source: GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/GvsPreprocessor.cpp @ 2740

Revision 2740, 54.7 KB checked in by mattausch, 16 years ago (diff)
  • Property svn:executable set to *
Line 
1#include "Environment.h"
2#include "GvsPreprocessor.h"
3#include "GlRenderer.h"
4#include "VssRay.h"
5#include "ViewCellsManager.h"
6#include "Triangle3.h"
7#include "IntersectableWrapper.h"
8#include "Plane3.h"
9#include "RayCaster.h"
10#include "Exporter.h"
11#include "SamplingStrategy.h"
12#include "BvHierarchy.h"
13#include "Polygon3.h"
14#include "IntersectableWrapper.h"
15#include "Timer/PerfTimer.h"
16#include "Vector2.h"
17#include "RndGauss.h"
18
19
20
21namespace GtpVisibilityPreprocessor
22{
23 
24#define GVS_DEBUG 0
25#define NOT_ACCOUNTED_OBJECT 0
26#define ACCOUNTED_OBJECT 2
27
28
29static const float MIN_DIST = 0.001f;
30
31static ObjectContainer myobjects;
32static int sInvalidSamples = 0;
33
34
35
36///////////
37//-- timers
38
39
40static PerfTimer rayTimer;
41static PerfTimer kdPvsTimer;
42static PerfTimer gvsTimer;
43static PerfTimer initialTimer;
44static PerfTimer intersectionTimer;
45static PerfTimer preparationTimer;
46static PerfTimer mainLoopTimer;
47static PerfTimer contributionTimer;
48static PerfTimer castTimer;
49static PerfTimer generationTimer;
50
51
52/////////////////////
53
54
55/** Visualization structure for the GVS algorithm.
56*/
57struct VizStruct
58{
59        Polygon3 *enlargedTriangle;
60        Triangle3 originalTriangle;
61        VssRay *ray;
62};
63
64static vector<VizStruct> vizContainer;
65
66
67
68
69GvsPreprocessor::GvsPreprocessor():
70Preprocessor(),
71mProcessedViewCells(0),
72mCurrentViewCell(NULL),
73mCurrentViewPoint(Vector3(0.0f, 0.0f, 0.0f)),
74mOnlyRandomSampling(false),
75//mOnlyRandomSampling(true),
76mUseProbablyVisibleSampling(false)
77{
78        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("GvsPreprocessor.totalSamples", mTotalSamples);
79        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("GvsPreprocessor.initialSamples", mInitialSamples);
80        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("GvsPreprocessor.gvsSamplesPerPass", mGvsSamplesPerPass);
81        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("GvsPreprocessor.minContribution", mMinContribution);
82        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("GvsPreprocessor.epsilon", mEps);
83        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("GvsPreprocessor.threshold", mThreshold);   
84        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("GvsPreprocessor.perViewCell", mPerViewCell);
85        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("GvsPreprocessor.maxViewCells", mMaxViewCells);
86
87        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("Preprocessor.evaluatePixelError", mEvaluatePixelError);
88
89        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.useKdPvs", mUseKdPvs);
90
91        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("GvsPreprocessor.initialJitter", mInitialJitter);
92        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("GvsPreprocessor.useDeterministicGvs", mUseDeterministicGvs);
93
94        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("GvsPreprocessor.radiusOfInfluence", mRadiusOfInfluence);
95
96        char gvsStatsLog[100];
97        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("GvsPreprocessor.stats", gvsStatsLog);
98        mGvsStatsStream.open(gvsStatsLog);
99
100        cout << "number of gvs samples per pass: " << mGvsSamplesPerPass << endl;
101        cout << "number of samples per pass: " << mSamplesPerPass << endl;
102        cout << "only random sampling: " << mOnlyRandomSampling << endl;
103
104        Debug << "Gvs preprocessor options" << endl;
105        Debug << "number of total samples: " << mTotalSamples << endl;
106        Debug << "number of initial samples: " << mInitialSamples << endl;
107        Debug << "threshold: " << mThreshold << endl;
108        Debug << "epsilon: " << mEps << endl;
109        Debug << "stats: " << gvsStatsLog << endl;
110        Debug << "per view cell: " << mPerViewCell << endl;
111        Debug << "max view cells: " << mMaxViewCells << endl;
112        Debug << "min contribution: " << mMinContribution << endl;
113
114        mDistribution = new ViewCellBasedDistribution(*this, NULL);
115
116        mGvsStats.Reset();
117
118        // hack: some generic statistical values that can be used
119        // by an application using the preprocessor
120        for (int i = 0; i < 2; ++ i)
121                mGenericStats[i] = 0;
122}
123
124
125GvsPreprocessor::~GvsPreprocessor()
126{
127        delete mDistribution;
128        ClearRayQueue();
129}
130
131
132void GvsPreprocessor::ClearRayQueue()
133{
134        // clean ray queue
135        while (!mRayQueue.empty())
136        {
137                // handle next ray
138                VssRay *ray = mRayQueue.top();
139                mRayQueue.pop();
140
141                // note: deletion of the ray is handled by ray pool
142        }
143}
144
145
146ViewCell *GvsPreprocessor::NextViewCell()
147{
148        if (mProcessedViewCells == (int)mViewCells.size())
149                return NULL; // no more view cells
150
151        ViewCell *vc = mViewCells[mProcessedViewCells];
152
153   if (!vc->GetMesh())
154                mViewCellsManager->CreateMesh(vc);
155
156        mGvsStats.mViewCellId = vc->GetId();
157
158        Debug << "vc: " << vc->GetId() << endl;
159
160        ++ mProcessedViewCells;
161   
162        return vc;
163}
164
165
166int GvsPreprocessor::CheckDiscontinuity(const VssRay &currentRay,
167                                                                                const Triangle3 &hitTriangle,
168                                                                                const VssRay &oldRay)
169{
170        // the predicted hitpoint is the point where the ray would have intersected the hit triangle
171        Vector3 predictedHit = CalcPredictedHitPoint(currentRay, hitTriangle, oldRay);
172
173        float predictedLen = Magnitude(predictedHit - currentRay.mOrigin);
174        float len = Magnitude(currentRay.mTermination - currentRay.mOrigin);
175       
176        // discrepancy between predicted and actual hit point large => this is likely to be a discontinuity
177
178        // matt: problem: this only finds CLOSER discontinuities, but not discontinuities which are FARTHER away
179        if ((predictedLen - len) < mThreshold)
180        // q: rather use relative distance?
181        //if ((predictedLen / len) < mThreshold)
182                return 0;
183
184        SimpleRay simpleRay;
185
186        // apply reverse sampling to find the gap
187        if (!ComputeReverseRay(currentRay, hitTriangle, oldRay, simpleRay))
188                return 0;
189
190        static VssRayContainer reverseRays;
191        reverseRays.clear();
192
193        if (mUseDeterministicGvs)
194        {
195                VssRay *reverseRay =
196                        mRayCaster->CastRay(simpleRay, mViewCellsManager->GetViewSpaceBox(), !mPerViewCell);
197
198                reverseRays.push_back(reverseRay);
199        }
200        else
201        {
202                float scale = 0.01f;
203
204                if (0)
205                        CastRayBundle4(simpleRay, reverseRays, mViewCellsManager->GetViewSpaceBox());
206                else
207                        CastRayBundle16(simpleRay, reverseRays, scale);
208        }
209
210        mGvsStats.mReverseSamples += (int)reverseRays.size();
211
212        EnqueueRays(reverseRays);
213
214        return (int)reverseRays.size();
215}
216
217
218int GvsPreprocessor::CheckDiscontinuity2(const VssRay &currentRay,
219                                                                                 const Triangle3 &hitTriangle,
220                                                                                 const VssRay &oldRay)
221{
222        // the predicted hitpoint is the point where the ray would have intersected the hit triangle
223        Vector3 predictedHit = CalcPredictedHitPoint(currentRay, hitTriangle, oldRay);
224
225        float predictedLen = Magnitude(predictedHit - currentRay.mOrigin);
226        float len = Magnitude(currentRay.mTermination - currentRay.mOrigin);
227       
228        // discrepancy between predicted and actual hit point large
229        // => this is likely to be a discontinuity
230        if (fabs(predictedLen - len) < mThreshold)
231                return 0;
232
233        static SimpleRayContainer simpleRays;
234        simpleRays.clear();
235
236        CreateRandomizedReverseRays(currentRay.mOrigin, predictedHit, hitTriangle, simpleRays, 16);
237
238        static VssRayContainer reverseRays;
239        reverseRays.clear();
240        CastRays(simpleRays, reverseRays, false, false);
241
242        mGvsStats.mReverseSamples += (int)reverseRays.size();
243
244        EnqueueRays(reverseRays);
245
246        return (int)reverseRays.size();
