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root/Development/ray/src/util/glaresrc.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/util/glaresrc.c (file contents):
Revision 1.2 by greg, Mon Mar 18 14:32:17 1991 UTC vs.
Revision 2.6 by greg, Mon May 29 16:47:54 2006 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   * Gather samples and compute glare sources.
6   */
7  
8   #include "glare.h"
9 + #include "linregr.h"
10  
11   #define vcont(vd,vu)    ((vu)-(vd)<=SEPS)
12   #define hcont(s1,s2)    ((s1)->r-(s2)->l>=-SEPS&&(s2)->r-(s1)->l>=-SEPS)
# Line 16 | Line 14 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
14   struct source   *curlist = NULL;        /* current source list */
15   struct source   *donelist = NULL;       /* finished sources */
16  
17 < double  threshold;                      /* glare threshold */
17 > void    pict_stats(void);
18  
19 + static struct srcspan * newspan(int     l, int  r, int  v, float        *sb);
20 + static struct srcspan * newspan(int     l, int  r, int  v, float        *sb);
21 + static void addindirect(int     h, int  v, double       br);
22 + static void addsrcspan(struct srcspan   *nss);
23 + static void mergesource(struct source   *sp, struct source      *ap);
24 + static void close_sources(int   v);
25 + static void close_allsrcs(void);
26 + static struct srcspan * splitspan(register struct srcspan       *sso, double    h, double       v, double       m);
27 + static struct source * splitsource(struct source        *so);
28 + static void donesource(register struct source   *sp);
29 + static struct source * findbuddy(register struct source *s, register struct source      *l);
30 + static void absorb(register struct source       *s);
31 + static void freespans(struct source     *sp);
32  
33 < struct srcspan *
34 < newspan(l, r, v, sb)            /* allocate a new source span */
35 < int     l, r, v;
36 < float   *sb;
33 >
34 > static struct srcspan *
35 > newspan(                /* allocate a new source span */
36 >        int     l,
37 >        int     r,
38 >        int     v,
39 >        float   *sb
40 > )
41   {
42          register struct srcspan *ss;
43          register int    i;
# Line 40 | Line 55 | float  *sb;
55   }
56  
57  
58 < analyze()                       /* analyze our scene */
58 > extern void
59 > analyze(void)                   /* analyze our scene */
60   {
61          int     h, v;
62          int     left;
# Line 50 | Line 66 | analyze()                      /* analyze our scene */
66          if (spanbr == NULL)
67                  memerr("view span brightness buffer");
68          for (v = vsize; v >= -vsize; v--) {
69 +                close_sources(v);
70 + #ifndef DEBUG
71 +                if (verbose) {
72 +                        fprintf(stderr, "%s: analyzing... %3ld%%\r",
73 +                                progname, 100L*(vsize-v)/(2*vsize));
74 +                        fflush(stderr);
75 +                }
76 + #endif
77                  getviewspan(v, spanbr);
78                  left = hsize + 1;
79                  for (h = -hsize; h <= hsize; h++) {
# Line 68 | Line 92 | analyze()                      /* analyze our scene */
92                                          addsrcspan(newspan(left,h,v,spanbr));
93                                          left = hsize + 1;
94                                  }
95 <                                addindirect(h, spanbr[h+hsize]);
95 >                                addindirect(h, v, spanbr[h+hsize]);
96                          }
97                  }
98                  if (left < h)
99                          addsrcspan(newspan(left,h,v,spanbr));
76 –                close_sources(v);
100          }
101 +        free((void *)spanbr);
102          close_allsrcs();
79 –        free((char *)spanbr);
103   }
104  
105  
106 < addindirect(h, br)              /* add brightness to indirect illuminances */
107 < int     h;
108 < double  br;
106 > static void
107 > addindirect(            /* add brightness to indirect illuminances */
108 >        int     h,
109 >        int     v,
110 >        double  br
111 > )
112   {
113          double  tanb, d;
114 +        int     hl;
115          register int    i;
116  
117 <        if (h <= -hlim) {                       /* left region */
118 <                d = (double)(h+hlim)/SAMPDENS;
119 <                if (d <= -1.0+FTINY)
117 >        hl = hlim(v);
118 >        if (h <= -hl) {                 /* left region */
119 >                d = (double)(-h-hl)/sampdens;
120 >                if (d >= 1.0-FTINY)
121                          return;
122                  tanb = d/sqrt(1.0-d*d);
123                  for (i = 0; i < nglardirs; i++) {
124                          d = indirect[i].lcos - tanb*indirect[i].lsin;
125                          if (d > 0.0) {
126                                  indirect[i].sum += d * br;
127 <                                indirect[i].n++;
