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

Comparing ray/src/rt/virtuals.c (file contents):
Revision 1.1 by greg, Wed Jun 19 16:36:14 1991 UTC vs.
Revision 2.7 by greg, Sat Feb 22 02:07:29 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   * 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 + /* ====================================================================
12 + * The Radiance Software License, Version 1.0
13 + *
14 + * Copyright (c) 1990 - 2002 The Regents of the University of California,
15 + * through Lawrence Berkeley National Laboratory.   All rights reserved.
16 + *
17 + * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
18 + * modification, are permitted provided that the following conditions
19 + * are met:
20 + *
21 + * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
22 + *         notice, this list of conditions and the following disclaimer.
23 + *
24 + * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
25 + *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
26 + *       the documentation and/or other materials provided with the
27 + *       distribution.
28 + *
29 + * 3. The end-user documentation included with the redistribution,
30 + *           if any, must include the following acknowledgment:
31 + *             "This product includes Radiance software
32 + *                 (http://radsite.lbl.gov/)
33 + *                 developed by the Lawrence Berkeley National Laboratory
34 + *               (http://www.lbl.gov/)."
35 + *       Alternately, this acknowledgment may appear in the software itself,
36 + *       if and wherever such third-party acknowledgments normally appear.
37 + *
38 + * 4. The names "Radiance," "Lawrence Berkeley National Laboratory"
39 + *       and "The Regents of the University of California" must
40 + *       not be used to endorse or promote products derived from this
41 + *       software without prior written permission. For written
42 + *       permission, please contact [email protected].
43 + *
44 + * 5. Products derived from this software may not be called "Radiance",
45 + *       nor may "Radiance" appear in their name, without prior written
46 + *       permission of Lawrence Berkeley National Laboratory.
47 + *
48 + * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND ANY EXPRESSED OR IMPLIED
49 + * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
50 + * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
51 + * DISCLAIMED.   IN NO EVENT SHALL Lawrence Berkeley National Laboratory OR
52 + * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
53 + * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
54 + * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF
55 + * USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
56 + * ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
57 + * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
58 + * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
59 + * SUCH DAMAGE.
60 + * ====================================================================
61 + *
62 + * This software consists of voluntary contributions made by many
63 + * individuals on behalf of Lawrence Berkeley National Laboratory.   For more
64 + * information on Lawrence Berkeley National Laboratory, please see
65 + * <http://www.lbl.gov/>.
66 + */
67 +
68   #include  "ray.h"
69  
14 #include  "source.h"
15
70   #include  "otypes.h"
71  
72 < #include  "cone.h"
72 > #include  "source.h"
73  
74 < #include  "face.h"
74 > #include  "random.h"
75  
76 < extern int  directrelay;                /* maximum number of source relays */
76 > #define  MINSAMPLES     16              /* minimum number of pretest samples */
77 > #define  STESTMAX       32              /* maximum seeks per sample */
78  
24 double  getplaneq();
25 double  getmaxdisk();
26 double  intercircle();
27 SRCREC  *makevsrc();
79  
80   static OBJECT  *vobject;                /* virtual source objects */
81   static int  nvobjects = 0;              /* number of virtual source objects */
82  
83  
84 + void
85   markvirtuals()                  /* find and mark virtual sources */
86   {
87          register OBJREC  *o;
# Line 40 | Line 92 | markvirtuals()                 /* find and mark virtual sources */
92                                          /* find virtual source objects */
93          for (i = 0; i < nobjects; i++) {
94                  o = objptr(i);
95 <                if (o->omod == OVOID)
95 >                if (!issurface(o->otype) || o->omod == OVOID)
96                          continue;
97 <                if (!isvlight(objptr(o->omod)->otype))
97 >                if (!isvlight(vsmaterial(o)->otype))
