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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 2.7 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  "octree.h"
15 –
70   #include  "otypes.h"
71  
72   #include  "source.h"
73  
74   #include  "random.h"
75  
76 + #define  MINSAMPLES     16              /* minimum number of pretest samples */
77 + #define  STESTMAX       32              /* maximum seeks per sample */
78  
23 – double  getdisk();
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 38 | Line 94 | markvirtuals()                 /* find and mark virtual sources */
94                  o = objptr(i);
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, USER, "illegal material");
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 61 | Line 119 | markvirtuals()                 /* find and mark virtual sources */
119          for (i = nsources; i-- > 0; )
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 + void
128   addvirtuals(sn, nr)             /* add virtuals associated with source */
129   int  sn;
130   int  nr;
# Line 83 | Line 142 | int  nr;
142   }
143  
144  
145 + void
146   vproject(o, sn, n)              /* create projected source(s) if they exist */
147   OBJREC  *o;
148   int  sn;
# Line 96 | Line 156 | int  n;
156          if (o == source[sn].so) /* objects cannot project themselves */
157                  return;
158                                  /* get virtual source material */
159 <        vsmat = sfun[objptr(o->omod)->otype].mf;
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
# Line 109 | Line 170 | int  n;
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;
# Line 131 | Line 209 | MAT4  pm;
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.;
215 >                ourspot.flen = -1.;
216                  if (source[sn].sflags & SSPOT) {
138 –                        copystruct(&theirspot, source[sn].sl.s);
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(-1);     /* no overlap */
# Line 158 | Line 241 | MAT4  pm;
241                          return(-1);             /* at source!! */
242                  if (source[sn].sflags & SPROX && d > source[sn].sl.prox)
243                          return(-1);             /* too far away */
161 –                ourspot.siz = 2.*PI*(1. - d/sqrt(d*d+maxrad2));
244                  ourspot.flen = 0.;
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 <                        d = ourspot.siz;
255 <                        if (!commonspot(&ourspot, &theirspot, nsloc))
256 <                                return(-1);     /* no overlap */
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)
# Line 175 | Line 271 | MAT4  pm;
271                                          VCOPY(ocent, v);
272                                  }
273                          }
178 –                        ourspot.flen = theirspot.flen;
274                  }
275                  if (source[sn].sflags & SFLAT) {        /* behind source? */
276                          multv3(nsnorm, source[sn].snorm, pm);
277 <                        if (checkspot(&ourspot, nsnorm) < 0)
277 >                        normalize(nsnorm);
278 >                        if (nsflags & SSPOT && !checkspot(&ourspot, nsnorm))
279                                  return(-1);
280                  }
281          }
# Line 192 | Line 288 | MAT4  pm;
288                  goto memerr;
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 <        source[i].ss = source[sn].ss; source[i].ss2 = source[sn].ss2;
296 <        if ((source[i].sl.s = (SPOT *)malloc(sizeof(SPOT))) == NULL)
297 <                goto memerr;
298 <        copystruct(source[i].sl.s, &ourspot);
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.svnext = sn;
306 >        source[i].sa.sv.sn = sn;
307          source[i].so = op;
308          return(i);
309   memerr:
# Line 251 | Line 354 | register int  sn;      /* target source number */
354          RAY  sr;
355          FVECT  onorm;
356          FVECT  offsdir;
357 +        SRCINDEX  si;
358          double  or, d;
359 <        int  infront;
360 <        int  ssn;
257 <        int  nhit;
359 >        int  stestlim, ssn;
360 >        int  nhit, nok;
361          register int  i, n;
362                                  /* return if pretesting disabled */
363          if (vspretest <= 0)
# Line 263 | Line 366 | register int  sn;      /* target source number */
366          getplaneq(onorm, o);
367                                  /* set number of rays to sample */
368          if (source[sn].sflags & SDISTANT) {
369 <                n = (2./3.*PI*PI)*or2/(thescene.cusize*thescene.cusize)*
370 <                                vspretest + .5;
268 <                infront = DOT(onorm, source[sn].sloc) > 0.;
369 >                                        /* 32. == heuristic constant */
370 >                n = 32.*or2/(thescene.cusize*thescene.cusize)*vspretest + .5;
371          } else {
372                  for (i = 0; i < 3; i++)
373                          offsdir[i] = source[sn].sloc[i] - oc[i];
374 <                n = or2/DOT(offsdir,offsdir)*vspretest + .5;
375 <                infront = DOT(onorm, offsdir) > 0.;
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 <        if (n < 1) n = 1;
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 <        ssn = 25*n;
388 <        nhit = 0;
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 < 0) {
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. -
403 <                                                2.*urand(931*i+5827+ssn));
404 <                        for (i = 0; i < 3; i++)
405 <                                sr.rorg[i] = oc[i] + offsdir[i];
406 <                        d = DOT(offsdir,onorm);
407 <                        if (infront)
408 <                                for (i = 0; i < 3; i++) {
409 <                                        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 <                                }
402 >                                offsdir[i] = or*(1. - 2.*offsdir[i]);
403 >                        ssn++;
404 >                        d = 1. - DOT(offsdir, onorm);
405 >                        for (i = 0; i < 3; i++) {
406 >                                sr.rorg[i] = oc[i] + offsdir[i] + d*onorm[i];
407 >                                sr.rdir[i] = -onorm[i];
408 >                        }
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 (srcray(&sr, NULL, sn) == 0.)
416 <                        continue;
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                  sr.revf = srcvalue;
423 <                rayvalue(&sr);
423 >                rayvalue(&sr);                  /* check sample validity */
424                  if (bright(sr.rcol) <= FTINY)
425                          continue;
426 <                                        /* check against obstructions */
427 <                srcray(&sr, NULL, sn);
426 >                nok++;                  /* got sample; check obstructions */
427 >                rayclear(&sr);
428 >                sr.revf = raytrace;
429                  rayvalue(&sr);
430 <                if (bright(sr.rcol) <= FTINY) {
430 >                if (bright(sr.rcol) > FTINY)
431 >                        nhit++;
432 >                if (nhit > 0 && nhit < nok) {
433   #ifdef DEBUG
434 <                        fprintf(stderr, "\tfound an occlusion\n");
434 >                        fprintf(stderr, "\tpartially occluded\n");
435   #endif
436 <                        return(f);      /* need to shadow test */
436 >                        return(f);              /* need to shadow test */
437                  }
328 –                nhit++;
438          }
439          if (nhit == 0) {
440   #ifdef DEBUG
# Line 341 | Line 450 | register int  sn;      /* target source number */
450          
451  
452   #ifdef DEBUG
453 + void
454   virtverb(sn, fp)        /* print verbose description of virtual source */
455   register int  sn;
456   FILE  *fp;
# Line 354 | Line 464 | FILE  *fp;
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.svnext, source[source[sn].sa.svnext].so->oname);
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

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