source: GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/ViewCellsManager.cpp @ 2548

Revision 2548, 183.5 KB checked in by mattausch, 17 years ago (diff)
Line 
1#include "ViewCellsManager.h"
2#include "RenderSimulator.h"
3#include "Mesh.h"
4#include "Triangle3.h"
5#include "ViewCell.h"
6#include "Environment.h"
7#include "X3dParser.h"
8#include "ViewCellBsp.h"
9#include "KdTree.h"
10#include "HierarchyManager.h"
11#include "Exporter.h"
12#include "VspBspTree.h"
13#include "ViewCellsParser.h"
14#include "Beam.h"
15#include "VssPreprocessor.h"
16#include "RssPreprocessor.h"
17#include "BoundingBoxConverter.h"
18#include "GlRenderer.h"
19#include "ResourceManager.h"
20#include "IntersectableWrapper.h"
21#include "VspTree.h"
22#include "OspTree.h"
23#include "BvHierarchy.h"
24#include "SamplingStrategy.h"
25#include "SceneGraph.h"
26#include "Timer/PerfTimer.h"
27
28
29#define USE_RAY_LENGTH_AS_CONTRIBUTION 0
30#define DIST_WEIGHTED_CONTRIBUTION 0
31#define SUM_RAY_CONTRIBUTIONS 1
32#define AVG_RAY_CONTRIBUTIONS 0
33#define CONTRIBUTION_RELATIVE_TO_PVS_SIZE 0
34#define PVS_ADD_DIRTY 1
35
36
37
38namespace GtpVisibilityPreprocessor {
39
40
41PerfTimer viewCellCastTimer;
42PerfTimer pvsTimer;
43PerfTimer objTimer;
44
45// HACK
46const static bool SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION = true;
47//const static bool CLAMP_TO_BOX = false;
48const static bool CLAMP_TO_BOX = true;
49
50
51
52inline static bool ilt(Intersectable *obj1, Intersectable *obj2)
53{
54        return obj1->mId < obj2->mId;
55}
56
57
58template <typename T> class myless
59{
60public:
61        //bool operator() (HierarchyNode *v1, HierarchyNode *v2) const
62        bool operator() (T v1, T v2) const
63        {
64                return (v1->GetMergeCost() < v2->GetMergeCost());
65        }
66};
67
68
69ViewCellsManager::ViewCellsManager(ViewCellsTree *viewCellsTree):
70mRenderer(NULL),
71mInitialSamples(0),
72mConstructionSamples(0),
73mPostProcessSamples(0),
74mVisualizationSamples(0),
75mTotalAreaValid(false),
76mTotalArea(0.0f),
77mViewCellsFinished(false),
78mMaxPvsSize(9999999),
79mMinPvsSize(0),
80mMaxPvsRatio(1.0),
81mViewCellPvsIsUpdated(false),
82mPreprocessor(NULL),
83mViewCellsTree(viewCellsTree),
84mUsePredefinedViewCells(false),
85mMixtureDistribution(NULL),
86mEvaluationSamples(0)
87{
88        mViewSpaceBox.Initialize();
89        ParseEnvironment();
90
91        mViewCellsTree->SetViewCellsManager(this);
92        mSamplesStat.Reset();
93        mStats.open("mystats.log");
94}
95
96
97int ViewCellsManager::CastEvaluationSamples(const int samplesPerPass,
98                                                                                        VssRayContainer &passSamples)
99{
100        static int pass = 0;
101        static int totalRays = 0;
102
103        SimpleRayContainer rays;
104        rays.reserve(samplesPerPass);
105        //passSamples.reserve(samplesPerPass * 2);
106 
107        long startTime = GetTime();
108
109        cout<<"Progress :"<<totalRays / 1e6f << " M rays, " << (100.0f * totalRays) / (mEvaluationSamples + 1) << "%" << endl;
110       
111        //rays.clear();
112        //passSamples.clear();
113       
114        mMixtureDistribution->GenerateSamples(samplesPerPass, rays);
115       
116        const bool doubleRays = true;
117        const bool pruneInvalidRays = true;
118        mPreprocessor->CastRays(rays, passSamples, doubleRays, pruneInvalidRays);
119
120        mMixtureDistribution->ComputeContributions(passSamples);
121        mMixtureDistribution->UpdateDistributions(passSamples);
122       
123        Real time = TimeDiff(startTime, GetTime());
124        PrintPvsStatistics(mStats);
125       
126        mStats <<
127                "#Pass\n" << pass ++ <<endl<<
128                "#Time\n" << time <<endl<<
129                "#TotalSamples\n" << totalRays << endl;
130       
131
132        totalRays += samplesPerPass;
133
134        return (int)passSamples.size();
135}
136
137
138void ViewCellsManager::ParseEnvironment()
139{
140        // visualization stuff
141        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.Visualization.exportRays", mExportRays);
142        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.Visualization.exportGeometry", mExportGeometry);
143        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("ViewCells.maxPvsRatio", mMaxPvsRatio);
144       
145        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.processOnlyValidViewCells", mOnlyValidViewCells);
146
147        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Construction.samples", mConstructionSamples);
148        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.PostProcess.samples", mPostProcessSamples);
149        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.PostProcess.useRaysForMerge", mUseRaysForMerge);
150
151        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Visualization.samples", mVisualizationSamples);
152
153        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Construction.samplesPerPass", mSamplesPerPass);
154        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.exportToFile", mExportViewCells);
155       
156        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.active", mNumActiveViewCells);
157        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.PostProcess.compress", mCompressViewCells);
158        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.Visualization.useClipPlane", mUseClipPlaneForViz);
159        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.PostProcess.merge", mMergeViewCells);
160        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.evaluateViewCells", mEvaluateViewCells);
161        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.showVisualization", mShowVisualization);
162        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Filter.maxSize", mMaxFilterSize);
163        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("ViewCells.Filter.width", mFilterWidth);
164
165        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.exportBboxesForPvs", mExportBboxesForPvs);
166        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.exportPvs", mExportPvs);
167
168        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.useKdPvs", mUseKdPvs);
169
170        char buf[100];
171        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.samplingType", buf);
172
173        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("ViewCells.triangleWeight", mTriangleWeight);
174        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("ViewCells.objectWeight", mObjectWeight);
175
176        // choose mix of sampling strategies
177        if (0)
178        {
179                mStrategies.push_back(SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION);
180                //mStrategies.push_back(SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION);
181        }
182        else
183        {
184                //mStrategies.push_back(SamplingStrategy::REVERSE_VIEWSPACE_BORDER_BASED_DISTRIBUTION);
185
186                mStrategies.push_back(SamplingStrategy::OBJECT_BASED_DISTRIBUTION);
187                mStrategies.push_back(SamplingStrategy::REVERSE_OBJECT_BASED_DISTRIBUTION);
188                       
189                mStrategies.push_back(SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION);
190        }
191               
192    Debug << "casting strategies: ";
193        for (int i = 0; i < (int)mStrategies.size(); ++ i)
194                Debug << mStrategies[i] << " ";
195        Debug << endl;
196
197        // sampling type for view cells construction samples
198        if (strcmp(buf, "object") == 0)
199        {
200                mSamplingType = SamplingStrategy::OBJECT_BASED_DISTRIBUTION;
201        }
202        else if (strcmp(buf, "box") == 0)
203        {
204                mSamplingType = SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION;
205        }
206        else if (strcmp(buf, "directional") == 0)
207        {
208                mSamplingType = SamplingStrategy::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION;
209        }
210        else if (strcmp(buf, "object_directional") == 0)
211        {
212                mSamplingType = SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION;
213        }
214        else if (strcmp(buf, "reverse_object") == 0)
215        {
216                mSamplingType = SamplingStrategy::REVERSE_OBJECT_BASED_DISTRIBUTION;
217        }
218        /*else if (strcmp(buf, "interior") == 0)
219        {
220                mSamplingType = Preprocessor::OBJECTS_INTERIOR_DISTRIBUTION;
221        }*/
222        else
223        {
224                Debug << "error! wrong sampling type" << endl;
225                exit(0);
226        }
227
228        // sampling type for evaluation samples
229        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.Evaluation.samplingType", buf);
230       
231        if (strcmp(buf, "object") == 0)
232        {
233                mEvaluationSamplingType = SamplingStrategy::OBJECT_BASED_DISTRIBUTION;
234        }
235        else if (strcmp(buf, "box") == 0)
236        {
237                mEvaluationSamplingType = SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION;
238        }
239        else if (strcmp(buf, "directional") == 0)
240        {
241                mEvaluationSamplingType = SamplingStrategy::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION;
242        }
243        else if (strcmp(buf, "object_directional") == 0)
244        {
245                mEvaluationSamplingType = SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION;
246        }
247        else if (strcmp(buf, "reverse_object") == 0)
248        {
249                mEvaluationSamplingType = SamplingStrategy::REVERSE_OBJECT_BASED_DISTRIBUTION;
250        }
251        else
252        {
253                mEvaluationSamplingType = -1;
254                Debug << "error! wrong sampling type" << endl;
255                exit(0);
256        }
257
258
259        /** The color code used during visualization.
260        */
261        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.Visualization.colorCode", buf);
262
263        if (strcmp(buf, "PVS") == 0)
264                mColorCode = 1;
265        else if (strcmp(buf, "MergedLeaves") == 0)
266                mColorCode = 2;
267        else if (strcmp(buf, "MergedTreeDiff") == 0)
268                mColorCode = 3;
269        else
270                mColorCode = 0;
271
272
273        Debug << "************ View Cells Manager options ***************" << endl;
274        Debug << "color code: " << mColorCode << endl;
275
276        Debug << "export rays: " << mExportRays << endl;
277        Debug << "export geometry: " << mExportGeometry << endl;
278        Debug << "max pvs ratio: " << mMaxPvsRatio << endl;
279       
280        Debug << "process only valid view cells: " << mOnlyValidViewCells << endl;
281        Debug << "construction samples: " << mConstructionSamples << endl;
282        Debug << "post process samples: " << mPostProcessSamples << endl;
283        Debug << "post process use rays for merge: " << mUseRaysForMerge << endl;
284        Debug << "visualization samples: " << mVisualizationSamples << endl;
285        Debug << "construction samples per pass: " << mSamplesPerPass << endl;
286        Debug << "export to file: " << mExportViewCells << endl;
287       
288        Debug << "active view cells: " << mNumActiveViewCells << endl;
289        Debug << "post process compress: " << mCompressViewCells << endl;
290        Debug << "visualization use clipPlane: " << mUseClipPlaneForViz << endl;
291        Debug << "post process merge: " << mMergeViewCells << endl;
292        Debug << "evaluate view cells: " << mEvaluateViewCells << endl;
293        Debug << "sampling type: " << mSamplingType << endl;
294        Debug << "evaluation sampling type: " << mEvaluationSamplingType << endl;
295        Debug << "show visualization: " << mShowVisualization << endl;
296        Debug << "filter width: " << mFilterWidth << endl;
297        Debug << "sample after subdivision: " << SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION << endl;
298
299        Debug << "export bounding boxes: " << mExportBboxesForPvs << endl;
300        Debug << "export pvs for view cells: " << mExportPvs << endl;
301        Debug << "use kd pvs " << mUseKdPvs << endl;
302
303        Debug << "triangle weight: " << mTriangleWeight << endl;
304        Debug << "object weight: " << mObjectWeight << endl;
305
306        Debug << endl;
307}
308
309
310ViewCell *ViewCellsManager::GetViewCellById(const int id)
311{
312        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = mViewCells.end();
313
314        for (vit = mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
315        {
316                if ((*vit)->GetId() == id)
317                        return (*vit);
318        }
319        return NULL;
320}
321
322
323bool ViewCellsManager::ExportRandomViewCells(const string &filename,
324                                                                                         const vector<ViewCellPoints *> &viewCells)
325{
326        std::ofstream outStream;
327        outStream.open(filename.c_str());
328
329        vector<ViewCellPoints *>::const_iterator vit, vit_end = viewCells.end();
330   
331        for (vit = viewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
332        {
333                ViewCell *vc = (*vit)->first;
334
335                outStream << "v " << vc->GetId() << endl;
336
337                SimpleRayContainer viewPoints;
338       
339                SimpleRayContainer::const_iterator pit, pit_end = (*vit)->second.end();
340
341                for (pit = (*vit)->second.begin(); pit != pit_end; ++ pit)
342                {
343                        const Vector3 pt = (*pit).mOrigin;
344                        const Vector3 dir = (*pit).mDirection;
345
346                        outStream << "p " << pt.x  << " " << pt.y  << " " << pt.z
347                                      << " "  << dir.x << " " << dir.y << " " << dir.z << endl;
348                }
349        }
350
351        return true;
352}
353
354
355bool ViewCellsManager::GenerateRandomViewCells(vector<ViewCellPoints *> &viewCells,
356                                                                                           const int nViewCells,
357                                                                                           const int nViewPoints)
358{
359        ViewCellContainer rViewCells;
360
361        cout << "generating " << nViewCells << " random view cells" << endl;
362        ///GenerateRandomViewCells(rViewCells, nViewCells);
363
364        //cout << "finished" << endl;
365
366        //for (int i = 0; i < viewCells.size(); ++ i)
367        //      cout << "vc " << i << ": " << viewCells[i]->GetId() << endl;
368
369        cout << "generating " << nViewPoints << " view points per view cell" << endl;
370           
371        int generatedViewCells = 0;
372        int i = 0;
373    while (generatedViewCells < nViewCells)
374        {
375                ++ i;
376               
377                const int idx = (int)RandomValue(0.0f, (float)mViewCells.size() - 0.5f);
378                       
379                ViewCell *viewCell = GetViewCell(idx);
380               
381                cout << "testing view cell: " << viewCell->GetId() << endl;
382
383                if (!viewCell->Mailed())
384                {
385                        viewCell->Mail();
386
387                        SimpleRayContainer viewPoints;
388                       
389                        // generate random view points
390                        if (IsValidViewSpace(viewCell) &&
391                                GenerateViewPoints(viewCell, nViewPoints, viewPoints))
392                        {
393                                Debug << "vc: " << viewCell->GetId() << endl;
394
395                                ViewCellPoints *vcPts = new ViewCellPoints();
396                                viewCells.push_back(vcPts);
397
398                                // valid view cell found
399                                vcPts->first = viewCell;
400
401                                // generate view points
402                                ++ generatedViewCells;
403
404                                SimpleRayContainer::const_iterator pit, pit_end = viewPoints.end();
405
406                                for (pit = viewPoints.begin(); pit != pit_end; ++ pit)
407                                {
408                                        Debug << "vp: " << (*pit) << endl;
409                                        vcPts->second.push_back(*pit); 
410                                }
411                                cout << "view cell " << generatedViewCells << " generated: " << viewCell->GetId() << endl;     
412                        }
413                        else
414                        {
415                                cout << "error: invalid view cell " << generatedViewCells << " with id " << viewCell->GetId() << endl; 
416                        }
417                }
418
419                if (i > nViewCells * 1000000) // safety
420                {
421                        cout << "big error" << endl;
422                        break;
423                }
424                cout << "processd view cells " << generatedViewCells << " of " << nViewCells << endl << endl;
425        }
426
427        return true;
428}
429
430
431bool ViewCellsManager::ImportRandomViewCells(const string &filename,
432                                                                                         vector<ViewCellPoints *> &viewCells)
433{
434        ifstream inStream(filename.c_str());
435        if (!inStream.is_open())
436                return false;
437
438        ViewCellPoints *currentViewCell = NULL;
439
440        string buf;
441        while (!(getline(inStream, buf)).eof())
442        {
443                switch (buf[0])
444                {
445                case 'v':
446                        {
447                                int id;
448                                sscanf(buf.c_str(), "v %d", &id);
449                       
450                                currentViewCell = new ViewCellPoints();
451                                currentViewCell->first = GetViewCellById(id);
452                                               
453                                viewCells.push_back(currentViewCell);
454                                break;
455                        }
456                case 'p':
457                        {
458                                Vector3 pt, dir;
459                                sscanf(buf.c_str(), "p %f %f %f %f %f %f", &pt.x, &pt.y, &pt.z, &dir.x, &dir.y, &dir.z);
460                               
461                                SimpleRay ray(pt, dir, 0, 1);
462                                currentViewCell->second.push_back(ray);
463                                break;
464                        }
465                default:
466                        break;
467                }
468        }
469
470        return true;
471}
472
473
474bool ViewCellsManager::ImportRandomViewCells(const string &filename)
475{
476        return ImportRandomViewCells(filename, mViewCellPoints);
477}
478
479
480bool ViewCellsManager::GenerateViewPoints(ViewCell *viewCell,
481                                                                                  const int numViewPoints,
482                                                                                  SimpleRayContainer &viewPoints)
483{
484        bool success = true;
485        int generatedPts = 0;
486        int i = 0;
487
488        cout << "generating view points for view cell " << viewCell->GetId() << endl;
489
490        while (generatedPts < numViewPoints)
491        {
492                SimpleRay pt;
493
494                if (GenerateViewPoint(viewCell, pt))
495                {
496                        ++ generatedPts;
497                        cout << "generated view point " << generatedPts << endl;
498                        viewPoints.push_back(pt);
499                }
500
501                // savety criterium
502                if (++ i > numViewPoints * 3)
503                {
504                        return false;
505                }
506        }
507       
508        cout << "view point generation finished" << endl;
509
510        return true;
511}
512
513
514bool ViewCellsManager::ExportRandomViewCells(const string &filename)
515{
516        const int numViewCells = 100;
517        const int numViewPoints = 10;
518
519        preprocessor->mViewCellsManager->
520                GenerateRandomViewCells(mViewCellPoints, numViewCells, numViewPoints);
521
522        //cout << "exporting random view cells" << endl;
523        return preprocessor->mViewCellsManager->ExportRandomViewCells(filename,  mViewCellPoints);
524}
525
526
527bool ViewCellsManager::GenerateViewPoint(ViewCell *viewCell,
528                                                                                 SimpleRay &ray)
529{
530        // do not use this function since it could return different
531        // viewpoints for different executions of the algorithm
532
533        int tries = 0;
534        Vector3 viewPoint, direction;
535        const int maxTries = 10;
536
537        while (1)
538        {
539                // hack
540                if (!viewCell->GetMesh())
541                        CreateMesh(viewCell);
542
543        Mesh *mesh = viewCell->GetMesh();
544                AxisAlignedBox3 box = mesh->mBox;
545               
546                Vector3 pVector = Vector3(Random(1.0f),
547                                                                  Random(1.0f),
548                                                                  Random(1.0f));
549
550                viewPoint =  box.GetPoint(pVector);
551       
552                const Vector3 dVector = Vector3(2 * M_PI * Random(1.0f), M_PI * Random(1.0f), 0.0f);
553                direction = Normalize(Vector3(sin(dVector.x), 0.0f, cos(dVector.x)));
554
555                ViewCell *v = GetViewCell(viewPoint);
556
557                if (v && v->GetValid())
558                {
559                        mPreprocessor->GetRenderer()->mViewPoint = viewPoint;
560                        mPreprocessor->GetRenderer()->mViewDirection = direction;
561               
562                        if (mPreprocessor->GetRenderer()->ValidViewPoint())
563                        {
564                                cout << "view point valid " << viewPoint << " " << direction << endl;
565                                break;
566                        }
567                       
568                }
569
570                if (++ tries > maxTries)
571                {
572                        cerr << "error: no view point computed" << endl;
573                        return false;
574                }
575        }
576
577        ray = SimpleRay(viewPoint, direction, 0, 1);
578        //cout << "view point generated: " << viewPoint << " " << direction << endl;
579
580        return true;
581}
582
583
584bool ViewCellsManager::IsValidViewSpace(ViewCell *vc)
585{
586        SimpleRay simpleRay;
587        //check if view point can be generated
588        return GenerateViewPoint(vc, simpleRay);
589}
590
591
592bool ViewCellsManager::GenerateRandomViewCells(ViewCellContainer &viewCells,
593                                                                                           const int numViewCells)
594{
595        int generatedViewCells = 0;
596        //HaltonSequence halton;
597        //float r[1];
598
599        ViewCell::NewMail();
600
601        while (generatedViewCells < numViewCells)
602        {
603                // savety criterium
604                const int tries = 100000 + generatedViewCells;
605                int i = 0;
606
607                // generate next view cell
608                while (1)
609                {
610                        //halton.GetNext(1, r);
611                        //const int idx = (int)(r[0] * mViewCells.size() - 1.0f);
612                        const int idx = (int)RandomValue(0.0f, (float)mViewCells.size() - 0.5f);
613                       
614                        ViewCell *viewCell = GetViewCell(idx);
615
616                        if (!viewCell->Mailed())
617                        {
618                                viewCell->Mail();
619
620                                // check for valid view space
621                                if (IsValidViewSpace(viewCell))
622                                {
623                                        // valid view cell found
624                                        viewCells.push_back(viewCell);
625
626                        ++ generatedViewCells;
627                                        //cout << "view cell " << generatedViewCells << " generated: " << viewCell->GetId() << endl;   
628                                        break;
629                                }
630                                else
631                                {
632                                        cout << "error: invalid view cell " << generatedViewCells << " with id " << viewCell->GetId() << endl; 
633                                }
634                        }
635
636                        if (++ i == tries) // no new view cell fond
637                        {
638                                cerr << "big error! no view cell found" << endl;
639                                return false;
640                        }               
641                }                       
642        }
643
644        return true;
645}
646
647
648ViewCellsManager::~ViewCellsManager()
649{
650        // HACK: if view cells tree does not
651        // handle view cells, we have to do it here
652        // question: rather create view cells resource manager?
653        if (!ViewCellsTreeConstructed())
654        {
655                CLEAR_CONTAINER(mViewCells);
656        }
657        else
658        {
659                DEL_PTR(mViewCellsTree);
660        }
661
662        DEL_PTR(mMixtureDistribution);
663        CLEAR_CONTAINER(mViewCellPoints);
664}
665
666
667Intersectable *ViewCellsManager::GetIntersectable(const VssRay &ray, const bool isTermination) const
668{
669        if (mUseKdPvs)
670        {
671                KdNode *node = GetPreprocessor()->
672                        mKdTree->GetPvsNode(isTermination ?     ray.mTermination : ray.mOrigin);
673
674                return GetPreprocessor()->mKdTree->GetOrCreateKdIntersectable(node);
675        }
676        else
677        {
678                return isTermination ? ray.mTerminationObject : ray.mOriginObject;
679        }
680}
681
682
683void ViewCellsManager::CollectObjects(const AxisAlignedBox3 &box, ObjectContainer &objects)
684{
685        GetPreprocessor()->mKdTree->CollectObjects(box, objects);
686}
687
688
689AxisAlignedBox3 ViewCellsManager::GetViewCellBox(ViewCell *vc)
690{
691        Mesh *m = vc->GetMesh();
692
693        if (m)
694        {
695                m->ComputeBoundingBox();
696                return m->mBox;
697        }
698
699        AxisAlignedBox3 box;
700        box.Initialize();
701
702        if (!vc->IsLeaf())
703        {
704                ViewCellInterior *vci = (ViewCellInterior *) vc;
705
706                ViewCellContainer::iterator it = vci->mChildren.begin();
707                for (; it != vci->mChildren.end(); ++it)
708                {
709                        box.Include(GetViewCellBox(*it));
710                }
711        }
712
713        return box;
714}
715
716
717int ViewCellsManager::CastPassSamples(const int samplesPerPass,
718                                                                          const vector<int> &strategies,
719                                                                          VssRayContainer &passSamples
720                                                                          ) const
721{
722        long startTime = GetTime();
723       
724        SimpleRayContainer simpleRays;
725       
726        simpleRays.reserve(samplesPerPass);
727        // reserve 2 times the size because always creates double rays
728        passSamples.reserve(samplesPerPass * 2);
729
730        // create one third of each type
731        int castRays = 0;
732       
733        const int numRaysPerPass = samplesPerPass / (int)strategies.size();
734        vector<int>::const_iterator iit, iit_end = strategies.end();
735
736        for (iit = strategies.begin(); iit != iit_end; ++ iit)
737        {
738                const int stype = *iit;
739                const int newRays =
740                        mPreprocessor->GenerateRays(numRaysPerPass, stype, simpleRays);
741
742                cout << "cast " << newRays << " rays of strategy " << stype << endl;
743                castRays += newRays;
744        }
745
746        cout << "generated " << samplesPerPass << " samples in "
747                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
748
749        startTime = GetTime();
750
751        // shoot simple ray and add it to importance samples
752        mPreprocessor->CastRays(simpleRays, passSamples, true);
753       
754        cout << "cast " <<  samplesPerPass << " samples in "
755                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
756
757        return (int)passSamples.size();
758}
759
760
761/// helper function which destroys rays or copies them into the output ray container
762inline void disposeRays(VssRayContainer &rays, VssRayContainer *outRays)
763{
764        cout << "disposing samples ... ";
765        long startTime = GetTime();
766        int n = (int)rays.size();
767
768        if (outRays)
769        {
770                VssRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
771                for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
772                {
773                        outRays->push_back(*it);
774                }
775        }
776        else
777        {
778                VssRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
779                for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
780                {
781                        if (!(*it)->IsActive())
782                                delete (*it);
783                }
784        }
785
786        cout << "finished" << endl;
787        Debug << "disposed " << n << " samples in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
788}
789
790
791int ViewCellsManager::Construct(Preprocessor *preprocessor, VssRayContainer *outRays)
792{
793        int numSamples = 0;
794
795        SimpleRayContainer simpleRays;
796        VssRayContainer initialSamples;
797
798        // store pointer to preprocessor for further use during construction
799        mPreprocessor = preprocessor;
800       
801        // now decode distribution string
802        char mix[1024];
803        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("RssPreprocessor.distributions", mix);
804        Debug << "using mixture distributions: " << mix << endl;
805
806        mMixtureDistribution = new MixtureDistribution(*mPreprocessor);
807        mMixtureDistribution->Construct(mix);
808
809        ///////////////////////////////////////////////////////
810        //-- Initial sampling for the construction of the view cell hierarchy.
811        //-- We use uniform sampling / box based sampling.
812       
813        long startTime = GetTime();
814        cout << "view cell construction: casting " << mInitialSamples << " initial samples ... " << endl;
815
816        // cast initial samples
817       
818        // mix of sampling strategies
819#if 0
820        vector<int>dummy;
821        dummy.push_back(SamplingStrategy::OBJECT_BASED_DISTRIBUTION);
822        dummy.push_back(SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION);
823        dummy.push_back(SamplingStrategy::REVERSE_OBJECT_BASED_DISTRIBUTION);
824#endif
825        CastPassSamples(mInitialSamples, mStrategies, initialSamples);
826
827        cout << "finished in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
828
829        // construct view cells
830        ConstructSubdivision(preprocessor->mObjects, initialSamples);
831
832        // initial samples count for overall samples ...
833        numSamples += mInitialSamples;
834
835        // rays can be passed or deleted
836        disposeRays(initialSamples, outRays);
837
838        cout << "time needed for initial construction: "
839                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
840
841        Debug << "time needed for initial construction: "
842                  << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
843
844        // collect view cells and compute statistics
845        ResetViewCells();
846
847
848        ///////////////////
849        //-- Initial hierarchy construction finished.
850        //-- We can do some stats and visualization
851       
852        if (0)
853        {
854                //-- export initial view cell partition
855                Debug << "\nView cells after initial sampling:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
856
857                const string filename("viewcells.wrl");
858                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(filename.c_str());
859       
860                if (exporter)
861                {
862                        cout << "exporting initial view cells (=leaves) to " << filename.c_str() << " ... ";
863
864                        if (mExportGeometry)
865                        {
866                                exporter->ExportGeometry(preprocessor->mObjects);
867                        }
868
869                        exporter->SetWireframe();
870                        ExportViewCellsForViz(exporter, NULL, mColorCode, GetClipPlane());
871
872                        delete exporter;
873                        cout << "finished" << endl;
874                }
875        }
876
877
878        //////////////////////
879        //-- Cast some more sampling after initial construction.
880        //-- The additional rays can be used to gain
881        //-- some more information before the bottom-up merge
882        //-- note: guided rays could be used for this task
883
884        // time spent after construction of the initial partition
885        startTime = GetTime();
886        const int n = mConstructionSamples; //+initialSamples;
887
888        while (numSamples < n)
889        {
890                cout << "casting " << mSamplesPerPass << " samples of " << n << " ... ";
891                Debug << "casting " << mSamplesPerPass << " samples of " << n << " ... ";
892
893                VssRayContainer constructionSamples;
894
895                // cast new samples
896                numSamples += CastPassSamples(mSamplesPerPass,
897                                                                          mStrategies,
898                                                                          constructionSamples);
899
900                cout << "finished" << endl;
901                cout << "computing sample contribution for " << (int)constructionSamples.size() << " samples ... ";
902
903                // computes sample contribution of cast rays
904                if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
905                        ComputeSampleContributions(constructionSamples, true, false);
906
907                cout << "finished" << endl;
908
909                disposeRays(constructionSamples, outRays);
910                cout << "total samples: " << numSamples << endl;
911        }
912
913        if (0)
914        {
915                ///////////////
916                //-- Get stats after the additional sampling step
917                //-- and before the bottom-up merge step
918
919                EvaluateViewCellsStats();
920                Debug << "\noriginal view cell partition before post process:\n"
921                          << mCurrentViewCellsStats << endl;
922       
923                mRenderer->RenderScene();
924                SimulationStatistics ss;
925                static_cast<RenderSimulator *>(mRenderer)->GetStatistics(ss);
926
927                Debug << ss << endl;
928        }
929
930        ////////////////////
931        //-- post processing of the initial construction
932        //-- We can bottom-up merge the view cells in this step
933        //-- We can additionally cast some post processing sample rays.
934        //-- These rays can be used to store the view cells with the rays
935
936        VssRayContainer postProcessSamples;
937        cout << "casting " << mPostProcessSamples << " post process samples ..." << endl;
938       
939        CastPassSamples(mPostProcessSamples, mStrategies, postProcessSamples);
940
941        cout << "finished post process sampling" << endl;
942        cout << "starting post processing and visualization" << endl;
943
944        // store view cells with rays for post processing?