98                          continue;
99 +                if (sfun[o->otype].of == NULL ||
100 +                                sfun[o->otype].of->getpleq == NULL) {
101 +                        objerror(o,WARNING,"secondary sources not supported");
102 +                        continue;
103 +                }
104                  if (nvobjects == 0)
105                          vobject = (OBJECT *)malloc(sizeof(OBJECT));
106                  else
# Line 55 | Line 112 | markvirtuals()                 /* find and mark virtual sources */
112          }
113          if (nvobjects == 0)
114                  return;
115 + #ifdef DEBUG
116 +        fprintf(stderr, "found %d virtual source objects\n", nvobjects);
117 + #endif
118                                          /* append virtual sources */
119          for (i = nsources; i-- > 0; )
120 <                if (!(source[i].sflags & SSKIP))
61 <                        addvirtuals(&source[i], directrelay);
120 >                addvirtuals(i, directrelay);
121                                          /* done with our object list */
122 <        free((char *)vobject);
122 >        free((void *)vobject);
123          nvobjects = 0;
124   }
125  
126  
127 < addvirtuals(sr, nr)             /* add virtual sources associated with sr */
128 < SRCREC  *sr;
127 > void
128 > addvirtuals(sn, nr)             /* add virtuals associated with source */
129 > int  sn;
130   int  nr;
131   {
132          register int  i;
133                                  /* check relay limit first */
134          if (nr <= 0)
135                  return;
136 +        if (source[sn].sflags & SSKIP)
137 +                return;
138                                  /* check each virtual object for projection */
139          for (i = 0; i < nvobjects; i++)
140 <                vproject(objptr(i), sr, nr-1);  /* calls us recursively */
140 >                                        /* vproject() calls us recursively */
141 >                vproject(objptr(vobject[i]), sn, nr-1);
142   }
143  
144  
145 < SRCREC *
146 < makevsrc(op, sp, pm)            /* make virtual source if reasonable */
145 > void
146 > vproject(o, sn, n)              /* create projected source(s) if they exist */
147 > OBJREC  *o;
148 > int  sn;
149 > int  n;
150 > {
151 >        register int  i;
152 >        register VSMATERIAL  *vsmat;
153 >        MAT4  proj;
154 >        int  ns;
155 >
156 >        if (o == source[sn].so) /* objects cannot project themselves */
157 >                return;
158 >                                /* get virtual source material */
159 >        vsmat = sfun[vsmaterial(o)->otype].mf;
160 >                                /* project virtual sources */
161 >        for (i = 0; i < vsmat->nproj; i++)
162 >                if ((*vsmat->vproj)(proj, o, &source[sn], i))
163 >                        if ((ns = makevsrc(o, sn, proj)) >= 0) {
164 >                                source[ns].sa.sv.pn = i;
165 > #ifdef DEBUG
166 >                                virtverb(ns, stderr);
167 > #endif
168 >                                addvirtuals(ns, n);
169 >                        }
170 > }
171 >
172 >
173 > OBJREC *
174 > vsmaterial(o)                   /* get virtual source material pointer */
175 > OBJREC  *o;
176 > {
177 >        register int  i;
178 >        register OBJREC  *m;
179 >
180 >        i = o->omod;
181 >        m = objptr(i);
182 >        if (m->otype != MAT_ILLUM || m->oargs.nsargs < 1 ||
183 >                        !strcmp(m->oargs.sarg[0], VOIDID) ||
184 >                        (i = lastmod(objndx(m), m->oargs.sarg[0])) == OVOID)
185 >                return(m);              /* direct modifier */
186 >        return(objptr(i));              /* illum alternate */
187 > }
188 >
189 >
190 > int
191 > makevsrc(op, sn, pm)            /* make virtual source if reasonable */
192   OBJREC  *op;
193 < register SRCREC  *sp;
193 > register int  sn;
194   MAT4  pm;
195   {
196 <        register SRCREC  *newsrc;
197 <        FVECT  nsloc, ocent, nsnorm;
198 <        double  maxrad2;
91 <        double  d1, d2;
196 >        FVECT  nsloc, nsnorm, ocent, v;
197 >        double  maxrad2, d;
198 >        int  nsflags;
199          SPOT  theirspot, ourspot;
200          register int  i;
201 +
202 +        nsflags = source[sn].sflags | (SVIRTUAL|SSPOT|SFOLLOW);
203                                          /* get object center and max. radius */
204 <        maxrad2 = getmaxdisk(ocent, op);
204 >        maxrad2 = getdisk(ocent, op, sn);
205          if (maxrad2 <= FTINY)                   /* too small? */
206 <                return(NULL);
206 >                return(-1);