247}
248
249
250int GvsPreprocessor::CountObject(Intersectable *triObj)
251{
252        int numObjects = 0;
253
254        if ((triObj->mCounter != (NOT_ACCOUNTED_OBJECT + 1)) &&
255                (triObj->mCounter != (ACCOUNTED_OBJECT + 1)))
256        {
257                ++ triObj->mCounter;
258                ++ numObjects;
259        }
260
261        mGenericStats[1] += numObjects;
262
263        return numObjects;
264}
265
266
267void GvsPreprocessor::UpdateStatsForVisualization(KdIntersectable *kdInt)
268{
269        int numObj = 0;
270
271        // count new objects in pvs due to kd node conversion   
272        myobjects.clear();
273        // also gather duplicates to avoid mailing
274        mKdTree->CollectObjectsWithDublicates(kdInt->GetItem(), myobjects);
275
276        ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = myobjects.end();
277
278        for (oit = myobjects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
279                numObj += CountObject(*oit);
280
281        mViewCellsManager->UpdateStatsForViewCell(mCurrentViewCell, kdInt, numObj);
282}       
283
284
285void GvsPreprocessor::AddKdNodeToPvs(const Vector3 &termination)
286{
287        kdPvsTimer.Entry();
288
289        // exchange the triangle with the node in the pvs for kd pvs
290        KdNode *node = mKdTree->GetPvsNode(termination);
291
292        //KdNode *node = mKdTree->GetPvsNodeCheck(ray.mTermination, obj);
293        //if (!node) cerr << "e " << obj->GetBox() << " " << ray.mTermination << endl; else
294        if (!node->Mailed())
295        {
296                // add to pvs
297                node->Mail();
298                KdIntersectable *kdInt = mKdTree->GetOrCreateKdIntersectable(node);
299                mCurrentViewCell->GetPvs().AddSampleDirty(kdInt, 1.0f);
300
301                if (QT_VISUALIZATION_SHOWN) UpdateStatsForVisualization(kdInt);
302        }
303
304        kdPvsTimer.Exit();
305}
306
307
308bool GvsPreprocessor::HasContribution(VssRay &ray)
309{
310        if (!ray.mTerminationObject)
311                return false;
312
313        contributionTimer.Entry();
314
315        bool result;
316
317        if (!mPerViewCell)
318        {
319                // store the rays + the intersected view cells
320                const bool storeViewCells = false;
321
322                mViewCellsManager->ComputeSampleContribution(ray,
323                                                                                                         true,
324                                                                                                         storeViewCells,
325                                                                                                         true);
326
327                result = ray.mPvsContribution > 0;
328        }
329        else // original per view cell gvs
330        {
331                // test if triangle was accounted for yet
332                result = AddTriangleObject(ray.mTerminationObject);
333               
334                if (mUseKdPvs)
335                        AddKdNodeToPvs(ray.mTermination);
336        }
337
338        contributionTimer.Exit();
339
340        return result;
341}
342
343
344bool GvsPreprocessor::HandleRay(VssRay *vssRay)
345{
346        if (!vssRay || !HasContribution(*vssRay))
347                return false;
348
349        if (0 && GVS_DEBUG)
350                mVssRays.push_back(new VssRay(*vssRay));
351
352        // add new ray to ray queue
353        mRayQueue.push(vssRay);
354
355        ++ mGvsStats.mTotalContribution;
356
357        return true;
358}
359
360
361/** Creates 3 new vertices for triangle vertex with specified index.
362*/
363void GvsPreprocessor::CreateDisplacedVertices(VertexContainer &vertices,
364                                                                                          const Triangle3 &hitTriangle,
365                                                                                          const VssRay &ray,
366                                                                                          const int index) const
367{
368        const int indexU = (index + 1) % 3;
369        const int indexL = (index == 0) ? 2 : index - 1;
370
371        const Vector3 a = hitTriangle.mVertices[index] - ray.GetOrigin();
372        const Vector3 b = hitTriangle.mVertices[indexU] - hitTriangle.mVertices[index];
373        const Vector3 c = hitTriangle.mVertices[index] - hitTriangle.mVertices[indexL];
374       
375        const float len = Magnitude(a);
376       
377        const Vector3 dir1 = Normalize(CrossProd(a, b)); //N((pi-xp)×(pi+1- pi));
378        const Vector3 dir2 = Normalize(CrossProd(a, c)); // N((pi-xp)×(pi- pi-1))
379        const Vector3 dir3 = DotProd(dir2, dir1) > 0 ? // N((pi-xp)×di,i-1+di,i+1×(pi-xp))
380                Normalize(dir2 + dir1) : Normalize(CrossProd(a, dir1) + CrossProd(dir2, a));
381
382        // compute the new three hit points
383        // pi, i + 1:  pi+ e·|pi-xp|·di, j
384        const Vector3 pt1 = hitTriangle.mVertices[index] + mEps * len * dir1;
385        // pi, i - 1:  pi+ e·|pi-xp|·di, j
386    const Vector3 pt2 = hitTriangle.mVertices[index] + mEps * len * dir2;
387        // pi, i:  pi+ e·|pi-xp|·di, j
388        const Vector3 pt3 = hitTriangle.mVertices[index] + mEps * len * dir3;
389       
390        vertices.push_back(pt2);
391        vertices.push_back(pt3);
392        vertices.push_back(pt1);
393}
394
395
396void GvsPreprocessor::EnlargeTriangle(VertexContainer &vertices,
397                                                                          const Triangle3 &hitTriangle,
398                                                                          const VssRay &ray) const
399{
400        CreateDisplacedVertices(vertices, hitTriangle, ray, 0);
401        CreateDisplacedVertices(vertices, hitTriangle, ray, 1);
402        CreateDisplacedVertices(vertices, hitTriangle, ray, 2);
403}
404
405
406Vector3 GvsPreprocessor::CalcPredictedHitPoint(const VssRay &newRay,
407                                                                                           const Triangle3 &hitTriangle,
408                                                                                           const VssRay &oldRay) const
409{
410        // find the intersection of the plane induced by the
411        // hit triangle with the new ray
412        Plane3 plane(hitTriangle.GetNormal(), hitTriangle.mVertices[0]);
413
414        const Vector3 hitPt =
415                plane.FindIntersection(newRay.mTermination, newRay.mOrigin);
416       
417        return hitPt;
418}
419
420
421static bool EqualVisibility(const VssRay &a, const VssRay &b)
422{
423        return a.mTerminationObject == b.mTerminationObject;
424}
425
426
427int GvsPreprocessor::SubdivideEdge(const Triangle3 &hitTriangle,
428                                                                   const Vector3 &p1,
429                                                                   const Vector3 &p2,
430                                                                   const VssRay &ray1,
431                                                                   const VssRay &ray2,
432                                                                   const VssRay &oldRay)
433{
434        //cout <<"y"<<Magnitude(p1 - p2) << " ";
435        int castRays = 0;
436
437        if (EqualVisibility(ray1, ray2) || (SqrMagnitude(p1 - p2) <= MIN_DIST))
438                return castRays;
439       
440
441        // the new subdivision point
442        const Vector3 p = (p1 + p2) * 0.5f;
443        //cout << "p: " << p << " " << p1 << " " << p2 << endl;
444
445        SimpleRay sray(oldRay.mOrigin, p - oldRay.mOrigin, SamplingStrategy::GVS, 1.0f);
446
447        VssRay *newRay;
448
449        // cast single ray
450        castTimer.Entry();
451
452        // cast single ray to check if a triangle was missed. note: not efficient!!
453        newRay = mRayCaster->CastRay(sray, mViewCellsManager->GetViewSpaceBox(), !mPerViewCell);
454        castTimer.Exit();
455
456        ++ castRays;
457
458        // this ray will not be further processed
459        // note: ray deletion is handled by ray pool
460        if (!newRay) return castRays;
461
462        rayTimer.Entry();
463
464        // new triangle discovered? => add new ray to queue
465        HandleRay(newRay);
466
467        rayTimer.Exit();
468       
469        //newRay->mFlags |= VssRay::BorderSample;
470
471        // cast reverse rays if necessary
472        castRays += CheckDiscontinuity(ray2, hitTriangle, oldRay);
473
474        // subdivide further
475        castRays += SubdivideEdge(hitTriangle, p1, p, ray1, *newRay, oldRay);
476        castRays += SubdivideEdge(hitTriangle, p, p2, *newRay, ray2, oldRay);
477       
478        return castRays;
479}
480
481
482int GvsPreprocessor::AdaptiveBorderSampling(const VssRay &currentRay)
483{
484        Intersectable *tObj = currentRay.mTerminationObject;
485
486        // question matt: can this be possible?
