source: GTP/trunk/App/Demos/Illum/PathMap/PathMapEffect.cpp @ 1480

Revision 1480, 59.1 KB checked in by szirmay, 18 years ago (diff)
Line 
1#include "dxstdafx.h"
2#include ".\pathmapeffect.h"
3#include "Material.hpp"
4#include "TexturedMaterial.h"
5#include "WoodMaterial.hpp"
6#include "TriangleMesh.h"
7#include "Transformed.h"
8#include "shlwapi.h"
9#include <queue>
10#include <fstream>
11
12#define TEST_CLUST 0
13//#define GENERATE_PATH_MAPS
14
15//! D3D vector-matrix multiplication
16D3DVECTOR operator *(const D3DVECTOR& v, const D3DMATRIX& m)
17{
18        D3DVECTOR r;
19        r.x = v.x * m._11 + v.y * m._21 + v.z * m._31 + m._41;
20        r.y = v.x * m._12 + v.y * m._22 + v.z * m._32 + m._42;
21        r.z = v.x * m._13 + v.y * m._23 + v.z * m._33 + m._43;
22        float h = v.x * m._14 + v.y * m._24 + v.z * m._34 + m._44;
23        if(h > 0.00001f || h < 0.00001f)
24        {
25                r.x /= h;
26                r.y /= h;
27                r.z /= h;
28        }
29        return r;
30}
31
32//! method name strings to be displayed on screen
33const wchar_t* PathMapEffect::Method::methodNames[10] =
34{
35        L"PRM",
36        L"PRM texture",
37        L"_",
38        L"_"
39        , NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL
40};
41
42//! method constants
43const PathMapEffect::Method PathMapEffect::Method::PRM(0);
44const PathMapEffect::Method PathMapEffect::Method::SHOWTEX(1);
45const PathMapEffect::Method PathMapEffect::Method::LAST(2);
46
47//! constructor
48PathMapEffect::PathMapEffect(LPDIRECT3DDEVICE9 device)
49:method(Method::PRM)
50{
51        rayId = 1;
52        this->device = device;
53
54        //first person camera allows more freedom of movement
55        camera = new CFirstPersonCamera();
56        lightCamera = new CFirstPersonCamera();
57
58        HRESULT hr;
59        DWORD effectCompileFlag=0;
60       
61        LPD3DXBUFFER compilationErrors;
62        if(FAILED(
63                hr =
64                        D3DXCreateEffectFromFile(
65                                device,
66                                L"pathMap.fx",
67                                NULL,
68                                NULL,
69                                0,
70                                NULL,
71                                &effect,
72                                &compilationErrors) )){
73                MessageBoxA( NULL, (LPSTR)compilationErrors->GetBufferPointer(), "Failed to load effect file!", MB_OK);
74                exit(-1);
75        }
76
77        //store buffers so we can reset them after rendering to texture render targets
78        device->GetRenderTarget(0, &frameColorBuffer);
79        device->GetDepthStencilSurface(&frameDepthStencilBuffer);
80       
81        //load empty texture
82        D3DXCreateTextureFromFile(device, L"media\\empty.bmp", &emptyTexture);
83
84        //set up a scene
85
86        loadScene("media\\level.txt");
87
88        //load hangar mesh
89        loadMesh( L"media\\hangar.x" );
90//      loadMesh( L"media\\fulltexchamber.x" );
91
92/*      //create hangar entity
93        Entity e1;
94        e1.owner = this;
95        e1.renderMesh = renderMeshes.at(0);
96        D3DXMatrixIdentity(&e1.modelWorldTransform);
97//      D3DXMatrixScaling(&e1.modelWorldTransform, 20.0f, 20.0f, 20.0f);
98        D3DXMatrixScaling(&e1.modelWorldTransform, 0.5f, 1.0f, 0.5f);
99        D3DXMatrixIdentity(&e1.inverseTransposedModelWorldTransform);
100//      D3DXMatrixScaling(&e1.inverseTransposedModelWorldTransform, 1.0f/20.0f, 1.0f/20.0f, 1.0f/20.0f);
101        D3DXMatrixScaling(&e1.inverseTransposedModelWorldTransform, 1.0f/0.5f, 1.0f, 1.0f/0.5f);
102
103        e1.createRayTraceEntity();
104       
105        entities.push_back(e1);
106
107
108        //load 'steps' mesh
109        loadMesh( L"media\\steps.x" );
110
111        //create step entities
112        for(int eitor=0; eitor < 4; eitor++)
113        {
114                D3DXMATRIX urr;
115                D3DXMATRIX rx;          D3DXMatrixRotationY(&rx, Vector::PI * 0.5f * eitor);
116                Entity e2;
117                e2.owner = this;
118                e2.renderMesh = renderMeshes.at(1);
119
120                D3DXMatrixTranslation(&urr, -15.0f, -14.0f, -7.0f);
121                D3DXMatrixMultiply( &e2.modelWorldTransform, &urr, &rx);
122                D3DXMatrixInverse(&e2.inverseTransposedModelWorldTransform, NULL, &e2.modelWorldTransform);
123
124                e2.createRayTraceEntity();
125                entities.push_back(e2);
126
127                D3DXMATRIX trasi, roti;
128                D3DXMatrixTranslation(&trasi, -15.0f + 7.0f, 14.0f, -7.0f -7.0f);               //7.25f, 13.5, -7.25); //rot 90 -90 90 trans 7.25 13.5 -7.25
129                D3DXMatrixRotationYawPitchRoll(&roti, -Vector::PI * 0.5, Vector::PI, 0.0);
130                D3DXMatrixMultiply(&urr, &roti, &trasi);
131
132                D3DXMatrixMultiply( &e2.modelWorldTransform, &urr, &rx);
133
134                D3DXMatrixInverse(&e2.inverseTransposedModelWorldTransform, NULL, &e2.modelWorldTransform);
135                e2.createRayTraceEntity();
136                entities.push_back(e2);
137        }
138*/
139/*      for(int eitor=0; eitor < 6; eitor++)
140        {
141                Entity e2;
142                e2.owner = this;
143                e2.renderMesh = renderMeshes.at(1);
144                D3DXMatrixIdentity(&e2.modelWorldTransform);
145                D3DXMatrixScaling(&e2.modelWorldTransform, -0.5, 0.5, -0.5);
146                D3DXMATRIX trmx;
147                D3DXMatrixTranslation(&trmx, -8.0 + eitor * 2.8f, -3.2f, -8.6f + eitor * 0.6f);
148                e2.modelWorldTransform *= trmx;
149                D3DXMatrixIdentity(&e2.inverseTransposedModelWorldTransform);
150                D3DXMatrixScaling(&e2.inverseTransposedModelWorldTransform, -2.0, 2.0, -2.0);
151                D3DXMatrixTranslation(&trmx, +8.0 - eitor * 2.8f, 3.2f, 8.6f - eitor * 0.6f);
152                e2.inverseTransposedModelWorldTransform *= trmx;
153                e2.createRayTraceEntity();
154                entities.push_back(e2);
155        }*/
156
157        loadMesh( L"media\\torch.x" );
158
159        //compute the surface area of the complete geometry. useful for random sampling.
160        sumSurfaceArea = 0.0;
161        std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = entities.begin();
162        while(entityIterator != entities.end())
163        {
164                sumSurfaceArea += entityIterator->rayTraceEntity->getSurfaceArea();
165                entityIterator++;
166        }
167
168        //initialize camera
169        camera->SetViewParams( &D3DXVECTOR3(0.0f, 0.0f, 4.0f), &D3DXVECTOR3(0.0f, 0.0f, 0.0f));
170        D3DSURFACE_DESC fbdesc;
171        frameColorBuffer->GetDesc(&fbdesc);
172        camera->SetProjParams( D3DX_PI/2, (float)fbdesc.Width / fbdesc.Height, 0.1f, 300.0f );
173
174        //create resources for entities
175        createPRMTextures();
176
177        //set up spotlight
178        lightCamera->SetViewParams( &D3DXVECTOR3(5.0f, 0.0f, 0.0f), &D3DXVECTOR3(0.0f, 0.0f, 0.0f));
179        lightCamera->SetProjParams( D3DX_PI/1.9, 1.0f, 0.1f, 300.0f );
180
181        //create ray tracing kd-tree containing ray-traceable versions of entities
182        Intersectable** objs = new Intersectable*[entities.size()];
183        for(int u=0; u<entities.size(); u++)
184                objs[u] = entities.at(u).rayTraceEntity;
185        kdtree = new KDTree(objs, entities.size());
186        delete [] objs;
187
188        //create dummy render target texture for depth map rendering
189        device->CreateTexture(DEPTHMAPRES, DEPTHMAPRES, 1, D3DUSAGE_RENDERTARGET, D3DFMT_R32F, D3DPOOL_DEFAULT, &fakeTexture, NULL);
190        fakeTexture->GetSurfaceLevel(0, &fakeSurface);
191
192        //create a depthstencil texture for depth map rendering
193        device->CreateTexture(DEPTHMAPRES, DEPTHMAPRES, 1,
194                D3DUSAGE_DEPTHSTENCIL, D3DFMT_D24X8, D3DPOOL_DEFAULT, &depthMapTexture, NULL);
195        depthMapTexture->GetSurfaceLevel(0, &depthMapDepthStencilBuffer);
196
197        //create a stencil surface for PRM rendering (to avoid blend-adding to the same pixel for the same lightsource muliple times)
198        device->CreateDepthStencilSurface(128 * 32, 128 * NCLUSTERSPERENTITY / 32, D3DFMT_D24S8, D3DMULTISAMPLE_NONE, 0, true, &prmBlendingDepthStencilBuffer, NULL);
199
200#ifdef GENERATE_PATH_MAPS
201        precompute();
202#else
203        loadPathMaps();
204#endif 
205
206        //create a texture for radion data (will be used for weight computations on the GPU)
207        device->CreateTexture(2 * NRADIONS / 4096, 4096, 1, 0, D3DFMT_A32B32G32R32F, D3DPOOL_DEFAULT, &radionTexture, NULL);
208        radionTexture->GetSurfaceLevel(0, &radionSurface);
209
210        //fill texture with data
211        uploadRadions();
212
213        //create weights render target
214        device->CreateTexture(4096, NRADIONS / 4096, 1, D3DUSAGE_RENDERTARGET, D3DFMT_R32F, D3DPOOL_DEFAULT, &weightsTexture, NULL);
215        weightsTexture->GetSurfaceLevel(0, &weightsSurface);
216
217        //create a sytem memory duplicate of the weights render target to be able to read back weights data
218        device->CreateTexture(4096, NRADIONS / 4096, 1, 0, D3DFMT_R32F, D3DPOOL_SYSTEMMEM, &sysMemWeightsTexture, NULL);
219        sysMemWeightsTexture->GetSurfaceLevel(0, &sysMemWeightsSurface);
220
221        //create a vertex buffer to be able to visualize entry radion positions
222        device->CreateVertexBuffer(NRADIONS * sizeof(float) * 6, D3DUSAGE_WRITEONLY, D3DFVF_XYZ | D3DFVF_NORMAL, D3DPOOL_DEFAULT,
223                &starterVertexBuffer, NULL);
224        void* pData;
225        starterVertexBuffer->Lock(0, 0, &pData, 0);
226        fillRadionPosArray(pData);
227        starterVertexBuffer->Unlock();
228
229
230        exportEntityData();
231
232#ifdef GENERATE_PATH_MAPS
233        savePathMaps();
234#endif
235}
236
237PathMapEffect::~PathMapEffect(void)
238{
239        //release all resources allocated in the constructor
240        starterVertexBuffer->Release();
241
242        depthMapTexture->Release();
243        depthMapDepthStencilBuffer->Release();
244        fakeTexture->Release();
245        fakeSurface->Release();
246
247        sysMemWeightsTexture->Release();
248        sysMemWeightsSurface->Release();
249        weightsTexture->Release();
250        weightsSurface->Release();
251        radionTexture->Release();
252        radionSurface->Release();
253
254        prmBlendingDepthStencilBuffer->Release();
255        delete kdtree;
256        emptyTexture->Release();
257        releaseTextures();
258        releaseMeshes();
259        releaseEntities();
260
261        frameColorBuffer->Release();
262        frameDepthStencilBuffer->Release();
263
264        effect->Release();
265        delete camera;
266        delete lightCamera;
267}
268
269void PathMapEffect::loadMesh(LPCWSTR fileName)
270{
271        RenderMesh*             renderMesh = new RenderMesh();
272
273        if(S_OK !=
274                D3DXLoadMeshFromX(      fileName,
