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root/radiance/src/hd/rhd_qtree.c
(Generate patch)

Comparing src/hd/rhd_qtree.c (file contents):
Revision 3.7 by gregl, Tue Nov 25 11:15:20 1997 UTC vs.
Revision 3.18 by gwlarson, Mon Aug 10 18:39:46 1998 UTC

# Line 1 | Line 1
1 < /* Copyright (c) 1997 Silicon Graphics, Inc. */
1 > /* Copyright (c) 1998 Silicon Graphics, Inc. */
2  
3   #ifndef lint
4   static char SCCSid[] = "$SunId$ SGI";
# Line 14 | Line 14 | static char SCCSid[] = "$SunId$ SGI";
14   #ifndef LFREEPCT
15   #define LFREEPCT        25
16   #endif
17 +                                /* maximum allowed angle difference (deg.) */
18 + #ifndef MAXANG
19 + #define MAXANG          20
20 + #endif
21 + #if MAXANG>0
22 + #define MAXDIFF2        ( MAXANG*MAXANG * (PI*PI/180./180.))
23 + #endif
24  
25 + #define abs(i)          ((i) < 0 ? -(i) : (i))
26 +
27   RTREE   qtrunk;                 /* our quadtree trunk */
28 < double  qtDepthEps = .02;       /* epsilon to compare depths (z fraction) */
28 > double  qtDepthEps = .05;       /* epsilon to compare depths (z fraction) */
29   int     qtMinNodesiz = 2;       /* minimum node dimension (pixels) */
30   struct rleaves  qtL;            /* our pile of leaves */
31  
32 + int     rayqleft = 0;           /* rays left to queue before flush */
33 +
34 + static int4     falleaves;      /* our list of fallen leaves */
35 +
36 + #define composted(li)   (qtL.bl <= qtL.tl ? \
37 +                                        ((li) < qtL.bl || (li) >= qtL.tl) : \
38 +                                        ((li) < qtL.bl && (li) >= qtL.tl))
39 +
40   #define TBUNDLESIZ      409     /* number of twigs in a bundle */
41  
42   static RTREE    **twigbundle;   /* free twig blocks (NULL term.) */
43   static int      nexttwig;       /* next free twig */
44  
28 – #define is_stump(t)     (!((t)->flgs & (BR_ANY|LF_ANY)))
45  
30 –
46   static RTREE *
47   newtwig()                       /* allocate a twig */
48   {
# Line 80 | Line 95 | int    really;
95   }
96  
97  
98 < static int
99 < newleaf()                       /* allocate a leaf from our pile */
85 < {
86 <        int     li;
87 <        
88 <        li = qtL.tl++;
89 <        if (qtL.tl >= qtL.nl)   /* get next leaf in ring */
90 <                qtL.tl = 0;
91 <        if (qtL.tl == qtL.bl)   /* need to shake some free */
92 <                qtCompost(LFREEPCT);
93 <        return(li);
94 < }
98 > #define LEAFSIZ         (3*sizeof(float)+sizeof(int4)+\
99 >                        sizeof(TMbright)+6*sizeof(BYTE))
100  
96 –
97 – #define LEAFSIZ         (3*sizeof(float)+sizeof(TMbright)+6*sizeof(BYTE))
98 –
101   int
102   qtAllocLeaves(n)                /* allocate space for n leaves */
103   register int    n;
# Line 120 | Line 122 | register int   n;
122                  return(0);
123                                  /* assign larger alignment types earlier */
124          qtL.wp = (float (*)[3])qtL.base;
125 <        qtL.brt = (TMbright *)(qtL.wp + n);
125 >        qtL.wd = (int4 *)(qtL.wp + n);
126 >        qtL.brt = (TMbright *)(qtL.wd + n);
127          qtL.chr = (BYTE (*)[3])(qtL.brt + n);
128          qtL.rgb = (BYTE (*)[3])(qtL.chr + n);
129          qtL.nl = n;
130          qtL.tml = qtL.bl = qtL.tl = 0;
131 +        falleaves = -1;
132          return(n);
133   }
134  
# Line 155 | Line 159 | register RTREE *tp;
159                                  tp->flgs &= ~BRF(i);
160                  } else if (tp->flgs & LFF(i)) {
161                          li = tp->k[i].li;
162 <                        if (qtL.bl < qtL.tl ?