487        if (!tObj) return 0;
488
489        Triangle3 hitTriangle;
490
491        // other types not implemented yet
492        if (tObj->Type() == Intersectable::TRIANGLE_INTERSECTABLE)
493                hitTriangle = static_cast<TriangleIntersectable *>(tObj)->GetItem();
494        else
495                cout << "border sampling: " << Intersectable::GetTypeName(tObj) << " not yet implemented" << endl;
496
497        //cout << "type: " << Intersectable::GetTypeName(tObj) << endl;
498        generationTimer.Entry();
499
500        static VertexContainer enlargedTriangle;
501        enlargedTriangle.clear();
502
503        /// create 3 new hit points for each vertex
504        EnlargeTriangle(enlargedTriangle, hitTriangle, currentRay);
505       
506        /// create rays from sample points and handle them
507        static SimpleRayContainer simpleRays;
508        simpleRays.clear();
509
510        VertexContainer::const_iterator vit, vit_end = enlargedTriangle.end();
511
512        for (vit = enlargedTriangle.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
513        {
514                const Vector3 rayDir = (*vit) - currentRay.GetOrigin();
515
516                SimpleRay sr(currentRay.GetOrigin(), rayDir, SamplingStrategy::GVS, 1.0f);
517                simpleRays.AddRay(sr); 
518        }
519
520        //////////
521        //-- fill up simple rays with random rays so we can cast 16 rays at a time
522
523        const int numRandomRays = 16 - (int)simpleRays.size();
524        GenerateRays(numRandomRays, *mDistribution, simpleRays, sInvalidSamples);
525
526        generationTimer.Exit();
527
528
529        /////////////////////
530        //-- cast rays to vertices and determine visibility
531       
532        static VssRayContainer vssRays;
533        vssRays.clear();
534
535        // for the original implementation we don't cast double rays
536        const bool castDoubleRays = !mPerViewCell;
537        // cannot prune invalid rays because we have to compare adjacent rays
538        const bool pruneInvalidRays = false;
539
540        //gvsTimer.Entry();
541        castTimer.Entry();
542
543        CastRays(simpleRays, vssRays, castDoubleRays, pruneInvalidRays);
544       
545        castTimer.Exit();
546        //gvsTimer.Exit();
547
548        const int numBorderSamples = (int)vssRays.size() - numRandomRays;
549        int castRays = (int)simpleRays.size();
550
551        // handle cast rays
552        EnqueueRays(vssRays);
553
554        if (0)
555        {
556                // visualize enlarged triangles
557                VizStruct dummy;
558                dummy.enlargedTriangle = new Polygon3(enlargedTriangle);
559                dummy.originalTriangle = hitTriangle;
560       
561                vizContainer.push_back(dummy);
562       
563                // set flags
564                VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = vssRays.end();
565       
566                for (rit = vssRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
567                        (*rit)->mFlags |= VssRay::BorderSample;
568        }
569
570    // recursivly subdivide each edge
571        for (int i = 0; i < numBorderSamples; ++ i)
572        {
573                castRays += CheckDiscontinuity(*vssRays[i], hitTriangle, currentRay);
574
575                castRays += SubdivideEdge(hitTriangle,
576                                                                  enlargedTriangle[i],
577                                                                  enlargedTriangle[(i + 1) % numBorderSamples],
578                                                                  *vssRays[i],
579                                                                  *vssRays[(i + 1) % numBorderSamples],
580                                                                  currentRay);
581        }
582       
583        mGvsStats.mBorderSamples += castRays;
584       
585        return castRays;
586}
587
588
589int GvsPreprocessor::AdaptiveBorderSamplingOpt(const VssRay &currentRay)
590{
591        Intersectable *tObj = currentRay.mTerminationObject;
592
593        // question matt: can this be possible?
594        if (!tObj) return 0;
595
596        Triangle3 hitTriangle;
597
598        // other types not implemented yet
599        if (tObj->Type() == Intersectable::TRIANGLE_INTERSECTABLE)
600                hitTriangle = static_cast<TriangleIntersectable *>(tObj)->GetItem();
601        else
602                cout << "error: gvs sampling for " << Intersectable::GetTypeName(tObj) << " not implemented" << endl;
603
604        generationTimer.Entry();
605
606        static VertexContainer enlargedTriangle;
607        enlargedTriangle.clear();
608       
609        /// create 3 new hit points for each vertex
610        EnlargeTriangle(enlargedTriangle, hitTriangle, currentRay);
611
612        static VertexContainer subdivEnlargedTri;       
613        subdivEnlargedTri.clear();
614
615        for (size_t i = 0; i < enlargedTriangle.size(); ++ i)
616        {
617                const Vector3 p1 = enlargedTriangle[i];
618                const Vector3 p2 = enlargedTriangle[(i + 1) % enlargedTriangle.size()];
619
620                // the new subdivision point
621                const Vector3 p = (p1 + p2) * 0.5f;
622
623                subdivEnlargedTri.push_back(p1);
624                subdivEnlargedTri.push_back(p);
625        }
626
627        /// create rays from sample points and handle them
628        static SimpleRayContainer simpleRays;
629        simpleRays.clear();
630       
631        VertexContainer::const_iterator vit, vit_end = subdivEnlargedTri.end();
632
633        for (vit = subdivEnlargedTri.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
634        {
635                const Vector3 rayDir = (*vit) - currentRay.GetOrigin();
636
637                SimpleRay sr(currentRay.GetOrigin(), rayDir, SamplingStrategy::GVS, 1.0f);
638                simpleRays.AddRay(sr); 
639        }
640
641       
642        //////////
643        //-- fill up simple rays with random rays so we can cast 16 rays at a time
644
645        const int numRandomRays = 16 - ((int)simpleRays.size() % 16);
646
647        GenerateImportanceSamples(currentRay, hitTriangle, numRandomRays, simpleRays);
648       
649        generationTimer.Exit();
650
651
652
653        /////////////////////
654        //-- cast rays to vertices and determine visibility
655       
656        static VssRayContainer vssRays;
657        vssRays.clear();
658
659        // for the original implementation we don't cast double rays
660        const bool castDoubleRays = !mPerViewCell;
661        // cannot prune invalid rays because we have to compare adjacent rays
662        const bool pruneInvalidRays = false;
663
664        //if ((simpleRays.size() % 16) != 0) cerr << "ray size not aligned" << endl;
665       
666        //gvsTimer.Entry();
667        castTimer.Entry();
668
669        CastRays(simpleRays, vssRays, castDoubleRays, pruneInvalidRays);
670       
671        castTimer.Exit();
672        //gvsTimer.Exit();
673
674        const int numBorderSamples = (int)vssRays.size() - numRandomRays;
675        int castRays = (int)simpleRays.size();
676
677        // handle cast rays
678        EnqueueRays(vssRays);
679
680
681#if 0
682        for (size_t i = 0; i < vssRays.size(); ++ i)
683        {
684                // check for discontinuity and cast reverse rays if necessary
685                castRays += CheckDiscontinuity2(*vssRays[i], hitTriangle, currentRay);
686        }
687
688
689    // recursivly subdivide each edge
690        for (int i = 0; i < numBorderSamples; ++ i)
691        {
692                castRays += SubdivideEdge(hitTriangle,
693                                                                  subdivEnlargedTri[i],
694                                                                  subdivEnlargedTri[(i + 1) % numBorderSamples],
695                                                                  *vssRays[i],
696                                                                  *vssRays[(i + 1) % numBorderSamples],
697                                                                  currentRay);
698        }
699       
700#endif
701
702
703        mGvsStats.mBorderSamples += castRays;
704       
705        return castRays;
706}
707
708
709bool GvsPreprocessor::GetPassingPoint(const VssRay &currentRay,
710                                                                          const Triangle3 &occluder,
711                                                                          const VssRay &oldRay,
712                                                                          Vector3 &newPoint) const
713{
714        /////////////////////////
715        //-- We interserct the plane p = (xp, hit(x), hit(xold))
716        //-- with the newly found occluder (xold is the previous ray from
717        //-- which x was generated). On the intersecting line, we select a point
718        //-- pnew which lies just outside of the new triangle so the ray
719        //-- just passes through the gap
720
721        const Plane3 plane(currentRay.GetOrigin(),
722                                           currentRay.GetTermination(),
723                                           oldRay.GetTermination());
724       
725        Vector3 pt1, pt2;
726
727        if (!occluder.GetPlaneIntersection(plane, pt1, pt2))
728                return false;
729
730        // get the intersection point on the old ray
731        const Plane3 triPlane(occluder.GetNormal(), occluder.mVertices[0]);
732
733        const float t = triPlane.FindT(oldRay.mOrigin, oldRay.mTermination);
734        const Vector3 pt3 = oldRay.mOrigin + t * (oldRay.mTermination - oldRay.mOrigin);
735
736        // evaluate new hitpoint just outside the triangle
737        // the point is chosen to be on the side closer to the original ray
738        if (SqrDistance(pt1, pt3) < SqrDistance(pt2, pt3))
739                newPoint = pt1 + mEps * (pt1 - pt2);
740        else
741                newPoint = pt2 + mEps * (pt2 - pt1);
742
743        //cout << "passing point: " << newPoint << endl << endl;
744        return true;
745}
746
747
748bool GvsPreprocessor::ComputeReverseRay(const VssRay &currentRay,
749                                                                                const Triangle3 &hitTriangle,
750                                                                                const VssRay &oldRay,
751                                                                                SimpleRay &reverseRay)
752{
753        // optain triangle that occludes the path to the currently processed mesh
754        Triangle3 occluder;
755        Intersectable *tObj = currentRay.mTerminationObject;
756
757        // q: why can this happen?
758        if (!tObj)
759                return false;
760
761        // other types not implemented yet
762        if (tObj->Type() == Intersectable::TRIANGLE_INTERSECTABLE)
763                occluder = static_cast<TriangleIntersectable *>(tObj)->GetItem();
764        else
765                cout << "reverse sampling: " << tObj->Type() << " not yet implemented" << endl;
766       
767        // get a point which is passing just outside of the occluder
768    Vector3 newPoint;
769
770        // q: why is there sometimes no intersecton found?
771        if (!GetPassingPoint(currentRay, occluder, oldRay, newPoint))
772                return false;
773
774        const Vector3 predicted = CalcPredictedHitPoint(currentRay, hitTriangle, oldRay);
775
776        //////////////
777        //-- Construct the mutated ray with xnew,
778        //-- dir = predicted(x)- pnew as direction vector
779
780        Vector3 newDir = newDir = predicted - newPoint;
781
782        // take xnew, p = intersect(viewcell, line(pnew, predicted(x)) as origin ?