207                                          /* get location and spot */
208 <        if (sp->sflags & SDISTANT) {            /* distant source */
209 <                if (sp->sflags & SPROX)
210 <                        return(NULL);           /* should never get here! */
211 <                multv3(nsloc, sp->sloc, pm);
208 >        if (source[sn].sflags & SDISTANT) {             /* distant source */
209 >                if (source[sn].sflags & SPROX)
210 >                        return(-1);             /* should never get here! */
211 >                multv3(nsloc, source[sn].sloc, pm);
212 >                normalize(nsloc);
213                  VCOPY(ourspot.aim, ocent);
214                  ourspot.siz = PI*maxrad2;
215 <                ourspot.flen = 0.;
216 <                if (sp->sflags & SSPOT) {
217 <                        copystruct(&theirspot, sp->sl.s);
218 <                        multp3(theirspot.aim, sp->sl.s->aim, pm);
215 >                ourspot.flen = -1.;
216 >                if (source[sn].sflags & SSPOT) {
217 >                        multp3(theirspot.aim, source[sn].sl.s->aim, pm);
218 >                                                /* adjust for source size */
219 >                        d = sqrt(dist2(ourspot.aim, theirspot.aim));
220 >                        d = sqrt(source[sn].sl.s->siz/PI) + d*source[sn].srad;
221 >                        theirspot.siz = PI*d*d;
222 >                        ourspot.flen = theirspot.flen = source[sn].sl.s->flen;
223 >                        d = ourspot.siz;
224                          if (!commonbeam(&ourspot, &theirspot, nsloc))
225 <                                return(NULL);           /* no overlap */
226 <                }
227 <        } else {                                /* local source */
228 <                multp3(nsloc, sp->sloc, pm);
229 <                if (sp->sflags & SPROX) {
230 <                        d2 = 0.;
231 <                        for (i = 0; i < 3; i++) {
232 <                                d1 = ocent[i] - nsloc[i];
233 <                                d2 += d1*d1;
225 >                                return(-1);     /* no overlap */
226 >                        if (ourspot.siz < d-FTINY) {    /* it shrunk */
227 >                                d = beamdisk(v, op, &ourspot, nsloc);
228 >                                if (d <= FTINY)
229 >                                        return(-1);
230 >                                if (d < maxrad2) {
231 >                                        maxrad2 = d;
232 >                                        VCOPY(ocent, v);
233 >                                }
234                          }
120                        if (d2 > sp->sl.prox*sp->sl.prox)
121                                return(NULL);   /* too far away */
235                  }
236 +        } else {                                /* local source */
237 +                multp3(nsloc, source[sn].sloc, pm);
238                  for (i = 0; i < 3; i++)
239                          ourspot.aim[i] = ocent[i] - nsloc[i];
240 <                if ((d1 = normalize(ourspot.aim)) == 0.)
241 <                        return(NULL);           /* at source!! */
242 <                ourspot.siz = 2.*PI*(1. - d1/sqrt(d1*d1+maxrad2));
240 >                if ((d = normalize(ourspot.aim)) == 0.)
241 >                        return(-1);             /* at source!! */
242 >                if (source[sn].sflags & SPROX && d > source[sn].sl.prox)
243 >                        return(-1);             /* too far away */
244                  ourspot.flen = 0.;
245 <                if (sp->sflags & SSPOT) {
246 <                        copystruct(&theirspot, sp->sl.s);
247 <                        multv3(theirspot.aim, sp->sl.s->aim, pm);
248 <                        if (!commonspot(&ourspot, &theirspot, nsloc))
249 <                                return(NULL);           /* no overlap */
250 <                        ourspot.flen = theirspot.flen;
245 >                                                /* adjust for source size */
246 >                d = (sqrt(maxrad2) + source[sn].srad) / d;
247 >                if (d < 1.-FTINY)
248 >                        ourspot.siz = 2.*PI*(1. - sqrt(1.-d*d));
249 >                else
250 >                        nsflags &= ~SSPOT;
251 >                if (source[sn].sflags & SSPOT) {
252 >                        copystruct(&theirspot, source[sn].sl.s);
253 >                        multv3(theirspot.aim, source[sn].sl.s->aim, pm);
254 >                        normalize(theirspot.aim);
255 >                        if (nsflags & SSPOT) {
256 >                                ourspot.flen = theirspot.flen;
