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

Comparing ray/src/rt/virtuals.c (file contents):
Revision 1.9 by greg, Tue Jun 25 13:11:53 1991 UTC vs.
Revision 2.13 by greg, Tue Mar 2 01:13:45 2004 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   * Routines for simulating virtual light sources
6   *      Thus far, we only support planar mirrors.
7 + *
8 + *  External symbols declared in source.h
9   */
10  
11 + #include "copyright.h"
12 +
13   #include  "ray.h"
14  
14 – #include  "octree.h"
15 –
15   #include  "otypes.h"
16  
17   #include  "source.h"
18  
19   #include  "random.h"
20  
21 + #define  MINSAMPLES     16              /* minimum number of pretest samples */
22 + #define  STESTMAX       32              /* maximum seeks per sample */
23  
23 – double  getdisk();
24  
25   static OBJECT  *vobject;                /* virtual source objects */
26   static int  nvobjects = 0;              /* number of virtual source objects */
27  
28  
29 + void
30   markvirtuals()                  /* find and mark virtual sources */
31   {
32          register OBJREC  *o;
# Line 34 | Line 35 | markvirtuals()                 /* find and mark virtual sources */
35          if (directrelay <= 0)
36                  return;
37                                          /* find virtual source objects */
38 <        for (i = 0; i < nobjects; i++) {
38 >        for (i = 0; i < nsceneobjs; i++) {
39                  o = objptr(i);
40                  if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
41                          continue;
42 <                if (!isvlight(objptr(o->omod)->otype))
42 >                if (!isvlight(vsmaterial(o)->otype))
43                          continue;
44                  if (sfun[o->otype].of == NULL ||
45 <                                sfun[o->otype].of->getpleq == NULL)
46 <                        objerror(o, USER, "illegal material");
45 >                                sfun[o->otype].of->getpleq == NULL) {
46 >                        objerror(o,WARNING,"secondary sources not supported");
47 >                        continue;
48 >                }
49                  if (nvobjects == 0)
50                          vobject = (OBJECT *)malloc(sizeof(OBJECT));
51                  else
52 <                        vobject = (OBJECT *)realloc((char *)vobject,
52 >                        vobject = (OBJECT *)realloc((void *)vobject,
53                                  (unsigned)(nvobjects+1)*sizeof(OBJECT));
54                  if (vobject == NULL)
55                          error(SYSTEM, "out of memory in addvirtuals");
# Line 61 | Line 64 | markvirtuals()                 /* find and mark virtual sources */
64          for (i = nsources; i-- > 0; )
65                  addvirtuals(i, directrelay);
66                                          /* done with our object list */
67 <        free((char *)vobject);
67 >        free((void *)vobject);
68          nvobjects = 0;
69   }
70  
71  
72 + void
73   addvirtuals(sn, nr)             /* add virtuals associated with source */
74   int  sn;
75   int  nr;
# Line 83 | Line 87 | int  nr;
87   }
88  
89  
90 + void
91   vproject(o, sn, n)              /* create projected source(s) if they exist */
92   OBJREC  *o;
93   int  sn;
# Line 96 | Line 101 | int  n;
101          if (o == source[sn].so) /* objects cannot project themselves */
102                  return;
103                                  /* get virtual source material */
104 <        vsmat = sfun[objptr(o->omod)->otype].mf;
104 >        vsmat = sfun[vsmaterial(o)->otype].mf;
105                                  /* project virtual sources */
106          for (i = 0; i < vsmat->nproj; i++)
107                  if ((*vsmat->vproj)(proj, o, &source[sn], i))
108                          if ((ns = makevsrc(o, sn, proj)) >= 0) {
109 +                                source[ns].sa.sv.pn = i;
110   #ifdef DEBUG
111                                  virtverb(ns, stderr);
112   #endif
# Line 109 | Line 115 | int  n;
115   }
116  
117  
118 + OBJREC *
119 + vsmaterial(o)                   /* get virtual source material pointer */
