source: GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/GvsPreprocessor.h @ 2705

Revision 2705, 6.6 KB checked in by mattausch, 16 years ago (diff)

enabled view cell visualization

  • Property svn:executable set to *
Line 
1#ifndef _GvsPreprocessor_H__
2#define _GvsPreprocessor_H__
3
4#include <fstream>
5#include <stack>
6
7#include "Preprocessor.h"
8
9namespace GtpVisibilityPreprocessor {
10
11class Exporter;
12class VssRay;
13class TriangleIntersectable;
14class KdIntersectable;
15class ViewCellBasedDistribution;
16class ViewCellBorderBasedDistribution;
17
18
19/** View space partition statistics.
20*/
21class GvsStatistics: public StatisticsBase
22{
23public:
24       
25        /// Constructor
26        GvsStatistics()
27        {
28                Reset();
29        }
30       
31        void Reset()
32        {
33                mPass = 0;
34                mTotalSamples = 0;
35                mPassContribution = 0;
36                mTotalContribution = 0;
37                mReverseSamples = 0;
38                mBorderSamples = 0;
39                mGvsRuns = 0;
40
41                mTotalPvs = 0;
42                mViewCells = 0;
43                mPerViewCellSamples = 0;
44                mPerViewCellPvs = 0;
45                mTrianglePvs = 0;
46                mViewCellId = 0;
47                mTotalTime = 0;
48                mTimePerViewCell = 0;
49                mTotalTrianglePvs = 0;
50                mPvsCost = 0;
51        }
52
53
54public:
55
56        int mPass;
57        int mTotalSamples;
58        int mPassContribution;
59        int mTotalContribution;
60        int mReverseSamples;
61        int mBorderSamples;
62        int mGvsRuns;
63
64        int mTotalPvs;
65        int mViewCells;
66        int mPerViewCellSamples;
67        int mPerViewCellPvs;
68        int mTrianglePvs;
69        int mTotalTrianglePvs;
70        int mViewCellId;
71
72        float mTimePerViewCell;
73        float mTotalTime;
74       
75        float mPvsCost;
76
77        ObjectContainer mKdPvs;
78
79        float RaysPerSec() const { if (!mTotalTime) return 0; return (float)(mTotalSamples / mTotalTime) * 1e-6f; }
80
81        void Print(ostream &app) const;
82
83        friend ostream &operator<<(ostream &s, const GvsStatistics &stat)
84        {
85                stat.Print(s);
86                return s;
87        }
88};
89
90
91/** Sampling based visibility preprocessing. The implementation is
92        based on heuristical sampling of view space.
93*/
94class GvsPreprocessor : public Preprocessor
95{
96
97public:
98
99        GvsPreprocessor();
100        ~GvsPreprocessor();
101
102        virtual bool ComputeVisibility();
103       
104
105protected:
106#if 0
107        struct PendingRay
108        {
109                PendingRay(VssRay *ray, const bool d)
110                        : mRay(ray), mFoundDiscontinuity(d)
111                {}
112
113                VssRay *mRay;
114                bool mFoundDiscontinuity;
115        };
116
117        typedef stack<PendingRay> PendingQueue;
118#endif
119        typedef stack<VssRay *> RayQueue;
120
121        /** Runs the adaptive sampling until the ray queue is empty.
122                The method starts with a number of random rays given
123                by the queue and continues as long it finds new visible geometry
124                (i.e., the queue is     not empty).
125
126                @returns the number of samples cast.
127        */
128        int ProcessQueue();
129
130        /** Generates the rays starting the adaptive visibility sampling process.
131        */
132        int CastInitialSamples(int numSamples);
133
134        /** Uses the information gained from the ray for doing adaptive border sampling.
135                This function tries to find the border of the triangle found visible by the
136                current ray. New rays are generated which sample this border.
137               
138                We use the following strategies:
139
140                a) if new triangle was found: adaptive border sampling
141                b) if triangle was found reverse sampling
142        */
143        bool HandleRay(VssRay *ray);
144
145        /** The adaptive border sampling step. It aims to find neighbouring
146                triangles of the one hit by the current ray.
147        */     
148        int AdaptiveBorderSampling(const VssRay &currentRay);
149       
150        /** The reverse sampling step. It is started once the cast
151                ray finds a discontinuity, i.e., a closer triangle.
152                Then the process tries to find a ray from the old
153                triangle passing through a gap.
154        */
155        VssRay *ReverseSampling(const VssRay &currentRay,
156                                                        const Triangle3 &hitTriangle,
157                                                        const VssRay &oldRay);