945        const bool storeViewCells = true;
946
947        if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
948                ComputeSampleContributions(postProcessSamples, true, storeViewCells);
949
950        PostProcess(preprocessor->mObjects, postProcessSamples);
951
952        const float secs = TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3f;
953        cout << "post processing (=merge) finished in " << secs << " secs" << endl;
954
955        Debug << "post processing time: " << secs << endl;
956        disposeRays(postProcessSamples, outRays);
957
958
959        ////////////////
960        //-- Evaluation of the resulting view cell partition.
961        //-- We cast a number of new samples and measure the render cost
962
963        if (mEvaluateViewCells)
964        {
965                EvalViewCellPartition();
966        }
967       
968        /////////////////
969        //-- Show some visualizations
970
971        if (mShowVisualization)
972        {
973                ///////////////
974                //-- visualization rays, e.g., to show some samples in the scene
975               
976                VssRayContainer visSamples;
977                int numSamples = CastPassSamples(mVisualizationSamples,
978                                                                                 mStrategies,
979                                                                                 visSamples);
980
981                if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
982                        ComputeSampleContributions(visSamples, true, storeViewCells);
983
984                // various visualizations
985                Visualize(preprocessor->mObjects, visSamples);
986
987                disposeRays(visSamples, outRays);
988        }
989
990        // recalculate view cells
991        EvaluateViewCellsStats();
992
993        // compress the final solution
994        if (0) CompressViewCells();
995
996        // write view cells to disc
997        if (mExportViewCells)
998        {
999                char filename[100];
1000
1001                Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.filename", filename);
1002                ExportViewCells(filename, mExportPvs, mPreprocessor->mObjects);
1003        }
1004
1005        return numSamples;
1006}
1007
1008
1009AxisAlignedPlane *ViewCellsManager::GetClipPlane()
1010{
1011        return mUseClipPlaneForViz ? &mClipPlaneForViz : NULL;
1012}
1013
1014
1015ViewCellsManager *ViewCellsManager::LoadViewCells(const string &filename,
1016                                                                                                  ObjectContainer &pvsObjects,
1017                                                                                                  bool finalizeViewCells,
1018                                                                                                  BoundingBoxConverter *bconverter)
1019                                                                                                 
1020{
1021        if (!Debug.is_open()) Debug.open("debug.log");
1022
1023
1024        if (strstr(filename.c_str(), ".bn"))
1025        {
1026                Debug << "binary view cells format detected" << endl;
1027
1028                return LoadViewCellsBinary(filename,
1029                                               pvsObjects,
1030                                                                   finalizeViewCells,
1031                                                                   bconverter);
1032        }
1033        else
1034        {
1035                Debug << "xml view cells format detected" << endl;
1036
1037                // give just an empty container as parameter:
1038                // this loading function is used in the engine, thus it
1039                // does not need to load the entities the preprocessor works on
1040                ObjectContainer preprocessorObjects;
1041
1042                return LoadViewCells(filename,
1043                                         pvsObjects,
1044                                                         preprocessorObjects,
1045                                                         finalizeViewCells,
1046                                                         bconverter);
1047        }
1048}
1049
1050void ViewCellsManager::LoadIndexedBoundingBoxesBinary(IN_STREAM &stream, IndexedBoundingBoxContainer &iboxes)
1051{
1052        int numBoxes;
1053        stream.read(reinterpret_cast<char *>(&numBoxes), sizeof(int));
1054
1055        iboxes.reserve(numBoxes);
1056
1057        Vector3 bmin;
1058        Vector3 bmax;
1059        int id;
1060
1061        PerfTimer boxTimer;
1062
1063        boxTimer.Start();
1064        boxTimer.Entry();
1065       
1066        for (int i = 0; i < numBoxes; ++ i)
1067        {
1068                stream.read(reinterpret_cast<char *>(&bmin), sizeof(Vector3));
1069                stream.read(reinterpret_cast<char *>(&bmax), sizeof(Vector3));
1070                stream.read(reinterpret_cast<char *>(&id), sizeof(int));
1071
1072                iboxes.push_back(IndexedBoundingBox(id, AxisAlignedBox3(bmin, bmax)));
1073        }
1074
1075
1076        boxTimer.Exit();
1077
1078        Debug << numBoxes << " boxes loaded in " << boxTimer.TotalTime() << " secs" << endl;
1079}
1080
1081
1082ViewCellsManager *ViewCellsManager::LoadViewCells(const string &filename,
1083                                                                                                  ObjectContainer &pvsObjects,
1084                                                                                                  ObjectContainer &preprocessorObjects,
1085                                                                                                  bool finalizeViewCells,
1086                                                                                                  BoundingBoxConverter *bconverter)                                                                                             
1087{
1088        ViewCellsParser parser;
1089        ViewCellsManager *vm = NULL;
1090
1091        const long startTime = GetTime();
1092        const bool success = parser.ParseViewCellsFile(filename,
1093                                                                                                   &vm,
1094                                                                                                   pvsObjects,
1095                                                                                                   preprocessorObjects,
1096                                                                                                   bconverter);
1097
1098        if (!success)
1099        {
1100                Debug << "Error: loading view cells failed!" << endl;
1101                DEL_PTR(vm);
1102
1103                return NULL;
1104        }
1105       
1106        if (0) //hack: reset function should work, but something is wrong ..
1107        {
1108                vm->ResetViewCells();
1109        }
1110        else
1111        {
1112                ViewCellContainer leaves;
1113
1114                vm->mViewCells.clear();
1115                vm->mViewCellsTree->CollectLeaves(vm->mViewCellsTree->GetRoot(), leaves);
1116               
1117                ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
1118
1119                for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
1120                {
1121                        vm->mViewCells.push_back(*it);
1122                }
1123        }
1124
1125        vm->mViewCellsFinished = true;
1126        vm->mMaxPvsSize = (int)pvsObjects.size();
1127
1128        if (finalizeViewCells)
1129        {
1130                // do some final computations, e.g.,
1131                // create the meshes and compute view cell volumes
1132                const bool createMeshes = true;
1133                vm->FinalizeViewCells(createMeshes);
1134        }
1135
1136        cout << (int)vm->mViewCells.size() << " view cells loaded in "
1137                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3f << " secs" << endl;
1138
1139        Debug << (int)vm->mViewCells.size() << " view cells loaded in "
1140                  << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3f << " secs" << endl;
1141       
1142        return vm;
1143}
1144
1145
1146bool VspBspViewCellsManager::ExportViewCells(const string filename,
1147                                                                                         const bool exportPvs,
1148                                                                                         const ObjectContainer &objects)
1149{
1150        // no view cells constructed yet
1151        if (!ViewCellsConstructed() || !ViewCellsTreeConstructed())
1152                return false;
1153
1154        cout << "exporting view cells to xml ... ";
1155
1156        OUT_STREAM stream(filename.c_str());
1157
1158        // we need unique ids for each view cell
1159        CreateUniqueViewCellIds();
1160
1161        stream << "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>"<<endl;
1162        stream << "<VisibilitySolution>" << endl;
1163
1164        if (exportPvs)
1165        {
1166                //-- export bounding boxes
1167                stream << "<BoundingBoxes>" << endl;
1168
1169                if (mUseKdPvs)
1170                {
1171                        vector<KdIntersectable *>::iterator kit, kit_end = GetPreprocessor()->mKdTree->mKdIntersectables.end();
1172
1173                        int id = 0;
1174                        for (kit = GetPreprocessor()->mKdTree->mKdIntersectables.begin(); kit != kit_end; ++ kit, ++ id)
1175                        {
1176                                Intersectable *obj = *kit;
1177                                const AxisAlignedBox3 box = obj->GetBox();
1178                 
1179                                obj->SetId(id);
1180       
1181                                stream << "<BoundingBox" << " id=\"" << id << "\""
1182                                           << " min=\"" << box.Min().x << " " << box.Min().y << " " << box.Min().z << "\""
1183                                           << " max=\"" << box.Max().x << " " << box.Max().y << " " << box.Max().z << "\" />" << endl;
1184                        }
1185                }
1186                else
1187                {
1188                        ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = objects.end();
1189               
1190                        for (oit = objects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
1191                        {
1192                                const AxisAlignedBox3 box = (*oit)->GetBox();
1193
1194                                ////////////
1195                                //-- the bounding boxes
1196
1197                                stream << "<BoundingBox" << " id=\"" << (*oit)->GetId() << "\""
1198                                           << " min=\"" << box.Min().x << " " << box.Min().y << " " << box.Min().z << "\""
1199                                           << " max=\"" << box.Max().x << " " << box.Max().y << " " << box.Max().z << "\" />" << endl;
1200                        }
1201                }
1202
1203                stream << "</BoundingBoxes>" << endl;
1204        }
1205
1206       
1207        /////////////
1208        //-- export the view cells and the pvs
1209
1210        const int numViewCells = mCurrentViewCellsStats.viewCells;
1211        stream << "<ViewCells number=\"" << numViewCells << "\" >" << endl;
1212
1213        mViewCellsTree->Export(stream, exportPvs);
1214
1215        stream << "</ViewCells>" << endl;
1216
1217
1218        //////////
1219        //-- export the view space hierarchy
1220       
1221        stream << "<ViewSpaceHierarchy type=\"bsp\""
1222                   << " min=\"" << mViewSpaceBox.Min().x << " " << mViewSpaceBox.Min().y << " " << mViewSpaceBox.Min().z << "\""
1223                   << " max=\"" << mViewSpaceBox.Max().x << " " << mViewSpaceBox.Max().y << " " << mViewSpaceBox.Max().z << "\">" << endl;
1224
1225        mVspBspTree->Export(stream);
1226        stream << "</ViewSpaceHierarchy>" << endl;
1227
1228        stream << "</VisibilitySolution>" << endl;
1229
1230        stream.close();
1231        cout << "finished" << endl;
1232
1233        return true;
1234}
1235
1236
1237void ViewCellsManager::EvalViewCellHistogram(const string filename,
1238                                                                                         const int nViewCells)
1239{
1240        std::ofstream outstream;
1241        outstream.open(filename.c_str());
1242
1243        ViewCellContainer viewCells;
1244       
1245        // the collect best viewcells does not work?
1246        mViewCellsTree->CollectBestViewCellSet(viewCells, nViewCells);
1247
1248        float maxRenderCost, minRenderCost;
1249
1250        // sort by render cost
1251        sort(viewCells.begin(), viewCells.end(), SmallerRenderCost);
1252
1253        minRenderCost = viewCells.front()->GetRenderCost();
1254        maxRenderCost = viewCells.back()->GetRenderCost();
1255
1256        Debug << "histogram min rc: " << minRenderCost << " max rc: " << maxRenderCost << endl;
1257
1258    int histoIntervals;
1259        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.histogram.intervals", histoIntervals);
1260        const int intervals = min(histoIntervals, (int)viewCells.size());
1261
1262        int histoMaxVal;
1263        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.histogram.maxValue", histoMaxVal);
1264        maxRenderCost = min((float)histoMaxVal, maxRenderCost);
1265
1266       
1267        const float range = maxRenderCost - minRenderCost;
1268        const float stepSize = range / (float)intervals;
1269
1270        float currentRenderCost = minRenderCost;//(int)ceil(minRenderCost);
1271
1272        const float totalRenderCost = mViewCellsTree->GetRoot()->GetRenderCost();
1273        const float totalVol = GetViewSpaceBox().GetVolume();
1274        //const float totalVol = mViewCellsTree->GetRoot()->GetVolume();
1275
1276        int j = 0;
1277        int i = 0;
1278       
1279        ViewCellContainer::const_iterator it = viewCells.begin(), it_end = viewCells.end();             
1280
1281        // count for integral
1282        float volSum = 0;
1283        int smallerCostSum = 0;
1284       
1285        // note can skip computations for view cells already
1286        // evaluated and delete them from vector ...
1287    while (1)
1288        {
1289                // count for histogram value
1290                float volDif = 0;
1291                int smallerCostDif = 0;
1292
1293                while ((i < (int)viewCells.size()) && (viewCells[i]->GetRenderCost() < currentRenderCost))
1294                {
1295                        volSum += viewCells[i]->GetVolume();
1296                        volDif += viewCells[i]->GetVolume();
1297
1298                        ++ i;
1299                        ++ smallerCostSum;
1300                        ++ smallerCostDif;
1301                }
1302               
1303                if ((i >= (int)viewCells.size()) || (currentRenderCost >= maxRenderCost))
1304                        break;
1305               
1306                const float rcRatio = currentRenderCost / maxRenderCost;
1307                const float volRatioSum = volSum / totalVol;
1308                const float volRatioDif = volDif / totalVol;
1309
1310                outstream << "#Pass\n" << j ++ << endl;
1311                outstream << "#RenderCostRatio\n" << rcRatio << endl;
1312                outstream << "#WeightedCost\n" << currentRenderCost / totalVol << endl;
1313                outstream << "#ViewCellsDif\n" << smallerCostDif << endl;
1314                outstream << "#ViewCellsSum\n" << smallerCostSum << endl;       
1315                outstream << "#VolumeDif\n" << volRatioDif << endl << endl;
1316                outstream << "#VolumeSum\n" << volRatioSum << endl << endl;
1317
1318                // increase current render cost
1319                currentRenderCost += stepSize;
1320        }
1321
1322        outstream.close();
1323}
1324
1325void ViewCellsManager::EvalViewCellHistogramForPvsSize(const string filename,
1326                                                                                                           const int nViewCells)
1327{
1328        std::ofstream outstream;
1329        outstream.open(filename.c_str());
1330
1331        ViewCellContainer viewCells;
1332
1333#ifdef USE_BIT_PVS
1334        cout << "objects size: " << (int)ObjectPvsIterator::sObjects.size() << endl;
1335        cout << "pvs size: " <<  ObjectPvs::sPvsSize << endl;
1336#endif
1337
1338        // $$ JB hack - the collect best viewcells does not work?
1339#if 0
1340        mViewCellsTree->CollectBestViewCellSet(viewCells, nViewCells);
1341#else
1342        viewCells = mViewCells;
1343#endif
1344
1345        ViewCellContainer::iterator it = viewCells.begin(), it_end = viewCells.end();           
1346       
1347        for (; it != it_end; ++it)
1348        {
1349                (*it)->UpdatePvsCost();
1350        }
1351
1352        float maxPvs, maxVal, minVal;
1353       
1354        // sort by pvs size
1355        sort(viewCells.begin(), viewCells.end(), SmallerPvs);
1356
1357        maxPvs = viewCells.back()->GetTrianglesInPvs();
1358        minVal = 0;
1359
1360        // hack: normalize pvs size
1361        int histoMaxVal;
1362        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.histogram.maxValue", histoMaxVal);
1363        maxVal = max((float)histoMaxVal, maxPvs);
1364               
1365        Debug << "histogram minpvssize: " << minVal << " maxpvssize: " << maxVal
1366                << " real maxpvs " << maxPvs << endl;
1367
1368        int histoIntervals;
1369        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.histogram.intervals", histoIntervals);
1370        const int intervals = min(histoIntervals, (int)viewCells.size());
1371
1372        const float range = maxVal - minVal;
1373        int stepSize = (int)(range / intervals);
1374
1375        // set step size to avoid endless loop
1376        if (!stepSize) stepSize = 1;
1377       
1378        Debug << "intervals " << histoIntervals << endl;
1379        Debug << "stepsize: " << stepSize << endl;
1380        cout << "intervals " << histoIntervals << endl;
1381        cout << "stepsize: " << stepSize << endl;
1382
1383        const float totalRenderCost = mViewCellsTree->GetRoot()->GetRenderCost();
1384        const float totalVol = GetViewSpaceBox().GetVolume();
1385
1386        float currentPvs = minVal;
1387       
1388        int i = 0;
1389        int j = 0;
1390        float volSum = 0;
1391        int smallerSum = 0;
1392
1393        it = viewCells.begin();
1394       
1395        for (int j = 0; j < intervals; ++ j)
1396        {
1397                float volDif = 0;
1398                int smallerDif = 0;
1399
1400                while ((i < (int)viewCells.size()) &&
1401                           (viewCells[i]->GetTrianglesInPvs() < currentPvs))
1402                {
1403                        volDif += viewCells[i]->GetVolume();
1404                        volSum += viewCells[i]->GetVolume();
1405
1406                        ++ i;
1407                        ++ smallerDif;
1408                        ++ smallerSum;
1409                }
1410               
1411                const float volRatioDif = volDif / totalVol;
1412                const float volRatioSum = volSum / totalVol;
1413
1414                outstream << "#Pass\n" << j << endl;
1415                outstream << "#Pvs\n" << currentPvs << endl;
1416                outstream << "#ViewCellsDif\n" << smallerDif << endl;
1417                outstream << "#ViewCellsSum\n" << smallerSum << endl;   
1418                outstream << "#VolumeDif\n" << volRatioDif << endl << endl;
1419                outstream << "#VolumeSum\n" << volRatioSum << endl << endl;
1420       
1421                //-- increase current pvs size to define next interval
1422                currentPvs += stepSize;
1423        }
1424
1425        outstream.close();
1426}
1427
1428
1429void ViewCellsManager::EvalViewCellHistogramForPvsSize(const string filename,
1430                                                                                                           ViewCellContainer &viewCells)
1431{
1432        std::ofstream outstream;
1433        outstream.open(filename.c_str());
1434
1435        float maxPvs, maxVal, minVal;
1436       
1437        // sort by pvs size
1438        sort(viewCells.begin(), viewCells.end(), SmallerPvs);
1439
1440        maxPvs = viewCells.back()->GetTrianglesInPvs();
1441        minVal = 0;
1442
1443        // hack: normalize pvs size
1444        int histoMaxVal;
1445        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.histogram.maxValue", histoMaxVal);
1446        maxVal = max((float)histoMaxVal, maxPvs);
1447               
1448        Debug << "histogram minpvssize: " << minVal << " maxpvssize: " << maxVal
1449                << " real maxpvs " << maxPvs << endl;
1450
1451        int histoIntervals;
1452        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.histogram.intervals", histoIntervals);
1453        const int intervals = min(histoIntervals, (int)viewCells.size());
1454
1455        const float range = maxVal - minVal;
1456        int stepSize = (int)(range / intervals);
1457
1458        // set step size to avoid endless loop
1459        if (!stepSize) stepSize = 1;
1460       
1461        Debug << "intervals " << histoIntervals << endl;
1462        Debug << "stepsize: " << stepSize << endl;
1463        cout << "intervals " << histoIntervals << endl;
1464        cout << "stepsize: " << stepSize << endl;
1465
1466        const float totalRenderCost = mViewCellsTree->GetRoot()->GetRenderCost();
1467        const float totalVol = GetViewSpaceBox().GetVolume();
1468
1469        float currentPvs = minVal;
1470       
1471        int i = 0;
1472        int j = 0;
1473        float volSum = 0;
1474        int smallerSum = 0;
1475
1476        //ViewCellContainer::const_iterator it = viewCells.begin(), it_end = viewCells.end();   
1477       
1478        for (int j = 0; j < intervals; ++ j)
1479        {
1480                float volDif = 0;
1481                int smallerDif = 0;
1482
1483                while ((i < (int)viewCells.size()) &&
1484                           (viewCells[i]->GetTrianglesInPvs() < currentPvs))
1485                {
1486                        volDif += viewCells[i]->GetVolume();
1487                        volSum += viewCells[i]->GetVolume();
1488
1489                        ++ i;
1490                        ++ smallerDif;
1491                        ++ smallerSum;
1492                }
1493               
1494                //              if (0 && (i < (int)viewCells.size()))
1495                //                Debug << "new pvs cost increase: " << mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(viewCells[i])
1496                //                              << " " << currentPvs << endl;
1497               
1498                const float volRatioDif = volDif / totalVol;
1499                const float volRatioSum = volSum / totalVol;
1500
1501                outstream << "#Pass\n" << j << endl;
1502                outstream << "#Pvs\n" << currentPvs << endl;
1503                outstream << "#ViewCellsDif\n" << smallerDif << endl;
1504                outstream << "#ViewCellsSum\n" << smallerSum << endl;   
1505                outstream << "#VolumeDif\n" << volRatioDif << endl << endl;
1506                outstream << "#VolumeSum\n" << volRatioSum << endl << endl;
1507       
1508                //-- increase current pvs size to define next interval
1509                currentPvs += stepSize;
1510        }
1511
1512        outstream.close();
1513}
1514
1515
1516bool ViewCellsManager::GetExportPvs() const
1517{
1518        return mExportPvs;
1519}
1520
1521
1522void ViewCellsManager::ResetPvs()
1523{
1524        if (ViewCellsTreeConstructed())
1525        {
1526                mViewCellsTree->ResetPvs();
1527        }
1528        else
1529        {
1530                cout << "view cells tree not constructed" << endl;
1531        }
1532}
1533
1534
1535void ViewCellsManager::ExportStats(const string &fileName)
1536{
1537        mViewCellsTree->ExportStats(fileName);
1538}
1539
1540
1541void ViewCellsManager::EvalViewCellPartition()
1542{
1543        int samplesPerPass;
1544        int numSamples;
1545        int castSamples = 0;
1546        char str[64];
1547        int oldSamples = 0;
1548
1549        int samplesForStats;
1550
1551        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.samplesPerPass", samplesPerPass);
1552        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.samplesForStats", samplesForStats);
1553        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.samples", numSamples);
1554
1555        char statsPrefix[100];
1556        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.Evaluation.statsPrefix", statsPrefix);
1557
1558        Debug << "view cell evaluation samples per pass: " << samplesPerPass << endl;
1559        Debug << "view cell evaluation samples: " << numSamples << endl;
1560        Debug << "view cell stats prefix: " << statsPrefix << endl;
1561
1562        cout << "reseting pvs ... ";
1563               
1564        const bool startFromZero = true;
1565
1566        // reset pvs and start over from zero
1567        if (startFromZero)
1568        {
1569                mViewCellsTree->ResetPvs();
1570        }
1571        else // start from current sampless
1572        {
1573                // statistics before casting more samples
1574                cout << "compute new statistics ... ";
1575                sprintf(str, "-%09d-eval.log", castSamples);
1576                string fName = string(statsPrefix) + string(str);
1577
1578                mViewCellsTree->ExportStats(fName);
1579                cout << "finished" << endl;
1580        }
1581
1582        cout << "finished" << endl;
1583    cout << "Evaluating view cell partition ... " << endl;
1584
1585        while (castSamples < numSamples)
1586        {               
1587                ///////////////
1588                //-- we have to use uniform sampling strategy for construction rays
1589
1590                VssRayContainer evaluationSamples;
1591                const int samplingType = mEvaluationSamplingType;
1592
1593                long startTime = GetTime();
1594
1595                cout << "casting " << samplesPerPass << " samples ... ";
1596                Debug << "casting " << samplesPerPass << " samples ... ";
1597
1598                CastPassSamples(samplesPerPass, mStrategies, evaluationSamples);
1599               
1600                castSamples += samplesPerPass;
1601
1602                Real timeDiff = TimeDiff(startTime, GetTime());
1603               
1604                cout << "finished in " << timeDiff * 1e-3f << " secs" << endl;
1605                cout << "computing sample contributions of " << (int)evaluationSamples.size()  << " samples ... ";
1606               
1607                Debug << "finished in " << timeDiff * 1e-3f << " secs" << endl;
1608                Debug << "computing sample contributions of " << (int)evaluationSamples.size()  << " samples ... ";
1609
1610                startTime = GetTime();
1611
1612                ComputeSampleContributions(evaluationSamples, true, false);
1613
1614                timeDiff = TimeDiff(startTime, GetTime());
1615                cout << "finished in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
1616                Debug << "finished in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
1617
1618                if ((castSamples >= samplesForStats + oldSamples) || (castSamples >= numSamples))
1619                {
1620                        oldSamples += samplesForStats;
1621
1622                        ///////////
1623                        //-- output stats
1624
1625                        sprintf(str, "-%09d-eval.log", castSamples);
1626                        string fileName = string(statsPrefix) + string(str);
1627
1628                        ///////////////
1629                        //-- propagate pvs or pvs size information
1630
1631                        startTime = GetTime();
1632                        ObjectPvs pvs;
1633
1634                        cout << "updating pvs for evaluation ... " << endl;
1635
1636                        UpdatePvsForEvaluation(mViewCellsTree->GetRoot(), pvs);
1637
1638                        timeDiff = TimeDiff(startTime, GetTime());
1639                        cout << "finished updating the pvs in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
1640                        Debug << "pvs evaluated in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
1641               
1642                        startTime = GetTime();
1643                        cout << "compute new statistics ... " << endl;
1644
1645                        ExportStats(fileName);
1646
1647                        timeDiff = TimeDiff(startTime, GetTime());
1648                        cout << "finished in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
1649                        Debug << "statistis computed in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
1650                }
1651
1652                disposeRays(evaluationSamples, NULL);
1653        }
1654       
1655
1656        ////////////
1657        //-- histogram
1658
1659        const int numLeaves = mViewCellsTree->GetNumInitialViewCells(mViewCellsTree->GetRoot());
1660        bool useHisto;
1661        int histoStepSize;
1662
1663        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.Evaluation.histogram", useHisto);
1664        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.histoStepSize", histoStepSize);
1665
1666        if (useHisto)
1667        {
1668                // evaluate view cells in a histogram           
1669                char s[64];
1670
1671                for (int pass = histoStepSize; pass <= numLeaves; pass += histoStepSize)
1672                {
1673                        string filename;
1674
1675                        cout << "computing histogram for " << pass << " view cells" << endl;
1676#if 0
1677                        //-- evaluate histogram for render cost
1678                        sprintf(s, "-%09d-histo.log", pass);
1679                        filename = string(statsPrefix) + string(s);
1680
1681                        EvalViewCellHistogram(filename, pass);
1682
1683#endif
1684                        //////////////////////////////////////////
1685            //-- evaluate histogram for pvs size
1686
1687                        cout << "computing pvs histogram for " << pass << " view cells" << endl;
1688
1689                        sprintf(s, "-%09d-histo-pvs.log", pass);
1690                        filename = string(statsPrefix) + string(s);
1691
1692                        EvalViewCellHistogram(filename, pass);
1693                        //                      EvalViewCellHistogramForPvsSize(filename, pass);
1694                }
1695        }
1696}
1697
1698
1699inline float EvalMergeCost(ViewCell *root, ViewCell *candidate)
1700{
1701        return root->GetPvs().GetPvsHomogenity(candidate->GetPvs());
1702}
1703
1704
1705/// Returns index of the best view cells of the neighborhood
1706static int GetBestViewCellIdx(ViewCell *root, const ViewCellContainer &neighborhood)
1707{
1708        int bestViewCellIdx = 0;
1709
1710        float mergeCost = Limits::Infinity;
1711        int i = 0;
1712
1713        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = neighborhood.end();
1714
1715        for (vit = neighborhood.begin(); vit != vit_end; ++ vit, ++ i)
1716        {
1717                const float mc = EvalMergeCost(root, *vit);
1718               
1719                if (mc < mergeCost)
1720                {
1721                        mergeCost = mc;
1722                        bestViewCellIdx = i;
1723                }
1724        }
1725
1726        return bestViewCellIdx;
1727}
1728
1729
1730void ViewCellsManager::SetMaxFilterSize(const int size)
1731{
1732        mMaxFilterSize = size;
1733}
1734
1735
1736float ViewCellsManager::ComputeRenderCost(const int tri, const int obj) //const
1737{
1738        return max((float)tri * mTriangleWeight, (float)obj * mObjectWeight);
1739}
1740
1741
1742ViewCell *ViewCellsManager::ConstructLocalMergeTree(ViewCell *currentViewCell,
1743                                                                                                        const ViewCellContainer &viewCells)
1744{
1745        ViewCell *root = currentViewCell;
1746        ViewCellContainer neighborhood = viewCells;
1747
1748        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = neighborhood.end();
1749
1750        const int n = min(mMaxFilterSize, (int)neighborhood.size());
1751       
1752        /////////////////
1753        //-- use priority queue to merge leaf pairs
1754       
1755        for (int nMergedViewCells = 0; nMergedViewCells < n; ++ nMergedViewCells)
1756        {
1757                const int bestViewCellIdx = GetBestViewCellIdx(root, neighborhood);
1758               
1759                ViewCell *bestViewCell = neighborhood[bestViewCellIdx];
1760       
1761                // remove from vector
1762                swap(neighborhood[bestViewCellIdx], neighborhood.back());
1763                neighborhood.pop_back();
1764       
1765                if (!bestViewCell || !root)
1766            cout << "warning!!" << endl;
1767               
1768                // create new root of the hierarchy
1769                root = MergeViewCells(root, bestViewCell);
1770        }
1771
1772        return root;   
1773}
1774
1775
1776struct SortableViewCellEntry {
1777
1778        SortableViewCellEntry() {}
1779        SortableViewCellEntry(const float v, ViewCell *cell):mValue(v), mViewCell(cell) {}
1780
1781        float mValue;
1782        ViewCell *mViewCell;
1783
1784        friend bool operator<(const SortableViewCellEntry &a, const SortableViewCellEntry &b) {
1785                return a.mValue < b.mValue;
1786        }
1787};
1788
1789
1790ViewCell * ViewCellsManager::ConstructLocalMergeTree2(ViewCell *currentViewCell,
1791                                                                                                          const ViewCellContainer &viewCells)
1792{
1793 
1794  vector<SortableViewCellEntry> neighborhood(viewCells.size());
1795  int i, j;
1796  for (i = 0, j = 0; i < viewCells.size(); i++) {
1797        if (viewCells[i] != currentViewCell)
1798          neighborhood[j++] = SortableViewCellEntry(
1799                                                                                                EvalMergeCost(currentViewCell, viewCells[i]),
1800                                                                                                viewCells[i]);
1801  }
1802  neighborhood.resize(j);
1803 
1804  sort(neighborhood.begin(), neighborhood.end());
1805 
1806  ViewCell *root = currentViewCell;
1807 
1808  vector<SortableViewCellEntry>::const_iterator it, it_end = neighborhood.end();
1809 
1810  const int n = min(mMaxFilterSize, (int)neighborhood.size());
1811  //-- use priority queue to merge leaf pairs
1812 
1813  //cout << "neighborhood: " << neighborhood.size() << endl;
1814  for (int nMergedViewCells = 0; nMergedViewCells < n; ++ nMergedViewCells)
1815  {
1816          ViewCell *bestViewCell = neighborhood[nMergedViewCells].mViewCell;
1817          //cout <<nMergedViewCells<<":"<<"homogenity=" <<neighborhood[nMergedViewCells].mValue<<endl;
1818          // create new root of the hierarchy
1819          root = MergeViewCells(root, bestViewCell);
1820          // set negative cost so that this view cell gets deleted
1821          root->SetMergeCost(-1.0f);
1822  }
1823 
1824  return root; 
1825}
1826
1827void
1828ViewCellsManager::DeleteLocalMergeTree(ViewCell *vc
1829                                                                           ) const
1830{
1831        if (!vc->IsLeaf() && vc->GetMergeCost() < 0.0f)
1832        {       
1833                ViewCellInterior *vci = (ViewCellInterior *) vc;
1834                ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = vci->mChildren.end();
1835
1836        for (it = vci->mChildren.begin(); it != it_end; ++ it)
1837                        DeleteLocalMergeTree(*it);
1838               
1839                vci->mChildren.clear();
1840               
1841                delete vci;
1842  }
1843}
1844
1845
1846bool ViewCellsManager::CheckValidity(ViewCell *vc,
1847                                                                         int minPvsSize,
1848                                                                         int maxPvsSize) const
1849{
1850
1851        const float pvsCost = vc->GetPvs().EvalPvsCost();
1852
1853        if ((pvsCost > maxPvsSize) || (pvsCost < minPvsSize))
1854        {
1855                cout << "err: " << pvsCost << " " << minPvsSize << " " << maxPvsSize << endl;
1856                return false;
1857        }
1858
1859        return true;
1860}
1861
1862
1863int ViewCellsManager::ComputeBoxIntersections(const AxisAlignedBox3 &box,
1864                                                                                          ViewCellContainer &viewCells) const
1865{
1866        return 0;
1867};
1868
1869
1870AxisAlignedBox3 ViewCellsManager::GetFilterBBox(const Vector3 &viewPoint,
1871                                                                                                const float width) const
1872{
1873  float w = Magnitude(mViewSpaceBox.Size())*width;
1874  Vector3 min = viewPoint - w * 0.5f;
1875  Vector3 max = viewPoint + w * 0.5f;
1876 
1877  return AxisAlignedBox3(min, max);
1878}
1879
1880
1881void ViewCellsManager::GetPrVS(const Vector3 &viewPoint,
1882                                                           PrVs &prvs,
1883                                                           const float filterWidth)
1884{
1885        ViewCell *currentViewCell = GetViewCell(viewPoint);
1886
1887        if (mMaxFilterSize < 1) {
1888                prvs.mViewCell = currentViewCell;
1889                return;
1890        }
1891
1892        const AxisAlignedBox3 box = GetFilterBBox(viewPoint, filterWidth);
1893
1894        if (currentViewCell)
1895        {
1896                ViewCellContainer viewCells;
1897                ComputeBoxIntersections(box, viewCells);
1898
1899                ViewCell *root = ConstructLocalMergeTree2(currentViewCell, viewCells);
1900                prvs.mViewCell = root;
1901
1902        }
1903        else
1904        {
1905                prvs.mViewCell = NULL;
1906                //prvs.mPvs = root->GetPvs();
1907        }
1908}
1909
1910
1911bool ViewCellsManager::ViewCellsTreeConstructed() const
1912{
1913    return (mViewCellsTree && mViewCellsTree->GetRoot());
1914}
1915
1916
1917void ViewCellsManager::SetValidity(ViewCell *vc,
1918                                                                   int minPvs,
1919                                                                   int maxPvs) const
1920{
1921        vc->SetValid(CheckValidity(vc, minPvs, maxPvs));
1922}
1923
1924
1925void
1926ViewCellsManager::SetValidity(
1927                                                          int minPvsSize,
1928                                                          int maxPvsSize) const
1929{
1930        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
1931
1932
1933        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
1934        {
1935                SetValidity(*it, minPvsSize, maxPvsSize);
1936        }
1937}
1938
1939void
1940ViewCellsManager::SetValidityPercentage(
1941                                                                                const float minValid,
1942                                                                                const float maxValid
1943                                                                                )
1944{
1945  ObjectPvs dummyPvs;
1946  // update pvs sizes
1947  for (int i = 0; i < (int)mViewCells.size(); ++ i) {
1948        UpdatePvsForEvaluation(mViewCells[i], dummyPvs);
1949  }
1950 
1951  sort(mViewCells.begin(), mViewCells.end(), SmallerPvs);
1952 
1953  int start = (int)(mViewCells.size() * minValid);
1954  int end = (int)(mViewCells.size() * maxValid);
1955 
1956  for (int i = 0; i < (int)mViewCells.size(); ++ i)
1957        {
1958          //      cout<<"pvs:"<<mViewCells[i]->GetCachedPvsCost()<<endl;
1959          mViewCells[i]->SetValid(i >= start && i <= end);
1960        }
1961}
1962
1963
1964int ViewCellsManager::CountValidViewcells() const
1965{
1966        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
1967        int valid = 0;
1968
1969        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
1970        {       
1971                if ((*it)->GetValid())
1972                        ++ valid;
1973        }
1974
1975        return valid;
1976}
1977
1978
1979bool ViewCellsManager::LoadViewCellsGeometry(const string filename,
1980                                                                                         const bool extrudeBaseTriangles)
1981{
1982        /// we use predefined view cells from now on
1983        mUsePredefinedViewCells = true;
1984        X3dParser parser;
1985       
1986        if (extrudeBaseTriangles)
1987        {
1988                Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("ViewCells.height", parser.mViewCellHeight);
1989                const bool success = parser.ParseFile(filename, *this);
1990
1991                if (!success)
1992                        return false;
1993        }
1994        else
1995        {
1996                // hack: use standard mesh loading
1997                // create temporary scene graph for loading the view cells geometry
1998                // note: delete the meshes as they are created two times for transformed mesh instances.