275                                                        D3DXMESH_MANAGED,
276                            device,
277                                                        NULL,
278                                                        &renderMesh->materialBuffer,
279                                                        NULL,
280                                                        (DWORD*)&renderMesh->nSubsets,
281                                                        &renderMesh->mesh))
282        {
283                 MessageBox(NULL, fileName, L"Could not load mesh file!", MB_OK);
284                 return;
285        }
286        //convert mesh into a vertex format using a position, a normal and a texture register
287        //this is the only data our vertex shaders will require
288        renderMesh->setVertexFormat(D3DFVF_XYZ |
289                                                D3DFVF_NORMAL |
290                                                D3DFVF_TEX1, device);
291
292        //extract the D3DXMATERIAL* pointer from the generic D3DXBUFFER
293        renderMesh->materials = (D3DXMATERIAL*)renderMesh->materialBuffer->GetBufferPointer();
294
295        //for every material, load the specified texture
296        renderMesh->textures = new LPDIRECT3DTEXTURE9[renderMesh->nSubsets];
297        for(unsigned int i=0; i<renderMesh->nSubsets; i++)
298        {
299                wchar_t* wideTextureFileName = NULL;
300                if(renderMesh->materials[i].pTextureFilename)
301                {
302                        wideTextureFileName = new wchar_t[MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, renderMesh->materials[i].pTextureFilename, -1, NULL, 0)];
303                        MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, renderMesh->materials[i].pTextureFilename, -1, wideTextureFileName, 511);
304                }
305                renderMesh->textures[i] = loadTexture( wideTextureFileName );
306                if(wideTextureFileName)
307                        delete wideTextureFileName;
308        }
309
310        //lock the buffers and create ray tracing meshes from the data
311        LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 vertexBuffer;
312        renderMesh->mesh->GetVertexBuffer(&vertexBuffer);
313        D3DVERTEX* vertexData;
314        vertexBuffer->Lock(0,renderMesh->mesh->GetNumVertices()*renderMesh->mesh->GetNumBytesPerVertex(),(void**)&vertexData,0);
315        LPDIRECT3DINDEXBUFFER9 indexBuffer;
316        renderMesh->mesh->GetIndexBuffer(&indexBuffer);
317        unsigned short* indexData;
318        indexBuffer->Lock(0,renderMesh->mesh->GetNumFaces()*3*sizeof(unsigned short),(void**)&indexData,0);
319
320        //create a ray-tracing Material for the texture
321        if(renderMesh->textures[0])
322        {
323                D3DLOCKED_RECT lrect;
324                HRESULT hr = renderMesh->textures[0]->LockRect(0, &lrect, NULL, D3DLOCK_READONLY);
325                LPDIRECT3DSURFACE9 texsurf;
326                renderMesh->textures[0]->GetSurfaceLevel(0, &texsurf);
327                D3DSURFACE_DESC desc;
328                texsurf->GetDesc(&desc);
329                renderMesh->rayTraceMaterial = new TexturedMaterial(lrect.pBits, lrect.Pitch, desc.Width);
330                texsurf->Release();
331                renderMesh->textures[0]->UnlockRect(0);
332        }
333        else
334                renderMesh->rayTraceMaterial = new Material(Vector(1.0f, 1.0f, 1.0f), Vector(0.0f, 0.0f, 0.0f), 1.0);
335
336        //create a TriangleMesh for ray-tracing
337        renderMesh->rayTraceMesh = new TriangleMesh(renderMesh->rayTraceMaterial, indexData, renderMesh->mesh->GetNumFaces(),
338                vertexData, renderMesh->mesh->GetNumVertices());
339
340        vertexBuffer->Unlock();
341        indexBuffer->Unlock();
342        vertexBuffer->Release();
343        indexBuffer->Release();
344
345        //generate edge lines for seamless texture atlas rendering
346        renderMesh->buildEdgeVertexBuffer(device);
347
348        //store completed mesh
349        renderMeshes.push_back(renderMesh);
350}
351
352LPDIRECT3DTEXTURE9 PathMapEffect::loadTexture(LPCWSTR fileName)
353{
354        if(fileName == NULL || wcscmp(fileName, L"") == 0)
355                return NULL;
356        wchar_t* mediaFileName = new wchar_t[wcslen(fileName) + 64];
357        //we assume the x file was in folder .\media
358        wcscpy(mediaFileName, L"media\\");
359        wcscat(mediaFileName, fileName);
360        LPDIRECT3DTEXTURE9 tex;
361
362        D3DXIMAGE_INFO bobo;
363        if(S_OK !=
364                D3DXCreateTextureFromFileEx(device, mediaFileName, D3DX_DEFAULT, D3DX_DEFAULT, 1, 0,
365                D3DFMT_FROM_FILE, D3DPOOL_MANAGED, D3DX_DEFAULT, D3DX_DEFAULT, 0, &bobo, NULL, &tex
366                ))
367        {
368                 MessageBox(NULL, mediaFileName, L"Could not load texture file!", MB_OK);
369                 return NULL;
370        }
371       
372        materialTextures.push_back(tex);
373        return tex;
374}
375
376void PathMapEffect::releaseTextures()
377{
378        std::vector<LPDIRECT3DTEXTURE9>::iterator i = materialTextures.begin();
379        while(i != materialTextures.end())
380        {
381                (*i)->Release();
382                i++;
383        }
384}
385
386void PathMapEffect::releaseMeshes()
387{
388        std::vector<PathMapEffect::RenderMesh*>::iterator i = renderMeshes.begin();
389        while(i != renderMeshes.end())
390        {
391                (*i)->mesh->Release();
392                (*i)->materialBuffer->Release();
393                delete (*i)->rayTraceMesh;
394                delete (*i)->rayTraceMaterial;
395                if((*i)->edgeVertexBuffer)
396                        (*i)->edgeVertexBuffer->Release();
397                delete *i;
398                i++;
399        }
400}
401
402void PathMapEffect::renderWithPRM()
403{
404        // first pass: render depth
405
406        device->SetRenderTarget(0, fakeSurface);
407        device->SetDepthStencilSurface(depthMapDepthStencilBuffer);
408        device->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_ZBUFFER, D3DCOLOR_ARGB(255, 0, 0, 0), 1.0f, 0 );
409        //no color writes
410        device->SetRenderState(D3DRS_COLORWRITEENABLE, 0);
411        //render back faces (avoids Z-fighting, no need for comparison bias)
412        device->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_CW);
413       
414        if( SUCCEEDED( device->BeginScene() ) )
415        {
416                effect->SetTechnique("Depth");
417                UINT nPasses;
418                effect->Begin(&nPasses, 0);
419                effect->BeginPass(0);
420                //loop through all entities, all mesh subsets, set proper transformations
421
422                std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = entities.begin();
423                while(entityIterator != entities.end())
424                {
425                        effect->SetMatrix("modelToProjMatrix",
426                                &( entityIterator->modelWorldTransform * *lightCamera->GetViewMatrix() * *lightCamera->GetProjMatrix() ) );
427                        effect->CommitChanges();
428                        unsigned int nSubsets = entityIterator->renderMesh->nSubsets;
429                        for(int i = 0; i< nSubsets; i++)
430                        {
431                                entityIterator->renderMesh->mesh->DrawSubset(i);
432                        }
433                        entityIterator++;
434                }
435
436                effect->EndPass();
437                effect->End();
438                device->EndScene();
439        }
440
441        //reset front face rendering, color writes
442        device->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_CCW);
443        HRESULT hr = S_OK;
444        hr = device->SetRenderState(D3DRS_COLORWRITEENABLE, D3DCOLORWRITEENABLE_ALPHA| D3DCOLORWRITEENABLE_BLUE| D3DCOLORWRITEENABLE_GREEN | D3DCOLORWRITEENABLE_RED);
445
446        // 2. pass: compute weights
447
448        // simple parallel computation for all pixels: no 3D, depth, shadows, only a full-texture quad
449        hr = device->SetRenderState(D3DRS_ZENABLE, D3DZB_FALSE);
450        hr = device->SetRenderState(D3DRS_STENCILENABLE, false);
451        hr = device->SetRenderTarget(0,weightsSurface);
452        hr = device->SetDepthStencilSurface(NULL);
453        D3DXVECTOR3 lightPos = *lightCamera->GetEyePt();
454        D3DXVECTOR3 lightDir = *lightCamera->GetWorldAhead();
455        lightDir /= D3DXVec3Length( &lightDir );
456        float ffl = parameters->Get(fLightScale) * 100.0f;
457        D3DXVECTOR3 lightPower(ffl, ffl, ffl);
458
459        device->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_TARGET,        D3DCOLOR_XRGB(0,0,0), 1.0f, 0 );
460
461        if( SUCCEEDED( device->BeginScene() ) ){
462                if( effect != NULL ){
463                        D3DXHANDLE hTechnique = NULL;
464                        hTechnique = effect->GetTechniqueByName((LPSTR)"ComputeWeights");
465                        if(hTechnique==NULL){
466                                return;
467                        }
468                        effect->SetTechnique( hTechnique );
469
470                        UINT nPasses = 0;
471                        effect->Begin( &nPasses, 0 );
472                        for(UINT j=0;j<nPasses;j++){
473                                effect->BeginPass(j);
474                                hr = effect->SetTexture("radions", radionTexture);
475                                static float opttme[9] = {0.5f, 0.0f, 0.0f,
476                                                                                0.0f, -0.5f, 0.0f,
477                                                                                0.5f + (0.5f / DEPTHMAPRES), 0.5f + (0.5f / DEPTHMAPRES), 1.0f};
478
479                                //set global params
480                                effect->SetFloatArray("occProjToTexMatrix", opttme, 9);
481                                effect->SetMatrix("occWorldToProjMatrix", &(*lightCamera->GetViewMatrix() * *lightCamera->GetProjMatrix()));
482
483                                effect->SetTexture("depthMap", depthMapTexture);
484                                hr = effect->SetInt("nRadionColumns", NRADIONS / 4096);
485                                hr = effect->SetFloatArray("lightPower", (float*)&lightPower, 3);
486                                hr = effect->SetFloatArray("lightPos", (float*)&lightPos, 3);
487                                hr = effect->SetFloatArray("lightDir", (float*)&lightDir, 3);
488                                effect->CommitChanges();
489                                drawFullScreenQuad(device);
490                                effect->EndPass();
491                        }
492                        effect->End();
493                }
494                device->EndScene();
495        }
496
497        // read the weights back
498
499        D3DLOCKED_RECT rData;
500        hr = device->GetRenderTargetData(weightsSurface, sysMemWeightsSurface);