158
159        /** Returns true if we sampled a closer triangle than with the previous ray.
160                Does reverse sampling if gap found.
161        */
162        int CheckDiscontinuity(const VssRay &currentRay,
163                                                   const Triangle3 &hitTriangle,
164                                                   const VssRay &oldRay);
165
166        /** Adds new samples to the ray queue and classifies them
167                with respect to the previous ray.
168        */
169        void EnqueueRays(VssRayContainer &samples, VssRayContainer &invalidSamples);
170
171        /** Hepler function for adaptive border sampling. It finds
172                new sample points around a triangle in a eps environment
173        */
174        void EnlargeTriangle(VertexContainer &vertices,
175                                                 const Triangle3 &hitTriangle,
176                                                 const VssRay &ray) const;
177
178        int SubdivideEdge(const Triangle3 &hitTriangle,
179                                          const Vector3 &p1,
180                                          const Vector3 &p2,
181                                          const VssRay &ray1,
182                      const VssRay &ray2,
183                                          const VssRay &oldRay);
184
185        void Visualize();
186
187        void CreateDisplacedVertices(VertexContainer &vertices,
188                                                                 const Triangle3 &hitTriangle,
189                                                                 const VssRay &ray,
190                                                                 const int index) const;
191
192        Vector3 CalcPredictedHitPoint(const VssRay &newRay,
193                                                                  const Triangle3 &hitTriangle,
194                                                                  const VssRay &oldRay) const;
195
196        bool GetPassingPoint(const VssRay &currentRay,
197                                                 const Triangle3 &occluder,
198                                                 const VssRay &oldRay,
199                                                 Vector3 &newPoint) const;
200
201        ViewCell *NextViewCell();
202
203        void GlobalComputation();
204
205        /** Loops over aall view cellls.
206        */
207        void PerViewCellComputation();
208        void PerViewCellComputation2();
209
210        void VisualizeViewCells();
211
212        void VisualizeViewCell(ViewCell *vc);
213        void VisualizeViewCell(const ObjectContainer &objects);
214
215        /** Exchanges view cell triangle pvs with bvh leaf pvs.
216        */
217        void UpdatePvs(ViewCell *currentViewCell);
218
219        void ClearRayQueue();
220
221        /** Create a list of view cells gvs is run on.
222        */
223        void CompileViewCellsList();
224
225        void GetObjectPvs(ObjectContainer &trianglePvs) const;
226
227        bool HasContribution(VssRay &ray);
228
229        void ComputeViewCellGeometryIntersection();
230
231        void DeterminePvsObjects(VssRayContainer &rays);
232
233        void StorePvs(const ObjectContainer &objectPvs);
234
235        /** Compute visibility for the current view cell using gvs
236        */
237        void ComputeViewCell();
238        /** Use this for qt visualization.
239        */
240        void UpdateStatsForVisualization(KdIntersectable *kdInt);
241        /** Keep count of new objects for stats. Returns number of new pvs entries.
242        */
243        int CountObject(Intersectable *triObj);
244
245        void CompileViewCellsFromPointList();
246
247        bool AddTriangleObject(Intersectable *triObj);
248
249        void ComputeStats();
250
251        int ConvertObjectPvs();
252
253
254        //////////////////////
255
256        bool mUseKdPvs;
257        int mInitialSamples;
258
259        RayQueue mRayQueue;
260        ViewCellBasedDistribution *mDistribution;
261
262        //AxisAlignedBox3 mViewSpaceBox;
263        float mEps;
264        float mThreshold;
265        VssRayContainer mVssRays;
266       
267
268        ObjectContainer mKdPvs;
269
270        ///////////
271        // stats
272
273        ofstream mGvsStatsStream;
274        GvsStatistics mGvsStats;
275
276        bool mPerViewCell;
277        bool mOnlyRandomSampling;
278
279        ViewCell *mCurrentViewCell;
280
281        int mProcessedViewCells;
282
283        int mMinContribution;
284
285        ViewCellContainer mViewCells;
286
287        int mMaxViewCells;
288
289        int mGvsSamplesPerPass;
290
291        bool mComputeRenderError;
292
293        bool mEvaluatePixelError;
294
295        Vector3 mCurrentViewPoint;
296};
297
298};
299
300#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.