1999                SceneGraphNode *root = new SceneGraphNode();
2000                const bool success = parser.ParseFile(filename, root, true);
2001               
2002                if (!success)
2003                {
2004                        DEL_PTR(root);
2005                        return false;
2006                }
2007
2008                ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = root->mGeometry.end();
2009               
2010                for (oit = root->mGeometry.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
2011                {
2012                        Mesh *mesh;
2013                        if ((*oit)->Type() == Intersectable::TRANSFORMED_MESH_INSTANCE)
2014                        {
2015                                TransformedMeshInstance *mit = static_cast<TransformedMeshInstance *>(*oit);
2016                                mesh = MeshManager::GetSingleton()->CreateResource();
2017                                mit->GetTransformedMesh(*mesh);
2018                        }
2019                        else if ((*oit)->Type() == Intersectable::MESH_INSTANCE)
2020                        {
2021                                MeshInstance *mit = static_cast<MeshInstance *>(*oit);
2022                                mesh = mit->GetMesh();
2023                        }
2024                        mesh->ComputeBoundingBox();
2025                        mViewCells.push_back(GenerateViewCell(mesh));
2026                }
2027
2028                DEL_PTR(root);
2029        }
2030
2031        // set view space box to bounding box of the view cells
2032        AxisAlignedBox3 bbox;
2033        bbox.Initialize();
2034        ViewCellContainer::iterator it = mViewCells.begin(), it_end = mViewCells.end();
2035
2036        for (; it != it_end; ++ it)
2037        {
2038                bbox.Include((*it)->GetMesh()->mBox);
2039        }
2040
2041        SetViewSpaceBox(bbox);
2042        cout << "view space box: " << bbox << endl;
2043        cout << "generated " << (int)mViewCells.size() << " view cells using the geometry " << filename << endl;
2044
2045        return true;
2046}
2047
2048
2049bool ViewCellsManager::GetViewPoint(Vector3 &viewPoint) const
2050{
2051  viewPoint = mViewSpaceBox.GetRandomPoint();
2052  return true;
2053}
2054
2055bool ViewCellsManager::GetViewPoint(Vector3 &viewPoint, const Vector3 &params) const
2056{
2057  viewPoint = mViewSpaceBox.GetRandomPoint(params);
2058  return true;
2059}
2060
2061
2062float ViewCellsManager::GetViewSpaceVolume()
2063{
2064        return mViewSpaceBox.GetVolume() * (2.0f * sqr((float)M_PI));
2065}
2066
2067
2068bool ViewCellsManager::ViewPointValid(const Vector3 &viewPoint) const
2069{
2070        if (!ViewCellsConstructed())
2071        {
2072                return mViewSpaceBox.IsInside(viewPoint);
2073        }
2074        else
2075        {
2076                if (!mViewSpaceBox.IsInside(viewPoint))
2077                        return false;
2078
2079                ViewCell *viewcell = GetViewCell(viewPoint);
2080
2081                if (!viewcell || !viewcell->GetValid())
2082                        return false;
2083        }
2084
2085        return true;
2086}
2087
2088
2089float
2090ViewCellsManager::ComputeSampleContributions(const VssRayContainer &rays,
2091                                                                                         const bool addContributions,
2092                                                                                         const bool storeViewCells,
2093                                                                                         const bool useHitObjects)
2094{
2095        float sum = 0.0f;
2096
2097        VssRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
2098
2099        for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
2100        {
2101                if (!ViewCellsConstructed())
2102                {
2103                        // view cells not yet constructed
2104                        // just take the lenghts of the rays as contributions
2105                        if ((*it)->mTerminationObject)
2106                        {
2107                                sum += (*it)->Length();
2108                        }
2109                }
2110                else
2111                {
2112                        sum += ComputeSampleContribution(*(*it), addContributions, storeViewCells, useHitObjects);
2113                }
2114        }
2115
2116        cout << "view cell cast time: " << viewCellCastTimer.TotalTime() << " s" << endl;
2117        Debug << "view cell cast time: " << viewCellCastTimer.TotalTime() << " s" << endl;
2118
2119        cout << "pvs time: " << pvsTimer.TotalTime() << " s" << endl;
2120        Debug << "pvs time: " << pvsTimer.TotalTime() << " s" << endl;
2121       
2122        return sum;
2123}
2124
2125
2126void ViewCellsManager::EvaluateViewCellsStats()
2127{
2128        mCurrentViewCellsStats.Reset();
2129        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
2130
2131        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
2132        {
2133                mViewCellsTree->UpdateViewCellsStats(*it, mCurrentViewCellsStats);
2134        }
2135}
2136
2137
2138void ViewCellsManager::EvaluateRenderStatistics(float &totalRenderCost,
2139                                                                                                float &expectedRenderCost,
2140                                                                                                float &deviation,
2141                                                                                                float &variance,
2142                                                                                                float &totalCost,
2143                                                                                                float &avgRenderCost)
2144{
2145        ////////////
2146        //-- compute expected value
2147
2148        totalRenderCost = 0;
2149        totalCost = 0;
2150
2151        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
2152
2153        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
2154        {
2155                ViewCell *vc = *it;
2156                totalRenderCost += vc->GetPvs().EvalPvsCost() * vc->GetVolume();
2157                totalCost += (int)vc->GetPvs().EvalPvsCost();
2158        }
2159
2160        // normalize with view space box
2161        totalRenderCost /= mViewSpaceBox.GetVolume();
2162        expectedRenderCost = totalRenderCost / (float)mViewCells.size();
2163        avgRenderCost = totalCost / (float)mViewCells.size();
2164
2165
2166        ///////////
2167        //-- compute standard defiation
2168
2169        variance = 0;
2170        deviation = 0;
2171
2172        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
2173        {
2174                ViewCell *vc = *it;
2175
2176                float renderCost = vc->GetPvs().EvalPvsCost() * vc->GetVolume();
2177                float dev;
2178
2179                if (1)
2180                        dev = fabs(avgRenderCost - (float)vc->GetPvs().EvalPvsCost());
2181                else
2182                        dev = fabs(expectedRenderCost - renderCost);
2183
2184                deviation += dev;
2185                variance += dev * dev;
2186        }
2187
2188        variance /= (float)mViewCells.size();
2189        deviation /= (float)mViewCells.size();
2190}
2191
2192
2193float ViewCellsManager::GetArea(ViewCell *viewCell) const
2194{
2195        return viewCell->GetArea();
2196}
2197
2198
2199float ViewCellsManager::GetVolume(ViewCell *viewCell) const
2200{
2201        return viewCell->GetVolume();
2202}
2203
2204
2205void ViewCellsManager::CompressViewCells()
2206{
2207        if (!(ViewCellsTreeConstructed() && mCompressViewCells))
2208                return;
2209
2210        ////////////
2211        //-- compression
2212       
2213        int pvsEntries = mViewCellsTree->CountStoredPvsEntries(mViewCellsTree->GetRoot());
2214
2215        cout << "number of entries before compress: " << pvsEntries << endl;
2216        Debug << "number of entries before compress: " << pvsEntries << endl;
2217
2218        mViewCellsTree->SetViewCellsStorage(ViewCellsTree::COMPRESSED);
2219
2220        pvsEntries = mViewCellsTree->CountStoredPvsEntries(mViewCellsTree->GetRoot());
2221
2222        Debug << "number of entries after compress: " << pvsEntries << endl;
2223        cout << "number of entries after compress: " << pvsEntries << endl;
2224}
2225
2226
2227ViewCell *ViewCellsManager::ExtrudeViewCell(const Triangle3 &baseTri,
2228                                                                                        const float height) const
2229{
2230        // one mesh per view cell
2231        Mesh *mesh = MeshManager::GetSingleton()->CreateResource();
2232//ootl::hash_map<int, Intersectable *> hmap(-2, NULL);
2233        ////////////
2234        //-- construct prism
2235
2236        // bottom
2237        mesh->mFaces.push_back(new Face(2,1,0));
2238        // top
2239    mesh->mFaces.push_back(new Face(3,4,5));
2240        // sides
2241        mesh->mFaces.push_back(new Face(1, 4, 3, 0));
2242        mesh->mFaces.push_back(new Face(2, 5, 4, 1));
2243        mesh->mFaces.push_back(new Face(3, 5, 2, 0));
2244
2245
2246        /////////////
2247        //-- extrude new vertices for top of prism
2248
2249        const Vector3 triNorm = baseTri.GetNormal();
2250        Triangle3 topTri;
2251
2252        // add base vertices and calculate top vertices
2253        for (int i = 0; i < 3; ++ i)
2254        {
2255                mesh->mVertices.push_back(baseTri.mVertices[i]);
2256        }
2257
2258        // add top vertices
2259        for (int i = 0; i < 3; ++ i)
2260        {
2261                mesh->mVertices.push_back(baseTri.mVertices[i] + height * triNorm);
2262        }
2263
2264        // do we have to preprocess this mesh (we don't want to trace view cells!)?
2265        mesh->ComputeBoundingBox();
2266       
2267        return GenerateViewCell(mesh);
2268}
2269
2270
2271void ViewCellsManager::FinalizeViewCells(const bool createMesh)
2272{
2273        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
2274
2275        // volume and area of the view cells are recomputed
2276        // a view cell mesh is created
2277        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
2278        {
2279                Finalize(*it, createMesh);
2280        }
2281
2282        mViewCellsTree->AssignRandomColors();
2283
2284        mTotalAreaValid = false;
2285}
2286
2287
2288void ViewCellsManager::Finalize(ViewCell *viewCell, const bool createMesh)
2289{
2290        // implemented in subclasses
2291}
2292
2293
2294/** fast way of merging 2 view cells.
2295*/
2296ViewCellInterior *ViewCellsManager::MergeViewCells(ViewCell *left, ViewCell *right) const
2297{
2298        // generate parent view cell
2299        ViewCellInterior *vc = new ViewCellInterior();
2300
2301        vc->GetPvs().Clear();
2302        ObjectPvs::Merge(vc->GetPvs(), left->GetPvs(), right->GetPvs());
2303
2304        // set only links to child (not from child to parent, maybe not wished!!)
2305        vc->mChildren.push_back(left);
2306        vc->mChildren.push_back(right);
2307
2308        // update pvs size
2309        UpdateScalarPvsSize(vc, vc->GetPvs().EvalPvsCost(), vc->GetPvs().GetSize());
2310
2311        return vc;
2312}
2313
2314
2315ViewCellInterior *ViewCellsManager::MergeViewCells(ViewCellContainer &children) const
2316{
2317        ViewCellInterior *vc = new ViewCellInterior();
2318        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = children.end();
2319
2320        for (it = children.begin(); it != it_end; ++ it)
2321        {
2322                vc->GetPvs().MergeInPlace((*it)->GetPvs());
2323       
2324                vc->mChildren.push_back(*it);
2325        }
2326
2327        return vc;
2328}
2329
2330
2331void ViewCellsManager::SetRenderer(Renderer *renderer)
2332{
2333        mRenderer = renderer;
2334}
2335
2336
2337ViewCellsTree *ViewCellsManager::GetViewCellsTree()
2338{
2339        return mViewCellsTree;
2340}
2341
2342
2343void ViewCellsManager::SetVisualizationSamples(const int visSamples)
2344{
2345        mVisualizationSamples = visSamples;
2346}
2347
2348
2349void ViewCellsManager::SetConstructionSamples(const int constructionSamples)
2350{
2351        mConstructionSamples = constructionSamples;
2352}
2353
2354
2355void ViewCellsManager::SetInitialSamples(const int initialSamples)
2356{
2357        mInitialSamples = initialSamples;
2358}
2359
2360
2361void ViewCellsManager::SetPostProcessSamples(const int postProcessSamples)
2362{
2363        mPostProcessSamples = postProcessSamples;
2364}
2365
2366
2367int ViewCellsManager::GetVisualizationSamples() const
2368{
2369        return mVisualizationSamples;
2370}
2371
2372
2373int ViewCellsManager::GetConstructionSamples() const
2374{
2375        return mConstructionSamples;
2376}
2377
2378
2379int ViewCellsManager::GetPostProcessSamples() const
2380{
2381        return mPostProcessSamples;
2382}
2383
2384
2385void ViewCellsManager::UpdatePvs()
2386{
2387        if (mViewCellPvsIsUpdated || !ViewCellsTreeConstructed())
2388                return;
2389
2390        mViewCellPvsIsUpdated = true;
2391
2392        ViewCellContainer leaves;
2393        mViewCellsTree->CollectLeaves(mViewCellsTree->GetRoot(), leaves);
2394
2395        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
2396
2397        for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
2398        {
2399                mViewCellsTree->PropagatePvs(*it);
2400        }
2401}
2402
2403
2404void ViewCellsManager::GetPvsStatistics(PvsStatistics &stat)
2405{
2406  // update pvs of view cells tree if necessary
2407  if (0) UpdatePvs();
2408 
2409  ViewCellContainer::const_iterator it = mViewCells.begin();
2410 
2411  stat.viewcells = 0;
2412  stat.minPvs = 100000000;
2413  stat.maxPvs = 0;
2414  stat.avgPvs = 0.0f;
2415  stat.avgPvsEntries = 0.0f;
2416  stat.avgFilteredPvs = 0.0f;
2417  stat.avgFilteredPvsEntries = 0.0f;
2418  stat.avgFilterContribution = 0.0f;
2419  stat.avgFilterRadius = 0;
2420  stat.avgFilterRatio = 0;
2421  stat.avgRelPvsIncrease = 0.0f;
2422  stat.devRelPvsIncrease = 0.0f;
2423  stat.renderCost = 0.0f;
2424  stat.mem = 0.0f;
2425
2426  if (mPerViewCellStat.size() != mViewCells.size()) {
2427        // reset the pvs size array after the first call to this routine
2428        mPerViewCellStat.resize(mViewCells.size());
2429        for (int i=0; i < mPerViewCellStat.size(); i++) {
2430          mPerViewCellStat[i].pvsSize = 0.0f;
2431          mPerViewCellStat[i].relPvsIncrease = 0.0f;
2432        }
2433  }
2434  int i;
2435  bool evaluateFilter;
2436  Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("Preprocessor.evaluateFilter", evaluateFilter);
2437
2438  const float vol = mViewSpaceBox.GetVolume();
2439
2440  for (i = 0; it != mViewCells.end(); ++ it, ++ i)
2441  {
2442          ViewCell *viewcell = *it;
2443          if (viewcell->GetValid()) {
2444                  const float pvsCost = mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(viewcell);
2445                  const float renderCost = pvsCost * viewcell->GetVolume() / vol;
2446
2447                  if (pvsCost < stat.minPvs)
2448                          stat.minPvs = pvsCost;
2449                  if (pvsCost > stat.maxPvs)
2450                          stat.maxPvs = pvsCost;
2451
2452                  stat.avgPvs += pvsCost;
2453                  stat.renderCost += renderCost;
2454
2455                  const float pvsEntries = (float)mViewCellsTree->GetPvsEntries(viewcell);
2456                  stat.avgPvsEntries += pvsEntries;
2457
2458                  if (mPerViewCellStat[i].pvsSize > 0.0f)
2459                          mPerViewCellStat[i].relPvsIncrease = (pvsCost - mPerViewCellStat[i].pvsSize) / mPerViewCellStat[i].pvsSize;
2460
2461                  stat.avgRelPvsIncrease += mPerViewCellStat[i].relPvsIncrease;
2462
2463                  // update the pvs size
2464                  mPerViewCellStat[i].pvsSize = pvsCost;
2465
2466
2467                  if (evaluateFilter)
2468                  {
2469                          ObjectPvs filteredPvs;
2470
2471                          PvsFilterStatistics fstat = ApplyFilter2(viewcell, false, mFilterWidth, filteredPvs);
2472
2473                          const float filteredCost = filteredPvs.EvalPvsCost();
2474
2475                          stat.avgFilteredPvs += filteredCost;
2476                          stat.avgFilteredPvsEntries += filteredPvs.GetSize();
2477
2478                          stat.avgFilterContribution += filteredCost - pvsCost;
2479
2480                          stat.avgFilterRadius += fstat.mAvgFilterRadius;
2481                          int sum = fstat.mGlobalFilterCount + fstat.mLocalFilterCount;
2482                          if (sum) {
2483                                  stat.avgFilterRatio += fstat.mLocalFilterCount /
2484                                          (float) sum;
2485                          }
2486
2487                  } else {
2488                          stat.avgFilteredPvs += pvsCost;
2489                          stat.avgFilterContribution += 0;
2490                  }
2491
2492                  ++ stat.viewcells;
2493          }
2494  }
2495
2496
2497
2498  if (stat.viewcells) {
2499          stat.mem = (float)(ObjectPvs::GetEntrySizeByte() * stat.avgPvsEntries + stat.viewcells * 16) / float(1024 * 1024);
2500
2501          stat.avgPvs/=stat.viewcells;
2502          stat.avgPvsEntries/=stat.viewcells;
2503          stat.avgFilteredPvsEntries/=stat.viewcells;
2504          stat.avgFilteredPvs/=stat.viewcells;
2505          stat.avgFilterContribution/=stat.viewcells;
2506          stat.avgFilterRadius/=stat.viewcells;
2507          stat.avgFilterRatio/=stat.viewcells;
2508          stat.avgRelPvsIncrease/=stat.viewcells;
2509          stat.renderCostRatio=stat.renderCost / stat.mem;
2510
2511          // evaluate std deviation of relPvsIncrease
2512          float sum=0.0f;
2513          for (i=0; i < stat.viewcells; i++) {
2514                  sum += sqr(mPerViewCellStat[i].relPvsIncrease - stat.avgRelPvsIncrease);
2515          }
2516          stat.devRelPvsIncrease = sqrt(sum/stat.viewcells);
2517  }
2518
2519}
2520
2521
2522void ViewCellsManager::PrintPvsStatistics(ostream &s)
2523{
2524  s<<"############# Viewcell PVS STAT ##################\n";
2525  PvsStatistics pvsStat;
2526  GetPvsStatistics(pvsStat);
2527  s<<"#AVG_PVS\n"<<pvsStat.avgPvs<<endl;
2528  s<<"#AVG_ENTRIES_PVS\n"<<pvsStat.avgPvsEntries<<endl;
2529  s<<"#RENDERCOST\n"<<pvsStat.renderCost<<endl;
2530  s<<"#AVG_FILTERED_PVS\n"<<pvsStat.avgFilteredPvs<<endl;
2531  s<<"#AVG_FILTERED_ENTRIES_PVS\n"<<pvsStat.avgFilteredPvsEntries<<endl;
2532  s<<"#AVG_FILTER_CONTRIBUTION\n"<<pvsStat.avgFilterContribution<<endl;
2533  s<<"#AVG_FILTER_RADIUS\n"<<pvsStat.avgFilterRadius<<endl;
2534  s<<"#AVG_FILTER_RATIO\n"<<pvsStat.avgFilterRatio<<endl;
2535  s<<"#MAX_PVS\n"<<pvsStat.maxPvs<<endl;
2536  s<<"#MIN_PVS\n"<<pvsStat.minPvs<<endl;
2537  s<<"#AVG_REL_PVS_INCREASE\n"<<pvsStat.avgRelPvsIncrease<<endl;
2538  s<<"#DEV_REL_PVS_INCREASE\n"<<pvsStat.devRelPvsIncrease<<endl;
2539  s<<"#MEMORY\n"<<pvsStat.mem<<endl;
2540  s<<"#RATIO\n"<<pvsStat.renderCost / (pvsStat.mem + Limits::Small)<<endl;
2541  s<<"#CONTRIBUTING_RAYS\n"<<mSamplesStat.mContributingRays<<endl;
2542
2543  if (mSamplesStat.mRays) {
2544        s<<"#AVG_VIEWCELLS_PER_RAY\n"<<mSamplesStat.mViewCells/(float)mSamplesStat.mRays<<endl;
2545  } else {
2546        s<<"#AVG_VIEWCELLS_PER_RAY\n 1 \n";
2547  }
2548  mSamplesStat.Reset();
2549}
2550
2551
2552int ViewCellsManager::CastBeam(Beam &beam)
2553{
2554        return 0;
2555}
2556
2557
2558ViewCellContainer &ViewCellsManager::GetViewCells()
2559{
2560        return mViewCells;
2561}
2562
2563
2564void ViewCellsManager::SetViewSpaceBox(const AxisAlignedBox3 &box)
2565{
2566        mViewSpaceBox = box;
2567       
2568        // hack: create clip plane relative to new view space box
2569        CreateClipPlane();
2570        // the total area of the view space has changed
2571        mTotalAreaValid = false;
2572}
2573
2574
2575void ViewCellsManager::CreateClipPlane()
2576{
2577        int axis = 0;
2578        float pos;
2579        bool orientation;
2580        Vector3 absPos;
2581
2582        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("ViewCells.Visualization.clipPlanePos", pos);
2583        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Visualization.clipPlaneAxis", axis);
2584
2585        if (axis < 0)
2586        {
2587                axis = -axis;
2588                orientation = false;
2589                absPos = mViewSpaceBox.Max() -  mViewSpaceBox.Size() * pos;
2590        }
2591        else
2592        {
2593                orientation = true;
2594                absPos = mViewSpaceBox.Min() +  mViewSpaceBox.Size() * pos;
2595        }
2596
2597        mClipPlaneForViz = AxisAlignedPlane(axis, absPos[axis]);
2598        mClipPlaneForViz.mOrientation = orientation;
2599}
2600
2601
2602AxisAlignedBox3 ViewCellsManager::GetViewSpaceBox() const
2603{
2604        return mViewSpaceBox;
2605}
2606
2607
2608void ViewCellsManager::ResetViewCells()
2609{
2610        // recollect view cells
2611        mViewCells.clear();
2612        CollectViewCells();
2613       
2614        // stats are computed once more
2615        EvaluateViewCellsStats();
2616
2617        // has to be recomputed
2618        mTotalAreaValid = false;
2619}
2620
2621
2622int ViewCellsManager::GetMaxPvsSize() const
2623{
2624        return mMaxPvsSize;
2625}
2626
2627
2628int ViewCellsManager::GetMinPvsSize() const
2629{
2630        return mMinPvsSize;
2631}
2632
2633
2634
2635float ViewCellsManager::GetMaxPvsRatio() const
2636{
2637        return mMaxPvsRatio;
2638}
2639
2640
2641inline static void AddSampleToPvs(ObjectPvs &pvs,
2642                                                                  Intersectable *obj,
2643                                                                  const float pdf)
2644{
2645#if PVS_ADD_DIRTY
2646        pvs.AddSampleDirtyCheck(obj, pdf);
2647
2648        if (pvs.RequiresResort())
2649        {
2650                pvs.SimpleSort();
2651        }
2652#else
2653        pvs.AddSample(obj, pdf);
2654#endif
2655}
2656
2657
2658void ViewCellsManager::SortViewCellPvs()
2659{
2660        ViewCellContainer::iterator it, it_end = mViewCells.end();
2661       
2662        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
2663        {
2664                ObjectPvs &pvs = (*it)->GetPvs();
2665                if (pvs.RequiresResortLog())
2666                        pvs.SimpleSort();
2667        }
2668}
2669
2670
2671void ViewCellsManager::ComputeViewCellContribution(ViewCell *viewCell,
2672                                                                                                   VssRay &ray,
2673                                                                                                   Intersectable *obj,
2674                                                                                                   const Vector3 &pt,
2675                                                                                                   const bool addSamplesToPvs)
2676{
2677        // check if we are outside of view space
2678        // $$JB tmp commented to speedup up computations
2679#if 0
2680        if (!obj || !viewCell->GetValid())
2681                return;
2682#endif
2683
2684        // if ray not outside of view space
2685        float relContribution = 0.0f;
2686        float absContribution = 0.0f;
2687        bool hasAbsContribution;
2688
2689        // todo: maybe not correct for kd node pvs
2690        if (addSamplesToPvs)
2691        {
2692                hasAbsContribution = viewCell->GetPvs().AddSampleDirtyCheck(obj, ray.mPdf);
2693                //hasAbsContribution = viewCell->GetPvs().AddSample(obj,ray.mPdf);
2694        }
2695        else
2696        {
2697                hasAbsContribution =
2698                        viewCell->GetPvs().GetSampleContribution(obj, ray.mPdf, relContribution);
2699        }
2700
2701        // $$ clear the relative contribution as it is currently not correct anyway
2702        //  relContribution = 0.0f;
2703
2704        if (hasAbsContribution) 
2705        {
2706                ++ ray.mPvsContribution;
2707                absContribution = relContribution = 1.0f;
2708
2709                if (viewCell->GetPvs().RequiresResort())
2710                        viewCell->GetPvs().SimpleSort();
2711
2712#if CONTRIBUTION_RELATIVE_TO_PVS_SIZE
2713                relContribution /= viewcell->GetPvs().GetSize();
2714#endif
2715
2716#if DIST_WEIGHTED_CONTRIBUTION
2717                // recalculate the contribution - weight the 1.0f contribution by the sqr distance to the
2718                // object-> a new contribution in the proximity of the viewcell has a larger weight!