127 >                                indirect[i].n += d;
128                          }
129                  }
130                  return;
131          }
132 <        if (h >= hlim) {                        /* right region */
133 <                d = (double)(h-hlim)/SAMPDENS;
134 <                if (d >= 1.0-FTINY)
132 >        if (h >= hl) {                  /* right region */
133 >                d = (double)(-h+hl)/sampdens;
134 >                if (d <= -1.0+FTINY)
135                          return;
136                  tanb = d/sqrt(1.0-d*d);
137                  for (i = 0; i < nglardirs; i++) {
138                          d = indirect[i].rcos - tanb*indirect[i].rsin;
139                          if (d > 0.0) {
140                                  indirect[i].sum += d * br;
141 <                                indirect[i].n++;
141 >                                indirect[i].n += d;
142                          }
143                  }
144                  return;
145          }
146                                          /* central region */
147          for (i = 0; i < nglardirs; i++) {
148 <                d = cos(h_theta(h) - indirect[i].theta);
148 >                d = cos(h_theta(h,v) - indirect[i].theta);
149                  if (d > 0.0) {
150                          indirect[i].sum += d * br;
151 <                        indirect[i].n++;
151 >                        indirect[i].n += d;
152                  }
153          }
154   }
155  
156  
157 < comp_thresh()                   /* compute glare threshold */
157 > extern void
158 > comp_thresh(void)                       /* compute glare threshold */
159   {
160          int     h, v;
161          int     nsamps;
# Line 137 | Line 166 | comp_thresh()                  /* compute glare threshold */
166                                  progname);
167          brsum = 0.0;
168          nsamps = 0;
169 <        for (v = vsize; v >= -vsize; v -= TSAMPSTEP)
169 >        for (v = vsize; v >= -vsize; v -= TSAMPSTEP) {
170                  for (h = -hsize; h <= hsize; h += TSAMPSTEP) {
171                          if ((br = getviewpix(h, v)) < 0.0)
172                                  continue;
173                          brsum += br;
174                          nsamps++;
175                  }
176 +        }
177          if (nsamps == 0) {
178                  fprintf(stderr, "%s: no viewable scene!\n", progname);
179                  exit(1);
# Line 154 | Line 184 | comp_thresh()                  /* compute glare threshold */
184                  exit(1);
185          }
186          if (verbose) {
187 + #ifdef DEBUG
188                  pict_stats();
189 + #endif
190                  fprintf(stderr,
191                          "%s: threshold set to %f cd/m2 from %d samples\n",
192                                  progname, threshold, nsamps);
# Line 162 | Line 194 | comp_thresh()                  /* compute glare threshold */
194   }
195  
196  
197 < addsrcspan(nss)                 /* add new source span to our list */
198 < struct srcspan  *nss;
197 > static void
198 > addsrcspan(                     /* add new source span to our list */
199 >        struct srcspan  *nss
200 > )
201   {
202          struct source   *last, *cs, *this;
203          register struct srcspan *ss;
170 –        register int    res;
204  
205          cs = NULL;
206          for (this = curlist; this != NULL; this = this->next) {
# Line 178 | Line 211 | struct srcspan *nss;
211                                  if (cs == NULL)
212                                          cs = this;
213                                  else {
181 –                                        mergesource(cs, this);
214                                          last->next = this->next;
215 <                                        free((char *)this);
215 >                                        mergesource(cs, this);
216 >                                        this = last;
217                                  }
218                                  break;
219                          }
# Line 191 | Line 224 | struct srcspan *nss;
224                  cs = (struct source *)malloc(sizeof(struct source));
225                  if (cs == NULL)
226                          memerr("source records");
227 +                cs->dom = 0.0;
228                  cs->first = NULL;
229                  cs->next = curlist;
230                  curlist = cs;
# Line 200 | Line 234 | struct srcspan *nss;
234   }
235  
236  
237 < mergesource(sp, ap)             /* merge source ap into source sp */
238 < struct source   *sp, *ap;
237 > static void
238 > mergesource(            /* merge source ap into source sp */
239 >        struct source   *sp,
240 >        struct source   *ap
241 > )
242   {
243          struct srcspan  head;
244          register struct srcspan *alp, *prev, *tp;
# Line 221 | Line 258 | struct source  *sp, *ap;
258          if (prev->next == NULL)