257 >                                d = ourspot.siz;
258 >                                if (!commonspot(&ourspot, &theirspot, nsloc))
259 >                                        return(-1);     /* no overlap */
260 >                        } else {
261 >                                nsflags |= SSPOT;
262 >                                copystruct(&ourspot, &theirspot);
263 >                                d = 2.*ourspot.siz;
264 >                        }
265 >                        if (ourspot.siz < d-FTINY) {    /* it shrunk */
266 >                                d = spotdisk(v, op, &ourspot, nsloc);
267 >                                if (d <= FTINY)
268 >                                        return(-1);
269 >                                if (d < maxrad2) {
270 >                                        maxrad2 = d;
271 >                                        VCOPY(ocent, v);
272 >                                }
273 >                        }
274                  }
275 <                if (sp->sflags & SFLAT) {       /* check for behind source */
276 <                        multv3(nsnorm, sp->snorm, pm);
277 <                        if (checkspot(&ourspot, nsnorm) < 0)
278 <                                return(NULL);
275 >                if (source[sn].sflags & SFLAT) {        /* behind source? */
276 >                        multv3(nsnorm, source[sn].snorm, pm);
277 >                        normalize(nsnorm);
278 >                        if (nsflags & SSPOT && !checkspot(&ourspot, nsnorm))
279 >                                return(-1);
280                  }
281          }
282 <                                        /* everything is OK, make source */
283 <        if ((newsrc = newsource()) == NULL)
282 >                                        /* pretest visibility */
283 >        nsflags = vstestvis(nsflags, op, ocent, maxrad2, sn);
284 >        if (nsflags & SSKIP)
285 >                return(-1);     /* obstructed */
286 >                                        /* it all checks out, so make it */
287 >        if ((i = newsource()) < 0)
288                  goto memerr;
289 <        newsrc->sflags = sp->sflags | (SVIRTUAL|SSPOT|SFOLLOW);
290 <        VCOPY(newsrc->sloc, nsloc);
291 <        if (newsrc->sflags & SFLAT)
292 <                VCOPY(newsrc->snorm, nsnorm);
293 <        newsrc->ss = sp->ss; newsrc->ss2 = sp->ss2;
294 <        if ((newsrc->sl.s = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
295 <                goto memerr;
296 <        copystruct(newsrc->sl.s, &ourspot);
297 <        if (newsrc->sflags & SPROX)
298 <                newsrc->sl.prox = sp->sl.prox;
299 <        newsrc->sa.svnext = sp - source;
300 <        return(newsrc);
289 >        source[i].sflags = nsflags;
290 >        VCOPY(source[i].sloc, nsloc);
291 >        multv3(source[i].ss[SU], source[sn].ss[SU], pm);
292 >        multv3(source[i].ss[SV], source[sn].ss[SV], pm);
293 >        if (nsflags & SFLAT)
294 >                VCOPY(source[i].snorm, nsnorm);
295 >        else
296 >                multv3(source[i].ss[SW], source[sn].ss[SW], pm);
297 >        source[i].srad = source[sn].srad;
298 >        source[i].ss2 = source[sn].ss2;
299 >        if (nsflags & SSPOT) {
300 >                if ((source[i].sl.s = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
301 >                        goto memerr;
302 >                copystruct(source[i].sl.s, &ourspot);
303 >        }
304 >        if (nsflags & SPROX)
305 >                source[i].sl.prox = source[sn].sl.prox;
306 >        source[i].sa.sv.sn = sn;
307 >        source[i].so = op;
308 >        return(i);
309   memerr:
310          error(SYSTEM, "out of memory in makevsrc");
311   }
312  
313  
314 < commonspot(sp1, sp2, org)       /* set sp1 to intersection of sp1 and sp2 */
315 < register SPOT  *sp1, *sp2;
316 < FVECT  org;
314 > double
315 > getdisk(oc, op, sn)             /* get visible object disk */
316 > FVECT  oc;
317 > OBJREC  *op;
318 > register int  sn;
319   {
320 <        FVECT  cent;
321 <        double  rad2, d1r2, d2r2;
322 <
323 <        d1r2 = 1. - sp1->siz/(2.*PI);
324 <        d2r2 = 1. - sp2->siz/(2.*PI);
325 <        if (sp2->siz >= 2.*PI-FTINY)            /* BIG, just check overlap */
326 <                return(DOT(sp1->aim,sp2->aim) >= d1r2*d2r2 -
327 <                                        sqrt((1.-d1r2*d1r2)*(1.-d2r2*d2r2)));
328 <                                /* compute and check disks */
329 <        d1r2 = 1./(d1r2*d1r2) - 1.;
330 <        d2r2 = 1./(d2r2*d2r2) - 1.;
331 <        rad2 = intercircle(cent, sp1->aim, sp2->aim, d1r2, d2r2);
332 <        if (rad2 <= FTINY || normalize(cent) == 0.)