2719                relContribution /=
2720                        SqrDistance(GetViewCellBox(viewcell).Center(), ray.mTermination);
2721
2722#endif
2723        }
2724
2725#if SUM_RAY_CONTRIBUTIONS || AVG_RAY_CONTRIBUTIONS
2726        ray.mRelativePvsContribution += relContribution;
2727#else
2728        // recalculate relative contribution - use max of Rel Contribution
2729        if (ray.mRelativePvsContribution < relContribution)
2730                ray.mRelativePvsContribution = relContribution;
2731#endif
2732}
2733
2734
2735int ViewCellsManager::GetNumViewCells() const
2736{
2737        return (int)mViewCells.size();
2738}
2739
2740
2741void
2742ViewCellsManager::DeterminePvsObjects(
2743                                                                          VssRayContainer &rays,
2744                                                                          const bool useHitObjects)
2745{
2746        if (!useHitObjects)
2747        {
2748                // store higher order object (e.g., bvh node) instead of object itself
2749                VssRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
2750       
2751                for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
2752                {
2753                        VssRay *vssRay = *it;
2754
2755                        // set only the termination object
2756                        vssRay->mTerminationObject = GetIntersectable(*vssRay, true);
2757                }
2758        }
2759}
2760
2761
2762float ViewCellsManager::ComputeSampleContribution(VssRay &ray,
2763                                                                                                  const bool addRays,
2764                                                                                                  ViewCell *currentViewCell,
2765                                                                                                  const bool useHitObjects)
2766{
2767        ray.mPvsContribution = 0;
2768        ray.mRelativePvsContribution = 0.0f;
2769
2770        if (!ray.mTerminationObject)
2771                return 0.0f;
2772
2773        // optain pvs entry (can be different from hit object)
2774        Intersectable *terminationObj;
2775
2776        terminationObj = ray.mTerminationObject;
2777
2778        ComputeViewCellContribution(currentViewCell,
2779                                                                ray,
2780                                                                terminationObj,
2781                                                                ray.mTermination,
2782                                                                addRays);
2783       
2784#if USE_RAY_LENGTH_AS_CONTRIBUTION
2785        float c = 0.0f;
2786        if (terminationObj)
2787                c = ray.Length();
2788
2789        ray.mRelativePvsContribution = ray.mPvsContribution = c;
2790        return c;
2791#else
2792        return ABS_CONTRIBUTION_WEIGHT*ray.mPvsContribution +
2793          (1.0f - ABS_CONTRIBUTION_WEIGHT)*ray.mRelativePvsContribution;
2794#endif
2795}
2796
2797
2798float
2799ViewCellsManager::ComputeSampleContribution(VssRay &ray,
2800                                                                                        const bool addRays,
2801                                                                                        const bool storeViewCells,
2802                                                                                        const bool useHitObjects)
2803{
2804        ray.mPvsContribution = 0;
2805        ray.mRelativePvsContribution = 0.0f;
2806
2807        ++ mSamplesStat.mRays;
2808
2809        if (!ray.mTerminationObject)
2810                return 0.0f;
2811
2812        static Ray hray;
2813        hray.Init(ray);
2814
2815        float tmin = 0, tmax = 1.0;
2816
2817        if (!GetViewSpaceBox().GetRaySegment(hray, tmin, tmax) || (tmin > tmax))
2818        {
2819                // cerr<<"ray outside view space box\n";
2820                return 0;
2821        }
2822
2823        Vector3 origin = hray.Extrap(tmin);
2824        Vector3 termination = hray.Extrap(tmax);
2825
2826        ViewCell::NewMail();
2827
2828        viewCellCastTimer.Entry();
2829
2830        static ViewCellContainer viewCells;
2831        static VssRay *lastVssRay = NULL;
2832
2833        // check if last ray was not same ray with reverse direction
2834        if (1)
2835                // tmp matt: don't use that before origin objects are accounted for, currently the second ray is lost!!
2836                //!lastVssRay ||
2837                //!(ray.mOrigin == lastVssRay->mTermination) ||
2838                //!(ray.mTermination == lastVssRay->mOrigin))
2839        {
2840                viewCells.clear();
2841
2842                // traverse the view space subdivision
2843                CastLineSegment(origin, termination, viewCells);
2844
2845                lastVssRay = &ray;
2846        }
2847
2848        viewCellCastTimer.Exit();
2849
2850        mSamplesStat.mViewCells += (int)viewCells.size();
2851
2852        if (storeViewCells)
2853        {       
2854                // cerr << "Store viewcells should not be used in the test!" << endl;
2855                // copy viewcells memory efficiently
2856#if VSS_STORE_VIEWCELLS
2857                ray.mViewCells.reserve(viewCells.size());
2858                ray.mViewCells = viewCells;
2859#else
2860                cerr << "Vss store viewcells not supported." << endl;
2861                exit(1);
2862#endif
2863        }
2864
2865        Intersectable *terminationObj;
2866
2867        objTimer.Entry();
2868
2869        // obtain pvs entry (can be different from hit object)
2870        terminationObj = ray.mTerminationObject;
2871
2872        objTimer.Exit();
2873
2874        pvsTimer.Entry();
2875
2876        ViewCellContainer::const_iterator it = viewCells.begin();
2877
2878        for (; it != viewCells.end(); ++ it)
2879        {
2880                ComputeViewCellContribution(*it,
2881                                                ray,
2882                                                                        terminationObj,
2883                                                                        ray.mTermination,
2884                                                                        addRays);
2885        }
2886
2887        pvsTimer.Exit();
2888
2889        mSamplesStat.mPvsContributions += ray.mPvsContribution;
2890        if (ray.mPvsContribution)
2891                ++ mSamplesStat.mContributingRays;
2892
2893#if AVG_RAY_CONTRIBUTIONS
2894        ray.mRelativePvsContribution /= (float)viewCells.size();
2895#endif
2896
2897#if USE_RAY_LENGTH_AS_CONTRIBUTION
2898        float c = 0.0f;
2899        if (terminationObj)
2900                c = ray.Length();
2901        ray.mRelativePvsContribution = ray.mPvsContribution = c;
2902        return c;
2903#else
2904        return ABS_CONTRIBUTION_WEIGHT*ray.mPvsContribution +
2905                (1.0f - ABS_CONTRIBUTION_WEIGHT)*ray.mRelativePvsContribution;
2906#endif
2907}
2908
2909
2910void ViewCellsManager::GetRaySets(const VssRayContainer &sourceRays,
2911                                                                  const int maxSize,
2912                                                                  VssRayContainer &usedRays,
2913                                                                  VssRayContainer *savedRays) const
2914{
2915        const int limit = min(maxSize, (int)sourceRays.size());
2916        const float prop = (float)limit / ((float)sourceRays.size() + Limits::Small);
2917
2918        VssRayContainer::const_iterator it, it_end = sourceRays.end();
2919        for (it = sourceRays.begin(); it != it_end; ++ it)
2920        {
2921                if (Random(1.0f) < prop)
2922                        usedRays.push_back(*it);
2923                else if (savedRays)
2924                        savedRays->push_back(*it);
2925        }
2926}
2927
2928
2929float ViewCellsManager::GetRendercost(ViewCell *viewCell) const
2930{
2931        return (float)mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(viewCell);
2932}
2933
2934
2935float ViewCellsManager::GetAccVcArea()
2936{
2937        // if already computed
2938        if (mTotalAreaValid)
2939        {
2940                return mTotalArea;
2941        }
2942
2943        mTotalArea = 0;
2944        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
2945
2946        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
2947        {
2948                //Debug << "area: " << GetArea(*it);
2949        mTotalArea += GetArea(*it);
2950        }
2951
2952        mTotalAreaValid = true;
2953
2954        return mTotalArea;
2955}
2956
2957
2958void ViewCellsManager::PrintStatistics(ostream &s) const
2959{
2960        s << mCurrentViewCellsStats << endl;
2961}
2962
2963
2964void ViewCellsManager::CreateUniqueViewCellIds()
2965{
2966        if (ViewCellsTreeConstructed())
2967        {
2968                mViewCellsTree->CreateUniqueViewCellsIds();
2969        }
2970        else // no view cells tree, handle view cells "myself"
2971        {
2972                int i = 0;
2973                ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = mViewCells.end();
2974                for (vit = mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
2975                {
2976                        if ((*vit)->GetId() != OUT_OF_BOUNDS_ID)
2977                        {
2978                                mViewCells[i]->SetId(i ++);
2979                        }
2980                }
2981        }
2982}
2983
2984
2985void ViewCellsManager::ExportViewCellsForViz(Exporter *exporter,
2986                                                                                         const AxisAlignedBox3 *sceneBox,
2987                                                                                         const bool colorCode,
2988                                                                                         const AxisAlignedPlane *clipPlane
2989                                                                                         ) const
2990{
2991        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
2992
2993        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
2994        {
2995                if (!mOnlyValidViewCells || (*it)->GetValid())
2996                {
2997                        ExportColor(exporter, *it, colorCode); 
2998                        ExportViewCellGeometry(exporter, *it, sceneBox, clipPlane);
2999                }
3000        }
3001}
3002
3003
3004void ViewCellsManager::CreateViewCellMeshes()
3005{
3006        // convert to meshes
3007        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
3008
3009        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
3010        {
3011                if (!(*it)->GetMesh())
3012                {
3013                        CreateMesh(*it);
3014                }
3015        }
3016}
3017
3018
3019bool ViewCellsManager::ExportViewCells(const string filename,
3020                                                                           const bool exportPvs,
3021                                                                           const ObjectContainer &objects)
3022{
3023        return false;
3024}
3025
3026
3027void ViewCellsManager::CollectViewCells(const int n)
3028{
3029        mNumActiveViewCells = n;
3030        mViewCells.clear();
3031        // implemented in subclasses
3032        CollectViewCells();
3033}
3034
3035
3036void ViewCellsManager::SetViewCellActive(ViewCell *vc) const
3037{
3038        ViewCellContainer leaves;
3039        // sets the pointers to the currently active view cells
3040        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
3041
3042        ViewCellContainer::const_iterator lit, lit_end = leaves.end();
3043        for (lit = leaves.begin(); lit != lit_end; ++ lit)
3044        {
3045                static_cast<ViewCellLeaf *>(*lit)->SetActiveViewCell(vc);
3046        }
3047}
3048
3049
3050void ViewCellsManager::SetViewCellsActive()
3051{
3052        // collect leaf view cells and set the pointers to
3053        // the currently active view cells
3054        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
3055
3056        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
3057        {
3058                SetViewCellActive(*it);
3059        }
3060}
3061
3062
3063int ViewCellsManager::GetMaxFilterSize() const
3064{
3065        return mMaxFilterSize; 
3066}
3067
3068
3069static const bool USE_ASCII = true;
3070
3071
3072bool ViewCellsManager::ExportBoundingBoxes(const string filename,
3073                                                                                   const ObjectContainer &objects) const
3074{
3075        ObjectContainer::const_iterator it, it_end = objects.end();
3076       
3077        if (USE_ASCII)
3078        {
3079                ofstream boxesOut(filename.c_str());
3080                if (!boxesOut.is_open())
3081                        return false;
3082
3083                for (it = objects.begin(); it != it_end; ++ it)
3084                {
3085                        MeshInstance *mi = static_cast<MeshInstance *>(*it);
3086                        const AxisAlignedBox3 box = mi->GetBox();
3087
3088                        boxesOut << mi->GetId() << " "
3089                                         << box.Min().x << " "
3090                                         << box.Min().y << " "
3091                                         << box.Min().z << " "
3092                                         << box.Max().x << " "
3093                                         << box.Max().y << " "
3094                     << box.Max().z << endl;   
3095                }
3096
3097                boxesOut.close();
3098        }
3099        else
3100        {
3101                ofstream boxesOut(filename.c_str(), ios::binary);
3102
3103                if (!boxesOut.is_open())
3104                        return false;
3105
3106                for (it = objects.begin(); it != it_end; ++ it)
3107                {       
3108                        MeshInstance *mi = static_cast<MeshInstance *>(*it);
3109                        const AxisAlignedBox3 box = mi->GetBox();
3110                       
3111                        Vector3 bmin = box.Min();
3112                        Vector3 bmax = box.Max();
3113                       
3114                        int id = mi->GetId();
3115
3116                        boxesOut.write(reinterpret_cast<char *>(&id), sizeof(int));
3117                        boxesOut.write(reinterpret_cast<char *>(&bmin), sizeof(Vector3));
3118                        boxesOut.write(reinterpret_cast<char *>(&bmax), sizeof(Vector3));
3119                }
3120               
3121                boxesOut.close();
3122        }
3123
3124        return true;
3125}
3126
3127
3128bool ViewCellsManager::LoadBoundingBoxes(const string filename,
3129                                                                                 IndexedBoundingBoxContainer &boxes) const
3130{
3131        Vector3 bmin, bmax;
3132        int id;
3133
3134        if (USE_ASCII)
3135        {
3136                ifstream boxesIn(filename.c_str());
3137               
3138                if (!boxesIn.is_open())
3139                {
3140                        cout << "failed to open file " << filename << endl;
3141                        return false;
3142                }
3143
3144                string buf;
3145                while (!(getline(boxesIn, buf)).eof())
3146                {
3147                        sscanf(buf.c_str(), "%d %f %f %f %f %f %f",
3148                                   &id, &bmin.x, &bmin.y, &bmin.z,
3149                                   &bmax.x, &bmax.y, &bmax.z);
3150               
3151                        AxisAlignedBox3 box(bmin, bmax);
3152                        //      MeshInstance *mi = new MeshInstance();
3153                        // HACK: set bounding box to new box
3154                        //mi->mBox = box;
3155
3156                        boxes.push_back(IndexedBoundingBox(id, box));
3157                }
3158
3159                boxesIn.close();
3160        }
3161        else
3162        {
3163                ifstream boxesIn(filename.c_str(), ios::binary);
3164
3165                if (!boxesIn.is_open())
3166                        return false;
3167
3168                while (1)
3169                {
3170                        boxesIn.read(reinterpret_cast<char *>(&id), sizeof(Vector3));
3171                        boxesIn.read(reinterpret_cast<char *>(&bmin), sizeof(Vector3));
3172                        boxesIn.read(reinterpret_cast<char *>(&bmax), sizeof(Vector3));
3173                       
3174                        if (boxesIn.eof())
3175                                break;
3176                       
3177                        AxisAlignedBox3 box(bmin, bmax);
3178                        MeshInstance *mi = new MeshInstance(NULL);
3179
3180                        boxes.push_back(IndexedBoundingBox(id, box));
3181                }
3182
3183                boxesIn.close();
3184        }
3185
3186        return true;
3187}
3188
3189
3190float ViewCellsManager::GetFilterWidth()
3191{
3192        return mFilterWidth;
3193}
3194
3195
3196float ViewCellsManager::GetAbsFilterWidth()
3197{
3198        return Magnitude(mViewSpaceBox.Size()) * mFilterWidth;
3199}
3200
3201
3202void ViewCellsManager::UpdateScalarPvsSize(ViewCell *vc,
3203                                                                                   const float pvsCost,
3204                                                                                   const int entriesInPvs) const
3205{
3206        vc->mPvsCost = pvsCost;
3207        vc->mEntriesInPvs = entriesInPvs;
3208
3209        vc->mPvsSizeValid = true;
3210}
3211
3212
3213void
3214ViewCellsManager::ApplyFilter(ViewCell *viewCell,
3215                                                          KdTree *kdTree,
3216                                                          const float viewSpaceFilterSize,
3217                                                          const float spatialFilterSize,
3218                                                          ObjectPvs &pvs
3219                                                          )
3220{
3221  // extend the pvs of the viewcell by pvs of its neighbors
3222  // and apply spatial filter by including all neighbors of the objects
3223  // in the pvs
3224
3225  // get all viewcells intersecting the viewSpaceFilterBox
3226  // and compute the pvs union
3227 
3228  //Vector3 center = viewCell->GetBox().Center();
3229  //  Vector3 center = m->mBox.Center();
3230
3231        //  AxisAlignedBox3 box(center - Vector3(viewSpaceFilterSize/2),
3232        //                                        center + Vector3(viewSpaceFilterSize/2));
3233        if (!ViewCellsConstructed())
3234                return;
3235
3236        if (viewSpaceFilterSize >= 0.0f)
3237        {
3238                const bool usePrVS = false;
3239
3240                if (!usePrVS)
3241                {
3242                        AxisAlignedBox3 box = GetViewCellBox(viewCell);
3243                        box.Enlarge(Vector3(viewSpaceFilterSize/2));
3244
3245                        ViewCellContainer viewCells;
3246                        ComputeBoxIntersections(box, viewCells);
3247
3248                        //  cout<<"box="<<box<<endl;
3249                        ViewCellContainer::const_iterator it = viewCells.begin(), it_end = viewCells.end();
3250
3251                        for (; it != it_end; ++ it)
3252                        {
3253                                ObjectPvs interPvs;
3254                                //cout<<"v"<<i<<" pvs="<<(*it)->GetPvs().mEntries.size()<<endl;
3255                                ObjectPvs::Merge(interPvs, pvs, (*it)->GetPvs());
3256
3257                                pvs = interPvs;
3258                        }
3259                }
3260                else
3261                {
3262                        PrVs prvs;
3263                        AxisAlignedBox3 box = GetViewCellBox(viewCell);
3264
3265                        //  mViewCellsManager->SetMaxFilterSize(1);
3266                        GetPrVS(box.Center(), prvs, viewSpaceFilterSize);
3267                        pvs = prvs.mViewCell->GetPvs();
3268                        DeleteLocalMergeTree(prvs.mViewCell);
3269                }
3270        }
3271        else
3272        {
3273                pvs = viewCell->GetPvs();
3274        }
3275
3276        if (spatialFilterSize >=0.0f)
3277                ApplySpatialFilter(kdTree, spatialFilterSize, pvs);
3278
3279}
3280
3281
3282
3283void
3284ViewCellsManager::ApplyFilter(KdTree *kdTree,
3285                                                          const float relViewSpaceFilterSize,
3286                                                          const float relSpatialFilterSize
3287                                                          )
3288{
3289
3290        if (!ViewCellsConstructed())
3291                return;
3292
3293        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
3294
3295        ObjectPvs *newPvs;
3296        newPvs = new ObjectPvs[mViewCells.size()];
3297
3298        float viewSpaceFilterSize = Magnitude(mViewSpaceBox.Size())*relViewSpaceFilterSize;
3299        float spatialFilterSize = Magnitude(kdTree->GetBox().Size())*relSpatialFilterSize;
3300       
3301        int i;
3302        for (i=0, it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it, ++ i) {
3303          ApplyFilter(*it,
3304                                  kdTree,
3305                                  viewSpaceFilterSize,
3306                                  spatialFilterSize,
3307                                  newPvs[i]
3308                                  );
3309        }
3310       
3311        // now replace all pvss
3312        for (i = 0, it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it, ++ i) {
3313         
3314          ObjectPvs &pvs = (*it)->GetPvs();
3315          pvs.Clear();
3316          pvs = newPvs[i];
3317          newPvs[i].Clear();
3318        }
3319
3320        delete [] newPvs;
3321}
3322
3323
3324void
3325ViewCellsManager::ApplySpatialFilter(
3326                                                                         KdTree *kdTree,
3327                                                                         const float spatialFilterSize,
3328                                                                         ObjectPvs &pvs
3329                                                                         )
3330{
3331        // now compute a new Pvs by including also objects intersecting the
3332        // extended boxes of visible objects
3333        Intersectable::NewMail();
3334
3335        ObjectPvsIterator pit = pvs.GetIterator();
3336
3337        while (pit.HasMoreEntries())
3338                pit.Next()->Mail();
3339
3340        ObjectPvs nPvs;
3341        int nPvsSize = 0;
3342
3343        ObjectPvsIterator pit2 = pvs.GetIterator();
3344
3345        while (pit2.HasMoreEntries())
3346        {               
3347                // now go through the pvs again
3348                Intersectable *object = pit2.Next();
3349
3350                //      Vector3 center = object->GetBox().Center();
3351                //      AxisAlignedBox3 box(center - Vector3(spatialFilterSize/2),
3352                //                                              center + Vector3(spatialFilterSize/2));
3353
3354                AxisAlignedBox3 box = object->GetBox();
3355                box.Enlarge(Vector3(spatialFilterSize/2));
3356
3357                ObjectContainer objects;
3358
3359                // $$ warning collect objects takes only unmailed ones!
3360                kdTree->CollectObjects(box, objects);
3361                //      cout<<"collected objects="<<objects.size()<<endl;
3362                ObjectContainer::const_iterator noi = objects.begin();
3363                for (; noi != objects.end(); ++ noi)
3364                {
3365                        Intersectable *o = *noi;
3366                        cout<<"w";
3367                        // $$ JB warning: pdfs are not correct at this point!     
3368                        nPvs.AddSample(o, Limits::Small);
3369                        nPvsSize ++;
3370                }
3371        }
3372
3373        // cout<<"nPvs size = "<<nPvsSize<<endl;
3374        pvs.MergeInPlace(nPvs);
3375}
3376
3377
3378void ViewCellsManager::MergeViewCellsRecursivly(ObjectPvs &pvs,
3379                                                                                                const ViewCellContainer &viewCells) const
3380{
3381        MergeViewCellsRecursivly(pvs, viewCells, 0, (int)viewCells.size() - 1);
3382}
3383
3384
3385void ViewCellsManager::MergeViewCellsRecursivly(ObjectPvs &pvs,
3386                                                                                                const ViewCellContainer &viewCells,
3387                                                                                                const int leftIdx,
3388                                                                                                const int rightIdx) const
3389{
3390        if (leftIdx == rightIdx)
3391        {
3392                pvs = viewCells[leftIdx]->GetPvs();
3393        }
3394        else
3395        {
3396                const int midSplit = (leftIdx + rightIdx) / 2;
3397       
3398                ObjectPvs leftPvs, rightPvs;
3399                MergeViewCellsRecursivly(leftPvs, viewCells, leftIdx, midSplit);
3400                MergeViewCellsRecursivly(rightPvs, viewCells, midSplit, rightIdx);
3401
3402        ObjectPvs::Merge(pvs, leftPvs, rightPvs);
3403        }
3404}
3405
3406
3407PvsFilterStatistics
3408ViewCellsManager::ApplyFilter2(ViewCell *viewCell,
3409                                                           const bool useViewSpaceFilter,
3410                                                           const float filterSize,
3411                                                           ObjectPvs &pvs,
3412                                                           vector<AxisAlignedBox3> *filteredBoxes
3413                                                           )
3414{
3415        pvs.Reserve(viewCell->GetFilteredPvsSize());
3416
3417        PvsFilterStatistics stats;
3418
3419        AxisAlignedBox3 vbox = GetViewCellBox(viewCell);
3420        const Vector3 center = vbox.Center();
3421       
3422        // copy the PVS
3423        if (!mUseKdPvs)
3424                Intersectable::NewMail();
3425        else
3426                KdNode::NewMail();
3427
3428        ObjectPvs basePvs = viewCell->GetPvs();
3429        ObjectPvsIterator pit = basePvs.GetIterator();
3430
3431        if (!mUseKdPvs)
3432        {       // first mark all objects from this pvs
3433                while (pit.HasMoreEntries())   
3434                        pit.Next()->Mail();
3435        }
3436
3437        int pvsSize = 0;
3438        int nPvsSize = 0;
3439       
3440        //Debug<<"f #s="<<samples<<"  pvs size = "<<basePvs.GetSize();
3441        //  cout<<"Filter size = "<<filterSize<<endl;
3442        //  cout<<"vbox = "<<vbox<<endl;
3443        //  cout<<"center = "<<center<<endl;
3444
3445
3446        // Minimal number of local samples to take into account
3447        // the local sampling density.
3448        // The size of the filter is a minimum of the conservative
3449        // local sampling density estimate (#rays intersecting teh viewcell and
3450        // the object)
3451        // and gobal estimate for the view cell
3452        // (total #rays intersecting the viewcell)
3453        const int minLocalSamples = 2;
3454        const float viewCellRadius = 0.5f * Magnitude(vbox.Diagonal());
3455
3456        float samples = (float)basePvs.GetSamples();
3457
3458
3459        //////////
3460        //-- now compute the filter box around the current viewCell
3461
3462        if (useViewSpaceFilter)
3463        {
3464                // float radius = Max(viewCellRadius/100.0f, avgRadius - viewCellRadius);
3465                float radius = viewCellRadius / 100.0f;
3466                vbox.Enlarge(radius);
3467                cout<<"vbox = "<<vbox<<endl;
3468
3469                ViewCellContainer viewCells;
3470                ComputeBoxIntersections(vbox, viewCells);
3471
3472                ViewCellContainer::const_iterator it = viewCells.begin(), it_end = viewCells.end();
3473
3474                for (int i = 0; it != it_end; ++ it, ++ i)
3475                {
3476                        if ((*it) != viewCell)
3477                        {
3478                                //cout<<"v"<<i<<" pvs="<<(*it)->GetPvs().mEntries.size()<<endl;
3479                                basePvs.MergeInPlace((*it)->GetPvs());
3480                        }
3481
3482                        // update samples and globalC
3483                        samples = (float)pvs.GetSamples();
3484                        //      cout<<"neighboring viewcells = "<<i-1<<endl;
3485                        //      cout<<"Samples' = "<<samples<<endl;
3486                }
3487        }
3488
3489        // Minimal number of samples so that filtering takes place
3490        const float MIN_SAMPLES = 50;
3491
3492        if (samples > MIN_SAMPLES)
3493        {
3494                float globalC = 2.0f * filterSize / sqrt(samples);
3495
3496                ObjectContainer objects;
3497                PvsData pvsData;
3498
3499                pit = basePvs.GetIterator();
3500
3501                while (pit.HasMoreEntries())
3502                {               
3503                        Intersectable *object = pit.Next(pvsData);
3504
3505                        // compute filter size based on the distance and the numebr of samples
3506                        AxisAlignedBox3 box = object->GetBox();
3507
3508                        float distance = Distance(center, box.Center());
3509                        float globalRadius = distance*globalC;
3510
3511                        int objectSamples = (int)pvsData.mSumPdf;
3512                        float localRadius = MAX_FLOAT;
3513
3514                        localRadius = filterSize*0.5f*Magnitude(box.Diagonal())/
3515                                sqrt((float)objectSamples);
3516
3517                        // cout<<"os="<<objectSamples<<" lr="<<localRadius<<" gr="<<globalRadius<<endl;
3518
3519                        // now compute the filter size
3520                        float radius;
3521
3522#if 0
3523                        if (objectSamples <= 1)
3524                        {
3525                                if (localRadius > globalRadius)
3526                                {
3527                                        radius = 0.5flRadius;
3528                                        stats.mLocalFilterCount++;
3529                                }
3530                                else
3531                                {
3532                                        radius = globalRadius;
3533                                        stats.mGlobalFilterCount++;
3534                                }
3535                        }
3536                        else
3537                        {
3538                                radius = localRadius;
3539                                stats.mLocalFilterCount++;
3540                        }
3541#else
3542
3543                        // radius = 0.5f*globalRadius + 0.5f*localRadius;
3544                        radius = Min(globalRadius, localRadius);
3545
3546                        if (localRadius > globalRadius)
3547                                ++ stats.mLocalFilterCount;
3548                        else
3549                                ++ stats.mGlobalFilterCount;
3550#endif
3551
3552                        stats.mAvgFilterRadius += radius;
3553
3554                        // cout<<"box = "<<box<<endl;
3555                        //      cout<<"distance = "<<distance<<endl;
3556                        //      cout<<"radiues = "<<radius<<endl;
3557
3558                        box.Enlarge(Vector3(radius));
3559
3560                        if (filteredBoxes)
3561                                filteredBoxes->push_back(box);
3562
3563                        objects.clear();
3564
3565                        // $$ warning collect objects takes only unmailed ones!
3566                        if (mUseKdPvs)
3567                                GetPreprocessor()->mKdTree->CollectKdObjects(box, objects);
3568                        else
3569                                CollectObjects(box, objects);
3570
3571                        //      cout<<"collected objects="<<objects.size()<<endl;
3572                        ObjectContainer::const_iterator noi = objects.begin();
3573                        for (; noi != objects.end(); ++ noi)
3574                        {
3575                                Intersectable *o = *noi;
3576                                // $$ JB warning: pdfs are not correct at this point!     
3577                                pvs.AddSampleDirty(o, Limits::Small);
3578                        }
3579                }
3580               
3581                stats.mAvgFilterRadius /= (stats.mLocalFilterCount + stats.mGlobalFilterCount);
3582        }
3583
3584        //Debug << " nPvs size = " << pvs.GetSize() << endl;
3585
3586        if (!mUseKdPvs)
3587        {
3588                PvsData pvsData;
3589
3590                // copy the base pvs to the new pvs
3591                pit = basePvs.GetIterator();
3592                while (pit.HasMoreEntries())
3593                {               
3594                        Intersectable *obj = pit.Next(pvsData);
3595                        pvs.AddSampleDirty(obj, pvsData.mSumPdf);
3596                }
3597        }
3598
3599        pvs.SimpleSort();
3600        viewCell->SetFilteredPvsSize(pvs.GetSize());
3601
3602        // warning: not thread-safe!