259                  prev->next = alp;
260          sp->first = head.next;
261 <        ap->first = NULL;
261 >        if (ap->dom > 0.0 && sp->dom > 0.0) {           /* sources are done */
262 >                sp->dir[0] *= sp->dom;
263 >                sp->dir[1] *= sp->dom;
264 >                sp->dir[2] *= sp->dom;
265 >                fvsum(sp->dir, sp->dir, ap->dir, ap->dom);
266 >                normalize(sp->dir);
267 >                sp->brt = (sp->brt*sp->dom + ap->brt*ap->dom)
268 >                                / (sp->dom + ap->dom);
269 >        }
270 >        free((void *)ap);
271   }
272  
273  
274 < close_sources(v)                /* close sources above v */
275 < int     v;
274 > static void
275 > close_sources(          /* close sources above v */
276 >        int     v
277 > )
278   {
279          struct source   head;
280          register struct source  *last, *this;
# Line 244 | Line 292 | int    v;
292   }
293  
294  
295 < close_allsrcs()                 /* done with everything */
295 > static void
296 > close_allsrcs(void)                     /* done with everything */
297   {
298 <        register struct source  *this;
298 >        register struct source  *this, *next;
299  
300 <        for (this = curlist; this != NULL; this = this->next)
300 >        this = curlist;
301 >        while (this != NULL) {
302 >                next = this->next;
303                  donesource(this);
304 +                this = next;
305 +        }
306          curlist = NULL;
307   }
308  
309  
310 < donesource(sp)                  /* finished with this source */
311 < register struct source  *sp;
310 > static struct srcspan *
311 > splitspan(              /* divide source span at point */
312 >        register struct srcspan *sso,
313 >        double  h,
314 >        double  v,
315 >        double  m
316 > )
317   {
318 <        FVECT   dthis, dright;
318 >        register struct srcspan *ssn;
319 >        double  d;
320 >        int     hs;
321 >
322 >        d = h - m*(sso->v - v);
323 >        hs = d < 0. ? d-.5 : d+.5;
324 >        if (sso->l >= hs)
325 >                return(NULL);
326 >        if (sso->r <= hs)
327 >                return(sso);
328 >                                /* need to split it */
329 >        ssn = (struct srcspan *)malloc(sizeof(struct srcspan));
330 >        if (ssn == NULL)
331 >                memerr("source spans in splitspan");
332 >        ssn->brsum = (double)(hs - sso->l)/(sso->r - sso->l) * sso->brsum;
333 >        sso->brsum -= ssn->brsum;
334 >        ssn->v = sso->v;
335 >        ssn->l = sso->l;
336 >        ssn->r = sso->l = hs;
337 >        return(ssn);
338 > }
339 >
340 >
341 > static struct source *
342 > splitsource(                    /* divide source in two if it's big and long */
343 >        struct source   *so
344 > )
345 > {
346 >        LRSUM   lr;
347 >        LRLIN   fit;
348 >        register struct srcspan *ss, *ssn;
349 >        struct srcspan  *ssl, *ssnl, head;
350 >        int     h;
351 >        double  mh, mv;
352 >        struct source   *sn;
353 >
354 >        lrclear(&lr);
355 >        for (ss = so->first; ss != NULL; ss = ss->next)
356 >                for (h = ss->l; h < ss->r; h++)
357 >                        lrpoint(h, ss->v, &lr);
358 >        if ((double)lr.n/(sampdens*sampdens) < SABIG)
359 >                return(NULL);                   /* too small */
360 >        if (lrfit(&fit, &lr) < 0)
361 >                return(NULL);                   /* can't fit a line */
362 >        if (fit.correlation < LCORR && fit.correlation > -LCORR)
363 >                return(NULL);
364 >        if (verbose)
365 >                fprintf(stderr, "%s: splitting large source\n", progname);
366 >        mh = lrxavg(&lr);
367 >        mv = lryavg(&lr);
368 >        sn = (struct source *)malloc(sizeof(struct source));
369 >        if (sn == NULL)
370 >                memerr("source records in splitsource");
371 >        sn->dom = 0.0;
372 >        sn->first = NULL;
373 >        ssnl = NULL;
374 >        head.next = so->first;
375 >        ssl = &head;
376 >        for (ss = so->first; ss != NULL; ssl = ss, ss = ss->next)
377 >                if ((ssn = splitspan(ss, mh, mv, fit.slope)) != NULL) {
378 >                        if (ssn == ss) {        /* remove from old */
379 >                                ssl->next = ss->next;
380 >                                ss = ssl;
381 >                        }
382 >                        if (ssnl == NULL)       /* add to new */
383 >                                sn->first = ssn;
384 >                        else
385 >                                ssnl->next = ssn;
386 >                        ssn->next = NULL;
387 >                        ssnl = ssn;
388 >                }
389 >        so->first = head.next;
390 >        return(sn);
391 > }
392 >
393 >
394 > static void
395 > donesource(                     /* finished with this source */
