source: GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/RayCaster.cpp @ 2076

Revision 2076, 7.3 KB checked in by bittner, 18 years ago (diff)

merge

RevLine 
[1520]1#include "RayCaster.h"
2#include "VssRay.h"
3#include "Ray.h"
4#include "Preprocessor.h"
[1942]5#include "ViewCellsManager.h"
[1520]6
7
8namespace GtpVisibilityPreprocessor {
9
10
11#define DEBUG_RAYCAST 0
12
[1942]13#define EXACT_BOX_CLIPPING 0
[1520]14
15RayCaster::RayCaster(const Preprocessor &preprocessor):
16mPreprocessor(preprocessor)
17{
18}
19
20
[1521]21RayCaster::~RayCaster()
22{
23}
24
25
[1545]26VssRay *RayCaster::CastRay(const SimpleRay &simpleRay,
[1990]27                                                   const AxisAlignedBox3 &box,
[1996]28                                                   const bool castDoubleRay)
[1521]29{
[1932]30        VssRayContainer rays;
[1996]31        CastRay(simpleRay, rays, box, castDoubleRay, true);
[1932]32   
33        if (!rays.empty())
34                return rays.back();
35        else
36                return NULL;
[1521]37}
38
[1990]39
[1942]40bool
41RayCaster::ClipToViewSpaceBox(const Vector3 &origin,
42                                                          const Vector3 &termination,
43                                                          Vector3 &clippedOrigin,
44                                                          Vector3 &clippedTermination)
45{
[1952]46 
[1942]47  Ray ray(origin, termination - origin, Ray::LINE_SEGMENT);     
48  ray.Precompute();
49 
50  float tmin, tmax;
51  if ((!mPreprocessor.mViewCellsManager->
52           GetViewSpaceBox().ComputeMinMaxT(ray, &tmin, &tmax)) ||
53          tmin>=tmax
54          )
55        return false;
[1521]56
[2070]57  if (tmin >= 1.0f || tmax <= 0.0f)
[1942]58        return false;
59 
60  if (tmin > 0.0f)
61        clippedOrigin = ray.Extrap(tmin);
62  else
63        clippedOrigin = origin;
64 
65  if (tmax < 1.0f)
66        clippedTermination = ray.Extrap(tmax);
67  else
68        clippedTermination = termination;
69 
70  return true;
71}
72
[2070]73/** Checks if ray is valid
74        (e.g., not in empty view space or outside the view space)
[1528]75*/
[1867]76bool
77RayCaster::ValidateRay(const Vector3 &origin,
78                                           const Vector3 &direction,
79                                           const AxisAlignedBox3 &box,
80                                           Intersection &hit)
[1528]81{
[1932]82        if (!hit.mObject) 
83        {
84                // compute intersection with the scene bounding box
[1584]85#if EXACT_BOX_CLIPPING
[1932]86                static Ray ray;
87                mPreprocessor.SetupRay(ray, origin, direction);
88
89                float tmin, tmax;
90                if (box.ComputeMinMaxT(ray, &tmin, &tmax) && (tmin < tmax))
91                {
92                        hit.mPoint = ray.Extrap(tmax);
93                }
94                else
95                {
96                        // cout<<" invalid hp "<<tmin<<" "<<tmax<<endl;
97                        // cout<<" box "<<box<<endl;
98                        // cout<<" origin "<<origin<<endl;
99                        // cout<<" direction "<<direction<<endl;
100                        // cout<< "inv dir"<<ray.GetInvDir()<<endl;
101                        return false;
102                }
[1584]103#else
[1932]104                hit.mPoint = origin + direction * Magnitude(box.Diagonal());
[1584]105#endif
106        }
[1932]107        else
108        {
[2035]109          if (mPreprocessor.mDetectEmptyViewSpace)  {
110                if (DotProd(hit.mNormal, direction) >= -Limits::Small)  {       
111                  hit.mObject = NULL;
112                  return false;
[1932]113                }
[2035]114          }
[1932]115        }
[2035]116       
[1932]117        return true;
[1528]118}
119
[1974]120void
121RayCaster::SortRays(SimpleRayContainer &rays)
122{
[1984]123  AxisAlignedBox3 box =
124        mPreprocessor.mViewCellsManager->GetViewSpaceBox();
125       
126  float b[12]={
127        box.Min().x,
128        box.Min().y,
129        box.Min().z,
130        -1,
131        -1,
132        -1,
133        box.Max().x,
134        box.Max().y,
135        box.Max().z,
136        1,
137        1,
138        1
139  };
140