3603        if (!mUseKdPvs)
3604                Intersectable::NewMail();
3605
3606        return stats;
3607}
3608
3609
3610
3611void ViewCellsManager::ExportColor(Exporter *exporter,
3612                                                                   ViewCell *vc,
3613                                                                   int colorCode) const
3614{
3615        const bool vcValid = CheckValidity(vc, mMinPvsSize, mMaxPvsSize);
3616
3617        float importance = 0;
3618        static Material m;
3619        //cout << "color code: " << colorCode << endl;
3620               
3621        switch (colorCode)
3622        {
3623        case 0: // Random
3624                {
3625                        if (vcValid)
3626                        {
3627                                m.mDiffuseColor.r = 0.2f + RandomValue(0.0f, 0.8f);
3628                                m.mDiffuseColor.g = 0.2f + RandomValue(0.0f, 0.8f);
3629                                m.mDiffuseColor.b = 0.2f + RandomValue(0.0f, 0.8f);
3630                        }
3631                        else
3632                        {
3633                                m.mDiffuseColor.r = 0.0f;
3634                                m.mDiffuseColor.g = 1.0f;
3635                                m.mDiffuseColor.b = 0.0f;
3636                        }
3637
3638                        exporter->SetForcedMaterial(m);
3639                        return;
3640                }
3641               
3642        case 1: // pvs
3643                {
3644                        if (mCurrentViewCellsStats.maxPvs)
3645                        {
3646                                importance = //(float)mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(vc) / 700;
3647                                                         (float)mCurrentViewCellsStats.maxPvs;
3648                        }
3649                }
3650                break;
3651        case 2: // merges
3652                {
3653            const int lSize = mViewCellsTree->GetNumInitialViewCells(vc);
3654                        importance = (float)lSize / (float)mCurrentViewCellsStats.maxLeaves;
3655                }
3656                break;
3657        default:
3658                break;
3659        }
3660
3661        // special color code for invalid view cells
3662        m.mDiffuseColor.r = importance;
3663        m.mDiffuseColor.b = 1.0f;//vcValid ? 0.0f : 1.0f;
3664        m.mDiffuseColor.g = 1.0f - importance;
3665
3666        //Debug << "importance: " << importance << endl;
3667        exporter->SetForcedMaterial(m);
3668}
3669
3670
3671void ViewCellsManager::CollectMergeCandidates(const VssRayContainer &rays,
3672                                                                                          vector<MergeCandidate> &candidates)
3673{
3674        // implemented in subclasses
3675}
3676
3677
3678void ViewCellsManager::UpdatePvsForEvaluation()
3679{
3680        ObjectPvs objPvs;
3681        UpdatePvsForEvaluation(mViewCellsTree->GetRoot(), objPvs);
3682}
3683
3684
3685void ViewCellsManager::UpdatePvsForEvaluation(ViewCell *root, ObjectPvs &pvs)
3686{
3687        // terminate traversal
3688        if (root->IsLeaf())
3689        {
3690                // we assume that pvs is explicitly stored in leaves
3691                pvs = root->GetPvs();
3692                UpdateScalarPvsSize(root, pvs.EvalPvsCost(), pvs.GetSize());
3693
3694                return;
3695        }
3696
3697        ////////////////
3698        //-- interior node => propagate pvs up the tree
3699
3700        ViewCellInterior *interior = static_cast<ViewCellInterior *>(root);
3701
3702        // reset interior pvs
3703        interior->GetPvs().Clear();
3704
3705        // reset recursive pvs
3706        pvs.Clear();
3707
3708        // pvss of child nodes
3709        vector<ObjectPvs> pvsList;
3710        pvsList.resize((int)interior->mChildren.size());
3711
3712        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = interior->mChildren.end();
3713       
3714        int i = 0;
3715
3716        ////////
3717        //-- recursivly compute child pvss
3718
3719        for (vit = interior->mChildren.begin(); vit != vit_end; ++ vit, ++ i)
3720        {
3721                UpdatePvsForEvaluation(*vit, pvsList[i]);
3722        }
3723
3724#if 1
3725        Intersectable::NewMail();
3726
3727
3728        ///////////
3729        //-- merge pvss
3730
3731        PvsData pvsData;
3732
3733        vector<ObjectPvs>::iterator oit = pvsList.begin();
3734
3735        for (vit = interior->mChildren.begin(); vit != vit_end; ++ vit, ++ oit)
3736        {
3737                ObjectPvsIterator pit = (*oit).GetIterator();
3738               
3739                // add pvss to new pvs: use mailing to avoid adding entries two times.
3740                while (pit.HasMoreEntries())
3741                {               
3742                        Intersectable *intersect = pit.Next(pvsData);
3743
3744                        if (!intersect->Mailed())
3745                        {
3746                                intersect->Mail();
3747                                pvs.AddSampleDirty(intersect, pvsData.mSumPdf);
3748                        }
3749                }
3750        }
3751
3752        // store pvs in this node
3753        if (mViewCellsTree->ViewCellsStorage() == ViewCellsTree::PVS_IN_INTERIORS)
3754        {
3755                interior->SetPvs(pvs);
3756        }
3757       
3758        // set new pvs size
3759        UpdateScalarPvsSize(interior, pvs.EvalPvsCost(), pvs.GetSize());
3760       
3761#else
3762        // really merge cells: slow but sumPdf is correct
3763        viewCellInterior->GetPvs().Merge(backVc->GetPvs());
3764        viewCellInterior->GetPvs().Merge(frontVc->GetPvs());
3765#endif
3766}
3767
3768
3769
3770/*******************************************************************/
3771/*               BspViewCellsManager implementation                */
3772/*******************************************************************/
3773
3774
3775BspViewCellsManager::BspViewCellsManager(ViewCellsTree *vcTree, BspTree *bspTree):
3776ViewCellsManager(vcTree), mBspTree(bspTree)
3777{
3778        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("BspTree.Construction.samples", mInitialSamples);
3779
3780        mBspTree->SetViewCellsManager(this);
3781        mBspTree->SetViewCellsTree(mViewCellsTree);
3782}
3783
3784
3785bool BspViewCellsManager::ViewCellsConstructed() const
3786{
3787        return mBspTree->GetRoot() != NULL;
3788}
3789
3790
3791ViewCell *BspViewCellsManager::GenerateViewCell(Mesh *mesh) const
3792{
3793        return new BspViewCell(mesh);
3794}
3795
3796
3797int BspViewCellsManager::ConstructSubdivision(const ObjectContainer &objects,
3798                                                                                          const VssRayContainer &rays)
3799{
3800        // if view cells were already constructed, we can finish
3801        if (ViewCellsConstructed())
3802                return 0;
3803
3804        int sampleContributions = 0;
3805
3806        // construct view cells using the collected samples
3807        RayContainer constructionRays;
3808        VssRayContainer savedRays;
3809
3810        // choose a a number of rays based on the ratio of cast rays / requested rays
3811        const int limit = min(mInitialSamples, (int)rays.size());
3812        VssRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
3813
3814        const float prop = (float)limit / ((float)rays.size() + Limits::Small);
3815
3816        for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
3817        {
3818                if (Random(1.0f) < prop)
3819                        constructionRays.push_back(new Ray(*(*it)));
3820                else
3821                        savedRays.push_back(*it);
3822        }
3823
3824    if (!mUsePredefinedViewCells)
3825        {
3826                // no view cells loaded
3827                mBspTree->Construct(objects, constructionRays, &mViewSpaceBox);
3828                // collect final view cells
3829                mBspTree->CollectViewCells(mViewCells);
3830        }
3831        else
3832        {       
3833                // use predefined view cells geometry =>
3834                // contruct bsp hierarchy over them
3835                mBspTree->Construct(mViewCells);
3836        }
3837
3838        // destroy rays created only for construction
3839        CLEAR_CONTAINER(constructionRays);
3840
3841        Debug << mBspTree->GetStatistics() << endl;
3842        Debug << "\nView cells after construction:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
3843
3844        // recast rest of the rays
3845        if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
3846                ComputeSampleContributions(savedRays, true, false);
3847
3848        // real meshes are contructed at this stage
3849        if (0)
3850        {
3851                cout << "finalizing view cells ... ";
3852                FinalizeViewCells(true);
3853                cout << "finished" << endl;     
3854        }
3855
3856        return sampleContributions;
3857}
3858
3859
3860void BspViewCellsManager::CollectViewCells()
3861{       
3862        if (!ViewCellsTreeConstructed())
3863        {       // view cells tree constructed 
3864                mBspTree->CollectViewCells(mViewCells);
3865        }
3866        else
3867        {       // we can use the view cells tree hierarchy to get the right set
3868                mViewCellsTree->CollectBestViewCellSet(mViewCells, mNumActiveViewCells);
3869        }
3870}
3871
3872
3873float BspViewCellsManager::GetProbability(ViewCell *viewCell)
3874{
3875        if (1)
3876                return GetVolume(viewCell) / GetViewSpaceBox().GetVolume();
3877        else
3878                // compute view cell area as subsititute for probability
3879                return GetArea(viewCell) / GetAccVcArea();
3880}
3881
3882
3883
3884int BspViewCellsManager::CastLineSegment(const Vector3 &origin,
3885                                                                                 const Vector3 &termination,
3886                                                                                 ViewCellContainer &viewcells)
3887{
3888        return mBspTree->CastLineSegment(origin, termination, viewcells);
3889}
3890
3891
3892bool BspViewCellsManager::LineSegmentIntersects(const Vector3 &origin,
3893                                                                                                const Vector3 &termination,
3894                                                                                                ViewCell *viewCell)
3895{
3896        return false;
3897}
3898
3899
3900void ViewCellsManager::ExportMergedViewCells(const ObjectContainer &objects)
3901{
3902        // save color code
3903        const int savedColorCode = mColorCode;
3904
3905        Exporter *exporter;
3906
3907        // export merged view cells using pvs color coding
3908        exporter = Exporter::GetExporter("merged_view_cells_pvs.wrl");
3909        cout << "exporting view cells after merge (pvs size) ... ";     
3910
3911        if (exporter)
3912        {
3913                if (mExportGeometry)
3914                {
3915                        exporter->ExportGeometry(objects);
3916                }
3917
3918                exporter->SetFilled();
3919                mColorCode = 1;
3920
3921                ExportViewCellsForViz(exporter, NULL,  mColorCode, GetClipPlane());
3922
3923                delete exporter;
3924        }
3925        cout << "finished" << endl;
3926       
3927        mColorCode = savedColorCode;
3928}
3929
3930
3931int BspViewCellsManager::PostProcess(const ObjectContainer &objects,
3932                                                                         const VssRayContainer &rays)
3933{
3934        if (!ViewCellsConstructed())
3935        {
3936                Debug << "view cells not constructed" << endl;
3937                return 0;
3938        }
3939       
3940        // view cells already finished before post processing step,
3941        // i.e., because they were loaded from disc
3942        if (mViewCellsFinished)
3943        {
3944                FinalizeViewCells(true);
3945                EvaluateViewCellsStats();
3946
3947                return 0;
3948        }
3949
3950        //////////////////
3951        //-- merge leaves of the view cell hierarchy   
3952       
3953        cout << "starting post processing using " << mPostProcessSamples << " samples ... ";
3954        long startTime = GetTime();
3955       
3956        VssRayContainer postProcessRays;
3957        GetRaySets(rays, mPostProcessSamples, postProcessRays);
3958
3959        if (mMergeViewCells)
3960        {
3961                cout << "constructing visibility based merge tree" << endl;
3962                mViewCellsTree->ConstructMergeTree(rays, objects);
3963        }
3964        else
3965        {
3966                cout << "constructing spatial merge tree" << endl;
3967                ViewCell *root;
3968                // the spatial merge tree is difficult to build for
3969                // this type of construction, as view cells cover several
3970                // leaves => create dummy tree which is only 2 levels deep
3971                if (mUsePredefinedViewCells)
3972                {
3973                        root = ConstructDummyMergeTree(mBspTree->GetRoot());
3974                }
3975                else
3976                {
3977                        // create spatial merge hierarchy
3978                        root = ConstructSpatialMergeTree(mBspTree->GetRoot());
3979                }
3980               
3981                mViewCellsTree->SetRoot(root);
3982
3983                // recompute pvs in the whole hierarchy
3984                ObjectPvs pvs;
3985                UpdatePvsForEvaluation(root, pvs);
3986        }
3987
3988        cout << "finished" << endl;
3989        cout << "merged view cells in "
3990                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
3991
3992        Debug << "Postprocessing: Merged view cells in "
3993                << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl << endl;
3994
3995       
3996        ////////////////////////
3997        //-- visualization and statistics after merge
3998
3999        if (1)
4000        {
4001                char mstats[100];
4002                Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.mergeStats", mstats);
4003                mViewCellsTree->ExportStats(mstats);
4004        }
4005
4006        // recompute view cells and stats
4007        ResetViewCells();
4008        Debug << "\nView cells after merge:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
4009
4010        //  visualization of the view cells
4011        if (1) ExportMergedViewCells(objects);
4012
4013        // compute final meshes and volume / area
4014        if (1) FinalizeViewCells(true);
4015       
4016        return 0;
4017}
4018
4019
4020BspViewCellsManager::~BspViewCellsManager()
4021{
4022}
4023
4024
4025int BspViewCellsManager::GetType() const
4026{
4027        return BSP;
4028}
4029
4030
4031void BspViewCellsManager::Visualize(const ObjectContainer &objects,
4032                                                                        const VssRayContainer &sampleRays)
4033{
4034        if (!ViewCellsConstructed())
4035                return;
4036       
4037        const int savedColorCode = mColorCode;
4038       
4039        if (1) // export final view cells
4040        {
4041                mColorCode = 1; // 0 = pvs, 1 = random
4042                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("final_view_cells.wrl");
4043       
4044                cout << "exporting view cells after merge (pvs size) ... ";     
4045
4046                if (exporter)
4047                {
4048                        if (mExportGeometry)
4049                        {
4050                                exporter->ExportGeometry(objects);
4051                        }
4052
4053                        ExportViewCellsForViz(exporter, NULL, mColorCode, GetClipPlane());
4054                        delete exporter;
4055                }
4056                cout << "finished" << endl;
4057        }
4058
4059        // reset color code
4060        mColorCode = savedColorCode;
4061
4062
4063        //////////////////
4064        //-- visualization of the BSP splits
4065
4066        bool exportSplits = false;
4067        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("BspTree.Visualization.exportSplits", exportSplits);
4068
4069        if (exportSplits)
4070        {
4071                cout << "exporting splits ... ";
4072                ExportSplits(objects);
4073                cout << "finished" << endl;
4074        }
4075
4076        int leafOut;
4077        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Visualization.maxOutput", leafOut);
4078        const int raysOut = 100;
4079        ExportSingleViewCells(objects, leafOut, false, true, false, raysOut, "");
4080}
4081
4082
4083void BspViewCellsManager::ExportSplits(const ObjectContainer &objects)
4084{
4085        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("bsp_splits.x3d");
4086
4087        if (exporter)
4088        {
4089                //exporter->SetFilled();
4090                if (mExportGeometry)
4091                {
4092                        exporter->ExportGeometry(objects);
4093                }
4094
4095                Material m;
4096                m.mDiffuseColor = RgbColor(1, 0, 0);
4097                exporter->SetForcedMaterial(m);
4098                exporter->SetWireframe();
4099
4100                exporter->ExportBspSplits(*mBspTree, true);
4101
4102                // NOTE: take forced material, else big scenes cannot be viewed
4103                m.mDiffuseColor = RgbColor(0, 1, 0);
4104                exporter->SetForcedMaterial(m);
4105                //exporter->ResetForcedMaterial();
4106
4107                delete exporter;
4108        }
4109}
4110
4111
4112void BspViewCellsManager::ExportSingleViewCells(const ObjectContainer &objects,
4113                                                                                                const int maxViewCells,
4114                                                                                                const bool sortViewCells,
4115                                                                                                const bool exportPvs,
4116                                                                                                const bool exportRays,
4117                                                                                                const int maxRays,
4118                                                                                                const string &prefix,
4119                                                                                                VssRayContainer *visRays)
4120{
4121        if (sortViewCells)
4122        {       // sort view cells to visualize the largest view cells
4123                sort(mViewCells.begin(), mViewCells.end(), LargerRenderCost);
4124        }
4125
4126        //////////
4127        //-- export visualizations of some view cells
4128
4129        ViewCell::NewMail();
4130        const int limit = min(maxViewCells, (int)mViewCells.size());
4131       
4132        for (int i = 0; i < limit; ++ i)
4133        {
4134                const int idx = sortViewCells ? (int)RandomValue(0, (float)mViewCells.size() - 0.5f) : i;
4135                ViewCell *vc = mViewCells[idx];
4136
4137                if (vc->Mailed() || vc->GetId() == OUT_OF_BOUNDS_ID)
4138                        continue;
4139
4140                vc->Mail();
4141
4142                ObjectPvs pvs;
4143                mViewCellsTree->GetPvs(vc, pvs);
4144
4145                char s[64]; sprintf(s, "%sviewcell-%04d.wrl", prefix.c_str(), i);
4146                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(s);
4147               
4148                cout << "view cell " << idx << ": pvs cost=" << (int)mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(vc) << endl;
4149
4150                if (exportRays)
4151                {
4152                        ////////////
4153                        //-- export rays piercing this view cell
4154
4155                        // use rays stored with the view cells
4156                        VssRayContainer vcRays, vcRays2, vcRays3;
4157            VssRayContainer collectRays;
4158
4159                        // collect initial view cells
4160                        ViewCellContainer leaves;
4161                        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
4162
4163                        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = leaves.end();
4164                for (vit = leaves.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
4165                        {       
4166                                // prepare some rays for visualization
4167                                VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = (*vit)->GetOrCreateRays()->end();
4168                                for (rit = (*vit)->GetOrCreateRays()->begin(); rit != rit_end; ++ rit)
4169                                {
4170                                        collectRays.push_back(*rit);
4171                                }
4172                        }
4173
4174                        const int raysOut = min((int)collectRays.size(), maxRays);
4175
4176                        // prepare some rays for visualization
4177                        VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = collectRays.end();
4178                        for (rit = collectRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
4179                        {
4180                                const float p = RandomValue(0.0f, (float)collectRays.size());
4181                                if (p < raysOut)
4182                                {
4183                                        if ((*rit)->mFlags & VssRay::BorderSample)
4184                                        {
4185                                                vcRays.push_back(*rit);
4186                                        }
4187                                        else if ((*rit)->mFlags & VssRay::ReverseSample)
4188                                        {
4189                                                vcRays2.push_back(*rit);
4190                                        }
4191                                        else
4192                                        {
4193                                                vcRays3.push_back(*rit);
4194                                        }       
4195                                }
4196                        }
4197
4198                        exporter->ExportRays(vcRays, RgbColor(1, 0, 0));
4199                        exporter->ExportRays(vcRays2, RgbColor(0, 1, 0));
4200                        exporter->ExportRays(vcRays3, RgbColor(1, 1, 1));
4201                }
4202               
4203                ////////////////
4204                //-- export view cell geometry
4205
4206                exporter->SetWireframe();
4207
4208                Material m;//= RandomMaterial();
4209                m.mDiffuseColor = RgbColor(0, 1, 0);
4210                exporter->SetForcedMaterial(m);
4211
4212                ExportViewCellGeometry(exporter, vc, NULL, NULL);
4213                exporter->SetFilled();
4214
4215                if (exportPvs)
4216                {
4217                        Intersectable::NewMail();
4218                        ObjectPvsIterator pit = pvs.GetIterator();
4219
4220                        while (pit.HasMoreEntries())
4221                        {               
4222                                Intersectable *intersect = pit.Next();
4223
4224                // output PVS of view cell
4225                                if (!intersect->Mailed())
4226                                {
4227                                        intersect->Mail();
4228
4229                                        m = RandomMaterial();
4230                                        exporter->SetForcedMaterial(m);
4231                                        exporter->ExportIntersectable(intersect);
4232                                }
4233                        }
4234                        cout << endl;
4235                }
4236               
4237                DEL_PTR(exporter);
4238                cout << "finished" << endl;
4239        }
4240}
4241
4242
4243void BspViewCellsManager::TestSubdivision()
4244{
4245        ViewCellContainer leaves;
4246        mViewCellsTree->CollectLeaves(mViewCellsTree->GetRoot(), leaves);
4247
4248        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
4249
4250        const float vol = mViewSpaceBox.GetVolume();
4251        float subdivVol = 0;
4252        float newVol = 0;
4253
4254        for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
4255        {
4256                BspNodeGeometry geom;
4257                mBspTree->ConstructGeometry(*it, geom);
4258
4259                const float lVol = geom.GetVolume();
4260                newVol += lVol;
4261                subdivVol += (*it)->GetVolume();
4262
4263                const float thres = 0.9f;
4264                if ((lVol < ((*it)->GetVolume() * thres)) ||
4265                        (lVol * thres > ((*it)->GetVolume())))
4266                        Debug << "warning: " << lVol << " " << (*it)->GetVolume() << endl;
4267        }
4268       
4269        Debug << "exact volume: " << vol << endl;
4270        Debug << "subdivision volume: " << subdivVol << endl;
4271        Debug << "new volume: " << newVol << endl;
4272}
4273
4274
4275void BspViewCellsManager::ExportViewCellGeometry(Exporter *exporter,
4276                                                                                                 ViewCell *vc,
4277                                                                                                 const AxisAlignedBox3 *sceneBox,
4278                                                                                                 const AxisAlignedPlane *clipPlane
4279                                                                                                 ) const
4280{
4281        if (clipPlane)
4282        {
4283                const Plane3 plane = clipPlane->GetPlane();
4284
4285                ViewCellContainer leaves;
4286                mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
4287                ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
4288
4289                for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
4290                {
4291                        BspNodeGeometry geom;
4292                        BspNodeGeometry front;
4293                        BspNodeGeometry back;
4294
4295                        mBspTree->ConstructGeometry(*it, geom);
4296
4297                        const float eps = 0.0001f;
4298                        const int cf = geom.Side(plane, eps);
4299
4300                        if (cf == -1)
4301                        {
4302                                exporter->ExportPolygons(geom.GetPolys());
4303                        }
4304                        else if (cf == 0)
4305                        {
4306                                geom.SplitGeometry(front,
4307                                                                   back,
4308                                                                   plane,
4309                                                                   mViewSpaceBox,
4310                                                                   eps);
4311
4312                                if (back.Valid())
4313                                {
4314                                        exporter->ExportPolygons(back.GetPolys());
4315                                }                       
4316                        }
4317                }
4318        }
4319        else
4320        {
4321                // export mesh if available
4322                // TODO: some bug here?
4323                if (1 && vc->GetMesh())
4324                {
4325                        exporter->ExportMesh(vc->GetMesh());
4326                }
4327                else
4328                {
4329                        BspNodeGeometry geom;
4330                        mBspTree->ConstructGeometry(vc, geom);
4331                        exporter->ExportPolygons(geom.GetPolys());
4332                }
4333        }
4334}
4335
4336
4337void BspViewCellsManager::CreateMesh(ViewCell *vc)
4338{
4339        // note: should previous mesh be deleted (via mesh manager?)