333 <                return(0);
334 <        VCOPY(sp1->aim, cent);
335 <        sp1->siz = 2.*PI*(1. - 1./sqrt(1.+rad2));
336 <        return(1);
320 >        double  rad2, roffs, offs, d, rd, rdoto;
321 >        FVECT  rnrm, nrm;
322 >                                /* first, use object getdisk function */
323 >        rad2 = getmaxdisk(oc, op);
324 >        if (!(source[sn].sflags & SVIRTUAL))
325 >                return(rad2);           /* all done for normal source */
326 >                                /* check for correct side of relay surface */
327 >        roffs = getplaneq(rnrm, source[sn].so);
328 >        rd = DOT(rnrm, source[sn].sloc);        /* source projection */
329 >        if (!(source[sn].sflags & SDISTANT))
330 >                rd -= roffs;
331 >        d = DOT(rnrm, oc) - roffs;      /* disk distance to relay plane */
332 >        if ((d > 0.) ^ (rd > 0.))
333 >                return(rad2);           /* OK if opposite sides */
334 >        if (d*d >= rad2)
335 >                return(0.);             /* no relay is possible */
336 >                                /* we need a closer look */
337 >        offs = getplaneq(nrm, op);
338 >        rdoto = DOT(rnrm, nrm);
339 >        if (d*d >= rad2*(1.-rdoto*rdoto))
340 >                return(0.);             /* disk entirely on projection side */
341 >                                /* should shrink disk but I'm lazy */
342 >        return(rad2);
343   }
344  
345  
346 < commonbeam(sp1, sp2, dir)       /* set sp1 to intersection of sp1 and sp2 */
347 < register SPOT  *sp1, *sp2;
348 < FVECT  dir;
346 > int
347 > vstestvis(f, o, oc, or2, sn)            /* pretest source visibility */
348 > int  f;                 /* virtual source flags */
349 > OBJREC  *o;             /* relay object */
350 > FVECT  oc;              /* relay object center */
351 > double  or2;            /* relay object radius squared */
352 > register int  sn;       /* target source number */
353   {
354 <        FVECT  cent, c1, c2;
355 <        double  rad2, d;
356 <        register int  i;
357 <                                        /* move centers to common plane */
358 <        d = DOT(sp1->aim, dir);
359 <        for (i = 0; i < 3; i++)
360 <                c1[i] = sp2->aim[i] - d*dir[i];
361 <        d = DOT(sp2->aim, dir);
362 <        for (i = 0; i < 3; i++)
363 <                c2[i] = sp2->aim[i] - d*dir[i];
364 <                                        /* compute overlap */
365 <        rad2 = intercircle(cent, c1, c2, sp1->siz/PI, sp2->siz/PI);
366 <        if (rad2 <= FTINY)
367 <                return(0);
368 <        VCOPY(sp1->aim, cent);
369 <        sp1->siz = PI*rad2;
370 <        return(1);
207 < }
208 <
209 <
210 < checkspot(sp, nrm)              /* check spotlight for behind source */
211 < register SPOT  *sp;
212 < FVECT  nrm;
213 < {
214 <        double  d, d1;
215 <
216 <        d = DOT(sp->aim, nrm);
217 <        if (d > FTINY)                  /* center in front? */
218 <                return(0);
219 <                                        /* else check horizon */
220 <        d1 = 1. - sp->siz/(2.*PI);
221 <        return(1.-FTINY-d*d > d1*d1);
222 < }
223 <
224 <
225 < mirrorproj(m, nv, offs)         /* get mirror projection for surface */
226 < register MAT4  m;
227 < FVECT  nv;
228 < double  offs;
229 < {
230 <        register int  i, j;
231 <                                        /* assign matrix */
232 <        setident4(m);
233 <        for (i = 0; i < 3; i++)
234 <                for (j = 0; j < 3; j++)
235 <                        m[i][j] -= 2.*nv[i]*nv[j];
236 <        for (j = 0; j < 3; j++)
237 <                m[3][j] = 2.*offs*nv[j];
238 < }
239 <
240 <
241 < double
242 < intercircle(cc, c1, c2, r1s, r2s)       /* intersect two circles */
243 < FVECT  cc;                      /* midpoint (return value) */
244 < FVECT  c1, c2;                  /* circle centers */
245 < double  r1s, r2s;               /* radii squared */
246 < {
247 <        double  a2, d2, l;