120 + OBJREC  *o;
121 + {
122 +        register int  i;
123 +        register OBJREC  *m;
124 +
125 +        i = o->omod;
126 +        m = findmaterial(objptr(i));
127 +        if (m == NULL)
128 +                return(objptr(i));
129 +        if (m->otype != MAT_ILLUM || m->oargs.nsargs < 1 ||
130 +                        !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID) ||
131 +                        (i = lastmod(objndx(m), m->oargs.sarg[0])) == OVOID)
132 +                return(m);              /* direct modifier */
133 +        return(objptr(i));              /* illum alternate */
134 + }
135 +
136 +
137   int
138   makevsrc(op, sn, pm)            /* make virtual source if reasonable */
139   OBJREC  *op;
# Line 131 | Line 156 | MAT4  pm;
156                  if (source[sn].sflags & SPROX)
157                          return(-1);             /* should never get here! */
158                  multv3(nsloc, source[sn].sloc, pm);
159 +                normalize(nsloc);
160                  VCOPY(ourspot.aim, ocent);
161                  ourspot.siz = PI*maxrad2;
162 <                ourspot.flen = 0.;
162 >                ourspot.flen = -1.;
163                  if (source[sn].sflags & SSPOT) {
138 –                        copystruct(&theirspot, source[sn].sl.s);
164                          multp3(theirspot.aim, source[sn].sl.s->aim, pm);
165 +                                                /* adjust for source size */
166 +                        d = sqrt(dist2(ourspot.aim, theirspot.aim));
167 +                        d = sqrt(source[sn].sl.s->siz/PI) + d*source[sn].srad;
168 +                        theirspot.siz = PI*d*d;
169 +                        ourspot.flen = theirspot.flen = source[sn].sl.s->flen;
170                          d = ourspot.siz;
171                          if (!commonbeam(&ourspot, &theirspot, nsloc))
172                                  return(-1);     /* no overlap */
# Line 158 | Line 188 | MAT4  pm;
188                          return(-1);             /* at source!! */
189                  if (source[sn].sflags & SPROX && d > source[sn].sl.prox)
190                          return(-1);             /* too far away */
161 –                ourspot.siz = 2.*PI*(1. - d/sqrt(d*d+maxrad2));
191                  ourspot.flen = 0.;
192 +                                                /* adjust for source size */
193 +                d = (sqrt(maxrad2) + source[sn].srad) / d;
194 +                if (d < 1.-FTINY)
195 +                        ourspot.siz = 2.*PI*(1. - sqrt(1.-d*d));
196 +                else
197 +                        nsflags &= ~SSPOT;
198                  if (source[sn].sflags & SSPOT) {
199 <                        copystruct(&theirspot, source[sn].sl.s);
199 >                        theirspot = *(source[sn].sl.s);
200                          multv3(theirspot.aim, source[sn].sl.s->aim, pm);
201 <                        d = ourspot.siz;
202 <                        if (!commonspot(&ourspot, &theirspot, nsloc))
203 <                                return(-1);     /* no overlap */
201 >                        normalize(theirspot.aim);
202 >                        if (nsflags & SSPOT) {
203 >                                ourspot.flen = theirspot.flen;
204 >                                d = ourspot.siz;
205 >                                if (!commonspot(&ourspot, &theirspot, nsloc))
206 >                                        return(-1);     /* no overlap */
207 >                        } else {
208 >                                nsflags |= SSPOT;
209 >                                ourspot = theirspot;
210 >                                d = 2.*ourspot.siz;
211 >                        }
212                          if (ourspot.siz < d-FTINY) {    /* it shrunk */
213                                  d = spotdisk(v, op, &ourspot, nsloc);
214                                  if (d <= FTINY)
# Line 175 | Line 218 | MAT4  pm;
218                                          VCOPY(ocent, v);
219                                  }
220                          }
178 –                        ourspot.flen = theirspot.flen;