4340        BspNodeGeometry geom;
4341        mBspTree->ConstructGeometry(vc, geom);
4342
4343        Mesh *mesh = MeshManager::GetSingleton()->CreateResource();
4344       
4345        IncludeNodeGeomInMesh(geom, *mesh);
4346        mesh->ComputeBoundingBox();
4347
4348        vc->SetMesh(mesh);
4349}
4350
4351
4352void BspViewCellsManager::Finalize(ViewCell *viewCell,
4353                                                                   const bool createMesh)
4354{
4355        float area = 0;
4356        float volume = 0;
4357
4358        ViewCellContainer leaves;
4359        mViewCellsTree->CollectLeaves(viewCell, leaves);
4360
4361        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
4362
4363    for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
4364        {
4365                BspNodeGeometry geom;
4366
4367                mBspTree->ConstructGeometry(*it, geom);
4368
4369                const float lVol = geom.GetVolume();
4370                const float lArea = geom.GetArea();
4371
4372                area += lArea;
4373                volume += lVol;
4374       
4375                CreateMesh(*it);
4376        }
4377
4378        viewCell->SetVolume(volume);
4379        viewCell->SetArea(area);
4380}
4381
4382
4383ViewCell *BspViewCellsManager::GetViewCell(const Vector3 &point, const bool active) const
4384{
4385        if (!ViewCellsConstructed())
4386        {
4387                return NULL;
4388        }
4389        if (!mViewSpaceBox.IsInside(point))
4390        {
4391                return NULL;
4392        }
4393        return mBspTree->GetViewCell(point);
4394}
4395
4396
4397void BspViewCellsManager::CollectMergeCandidates(const VssRayContainer &rays,
4398                                                                                                 vector<MergeCandidate> &candidates)
4399{
4400        cout << "collecting merge candidates ... " << endl;
4401
4402        if (mUseRaysForMerge)
4403        {
4404                mBspTree->CollectMergeCandidates(rays, candidates);
4405        }
4406        else
4407        {
4408                vector<BspLeaf *> leaves;
4409                mBspTree->CollectLeaves(leaves);
4410                mBspTree->CollectMergeCandidates(leaves, candidates);
4411        }
4412
4413        cout << "fininshed collecting candidates" << endl;
4414}
4415
4416
4417
4418bool BspViewCellsManager::ExportViewCells(const string filename,
4419                                                                                  const bool exportPvs,
4420                                                                                  const ObjectContainer &objects)
4421{
4422        if (!ViewCellsConstructed() || !ViewCellsTreeConstructed())
4423        {
4424                return false;
4425        }
4426
4427        cout << "exporting view cells to xml ... ";
4428
4429        OUT_STREAM stream(filename.c_str());
4430
4431        // we need unique ids for each view cell
4432        CreateUniqueViewCellIds();
4433
4434        stream << "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>"<<endl;
4435        stream << "<VisibilitySolution>" << endl;
4436
4437        if (exportPvs)
4438        {
4439                //////////
4440                //-- export bounding boxes: they are used to identify the objects from the pvs and
4441                //-- assign them to the entities in the rendering engine
4442
4443                stream << "<BoundingBoxes>" << endl;
4444                ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = objects.end();
4445
4446                for (oit = objects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
4447                {
4448                        const AxisAlignedBox3 box = (*oit)->GetBox();
4449                       
4450                        stream << "<BoundingBox" << " id=\"" << (*oit)->GetId() << "\""
4451                                   << " min=\"" << box.Min().x << " " << box.Min().y << " " << box.Min().z << "\""
4452                                   << " max=\"" << box.Max().x << " " << box.Max().y << " " << box.Max().z << "\" />" << endl;
4453                }
4454
4455                stream << "</BoundingBoxes>" << endl;
4456        }
4457
4458        ///////////
4459        //-- export the view cells and the pvs
4460
4461        const int numViewCells = mCurrentViewCellsStats.viewCells;
4462        stream << "<ViewCells number=\"" << numViewCells << "\" >" << endl;
4463
4464        mViewCellsTree->Export(stream, exportPvs);
4465       
4466        stream << "</ViewCells>" << endl;
4467
4468        /////////////
4469        //-- export the view space hierarchy
4470        stream << "<ViewSpaceHierarchy type=\"bsp\""
4471                   << " min=\"" << mViewSpaceBox.Min().x << " " << mViewSpaceBox.Min().y << " " << mViewSpaceBox.Min().z << "\""
4472                   << " max=\"" << mViewSpaceBox.Max().x << " " << mViewSpaceBox.Max().y << " " << mViewSpaceBox.Max().z << "\">" << endl;
4473
4474        mBspTree->Export(stream);
4475
4476        // end tags
4477        stream << "</ViewSpaceHierarchy>" << endl;
4478        stream << "</VisibilitySolution>" << endl;
4479
4480        stream.close();
4481        cout << "finished" << endl;
4482
4483        return true;
4484}
4485
4486
4487ViewCell *BspViewCellsManager::ConstructDummyMergeTree(BspNode *root)
4488{
4489        ViewCellInterior *vcRoot = new ViewCellInterior();
4490               
4491        // evaluate merge cost for priority traversal
4492        const float mergeCost =  -(float)root->mTimeStamp;
4493        vcRoot->SetMergeCost(mergeCost);
4494
4495        float volume = 0;
4496        vector<BspLeaf *> leaves;
4497        mBspTree->CollectLeaves(leaves);
4498        vector<BspLeaf *>::const_iterator lit, lit_end = leaves.end();
4499        ViewCell::NewMail();
4500
4501        for (lit = leaves.begin(); lit != lit_end; ++ lit)
4502        {
4503                BspLeaf *leaf = *lit;
4504                ViewCell *vc = leaf->GetViewCell();
4505
4506                if (!vc->Mailed())
4507                {
4508                        vc->Mail();
4509                        vc->SetMergeCost(0.0f);
4510                        vcRoot->SetupChildLink(vc);
4511
4512                        volume += vc->GetVolume();
4513                        volume += vc->GetVolume();     
4514                        vcRoot->SetVolume(volume);
4515                }
4516        }
4517       
4518        return vcRoot;
4519}
4520
4521
4522ViewCell *BspViewCellsManager::ConstructSpatialMergeTree(BspNode *root)
4523{
4524        // terminate recursion
4525        if (root->IsLeaf())
4526        {
4527                BspLeaf *leaf = static_cast<BspLeaf *>(root);
4528                leaf->GetViewCell()->SetMergeCost(0.0f);
4529                return leaf->GetViewCell();
4530        }
4531       
4532        BspInterior *interior = static_cast<BspInterior *>(root);
4533        ViewCellInterior *viewCellInterior = new ViewCellInterior();
4534               
4535        // evaluate merge cost for priority traversal
4536        const float mergeCost = -(float)root->mTimeStamp;
4537        viewCellInterior->SetMergeCost(mergeCost);
4538
4539        float volume = 0;
4540       
4541        BspNode *front = interior->GetFront();
4542        BspNode *back = interior->GetBack();
4543
4544
4545        ////////////
4546        //-- recursivly compute child hierarchies
4547
4548        ViewCell *backVc = ConstructSpatialMergeTree(back);
4549        ViewCell *frontVc = ConstructSpatialMergeTree(front);
4550
4551        viewCellInterior->SetupChildLink(backVc);
4552        viewCellInterior->SetupChildLink(frontVc);
4553
4554        volume += backVc->GetVolume();
4555        volume += frontVc->GetVolume();
4556
4557        viewCellInterior->SetVolume(volume);
4558
4559        return viewCellInterior;
4560}
4561
4562
4563/************************************************************************/
4564/*                   KdViewCellsManager implementation                  */
4565/************************************************************************/
4566
4567
4568
4569KdViewCellsManager::KdViewCellsManager(ViewCellsTree *vcTree, KdTree *kdTree):
4570ViewCellsManager(vcTree), mKdTree(kdTree), mKdPvsDepth(100)
4571{
4572}
4573
4574
4575float KdViewCellsManager::GetProbability(ViewCell *viewCell)
4576{
4577        // compute view cell area / volume as subsititute for probability
4578        if (0)
4579                return GetArea(viewCell) / GetViewSpaceBox().SurfaceArea();
4580        else
4581                return GetVolume(viewCell) / GetViewSpaceBox().GetVolume();
4582}
4583
4584
4585
4586
4587void KdViewCellsManager::CollectViewCells()
4588{
4589        //mKdTree->CollectViewCells(mViewCells); TODO
4590}
4591
4592
4593int KdViewCellsManager::ConstructSubdivision(const ObjectContainer &objects,
4594                                                                  const VssRayContainer &rays)
4595{
4596        // if view cells already constructed
4597        if (ViewCellsConstructed())
4598                return 0;
4599
4600        mKdTree->Construct();
4601
4602        mTotalAreaValid = false;
4603        // create the view cells
4604        mKdTree->CreateAndCollectViewCells(mViewCells);
4605        // cast rays
4606        ComputeSampleContributions(rays, true, false);
4607
4608        EvaluateViewCellsStats();
4609        Debug << "\nView cells after construction:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
4610
4611        return 0;
4612}
4613
4614
4615bool KdViewCellsManager::ViewCellsConstructed() const
4616{
4617        return mKdTree->GetRoot() != NULL;
4618}
4619
4620
4621int KdViewCellsManager::PostProcess(const ObjectContainer &objects,
4622                                                                        const VssRayContainer &rays)
4623{
4624        return 0;
4625}
4626
4627
4628void KdViewCellsManager::ExportSingleViewCells(const ObjectContainer &objects,
4629                                                                                           const int maxViewCells,
4630                                                                                           const bool sortViewCells,
4631                                                                                           const bool exportPvs,
4632                                                                                           const bool exportRays,
4633                                                                                           const int maxRays,
4634                                                                                           const string &prefix,
4635                                                                                           VssRayContainer *visRays)
4636{
4637        // TODO
4638}
4639
4640
4641void KdViewCellsManager::Visualize(const ObjectContainer &objects,
4642                                                                   const VssRayContainer &sampleRays)
4643{
4644        if (!ViewCellsConstructed())
4645                return;
4646
4647        // using view cells instead of the kd PVS of objects
4648        const bool useViewCells = true;
4649        bool exportRays = false;
4650
4651        int limit = min(mVisualizationSamples, (int)sampleRays.size());
4652        const int pvsOut = min((int)objects.size(), 10);
4653        VssRayContainer *rays = new VssRayContainer[pvsOut];
4654
4655        if (useViewCells)
4656        {
4657                const int leafOut = 10;
4658
4659                ViewCell::NewMail();
4660
4661                //-- some rays for visualization
4662                const int raysOut = min((int)sampleRays.size(), mVisualizationSamples);
4663                Debug << "visualization using " << raysOut << " samples" << endl;
4664
4665                //-- some random view cells and rays for visualization
4666                vector<KdLeaf *> kdLeaves;
4667
4668                for (int i = 0; i < leafOut; ++ i)
4669                        kdLeaves.push_back(static_cast<KdLeaf *>(mKdTree->GetRandomLeaf()));
4670
4671                for (int i = 0; i < kdLeaves.size(); ++ i)
4672                {
4673                        KdLeaf *leaf = kdLeaves[i];
4674                        RayContainer vcRays;
4675
4676                        cout << "creating output for view cell " << i << " ... ";
4677#if 0
4678                        // check whether we can add the current ray to the output rays
4679                        for (int k = 0; k < raysOut; ++ k)
4680                        {
4681                                Ray *ray = sampleRays[k];
4682
4683                                for (int j = 0; j < (int)ray->bspIntersections.size(); ++ j)
4684                                {
4685                                        BspLeaf *leaf2 = ray->bspIntersections[j].mLeaf;
4686
4687                                        if (leaf->GetViewCell() == leaf2->GetViewCell())
4688                                        {
4689                                                vcRays.push_back(ray);
4690                                        }
4691                                }
4692                        }
4693#endif
4694                        Intersectable::NewMail();
4695
4696                        ViewCell *vc = leaf->mViewCell;
4697                        char str[64]; sprintf(str, "viewcell%04d.wrl", i);
4698
4699                        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(str);
4700                        exporter->SetFilled();
4701
4702                        exporter->SetWireframe();
4703                        //exporter->SetFilled();
4704
4705                        Material m;//= RandomMaterial();
4706                        m.mDiffuseColor = RgbColor(1, 1, 0);
4707                        exporter->SetForcedMaterial(m);
4708
4709                        AxisAlignedBox3 box = mKdTree->GetBox(leaf);
4710                        exporter->ExportBox(box);
4711
4712                        // export rays piercing this view cell
4713                        exporter->ExportRays(vcRays, 1000, RgbColor(0, 1, 0));
4714
4715                        m.mDiffuseColor = RgbColor(1, 0, 0);
4716                        exporter->SetForcedMaterial(m);
4717
4718                        // exporter->SetWireframe();
4719                        exporter->SetFilled();
4720
4721                        ObjectPvsIterator pit = vc->GetPvs().GetIterator();
4722                       
4723                        while (pit.HasMoreEntries())
4724                        {               
4725                                //-- output PVS of view cell
4726                                Intersectable *intersect = pit.Next();
4727
4728                                if (!intersect->Mailed())
4729                                {
4730                                        exporter->ExportIntersectable(intersect);
4731                                        intersect->Mail();
4732                                }
4733                        }
4734
4735                        DEL_PTR(exporter);
4736                        cout << "finished" << endl;
4737                }
4738
4739                DEL_PTR(rays);
4740        }
4741        else // using kd PVS of objects
4742        {
4743                for (int i = 0; i < limit; ++ i)
4744                {
4745                        VssRay *ray = sampleRays[i];
4746
4747                        // check whether we can add this to the rays
4748                        for (int j = 0; j < pvsOut; j++)
4749                        {
4750                                if (objects[j] == ray->mTerminationObject)
4751                                {
4752                                        rays[j].push_back(ray);
4753                                }
4754                        }
4755                }
4756
4757                if (exportRays)
4758                {
4759                        Exporter *exporter = NULL;
4760                        exporter = Exporter::GetExporter("sample-rays.x3d");
4761                        exporter->SetWireframe();
4762                        exporter->ExportKdTree(*mKdTree);
4763
4764                        for (int i = 0; i < pvsOut; i++)
4765                                exporter->ExportRays(rays[i], RgbColor(1, 0, 0));
4766
4767                        exporter->SetFilled();
4768                        delete exporter;
4769                }
4770
4771                for (int k=0; k < pvsOut; k++)
4772                {
4773                        Intersectable *object = objects[k];
4774                        char str[64]; sprintf(str, "viewcell%04d.wrl", k);
4775
4776                        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(str);
4777                        exporter->SetWireframe();
4778
4779                        // matt: we do not use kd pvs
4780#if 0
4781                        KdPvsMap::iterator kit = object->mKdPvs.mEntries.begin();
4782                        Intersectable::NewMail();
4783
4784                        // avoid adding the object to the list
4785                        object->Mail();
4786                        ObjectContainer visibleObjects;
4787
4788                        for (; kit != object->mKdPvs.mEntries.end(); i++)
4789                        {
4790                                KdNode *node = (*kit).first;
4791                                exporter->ExportBox(mKdTree->GetBox(node));
4792
4793                                mKdTree->CollectObjects(node, visibleObjects);
4794                        }
4795
4796                        exporter->ExportRays(rays[k],  RgbColor(0, 1, 0));
4797                        exporter->SetFilled();
4798
4799                        for (int j = 0; j < visibleObjects.size(); j++)
4800                                exporter->ExportIntersectable(visibleObjects[j]);
4801
4802                        Material m;
4803                        m.mDiffuseColor = RgbColor(1, 0, 0);
4804                        exporter->SetForcedMaterial(m);
4805                        exporter->ExportIntersectable(object);
4806#endif
4807                        delete exporter;
4808                }
4809        }
4810}
4811
4812
4813ViewCell *KdViewCellsManager::GenerateViewCell(Mesh *mesh) const
4814{
4815        return new KdViewCell(mesh);
4816}
4817
4818
4819void KdViewCellsManager::ExportViewCellGeometry(Exporter *exporter,
4820                                                                                                ViewCell *vc,
4821                                                                                                const AxisAlignedBox3 *sceneBox,
4822                                                                                                const AxisAlignedPlane *clipPlane
4823                                                                                                ) const
4824{
4825        ViewCellContainer leaves;
4826        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
4827        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
4828
4829        for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
4830        {
4831                KdViewCell *kdVc = static_cast<KdViewCell *>(*it);
4832                exporter->ExportBox(mKdTree->GetBox(kdVc->mLeaves[0]));
4833        }
4834}
4835
4836
4837int KdViewCellsManager::GetType() const
4838{
4839        return ViewCellsManager::KD;
4840}
4841
4842
4843
4844KdNode *KdViewCellsManager::GetNodeForPvs(KdLeaf *leaf)
4845{
4846        KdNode *node = leaf;
4847
4848        while (node->mParent && node->mDepth > mKdPvsDepth)
4849                node = node->mParent;
4850
4851        return node;
4852}
4853
4854int KdViewCellsManager::CastLineSegment(const Vector3 &origin,
4855                                                                                const Vector3 &termination,
4856                                                                                ViewCellContainer &viewcells)
4857{
4858        return mKdTree->CastLineSegment(origin, termination, viewcells);
4859}
4860
4861
4862bool KdViewCellsManager::LineSegmentIntersects(const Vector3 &origin,
4863                                                                                           const Vector3 &termination,
4864                                                                                           ViewCell *viewCell)
4865{
4866        return false;
4867}
4868
4869
4870void KdViewCellsManager::CreateMesh(ViewCell *vc)
4871{
4872        // TODO
4873}
4874
4875
4876
4877void KdViewCellsManager::CollectMergeCandidates(const VssRayContainer &rays,
4878                                                                                                vector<MergeCandidate> &candidates)
4879{
4880        // TODO
4881}
4882
4883
4884
4885/**************************************************************************/
4886/*                   VspBspViewCellsManager implementation                */
4887/**************************************************************************/
4888
4889
4890VspBspViewCellsManager::VspBspViewCellsManager(ViewCellsTree *vcTree, VspBspTree *vspBspTree):
4891ViewCellsManager(vcTree), mVspBspTree(vspBspTree)
4892{
4893        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("VspBspTree.Construction.samples", mInitialSamples);
4894        mVspBspTree->SetViewCellsManager(this);
4895        mVspBspTree->mViewCellsTree = mViewCellsTree;
4896}
4897
4898
4899VspBspViewCellsManager::~VspBspViewCellsManager()
4900{
4901}
4902
4903
4904float VspBspViewCellsManager::GetProbability(ViewCell *viewCell)
4905{
4906        if (0 && mVspBspTree->mUseAreaForPvs)
4907                return GetArea(viewCell) / GetAccVcArea();
4908        else
4909                return GetVolume(viewCell) / mViewSpaceBox.GetVolume();
4910}
4911
4912
4913void VspBspViewCellsManager::CollectViewCells()
4914{
4915        // view cells tree constructed?
4916        if (!ViewCellsTreeConstructed())
4917        {
4918                mVspBspTree->CollectViewCells(mViewCells, false);
4919        }
4920        else
4921        {       
4922                // we can use the view cells tree hierarchy to get the right set
4923                mViewCellsTree->CollectBestViewCellSet(mViewCells, mNumActiveViewCells);
4924        }
4925}
4926
4927
4928void VspBspViewCellsManager::CollectMergeCandidates(const VssRayContainer &rays,
4929                                                                                                        vector<MergeCandidate> &candidates)
4930{       
4931        cout << "collecting merge candidates ... " << endl;
4932
4933        if (mUseRaysForMerge)
4934        {
4935                mVspBspTree->CollectMergeCandidates(rays, candidates);
4936        }
4937        else
4938        {
4939                vector<BspLeaf *> leaves;
4940                mVspBspTree->CollectLeaves(leaves);
4941       
4942                mVspBspTree->CollectMergeCandidates(leaves, candidates);
4943        }
4944
4945        cout << "fininshed collecting candidates" << endl;
4946}
4947
4948
4949bool VspBspViewCellsManager::ViewCellsConstructed() const
4950{
4951        return mVspBspTree->GetRoot() != NULL;
4952}
4953
4954
4955ViewCell *VspBspViewCellsManager::GenerateViewCell(Mesh *mesh) const
4956{
4957        return new BspViewCell(mesh);
4958}
4959
4960
4961int VspBspViewCellsManager::ConstructSubdivision(const ObjectContainer &objects,
4962                                                                                                 const VssRayContainer &rays)
4963{
4964        mMaxPvsSize = (int)(mMaxPvsRatio * (float)objects.size());
4965
4966        // if view cells were already constructed
4967        if (ViewCellsConstructed())
4968        {
4969                return 0;
4970        }
4971
4972        int sampleContributions = 0;
4973        VssRayContainer sampleRays;
4974
4975        const int limit = min(mInitialSamples, (int)rays.size());
4976
4977        Debug << "samples used for vsp bsp subdivision: " << mInitialSamples
4978                  << ", actual rays: " << (int)rays.size() << endl;
4979
4980        VssRayContainer savedRays;
4981
4982        if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
4983        {
4984                VssRayContainer constructionRays;
4985               
4986                GetRaySets(rays, mInitialSamples, constructionRays, &savedRays);
4987
4988                Debug << "rays used for initial construction: " << (int)constructionRays.size() << endl;
4989                Debug << "rays saved for later use: " << (int)savedRays.size() << endl;
4990       
4991                mVspBspTree->Construct(constructionRays, &mViewSpaceBox);
4992        }
4993        else
4994        {
4995                Debug << "rays used for initial construction: " << (int)rays.size() << endl;
4996                mVspBspTree->Construct(rays, &mViewSpaceBox);
4997        }
4998
4999        // collapse invalid regions
5000        cout << "collapsing invalid tree regions ... ";
5001        long startTime = GetTime();
5002
5003        const int collapsedLeaves = mVspBspTree->CollapseTree();
5004        Debug << "collapsed in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3
5005                  << " seconds" << endl;
5006
5007    cout << "finished" << endl;
5008
5009        /////////////////
5010        //-- stats after construction
5011
5012        Debug << mVspBspTree->GetStatistics() << endl;
5013
5014        ResetViewCells();
5015        Debug << "\nView cells after construction:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
5016
5017
5018        //////////////////////
5019        //-- recast the rest of the rays
5020
5021        startTime = GetTime();
5022
5023        cout << "Computing remaining ray contributions ... ";
5024
5025        if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
5026                ComputeSampleContributions(savedRays, true, false);
5027
5028        cout << "finished" << endl;
5029
5030        Debug << "Computed remaining ray contribution in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3
5031                  << " secs" << endl;
5032
5033        cout << "construction finished" << endl;
5034
5035        if (0)
5036        {       ////////
5037                //-- real meshes are contructed at this stage
5038
5039                cout << "finalizing view cells ... ";
5040                FinalizeViewCells(true);
5041                cout << "finished" << endl;
5042        }
5043
5044        return sampleContributions;
5045}
5046
5047
5048void VspBspViewCellsManager::MergeViewCells(const VssRayContainer &rays,
5049                                                                                        const ObjectContainer &objects)
5050{
5051    int vcSize = 0;
5052        int pvsSize = 0;
5053
5054        //-- merge view cells
5055        cout << "starting merge using " << mPostProcessSamples << " samples ... " << endl;
5056        long startTime = GetTime();
5057
5058
5059        if (mMergeViewCells)
5060        {
5061                // TODO: should be done BEFORE the ray casting
5062                // compute tree by merging the nodes based on cost heuristics
5063                mViewCellsTree->ConstructMergeTree(rays, objects);
5064        }
5065        else
5066        {
5067                // compute tree by merging the nodes of the spatial hierarchy
5068                ViewCell *root = ConstructSpatialMergeTree(mVspBspTree->GetRoot());
5069                mViewCellsTree->SetRoot(root);
5070
5071                // compute pvs
5072                ObjectPvs pvs;
5073                UpdatePvsForEvaluation(root, pvs);
5074        }
5075
5076        if (1)
5077        {
5078                char mstats[100];
5079                ObjectPvs pvs;
5080
5081                Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.mergeStats", mstats);
5082                mViewCellsTree->ExportStats(mstats);
5083        }
5084
5085        cout << "merged view cells in "
5086                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) *1e-3 << " secs" << endl;
5087
5088        Debug << "Postprocessing: Merged view cells in "
5089                  << TimeDiff(startTime, GetTime()) *1e-3 << " secs" << endl << endl;
5090       
5091
5092        //////////////////
5093        //-- stats and visualizations
5094
5095        int savedColorCode = mColorCode;
5096       
5097        // get currently active view cell set
5098        ResetViewCells();
5099        Debug << "\nView cells after merge:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
5100       
5101        if (mShowVisualization) // export merged view cells
5102        {
5103                mColorCode = 0;
5104                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("merged_view_cells.wrl");
5105               
5106                cout << "exporting view cells after merge ... ";
5107
5108                if (exporter)
5109                {
5110                        if (0)
5111                                exporter->SetWireframe();
5112                        else
5113                                exporter->SetFilled();
5114
5115                        ExportViewCellsForViz(exporter, NULL, mColorCode, GetClipPlane());
5116
5117                        if (mExportGeometry)
5118                        {
5119                                Material m;
5120                                m.mDiffuseColor = RgbColor(0, 1, 0);
5121                                exporter->SetForcedMaterial(m);
5122                                exporter->SetFilled();
5123
5124                                exporter->ExportGeometry(objects);
5125                        }
5126
5127                        delete exporter;
5128                }
5129                cout << "finished" << endl;
5130        }
5131
5132        mColorCode = savedColorCode;
5133}
5134
5135
5136void VspBspViewCellsManager::RefineViewCells(const VssRayContainer &rays,
5137                                                                                         const ObjectContainer &objects)
5138{
5139        mRenderer->RenderScene();
5140
5141        SimulationStatistics ss;
5142        static_cast<RenderSimulator *>(mRenderer)->GetStatistics(ss);
5143    Debug << "render time before refine\n\n" << ss << endl;
5144
5145        const long startTime = GetTime();
5146        cout << "Refining the merged view cells ... ";
5147
5148        // refining the merged view cells
5149        const int refined = mViewCellsTree->RefineViewCells(rays, objects);
5150
5151        //-- stats and visualizations
5152        cout << "finished" << endl;
5153        cout << "refined " << refined << " view cells in "
5154                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) *1e-3 << " secs" << endl;
5155
5156        Debug << "Postprocessing: refined " << refined << " view cells in "
5157                  << TimeDiff(startTime, GetTime()) *1e-3 << " secs" << endl << endl;
5158}
5159
5160
5161int VspBspViewCellsManager::PostProcess(const ObjectContainer &objects,
5162                                                                                const VssRayContainer &rays)
5163{
5164        if (!ViewCellsConstructed())
5165        {
5166                Debug << "postprocess error: no view cells constructed" << endl;
5167                return 0;
5168        }
5169
5170        // view cells already finished before post processing step
5171        // (i.e. because they were loaded)
5172        if (mViewCellsFinished)
5173        {
5174                FinalizeViewCells(true);
5175                EvaluateViewCellsStats();
5176
5177                return 0;
5178        }
5179
5180        // check if new view cells turned invalid
5181        int minPvs, maxPvs;
5182
5183        if (0)
5184        {
5185                minPvs = mMinPvsSize;
5186                maxPvs = mMaxPvsSize;
5187        }
5188        else
5189        {
5190                // problem matt: why did I start here from zero?
5191                minPvs = 0;
5192                maxPvs = mMaxPvsSize;
5193        }
5194
5195        Debug << "setting validity, min: " << minPvs << " max: " << maxPvs << endl;
5196        cout << "setting validity, min: " << minPvs << " max: " << maxPvs << endl;
5197       
5198        SetValidity(minPvs, maxPvs);
5199
5200        // update valid view space according to valid view cells
5201        if (0) mVspBspTree->ValidateTree();
5202
5203        // area has to be recomputed
5204        mTotalAreaValid = false;
5205        VssRayContainer postProcessRays;
5206        GetRaySets(rays, mPostProcessSamples, postProcessRays);
5207
5208        Debug << "post processing using " << (int)postProcessRays.size() << " samples" << endl;
5209
5210        //////////
5211        //-- merge neighbouring view cells
5212        MergeViewCells(postProcessRays, objects);
5213       
5214        // refines the merged view cells
5215        if (0) RefineViewCells(postProcessRays, objects);
5216
5217
5218        ///////////
5219        //-- render simulation after merge + refine
5220
5221        cout << "\nview cells partition render time before compress" << endl << endl;;
5222        static_cast<RenderSimulator *>(mRenderer)->RenderScene();
5223        SimulationStatistics ss;
5224        static_cast<RenderSimulator *>(mRenderer)->GetStatistics(ss);
5225        cout << ss << endl;
5226       
5227        if (0) CompressViewCells();
5228       
5229        // collapse sibling leaves that share the same view cell
5230        if (0) mVspBspTree->CollapseTree();
5231
5232        // recompute view cell list and statistics
5233        ResetViewCells();
5234
5235        // compute final meshes and volume / area
5236        if (1) FinalizeViewCells(true);
5237
5238        return 0;
5239}
5240
5241
5242int VspBspViewCellsManager::GetType() const
5243{
5244        return VSP_BSP;
5245}
5246
5247
5248ViewCell *VspBspViewCellsManager::ConstructSpatialMergeTree(BspNode *root)
5249{
5250        // terminate recursion
5251        if (root->IsLeaf())
5252        {
5253                BspLeaf *leaf = static_cast<BspLeaf *>(root);
5254                leaf->GetViewCell()->SetMergeCost(0.0f);
5255                return leaf->GetViewCell();
5256        }
5257       
5258       
5259        BspInterior *interior = static_cast<BspInterior *>(root);
5260        ViewCellInterior *viewCellInterior = new ViewCellInterior();
5261               
5262        // evaluate merge cost for priority traversal
5263        float mergeCost = 1.0f / (float)root->mTimeStamp;
5264        viewCellInterior->SetMergeCost(mergeCost);
5265
5266        float volume = 0;
5267       
5268        BspNode *front = interior->GetFront();
5269        BspNode *back = interior->GetBack();
5270
5271
5272        ObjectPvs frontPvs, backPvs;
5273
5274        //-- recursivly compute child hierarchies
5275        ViewCell *backVc = ConstructSpatialMergeTree(back);
5276        ViewCell *frontVc = ConstructSpatialMergeTree(front);
5277
5278
5279        viewCellInterior->SetupChildLink(backVc);
5280        viewCellInterior->SetupChildLink(frontVc);
5281
5282        volume += backVc->GetVolume();
5283        volume += frontVc->GetVolume();
5284
5285        viewCellInterior->SetVolume(volume);
5286
5287        return viewCellInterior;
5288}
5289
5290
5291bool VspBspViewCellsManager::GetViewPoint(Vector3 &viewPoint) const
5292{
5293        if (!ViewCellsConstructed())
5294                return ViewCellsManager::GetViewPoint(viewPoint);
5295
5296        // TODO: set reasonable limit
5297        const int limit = 20;
5298
5299        for (int i = 0; i < limit; ++ i)
5300        {
5301                viewPoint = mViewSpaceBox.GetRandomPoint();
5302                if (mVspBspTree->ViewPointValid(viewPoint))
5303                {
5304                        return true;
5305                }
5306        }
5307
5308        Debug << "failed to find valid view point, taking " << viewPoint << endl;
5309        return false;
5310}
5311
5312
5313bool VspBspViewCellsManager::ViewPointValid(const Vector3 &viewPoint) const
5314{
5315        // $$JB -> implemented in viewcellsmanager (slower, but allows dynamic
5316        // validy update in preprocessor for all managers)
5317        return ViewCellsManager::ViewPointValid(viewPoint);
5318
5319        //      return mViewSpaceBox.IsInside(viewPoint) &&
5320        //                 mVspBspTree->ViewPointValid(viewPoint);
5321}
5322
5323
5324void VspBspViewCellsManager::Visualize(const ObjectContainer &objects,
5325                                                                           const VssRayContainer &sampleRays)
5326{
5327        if (!ViewCellsConstructed())
5328                return;
5329
5330        VssRayContainer visRays;
5331        GetRaySets(sampleRays, mVisualizationSamples, visRays);
5332       
5333        if (1)
5334        {       
5335                //////////////////
5336                //-- export final view cell partition
5337
5338                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("final_view_cells.wrl");
5339               
5340                if (exporter)
5341                {
5342                        cout << "exporting view cells after post process ... ";
5343
5344                        if (0)
5345                        {       // export view space box
5346                                exporter->SetWireframe();
5347                                exporter->ExportBox(mViewSpaceBox);
5348                                exporter->SetFilled();
5349                        }
5350
5351                        Material m;
5352                        m.mDiffuseColor.r = 0.0f;
5353                        m.mDiffuseColor.g = 0.5f;
5354                        m.mDiffuseColor.b = 0.5f;
5355
5356            exporter->SetForcedMaterial(m);
5357
5358                        if (1 && mExportGeometry)
5359                        {
5360                                exporter->ExportGeometry(objects);
5361                        }
5362
5363                        if (0 && mExportRays)
5364                        {
5365                                exporter->ExportRays(visRays, RgbColor(1, 0, 0));
5366                        }
5367                        ExportViewCellsForViz(exporter, NULL, mColorCode, GetClipPlane());
5368
5369                        delete exporter;
5370                        cout << "finished" << endl;
5371                }
5372        }
5373
5374        ////////////////
5375        //-- visualization of the BSP splits
5376
5377        bool exportSplits = false;
5378        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("VspBspTree.Visualization.exportSplits", exportSplits);
5379
5380        if (exportSplits)
5381        {
5382                cout << "exporting splits ... ";
5383                ExportSplits(objects, visRays);
5384                cout << "finished" << endl;
5385        }
5386
5387        ////////
5388        //-- export single view cells
5389       
5390        int leafOut;
5391        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Visualization.maxOutput", leafOut);
5392        const int raysOut = 100;
5393       
5394        ExportSingleViewCells(objects, leafOut, false, true, false, raysOut, "");
5395}
5396
5397
5398void VspBspViewCellsManager::ExportSplits(const ObjectContainer &objects,
5399                                                                                  const VssRayContainer &rays)
5400{
5401        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("bsp_splits.x3d");
5402
5403        if (exporter)
5404        {
5405                Material m;
5406                m.mDiffuseColor = RgbColor(1, 0, 0);
5407                exporter->SetForcedMaterial(m);
5408                exporter->SetWireframe();
5409
5410                exporter->ExportBspSplits(*mVspBspTree, true);
5411
5412                // take forced material, else big scenes cannot be viewed
5413                m.mDiffuseColor = RgbColor(0, 1, 0);
5414                exporter->SetForcedMaterial(m);
5415                exporter->SetFilled();
5416
5417                exporter->ResetForcedMaterial();
5418
5419                // export rays
5420                if (mExportRays)
5421                {
5422                        exporter->ExportRays(rays, RgbColor(1, 1, 0));
5423                }
5424
5425                if (mExportGeometry)
5426                {
5427                        exporter->ExportGeometry(objects);
5428                }
5429                delete exporter;
5430        }
5431}
5432
5433
5434void VspBspViewCellsManager::ExportSingleViewCells(const ObjectContainer &objects,
5435                                                                                                   const int maxViewCells,
5436                                                                                                   const bool sortViewCells,
5437                                                                                                   const bool exportPvs,
5438                                                                                                   const bool exportRays,
5439                                                                                                   const int maxRays,
5440                                                                                                   const string &prefix,
5441                                                                                                   VssRayContainer *visRays)
5442{       
5443        if (sortViewCells)
5444        {
5445                // sort view cells to visualize the largest view cells
5446                sort(mViewCells.begin(), mViewCells.end(), LargerRenderCost);
5447        }
5448
5449        //////////
5450        //-- export some view cells for visualization
5451
5452        ViewCell::NewMail();
5453        const int limit = min(maxViewCells, (int)mViewCells.size());
5454       
5455        for (int i = 0; i < limit; ++ i)
5456        {
5457                cout << "creating output for view cell " << i << " ... ";