141  _SortRays(rays,
142                        0,
[1990]143                        (int)rays.size()-1,
[1984]144                        0,
145                        b
146                        );
[1974]147}
148                                       
149void
150RayCaster::_SortRays(SimpleRayContainer &rays,
151                                         const int l,
152                                         const int r,
[1984]153                                         const int depth,
154                                         float box[12])
[1974]155{
156  // pick-up a pivot
[1984]157  int axis;
158 
159  float maxDiff = -1.0f;
160  // get the largest axis
161  int offset = 0;
[1990]162  int i;
[1984]163
[2008]164  const int batchsize = 8192;
165
166  //  if (r - l < 32*batchsize)
[2002]167  //    offset = 3;
[2008]168       
169  //  if (depth%5==0)
170  //    offset = 3;
[1984]171 
[2002]172  for (i=offset; i < offset + 3; i++) {
173        float diff = box[i + 6] - box[i];
[1984]174        if (diff > maxDiff) {
175          maxDiff = diff;
176          axis = i;
177        }
178  }
179
[2008]180  //  cout<<depth<<" "<<axis<<" "<<l<<" "<<r<<endl;
[1984]181 
[1990]182  i=l;
183  int j=r;
184
[1984]185  float x = (box[axis] + box[axis+6])*0.5f;
186  //  float x = rays[(l+r)/2].GetParam(axis);
[1974]187  do {
[2008]188        while(i<j && rays[i].GetParam(axis) < x)
[1974]189          i++;
[2008]190        while(i<j && x < rays[j].GetParam(axis))
[1974]191          j--;
192       
193        if (i <= j) {
194          swap(rays[i], rays[j]);
195          i++;
196          j--;
197        }
198  } while (i<=j);
[2008]199
[1974]200 
[2008]201  if (l + batchsize < j ) {
[1984]202        // set new max
203        float save = box[axis+6];
204        box[axis+6] = x;
205        _SortRays(rays, l, j, depth+1, box);
206        box[axis+6] = save;
[2008]207  } else {
208        //      for (int k=0; k < 6; k++)
209        //        cout<<k<<" "<<box[k]<<" - "<<box[k+6]<<endl;
[1984]210  }
[1974]211 
[2008]212  if (i + batchsize < r) {
[1984]213        // set new min
214        box[axis] = x;
215    _SortRays(rays, i, r, depth+1, box);
[2008]216  } else {
217        //      for (int k=0; k < 6; k++)
218        //        cout<<k<<" "<<box[k]<<" - "<<box[k+6]<<endl;
[1984]219  }
[2008]220       
[1974]221}
222 
223                                       
[1528]224
[1867]225int
226RayCaster::ProcessRay(const SimpleRay &simpleRay,
227                                          Intersection &hitA,
228                                          Intersection &hitB,
229                                          VssRayContainer &vssRays,
230                                          const AxisAlignedBox3 &box,
231                                          const bool castDoubleRay,
[1996]232                                          const bool pruneInvalidRays)
[1520]233{
[1984]234  int hits = 0;
[1528]235
[2014]236
[1520]237#if DEBUG_RAYCAST
[2013]238  static int id=0;
239  Debug<<"PRA "<<id++<<endl<<flush;
[1520]240#endif
[1528]241       
[1932]242        if (pruneInvalidRays)
243        {
[1952]244          if (!hitA.mObject && !hitB.mObject) {
245                return 0;
246          }
[1520]247        }
[1584]248       
[2070]249        // regardless of the pruneInvalidRays setting reject
250        // rays whic degenerate to a point
[1966]251        if (EpsilonEqualV3(hitA.mPoint, hitB.mPoint, Limits::Small)) {
[2035]252          return 0;
[1966]253        }
254       
[1952]255        const bool validA = ValidateRay(simpleRay.mOrigin, simpleRay.mDirection, box, hitA);
[1932]256        const bool validB = //castDoubleRay &&
[1952]257          ValidateRay(simpleRay.mOrigin, -simpleRay.mDirection, box, hitB);
[1867]258       
[1952]259       
[1757]260#if DEBUG_RAYCAST
261        Debug<<"PR1"<<flush;
262#endif
[1584]263       
[1867]264        // reset both contributions
[1952]265        if (!validA || !validB) {
[2070]266          if (0 || pruneInvalidRays)
[1952]267                return 0;
[1867]268         
[1952]269          // reset both contributions of this ray
270          hitA.mObject = NULL;
271          hitB.mObject = NULL;
272        }
273       
[1867]274        // 8.11. 2007 JB
275        // degenerate rays checked by geometrical constraint...