501        hr =  sysMemWeightsSurface->LockRect(&rData, NULL, D3DLOCK_READONLY);
502        float* allEntryWeights = (float*)rData.pBits;
503
504        // average weights per cluster
505        float sumWeightsAll = 0.0;
506        unsigned int iRadion = 0;
507        for(int iCluster=0; iCluster < NCLUSTERS; iCluster++)
508        {
509                weights[iCluster] = 0.0;
510                float clusterrad = 0.0;
511                for(int clusterSummer=0; clusterSummer < clusterLenghts[iCluster]; clusterSummer++, iRadion++)
512                {
513                        float radrad = bushStarters[iRadion].radiance.sum();
514                        weights[iCluster] += allEntryWeights[iRadion] * radrad;
515                        clusterrad += radrad;
516                }
517                weights[iCluster] /= clusterrad; //(double)clusterLenghts[iCluster];
518//              if(iCluster != TEST_CLUST)
519//                      weights[iCluster] = 0.0;
520//              if(weights[iCluster] > 0.005)
521//                      weights[iCluster] = 0.005;
522                sumWeightsAll += weights[iCluster];
523        }
524        sysMemWeightsSurface->UnlockRect();
525
526        // 3. pass: render scene using weights to combine PRM texture atlases
527
528       
529        device->SetRenderTarget(0, frameColorBuffer);
530        device->SetDepthStencilSurface(frameDepthStencilBuffer);
531        // use backface culling, depth test
532        hr = device->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_CCW);
533        hr = device->SetRenderState(D3DRS_ZENABLE, D3DZB_TRUE);
534
535        device->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER,     D3DCOLOR_XRGB(0,0,0), 1.0f, 0 );
536       
537        if( SUCCEEDED( device->BeginScene() ) )
538        {
539                effect->SetTechnique("walk");
540                UINT nPasses;
541                effect->Begin(&nPasses, 0);
542                effect->BeginPass(0);
543
544                static float opttme[9] = {0.5f, 0.0f, 0.0f,
545                                                                0.0f, -0.5f, 0.0f,
546                                                                0.5f + (0.5f / DEPTHMAPRES), 0.5f + (0.5f / DEPTHMAPRES), 1.0f};
547
548                //set global params
549                effect->SetFloatArray("occProjToTexMatrix", opttme, 9);
550                effect->SetMatrix("occWorldToProjMatrix", &(*lightCamera->GetViewMatrix() * *lightCamera->GetProjMatrix()));
551
552                effect->SetTexture("depthMap", depthMapTexture);
553
554                //loop through entities
555                std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = entities.begin();
556                while(entityIterator != entities.end())
557                {
558                        //set entity params
559                        // nearestIdx -> bushId
560                        float weightsa[NCLUSTERSPERENTITY];
561                        for(unsigned int y=0; y<NCLUSTERSPERENTITY; y++)
562                                weightsa[y] = weights[entityIterator->nearClusterIndices[y]];
563                        hr = effect->SetFloatArray("weightsa", weightsa, NCLUSTERSPERENTITY);
564                        effect->SetMatrix("modelToWorldMatrix", &entityIterator->modelWorldTransform);
565                        effect->SetMatrix("inverseTransposedModelToWorldMatrix", &entityIterator->inverseTransposedModelWorldTransform);
566                        D3DXMATRIX t = entityIterator->modelWorldTransform;
567                        if(parameters->Get(bLookFromLight))
568                                effect->SetMatrix("modelToProjMatrix", &(entityIterator->modelWorldTransform * *lightCamera->GetViewMatrix()  * *lightCamera->GetProjMatrix()  ));
569                        else
570                                effect->SetMatrix("modelToProjMatrix", &(entityIterator->modelWorldTransform * *camera->GetViewMatrix()  * *camera->GetProjMatrix()  ));
571
572                        effect->SetTexture("filteredAtlas", entityIterator->prmTexture);
573                        hr = effect->SetFloatArray("lightPower", (float*)&lightPower, 3);
574                        hr = effect->SetFloatArray("lightPos", (float*)&lightPos, 3);
575                        hr = effect->SetFloatArray("lightDir", (float*)&lightDir, 3);
576
577                        unsigned int nSubsets = entityIterator->renderMesh->nSubsets;
578                        for(int i = 0; i< nSubsets; i++)
579                        {
580                                //set subset material texture
581                                if(entityIterator->renderMesh->textures[i])
582                                        effect->SetTexture("brdfMap", entityIterator->renderMesh->textures[i]);
583                                else
584                                        effect->SetTexture("brdfMap", emptyTexture);
585                                effect->CommitChanges();
586                                entityIterator->renderMesh->mesh->DrawSubset(i);
587                        }
588                        entityIterator++;
589                }
590                effect->EndPass();
591                effect->End();
592                device->EndScene();
593        }
594
595        if(!parameters->Get(bLookFromLight))
596        if( SUCCEEDED( device->BeginScene() ) )
597        {
598                effect->SetTechnique("torch");
599                UINT nPasses;
600                effect->Begin(&nPasses, 0);
601                effect->BeginPass(0);
602
603                effect->SetMatrix("modelToProjMatrix", &(*lightCamera->GetWorldMatrix() * *camera->GetViewMatrix()  * *camera->GetProjMatrix()  ));
604
605                effect->CommitChanges();
606                renderMeshes[renderMeshes.size()-1]->mesh->DrawSubset(0);
607
608                effect->EndPass();
609                effect->End();
610                device->EndScene();
611        }
612
613}
614
615HRESULT PathMapEffect::RenderMesh::setVertexFormat(DWORD fvf, LPDIRECT3DDEVICE9 device)
616{
617        LPD3DXMESH tempMesh;
618
619        //clone the mesh to the appropriate format
620    HRESULT hr = mesh->CloneMeshFVF( mesh->GetOptions(),
621                                  fvf ,
622                                  device, &tempMesh );
623        if(hr == S_OK)
624        {
625                DWORD* padj = new DWORD[mesh->GetNumFaces() * 3];
626                mesh->GenerateAdjacency(0.00001f, padj);
627                delete padj;
628                //forget he old mesh
629                mesh->Release();
630                //use the cloned mesh
631                mesh = tempMesh;
632        }
633        return hr;
634}
635
636void PathMapEffect::renderFullScreen(float depth)
637{
638        float fLeftU = 0.0f, fTopV = 0.0f, fRightU = 1.0f, fBottomV = 1.0f;
639
640    D3DSURFACE_DESC dtdsdRT;
641    PDIRECT3DSURFACE9 pSurfRT;
642
643    // Acquire render target width and height
644    device->GetRenderTarget(0, &pSurfRT);
645    pSurfRT->GetDesc(&dtdsdRT);
646    pSurfRT->Release();
647
648    // Ensure that we're directly mapping texels to pixels by offset by 0.5
649    // For more info see the doc page titled "Directly Mapping Texels to Pixels"
650    FLOAT fWidth5 = (FLOAT)dtdsdRT.Width - 0.5f;
651    FLOAT fHeight5 = (FLOAT)dtdsdRT.Height - 0.5f;
652
653    // Draw the quad
654        struct D3DVERTEX{
655                D3DXVECTOR3 pos;
656                D3DXVECTOR2 tex0;
657        };
658
659    D3DVERTEX svQuad[4];
660
661    svQuad[0].pos=D3DXVECTOR3(-1, 1, depth);
662    svQuad[0].tex0 = D3DXVECTOR2(fLeftU, fTopV);
663
664    svQuad[1].pos = D3DXVECTOR3(1, 1, depth);
665    svQuad[1].tex0 = D3DXVECTOR2(fRightU, fTopV);
666
667    svQuad[2].pos = D3DXVECTOR3(-1, -1, depth);
668    svQuad[2].tex0 = D3DXVECTOR2(fLeftU, fBottomV);
669
670    svQuad[3].pos = D3DXVECTOR3(1, -1, depth);
671    svQuad[3].tex0 = D3DXVECTOR2(fRightU, fBottomV);
672       
673        device->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE,D3DCULL_NONE);
674        device->SetFVF(D3DFVF_XYZ | D3DFVF_TEX1 | D3DFVF_TEXCOORDSIZE2(0));
675    device->DrawPrimitiveUP(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 2, svQuad, sizeof(D3DVERTEX));
676}
677
678void PathMapEffect::move(float fElapsedTime)
679{
680        //apply some rotation to one of the entities
681        if(parameters->Get(bTurbo))
682        {
683                camera->FrameMove(fElapsedTime * 10.0f);
684                lightCamera->FrameMove(fElapsedTime * 10.0f);
685        }
686        else
687        {
688                camera->FrameMove(fElapsedTime);
689                lightCamera->FrameMove(fElapsedTime);
690        }
691/*      D3DXMATRIX rot;
692        D3DXMatrixRotationY(&rot, fElapsedTime * 0.1f);
693        D3DXMatrixMultiply( &entities.at(0).modelWorldTransform,
694                                                &rot,
695                                                &entities.at(0).modelWorldTransform);
696        D3DXMatrixInverse(  &entities.at(0).inverseTransposedModelWorldTransform, NULL,
697                                                &entities.at(0).modelWorldTransform);
698        D3DXMatrixTranspose( &entities.at(0).inverseTransposedModelWorldTransform, &entities.at(0).inverseTransposedModelWorldTransform);
699
700        if(entities.size() > 1)
701        {
702                D3DXMatrixTranslation(&entities.at(1).modelWorldTransform, 0.0f, parameters->Get(fSecondModelHeight) * 5.0f , 0.0f);
703                D3DXMatrixTranslation(&entities.at(1).inverseTransposedModelWorldTransform, 0.0f, -parameters->Get(fSecondModelHeight) * 5.0f , 0.0f);
704        }*/
705}
706
707LRESULT PathMapEffect::handleMessage( HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
708
709{
710        if(parameters->Get(bMoveLight))
711                return lightCamera->HandleMessages(hWnd, uMsg, wParam, lParam);
712        else
713                return camera->HandleMessages(hWnd, uMsg, wParam, lParam);
714}
715
716void PathMapEffect::addUiParameters(Parameters* parameters)
717{
718        PathMapEffect::parameters = parameters;
719        parameters->Add( bLookFromLight, "Look from light", 1);
720        parameters->Add( bMoveLight, "Move light", 1);
721        parameters->Add( bDots, "Entry points", 1);
722        parameters->Add( bTurbo, "Turbo", 1);
723        parameters->Add( fLightScale, "Tone scale", 100, 'V', 'B', convert100);
724}
725
726void PathMapEffect::setUiParameterDefaults(Parameters* parameters)
727{
728}
729
730Parameters*     PathMapEffect::parameters = NULL;
731
732void PathMapEffect::render()
733{
734        if(method == Method::PRM)
735                renderWithPRM();
736        else
737                showPRMTexture();
738        if(parameters->Get(bDots))
739        {
740                float psf = 8.0f;
741                HRESULT hr = device->SetRenderState(D3DRS_POINTSIZE, *((DWORD*)&psf));
742                hr = device->SetRenderState(D3DRS_ZENABLE, D3DZB_TRUE);
743                if( SUCCEEDED( device->BeginScene() ) )
744                {
745                        D3DXHANDLE hTechnique = NULL;
746                        hTechnique = effect->GetTechniqueByName((LPSTR)"Dots");