5458
5459                ViewCell *vc = sortViewCells ? // largest view cell pvs first?
5460                        mViewCells[(int)RandomValue(0, (float)mViewCells.size() - 0.5f)] : mViewCells[i];
5461
5462                if (vc->Mailed() || vc->GetId() == OUT_OF_BOUNDS_ID)
5463                        continue;
5464
5465                vc->Mail();
5466
5467                ObjectPvs pvs;
5468                mViewCellsTree->GetPvs(vc, pvs);
5469
5470                char s[64]; sprintf(s, "%sviewcell%04d.wrl", prefix.c_str(), i);
5471                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(s);
5472               
5473                const float pvsCost = mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(vc);
5474                cout << "view cell " << vc->GetId() << ": pvs cost=" << pvsCost << endl;
5475
5476                if (exportRays)
5477                {
5478                        ////////////
5479                        //-- export rays piercing this view cell
5480
5481                        // take rays stored with the view cells during subdivision
5482                        VssRayContainer vcRays;
5483            VssRayContainer collectRays;
5484
5485                        // collect initial view cells
5486                        ViewCellContainer leaves;
5487                        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
5488
5489                        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = leaves.end();
5490                for (vit = leaves.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
5491                        {       
5492                                BspLeaf *vcLeaf = static_cast<BspViewCell *>(*vit)->mLeaves[0];
5493                                VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = vcLeaf->mVssRays.end();
5494
5495                                for (rit = vcLeaf->mVssRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
5496                                {
5497                                        collectRays.push_back(*rit);
5498                                }
5499                        }
5500
5501                        const int raysOut = min((int)collectRays.size(), maxRays);
5502               
5503                        // prepare some rays for visualization
5504                        VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = collectRays.end();
5505                        for (rit = collectRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
5506                        {
5507                                const float p = RandomValue(0.0f, (float)collectRays.size());
5508                       
5509                                if (p < raysOut)
5510                                {
5511                                        vcRays.push_back(*rit);
5512                                }
5513                        }
5514
5515                        exporter->ExportRays(vcRays, RgbColor(1, 1, 1));
5516                }
5517               
5518                ////////////////
5519                //-- export view cell geometry
5520
5521                exporter->SetWireframe();
5522
5523                Material m;//= RandomMaterial();
5524                m.mDiffuseColor = RgbColor(0, 1, 0);
5525                exporter->SetForcedMaterial(m);
5526
5527                ExportViewCellGeometry(exporter, vc, NULL, NULL);
5528                exporter->SetFilled();
5529
5530                if (exportPvs)
5531                {
5532                        Intersectable::NewMail();
5533                        ObjectPvsIterator pit = pvs.GetIterator();
5534
5535                        cout << endl;
5536
5537                        // output PVS of view cell
5538                        while (pit.HasMoreEntries())
5539                        {
5540                                Intersectable *intersect = pit.Next();         
5541                               
5542                                if (!intersect->Mailed())
5543                                {
5544                                        intersect->Mail();
5545
5546                                        m = RandomMaterial();
5547                                        exporter->SetForcedMaterial(m);
5548                                        exporter->ExportIntersectable(intersect);
5549                                }
5550                        }
5551                        cout << endl;
5552                }
5553               
5554                DEL_PTR(exporter);
5555                cout << "finished" << endl;
5556        }
5557}
5558
5559
5560void VspBspViewCellsManager::TestFilter(const ObjectContainer &objects)
5561{
5562        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("filter.x3d");
5563
5564        Vector3 bsize = mViewSpaceBox.Size();
5565        const Vector3 viewPoint(mViewSpaceBox.Center());
5566        float w = Magnitude(mViewSpaceBox.Size()) * mFilterWidth;
5567        const Vector3 width = Vector3(w);
5568       
5569        PrVs testPrVs;
5570       
5571        if (exporter)
5572        {
5573                ViewCellContainer viewCells;
5574       
5575        const AxisAlignedBox3 tbox = GetFilterBBox(viewPoint, mFilterWidth);
5576
5577                GetPrVS(viewPoint, testPrVs, GetFilterWidth());
5578
5579                exporter->SetWireframe();
5580
5581                exporter->SetForcedMaterial(RgbColor(1,1,1));
5582                exporter->ExportBox(tbox);
5583               
5584                exporter->SetFilled();
5585
5586                exporter->SetForcedMaterial(RgbColor(0,1,0));
5587                ExportViewCellGeometry(exporter, GetViewCell(viewPoint), NULL, NULL);
5588
5589                //exporter->ResetForcedMaterial();
5590                exporter->SetForcedMaterial(RgbColor(0,0,1));
5591                ExportViewCellGeometry(exporter, testPrVs.mViewCell, NULL, NULL);
5592
5593        exporter->SetForcedMaterial(RgbColor(1,0,0));
5594                exporter->ExportGeometry(objects);
5595
5596                delete exporter;
5597        }
5598}
5599
5600
5601int VspBspViewCellsManager::ComputeBoxIntersections(const AxisAlignedBox3 &box,
5602                                                                                                        ViewCellContainer &viewCells) const
5603{
5604        return mVspBspTree->ComputeBoxIntersections(box, viewCells);
5605}
5606
5607
5608int VspBspViewCellsManager::CastLineSegment(const Vector3 &origin,
5609                                                                                        const Vector3 &termination,
5610                                                                                        ViewCellContainer &viewcells)
5611{
5612        return mVspBspTree->CastLineSegment(origin, termination, viewcells);
5613}
5614
5615
5616bool VspBspViewCellsManager::LineSegmentIntersects(const Vector3 &origin,
5617                                                                                                   const Vector3 &termination,
5618                                                                                                   ViewCell *viewCell)
5619{
5620        return false;
5621}
5622
5623
5624void VspBspViewCellsManager::VisualizeWithFromPointQueries()
5625{
5626        int numSamples;
5627       
5628        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("RenderSampler.samples", numSamples);
5629        cout << "samples" << numSamples << endl;
5630
5631        vector<RenderCostSample> samples;
5632 
5633        if (!mPreprocessor->GetRenderer())
5634                return;
5635
5636        //start the view point queries
5637        long startTime = GetTime();
5638        cout << "starting sampling of render cost ... ";
5639       
5640        mPreprocessor->GetRenderer()->SampleRenderCost(numSamples, samples, true);
5641
5642        cout << "finished in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
5643
5644
5645        // for each sample:
5646        //    find view cells associated with the samples
5647        //    store the sample pvs with the pvs associated with the view cell
5648        //
5649        // for each view cell:
5650        //    compute difference point sampled pvs - view cell pvs
5651        //    export geometry with color coded pvs difference
5652       
5653    std::map<ViewCell *, ObjectPvs> sampleMap;
5654
5655        vector<RenderCostSample>::const_iterator rit, rit_end = samples.end();
5656
5657        for (rit = samples.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
5658        {
5659                RenderCostSample sample = *rit;
5660       
5661                ViewCell *vc = GetViewCell(sample.mPosition);
5662
5663                std::map<ViewCell *, ObjectPvs>::iterator it = sampleMap.find(vc);
5664
5665                if (it == sampleMap.end())
5666                {
5667                        sampleMap[vc] = sample.mPvs;
5668                }
5669                else
5670                {
5671                        (*it).second.MergeInPlace(sample.mPvs);
5672                }
5673        }
5674
5675        // visualize the view cells
5676        std::map<ViewCell *, ObjectPvs>::const_iterator vit, vit_end = sampleMap.end();
5677
5678        Material m;//= RandomMaterial();
5679
5680        for (vit = sampleMap.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
5681        {
5682                ViewCell *vc = (*vit).first;
5683               
5684                const int pvsVc = mViewCellsTree->GetPvsEntries(vc);
5685                const int pvsPtSamples = (*vit).second.GetSize();
5686
5687        m.mDiffuseColor.r = (float) (pvsVc - pvsPtSamples);
5688                m.mDiffuseColor.b = 1.0f;
5689                //exporter->SetForcedMaterial(m);
5690                //ExportViewCellGeometry(exporter, vc, mClipPlaneForViz);
5691
5692                /*      // counting the pvss
5693                for (rit = samples.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
5694                {
5695                        RenderCostSample sample = *rit;
5696                        ViewCell *vc = GetViewCell(sample.mPosition);
5697
5698                        AxisAlignedBox3 box(sample.mPosition - Vector3(1, 1, 1), sample.mPosition + Vector3(1, 1, 1));
5699                        Mesh *hMesh = CreateMeshFromBox(box);
5700
5701                        DEL_PTR(hMesh);
5702                }
5703                */
5704        }
5705}
5706
5707
5708void VspBspViewCellsManager::ExportViewCellGeometry(Exporter *exporter,
5709                                                                                                        ViewCell *vc,
5710                                                                                                        const AxisAlignedBox3 *sceneBox,
5711                                                                                                        const AxisAlignedPlane *clipPlane
5712                                                                                                        ) const
5713{
5714        if (clipPlane)
5715        {
5716                const Plane3 plane = clipPlane->GetPlane();
5717
5718                ViewCellContainer leaves;
5719                mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
5720                ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
5721
5722                for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
5723                {
5724                        BspNodeGeometry geom;
5725                        BspNodeGeometry front;
5726                        BspNodeGeometry back;
5727
5728                        mVspBspTree->ConstructGeometry(*it, geom);
5729
5730                        const float eps = 0.0001f;
5731                        const int cf = geom.Side(plane, eps);
5732
5733                        if (cf == -1)
5734                        {
5735                                exporter->ExportPolygons(geom.GetPolys());
5736                        }
5737                        else if (cf == 0)
5738                        {
5739                                geom.SplitGeometry(front,
5740                                                                   back,
5741                                                                   plane,
5742                                                                   mViewSpaceBox,
5743                                                                   eps);
5744
5745                                if (back.Valid())
5746                                {
5747                                        exporter->ExportPolygons(back.GetPolys());
5748                                }                       
5749                        }
5750                }
5751        }
5752        else
5753        {
5754                // export mesh if available
5755                // TODO: some bug here?
5756                if (1 && vc->GetMesh())
5757                {
5758                        exporter->ExportMesh(vc->GetMesh());
5759                }
5760                else
5761                {
5762                        BspNodeGeometry geom;
5763                        mVspBspTree->ConstructGeometry(vc, geom);
5764                        exporter->ExportPolygons(geom.GetPolys());
5765                }
5766        }
5767}
5768
5769
5770int VspBspViewCellsManager::GetMaxTreeDiff(ViewCell *vc) const
5771{
5772        ViewCellContainer leaves;
5773        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
5774
5775        int maxDist = 0;
5776       
5777        // compute max height difference
5778        for (int i = 0; i < (int)leaves.size(); ++ i)
5779        {
5780                for (int j = 0; j < (int)leaves.size(); ++ j)
5781                {
5782                        BspLeaf *leaf = static_cast<BspViewCell *>(leaves[i])->mLeaves[0];
5783
5784                        if (i != j)
5785                        {
5786                                BspLeaf *leaf2 =static_cast<BspViewCell *>(leaves[j])->mLeaves[0];
5787                                const int dist = mVspBspTree->TreeDistance(leaf, leaf2);
5788                               
5789                                if (dist > maxDist)
5790                                        maxDist = dist;
5791                        }
5792                }
5793        }
5794
5795        return maxDist;
5796}
5797
5798
5799ViewCell *VspBspViewCellsManager::GetViewCell(const Vector3 &point, const bool active) const
5800{
5801        if (!ViewCellsConstructed())
5802                return NULL;
5803
5804        if (!mViewSpaceBox.IsInside(point))
5805          return NULL;
5806
5807        return mVspBspTree->GetViewCell(point, active);
5808}
5809
5810
5811void VspBspViewCellsManager::CreateMesh(ViewCell *vc)
5812{
5813        BspNodeGeometry geom;
5814        mVspBspTree->ConstructGeometry(vc, geom);
5815       
5816        Mesh *mesh = MeshManager::GetSingleton()->CreateResource();
5817       
5818        IncludeNodeGeomInMesh(geom, *mesh);
5819        mesh->ComputeBoundingBox();
5820
5821        vc->SetMesh(mesh);
5822}
5823
5824
5825int VspBspViewCellsManager::CastBeam(Beam &beam)
5826{
5827        return mVspBspTree->CastBeam(beam);
5828}
5829
5830
5831void VspBspViewCellsManager::Finalize(ViewCell *viewCell,
5832                                                                          const bool createMesh)
5833{
5834        float area = 0;
5835        float volume = 0;
5836
5837        ViewCellContainer leaves;
5838        mViewCellsTree->CollectLeaves(viewCell, leaves);
5839
5840        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
5841
5842    for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
5843        {
5844                BspNodeGeometry geom;
5845                mVspBspTree->ConstructGeometry(*it, geom);
5846
5847                const float lVol = geom.GetVolume();
5848                const float lArea = geom.GetArea();
5849
5850                area += lArea;
5851                volume += lVol;
5852
5853                if (createMesh)
5854                        CreateMesh(*it);
5855        }
5856
5857        viewCell->SetVolume(volume);
5858        viewCell->SetArea(area);
5859}
5860
5861
5862void VspBspViewCellsManager::TestSubdivision()
5863{
5864        ViewCellContainer leaves;
5865        mViewCellsTree->CollectLeaves(mViewCellsTree->GetRoot(), leaves);
5866
5867        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
5868
5869        const float vol = mViewSpaceBox.GetVolume();
5870        float subdivVol = 0;
5871        float newVol = 0;
5872
5873        for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
5874        {
5875                BspNodeGeometry geom;
5876                mVspBspTree->ConstructGeometry(*it, geom);
5877
5878                const float lVol = geom.GetVolume();
5879               
5880                newVol += lVol;
5881                subdivVol += (*it)->GetVolume();
5882               
5883                float thres = 0.9f;
5884                if ((lVol < ((*it)->GetVolume() * thres)) || (lVol * thres > ((*it)->GetVolume())))
5885                        Debug << "warning: " << lVol << " " << (*it)->GetVolume() << endl;
5886        }
5887       
5888        Debug << "exact volume: " << vol << endl;
5889        Debug << "subdivision volume: " << subdivVol << endl;
5890        Debug << "new volume: " << newVol << endl;
5891}
5892
5893
5894void VspBspViewCellsManager::PrepareLoadedViewCells()
5895{
5896        // TODO: do I still need this here?
5897        if (0) mVspBspTree->RepairViewCellsLeafLists();
5898}
5899
5900
5901
5902/************************************************************************/
5903/*                 VspOspViewCellsManager implementation                */
5904/************************************************************************/
5905
5906
5907VspOspViewCellsManager::VspOspViewCellsManager(ViewCellsTree *vcTree,
5908                                                                                           const string &hierarchyType)
5909: ViewCellsManager(vcTree)
5910{
5911        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Hierarchy.Construction.samples", mInitialSamples);
5912        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.compressObjects", mCompressObjects);
5913
5914        Debug << "compressing objects: " << mCompressObjects << endl;
5915        cout << "compressing objects: " << mCompressObjects << endl;
5916
5917        mHierarchyManager = CreateHierarchyManager(hierarchyType);
5918
5919        mHierarchyManager->SetViewCellsManager(this);
5920        mHierarchyManager->SetViewCellsTree(mViewCellsTree);
5921}
5922
5923
5924VspOspViewCellsManager::VspOspViewCellsManager(ViewCellsTree *vcTree, HierarchyManager *hm)
5925: ViewCellsManager(vcTree), mHierarchyManager(hm)
5926{
5927        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Hierarchy.Construction.samples", mInitialSamples);
5928        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.compressObjects", mCompressObjects);
5929
5930        Debug << "compressing objects: " << mCompressObjects << endl;
5931        cout << "compressing objects: " << mCompressObjects << endl;
5932
5933        mHierarchyManager->SetViewCellsManager(this);
5934        mHierarchyManager->SetViewCellsTree(mViewCellsTree);
5935}
5936
5937
5938Intersectable *VspOspViewCellsManager::GetIntersectable(const VssRay &ray,
5939                                                                                                                const bool isTermination) const
5940{
5941        if (mUseKdPvs)
5942                return ViewCellsManager::GetIntersectable(ray, isTermination);
5943        else
5944                return mHierarchyManager->GetIntersectable(ray, isTermination);
5945}
5946
5947
5948HierarchyManager *VspOspViewCellsManager::CreateHierarchyManager(const string &hierarchyType)
5949{
5950        HierarchyManager *hierarchyManager;
5951
5952        if (strcmp(hierarchyType.c_str(), "osp") == 0)
5953        {
5954                Debug << "hierarchy manager: osp" << endl;
5955                hierarchyManager = new HierarchyManager(HierarchyManager::KD_BASED_OBJ_SUBDIV);
5956        }
5957        else if (strcmp(hierarchyType.c_str(), "bvh") == 0)
5958        {
5959                Debug << "hierarchy manager: bvh" << endl;
5960                hierarchyManager = new HierarchyManager(HierarchyManager::BV_BASED_OBJ_SUBDIV);
5961        }
5962        else // only view space partition
5963        {
5964                Debug << "hierarchy manager: obj" << endl;
5965                hierarchyManager = new HierarchyManager(HierarchyManager::NO_OBJ_SUBDIV);
5966        }
5967
5968        return hierarchyManager;
5969}
5970
5971
5972VspOspViewCellsManager::~VspOspViewCellsManager()
5973{
5974        DEL_PTR(mHierarchyManager);
5975}
5976
5977
5978float VspOspViewCellsManager::GetProbability(ViewCell *viewCell)
5979{
5980        return GetVolume(viewCell) / mViewSpaceBox.GetVolume();
5981}
5982
5983
5984void VspOspViewCellsManager::CollectViewCells()
5985{
5986        // view cells tree constructed
5987        if (!ViewCellsTreeConstructed())
5988        {
5989                mHierarchyManager->GetVspTree()->CollectViewCells(mViewCells, false);
5990        }
5991        else
5992        {       // we can use the view cells tree hierarchy to get the right set
5993                mViewCellsTree->CollectBestViewCellSet(mViewCells, mNumActiveViewCells);
5994        }
5995}
5996
5997
5998bool VspOspViewCellsManager::ViewCellsConstructed() const
5999{
6000        return mHierarchyManager->GetVspTree()->GetRoot() != NULL;
6001}
6002
6003
6004ViewCell *VspOspViewCellsManager::GenerateViewCell(Mesh *mesh) const
6005{
6006        return new VspViewCell(mesh);
6007}
6008
6009
6010int VspOspViewCellsManager::ConstructSubdivision(const ObjectContainer &objects,
6011                                                                                                 const VssRayContainer &rays)
6012{
6013        mMaxPvsSize = (int)(mMaxPvsRatio * (float)objects.size());
6014
6015        // skip rest if view cells were already constructed
6016        if (ViewCellsConstructed())
6017                return 0;
6018
6019        int sampleContributions = 0;
6020        VssRayContainer sampleRays;
6021
6022        int limit = min (mInitialSamples, (int)rays.size());
6023
6024        VssRayContainer constructionRays;
6025        VssRayContainer savedRays;
6026
6027        Debug << "samples used for vsp bsp subdivision: " << mInitialSamples
6028                  << ", actual rays: " << (int)rays.size() << endl;
6029
6030        GetRaySets(rays, mInitialSamples, constructionRays, &savedRays);
6031
6032        Debug << "initial rays used for construction: " << (int)constructionRays.size() << endl;
6033        Debug << "saved rays: " << (int)savedRays.size() << endl;
6034
6035        mHierarchyManager->Construct(constructionRays, objects, &mViewSpaceBox);
6036
6037#if TEST_EVALUATION
6038        VssRayContainer::const_iterator tit, tit_end = constructionRays.end();
6039        for (tit = constructionRays.begin(); tit != tit_end; ++ tit)
6040        {
6041                storedRays.push_back(new VssRay(*(*tit)));
6042        }
6043#endif
6044
6045        /////////////////////////
6046        //-- print satistics for subdivision and view cells
6047
6048        Debug << endl << endl << *mHierarchyManager << endl;
6049
6050        ResetViewCells();
6051        //Debug << "\nView cells after construction:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
6052
6053        //////////////
6054        //-- recast rest of rays
6055       
6056        const long startTime = GetTime();
6057        cout << "Computing remaining ray contributions ... ";
6058
6059        if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
6060                ComputeSampleContributions(savedRays, true, false);
6061
6062        Debug << "finished computing remaining ray contribution in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3
6063                  << " secs" << endl;
6064
6065        if (0)
6066        {       
6067                // real meshes are constructed at this stage
6068                cout << "finalizing view cells ... ";
6069        FinalizeViewCells(true);
6070                cout << "finished" << endl;
6071        }
6072
6073        return sampleContributions;
6074}
6075
6076
6077int VspOspViewCellsManager::PostProcess(const ObjectContainer &objects,
6078                                                                                const VssRayContainer &rays)
6079{
6080        if (!ViewCellsConstructed())
6081        {
6082                Debug << "post process error: no view cells constructed" << endl;
6083                return 0;
6084        }
6085
6086        // if view cells were already constructed before post processing step
6087        // (e.g., because they were loaded), we are finished
6088        if (mViewCellsFinished)
6089        {
6090                FinalizeViewCells(true);
6091                EvaluateViewCellsStats();
6092
6093                return 0;
6094        }
6095
6096        // check if new view cells turned invalid
6097        int minPvs, maxPvs;
6098
6099        if (0)
6100        {
6101                minPvs = mMinPvsSize;
6102                maxPvs = mMaxPvsSize;
6103        }
6104        else
6105        {
6106                // problem matt: why did I start here from zero?
6107                minPvs = 0;
6108                maxPvs = mMaxPvsSize;
6109        }
6110
6111        Debug << "setting validity, min: " << minPvs << " max: " << maxPvs << endl;
6112        cout << "setting validity, min: " << minPvs << " max: " << maxPvs << endl;
6113       
6114        SetValidity(minPvs, maxPvs);
6115
6116       
6117        // area is not up to date, has to be recomputed
6118        mTotalAreaValid = false;
6119        VssRayContainer postProcessRays;
6120        GetRaySets(rays, mPostProcessSamples, postProcessRays);
6121
6122        Debug << "post processing using " << (int)postProcessRays.size() << " samples" << endl;
6123
6124
6125        // compute tree by merging the nodes of the spatial hierarchy
6126        ViewCell *root = ConstructSpatialMergeTree(mHierarchyManager->GetVspTree()->GetRoot());
6127        mViewCellsTree->SetRoot(root);
6128
6129        //////////////////////////
6130        //-- update pvs up to the root of the hierarchy
6131
6132        ObjectPvs pvs;
6133        UpdatePvsForEvaluation(root, pvs);
6134
6135
6136        //////////////////////
6137        //-- render simulation after merge + refine
6138
6139        cout << "\nview cells partition render time before compress" << endl << endl;
6140        static_cast<RenderSimulator *>(mRenderer)->RenderScene();
6141        SimulationStatistics ss;
6142        static_cast<RenderSimulator *>(mRenderer)->GetStatistics(ss);
6143        cout << ss << endl;
6144       
6145
6146        mHierarchyManager->CreateUniqueObjectIds();
6147
6148        ///////////
6149        //-- compression
6150
6151        if (0) CompressViewCells();
6152
6153        /////////////
6154        //-- some tasks still to do on the view cells:
6155        //-- Compute meshes from view cell geometry, evaluate volume and / or area
6156
6157        if (1) FinalizeViewCells(true);
6158
6159        return 0;
6160}
6161
6162
6163int VspOspViewCellsManager::GetType() const
6164{
6165        return VSP_OSP;
6166}
6167
6168
6169ViewCell *VspOspViewCellsManager::ConstructSpatialMergeTree(VspNode *root)
6170{
6171        // terminate recursion
6172        if (root->IsLeaf())
6173        {
6174                VspLeaf *leaf = static_cast<VspLeaf *>(root);
6175                leaf->GetViewCell()->SetMergeCost(0.0f);
6176                return leaf->GetViewCell();
6177        }
6178       
6179        VspInterior *interior = static_cast<VspInterior *>(root);
6180        ViewCellInterior *viewCellInterior = new ViewCellInterior();
6181               
6182        // evaluate merge cost for priority traversal
6183        const float mergeCost = -(float)root->mTimeStamp;
6184        viewCellInterior->SetMergeCost(mergeCost);
6185
6186        float volume = 0;
6187       
6188        VspNode *front = interior->GetFront();
6189        VspNode *back = interior->GetBack();
6190
6191        ObjectPvs frontPvs, backPvs;
6192
6193        /////////
6194        //-- recursivly compute child hierarchies
6195
6196        ViewCell *backVc = ConstructSpatialMergeTree(back);
6197        ViewCell *frontVc = ConstructSpatialMergeTree(front);
6198
6199        viewCellInterior->SetupChildLink(backVc);
6200        viewCellInterior->SetupChildLink(frontVc);
6201
6202        volume += backVc->GetVolume();
6203        volume += frontVc->GetVolume();
6204
6205        viewCellInterior->SetVolume(volume);
6206
6207        return viewCellInterior;
6208}
6209
6210
6211bool VspOspViewCellsManager::GetViewPoint(Vector3 &viewPoint) const
6212{
6213        if (!ViewCellsConstructed())
6214                return ViewCellsManager::GetViewPoint(viewPoint);
6215
6216        // TODO: set reasonable limit
6217        const int limit = 20;
6218
6219        for (int i = 0; i < limit; ++ i)
6220        {
6221                viewPoint = mViewSpaceBox.GetRandomPoint();
6222
6223                if (mHierarchyManager->GetVspTree()->ViewPointValid(viewPoint))
6224                {
6225                        return true;
6226                }
6227        }
6228
6229        Debug << "failed to find valid view point, taking " << viewPoint << endl;
6230        return false;
6231}
6232
6233
6234void VspOspViewCellsManager::ExportViewCellGeometry(Exporter *exporter,
6235                                                                                                        ViewCell *vc,
6236                                                                                                        const AxisAlignedBox3 *sceneBox,
6237                                                                                                        const AxisAlignedPlane *clipPlane
6238                                                                                                        ) const
6239{
6240        Plane3 plane;
6241        if (clipPlane)
6242        {
6243                // arbitrary plane definition
6244                plane = clipPlane->GetPlane();
6245        }
6246
6247        ViewCellContainer leaves;
6248        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
6249
6250        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
6251
6252        for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
6253        {
6254                VspViewCell *vspVc = static_cast<VspViewCell *>(*it);
6255                VspLeaf *l = vspVc->mLeaves[0];
6256
6257                const AxisAlignedBox3 box =
6258                        mHierarchyManager->GetVspTree()->GetBoundingBox(vspVc->mLeaves[0]);
6259               
6260                if (sceneBox && !Overlap(*sceneBox, box))
6261                        continue;
6262
6263                if (clipPlane)
6264                {
6265                        if (box.Side(plane) == -1)
6266                        {
6267                                exporter->ExportBox(box);
6268                        }
6269                        else if (box.Side(plane) == 0)
6270                        {
6271                                // intersection
6272                                AxisAlignedBox3 fbox, bbox;
6273                                box.Split(clipPlane->mAxis, clipPlane->mPosition, fbox, bbox);
6274                                exporter->ExportBox(bbox);
6275                        }
6276                }
6277                else
6278                {
6279                        exporter->ExportBox(box);
6280                }
6281        }
6282}
6283
6284
6285bool VspOspViewCellsManager::ViewPointValid(const Vector3 &viewPoint) const
6286{
6287  // $$JB -> implemented in viewcellsmanager (slower, but allows dynamic
6288  // validy update in preprocessor for all managers)
6289  return ViewCellsManager::ViewPointValid(viewPoint);
6290
6291  //    return mViewSpaceBox.IsInside(viewPoint) &&
6292  //               mVspTree->ViewPointValid(viewPoint);
6293}
6294
6295
6296float VspOspViewCellsManager::UpdateObjectCosts()
6297{
6298        float maxRenderCost = 0;
6299
6300        cout << "updating object pvs cost ... ";
6301        const long startTime = GetTime();
6302
6303        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = mViewCells.end();
6304
6305        Intersectable::NewMail();
6306
6307        const float invViewSpaceVol = 1.0f / GetViewSpaceBox().GetVolume();
6308
6309        for (vit = mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
6310        {
6311                ViewCell *vc = *vit;
6312
6313                ObjectPvsIterator pit = vc->GetPvs().GetIterator();
6314
6315                // output PVS of view cell
6316                while (pit.HasMoreEntries())
6317                {               
6318                        Intersectable *obj = pit.Next();
6319                               
6320                        BvhNode *node = static_cast<BvhNode *>(obj);
6321                       
6322                        // hack!!