248 <        FVECT  disp;
249 <        register int  i;
250 <
251 <        for (i = 0; i < 3; i++)
252 <                disp[i] = c2[i] - c1[i];
253 <        d2 = DOT(disp,disp);
254 <                                        /* circle within overlap? */
255 <        if (r1s < r2s) {
256 <                if (r2s >= r1s + d2) {
257 <                        VCOPY(cc, c1);
258 <                        return(r1s);
259 <                }
354 >        RAY  sr;
355 >        FVECT  onorm;
356 >        FVECT  offsdir;
357 >        SRCINDEX  si;
358 >        double  or, d;
359 >        int  stestlim, ssn;
360 >        int  nhit, nok;
361 >        register int  i, n;
362 >                                /* return if pretesting disabled */
363 >        if (vspretest <= 0)
364 >                return(f);
365 >                                /* get surface normal */
366 >        getplaneq(onorm, o);
367 >                                /* set number of rays to sample */
368 >        if (source[sn].sflags & SDISTANT) {
369 >                                        /* 32. == heuristic constant */
370 >                n = 32.*or2/(thescene.cusize*thescene.cusize)*vspretest + .5;
371          } else {
372 <                if (r1s >= r2s + d2) {
373 <                        VCOPY(cc, c2);
374 <                        return(r2s);
375 <                }
372 >                for (i = 0; i < 3; i++)
373 >                        offsdir[i] = source[sn].sloc[i] - oc[i];
374 >                d = DOT(offsdir,offsdir);
375 >                if (d <= FTINY)
376 >                        n = 2.*PI * vspretest + .5;
377 >                else
378 >                        n = 2.*PI * (1.-sqrt(1./(1.+or2/d)))*vspretest + .5;
379          }
380 <        a2 = .25*(2.*(r1s+r2s) - d2 - (r2s-r1s)*(r2s-r1s)/d2);
381 <                                        /* no overlap? */
382 <        if (a2 <= 0.)
383 <                return(0.);
384 <        l = sqrt((r1s - a2)/d2);
385 <        for (i = 0; i < 3; i++)
386 <                cc[i] = c1[i] + l*disp[i];
387 <        return(a2);
388 < }
389 <
390 <
391 < /*
392 < * The following routines depend on the supported OBJECTS:
393 < */
394 <
395 <
396 < double
397 < getmaxdisk(ocent, op)           /* get object center and squared radius */
398 < FVECT  ocent;
399 < register OBJREC  *op;
400 < {
401 <        double  maxrad2;
402 <
403 <        switch (op->otype) {
404 <        case OBJ_FACE:
291 <                {
292 <                        double  d1, d2;
293 <                        register int  i, j;
294 <                        register FACE  *f = getface(op);
295 <
380 >        if (n < MINSAMPLES) n = MINSAMPLES;
381 > #ifdef DEBUG
382 >        fprintf(stderr, "pretesting source %d in object %s with %d rays\n",
383 >                        sn, o->oname, n);
384 > #endif
385 >                                /* sample */
386 >        or = sqrt(or2);
387 >        stestlim = n*STESTMAX;
388 >        ssn = 0;
389 >        nhit = nok = 0;
390 >        initsrcindex(&si);
391 >        while (n-- > 0) {
392 >                                        /* get sample point */
393 >                do {
394 >                        if (ssn >= stestlim) {
395 > #ifdef DEBUG
396 >                                fprintf(stderr, "\ttoo hard to hit\n");
397 > #endif
398 >                                return(f);      /* too small a target! */
399 >                        }
400 >                        multisamp(offsdir, 3, urand(sn*931+5827+ssn));
401 >                        for (i = 0; i < 3; i++)
402 >                                offsdir[i] = or*(1. - 2.*offsdir[i]);
403 >                        ssn++;
404 >                        d = 1. - DOT(offsdir, onorm);
405                          for (i = 0; i < 3; i++) {
406 <                                ocent[i] = 0.;
407 <                                for (j = 0; j < f->nv; j++)
299 <                                        ocent[i] += VERTEX(f,j)[i];
300 <                                ocent[i] /= (double)f->nv;