159 <                                (li < qtL.bl || li >= qtL.tl) :
160 <                                (li < qtL.bl && li >= qtL.tl))
162 >                        if (composted(li))
163                                  tp->flgs &= ~LFF(i);
164                  }
165   }
# Line 167 | Line 169 | int
169   qtCompost(pct)                  /* free up some leaves */
170   int     pct;
171   {
172 +        register int4   *fl;
173          int     nused, nclear, nmapped;
171 –
174                                  /* figure out how many leaves to clear */
175          nclear = qtL.nl * pct / 100;
176          nused = qtL.tl - qtL.bl;
# Line 179 | Line 181 | int    pct;
181          if (nclear >= nused) {  /* clear them all */
182                  qtFreeTree(0);
183                  qtL.tml = qtL.bl = qtL.tl = 0;
184 +                falleaves = -1;
185                  return(nused);
186          }
187                                  /* else clear leaves from bottom */
# Line 187 | Line 190 | int    pct;
190          qtL.bl += nclear;
191          if (qtL.bl >= qtL.nl) qtL.bl -= qtL.nl;
192          if (nmapped <= nclear) qtL.tml = qtL.bl;
193 <        shaketree(&qtrunk);
193 >        shaketree(&qtrunk);     /* dereference composted leaves */
194 >        for (fl = &falleaves; *fl >= 0; fl = qtL.wd + *fl)
195 >                while (composted(*fl))
196 >                        if ((*fl = qtL.wd[*fl]) < 0)
197 >                                return(nclear);
198          return(nclear);
199   }
200  
# Line 230 | Line 237 | int    x, y;
237  
238  
239   static
240 < addleaf(li)                     /* add a leaf to our tree */
241 < int     li;
240 > putleaf(li, drop)               /* put a leaf in our tree */
241 > register int    li;
242 > int     drop;
243   {
244          register RTREE  *tp = &qtrunk;
245          int     x0=0, y0=0, x1=odev.hres, y1=odev.vres;
246 <        int     lo = -1;
246 >        register int    lo = -1;
247 >        double  d2;
248          int     x, y, mx, my;
249          double  z;
250 <        FVECT   ip, wp;
250 >        FVECT   ip, wp, vd;
251          register int    q;
252 <                                        /* compute leaf location */
252 >                                        /* check for dead leaf */
253 >        if (!qtL.chr[li][1] && !(qtL.chr[li][0] | qtL.chr[li][2]))
254 >                return(0);
255 >                                        /* compute leaf location in view */
256          VCOPY(wp, qtL.wp[li]);
257          viewloc(ip, &odev.v, wp);
258          if (ip[2] <= 0. || ip[0] < 0. || ip[0] >= 1.
259                          || ip[1] < 0. || ip[1] >= 1.)
260 <                return;
260 >                goto dropit;                    /* behind or outside view */
261 > #ifdef DEBUG
262 >        if (odev.v.type == VT_PAR | odev.v.vfore > FTINY)
263 >                error(INTERNAL, "bad view assumption in putleaf");
264 > #endif
265 >        for (q = 0; q < 3; q++)
266 >                vd[q] = (wp[q] - odev.v.vp[q])/ip[2];
267 >        d2 = fdir2diff(qtL.wd[li], vd);
268 > #ifdef MAXDIFF2
269 >        if (d2 > MAXDIFF2)
270 >                goto dropit;                    /* leaf dir. too far off */
271 > #endif
272          x = ip[0] * odev.hres;
273          y = ip[1] * odev.vres;
274          z = ip[2];
# Line 266 | Line 289 | int    li;
289                  if (!(tp->flgs & LFF(q))) {     /* found stem for leaf */
290                          tp->k[q].li = li;
291                          tp->flgs |= CHLFF(q);
292 <                        break;
292 >                        return(1);
293                  }      
294 <                                                /* check existing leaf */
272 <                if (lo != tp->k[q].li) {
294 >                if (lo != tp->k[q].li) {        /* check old leaf */
295                          lo = tp->k[q].li;
296                          VCOPY(wp, qtL.wp[lo]);
297                          viewloc(ip, &odev.v, wp);
298                  }
299                                                  /* is node minimum size? */
300 <                if (x1-x0 <= qtMinNodesiz || y1-y0 <= qtMinNodesiz) {
301 <                        if (z > (1.-qtDepthEps)*ip[2])  /* who is closer? */