783        // difficult to say!!
784        const float offset = 0.5f;
785        Vector3 newOrigin = newPoint - newDir * offset;
786       
787
788        //////////////
789        //-- for per view cell sampling, we must intersect
790        //-- with the current view cell
791
792    if (mPerViewCell)
793        {
794                if (!IntersectsViewCell(newOrigin, -newDir))
795                        return false;
796        }
797
798        reverseRay = SimpleRay(newOrigin, newDir, SamplingStrategy::GVS, 1.0f);
799
800        return true;
801}
802
803
804bool GvsPreprocessor::IntersectsViewCell(Vector3 &origin, const Vector3 &dir) const
805{
806        AxisAlignedBox3 box = mCurrentViewCell->GetBox();
807
808        if (box.IsInside(origin))
809        {
810                //cout<<"z";
811                return true;
812        }
813       
814        // intersect ray with view cell and
815        SimpleRay ray(origin, dir, 0, 1.0f);
816
817        float tnear, tfar;
818       
819        // check if ray intersects view cell
820        if (!mCurrentViewCell->GetBox().Intersects(ray, tnear, tfar))
821                return false;
822
823        origin = origin + dir * tnear;
824        //cout<<"r";
825        return true;
826}
827
828
829int GvsPreprocessor::CastInitialSamples(int numSamples)
830{       
831        initialTimer.Entry();
832
833        // generate simple rays
834        static SimpleRayContainer simpleRays;
835        simpleRays.clear();
836
837        generationTimer.Entry();
838
839        if (mUseProbablyVisibleSampling)// && (RandomValue(0, 1) > 0.5))
840        {
841                ProbablyVisibleDistribution distr(*this, mCurrentViewCell, &mProbablyVisibleTriangles);
842                GenerateRays(numSamples, distr, simpleRays, sInvalidSamples);
843        }
844        else
845        {
846                GenerateRays(mUseDeterministicGvs ? numSamples : numSamples / 16, *mDistribution, simpleRays, sInvalidSamples);
847        }
848
849        generationTimer.Exit();
850
851        // cast generated samples
852        static VssRayContainer vssRays;
853        vssRays.clear();
854
855        castTimer.Entry();
856
857        if (mUseDeterministicGvs)
858        {
859                const bool castDoubleRays = !mPerViewCell;
860                const bool pruneInvalidRays = false;
861                //const bool pruneInvalidRays = true;
862
863                CastRays(simpleRays, vssRays, castDoubleRays, pruneInvalidRays);
864        }
865        else
866        {
867                if (0)
868                        // casting bundles of 4 rays generated from the simple rays
869                        CastRayBundles4(simpleRays, vssRays);
870                else
871                        CastRayBundles16(simpleRays, vssRays, mInitialJitter);
872        }
873
874        castTimer.Exit();
875
876        // add to ray queue
877        EnqueueRays(vssRays);
878
879        initialTimer.Exit();
880
881        return (int)vssRays.size();
882}
883
884
885void GvsPreprocessor::EnqueueRays(VssRayContainer &samples)
886{
887        rayTimer.Entry();
888
889        // add samples to ray queue
890        VssRayContainer::const_iterator vit, vit_end = samples.end();
891        for (vit = samples.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
892        {
893                VssRay *ray = *vit;
894                HandleRay(ray);
895                // note: deletion of invalid samples handked by ray pool
896        }
897
898        rayTimer.Exit();
899}
900
901
902int GvsPreprocessor::ProcessQueue()
903{
904        gvsTimer.Entry();
905
906        ++ mGvsStats.mGvsRuns;
907
908        int castSamples = 0;
909
910        while (!mRayQueue.empty())
911        {
912                // handle next ray
913                VssRay *ray = mRayQueue.top();
914                mRayQueue.pop();
915               
916                if (mUseDeterministicGvs)
917                        castSamples += AdaptiveBorderSampling(*ray);
918                else
919                        castSamples += AdaptiveBorderSamplingOpt(*ray);
920
921                // note: don't have to delete because handled by ray pool
922        }
923
924        gvsTimer.Exit();
925
926        return castSamples;
927}
928
929
930void ExportVssRays(Exporter *exporter, const VssRayContainer &vssRays)
931{
932        VssRayContainer vcRays, vcRays2, vcRays3;
933
934        VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = vssRays.end();
935
936        // prepare some rays for output
937        for (rit = vssRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
938        {
939                //const float p = RandomValue(0.0f, (float)vssRays.size());
940
941                if (1)//(p < raysOut)
942                {
943                        if ((*rit)->mFlags & VssRay::BorderSample)
944                                vcRays.push_back(*rit);
945                        else if ((*rit)->mFlags & VssRay::ReverseSample)
946                                vcRays2.push_back(*rit);
947                        else
948                                vcRays3.push_back(*rit);
949                }
950        }
951
952        exporter->ExportRays(vcRays, RgbColor(1, 0, 0));
953        exporter->ExportRays(vcRays2, RgbColor(0, 1, 0));
954        exporter->ExportRays(vcRays3, RgbColor(1, 1, 1));
955}
956
957
958void GvsPreprocessor::VisualizeViewCell(const ObjectContainer &objects)
959{
960    Intersectable::NewMail();
961        Material m;
962       
963        char str[64]; sprintf_s(str, "pass%06d.wrl", mProcessedViewCells);
964
965        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(str);
966        if (!exporter)
967                return;
968
969        ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = objects.end();
970
971        for (oit = objects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
972        {
973                Intersectable *intersect = *oit;
974               
975                m = RandomMaterial();
976                exporter->SetForcedMaterial(m);
977                exporter->ExportIntersectable(intersect);
978        }
979
980        cout << "vssrays: " << (int)mVssRays.size() << endl;
981        ExportVssRays(exporter, mVssRays);
982
983
984        /////////////////
985        //-- export view cell geometry
986
987        //exporter->SetWireframe();
988
989        m.mDiffuseColor = RgbColor(0, 1, 0);
990        exporter->SetForcedMaterial(m);
991
992        AxisAlignedBox3 bbox = mCurrentViewCell->GetMesh()->mBox;
993        exporter->ExportBox(bbox);
994        //exporter->SetFilled();
995
996        delete exporter;
997}
998
999
1000void GvsPreprocessor::VisualizeViewCells()
1001{
1002        char str[64]; sprintf_s(str, "tmp/pass%06d_%04d-", mProcessedViewCells, mPass);
1003                       
1004        // visualization
1005        if (mGvsStats.mPassContribution > 0)
1006        {
1007                const bool exportRays = true;
1008                const bool exportPvs = true;
1009
1010                mViewCellsManager->ExportSingleViewCells(mObjects,
1011                                                                                                 10,
1012                                                                                                 false,
1013                                                                                                 exportPvs,
1014                                                                                                 exportRays,
1015                                                                                                 1000,
1016                                                                                                 str);
1017        }
1018
1019        // remove pass samples
1020        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = mViewCellsManager->GetViewCells().end();
1021
1022        for (vit = mViewCellsManager->GetViewCells().begin(); vit != vit_end; ++ vit)
1023        {
1024                (*vit)->DelRayRefs();
1025        }
1026}
1027
1028
1029void GvsPreprocessor::CompileViewCellsFromPointList()
1030{
1031        ViewCell::NewMail();
1032
1033        // Receive list of view cells from view cells manager
1034        ViewCellPointsList *vcPoints = mViewCellsManager->GetViewCellPointsList();
1035
1036        vector<ViewCellPoints *>::const_iterator vit, vit_end = vcPoints->end();
1037
1038        for (vit = vcPoints->begin(); vit != vit_end; ++ vit)
1039        {
1040                ViewCellPoints *vp = *vit;
1041
1042                if (vp->first) // view cell  specified
1043                {
1044                        ViewCell *viewCell = vp->first;
1045
1046                        if (!viewCell->Mailed())
1047                        {
1048                                viewCell->Mail();
1049                                mViewCells.push_back(viewCell);
1050
1051                                if (mViewCells.size() >= mMaxViewCells)
1052                                        break;
1053                        }
1054                }
1055                else // no view cell specified => compute view cells using view point
1056                {
1057                        SimpleRayContainer::const_iterator rit, rit_end = vp->second.end();
1058
1059                        for (rit = vp->second.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
1060                        {
1061                                SimpleRay ray = *rit;
1062
1063                                ViewCell *viewCell = mViewCellsManager->GetViewCell(ray.mOrigin);
1064
1065                                if (viewCell && !viewCell->Mailed())
1066                                {
1067                                        viewCell->Mail();
1068                                        mViewCells.push_back(viewCell);
1069
1070                                        if (mViewCells.size() >= mMaxViewCells)
1071                                                break;
1072                                }
1073                        }
1074                }