747                        effect->SetTechnique( hTechnique );
748                        UINT nPasses = 0;
749                        effect->Begin( &nPasses, 0 );
750                        for(UINT j=0;j<nPasses;j++){
751                                effect->BeginPass(j);
752                                        hr = effect->SetTexture("depthMap",depthMapTexture);
753                                        if(parameters->Get(bLookFromLight))
754                                                effect->SetMatrix("worldToProjMatrix", &(*lightCamera->GetViewMatrix()  * *lightCamera->GetProjMatrix()  ));
755                                        else
756                                                effect->SetMatrix("worldToProjMatrix", &(*camera->GetViewMatrix()  * *camera->GetProjMatrix()  ));
757
758                                                        static float opttme[9] = {0.5f, 0.0f, 0.0f,
759                                                                0.0f, -0.5f, 0.0f,
760                                                                0.5f + (0.5f / DEPTHMAPRES), 0.5f + (0.5f / DEPTHMAPRES), 1.0f};
761
762                                        effect->SetFloatArray("occProjToTexMatrix", opttme, 9);
763                                        D3DXVECTOR3 lightPos = *lightCamera->GetEyePt();
764                                        hr = effect->SetFloatArray("lightPos", (float*)&lightPos, 3);
765                                        effect->CommitChanges();
766                                        hr = device->SetFVF(D3DFVF_XYZ |  D3DFVF_NORMAL);
767                                        hr = device->SetStreamSource(0, starterVertexBuffer, 0, sizeof(float) * 6);
768                                        UINT offset = 0;
769                                        for(int iClusterDraw=0; iClusterDraw < NCLUSTERS; iClusterDraw++)
770                                        {
771                                                hr = effect->SetFloat("aClusterWeight", weights[iClusterDraw] * 10.0);
772                                                effect->CommitChanges();
773//                                              if(iClusterDraw == TEST_CLUST)
774                                                device->DrawPrimitive(D3DPT_POINTLIST, offset, clusterLenghts[iClusterDraw]);
775                                                offset += clusterLenghts[iClusterDraw];
776                                        }
777                                effect->EndPass();
778                        }
779                        effect->End();
780                }
781                device->EndScene();
782        }
783}
784
785void PathMapEffect::Entity::createRayTraceEntity()
786{
787        rayTraceEntity = new Transformed(renderMesh->rayTraceMesh);
788        rayTraceEntity->setTransforms(modelWorldTransform, inverseTransposedModelWorldTransform);
789}
790
791void PathMapEffect::releaseEntities()
792{
793        std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = entities.begin();
794        while(entityIterator != entities.end())
795        {
796                delete entityIterator->rayTraceEntity;
797                entityIterator->prmSurface->Release();
798                entityIterator->prmTexture->Release();
799                entityIterator++;
800        }       
801}
802
803void PathMapEffect::sampleSphereDirection(Vector& outDir)
804{
805        do{
806        outDir = Vector(-1.0 + 2.0 * (float)rand() / RAND_MAX, -1.0 + 2.0 * (float)rand() / RAND_MAX, -1.0 + 2.0 * (float)rand() / RAND_MAX);
807        }while(outDir.norm2() > 1.0);
808        outDir.normalize();
809}
810
811void PathMapEffect::sampleShootingDiffuseDirection(int depth, const Vector& normal, Vector& outDir)
812{
813        Vector u, v;
814        if(fabsf(normal[0]) < 0.9f)
815        {
816                u.set(0.0f, -normal[2], normal[1]);
817                u *= 1.0f / sqrtf(normal[2] * normal[2] + normal[1] * normal[1]);
818        }
819        else
820        {
821                u.set(normal[2], 0.0f, -normal[0]);
822                u *= 1.0f / sqrtf(normal[2] * normal[2] + normal[0] * normal[0]);
823        }
824        v.setCrossProduct(normal, u);
825
826        float phi = 2.0f * 3.14159265358979323846f * (float)rand() / RAND_MAX;
827        float xi2 = (float)rand() / RAND_MAX;
828        float cosPhi = cos(phi);
829        float sinPhi = sin(phi);
830        float cosTheta = sqrtf(xi2);
831        float sinTheta = sqrtf(1.0f - xi2);
832
833        outDir.setScaled(sinTheta * cosPhi, v);
834        outDir.addScaled(sinTheta * sinPhi, u);
835        outDir.addScaled(cosTheta, normal);
836}
837
838void PathMapEffect::createPRMTextures()
839{
840        std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = entities.begin();
841        while(entityIterator != entities.end())
842        {
843                device->CreateTexture(128 * 32, 128 * NCLUSTERSPERENTITY / 32, 1, D3DUSAGE_RENDERTARGET,D3DFMT_A16B16G16R16F,D3DPOOL_DEFAULT,&entityIterator->prmTexture,NULL);
844                entityIterator->prmTexture->GetSurfaceLevel(0,&entityIterator->prmSurface);
845                entityIterator++;
846        }       
847}
848
849void PathMapEffect::precompute()
850{
851        // generate entry points
852        for(unsigned int cRad=0; cRad < NRADIONS; cRad++)
853        {
854                Radion starter;
855                sampleSurfaceRadion(starter);
856                //sampleSurfaceRadionUniform(starter);
857                bushStarters.push_back(starter);
858        }
859
860        // sort entry radions into clusters
861        Radion* entryArray = (Radion*)&*bushStarters.begin();
862        clusterRadions(entryArray, bushStarters.size(), 0);
863        clusterRadionsKMeans();
864
865        // for every entity, find the most relevant clusters
866        std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = entities.begin();
867        while(entityIterator != entities.end())
868        {
869                entityIterator->findNearClusters(bushStarters, NCLUSTERS);
870                entityIterator++;
871        }
872
873        // for every entry radion, shoot a bush of radions, and add their
874        // contributions to all PRMs of all entities
875        unsigned int iCluster = 0;
876        std::vector<Radion> bushRadions;
877        for(int iStarter = 0; iStarter < NRADIONS; )
878        {
879                bushRadions.clear();
880                for(int iric=0; iric < clusterLenghts[iCluster]; iric++, iStarter++)
881                        shootRadionBush(bushStarters[iStarter], bushRadions);
882                std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = entities.begin();
883                while(entityIterator != entities.end())
884                {
885                        entityIterator->renderPRM(device, effect, bushRadions, iCluster, 1.0);
886                        entityIterator++;
887                }
888                iCluster++;
889        }
890}
891
892int compareX(const void* a, const void* b)
893{
894        if( ((const Radion*)a)->position.x < ((const Radion*)b)->position.x )
895                return -1;
896        else
897                return 1;
898}
899
900int compareY(const void* a, const void* b)
901{
902        if( ((const Radion*)a)->position.y < ((const Radion*)b)->position.y )
903                return -1;
904        else
905                return 1;
906}
907
908int compareZ(const void* a, const void* b)
909{
910        if( ((const Radion*)a)->position.z < ((const Radion*)b)->position.z )
911                return -1;
912        else
913                return 1;
914}
915
916int compareDirX(const void* a, const void* b)
917{
918        if( ((const Radion*)a)->normal.x < ((const Radion*)b)->normal.x )
919                return -1;
920        else
921                return 1;
922}
923
924int compareDirY(const void* a, const void* b)
925{
926        if( ((const Radion*)a)->normal.y < ((const Radion*)b)->normal.y )
927                return -1;
928        else
929                return 1;
930}
931
932int compareDirZ(const void* a, const void* b)
933{
934        if( ((const Radion*)a)->normal.z < ((const Radion*)b)->normal.z )
935                return -1;
936        else
937                return 1;
938}
939
940
941void PathMapEffect::clusterRadionsKMeans()
942{
943        Radion centroids[NCLUSTERS];
944        std::vector<Radion> clusters[NCLUSTERS];
945        //initial clusters: uniform length
946        for(unsigned int i=0; i<NCLUSTERS; i++)
947                clusterLenghts[i] = NRADIONS / NCLUSTERS;
948        for(unsigned int iKMeans = 0; iKMeans < 128; iKMeans++)
949        {
950                //find centroids
951                unsigned int iRadion = 0;
952                for(unsigned int i=0; i<NCLUSTERS; i++)
953                {
954                        centroids[i].position = Vector::RGBBLACK;
955                        centroids[i].normal = Vector::RGBBLACK;
956                        for(unsigned int iRadionInCluster=0; iRadionInCluster < clusterLenghts[i]; iRadionInCluster++, iRadion++)
957                        {
958                                centroids[i].position += bushStarters.at(iRadion).position;
959                                centroids[i].normal += bushStarters.at(iRadion).normal;
960                        }
961                        centroids[i].position *= 1.0f / (float)clusterLenghts[i];
962                        centroids[i].normal.normalize();
963                }
964               
965                for(unsigned int i=0; i<NCLUSTERS; i++)
966                        clusters[i].clear();
967
968                //sort radions to centroids
969                iRadion = 0;
970                for(unsigned int i=0; i<NCLUSTERS; i++)
971                {
972                        for(unsigned int iRadionInCluster=0; iRadionInCluster < clusterLenghts[i]; iRadionInCluster++, iRadion++)
973                        {
974                                unsigned int minimumDistanceClusterIndex = 0;
975                                float minimumDistance = FLT_MAX;
976                                for(unsigned int u=0; u<NCLUSTERS; u++)
977                                {
978                                        float dirDist = (bushStarters.at(iRadion).normal * centroids[u].normal);
979                                        float dist = (bushStarters.at(iRadion).position - centroids[u].position).norm() * pow(6.0, 1.0 - (double)dirDist);
980                                        if(dist < minimumDistance)
981                                        {
982                                                minimumDistanceClusterIndex = u;
983                                                minimumDistance = dist;
984                                        }
985                                }
986                                clusters[minimumDistanceClusterIndex].push_back( bushStarters.at(iRadion) );
987                        }
988                }
989                //refill bushStarters, set cluster lengths
990                iRadion = 0;
991                for(unsigned int i=0; i<NCLUSTERS; i++)
992                {