221                  }
222                  if (source[sn].sflags & SFLAT) {        /* behind source? */
223                          multv3(nsnorm, source[sn].snorm, pm);
224 <                        if (checkspot(&ourspot, nsnorm) < 0)
224 >                        normalize(nsnorm);
225 >                        if (nsflags & SSPOT && !checkspot(&ourspot, nsnorm))
226                                  return(-1);
227                  }
228          }
# Line 192 | Line 235 | MAT4  pm;
235                  goto memerr;
236          source[i].sflags = nsflags;
237          VCOPY(source[i].sloc, nsloc);
238 +        multv3(source[i].ss[SU], source[sn].ss[SU], pm);
239 +        multv3(source[i].ss[SV], source[sn].ss[SV], pm);
240          if (nsflags & SFLAT)
241                  VCOPY(source[i].snorm, nsnorm);
242 <        source[i].ss = source[sn].ss; source[i].ss2 = source[sn].ss2;
243 <        if ((source[i].sl.s = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
244 <                goto memerr;
245 <        copystruct(source[i].sl.s, &ourspot);
242 >        else
243 >                multv3(source[i].ss[SW], source[sn].ss[SW], pm);
244 >        source[i].srad = source[sn].srad;
245 >        source[i].ss2 = source[sn].ss2;
246 >        if (nsflags & SSPOT) {
247 >                if ((source[i].sl.s = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
248 >                        goto memerr;
249 >                *(source[i].sl.s) = ourspot;
250 >        }
251          if (nsflags & SPROX)
252                  source[i].sl.prox = source[sn].sl.prox;
253 <        source[i].sa.svnext = sn;
253 >        source[i].sa.sv.sn = sn;
254          source[i].so = op;
255          return(i);
256   memerr:
# Line 251 | Line 301 | register int  sn;      /* target source number */
301          RAY  sr;
302          FVECT  onorm;
303          FVECT  offsdir;
304 +        SRCINDEX  si;
305          double  or, d;
306 <        int  infront;
307 <        int  ssn;
257 <        int  nhit;
306 >        int  stestlim, ssn;
307 >        int  nhit, nok;
308          register int  i, n;
309                                  /* return if pretesting disabled */
310          if (vspretest <= 0)
# Line 263 | Line 313 | register int  sn;      /* target source number */
313          getplaneq(onorm, o);
314                                  /* set number of rays to sample */
315          if (source[sn].sflags & SDISTANT) {
316 <                n = (2./3.*PI*PI)*or2/(thescene.cusize*thescene.cusize)*
317 <                                vspretest + .5;
268 <                infront = DOT(onorm, source[sn].sloc) > 0.;
316 >                                        /* 32. == heuristic constant */
317 >                n = 32.*or2/(thescene.cusize*thescene.cusize)*vspretest + .5;
318          } else {
319                  for (i = 0; i < 3; i++)
320                          offsdir[i] = source[sn].sloc[i] - oc[i];
321 <                n = or2/DOT(offsdir,offsdir)*vspretest + .5;
322 <                infront = DOT(onorm, offsdir) > 0.;
321 >                d = DOT(offsdir,offsdir);
322 >                if (d <= FTINY)
323 >                        n = 2.*PI * vspretest + .5;
324 >                else
325 >                        n = 2.*PI * (1.-sqrt(1./(1.+or2/d)))*vspretest + .5;
326          }
327 <        if (n < 1) n = 1;
327 >        if (n < MINSAMPLES) n = MINSAMPLES;
328   #ifdef DEBUG
329          fprintf(stderr, "pretesting source %d in object %s with %d rays\n",
330                          sn, o->oname, n);
331   #endif
332                                  /* sample */
333          or = sqrt(or2);
334 <        ssn = 25*n;
335 <        nhit = 0;
334 >        stestlim = n*STESTMAX;
335 >        ssn = 0;
336 >        nhit = nok = 0;
337 >        initsrcindex(&si);
338          while (n-- > 0) {
339                                          /* get sample point */
340                  do {
341 <                        if (--ssn < 0) {
341 >                        if (ssn >= stestlim) {
342   #ifdef DEBUG
343                                  fprintf(stderr, "\ttoo hard to hit\n");
344   #endif