1075        }
1076}
1077
1078
1079void GvsPreprocessor::CompileViewCellsList()
1080{
1081        if (!mViewCellsManager->GetViewCellPointsList()->empty())
1082        {
1083                cout << "processing view point list" << endl;
1084                CompileViewCellsFromPointList();
1085        }
1086        else
1087        {
1088                ViewCell::NewMail();
1089
1090                while ((int)mViewCells.size() < mMaxViewCells)
1091                {
1092                        const int tries = 10000;
1093                        int i = 0;
1094
1095                        for (i = 0; i < tries; ++ i)
1096                        {
1097                                const int idx = (int)RandomValue(0.0f, (float)mViewCellsManager->GetNumViewCells() - 0.5f);
1098
1099                                ViewCell *viewCell = mViewCellsManager->GetViewCell(idx);
1100
1101                                if (!viewCell->Mailed())
1102                                {
1103                                        viewCell->Mail();
1104                                        break;
1105                                }
1106
1107                                mViewCells.push_back(viewCell);
1108                        }
1109
1110                        if (i == tries)
1111                        {
1112                                cerr << "big error! no view cell found" << endl;
1113                                break;
1114                        }
1115                }
1116        }
1117
1118        cout << "\ncomputing list of " << mViewCells.size() << " view cells" << endl;
1119}
1120
1121
1122void GvsPreprocessor::ComputeViewCellGeometryIntersection()
1123{
1124        intersectionTimer.Entry();
1125
1126        AxisAlignedBox3 box = mCurrentViewCell->GetBox();
1127
1128        int oldTrianglePvs = (int)mTrianglePvs.size();
1129        int newKdObj = 0;
1130
1131        // compute pvs kd nodes that intersect view cell
1132        ObjectContainer kdobjects;
1133
1134        // find intersecting objects not in pvs (i.e., only unmailed)
1135        mKdTree->CollectKdObjects(box, kdobjects);
1136
1137        ObjectContainer pvsKdObjects;
1138
1139        ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = kdobjects.end();
1140
1141        for (oit = kdobjects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
1142        {
1143        KdIntersectable *kdInt = static_cast<KdIntersectable *>(*oit);
1144       
1145                myobjects.clear();
1146                mKdTree->CollectObjectsWithDublicates(kdInt->GetItem(), myobjects);
1147
1148                // account for kd object pvs
1149                bool addkdobj = false;
1150
1151                ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = myobjects.end();
1152
1153                for (oit = myobjects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
1154                {
1155                        TriangleIntersectable *triObj = static_cast<TriangleIntersectable *>(*oit);
1156             
1157                        // test if the triangle itself intersects
1158                        if (box.Intersects(triObj->GetItem()))
1159                                addkdobj = AddTriangleObject(triObj);
1160                }
1161               
1162                // add node to kd pvs
1163                if (1 && addkdobj)
1164                {
1165                        ++ newKdObj;
1166                        mCurrentViewCell->GetPvs().AddSampleDirty(kdInt, 1.0f);
1167                        //mCurrentViewCell->GetPvs().AddSampleDirtyCheck(kdInt, 1.0f);
1168                        if (QT_VISUALIZATION_SHOWN) UpdateStatsForVisualization(kdInt);
1169                }
1170        }
1171
1172        cout << "added " << (int)mTrianglePvs.size() - oldTrianglePvs << " triangles (" << newKdObj << " objects) by intersection" << endl;
1173
1174        intersectionTimer.Exit();
1175}
1176
1177
1178void GvsPreprocessor::PerViewCellComputation()
1179{
1180        while (mCurrentViewCell = NextViewCell())
1181        {
1182                preparationTimer.Entry();
1183
1184                // hack: reset counters (could be done with a mailing-like approach
1185                ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = mObjects.end();
1186                for (oit = mObjects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
1187                        (*oit)->mCounter = NOT_ACCOUNTED_OBJECT;
1188
1189                preparationTimer.Exit();
1190
1191                mDistribution->SetViewCell(mCurrentViewCell);
1192
1193        ComputeViewCell();
1194        }
1195}
1196
1197
1198void GvsPreprocessor::PerViewCellComputation2()
1199{
1200        while (1)
1201        {
1202                if (!mRendererWidget)
1203                        continue;
1204
1205        mCurrentViewCell = mViewCellsManager->GetViewCell(mRendererWidget->GetViewPoint());
1206
1207                // no valid view cell or view cell already computed
1208                if (!mCurrentViewCell || !mCurrentViewCell->GetPvs().Empty() || !mRendererWidget->mComputeGVS)
1209                        continue;
1210
1211                mRendererWidget->mComputeGVS = false;
1212                // hack: reset counters
1213                ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = mObjects.end();
1214
1215                for (oit = mObjects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
1216                        (*oit)->mCounter = NOT_ACCOUNTED_OBJECT;
1217
1218                ComputeViewCell();
1219                ++ mProcessedViewCells;
1220        }
1221}
1222
1223
1224void GvsPreprocessor::StorePvs(const ObjectContainer &objectPvs)
1225{
1226        ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = objectPvs.end();
1227
1228        for (oit = objectPvs.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
1229        {
1230                mCurrentViewCell->GetPvs().AddSample(*oit, 1);
1231        }
1232}
1233
1234
1235void GvsPreprocessor::UpdatePvs(ViewCell *currentViewCell)
1236{
1237        ObjectPvs newPvs;
1238        BvhLeaf::NewMail();
1239
1240        ObjectPvsIterator pit = currentViewCell->GetPvs().GetIterator();
1241
1242        // output PVS of view cell
1243        while (pit.HasMoreEntries())
1244        {               
1245                Intersectable *intersect = pit.Next();
1246
1247                BvhLeaf *bv = intersect->mBvhLeaf;
1248
1249                if (!bv || bv->Mailed())
1250                        continue;
1251               
1252                bv->Mail();
1253
1254                //m.mDiffuseColor = RgbColor(1, 0, 0);
1255                newPvs.AddSampleDirty(bv, 1.0f);
1256        }
1257
1258        newPvs.SimpleSort();
1259
1260        currentViewCell->SetPvs(newPvs);
1261}
1262
1263 
1264void GvsPreprocessor::GetObjectPvs(ObjectContainer &objectPvs) const
1265{
1266        BvhLeaf::NewMail();
1267
1268        objectPvs.reserve((int)mTrianglePvs.size());
1269
1270        ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = mTrianglePvs.end();
1271
1272        for (oit = mTrianglePvs.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
1273        {
1274                Intersectable *intersect = *oit;
1275       
1276                BvhLeaf *bv = intersect->mBvhLeaf;
1277
1278                // hack: reset counter
1279                (*oit)->mCounter = NOT_ACCOUNTED_OBJECT;
1280
1281                if (!bv || bv->Mailed())
1282                        continue;
1283
1284                bv->Mail();
1285                objectPvs.push_back(bv);
1286        }
1287}
1288
1289
1290void GvsPreprocessor::GlobalComputation()
1291{
1292        int passSamples = 0;
1293        int randomSamples = 0;
1294        int gvsSamples = 0;
1295        int oldContribution = 0;
1296
1297        while (mGvsStats.mTotalSamples < mTotalSamples)
1298        {
1299                mRayCaster->InitPass();
1300
1301                int newRandomSamples, newGvsSamples;
1302
1303                // Ray queue empty =>
1304                // cast a number of uniform samples to fill ray queue
1305                newRandomSamples = CastInitialSamples(mInitialSamples);
1306               
1307                if (!mOnlyRandomSampling)
1308                        newGvsSamples = ProcessQueue();
1309
1310                passSamples += newRandomSamples + newGvsSamples;
1311                mGvsStats.mTotalSamples += newRandomSamples + newGvsSamples;
1312
1313                mGvsStats.mRandomSamples += newRandomSamples;
1314                mGvsStats.mGvsSamples += newGvsSamples;
1315
1316
1317                if (passSamples % (mGvsSamplesPerPass + 1) == mGvsSamplesPerPass)
1318                {
1319                        ++ mPass;
1320
1321                        mGvsStats.mPassContribution = mGvsStats.mTotalContribution - oldContribution;
1322                       
1323                        ////////
1324                        //-- stats
1325
1326                        //cout << "\nPass " << mPass << " #samples: " << mGvsStats.mTotalSamples << " of " << mTotalSamples << endl;
1327                        mGvsStats.mPass = mPass;
1328                        mGvsStats.Stop();
1329                        mGvsStats.Print(mGvsStatsStream);
1330
1331                        // reset
1332                        oldContribution = mGvsStats.mTotalContribution;
1333                        mGvsStats.mPassContribution = 0;
1334                        passSamples = 0;
1335
1336                        if (GVS_DEBUG)
1337                                VisualizeViewCells();
1338                }
1339        }
1340}
1341
1342
1343bool GvsPreprocessor::ComputeVisibility()
1344{
1345        cout << "Gvs Preprocessor started\n" << flush;
1346        const long startTime = GetTime();
1347
1348        //Randomize(0);
1349        mGvsStats.Reset();
1350        mGvsStats.Start();
1351
1352        if (!mLoadViewCells)
1353        {       
1354                /// construct the view cells from the scratch
1355                ConstructViewCells();
1356                // reset pvs already gathered during view cells construction