993                        clusterLenghts[i] = clusters[i].size();
994                        for(unsigned int iRadionInCluster=0; iRadionInCluster < clusterLenghts[i]; iRadionInCluster++, iRadion++)
995                        {
996                                bushStarters.at(iRadion) = clusters[i].at(iRadionInCluster);
997                        }
998                }
999                //eliminate empty clusters
1000                for(unsigned int i=1; i<NCLUSTERS; i++)
1001                {
1002                        if(clusterLenghts[i] == 0)
1003                        {
1004                                clusterLenghts[i] = clusterLenghts[i-1] >> 1;
1005                                clusterLenghts[i-1] -= clusterLenghts[i-1] >> 1;
1006                        }
1007                }
1008                for(int i=NCLUSTERS - 1; i >= 0; i--)
1009                {
1010                        if(clusterLenghts[i] == 0)
1011                        {
1012                                clusterLenghts[i] = clusterLenghts[i+1] >> 1;
1013                                clusterLenghts[i+1] -= clusterLenghts[i+1] >> 1;
1014                        }
1015                }
1016        }
1017}
1018
1019int PathMapEffect::clusterRadions(Radion* partition, int psize, char axis)
1020{
1021/*      if(psize < 2)
1022                return 1;
1023        if(axis == 0)
1024                qsort(partition, psize, sizeof(Radion), compareDirX);
1025        else if(axis == 1)
1026                qsort(partition, psize, sizeof(Radion), compareDirY);
1027        else if(axis == 2)
1028                qsort(partition, psize, sizeof(Radion), compareDirZ);
1029        else if(axis == 3)
1030                qsort(partition, psize, sizeof(Radion), compareX);
1031        else if(axis == 4)
1032                qsort(partition, psize, sizeof(Radion), compareY);
1033        else if(axis == 5)
1034                qsort(partition, psize, sizeof(Radion), compareZ);
1035        clusterRadions(partition, psize >> 1, (axis+1)%6);
1036        clusterRadions(partition + (psize >> 1), psize - (psize >> 1), (axis+1)%6);
1037        return 1;
1038/*/     if(psize < 2)
1039                return 1;
1040        if(axis == 0)
1041                qsort(partition, psize, sizeof(Radion), compareX);
1042        else if(axis == 1)
1043                qsort(partition, psize, sizeof(Radion), compareY);
1044        else if(axis == 2)
1045                qsort(partition, psize, sizeof(Radion), compareZ);
1046        clusterRadions(partition, psize >> 1, (axis+1)%3);
1047        clusterRadions(partition + (psize >> 1), psize - (psize >> 1), (axis+1)%3);
1048        return 1;//*/
1049}
1050
1051
1052void PathMapEffect::shootRadionBush(Radion& starter, std::vector<Radion>& bushRadions)
1053{
1054        bushRadions.push_back(starter);
1055
1056        int nPhotonsShotForLight = 1;   //branching factor
1057        for(int iPhoton = 0; iPhoton < nPhotonsShotForLight; iPhoton++)
1058        {
1059                unsigned int depth = 0;
1060                ray.id = rayId++;
1061                ray.isShadowRay = false;
1062                ray.origin = starter.position;
1063                Vector power = starter.radiance;
1064                float prob = starter.probability;
1065                prob *= nPhotonsShotForLight;
1066                power *= 1.0f / nPhotonsShotForLight;
1067                sampleShootingDiffuseDirection(depth, starter.normal, ray.dir);
1068
1069                for(;;depth++)
1070                {
1071                        kdtree->traverse(ray, hitRec, 0.0f, FLT_MAX);
1072                        if(hitRec.isIntersect)
1073                        {
1074                                Radion nr;
1075                                nr.position = hitRec.point;
1076                                nr.normal = hitRec.normal;
1077                                nr.radiance = power;
1078                                nr.radiance %= hitRec.material->getTextureDiffuseBrdf(hitRec.texUV);
1079                                nr.probability = prob;
1080                                bushRadions.push_back(nr);
1081                        }
1082                        else
1083                                break;
1084                        if(depth >= 3)
1085                                break;
1086                        float rrRandom = (float)rand() / RAND_MAX;
1087                        float diffuseAlbedo = hitRec.material->getTextureDiffuseAlbedo(hitRec.texUV);
1088                        float idealAlbedo = hitRec.material->getTextureIdealAlbedo(hitRec.texUV);
1089                        float refractiveAlbedo = hitRec.material->getRefractiveAlbedo();
1090                        if(rrRandom < diffuseAlbedo)
1091                        {
1092                                ray.id = rayId++;
1093                                ray.isShadowRay = false;
1094                                ray.origin = hitRec.point;
1095                                power %= hitRec.material->getTextureDiffuseBrdf(hitRec.texUV);
1096                                power *= 1.0f / diffuseAlbedo;
1097                                prob *= diffuseAlbedo;
1098                                sampleShootingDiffuseDirection(depth, hitRec.normal, ray.dir);
1099                        }
1100                        else
1101                        {
1102                                rrRandom -= diffuseAlbedo;
1103                                if(rrRandom < idealAlbedo)
1104                                {
1105                                        ray.dir.setIdealReflectedDirection(ray.dir, hitRec.normal);
1106                                        ray.id = rayId++;
1107                                        ray.isShadowRay = false;
1108                                        ray.origin = hitRec.point;
1109                                        power %= hitRec.material->getIdealBrdf();
1110                                        power *= 1.0f / idealAlbedo;
1111                                        prob *= idealAlbedo;
1112                                }
1113                                else
1114                                        break;
1115                        }
1116                }
1117        }
1118}
1119
1120void PathMapEffect::sampleSurfaceRadion(Radion& starter)
1121{
1122        float randa = ((double)rand() / RAND_MAX) * entities.size();
1123//      float randa = ((double)rand() / RAND_MAX) * sumSurfaceArea;
1124        float uptonowSurfaceArea = 0.0;
1125        Entity* e = NULL;
1126        std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = entities.begin();
1127        while(entityIterator != entities.end())
1128        {
1129                uptonowSurfaceArea += 1.0f;
1130//              uptonowSurfaceArea += entityIterator->rayTraceEntity->getSurfaceArea();
1131                if(uptonowSurfaceArea >= randa)
1132                {
1133                        e = &*entityIterator;
1134                        break;
1135                }
1136                entityIterator++;
1137        }
1138
1139        e->rayTraceEntity->sampleSurface(starter);
1140
1141        float surfa = starter.radiance.z;
1142        starter.radiance = e->rayTraceEntity->getMaterial()->getTextureDiffuseBrdf(starter.radiance);
1143        starter.radiance *= (surfa / NRADIONS) * entities.size();
1144//      starter.radiance *= sumSurfaceArea / NRADIONS;
1145        starter.probability = (float)NRADIONS / (entities.size() * surfa );
1146}
1147
1148void PathMapEffect::sampleSurfaceRadionUniform(Radion& starter)
1149{
1150        float randa = ((double)rand() / RAND_MAX) * sumSurfaceArea;
1151        float uptonowSurfaceArea = 0.0;
1152        Entity* e = NULL;
1153        std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = entities.begin();
1154        while(entityIterator != entities.end())
1155        {
1156                uptonowSurfaceArea += entityIterator->rayTraceEntity->getSurfaceArea();
1157                if(uptonowSurfaceArea >= randa)
1158                {
1159                        e = &*entityIterator;
1160                        break;
1161                }
1162                entityIterator++;
1163        }
1164
1165        e->rayTraceEntity->sampleSurface(starter);
1166
1167        float surfa = starter.radiance.z;
1168        starter.radiance = e->rayTraceEntity->getMaterial()->getTextureDiffuseBrdf(starter.radiance);
1169        starter.radiance *= sumSurfaceArea / NRADIONS;
1170        starter.probability = NRADIONS / sumSurfaceArea;
1171}
1172
1173
1174void PathMapEffect::Entity::renderPRM(LPDIRECT3DDEVICE9 device,
1175                                                        LPD3DXEFFECT effect,
1176                                                        std::vector<Radion>& bushRadions,
1177                                                        unsigned int bushId,
1178                                                        float scaleFactor
1179                                                        )
1180{
1181        HRESULT hr;     UINT nPasses=1;
1182
1183        //# bushId -> nearestIdx
1184        int radinx = 0xffffff;
1185        for(int i=0; i<NCLUSTERSPERENTITY; i++)
1186                if(nearClusterIndices[i] == bushId)
1187                        radinx = i;
1188        if(radinx == 0xffffff)
1189                return;
1190
1191        hr = device->SetRenderTarget(0, prmSurface);
1192        int tilex = radinx % 32;
1193        int tiley = radinx / 32;
1194
1195        D3DVIEWPORT9 vp;
1196        vp.X = tilex * 128;                     vp.Y = tiley * 128;
1197        vp.Width = vp.Height = 128;
1198        vp.MinZ = 0.0; vp.MaxZ = 1.0;
1199
1200        //clear everything
1201        device->SetRenderTarget(0, prmSurface);
1202        device->SetDepthStencilSurface(owner->prmBlendingDepthStencilBuffer);
1203        device->SetViewport(&vp);
1204
1205        device->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_TARGET,
1206                                                D3DCOLOR_RGBA(0,0,0,0), 1.0f, 0 );
1207
1208        unsigned int nRadions = bushRadions.size();
1209        for(int ir=0; ir < nRadions; ir++)
1210        {
1211                // 1. pass render depth map for virtual light source
1212                device->SetRenderTarget(0, owner->fakeSurface);
1213                device->SetDepthStencilSurface(owner->depthMapDepthStencilBuffer);
1214
1215                device->SetRenderState(D3DRS_COLORWRITEENABLE, 0);
1216
1217                device->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_ZBUFFER, D3DCOLOR_ARGB(255, 0, 0, 0), 1.0f, 0 );
1218
1219                CFirstPersonCamera radionCamera;
1220                radionCamera.SetViewParams((D3DXVECTOR3*)&bushRadions[ir].position, (D3DXVECTOR3*)&(bushRadions[ir].position + bushRadions[ir].normal));
1221                radionCamera.SetProjParams( D3DX_PI/1.9, 1.0f, 0.1f, 300.0f );
1222
1223                // render backfaces to avoid z-fighting
1224                device->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_CW);
1225                if( SUCCEEDED( device->BeginScene() ) )
1226                {
1227                        effect->SetTechnique("Depth");