345                                  return(f);      /* too small a target! */
346                          }
347 +                        multisamp(offsdir, 3, urand(sn*931+5827+ssn));
348                          for (i = 0; i < 3; i++)
349 <                                offsdir[i] = or*(1. -
350 <                                                2.*urand(931*i+5827+ssn));
351 <                        for (i = 0; i < 3; i++)
352 <                                sr.rorg[i] = oc[i] + offsdir[i];
353 <                        d = DOT(offsdir,onorm);
354 <                        if (infront)
355 <                                for (i = 0; i < 3; i++) {
356 <                                        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 <                                }
349 >                                offsdir[i] = or*(1. - 2.*offsdir[i]);
350 >                        ssn++;
351 >                        d = 1. - DOT(offsdir, onorm);
352 >                        for (i = 0; i < 3; i++) {
353 >                                sr.rorg[i] = oc[i] + offsdir[i] + d*onorm[i];
354 >                                sr.rdir[i] = -onorm[i];
355 >                        }
356 >                        sr.rmax = 0.0;
357                          rayorigin(&sr, NULL, PRIMARY, 1.0);
358                  } while (!(*ofun[o->otype].funp)(o, &sr));
359                                          /* check against source */
360 +                VCOPY(sr.rorg, sr.rop); /* starting from intersection */
361                  samplendx++;
362 <                if (srcray(&sr, NULL, sn) == 0.)
363 <                        continue;
362 >                if (si.sp >= si.np-1 ||
363 >                                !srcray(&sr, NULL, &si) || sr.rsrc != sn) {
364 >                        si.sn = sn-1;           /* reset index to our source */
365 >                        si.np = 0;
366 >                        if (!srcray(&sr, NULL, &si) || sr.rsrc != sn)
367 >                                continue;       /* can't get there from here */
368 >                }
369                  sr.revf = srcvalue;
370 <                rayvalue(&sr);
370 >                rayvalue(&sr);                  /* check sample validity */
371                  if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
372                          continue;
373 <                                        /* check against obstructions */
374 <                srcray(&sr, NULL, sn);
373 >                nok++;                  /* got sample; check obstructions */
374 >                rayclear(&sr);
375 >                sr.revf = raytrace;
376                  rayvalue(&sr);
377 <                if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
377 >                if (bright(sr.rcol) > FTINY)
378 >                        nhit++;
379 >                if (nhit > 0 && nhit < nok) {
380   #ifdef DEBUG
381 <                        fprintf(stderr, "\tfound an occlusion\n");
381 >                        fprintf(stderr, "\tpartially occluded\n");
382   #endif
383 <                        return(f);      /* need to shadow test */
383 >                        return(f);              /* need to shadow test */
384                  }
328 –                nhit++;
385          }
386          if (nhit == 0) {
387   #ifdef DEBUG
# Line 341 | Line 397 | register int  sn;      /* target source number */
397          
398  
399   #ifdef DEBUG
400 + void
401   virtverb(sn, fp)        /* print verbose description of virtual source */
402   register int  sn;
403   FILE  *fp;
# Line 354 | Line 411 | FILE  *fp;
411          fprintf(fp, "\tat (%f,%f,%f)\n",
412                  source[sn].sloc[0], source[sn].sloc[1], source[sn].sloc[2]);
413          fprintf(fp, "\tlinked to source %d (%s)\n",
414 <                source[sn].sa.svnext, source[source[sn].sa.svnext].so->oname);
414 >                source[sn].sa.sv.sn, source[source[sn].sa.sv.sn].so->oname);
415          if (source[sn].sflags & SFOLLOW)
416                  fprintf(fp, "\talways followed\n");
417          else

Diff Legend

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