302 <                                return;                 /* old one is */
303 <                        tp->k[q].li = li;               /* new one is */
300 >                if (y1-y0 <= qtMinNodesiz || x1-x0 <= qtMinNodesiz) {
301 >                        if (z > (1.+qtDepthEps)*ip[2])
302 >                                break;                  /* old one closer */
303 >                        if (z >= (1.-qtDepthEps)*ip[2] &&
304 >                                        fdir2diff(qtL.wd[lo], vd) < d2)
305 >                                break;                  /* old one better */
306 >                        tp->k[q].li = li;               /* attach new */
307                          tp->flgs |= CHF(q);
308 +                        li = lo;                        /* drop old... */
309                          break;
310                  }
311                  tp->flgs &= ~LFF(q);            /* else grow tree */
# Line 290 | Line 316 | int    li;
316                  my = ip[1] * odev.vres;
317                  if (mx >= (x0 + x1) >> 1) q |= 01;
318                  if (my >= (y0 + y1) >> 1) q |= 02;
319 +                tp->flgs = CH_ANY|LFF(q);       /* all new */
320                  tp->k[q].li = lo;
294 –                tp->flgs |= LFF(q)|CH_ANY;      /* all new */
321          }
322 + dropit:
323 +        if (drop)
324 +                if (li+1 == (qtL.tl ? qtL.tl : qtL.nl))
325 +                        qtL.tl = li;            /* special case */
326 +                else {
327 +                        qtL.chr[li][0] = qtL.chr[li][1] = qtL.chr[li][2] = 0;
328 +                        qtL.wd[li] = falleaves;
329 +                        falleaves = li;
330 +                }
331 +        return(li == lo);
332   }
333  
334  
335 < dev_value(c, p)                 /* add a pixel value to our output queue */
335 > dev_value(c, d, p)              /* add a pixel value to our quadtree */
336   COLR    c;
337 < FVECT   p;
337 > FVECT   d, p;
338   {
339          register int    li;
340 <
341 <        li = newleaf();
342 <        VCOPY(qtL.wp[li], p);
340 >        int     mapit;
341 >                                /* grab a leaf */
342 >        if (!imm_mode && falleaves >= 0) {      /* check for fallen leaves */
343 >                li = falleaves;
344 >                falleaves = qtL.wd[li];
345 >                mapit = qtL.tml <= qtL.tl ?
346 >                                (li < qtL.tml || li >= qtL.tl) :
347 >                                (li < qtL.tml && li >= qtL.tl) ;
348 >        } else {                                /* else allocate new one */
349 >                li = qtL.tl++;
350 >                if (qtL.tl >= qtL.nl)           /* next leaf in ring */
351 >                        qtL.tl = 0;
352 >                if (qtL.tl == qtL.bl)           /* need to shake some free */
353 >                        qtCompost(LFREEPCT);
354 >                mapit = 0;                      /* we'll map it later */
355 >        }
356 >        if (p == NULL)
357 >                VSUM(qtL.wp[li], odev.v.vp, d, FHUGE);
358 >        else
359 >                VCOPY(qtL.wp[li], p);
360 >        qtL.wd[li] = encodedir(d);
361          tmCvColrs(&qtL.brt[li], qtL.chr[li], c, 1);
362 <        addleaf(li);
362 >        if (putleaf(li, 1)) {
363 >                if (mapit)
364 >                        tmMapPixels(qtL.rgb+li, qtL.brt+li, qtL.chr+li, 1);
365 >                if (--rayqleft == 0)
366 >                        dev_flush();            /* flush output */
367 >        }
368   }
369  
370  
# Line 318 | Line 377 | qtReplant()                    /* replant our tree using new view */
377          qtFreeTree(0);                  /* blow the old tree away */
378                                          /* regrow it in new place */
379          for (i = qtL.bl; i != qtL.tl; ) {
380 <                addleaf(i);
380 >                putleaf(i, 0);
381                  if (++i >= qtL.nl) i = 0;
382          }
383   }
# Line 361 | Line 420 | int    redo;
420                                  qtL.chr+borg, blen);
421          qtL.tml = qtL.tl;
422          return(1);
364 – }
365 –
366 –
367 – static
368 – redraw(tp, x0, y0, x1, y1, l)   /* mark portion of a tree for redraw */
369 – register RTREE  *tp;
370 – int     x0, y0, x1, y1;
371 – int     l[2][2];