1357                mViewCellsManager->ResetPvs();
1358                cout << "finished view cell construction" << endl;
1359        }
1360
1361        if (mPerViewCell)
1362        {
1363#if 1
1364                // provide list of view cells to compute
1365                CompileViewCellsList();
1366
1367                // start per view cell gvs
1368                PerViewCellComputation();
1369#else
1370                PerViewCellComputation2();
1371
1372#endif
1373        }
1374        else
1375        {
1376                GlobalComputation();
1377        }
1378
1379        cout << "cast " << mGvsStats.mTotalSamples / (1e3f * TimeDiff(startTime, GetTime())) << "M single rays/s" << endl;
1380
1381        if (GVS_DEBUG)
1382        {
1383                Visualize();
1384                CLEAR_CONTAINER(mVssRays);
1385        }
1386       
1387        // export the preprocessed information to a file
1388        if (0 && mExportVisibility)
1389                ExportPreprocessedData(mVisibilityFileName);
1390       
1391        // compute the pixel error of this visibility solution
1392        if (0 && mEvaluatePixelError)
1393                ComputeRenderError();
1394
1395        return true;
1396}
1397
1398
1399void GvsPreprocessor::DeterminePvsObjects(VssRayContainer &rays)
1400{
1401        // store triangle directly
1402        mViewCellsManager->DeterminePvsObjects(rays, true);
1403}
1404
1405
1406void GvsPreprocessor::Visualize()
1407{
1408        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("gvs.wrl");
1409
1410        if (!exporter)
1411                return;
1412       
1413        vector<VizStruct>::const_iterator vit, vit_end = vizContainer.end();
1414       
1415        for (vit = vizContainer.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
1416        {
1417                exporter->SetWireframe();
1418                exporter->ExportPolygon((*vit).enlargedTriangle);
1419                //Material m;
1420                exporter->SetFilled();
1421                Polygon3 poly = Polygon3((*vit).originalTriangle);
1422                exporter->ExportPolygon(&poly);
1423        }
1424
1425        VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = mVssRays.end();
1426
1427        for (rit = mVssRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
1428        {
1429                Intersectable *obj = (*rit)->mTerminationObject;
1430                exporter->ExportIntersectable(obj);
1431        }
1432
1433        ExportVssRays(exporter, mVssRays);
1434       
1435        delete exporter;
1436}
1437
1438
1439void GvsStatistics::Print(ostream &app) const
1440{
1441        app << "#ViewCells\n" << mViewCells << endl;
1442        app << "#Id\n" << mViewCellId << endl;
1443        app << "#Time\n" << mTimePerViewCell << endl;;
1444        app << "#TriPvs\n" << mTrianglePvs << endl;
1445        app << "#ObjectPvs\n" << mPerViewCellPvs << endl;
1446        app << "#UpdatedPvs\n" << (int)mPvsCost << endl;
1447
1448        app << "#PerViewCellSamples\n" << mPerViewCellSamples << endl;
1449        app << "#RaysPerSec\n" << RaysPerSec() << endl;
1450       
1451        app << "#TotalPvs\n" << mTotalPvs << endl;
1452        app << "#TotalTime\n" << mTotalTime << endl;
1453        app << "#TotalSamples\n" << mTotalSamples << endl;
1454
1455        app << "#AvgPvs: " << mPvsCost / mViewCells << endl;
1456        app << "#TotalTrianglePvs\n" << mTotalTrianglePvs << endl;
1457       
1458        if (0)
1459        {
1460                app << "#ReverseSamples\n" << mReverseSamples << endl;
1461                app << "#BorderSamples\n" << mBorderSamples << endl;
1462
1463                app << "#Pass\n" << mPass << endl;
1464                app << "#ScDiff\n" << mPassContribution << endl;
1465                app << "#GvsRuns\n" << mGvsRuns << endl;       
1466
1467                app     << "#SamplesContri\n" << mTotalContribution << endl;
1468        }
1469
1470        app << endl;
1471}
1472
1473
1474void GvsPreprocessor::ComputeViewCell()
1475{
1476        const long startTime = GetTime();
1477
1478        // initialise
1479        mGvsStats.mPerViewCellSamples = 0;
1480        mGvsStats.mRandomSamples = 0;
1481        mGvsStats.mGvsSamples = 0;
1482        mUseProbablyVisibleSampling = false;
1483        //renderer->mPvsStat.currentPass = 0;
1484
1485        mPass = 0;
1486
1487        int oldContribution = 0;
1488        int passSamples = 0;
1489
1490        for (int i = 0; i < 2; ++ i)
1491                mGenericStats[i] = 0;
1492
1493        mTrianglePvs.clear();
1494
1495
1496        // hack: take bounding box of view cell as view cell bounds
1497        mCurrentViewCell->GetMesh()->ComputeBoundingBox();
1498
1499        // use mailing for kd node pvs
1500        KdNode::NewMail();
1501
1502        cout << "\n***********************\n"
1503                << "computing view cell " << mProcessedViewCells
1504                << " (id: " << mCurrentViewCell->GetId() << ")" << endl;
1505        cout << "bb: " << mCurrentViewCell->GetBox() << endl;
1506
1507        mainLoopTimer.Entry();
1508
1509        while (1)
1510        {
1511                sInvalidSamples = 0;
1512                int oldPvsSize = mCurrentViewCell->GetPvs().GetSize();
1513               
1514                mRayCaster->InitPass();
1515
1516                int newRandomSamples, newGvsSamples, newSamples;
1517
1518                // Ray queue empty =>
1519                // cast a number of uniform samples to fill ray queue
1520                newRandomSamples = CastInitialSamples(mInitialSamples);
1521               
1522                //if (!mUseProbablyVisibleSampling && !mOnlyRandomSampling)
1523                if (!mOnlyRandomSampling)
1524                        newGvsSamples = ProcessQueue();
1525
1526                newSamples = newRandomSamples + newGvsSamples;
1527
1528                passSamples += newSamples;
1529                mGvsStats.mPerViewCellSamples += newSamples;
1530
1531                mGvsStats.mRandomSamples += newRandomSamples;
1532                mGvsStats.mGvsSamples += newGvsSamples;
1533
1534
1535                if (passSamples >= mGvsSamplesPerPass)
1536                {
1537                        if (GVS_DEBUG) VisualizeViewCell(mTrianglePvs);
1538
1539                        //const bool convertPerPass = true;
1540                        const bool convertPerPass = false;
1541
1542                        if (convertPerPass)
1543                        {       
1544                                int newObjects = ConvertObjectPvs();
1545
1546                                cout << "added " << newObjects << " triangles to triangle pvs" << endl;
1547                                mGvsStats.mTotalContribution += newObjects;
1548                        }
1549
1550                        ++ mPass;
1551                        mGvsStats.mPassContribution = mGvsStats.mTotalContribution - oldContribution;
1552
1553                        if (!mUseDeterministicGvs && (mGvsStats.mPassContribution < 2000))
1554                                mUseProbablyVisibleSampling = true;
1555                       
1556                        if (mUseProbablyVisibleSampling)
1557                                PrepareProbablyVisibleSampling();
1558
1559
1560                        ////////
1561                        //-- stats
1562
1563                        mGvsStats.mPass = mPass;
1564
1565                        cout << "\nPass " << mPass << " #samples: " << mGvsStats.mPerViewCellSamples << endl;
1566                        cout << "contribution=" << mGvsStats.mPassContribution << " (of " << mMinContribution << ")" << endl;
1567                        cout << "obj contri=" << mCurrentViewCell->GetPvs().GetSize() - oldPvsSize << " (of " << mMinContribution << ")" << endl;
1568
1569                        // termination criterium
1570                        if (mGvsStats.mPassContribution < mMinContribution)
1571                                break;
1572
1573                        // reset stats
1574                        oldContribution = mGvsStats.mTotalContribution;
1575                        mGvsStats.mPassContribution = 0;
1576                        passSamples = 0;
1577                       
1578                        // compute the pixel error of this visibility solution
1579                        if (0 && mEvaluatePixelError)
1580                                ComputeRenderError();
1581                }
1582        }
1583       
1584        mainLoopTimer.Exit();
1585
1586        // at last compute objects that directly intersect view cell
1587        ComputeViewCellGeometryIntersection();
1588               
1589        // compute the pixel error of this visibility solution
1590        if (mEvaluatePixelError)
1591                ComputeRenderError();
1592
1593        ////////
1594        //-- stats
1595
1596        // timing
1597        mGvsStats.mTimePerViewCell = TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3f;
1598
1599        ComputeStats();
1600}
1601
1602
1603void GvsPreprocessor::ComputeStats()
1604{
1605        // compute pvs size using larger (bvh objects)
1606        // note: for kd pvs we had to do this during gvs computation
1607        if (!mUseKdPvs)
1608        {
1609                ObjectContainer objectPvs;
1610
1611                // optain object pvs
1612                GetObjectPvs(objectPvs);
1613
1614                // add pvs
1615                ObjectContainer::const_iterator it, it_end = objectPvs.end();
1616
1617                for (it = objectPvs.begin(); it != it_end; ++ it)
1618                {
1619                        mCurrentViewCell->GetPvs().AddSampleDirty(*it, 1.0f);
1620                }
1621
1622                cout << "triangle pvs of " << (int)mTrianglePvs.size()
1623                        << " was converted to object pvs of " << (int)objectPvs.size() << endl;
1624
1625                mGvsStats.mPerViewCellPvs = (int)objectPvs.size();
1626                mGvsStats.mPvsCost = 0; // todo objectPvs.EvalPvsCost();
1627        }
1628        else
