source: GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/RayCaster.cpp @ 2002

Revision 2002, 6.5 KB checked in by bittner, 17 years ago (diff)

renderer code updates for pixel error measurements

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