372 – {
373 –        int     quads = CH_ANY;
374 –        int     mx, my;
375 –        register int    i;
376 –                                        /* compute midpoint */
377 –        mx = (x0 + x1) >> 1;
378 –        my = (y0 + y1) >> 1;
379 –                                        /* see what to do */
380 –        if (l[0][0] >= mx)
381 –                quads &= ~(CHF(2)|CHF(0));
382 –        else if (l[0][1] < mx)
383 –                quads &= ~(CHF(3)|CHF(1));
384 –        if (l[1][0] >= my)
385 –                quads &= ~(CHF(1)|CHF(0));
386 –        else if (l[1][1] < my)
387 –                quads &= ~(CHF(3)|CHF(2));
388 –        tp->flgs |= quads;              /* mark quadrants for update */
389 –                                        /* climb the branches */
390 –        for (i = 0; i < 4; i++)
391 –                if (tp->flgs & BRF(i) && quads & CHF(i))
392 –                        redraw(tp->k[i].b, i&01 ? mx : x0, i&02 ? my : y0,
393 –                                        i&01 ? x1 : mx, i&02 ? y1 : my, l);
394 – }
395 –
396 –
397 – static
398 – update(ca, tp, x0, y0, x1, y1)  /* update tree display as needed */
399 – BYTE    ca[3];          /* returned average color */
400 – register RTREE  *tp;
401 – int     x0, y0, x1, y1;
402 – {
403 –        int     csm[3], nc;
404 –        register BYTE   *cp;
405 –        BYTE    rgb[3];
406 –        int     gaps = 0;
407 –        int     mx, my;
408 –        register int    i;
409 –                                        /* compute midpoint */
410 –        mx = (x0 + x1) >> 1;
411 –        my = (y0 + y1) >> 1;
412 –        csm[0] = csm[1] = csm[2] = nc = 0;
413 –                                        /* do leaves first */
414 –        for (i = 0; i < 4; i++) {
415 –                if (!(tp->flgs & CHF(i)))
416 –                        continue;
417 –                if (tp->flgs & LFF(i)) {
418 –                        dev_paintr(cp=qtL.rgb[tp->k[i].li],
419 –                                        i&01 ? mx : x0, i&02 ? my : y0,
420 –                                        i&01 ? x1 : mx, i&02 ? y1 : my);
421 –                        csm[0] += cp[0]; csm[1] += cp[1]; csm[2] += cp[2];
422 –                        nc++;
423 –                } else if (!(tp->flgs & BRF(i)))
424 –                        gaps |= 1<<i;   /* empty stem */
425 –        }
426 –                                        /* now do branches */
427 –        for (i = 0; i < 4; i++)
428 –                if ((tp->flgs & CHBRF(i)) == CHBRF(i)) {
429 –                        update(rgb, tp->k[i].b, i&01 ? mx : x0, i&02 ? my : y0,
430 –                                        i&01 ? x1 : mx, i&02 ? y1 : my);
431 –                        csm[0] += rgb[0]; csm[1] += rgb[1]; csm[2] += rgb[2];
432 –                        nc++;
433 –                }
434 –        if (nc > 1) {
435 –                ca[0] = csm[0]/nc; ca[1] = csm[1]/nc; ca[2] = csm[2]/nc;
436 –        } else {
437 –                ca[0] = csm[0]; ca[1] = csm[1]; ca[2] = csm[2];
438 –        }
439 –                                        /* fill in gaps with average */
440 –        for (i = 0; gaps && i < 4; gaps >>= 1, i++)
441 –                if (gaps & 01)
442 –                        dev_paintr(ca, i&01 ? mx : x0, i&02 ? my : y0,
443 –                                        i&01 ? x1 : mx, i&02 ? y1 : my);
444 –        tp->flgs &= ~CH_ANY;            /* all done */
445 – }
446 –
447 –
448 – qtRedraw(x0, y0, x1, y1)        /* redraw part or all of our screen */
449 – int     x0, y0, x1, y1;
450 – {
451 –        int     lim[2][2];
452 –
453 –        if (is_stump(&qtrunk))
454 –                return;
455 –        if (!qtMapLeaves((lim[0][0]=x0) <= 0 & (lim[1][0]=y0) <= 0 &
456 –                (lim[0][1]=x1) >= odev.hres-1 & (lim[1][1]=y1) >= odev.vres-1))
457 –                return;
458 –        redraw(&qtrunk, 0, 0, odev.hres, odev.vres, lim);
459 – }
460 –
461 –
462 – qtUpdate()                      /* update our tree display */
463 – {
464 –        BYTE    ca[3];
465 –
466 –        if (is_stump(&qtrunk))
467 –                return;
468 –        if (!qtMapLeaves(0))
469 –                return;
470 –        update(ca, &qtrunk, 0, 0, odev.hres, odev.vres);
423   }

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