1629        {
1630                 if (0) // compute pvs kd nodes that intersect view cell
1631                 {
1632                         ObjectContainer mykdobjects;
1633
1634                         // extract kd pvs
1635                         ObjectContainer::const_iterator it, it_end = mTrianglePvs.end();
1636
1637                         for (it = mTrianglePvs.begin(); it != it_end; ++ it)
1638                         {
1639                                 Intersectable *obj = *it;
1640                                 // find intersecting objects not yet in pvs (i.e., only unmailed)
1641                                 mKdTree->CollectKdObjects(obj->GetBox(), mykdobjects);
1642                         }
1643
1644                         // add pvs
1645                         it_end = mykdobjects.end();
1646
1647                         for (it = mykdobjects.begin(); it != it_end; ++ it)
1648                         {
1649                                 mCurrentViewCell->GetPvs().AddSampleDirty(*it, 1.0f);
1650                         }
1651                 
1652                         cout << "added " << (int)mykdobjects.size() << " new objects " << endl;
1653                 }
1654
1655                 mGvsStats.mPerViewCellPvs = mCurrentViewCell->GetPvs().GetSize();
1656                 mGvsStats.mPvsCost = mCurrentViewCell->GetPvs().EvalPvsCost();
1657
1658        }
1659
1660        mGvsStats.mTrianglePvs = (int)mTrianglePvs.size();
1661
1662
1663        ////////////////
1664        // global values
1665
1666        mGvsStats.mViewCells = mProcessedViewCells;
1667        mGvsStats.mTotalTrianglePvs += mGvsStats.mTrianglePvs;
1668        mGvsStats.mTotalTime += mGvsStats.mTimePerViewCell;
1669    mGvsStats.mTotalPvs += mGvsStats.mPerViewCellPvs;
1670        mGvsStats.mTotalSamples += mGvsStats.mPerViewCellSamples;
1671
1672        cout << "id: " << mCurrentViewCell->GetId() << endl;
1673        cout << "pvs cost "  << mGvsStats.mPvsCost / 1000000 << " M" << endl;
1674        cout << "pvs tri: " << mTrianglePvs.size() << endl;
1675        cout << "samples: " << mGvsStats.mTotalSamples / 1000000 << " M" << endl;
1676        printf("contri: %f tri / K rays\n", 1000.0f * (float)mTrianglePvs.size() / mGvsStats.mTotalSamples);
1677
1678        //cout << "invalid samples ratio: " << (float)sInvalidSamples / mGvsStats.mPerViewCellSamples << endl;
1679
1680        double rayTime = rayTimer.TotalTime();
1681        double kdPvsTime = kdPvsTimer.TotalTime();
1682        double gvsTime = gvsTimer.TotalTime();
1683        double initialTime = initialTimer.TotalTime();
1684        double intersectionTime = intersectionTimer.TotalTime();
1685        double preparationTime = preparationTimer.TotalTime();
1686        double mainLoopTime = mainLoopTimer.TotalTime();
1687        double contributionTime = contributionTimer.TotalTime();
1688        double castTime = castTimer.TotalTime();
1689        double generationTime = generationTimer.TotalTime();
1690        double rawCastTime = mRayCaster->rawCastTimer.TotalTime();
1691
1692        cout << "handleRay              : " << rayTime << endl;
1693        cout << "kd pvs                 : " << kdPvsTime << endl;
1694        cout << "gvs sampling           : " << gvsTime << endl;
1695        cout << "initial sampling       : " << initialTime << endl;
1696        cout << "view cell intersection : " << intersectionTime << endl;
1697        cout << "preparation            : " << preparationTime << endl;
1698        cout << "main loop              : " << mainLoopTime << endl;
1699        cout << "has contribution       : " << contributionTime << endl;
1700        cout << "cast time              : " << castTime << endl;
1701        cout << "generation time        : " << generationTime << endl;
1702        cout << "raw cast time          : " << rawCastTime << endl;
1703
1704        double randomRaysPerSec = mGvsStats.mRandomSamples / (1e6 * initialTime);
1705        double gvsRaysPerSec = mGvsStats.mGvsSamples / (1e6 * gvsTime);
1706        double rawRaysPerSec = mGvsStats.mPerViewCellSamples / (1e6 * rawCastTime);
1707
1708        cout << "cast " << randomRaysPerSec << " M random rays/s: " << endl;
1709        cout << "cast " << gvsRaysPerSec << " M gvs rays/s: " << endl;
1710        cout << "cast " << rawRaysPerSec << " M raw rays/s: " << endl;
1711
1712        mGvsStats.Stop();
1713        mGvsStats.Print(mGvsStatsStream);
1714}
1715
1716
1717int GvsPreprocessor::ConvertObjectPvs()
1718{
1719        static ObjectContainer triangles;
1720
1721        int newObjects = 0;
1722
1723        ObjectPvsIterator pit = mCurrentViewCell->GetPvs().GetIterator();
1724
1725        triangles.clear();
1726
1727        // output PVS of view cell
1728        while (pit.HasMoreEntries())
1729        {               
1730                KdIntersectable *kdInt = static_cast<KdIntersectable *>(pit.Next());
1731
1732                mKdTree->CollectObjectsWithDublicates(kdInt->GetItem(), triangles);
1733
1734                ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = triangles.end();
1735
1736                for (oit = triangles.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
1737                {
1738                        if (AddTriangleObject(*oit))
1739                                ++ newObjects;
1740                }
1741        }
1742
1743        return newObjects;
1744}
1745
1746
1747bool GvsPreprocessor::AddTriangleObject(Intersectable *triObj)
1748{
1749        if ((triObj->mCounter < ACCOUNTED_OBJECT))
1750        {
1751                triObj->mCounter += ACCOUNTED_OBJECT;
1752
1753                mTrianglePvs.push_back(triObj);
1754                mGenericStats[0] = (int)mTrianglePvs.size();
1755
1756                return true;
1757        }
1758
1759        return false;
1760}
1761
1762
1763void GvsPreprocessor::CastRayBundles4(const SimpleRayContainer &rays, VssRayContainer &vssRays)
1764{
1765        AxisAlignedBox3 box = mViewCellsManager->GetViewSpaceBox();
1766
1767        SimpleRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
1768
1769        for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
1770                CastRayBundle4(*it, vssRays, box);
1771}
1772
1773
1774void GvsPreprocessor::CastRayBundle4(const SimpleRay &ray,
1775                                                                         VssRayContainer &vssRays,
1776                                                                         const AxisAlignedBox3 &box)
1777{
1778        const float pertubDir = 0.01f;
1779        static Vector3 pertub;
1780
1781        static int hit_triangles[4];
1782        static float dist[4];
1783        static Vector3 dirs[4];
1784        static Vector3 origs[4];
1785
1786        origs[0] = ray.mOrigin;
1787        dirs[0] = ray.mDirection;
1788
1789        for (int i = 1; i < 4; ++ i)
1790        {
1791                origs[i] = ray.mOrigin;
1792
1793                pertub.x = RandomValue(-pertubDir, pertubDir);
1794                pertub.y = RandomValue(-pertubDir, pertubDir);
1795                pertub.z = RandomValue(-pertubDir, pertubDir);
1796
1797                dirs[i] = ray.mDirection + pertub;
1798                dirs[i] *= 1.0f / Magnitude(dirs[i]);
1799        }
1800
1801        Cast4Rays(dist, dirs, origs, vssRays, box);
1802}
1803
1804
1805void GvsPreprocessor::CastRays4(const SimpleRayContainer &rays, VssRayContainer &vssRays)
1806{
1807        SimpleRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
1808       
1809        static float dist[4];
1810        static Vector3 dirs[4];
1811        static Vector3 origs[4];
1812
1813        AxisAlignedBox3 box = mViewCellsManager->GetViewSpaceBox();
1814
1815        for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
1816        {
1817                for (int i = 1; i < 4; ++ i)
1818                {
1819                        origs[i] = rays[i].mOrigin;
1820                        dirs[i] = rays[i].mDirection;
1821                }
1822        }
1823
1824        Cast4Rays(dist, dirs, origs, vssRays, box);
1825}
1826
1827
1828void GvsPreprocessor::Cast4Rays(float *dist,
1829                                                                Vector3 *dirs,
1830                                                                Vector3 *origs,
1831                                                                VssRayContainer &vssRays,
1832                                                                const AxisAlignedBox3 &box)
1833{
1834        static int hit_triangles[4];
1835
1836        mRayCaster->CastRaysPacket4(box.Min(), box.Max(), origs, dirs, hit_triangles,   dist);       
1837
1838        VssRay *ray;
1839
1840        for (int i = 0; i < 4; ++ i)
1841        {
1842                if (hit_triangles[i] != -1)
1843                {
1844                        TriangleIntersectable *triObj = static_cast<TriangleIntersectable *>(mObjects[hit_triangles[i]]);
1845
1846                        if (DotProd(triObj->GetItem().GetNormal(), dirs[i] >= 0))
1847                                ray = NULL;
1848                        else
1849                                ray = mRayCaster->RequestRay(origs[i], origs[i] + dirs[i] * dist[i], NULL, triObj, mPass, 1.0f);
1850                }
1851                else
1852                {
1853                        ray = NULL;
1854                }
1855
1856                vssRays.push_back(ray);
1857        }
1858}
1859
1860
1861void GvsPreprocessor::CastRayBundle16(const SimpleRay &ray, VssRayContainer &vssRays, float scale)
1862{
1863        static SimpleRayContainer simpleRays;
1864        simpleRays.clear();
1865
1866        simpleRays.push_back(ray);
1867        GenerateJitteredRays(simpleRays, ray, 15, 0, scale);
1868
1869        CastRays(simpleRays, vssRays, false, false);
1870}
1871
1872
1873void GvsPreprocessor::CastRayBundles16(const SimpleRayContainer &rays, VssRayContainer &vssRays, float scale)
1874{
1875        SimpleRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
1876
1877        for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