1228                        UINT nPasses;
1229                        effect->Begin(&nPasses, 0);
1230                        effect->BeginPass(0);
1231                        //loop through all entities, all mesh subsets, set proper transformations
1232
1233                        std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = owner->entities.begin();
1234                        while(entityIterator != owner->entities.end())
1235                        {
1236                                effect->SetMatrix("modelToProjMatrix",
1237                                        &( entityIterator->modelWorldTransform * *radionCamera.GetViewMatrix() * *radionCamera.GetProjMatrix() ) );
1238                                effect->CommitChanges();
1239                                unsigned int nSubsets = entityIterator->renderMesh->nSubsets;
1240                                for(int i = 0; i< nSubsets; i++)
1241                                {
1242                                        entityIterator->renderMesh->mesh->DrawSubset(i);
1243                                }
1244                                entityIterator++;
1245                        }
1246
1247                        effect->EndPass();
1248                        effect->End();
1249                        device->EndScene();
1250                }
1251
1252                device->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_CCW);
1253                device->SetRenderState(D3DRS_COLORWRITEENABLE, D3DCOLORWRITEENABLE_RED | D3DCOLORWRITEENABLE_GREEN | D3DCOLORWRITEENABLE_BLUE | D3DCOLORWRITEENABLE_ALPHA);
1254
1255                // blend-add contribution of virtual light source to PRM
1256                device->SetRenderTarget(0, prmSurface);
1257                device->SetDepthStencilSurface(owner->prmBlendingDepthStencilBuffer);
1258                device->SetViewport(&vp);
1259                device->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE,  D3DCULL_NONE);
1260                device->SetRenderState(D3DRS_ALPHABLENDENABLE,  true);
1261                device->SetRenderState(D3DRS_SRCBLEND, D3DBLEND_ONE);
1262                device->SetRenderState(D3DRS_DESTBLEND, D3DBLEND_ONE);
1263                device->SetRenderState(D3DRS_BLENDOP, D3DBLENDOP_ADD);
1264                device->SetRenderState(D3DRS_ZENABLE, D3DZB_FALSE);
1265
1266                // use stencil to avoid adding contribution twice
1267                HRESULT hr = device->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_STENCIL,
1268                                        D3DCOLOR_RGBA(0,0,0,0), 1.0f, 0 );
1269                if( SUCCEEDED( device->BeginScene() ) )
1270                {
1271                        Radion radion = bushRadions[ir];
1272
1273                        if( effect != NULL ){
1274                                D3DXHANDLE hTechnique = effect->GetTechniqueByName((LPSTR)"BushToAtlas");
1275                                if(hTechnique==NULL){
1276                                        return;
1277                                }
1278                                effect->SetTechnique( hTechnique );
1279                               
1280                                effect->Begin( &nPasses, 0 );
1281                                for(UINT j=0;j<nPasses;j++){
1282                                        effect->BeginPass(j);
1283                                        Vector fakejake = bushRadions[ir].position;
1284                                        fakejake = bushRadions[ir].normal;
1285                                        fakejake = bushRadions[ir].radiance;
1286                                        hr=effect->SetFloatArray("lightPos", (float*)&bushRadions[ir].position, 3);
1287                                        hr=effect->SetFloatArray("lightDir", (float*)&bushRadions[ir].normal, 3);
1288                                        static float opttme[9] = {0.5f, 0.0f, 0.0f,
1289                                                                                        0.0f, -0.5f, 0.0f,
1290                                                                                        0.5f + (0.5f / DEPTHMAPRES), 0.5f + (0.5f / DEPTHMAPRES), 1.0f};
1291                                        effect->SetTexture("depthMap", owner->depthMapTexture);
1292
1293                                        Vector bb0 = this->rayTraceEntity->bbox.minPoint;
1294                                        Vector bb1 = this->rayTraceEntity->bbox.maxPoint;
1295                                        //effect->SetFloat("cutNearness2", (bb1 - bb0).norm2() / 200.0f);
1296                                        float nne = 5.0f / bushRadions[ir].probability;
1297                                        float onne = (bb1 - bb0).norm2() / 200.0f;
1298                                        effect->SetFloat("cutNearness2", nne);
1299                                        //effect->SetFloat("cutNearness2", 0.0f);
1300                                       
1301                                        //set global params
1302                                        effect->SetFloatArray("occProjToTexMatrix", opttme, 9);
1303                                        effect->SetMatrix("occWorldToProjMatrix", &(*radionCamera.GetViewMatrix() * *radionCamera.GetProjMatrix()));
1304                                        effect->SetMatrix("modelToWorldMatrix", &(this->modelWorldTransform));
1305                                        effect->SetMatrix("inverseTransposedModelToWorldMatrix", &(this->inverseTransposedModelWorldTransform));
1306                                        Vector scaledPower = bushRadions[ir].radiance * scaleFactor;
1307                                        hr=effect->SetFloatArray("lightPower", (float*)&scaledPower, 3);
1308                                       
1309                                        hr = device->SetRenderState(D3DRS_STENCILENABLE, true);
1310                                        hr = device->SetRenderState(D3DRS_STENCILREF, 0xffffffff);
1311                                        hr = device->SetRenderState(D3DRS_STENCILFUNC, D3DCMP_ALWAYS);
1312                                        hr = device->SetRenderState(D3DRS_STENCILPASS, D3DSTENCILOP_REPLACE);
1313
1314                                        effect->CommitChanges();
1315
1316                                        renderMesh->mesh->DrawSubset(0);
1317
1318                                        hr = device->SetRenderState(D3DRS_STENCILFUNC, D3DCMP_NOTEQUAL);
1319                                        scaledPower = bushRadions[ir].radiance * 1.0f ;
1320                                        hr=effect->SetFloatArray("lightPower", (float*)&scaledPower, 3);
1321                                        effect->CommitChanges();
1322
1323                                        if(renderMesh->nEdges)
1324                                        {
1325                                                device->SetStreamSource(0, renderMesh->edgeVertexBuffer, 0, sizeof(D3DVERTEX));
1326                                                device->DrawPrimitive(D3DPT_LINELIST, 0, renderMesh->nEdges);
1327                                        }
1328
1329                                        effect->EndPass();
1330                                }
1331                                effect->End();
1332                        }
1333                        device->EndScene();
1334                        device->SetRenderState(D3DRS_STENCILENABLE, false);
1335                        device->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE,  D3DCULL_CCW);
1336                        device->SetRenderState(D3DRS_ALPHABLENDENABLE,  false);
1337                        device->SetRenderState(D3DRS_ZENABLE, D3DZB_TRUE);
1338                }
1339        }
1340}
1341
1342void PathMapEffect::drawFullScreenQuad(LPDIRECT3DDEVICE9 device, float depth, float fLeftU, float fTopV, float fRightU, float fBottomV)
1343{
1344    D3DSURFACE_DESC dtdsdRT;
1345    PDIRECT3DSURFACE9 pSurfRT;
1346
1347    // Acquire render target width and height
1348    device->GetRenderTarget(0, &pSurfRT);
1349    pSurfRT->GetDesc(&dtdsdRT);
1350    pSurfRT->Release();
1351
1352    // Ensure that we're directly mapping texels to pixels by offset by 0.5
1353    // For more info see the doc page titled "Directly Mapping Texels to Pixels"
1354    FLOAT fWidth5 = (FLOAT)dtdsdRT.Width - 0.5f;
1355    FLOAT fHeight5 = (FLOAT)dtdsdRT.Height - 0.5f;
1356
1357    // Draw the quad
1358    D3DVERTEX svQuad[4];
1359
1360    svQuad[0].pos=D3DXVECTOR3(-1, 1, depth);
1361        svQuad[0].normal=D3DXVECTOR3(0,0,0);
1362    svQuad[0].tex0 = D3DXVECTOR2(fLeftU, fTopV);
1363
1364    svQuad[1].pos = D3DXVECTOR3(1, 1, depth);
1365        svQuad[1].normal = D3DXVECTOR3(0,0,0);
1366    svQuad[1].tex0 = D3DXVECTOR2(fRightU, fTopV);
1367
1368    svQuad[2].pos = D3DXVECTOR3(-1, -1, depth);
1369        svQuad[2].normal = D3DXVECTOR3(0,0,0);
1370    svQuad[2].tex0 = D3DXVECTOR2(fLeftU, fBottomV);
1371
1372    svQuad[3].pos = D3DXVECTOR3(1, -1, depth);
1373        svQuad[3].normal = D3DXVECTOR3(0,0,0);
1374    svQuad[3].tex0 = D3DXVECTOR2(fRightU, fBottomV);
1375       
1376        device->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE,D3DCULL_NONE);
1377        device->SetFVF(D3DFVF_XYZ | D3DFVF_NORMAL | D3DFVF_TEX1 | D3DFVF_TEXCOORDSIZE2(0));
1378    device->DrawPrimitiveUP(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 2, svQuad, sizeof(D3DVERTEX));
1379}
1380
1381void PathMapEffect::showPRMTexture()
1382{
1383        device->SetRenderTarget(0, frameColorBuffer);
1384        device->SetDepthStencilSurface(frameDepthStencilBuffer);
1385
1386        device->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER,     D3DCOLOR_XRGB(0,0,0), 1.0f, 0 );
1387
1388        if( SUCCEEDED( device->BeginScene() ) ){
1389                if( effect != NULL ){
1390                        D3DXHANDLE hTechnique = effect->GetTechniqueByName((LPSTR)"ShowTex");
1391                        if(hTechnique==NULL){
1392                                return;
1393                        }
1394                        effect->SetTechnique( hTechnique );
1395                        UINT nPasses = 0;
1396                        effect->Begin( &nPasses, 0 );
1397                        for(UINT j=0;j<nPasses;j++){
1398                                effect->BeginPass(j);
1399               
1400                                //loop through entities
1401                                std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = entities.begin();
1402                                //while(entityIterator != entities.end())
1403                                {
1404                                        //set entity params
1405                                        effect->SetMatrix("modelToWorldMatrix", &entityIterator->modelWorldTransform);
1406                                        effect->SetMatrix("inverseTransposedModelToWorldMatrix", &entityIterator->inverseTransposedModelWorldTransform);
1407                                        D3DXMATRIX t = entityIterator->modelWorldTransform;
1408                                        if(parameters->Get(bLookFromLight))