406 >                                sr.rorg[i] = oc[i] + offsdir[i] + d*onorm[i];
407 >                                sr.rdir[i] = -onorm[i];
408                          }
409 <                        maxrad2 = 0.;
410 <                        for (j = 0; j < f->nv; j++) {
411 <                                d2 = 0.;
412 <                                for (i = 0; i < 3; i++) {
413 <                                        d1 = VERTEX(f,j)[i] - ocent[i];
414 <                                        d2 += d1*d1;
415 <                                }
416 <                                if (d2 > maxrad2)
417 <                                        maxrad2 = d2;
418 <                        }
409 >                        sr.rmax = 0.0;
410 >                        rayorigin(&sr, NULL, PRIMARY, 1.0);
411 >                } while (!(*ofun[o->otype].funp)(o, &sr));
412 >                                        /* check against source */
413 >                VCOPY(sr.rorg, sr.rop); /* starting from intersection */
414 >                samplendx++;
415 >                if (si.sp >= si.np-1 ||
416 >                                !srcray(&sr, NULL, &si) || sr.rsrc != sn) {
417 >                        si.sn = sn-1;           /* reset index to our source */
418 >                        si.np = 0;
419 >                        if (!srcray(&sr, NULL, &si) || sr.rsrc != sn)
420 >                                continue;       /* can't get there from here */
421                  }
422 <                return(maxrad2);
423 <        case OBJ_RING:
424 <                {
425 <                        register CONE  *co = getcone(op, 0);
426 <
427 <                        VCOPY(ocent, CO_P0(co));
428 <                        maxrad2 = CO_R1(co);
429 <                        maxrad2 *= maxrad2;
422 >                sr.revf = srcvalue;
423 >                rayvalue(&sr);                  /* check sample validity */
424 >                if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
425 >                        continue;
426 >                nok++;                  /* got sample; check obstructions */
427 >                rayclear(&sr);
428 >                sr.revf = raytrace;
429 >                rayvalue(&sr);
430 >                if (bright(sr.rcol) > FTINY)
431 >                        nhit++;
432 >                if (nhit > 0 && nhit < nok) {
433 > #ifdef DEBUG
434 >                        fprintf(stderr, "\tpartially occluded\n");
435 > #endif
436 >                        return(f);              /* need to shadow test */
437                  }
322                return(maxrad2);
438          }
439 <        objerror(op, USER, "illegal material");
325 < }
326 <
327 <
328 < double
329 < getplaneq(nvec, op)                     /* get plane equation for object */
330 < FVECT  nvec;
331 < OBJREC  *op;
332 < {
333 <        register FACE  *fo;
334 <        register CONE  *co;
335 <
336 <        switch (op->otype) {
337 <        case OBJ_FACE:
338 <                fo = getface(op);
339 <                VCOPY(nvec, fo->norm);
340 <                return(fo->offset);
341 <        case OBJ_RING:
342 <                co = getcone(op, 0);
343 <                VCOPY(nvec, co->ad);
344 <                return(DOT(nvec, CO_P0(co)));
345 <        }
346 <        objerror(op, USER, "illegal material");
347 < }
348 <
349 <
350 < /*
351 < * The following routines depend on the supported MATERIALS:
352 < */
353 <
354 <
355 < vproject(o, s, n)               /* create projected source(s) if they exist */
356 < OBJREC  *o;
357 < SRCREC  *s;
358 < int  n;
359 < {
360 <        SRCREC  *ns;
361 <        FVECT  norm;
362 <        double  offset;
363 <        MAT4  proj;
364 <                                /* get surface normal and offset */
365 <        offset = getplaneq(norm, o);
366 <        switch (objptr(o->omod)->otype) {
367 <        case MAT_MIRROR:                        /* mirror source */
368 <                if (DOT(s->sloc, norm) <= (s->sflags & SDISTANT ?