6323                        if (!node->IsLeaf())
6324                        {
6325                                cout << "error, can only process leaves" << endl;
6326                                return 0;
6327                        }
6328       
6329                        if (!node->Mailed())
6330                        {
6331                                node->Mail();
6332                                node->mRenderCost = 0;
6333                        }
6334
6335                        const float rc = (float)((BvhLeaf *)node)->mObjects.size();
6336
6337                        node->mRenderCost += rc * vc->GetVolume() * invViewSpaceVol;
6338
6339                        if (node->mRenderCost > maxRenderCost)
6340                                maxRenderCost = node->mRenderCost;
6341                }
6342        }
6343
6344        cout << "finished in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3f << " secs" << endl;
6345
6346        return maxRenderCost;
6347}
6348
6349
6350void VspOspViewCellsManager::Visualize(const ObjectContainer &objects,
6351                                                                           const VssRayContainer &sampleRays)
6352{
6353        if (!ViewCellsConstructed())
6354                return;
6355
6356        VssRayContainer visRays;
6357        GetRaySets(sampleRays, mVisualizationSamples, visRays);
6358
6359        ////////////
6360        //-- export final view cells
6361
6362        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("final_view_cells.wrl");
6363
6364        Vector3 scale(0.9f, 0.9f, 0.9f);
6365        //Vector3 scale(1.0f, 1.0f, 1.0f);
6366
6367        if (exporter)
6368        {
6369                // clamp to a scene boudning box
6370                if (CLAMP_TO_BOX)
6371                        exporter->mClampToBox = true;   
6372               
6373                const long starttime = GetTime();
6374                cout << "exporting final view cells (after initial construction + post process) ... " << endl;
6375
6376                // matt: hack for clamping scene
6377                AxisAlignedBox3 bbox = mViewSpaceBox;
6378                bbox.Scale(scale);
6379
6380                if (1 && mExportRays)
6381                {       
6382                        exporter->ExportRays(visRays, RgbColor(0, 1, 0));
6383                }
6384
6385                // hack color code
6386                const int savedColorCode = mColorCode;
6387
6388                EvaluateViewCellsStats();
6389                const int colorCode = 0;
6390
6391                const float maxRenderCost = -1;//UpdateObjectCosts();
6392                const bool exportBounds = false;
6393
6394                //cout << "maxRenderCost: " << maxRenderCost << endl;
6395                if (1)
6396                mHierarchyManager->ExportObjectSpaceHierarchy(exporter,
6397                                                                                                          objects,
6398                                                                                                          CLAMP_TO_BOX ? &bbox : NULL,
6399                                                                                                          maxRenderCost,
6400                                                                                                          exportBounds);
6401               
6402                //ExportViewCellsForViz(exporter, CLAMP_TO_BOX ? &bbox : NULL, mColorCode, GetClipPlane());
6403                ExportViewCellsForViz(exporter, NULL, colorCode, GetClipPlane());
6404               
6405                delete exporter;
6406
6407                cout << "finished in " << TimeDiff(starttime, GetTime()) * 1e-3f << " secs" << endl;
6408        }
6409
6410        if (1)
6411        {
6412                exporter = Exporter::GetExporter("final_object_partition.wrl");
6413
6414                if (exporter)
6415                {
6416                        if (CLAMP_TO_BOX)
6417                        {       
6418                                exporter->mClampToBox = true;   
6419                        }
6420
6421                        const long starttime = GetTime();
6422                        cout << "exporting final objects (after initial construction + post process) ... ";
6423
6424                        // matt: hack for clamping scene
6425                        AxisAlignedBox3 bbox = mViewSpaceBox;
6426                        bbox.Scale(scale);
6427
6428                        // hack color code (show pvs size)
6429                        const int savedColorCode = mColorCode;
6430
6431                        EvaluateViewCellsStats();
6432                        mColorCode = 1; // 0 = random, 1 = export pvs
6433
6434                        // don't visualize render cost
6435                        const float maxRenderCost = -1;
6436                        //const bool exportBounds = true;
6437                        const bool exportBounds = false;
6438
6439                        mHierarchyManager->ExportObjectSpaceHierarchy(exporter,
6440                                                                      objects,
6441                                                                                                                  CLAMP_TO_BOX ? &bbox : NULL,
6442                                                                                                                  maxRenderCost,
6443                                                                                                                  exportBounds);
6444
6445
6446                        delete exporter;
6447
6448                        cout << "finished in " << TimeDiff(starttime, GetTime()) * 1e-3f << " secs" << endl;
6449                        mColorCode = savedColorCode;
6450                }
6451        }
6452
6453        // export some view cells
6454        int leafOut;
6455        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Visualization.maxOutput", leafOut);
6456
6457        const bool sortViewCells = false;
6458        const bool exportPvs = true;
6459        const bool exportRays = true;
6460        const int raysOut = 100;
6461
6462        ExportSingleViewCells(objects,
6463                                                  leafOut,
6464                                                  sortViewCells,
6465                                                  exportPvs,
6466                                                  exportRays,
6467                                                  raysOut,
6468                                                  "");
6469}
6470
6471
6472void VspOspViewCellsManager::ExportSingleViewCells(const ObjectContainer &objects,
6473                                                                                                   const int maxViewCells,
6474                                                                                                   const bool sortViewCells,
6475                                                                                                   const bool exportPvs,
6476                                                                                                   const bool exportRays,
6477                                                                                                   const int maxRays,
6478                                                                                                   const string &prefix,
6479                                                                                                   VssRayContainer *visRays)
6480{
6481        if (sortViewCells)
6482        {
6483                // sort view cells to visualize the view cells with highest render cost
6484                sort(mViewCells.begin(), mViewCells.end(), LargerRenderCost);
6485        }
6486
6487        ViewCell::NewMail();
6488        const int limit = min(maxViewCells, (int)mViewCells.size());
6489       
6490        cout << "\nExporting " << limit << " single view cells: " << endl;
6491       
6492        for (int i = 0; i < limit; ++ i)
6493        {
6494                cout << "creating output for view cell " << i << " ... ";
6495               
6496                // largest view cell pvs first of random view cell
6497                ViewCell *vc = sortViewCells ?
6498                        mViewCells[i] : mViewCells[(int)RandomValue(0, (float)mViewCells.size() - 1)];
6499               
6500                if (vc->Mailed()) // view cell already processed
6501                        continue;
6502
6503                vc->Mail();
6504
6505                ObjectPvs pvs;
6506                mViewCellsTree->GetPvs(vc, pvs);
6507
6508                char s[64]; sprintf(s, "%sviewcell%04d.wrl", prefix.c_str(), i);
6509                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(s);
6510               
6511                cout << "view cell " << vc->GetId() << ": pvs cost=" << mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(vc) << endl;
6512
6513                if (exportPvs)
6514                {
6515                        Material m;
6516                        Intersectable::NewMail();
6517                       
6518                        ObjectPvsIterator pit = pvs.GetIterator();
6519
6520                        // output PVS of view cell
6521                        while (pit.HasMoreEntries())
6522                        {               
6523                                Intersectable *intersect = pit.Next();
6524                               
6525                                if (!intersect->Mailed())
6526                                {
6527                                        m = RandomMaterial();
6528                                        exporter->SetForcedMaterial(m);
6529
6530                                        exporter->ExportIntersectable(intersect);
6531                                        intersect->Mail();
6532                                }
6533                        }
6534                }
6535
6536                if (exportRays)
6537                {
6538                        ////////////
6539                        //-- export the sample rays
6540
6541                        // output rays stored with the view cells during subdivision
6542                        VssRayContainer vcRays;
6543                        VssRayContainer collectRays;
6544
6545                        // collect intial view cells
6546                        ViewCellContainer leaves;
6547                        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
6548
6549                        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = leaves.end();
6550
6551                        for (vit = leaves.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
6552                        {
6553                                VspLeaf *vcLeaf = static_cast<VspViewCell *>(*vit)->mLeaves[0];
6554                                VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = vcLeaf->mVssRays.end();
6555
6556                                for (rit = vcLeaf->mVssRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
6557                                {
6558                                        collectRays.push_back(*rit);
6559                                }
6560                        }
6561
6562                        const int raysOut = min((int)collectRays.size(), maxRays);
6563
6564                        VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = collectRays.end();
6565
6566                        for (rit = collectRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
6567                        {
6568                                const float p = RandomValue(0.0f, (float)collectRays.size());
6569
6570                                if (p < raysOut)
6571                                        vcRays.push_back(*rit);
6572                        }
6573
6574                        exporter->ExportRays(vcRays, RgbColor(1, 1, 1));
6575                }
6576               
6577       
6578                /////////////////
6579                //-- export view cell geometry
6580
6581                exporter->SetWireframe();
6582
6583                Material m;
6584                m.mDiffuseColor = RgbColor(0, 1, 0);
6585                exporter->SetForcedMaterial(m);
6586
6587                ExportViewCellGeometry(exporter, vc, NULL, NULL);
6588                exporter->SetFilled();
6589
6590                DEL_PTR(exporter);
6591                cout << "finished" << endl;
6592        }
6593
6594        cout << endl;
6595}
6596
6597
6598int VspOspViewCellsManager::ComputeBoxIntersections(const AxisAlignedBox3 &box,
6599                                                                                                        ViewCellContainer &viewCells) const
6600{
6601        return mHierarchyManager->GetVspTree()->ComputeBoxIntersections(box, viewCells);
6602}
6603
6604
6605int VspOspViewCellsManager::CastLineSegment(const Vector3 &origin,
6606                                                                                        const Vector3 &termination,
6607                                                                                        ViewCellContainer &viewcells)
6608{
6609        return mHierarchyManager->CastLineSegment(origin, termination, viewcells);
6610}
6611
6612
6613bool VspOspViewCellsManager::LineSegmentIntersects(const Vector3 &origin,
6614                                                                                                   const Vector3 &termination,
6615                                                                                                   ViewCell *viewCell)
6616{
6617        return false;
6618}
6619
6620
6621bool VspOspViewCellsManager::ExportViewCells(const string filename,
6622                                                                                         const bool exportPvs,
6623                                                                                         const ObjectContainer &objects)
6624{
6625        // no view cells were computed
6626        if (!ViewCellsConstructed() || !ViewCellsTreeConstructed())
6627                return false;
6628
6629        if (strstr(filename.c_str(), ".bn"))
6630        {
6631                return ExportViewCellsBinary(filename, exportPvs, objects);
6632        }
6633
6634        //cout << "exporting binary" << endl; string fname("test.vc"); return ExportViewCellsBinary(fname, exportPvs, objects);
6635
6636        const long starttime = GetTime();
6637        cout << "exporting view cells to xml ... ";
6638       
6639        OUT_STREAM stream(filename.c_str());
6640
6641        // we need unique ids for each view cell
6642        CreateUniqueViewCellIds();
6643
6644        stream << "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>"<<endl;
6645        stream << "<VisibilitySolution>" << endl;
6646
6647        if (exportPvs)
6648        {
6649        ///////////////
6650                //-- export bounding boxes
6651                //-- we need the boxes to identify objects in the target engine
6652
6653                if (mUseKdPvs)
6654                {
6655                        stream << "<BoundingBoxes>" << endl;
6656
6657                        int id = 0;
6658                        vector<KdIntersectable *>::const_iterator kit, kit_end = mPreprocessor->mKdTree->mKdIntersectables.end();
6659                       
6660                        for (kit = mPreprocessor->mKdTree->mKdIntersectables.begin(); kit != kit_end; ++ kit, ++ id)
6661                        {
6662                                Intersectable *obj = (*kit);
6663                                const AxisAlignedBox3 box = obj->GetBox();
6664
6665                                // set kd node id
6666                                obj->SetId(id);
6667
6668                                stream << "<BoundingBox" << " id=\"" << id << "\""
6669                                           << " min=\"" << box.Min().x << " " << box.Min().y << " " << box.Min().z << "\""
6670                                       << " max=\"" << box.Max().x << " " << box.Max().y << " " << box.Max().z << "\" />" << endl;
6671                        }
6672
6673                        stream << "</BoundingBoxes>" << endl;
6674                }
6675                else
6676                {
6677                        mHierarchyManager->ExportBoundingBoxes(stream, objects);
6678                }
6679        }
6680
6681
6682        //////////////////////////
6683        //-- export the view cells and the pvs
6684
6685        const int numViewCells = mCurrentViewCellsStats.viewCells;
6686
6687        stream << "<ViewCells number=\"" << numViewCells << "\" >" << endl;
6688        mViewCellsTree->Export(stream, exportPvs);
6689        stream << "</ViewCells>" << endl;
6690
6691
6692        /////////////////
6693        //-- export the view space hierarchy
6694       
6695        stream << "<ViewSpaceHierarchy type=\"vsp\""
6696                   << " min=\"" << mViewSpaceBox.Min().x << " " << mViewSpaceBox.Min().y << " " << mViewSpaceBox.Min().z << "\""
6697                   << " max=\"" << mViewSpaceBox.Max().x << " " << mViewSpaceBox.Max().y << " " << mViewSpaceBox.Max().z << "\">" << endl;
6698
6699        mHierarchyManager->GetVspTree()->Export(stream);
6700        stream << "</ViewSpaceHierarchy>" << endl;
6701
6702        /////////////////
6703        //-- export the object space hierarchy
6704       
6705        mHierarchyManager->ExportObjectSpaceHierarchy(stream);
6706       
6707        stream << "</VisibilitySolution>" << endl;
6708        stream.close();
6709       
6710        cout << "finished in " << TimeDiff(starttime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
6711        return true;
6712}
6713
6714
6715bool VspOspViewCellsManager::ExportViewCellsBinary(const string filename,
6716                                                                                                   const bool exportPvs,
6717                                                                                                   const ObjectContainer &objects)
6718{
6719        // no view cells constructed yet
6720        if (!ViewCellsConstructed() || !ViewCellsTreeConstructed())
6721                return false;
6722
6723        const long starttime = GetTime();
6724        cout << "exporting view cells to binary format ... ";
6725       
6726        OUT_STREAM stream(filename.c_str());
6727
6728        // we need unique ids for each view cell
6729        CreateUniqueViewCellIds();
6730
6731        int numBoxes = mPreprocessor->mKdTree->mKdIntersectables.size();
6732        stream.write(reinterpret_cast<char *>(&numBoxes), sizeof(int));
6733
6734
6735    ///////////////
6736        //-- export bounding boxes
6737
6738        // we use bounding box intersection to identify pvs objects in the target engine
6739        vector<KdIntersectable *>::const_iterator kit, kit_end = mPreprocessor->mKdTree->mKdIntersectables.end();
6740
6741        int id = 0;
6742
6743        for (kit = mPreprocessor->mKdTree->mKdIntersectables.begin(); kit != kit_end; ++ kit, ++ id)
6744        {
6745                Intersectable *obj = (*kit);
6746                // set the kd node id to identify the kd node as a pvs entry
6747                obj->SetId(id);
6748
6749                const AxisAlignedBox3 &box = obj->GetBox();
6750                Vector3 bmin = box.Min();
6751                Vector3 bmax = box.Max();
6752
6753                stream.write(reinterpret_cast<char *>(&bmin), sizeof(Vector3));
6754                stream.write(reinterpret_cast<char *>(&bmax), sizeof(Vector3));
6755                stream.write(reinterpret_cast<char *>(&id), sizeof(int));
6756        }
6757
6758        cout << "written " << numBoxes << " kd nodes" << endl;
6759
6760        ///////////////
6761        //-- export the view cells and the pvs
6762
6763        int numViewCells = mViewCells.size();
6764        stream.write(reinterpret_cast<char *>(&numViewCells), sizeof(int));
6765
6766        Vector3 vmin = mViewSpaceBox.Min();
6767        Vector3 vmax = mViewSpaceBox.Max();
6768
6769        stream.write(reinterpret_cast<char *>(&vmin), sizeof(Vector3));
6770        stream.write(reinterpret_cast<char *>(&vmax), sizeof(Vector3));
6771
6772
6773        //////////
6774        //-- export binary view cells
6775
6776        mViewCellsTree->ExportBinary(stream);
6777
6778
6779        /////////
6780        //-- export the view space hierarchy
6781       
6782        mHierarchyManager->GetVspTree()->ExportBinary(stream);
6783       
6784
6785        ////////
6786        //-- export the object space hierarchy
6787
6788        //mHierarchyManager->ExportObjectSpaceHierarchyBinary();
6789   
6790        stream.close();
6791       
6792        //mHierarchyManager->GetVspTree()->TestOutput("output.txt");
6793
6794        cout << "finished in " << TimeDiff(starttime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
6795        return true;
6796}
6797
6798
6799ViewCell *VspOspViewCellsManager::GetViewCell(const Vector3 &point,
6800                                                                                          const bool active) const
6801{
6802        if (!ViewCellsConstructed())
6803                return NULL;
6804
6805        if (!mViewSpaceBox.IsInside(point))
6806                return NULL;
6807
6808        return mHierarchyManager->GetVspTree()->GetViewCell(point, active);
6809}
6810
6811
6812void VspOspViewCellsManager::CreateMesh(ViewCell *vc)
6813{
6814        Mesh *mesh = MeshManager::GetSingleton()->CreateResource();
6815       
6816        ViewCellContainer leaves;
6817        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
6818
6819        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
6820
6821    for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
6822        {
6823                VspLeaf *leaf = static_cast<VspViewCell *>(*it)->mLeaves[0];
6824                const AxisAlignedBox3 box = mHierarchyManager->GetVspTree()->GetBoundingBox(leaf);
6825        IncludeBoxInMesh(box, *mesh);
6826        }
6827
6828        mesh->ComputeBoundingBox();
6829
6830        vc->SetMesh(mesh);
6831}
6832
6833
6834int VspOspViewCellsManager::CastBeam(Beam &beam)
6835{
6836        // matt: TODO
6837        return 0;
6838}
6839
6840
6841void VspOspViewCellsManager::Finalize(ViewCell *viewCell, const bool createMesh)
6842{
6843        float area = 0;
6844        float volume = 0;
6845
6846        ViewCellContainer leaves;
6847        mViewCellsTree->CollectLeaves(viewCell, leaves);
6848
6849        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
6850
6851    for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
6852        {
6853                VspLeaf *leaf = static_cast<VspViewCell *>(*it)->mLeaves[0];
6854               
6855                const AxisAlignedBox3 box = mHierarchyManager->GetVspTree()->GetBoundingBox(leaf);
6856
6857                const float lVol = box.GetVolume();
6858                const float lArea = box.SurfaceArea();
6859
6860                area += lArea;
6861                volume += lVol;
6862
6863        CreateMesh(*it);
6864        }
6865
6866        viewCell->SetVolume(volume);
6867        viewCell->SetArea(area);
6868}
6869
6870
6871void VspOspViewCellsManager::PrepareLoadedViewCells()
6872{
6873        // TODO
6874}
6875
6876
6877void VspOspViewCellsManager::PrintCompressionStats(HierarchyManager *hm, const int pvsEntries)
6878{
6879        const float mem = (float)pvsEntries * ObjectPvs::GetEntrySize();
6880               
6881        float fullmem = mem +
6882                        (hm->GetVspTree()->GetStatistics().Leaves() * 16 +
6883                         hm->mBvHierarchy->GetStatistics().Leaves() * 16) / float(1024 * 1024);
6884
6885        cout << "entries: " << pvsEntries << ", mem=" << mem << ", fullmem=" << fullmem <<endl;
6886        Debug << "entries: " << pvsEntries << ", mem=" << mem << ", fullmem=" << fullmem <<endl;
6887}
6888
6889
6890void VspOspViewCellsManager::CompressViewCells()
6891{
6892        if (!(ViewCellsTreeConstructed() && mCompressViewCells))
6893                return;
6894
6895
6896        ////////////
6897        //-- compression
6898
6899        int pvsEntries = mViewCellsTree->CountStoredPvsEntries(mViewCellsTree->GetRoot());
6900
6901        cout << "before compression: " << endl;
6902        Debug << "before compression: " << endl;
6903       
6904        PrintCompressionStats(mHierarchyManager, pvsEntries);
6905
6906        if (mCompressObjects)
6907        {
6908                cout << "compressing in the objects: " << endl;
6909                Debug << "compressing in the objects: " << endl;
6910
6911                pvsEntries = mHierarchyManager->CompressObjectSpace();
6912        }
6913        else
6914        {
6915                cout << "compressing in the view space: " << endl;
6916                Debug << "compressing in the view space: " << endl;
6917
6918                mViewCellsTree->SetViewCellsStorage(ViewCellsTree::COMPRESSED);
6919                pvsEntries = mViewCellsTree->CountStoredPvsEntries(mViewCellsTree->GetRoot());
6920        }
6921
6922        PrintCompressionStats(mHierarchyManager, pvsEntries);
6923}
6924
6925
6926void VspOspViewCellsManager::CollectObjects(const AxisAlignedBox3 &box,
6927                                                                                        ObjectContainer &objects)
6928{
6929        mHierarchyManager->CollectObjects(box, objects);
6930}
6931
6932
6933void VspOspViewCellsManager::EvalViewCellPartition()
6934{
6935        int samplesPerPass;
6936        int castSamples = 0;
6937        int oldSamples = 0;
6938        int samplesForStats;
6939        char statsPrefix[100];
6940        char suffix[100];
6941        int splitsStepSize;
6942
6943        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.samplesPerPass", samplesPerPass);
6944        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.samplesForStats", samplesForStats);
6945        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.samples", mEvaluationSamples);
6946        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.Evaluation.statsPrefix", statsPrefix);
6947        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.stepSize", splitsStepSize);
6948       
6949        bool useHisto;
6950        int histoMem;
6951
6952        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.Evaluation.histogram", useHisto);
6953        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.histoMem", histoMem);
6954
6955        Debug << "step size: " << splitsStepSize << endl;
6956        Debug << "view cell evaluation samples per pass: " << samplesPerPass << endl;
6957        Debug << "view cell evaluation samples: " << mEvaluationSamples << endl;
6958        Debug << "view cell stats prefix: " << statsPrefix << endl;
6959
6960    cout << "reseting pvs ... ";
6961               
6962        // reset pvs and start over from zero
6963        mViewCellsTree->ResetPvs();
6964       
6965        cout << "finished" << endl;
6966    cout << "Evaluating view cell partition ... " << endl;
6967
6968        int pass = 0;
6969
6970        while (castSamples < mEvaluationSamples)
6971        {               
6972                ///////////////
6973                //-- we have to use uniform sampling strategy for construction rays
6974
6975                VssRayContainer evaluationSamples;
6976                const int samplingType = mEvaluationSamplingType;
6977
6978                long startTime = GetTime();
6979                Real timeDiff;
6980
6981                cout << "casting " << samplesPerPass << " samples ... ";
6982                Debug << "casting " << samplesPerPass << " samples ... ";
6983       
6984                // use mixed distributions
6985                CastEvaluationSamples(samplesPerPass, evaluationSamples);
6986
6987                timeDiff = TimeDiff(startTime, GetTime());
6988                cout << "finished in " << timeDiff * 1e-3f << " secs" << endl;
6989                Debug << "finished in " << timeDiff * 1e-3f << " secs" << endl;
6990               
6991                // don't computed sample contributions
6992                // because already accounted for inside the mixture distribution!
6993               
6994                castSamples += samplesPerPass;
6995
6996                if ((castSamples >= samplesForStats + oldSamples) ||
6997                        (castSamples >= mEvaluationSamples))
6998                {
6999                        oldSamples += samplesForStats;
7000
7001                        ///////////
7002                        //-- output stats
7003
7004                        sprintf(suffix, "-%09d-eval.log", castSamples);
7005                        const string filename = string(statsPrefix) + string(suffix);
7006
7007                        startTime = GetTime();
7008                       
7009                        cout << "compute new statistics ... " << endl;
7010
7011                        ofstream ofstr(filename.c_str());
7012                        mHierarchyManager->EvaluateSubdivision(ofstr, splitsStepSize, false, useHisto, histoMem, pass);
7013
7014                        timeDiff = TimeDiff(startTime, GetTime());
7015                        cout << "finished in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
7016                        cout << "*************************************" << endl;
7017
7018                        Debug << "statistics computed in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
7019
7020                        ++ pass;
7021                }
7022
7023                disposeRays(evaluationSamples, NULL);
7024        }
7025
7026        ////////////
7027        //-- histogram
7028
7029        const int numLeaves = mViewCellsTree->GetNumInitialViewCells(mViewCellsTree->GetRoot());
7030        int histoStepSize;
7031
7032        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.Evaluation.histogram", useHisto);
7033        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.histoStepSize", histoStepSize);
7034
7035        if (useHisto)
7036        {
7037                // evaluate view cells in a histogram           
7038                char str[64];
7039
7040                // hack: just show final view cells
7041                const int pass = (int)mViewCells.size();
7042
7043                //for (int pass = histoStepSize; pass <= numLeaves; pass += histoStepSize)
7044
7045                string filename;
7046
7047                cout << "computing histogram for " << pass << " view cells" << endl;
7048
7049                ///////////////////
7050                //-- evaluate histogram for pvs size
7051
7052                cout << "computing pvs histogram for " << pass << " view cells" << endl;
7053
7054                sprintf(str, "-%09d-histo-pvs2.log", pass);
7055                filename = string(statsPrefix) + string(str);
7056
7057                EvalViewCellHistogramForPvsSize(filename, pass);
7058        }
7059}
7060
7061
7062void VspOspViewCellsManager::FinalizeViewCells(const bool createMesh)
7063{       
7064        ViewCellsManager::FinalizeViewCells(createMesh);
7065
7066        if (mHierarchyManager->mUseTraversalTree)
7067        {       // create a traversal tree for optimal view cell casting
7068                mHierarchyManager->CreateTraversalTree();
7069        }
7070}
7071
7072
7073#if TEST_PACKETS
7074
7075float VspOspViewCellsManager::ComputeSampleContributions(const VssRayContainer &rays,
7076                                                                                                                 const bool addContributions,
7077                                                                                                                 const bool storeViewCells,
7078                                                                                                                 const bool useHitObjects)
7079{
7080        if (!ViewCellsConstructed())
7081                return 0;
7082       
7083        float sum = 0.0f;
7084        VssRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
7085
7086        VssRayContainer tmpRays;       
7087
7088        for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
7089        {
7090                sum += ComputeSampleContribution(*(*it), addContributions, storeViewCells, useHitObjects);
7091
7092                tmpRays.push_back(new VssRay(*(*it)));
7093               
7094                if (tmpRays.size() == 4)
7095                {
7096                        // cast packets of 4 rays
7097                        RayPacket packet(tmpRays);
7098                        mHierarchyManager->CastLineSegment(packet);
7099               
7100                        for (int i = 0; i < 4; ++ i)
7101                        {
7102                                ComputeSampleContribution(*tmpRays[i], addContributions, true, useHitObjects);
7103                                // compare results
7104                                cout << "ray " << i << ": " << (int)tmpRays[i]->mViewCells.size() << " "
7105                                         << (int)packet.mViewCells[i].size() << endl;
7106                        }
7107                       
7108                        CLEAR_CONTAINER(tmpRays);
7109                }
7110        }
7111       
7112        CLEAR_CONTAINER(tmpRays);
7113
7114        cout << "view cell cast time: " << viewCellCastTimer.TotalTime() << " s" << endl;
7115        Debug << "view cell cast time: " << viewCellCastTimer.TotalTime() << " s" << endl;
7116
7117        cout << "pvs time: " << pvsTimer.TotalTime() << " s" << endl;
7118        Debug << "pvs time: " << pvsTimer.TotalTime() << " s" << endl;
7119       
7120        return sum;
7121}
7122
7123#endif
7124
7125
7126ViewCellsManager *ViewCellsManager::LoadViewCellsBinary(const string &filename,
7127                                                                                                                ObjectContainer &pvsObjects,
7128                                                                                                                bool finalizeViewCells,
7129                                                                                                                BoundingBoxConverter *bconverter)                                                                                               
7130{
7131        IN_STREAM stream(filename.c_str());
7132
7133        if (!stream.is_open())
7134        {
7135                Debug << "View cells loading failed: could not open file" << endl;
7136                return NULL;
7137        }
7138
7139        Debug << "loading boxes" << endl;
7140
7141        const long startTime = GetTime();
7142
7143        // load all the bounding boxes
7144        IndexedBoundingBoxContainer iboxes;
7145        ViewCellsManager::LoadIndexedBoundingBoxesBinary(stream, iboxes);
7146
7147        pvsObjects.reserve(iboxes.size());
7148
7149        if (bconverter)
7150        {
7151                // associate object ids with bounding boxes
7152                bconverter->IdentifyObjects(iboxes, pvsObjects);
7153        }
7154
7155
7156        ObjectContainer pvsLookup;
7157        pvsLookup.resize(iboxes.size());
7158
7159        for (size_t i = 0; i < pvsLookup.size(); ++ i)
7160        {
7161                pvsLookup[i] = NULL;
7162        }
7163
7164        for (size_t i = 0; i < pvsObjects.size(); ++ i)
7165        {
7166                pvsLookup[pvsObjects[i]->GetId()] = pvsObjects[i];
7167        }
7168
7169
7170        /////////////
7171        //-- load the view cells
7172       
7173        int numViewCells;
7174        stream.read(reinterpret_cast<char *>(&numViewCells), sizeof(int));
7175
7176        Debug << "loading " << numViewCells << " view cells " << endl;
7177
7178        Vector3 vmin, vmax;
7179
7180        stream.read(reinterpret_cast<char *>(&vmin), sizeof(Vector3));
7181        stream.read(reinterpret_cast<char *>(&vmax), sizeof(Vector3));
7182
7183        AxisAlignedBox3 viewSpaceBox(vmin, vmax);
7184
7185        Debug << "view space box: " << viewSpaceBox << endl;
7186
7187    ViewCellsTree *vcTree = new ViewCellsTree();
7188
7189        if (!vcTree->ImportBinary(stream, pvsLookup))
7190        {
7191                Debug << "Error: loading view cells tree failed!" << endl;
7192                delete vcTree;
7193       
7194                return NULL;
7195        }
7196
7197        Debug << "loading the view space partition tree" << endl;
7198        VspTree *vspTree = new VspTree(viewSpaceBox);
7199
7200        if (!vspTree->ImportBinary(stream))
7201        {
7202                Debug << "Error: loading vsp tree failed!" << endl;
7203                delete vcTree; delete vspTree;
7204
7205                return NULL;
7206        }
7207
7208
7209        HierarchyManager * hm =
7210                new HierarchyManager(HierarchyManager::BV_BASED_OBJ_SUBDIV);
7211
7212        hm->SetVspTree(vspTree);
7213
7214
7215        /////////
7216        //-- create view cells manager
7217       
7218        VspOspViewCellsManager *vm = new VspOspViewCellsManager(vcTree, hm);
7219
7220
7221        //////////////
7222        //-- do some more preparation
7223
7224        vm->mViewSpaceBox = viewSpaceBox;
7225        vm->mViewCells.clear();
7226
7227        ViewCellContainer viewCells;
7228        vcTree->CollectLeaves(vcTree->GetRoot(), viewCells);
7229
7230        ViewCellContainer::const_iterator cit, cit_end = viewCells.end();
7231
7232        for (cit = viewCells.begin(); cit != cit_end; ++ cit)
7233        {
7234                vm->mViewCells.push_back(*cit);
7235        }
7236
7237
7238        //////////////
7239        //-- associate view cells with vsp leaves
7240
7241        vector<VspLeaf *> vspLeaves;
7242        vspTree->CollectLeaves(vspLeaves);
7243
7244        vector<VspLeaf *>::const_iterator vit, vit_end = vspLeaves.end();
7245        cit = viewCells.begin();
7246
7247        for (vit = vspLeaves.begin(); vit != vit_end; ++ vit, ++ cit)
7248        {
7249                VspLeaf *leaf = *vit;
7250                VspViewCell *vc = static_cast<VspViewCell *>(*cit);
7251
7252                leaf->SetViewCell(vc);
7253                vc->mLeaves.push_back(leaf);
7254        }
7255
7256       
7257        /*for (cit = viewCells.begin(); cit != cit_end; ++ cit)
7258        {
7259                Debug << "pvssize: " << (*cit)->GetPvs().GetSize();
7260        }*/
7261
7262
7263        vm->mViewCellsFinished = true;
7264        vm->mMaxPvsSize = (int)pvsObjects.size();
7265
7266        if (finalizeViewCells)
7267        {
7268                // create the meshes and compute view cell volumes
7269                const bool createMeshes = true;
7270                vm->FinalizeViewCells(createMeshes);
7271        }
7272
7273        Debug << (int)vm->mViewCells.size() << " view cells loaded in "
7274                  << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-6f << " secs" << endl;
7275
7276        //vspTree->TestOutput("input.txt");
7277
7278        return vm;
7279}
7280
7281}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.