276        //      !pruneInvalidRays || (hitA.mObject != hitB.mObject);
[1942]277
[1584]278       
[1757]279#if DEBUG_RAYCAST
280        Debug<<"PR2"<<flush;
281#endif
[1942]282        const bool validSample = true;
283        if (validSample) {
284          Vector3 clipA, clipB;
285          if (!ClipToViewSpaceBox(hitA.mPoint,
286                                                          hitB.mPoint,
287                                                          clipA,
288                                                          clipB))
289                return 0;
[1952]290
[1942]291          if (!pruneInvalidRays || hitA.mObject) {
[2014]292#if DEBUG_RAYCAST
293                Debug<<"PR2a"<<flush;
294#endif
295               
[2012]296                VssRay *vssRay = mVssRayPool.Alloc();
[2014]297
298#if DEBUG_RAYCAST
299                Debug<<"PR2b"<<flush;
300#endif
[2012]301                *vssRay = VssRay(
302                                                 !castDoubleRay ? simpleRay.mOrigin : clipB,
303                                                 hitA.mPoint,
304                                                 hitB.mObject,
305                                                 hitA.mObject,
306                                                 mPreprocessor.mPass,
307                                                 simpleRay.mPdf
308                                                 );
[2014]309#if DEBUG_RAYCAST
310                Debug<<"PR2c"<<flush;
311#endif
[2021]312               
[1867]313                if (validA)
[2021]314                  vssRay->mFlags |= VssRay::Valid;
315               
[1883]316                vssRay->mDistribution = simpleRay.mDistribution;
[1989]317                vssRay->mGeneratorId = simpleRay.mGeneratorId;
318
[1867]319                vssRays.push_back(vssRay);
320                ++ hits;
321                //cout << "vssray 1: " << *vssRay << " " << vssRay->mTermination - vssRay->mOrigin << endl;
[1932]322        }
323
[1867]324#if DEBUG_RAYCAST
[1932]325        Debug<<"PR3"<<flush;
[1867]326#endif
327
[2070]328        if (castDoubleRay && (!pruneInvalidRays || hitB.mObject))
329        {
330                VssRay *vssRay = mVssRayPool.Alloc();
331
332                *vssRay = VssRay(
333                        clipA,
334                        hitB.mPoint,
335                        hitA.mObject,
336                        hitB.mObject,
337                        mPreprocessor.mPass,
338                        simpleRay.mPdf
339                        );
340
341                if (validB)
[1771]342                        vssRay->mFlags |= VssRay::Valid;
[1932]343
344                vssRay->mDistribution = simpleRay.mDistribution;
[1989]345                vssRay->mGeneratorId = simpleRay.mGeneratorId;
[1932]346                vssRays.push_back(vssRay);
347                ++ hits;
348                //cout << "vssray 2: " << *vssRay << endl;
[2070]349        }
[1942]350#if DEBUG_RAYCAST
351          Debug<<"PR4"<<flush;
352#endif
[1520]353        }
[1867]354       
[1520]355        return hits;
356}
357
[2076]358
359void
360RayCaster::CastRays(
361                                        SimpleRayContainer &rays,
362                                        VssRayContainer &vssRays,
363                                        const AxisAlignedBox3 &sbox,
364                                        const bool castDoubleRay,
365                                        const bool pruneInvalidRays )
366{
367  SimpleRayContainer::const_iterator rit, rit_end = rays.end();
368 
369  for (rit = rays.begin(); rit != rit_end; ++ rit) {
370        CastRay(
371                        *rit,                           
372                        vssRays,
373                        sbox,
374                        castDoubleRay,
375                        pruneInvalidRays);
376  }
377 
[1583]378}
[2076]379
380}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.