1409                                                effect->SetMatrix("modelToProjMatrix", &(entityIterator->modelWorldTransform * *lightCamera->GetViewMatrix()  * *lightCamera->GetProjMatrix()  ));
1410                                        else
1411                                                effect->SetMatrix("modelToProjMatrix", &(entityIterator->modelWorldTransform * *camera->GetViewMatrix()  * *camera->GetProjMatrix()  ));
1412
1413                                        effect->SetTexture("filteredAtlas", entityIterator->prmTexture);
1414
1415                                        unsigned int nSubsets = entityIterator->renderMesh->nSubsets;
1416                                        for(int i = 0; i< nSubsets; i++)
1417                                        {
1418                                                //set subset material texture
1419                                                effect->SetTexture("texToShow", entityIterator->prmTexture);
1420                                                effect->CommitChanges();
1421                                                drawFullScreenQuad(device);
1422//                                              effect->CommitChanges();
1423//                                              entityIterator->renderMesh->mesh->DrawSubset(i);
1424                                        }
1425                                        entityIterator++;
1426                                }
1427                                effect->EndPass();
1428                        }
1429                        effect->End();
1430                }
1431                device->EndScene();
1432        }
1433
1434}
1435
1436void PathMapEffect::RenderMesh::buildEdgeVertexBuffer(LPDIRECT3DDEVICE9 device)
1437{
1438        LPD3DXMESH pMesh = this->mesh;
1439        DWORD* pAdj = new DWORD[3 * pMesh->GetNumFaces()];
1440        for(int r=0; r<pMesh->GetNumFaces()*3; r++)
1441                pAdj[r] = 0xffff;
1442        pMesh->ConvertPointRepsToAdjacency(NULL, pAdj);
1443
1444        LPDIRECT3DVERTEXBUFFER9 vertexBuffer;
1445        pMesh->GetVertexBuffer(&vertexBuffer);
1446        D3DVERTEX* vertexData;
1447        vertexBuffer->Lock(0,pMesh->GetNumVertices()*pMesh->GetNumBytesPerVertex(),(void**)&vertexData,0);
1448        LPDIRECT3DINDEXBUFFER9 indexBuffer;
1449        pMesh->GetIndexBuffer(&indexBuffer);
1450        unsigned short* indexData;
1451        indexBuffer->Lock(0,pMesh->GetNumFaces()*3*sizeof(unsigned short),(void**)&indexData,0);
1452
1453
1454        int countEdges = 0;
1455        for(int u=0; u<pMesh->GetNumFaces(); u++)
1456                for(int t=0; t<3; t++)
1457                        if(pAdj[u * 3 + t] >= pMesh->GetNumFaces())
1458                                countEdges++;
1459
1460        if(countEdges == 0)
1461        {
1462                edgeVertexBuffer = NULL;
1463                nEdges = 0;
1464                vertexBuffer->Unlock();
1465                indexBuffer->Unlock();
1466                SAFE_RELEASE(vertexBuffer);
1467                SAFE_RELEASE(indexBuffer);
1468                return;
1469        }
1470
1471        device->CreateVertexBuffer(2 * countEdges * pMesh->GetNumBytesPerVertex(),
1472                D3DUSAGE_WRITEONLY, pMesh->GetFVF(), D3DPOOL_DEFAULT,
1473                &edgeVertexBuffer, NULL);
1474        D3DVERTEX* pevData;
1475        edgeVertexBuffer->Lock(0, 0, (void**)&pevData, 0);
1476
1477        int iEdge = 0;
1478        for(int u=0; u<pMesh->GetNumFaces(); u++)
1479        {
1480                for(int t=0; t<3; t++)
1481                {
1482                        if(pAdj[u * 3 + t] >= pMesh->GetNumFaces())
1483                        {
1484                                unsigned short edge0 = indexData[u * 3 + t];
1485                                unsigned short edge1 = indexData[u * 3 + (t+1)%3];
1486                                unsigned short inner = indexData[u * 3 + (t+2)%3];
1487
1488                                //push vertex edge0, edge1
1489                                pevData[iEdge * 2] = vertexData[edge0];
1490                                pevData[iEdge * 2 + 1] = vertexData[edge1];
1491                               
1492                                D3DXVECTOR2 ediff =  vertexData[edge1].tex0 - vertexData[edge0].tex0;
1493                                if(fabsf(ediff.x) > fabsf(ediff.y))
1494                                {
1495                                        if(vertexData[inner].tex0.y <= vertexData[edge0].tex0.y +
1496                                                (vertexData[inner].tex0.x - vertexData[edge0].tex0.x) *
1497                                                (vertexData[edge1].tex0.y - vertexData[edge0].tex0.y) /
1498                                                (vertexData[edge1].tex0.x - vertexData[edge0].tex0.x))
1499                                        {
1500                                                pevData[iEdge * 2].tex0.y += 1.0/DBLATLASSIZE;
1501                                                pevData[iEdge * 2 + 1].tex0.y += 1.0/DBLATLASSIZE;
1502                                        }
1503                                        else
1504                                        {
1505                                                pevData[iEdge * 2].tex0.y -= 1.0/DBLATLASSIZE;
1506                                                pevData[iEdge * 2 + 1].tex0.y -= 1.0/DBLATLASSIZE;
1507                                        }
1508                                        D3DXVECTOR2 edgeDirUnitExt(1.0f, (vertexData[edge1].tex0.y - vertexData[edge0].tex0.y) /
1509                                                (vertexData[edge1].tex0.x - vertexData[edge0].tex0.x));
1510                                        edgeDirUnitExt *= 1.0/ATLASSIZE;
1511                                        if(vertexData[edge1].tex0.x > vertexData[edge0].tex0.x)
1512                                        {
1513                                                pevData[iEdge * 2].tex0 -= edgeDirUnitExt;
1514                                                pevData[iEdge * 2 + 1].tex0 += edgeDirUnitExt;
1515                                        }
1516                                        else
1517                                        {
1518                                                pevData[iEdge * 2].tex0 += edgeDirUnitExt;
1519                                                pevData[iEdge * 2 + 1].tex0 -= edgeDirUnitExt;
1520                                        }
1521                                }
1522                                else
1523                                {
1524                                        if(vertexData[inner].tex0.x <= vertexData[edge0].tex0.x +
1525                                                (vertexData[inner].tex0.y - vertexData[edge0].tex0.y) *
1526                                                (vertexData[edge1].tex0.x - vertexData[edge0].tex0.x) /
1527                                                (vertexData[edge1].tex0.y - vertexData[edge0].tex0.y))
1528                                        {
1529                                                pevData[iEdge * 2].tex0.x += 1.0/DBLATLASSIZE;
1530                                                pevData[iEdge * 2 + 1].tex0.x += 1.0/DBLATLASSIZE;
1531                                        }
1532                                        else
1533                                        {
1534                                                pevData[iEdge * 2].tex0.x -= 1.0/DBLATLASSIZE;
1535                                                pevData[iEdge * 2 + 1].tex0.x -= 1.0/DBLATLASSIZE;
1536                                        }
1537                                        D3DXVECTOR2 edgeDirUnitExt((vertexData[edge1].tex0.x - vertexData[edge0].tex0.x) /
1538                                                (vertexData[edge1].tex0.y - vertexData[edge0].tex0.y), 1.0f);
1539                                        edgeDirUnitExt *= 1.0/ATLASSIZE;
1540                                        if(vertexData[edge1].tex0.y > vertexData[edge0].tex0.y)
1541                                        {
1542                                                pevData[iEdge * 2].tex0 -= edgeDirUnitExt;
1543                                                pevData[iEdge * 2 + 1].tex0 += edgeDirUnitExt;
1544                                        }
1545                                        else
1546                                        {
1547                                                pevData[iEdge * 2].tex0 += edgeDirUnitExt;
1548                                                pevData[iEdge * 2 + 1].tex0 -= edgeDirUnitExt;
1549                                        }
1550                                }
1551
1552                                iEdge++;
1553                        }
1554                }
1555        }
1556        nEdges = iEdge;
1557
1558        edgeVertexBuffer->Unlock();
1559        vertexBuffer->Unlock();
1560        indexBuffer->Unlock();
1561        SAFE_RELEASE(vertexBuffer);
1562        SAFE_RELEASE(indexBuffer);
1563
1564        delete pAdj;
1565}
1566
1567void PathMapEffect::uploadRadions()
1568{
1569        int nRadions = bushStarters.size();
1570        struct TMR{
1571                float pos[4];
1572                float dir[4];
1573//              float pow[4];
1574        };
1575        TMR* tm = new TMR[nRadions];
1576        for(int i=0; i<nRadions; i++)
1577        {
1578//*
1579                tm[i].pos[0] = bushStarters[i].position[0];
1580                tm[i].pos[1] = bushStarters[i].position[1];
1581                tm[i].pos[2] = bushStarters[i].position[2];
1582                tm[i].pos[3] = 1.0;
1583                tm[i].dir[0] = bushStarters[i].normal[0];
1584                tm[i].dir[1] = bushStarters[i].normal[1];
1585                tm[i].dir[2] = bushStarters[i].normal[2];
1586                tm[i].dir[3] = 1.0;
1587//              tm[i].pow[0] = bushStarters[i].radiance[0];
1588//              tm[i].pow[1] = bushStarters[i].radiance[1];
1589//              tm[i].pow[2] = bushStarters[i].radiance[2];
1590//              tm[i].pow[3] = 1.0;
1591/*/
1592                tm[i].pos[0] = 0.9;
1593                tm[i].pos[1] = 0.2;
1594                tm[i].pos[2] = 0.2;
1595                tm[i].pos[3] = 1.0;
1596                tm[i].dir[0] = 0.2;
1597                tm[i].dir[1] = 0.9;
1598                tm[i].dir[2] = 0.2;
1599                tm[i].dir[3] = 1.0;
1600                tm[i].pow[0] = 0.2;
1601                tm[i].pow[1] = 0.2;
1602                tm[i].pow[2] = 0.9;     //blue
1603                tm[i].pow[3] = 0.99;
1604//*/
1605        }
1606
1607        RECT imgSize;
1608        imgSize.top = imgSize.left = 0;
1609        imgSize.bottom =  nRadions;
1610        imgSize.right = 2 * nRadions / 4096;
1611        D3DXLoadSurfaceFromMemory(radionSurface, NULL, NULL, tm, D3DFMT_A32B32G32R32F,
1612                imgSize.right * 4 * sizeof(float), NULL, &imgSize, D3DX_FILTER_NONE, 0);
1613
1614        delete [] tm;
1615}
1616
1617void PathMapEffect::fillRadionPosArray(void* pData)
1618{
1619        int nRadions = NRADIONS;
1620        struct TMR{