369 <                                        FTINY : offset+FTINY))
370 <                        return;                 /* behind mirror */
371 <                mirrorproj(proj, norm, offset);
372 <                if ((ns = makevsrc(o, s, proj)) != NULL)
373 <                        addvirtuals(ns, n);
374 <                break;
375 <        }
376 < }
377 <
378 <
379 < vsrcrelay(rn, rv)               /* relay virtual source ray */
380 < register RAY  *rn, *rv;
381 < {
382 <        int  snext;
383 <        register int  i;
384 <                                        /* source we're aiming for here */
385 <        snext = source[rv->rsrc].sa.svnext;
386 <                                        /* compute relayed ray direction */
387 <        switch (objptr(rv->ro->omod)->otype) {
388 <        case MAT_MIRROR:                /* mirror: singular reflection */
389 <                rayorigin(rn, rv, REFLECTED, 1.);
390 <                                        /* ignore textures */
391 <                for (i = 0; i < 3; i++)
392 <                        rn->rdir[i] = rv->rdir[i] + 2.*rv->rod*rv->ron[i];
393 <                break;
439 >        if (nhit == 0) {
440   #ifdef DEBUG
441 <        default:
396 <                error(CONSISTENCY, "inappropriate material in vsrcrelay");
441 >                fprintf(stderr, "\t0%% hit rate\n");
442   #endif
443 +                return(f | SSKIP);      /* 0% hit rate:  totally occluded */
444          }
445 <        rn->rsrc = snext;
445 > #ifdef DEBUG
446 >        fprintf(stderr, "\t100%% hit rate\n");
447 > #endif
448 >        return(f & ~SFOLLOW);           /* 100% hit rate:  no occlusion */
449   }
450 +        
451  
452 <
453 < m_mirror(m, r)                  /* shade mirrored ray */
454 < register OBJREC  *m;
455 < register RAY  *r;
452 > #ifdef DEBUG
453 > void
454 > virtverb(sn, fp)        /* print verbose description of virtual source */
455 > register int  sn;
456 > FILE  *fp;
457   {
407        COLOR  mcolor;
408        RAY  nr;
458          register int  i;
459  
460 <        if (m->oargs.nfargs != 3 || m->oargs.nsargs > 1)
461 <                objerror(m, USER, "bad number of arguments");
462 <        if (r->rsrc >= 0) {                     /* aiming for somebody */
463 <                if (source[r->rsrc].so != r->ro)
464 <                        return;                         /* but not us */
465 <        } else if (m->oargs.nsargs > 0) {       /* else call substitute? */
466 <                rayshade(r, modifier(m->oargs.sarg[0]));
460 >        fprintf(fp, "%s virtual source %d in %s %s\n",
461 >                        source[sn].sflags & SDISTANT ? "distant" : "local",
462 >                        sn, ofun[source[sn].so->otype].funame,
463 >                        source[sn].so->oname);
464 >        fprintf(fp, "\tat (%f,%f,%f)\n",
465 >                source[sn].sloc[0], source[sn].sloc[1], source[sn].sloc[2]);
466 >        fprintf(fp, "\tlinked to source %d (%s)\n",
467 >                source[sn].sa.sv.sn, source[source[sn].sa.sv.sn].so->oname);
468 >        if (source[sn].sflags & SFOLLOW)
469 >                fprintf(fp, "\talways followed\n");
470 >        else
471 >                fprintf(fp, "\tnever followed\n");
472 >        if (!(source[sn].sflags & SSPOT))
473                  return;
474 <        }
475 <        if (r->rod < 0.)                        /* back is black */
476 <                return;
422 <                                        /* get modifiers */
423 <        raytexture(r, m->omod);
424 <                                        /* assign material color */
425 <        setcolor(mcolor, m->oargs.farg[0],
426 <                        m->oargs.farg[1],
427 <                        m->oargs.farg[2]);
428 <        multcolor(mcolor, r->pcol);
429 <                                        /* compute reflected ray */
430 <        if (r->rsrc >= 0)                       /* relayed light source */
431 <                vsrcrelay(&nr, r);
432 <        else {                                  /* ordinary reflection */
433 <                FVECT  pnorm;
434 <                double  pdot;
435 <
436 <                if (rayorigin(&nr, r, REFLECTED, bright(mcolor)) < 0)
437 <                        return;
438 <                pdot = raynormal(pnorm, r);     /* use textures */
439 <                for (i = 0; i < 3; i++)
440 <                        nr.rdir[i] = r->rdir[i] + 2.*pdot*pnorm[i];
441 <        }
442 <        rayvalue(&nr);
443 <        multcolor(nr.rcol, mcolor);
444 <        addcolor(r->rcol, nr.rcol);
474 >        fprintf(fp, "\twith spot aim (%f,%f,%f) and size %f\n",
475 >                        source[sn].sl.s->aim[0], source[sn].sl.s->aim[1],
476 >                        source[sn].sl.s->aim[2], source[sn].sl.s->siz);
477   }
478 + #endif

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