shadow test */
330                  }
331          }
332 <        a2 = .25*(2.*(r1s+r2s) - d2 - (r2s-r1s)*(r2s-r1s)/d2);
333 <                                        /* no overlap? */
334 <        if (a2 <= 0.)
335 <                return(0.);
336 <                                        /* overlap, compute center */
337 <        l = sqrt((r1s - a2)/d2);
338 <        for (i = 0; i < 3; i++)
339 <                cc[i] = c1[i] + l*disp[i];
340 <        return(a2);
332 >        if (nhit == 0) {
333 > #ifdef DEBUG
334 >                fprintf(stderr, "\t0%% hit rate\n");
335 > #endif
336 >                return(f | SSKIP);      /* 0% hit rate:  totally occluded */
337 >        }
338 > #ifdef DEBUG
339 >        fprintf(stderr, "\t100%% hit rate\n");
340 > #endif
341 >        return(f & ~SFOLLOW);           /* 100% hit rate:  no occlusion */
342   }
343 <
343 >        
344  
345   #ifdef DEBUG
346   virtverb(sn, fp)        /* print verbose description of virtual source */

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