1878                CastRayBundle16(*it, vssRays, scale);
1879}
1880
1881
1882void GvsPreprocessor::ComputeRenderError()
1883{
1884        // compute rendering error     
1885        if (renderer && renderer->mPvsStatFrames)
1886        {
1887                if (!mViewCellsManager->GetViewCellPointsList()->empty())
1888                {
1889                        ViewCellPointsList *vcPoints = mViewCellsManager->GetViewCellPointsList();
1890                        ViewCellPointsList::const_iterator vit = vcPoints->begin(),     vit_end = vcPoints->end();
1891
1892                        SimpleRayContainer viewPoints;
1893
1894                        for (; vit != vit_end; ++ vit)
1895                        {
1896                                ViewCellPoints *vp = *vit;
1897                               
1898                                SimpleRayContainer::const_iterator rit = vp->second.begin(), rit_end = vp->second.end();
1899                       
1900                                for (; rit!=rit_end; ++rit)
1901                                {
1902                                        ViewCell *vc = mViewCellsManager->GetViewCell((*rit).mOrigin);
1903                                        if (vc == mCurrentViewCell)
1904                                                viewPoints.push_back(*rit);
1905                                }
1906                        }
1907
1908                        renderer->mPvsErrorBuffer.clear();
1909
1910                        if (viewPoints.size() != renderer->mPvsErrorBuffer.size())
1911                        {
1912                                renderer->mPvsErrorBuffer.resize(viewPoints.size());
1913                                renderer->ClearErrorBuffer();
1914                        }
1915
1916                        cout << "evaluating list of " << viewPoints.size() << " pts" << endl;
1917                        renderer->EvalPvsStat(viewPoints);
1918                }
1919                else
1920                {
1921                        cout << "evaluating random points" << endl;
1922                        renderer->EvalPvsStat();
1923                }
1924
1925                mStats <<
1926                        "#AvgPvsRenderError\n" <<renderer->mPvsStat.GetAvgError()<<endl<<
1927                        "#AvgPixelError\n" <<renderer->GetAvgPixelError()<<endl<<
1928                        "#MaxPixelError\n" <<renderer->GetMaxPixelError()<<endl<<
1929                        "#MaxPvsRenderError\n" <<renderer->mPvsStat.GetMaxError()<<endl<<
1930                        "#ErrorFreeFrames\n" <<renderer->mPvsStat.GetErrorFreeFrames()<<endl<<
1931                        "#AvgRenderPvs\n" <<renderer->mPvsStat.GetAvgPvs()<<endl;
1932        }
1933}
1934
1935
1936void GvsPreprocessor::GenerateImportanceSamples(const VssRay &ray,
1937                                                                                                const Triangle3 &triangle,
1938                                                                                                int numSamples,
1939                                                                                                SimpleRayContainer &simpleRays)
1940{
1941        const size_t samplesSize = simpleRays.size();
1942
1943        while (simpleRays.size() < (samplesSize + numSamples))
1944        {
1945                SimpleRay sray;
1946                if (GenerateImportanceSample(ray, triangle, sray))
1947                        simpleRays.push_back(sray);
1948        }
1949}
1950
1951
1952bool GvsPreprocessor::GenerateImportanceSample(const VssRay &ray,
1953                                                                                           const Triangle3 &triangle,
1954                                                                                           SimpleRay &sray)
1955{
1956        Vector3 d = ray.GetDir();
1957 
1958        // Compute right handed coordinate system from direction
1959        Vector3 U, V;
1960
1961        Vector3 nd = Normalize(d);
1962        nd.RightHandedBase(U, V);
1963       
1964        Vector3 origin = ray.mOrigin;
1965        Vector3 termination = ray.mTermination;
1966
1967        float rr[2];
1968
1969        rr[0] = RandomValue(0, 1);
1970        rr[1] = RandomValue(0, 1);
1971
1972        Vector2 vr2(rr[0], rr[1]);
1973        const float sigma = triangle.GetBoundingBox().Radius() * mRadiusOfInfluence;
1974        Vector2 gaussvec2;
1975
1976        GaussianOn2D(vr2, sigma, // input
1977                         gaussvec2); // output
1978       
1979        const Vector3 shift = gaussvec2.xx * U + gaussvec2.yy * V;
1980
1981        //cout << "t: " << termination;
1982        termination += shift;
1983        //cout << " new t: " << termination << endl;
1984        Vector3 direction = termination - origin;
1985
1986        const float len = Magnitude(direction);
1987       
1988        if (len < Limits::Small)
1989                return false;
1990 
1991        direction /= len;
1992
1993        // $$ jb the pdf is yet not correct for all sampling methods!
1994        const float pdf = 1.0f;
1995        sray = SimpleRay(origin, direction, SamplingStrategy::GVS, pdf);
1996       
1997        return true;
1998}
1999
2000
2001void GvsPreprocessor::PrepareProbablyVisibleSampling()
2002{
2003       
2004        // warning: using mailing!
2005        Intersectable::NewMail();
2006
2007        mProbablyVisibleTriangles.clear();
2008        CollectProbablyVisibleTriangles(mProbablyVisibleTriangles);
2009}
2010
2011
2012void GvsPreprocessor::CollectProbablyVisibleTriangles(ObjectContainer &triangles)
2013{
2014        ObjectPvsIterator pit = mCurrentViewCell->GetPvs().GetIterator();
2015
2016        static ObjectContainer tmpTriangles;
2017
2018        while (pit.HasMoreEntries())
2019        {       
2020                tmpTriangles.clear();
2021
2022                KdIntersectable *kdObj = static_cast<KdIntersectable *>(pit.Next());
2023                mKdTree->CollectObjectsWithDublicates(kdObj->GetItem(), tmpTriangles);
2024
2025                ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = tmpTriangles.end();
2026
2027                for (oit = tmpTriangles.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
2028                {
2029                        TriangleIntersectable *triObj = static_cast<TriangleIntersectable *>(*oit);
2030
2031                        // find objects which are not yet accounted for yet contained in kd pvs objects
2032                        if (!triObj->Mailed() && (triObj->mCounter < ACCOUNTED_OBJECT))
2033                        {
2034                                triObj->Mail();
2035                                triangles.push_back(triObj);
2036                        }
2037                }
2038        }
2039}
2040
2041
2042void GvsPreprocessor::CreateRandomizedReverseRays(const Vector3 &origin,
2043                                                                                                  const Vector3 &termination,
2044                                                                                                  const Triangle3 &triangle,                   
2045                                                                                                  SimpleRayContainer &rays,
2046                                                                                                  int number)
2047{
2048        size_t currentNumber = rays.size();
2049
2050        int tries = 0;
2051
2052        while (((rays.size() - currentNumber) < number) && (tries ++ < 20))
2053        {
2054                SimpleRay ray;
2055                if (CreateRandomizedReverseRay(origin, termination, triangle, ray))
2056                        rays.push_back(ray);
2057        }
2058
2059        //cout << "generated " << rays.size() << " rays" << endl;
2060}
2061
2062
2063bool GvsPreprocessor::CreateRandomizedReverseRay(const Vector3 &origin,
2064                                                                                                 const Vector3 &termination,
2065                                                                                                 const Triangle3 &triangle,                   
2066                                                                                                 SimpleRay &ray)
2067{
2068        //Vector3 nd = triangle.GetNormal();
2069        const AxisAlignedBox3 box = mCurrentViewCell->GetBox();
2070        Vector3 nd = box.GetNearestFace(origin).GetNormal();
2071        //cout << "pt: " << origin << " face: " << box.GetNearestFace(origin) << endl;
2072        nd.Normalize();
2073
2074        // Compute right handed coordinate system from direction
2075        Vector3 U, V;
2076        nd.RightHandedBase(U, V);
2077       
2078        float rr[2];
2079
2080        rr[0] = RandomValue(0, 1);
2081        rr[1] = RandomValue(0, 1);
2082
2083        Vector2 vr2(rr[0], rr[1]);
2084        const float sigma = triangle.GetBoundingBox().Radius() * mRadiusOfInfluence;
2085        Vector2 gaussvec2;
2086
2087        GaussianOn2D(vr2, sigma, // input
2088                         gaussvec2); // output
2089       
2090        const Vector3 shift = gaussvec2.xx * U + gaussvec2.yy * V;
2091
2092        Vector3 newOrigin = origin + shift;
2093        //cout << "o: " << origin << " new o: " << newOrigin << endl;
2094
2095        Vector3 direction = termination - newOrigin;
2096
2097        const float len = Magnitude(direction);
2098       
2099        if (len < Limits::Small)
2100                return false;
2101 
2102        direction /= len;
2103
2104        if (!IntersectsViewCell(newOrigin, -direction))
2105        {
2106                //cout << "x";
2107                return false;
2108        }
2109
2110        //cout << "y";
2111        // $$ jb the pdf is yet not correct for all sampling methods!
2112        const float pdf = 1.0f;
2113        ray = SimpleRay(newOrigin, direction, SamplingStrategy::GVS, pdf);
2114       
2115        return true;
2116}
2117
2118
2119}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.