1621                float pos[3];
1622                float rad[3];
1623        };
1624        TMR* tm = (TMR*)pData;
1625        for(int i=0; i<nRadions; i++)
1626        {
1627                tm[i].pos[0] = bushStarters[i].position[0];
1628                tm[i].pos[1] = bushStarters[i].position[1];
1629                tm[i].pos[2] = bushStarters[i].position[2];
1630                tm[i].rad[0] = bushStarters[i].radiance[0];
1631                tm[i].rad[1] = bushStarters[i].radiance[1];
1632                tm[i].rad[2] = bushStarters[i].radiance[2];
1633        }
1634}
1635
1636const wchar_t* PathMapEffect::getWeightsString()
1637{
1638        static wchar_t ws[512];
1639        ws[0] = 0;
1640        char wan[64];
1641        float sumw = 0.0f;
1642        for(int i=0; i<33; i++)
1643        {
1644//              StrCpy(wan, L"%f ");
1645                if(i == 32)
1646                        sprintf(wan, "%.3f ", (double)sumw);
1647                else
1648                {
1649                        sumw += weights[i];
1650                        sprintf(wan, "%.3f ", (double)weights[i]);
1651                }
1652                wchar_t* wideValue = new wchar_t[MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, wan, -1, NULL, 0)];
1653                MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, wan, -1, wideValue, 511);
1654                StrCatW(ws, wideValue);
1655                delete wideValue;
1656        }
1657        return ws;
1658}
1659
1660struct ClusterDist2{
1661        unsigned int index;
1662        double dist2;
1663        ClusterDist2(unsigned int index, double dist2) {this->index = index; this->dist2 = dist2;}
1664        bool operator<(const ClusterDist2& o) const {return dist2 > o.dist2;}
1665        bool operator>(const ClusterDist2& o) const {return dist2 < o.dist2;}
1666        bool operator<=(const ClusterDist2& o) const {return dist2 >= o.dist2;}
1667        bool operator>=(const ClusterDist2& o) const {return dist2 <= o.dist2;}
1668};
1669
1670void PathMapEffect::Entity::findNearClusters(const std::vector<Radion>& starters, unsigned int nClusters)
1671{
1672        D3DXVECTOR3 cc = (D3DXVECTOR3&)rayTraceEntity->bbox.getCentre();
1673
1674        std::priority_queue<ClusterDist2> nearestClusterDists;
1675
1676        for(unsigned int iCluster = 0; iCluster < NCLUSTERS; iCluster++)
1677        {
1678                unsigned int iRadion = 0;
1679                unsigned int nRadionsPerCluster = owner->clusterLenghts[iCluster];
1680                double aClusterDist2 = 0.0;
1681                for(unsigned int iric=0; iric < nRadionsPerCluster; iric++, iRadion++)
1682                {
1683                        aClusterDist2 += (starters[iRadion++].position - cc).norm2();
1684                }
1685                nearestClusterDists.push( ClusterDist2(iCluster, aClusterDist2) );
1686        }
1687        for(unsigned int i=0; i<32; i++)
1688        {
1689                nearClusterIndices[i] = 31 - i;// nearestClusterDists.top().index;
1690                nearestClusterDists.pop();
1691        }
1692}
1693
1694
1695
1696void PathMapEffect::savePathMaps()
1697{
1698        std::fstream entryPointFile("prm\\prmEntryPoints.dat", std::ios::out | std::ios::binary);
1699
1700        for(unsigned int u=0; u < NRADIONS; u++)
1701        {
1702                entryPointFile << bushStarters.at(u);
1703        }
1704       
1705        for(unsigned int c=0; c < NCLUSTERS; c++)
1706        {
1707                entryPointFile.write((char*)&clusterLenghts[c], sizeof(unsigned int));
1708        }
1709
1710        entryPointFile.flush();
1711        entryPointFile.close();
1712
1713        unsigned int iEntity = 0;
1714        std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = entities.begin();
1715        while(entityIterator != entities.end())
1716        {
1717                wchar_t prmFileName[256];
1718//              wsprintf(prmFileName, L"prm\\prm_%08d.hdr", iEntity);
1719                MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, entityIterator->prmfilename, -1, prmFileName, 255);
1720
1721                D3DXSaveSurfaceToFile(prmFileName, D3DXIFF_HDR, entityIterator->prmSurface, NULL, NULL);
1722                entityIterator++;
1723                iEntity++;
1724        }
1725}
1726
1727void PathMapEffect::loadPathMaps()
1728{
1729        std::fstream entryPointFile("prm\\prmEntryPoints.dat", std::ios::in | std::ios::binary);
1730
1731        bushStarters.clear();
1732
1733        for(unsigned int u=0; u < NRADIONS; u++)
1734        {
1735                Radion ri;
1736                entryPointFile >> ri;
1737                bushStarters.push_back(ri);
1738        }
1739       
1740        for(unsigned int c=0; c < NCLUSTERS; c++)
1741        {
1742                entryPointFile.read((char*)&clusterLenghts[c], sizeof(unsigned int));           
1743        }
1744
1745        entryPointFile.close();
1746
1747        unsigned int iEntity = 0;
1748        std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = entities.begin();
1749        while(entityIterator != entities.end())
1750        {
1751                entityIterator->findNearClusters(bushStarters, NCLUSTERS);
1752
1753                wchar_t prmFileName[256];
1754//              wsprintf(prmFileName, L"prm\\prm_%08d.hdr", iEntity);
1755                MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, entityIterator->prmfilename, -1, prmFileName, 255);
1756                D3DXLoadSurfaceFromFile(entityIterator->prmSurface, NULL, NULL, prmFileName, NULL, D3DX_DEFAULT, 0, NULL);
1757                entityIterator++;
1758                iEntity++;
1759        }
1760}
1761
1762void PathMapEffect::exportEntityData()
1763{
1764        std::fstream entryPointFile("media\\entityPathMapData.txt", std::ios::out);
1765
1766        unsigned int iEntity = 0;
1767        std::vector<PathMapEffect::Entity>::iterator entityIterator = entities.begin();
1768        while(entityIterator != entities.end())
1769        {
1770                entryPointFile << "entity " << entityIterator->name << '\n';
1771                entryPointFile << "{" << '\n';
1772                entryPointFile << " pathmapfile " << entityIterator->prmfilename << '\n';
1773                entryPointFile << " clusters ";
1774                for(int i=0; i<NCLUSTERSPERENTITY; i++)
1775                        entryPointFile << entityIterator->nearClusterIndices[i] << " ";
1776                entryPointFile << '\n';
1777                entryPointFile << "}" << '\n';
1778                entryPointFile << '\n';
1779
1780//              for(int i=0; i<16; i++)
1781//                      entryPointFile << entityIterator->modelWorldTransform.m[i%4][i/4] << " ";
1782                entryPointFile << '\n';
1783                entityIterator++;
1784                iEntity++;
1785        }
1786
1787        entryPointFile.flush();
1788        entryPointFile.close();
1789
1790}
1791
1792void PathMapEffect::loadScene(const char* sceneFileName)
1793{
1794        std::fstream sceneFile(sceneFileName, std::ios::in);
1795
1796        char keyword[256];
1797        while(!sceneFile.eof())
1798        {
1799                sceneFile >> keyword;
1800                if(strcmp(keyword, "mesh") == 0)
1801                {
1802                        char meshname[256];
1803                        sceneFile >> meshname;
1804                        if(strcmp(meshname, "{") == 0)
1805                                strcpy(meshname, "mesh");
1806                        while(strcmp(keyword, "}") != 0 && !sceneFile.eof())
1807                        {
1808                                sceneFile >> keyword;
1809                                if(strcmp(keyword, "xfile") == 0)
1810                                {
1811                                        sceneFile >> keyword;
1812                                        wchar_t* wide = NULL;
1813                                        if(keyword)
1814                                        {
1815                                                wide = new wchar_t[MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, keyword, -1, NULL, 0)];
1816                                                MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, keyword, -1, wide, 511);
1817                                        }
1818                                        loadMesh(wide);
1819                                        strcpy(renderMeshes[renderMeshes.size()-1]->name, meshname);
1820                                        delete wide;
1821                                }
1822                        }
1823                }
1824
1825                if(strcmp(keyword, "entity") == 0)
1826                {
1827                        Entity e;
1828                        e.owner = this;
1829
1830                        char entityname[256];
1831                        sceneFile >> entityname;
1832                        if(strcmp(entityname, "{") == 0)
1833                                strcpy(entityname, "noname");
1834
1835                        strcpy(e.name, entityname);
1836
1837                        while(strcmp(keyword, "}") != 0 && !sceneFile.eof())
1838                        {
1839                                sceneFile >> keyword;
1840                                if(strcmp(keyword, "pathmapfile") == 0)
1841                                {
1842                                        sceneFile >> keyword;
1843                                        strcpy(e.prmfilename, keyword);
1844                                }
1845                                if(strcmp(keyword, "mesh") == 0)
1846                                {
1847                                        sceneFile >> keyword;
1848
1849                                        std::vector<PathMapEffect::RenderMesh*>::iterator i = renderMeshes.begin();
1850                                        while(i != renderMeshes.end())
1851                                        {
1852                                                if(strcmp((*i)->name, keyword) == 0)
1853                                                {
1854                                                        e.renderMesh = *i;
1855                                                        break;
1856                                                }
1857                                                i++;
1858                                        }
1859                                }
1860                                if(strcmp(keyword, "transformation") == 0)
1861                                {
1862                                        for(int i=0; i<16; i++)
1863                                                sceneFile >> e.modelWorldTransform.m[i%4][i/4];
1864                                        D3DXMatrixInverse(&e.inverseTransposedModelWorldTransform, NULL, &e.modelWorldTransform);
1865                                }
1866                        }
1867
1868                        e.createRayTraceEntity();
1869                        entities.push_back(e);
1870                }
1871        }
1872        sceneFile.close();
1873}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.