396 >        register struct source  *sp
397 > )
398 > {
399 >        struct source   *newsrc;
400          register struct srcspan *ss;
401          int     h, n;
402 <        double  d;
402 >        double  hsum, vsum, d;
403  
404 +        while ((newsrc = splitsource(sp)) != NULL)      /* split it? */
405 +                donesource(newsrc);
406          sp->dom = 0.0;
407 <        sp->dir[0] = sp->dir[1] = sp->dir[1] = 0.0;
407 >        hsum = vsum = 0.0;
408          sp->brt = 0.0;
409 +        n = 0;
410          for (ss = sp->first; ss != NULL; ss = ss->next) {
411                  sp->brt += ss->brsum;
412                  n += ss->r - ss->l;
413 <                compdir(dright, ss->r, ss->v);
414 <                for (h = ss->r-1; h >= ss->l; h--) {
415 <                        compdir(dthis, h, ss->v);
416 <                        d = dist2(dthis, dright);
275 <                        fvsum(sp->dir, sp->dir, dthis, d);
413 >                for (h = ss->l; h < ss->r; h++) {
414 >                        d = pixsize(h, ss->v);
415 >                        hsum += d*h;
416 >                        vsum += d*ss->v;
417                          sp->dom += d;
277 –                        VCOPY(dright, dthis);
418                  }
279 –                free((char *)ss);
419          }
420 <        sp->first = NULL;
420 >        freespans(sp);
421 >        if (sp->dom <= FTINY) {         /* must be right at edge of image */
422 >                free((void *)sp);
423 >                return;
424 >        }
425          sp->brt /= (double)n;
426 <        sp->dir[0] /= sp->dom;
284 <        sp->dir[1] /= sp->dom;
285 <        sp->dir[2] /= sp->dom;
426 >        compdir(sp->dir, (int)(hsum/sp->dom), (int)(vsum/sp->dom));
427          sp->next = donelist;
428          donelist = sp;
429          if (verbose)
430                  fprintf(stderr,
431 <        "%s: found source at (%f,%f,%f), solid angle %f, brightness %f\n",
431 >        "%s: source at [%.3f,%.3f,%.3f], dw %.5f, br %.1f (%d samps)\n",
432                          progname, sp->dir[0], sp->dir[1], sp->dir[2],
433 <                        sp->dom, sp->brt);
433 >                        sp->dom, sp->brt, n);
434 > }
435 >
436 >
437 > static struct source *
438 > findbuddy(                      /* find close enough source to s in l*/
439 >        register struct source  *s,
440 >        register struct source  *l
441 > )
442 > {
443 >        struct source   *bestbuddy = NULL;
444 >        double  d, r, mindist = MAXBUDDY;
445 >
446 >        r = sqrt(s->dom/PI);
447 >        for ( ; l != NULL; l = l->next) {
448 >                d = sqrt(dist2(l->dir, s->dir)) - sqrt(l->dom/PI) - r;
449 >                if (d < mindist) {
450 >                        bestbuddy = l;
451 >                        mindist = d;
452 >                }
453 >        }
454 >        return(bestbuddy);
455 > }
456 >
457 >
458 > extern void
459 > absorb_specks(void)                     /* eliminate too-small sources */
460 > {
461 >        struct source   head, *buddy;
462 >        register struct source  *last, *this;
463 >
464 >        if (verbose)
465 >                fprintf(stderr, "%s: absorbing small sources...\n", progname);
466 >        head.next = donelist;
467 >        last = &head;
468 >        for (this = head.next; this != NULL; this = this->next)
469 >                if (TOOSMALL(this)) {
470 >                        last->next = this->next;
471 >                        buddy = findbuddy(this, head.next);
472 >                        if (buddy != NULL)
473 >                                mergesource(buddy, this);
474 >                        else
475 >                                absorb(this);
476 >                        this = last;
477 >                } else
478 >                        last = this;
479 >        donelist = head.next;
480 > }
481 >
482 >
483 > static void
484 > absorb(                 /* absorb a source into indirect */
485 >        register struct source  *s
486 > )
487 > {
488 >        FVECT   dir;
489 >        double  d;
490 >        register int    i;
491 >
492 >        for (i = 0; i < nglardirs; i++) {
493 >                spinvector(dir, ourview.vdir, ourview.vup, indirect[i].theta);
494 >                d = DOT(dir,s->dir)*s->dom*(sampdens*sampdens);
495 >                if (d <= 0.0)
496 >                        continue;
497 >                indirect[i].sum += d * s->brt;
498 >                indirect[i].n += d;
499 >        }
500 >        freespans(s);
501 >        free((void *)s);
502 > }
503 >
504 >
505 > static void
506 > freespans(                      /* free spans associated with source */
507 >        struct source   *sp
508 > )
509 > {
510 >        register struct srcspan *ss;
511 >
512 >        while ((ss = sp->first) != NULL) {
513 >                sp->first = ss->next;
514 >                free((void *)ss);
515 >        }
516   }

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