source: GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/ViewCellsManager.cpp @ 2723

Revision 2723, 180.5 KB checked in by mattausch, 16 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
27#ifdef USE_PERFTIMER 
28#include "Timer/PerfTimer.h"
29#endif // USE_PERFTIMER
30
31#define USE_RAY_LENGTH_AS_CONTRIBUTION 0
32#define DIST_WEIGHTED_CONTRIBUTION 0
33#define SUM_RAY_CONTRIBUTIONS 1
34#define AVG_RAY_CONTRIBUTIONS 0
35#define CONTRIBUTION_RELATIVE_TO_PVS_SIZE 0
36#define PVS_ADD_DIRTY 1
37
38
39#define MYSTATS 1
40
41
42namespace GtpVisibilityPreprocessor {
43
44
45#ifdef USE_PERFTIMER 
46PerfTimer viewCellCastTimer;
47PerfTimer pvsTimer;
48PerfTimer objTimer;
49#endif
50 
51// HACK
52const static bool SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION = true;
53//const static bool CLAMP_TO_BOX = false;
54const static bool CLAMP_TO_BOX = true;
55
56
57
58inline static bool ilt(Intersectable *obj1, Intersectable *obj2)
59{
60        return obj1->mId < obj2->mId;
61}
62
63
64template <typename T> class myless
65{
66public:
67        //bool operator() (HierarchyNode *v1, HierarchyNode *v2) const
68        bool operator() (T v1, T v2) const
69        {
70                return (v1->GetMergeCost() < v2->GetMergeCost());
71        }
72};
73
74
75
76struct SortableViewCellEntry {
77
78        SortableViewCellEntry() {}
79        SortableViewCellEntry(const float v, ViewCell *cell):mValue(v), mViewCell(cell) {}
80
81        float mValue;
82        ViewCell *mViewCell;
83
84  friend bool operator<(const SortableViewCellEntry &a, const SortableViewCellEntry &b);
85};
86
87
88inline bool
89operator<(const SortableViewCellEntry &a, const SortableViewCellEntry &b) {
90  return a.mValue < b.mValue;
91}
92
93ViewCellsManager::ViewCellsManager(ViewCellsTree *viewCellsTree):
94mRenderer(NULL),
95mInitialSamples(0),
96mConstructionSamples(0),
97mPostProcessSamples(0),
98mVisualizationSamples(0),
99mTotalAreaValid(false),
100mTotalArea(0.0f),
101mViewCellsFinished(false),
102mMaxPvsSize(9999999),
103mMinPvsSize(0),
104mMaxPvsRatio(1.0),
105mViewCellPvsIsUpdated(false),
106mPreprocessor(NULL),
107mViewCellsTree(viewCellsTree),
108mUsePredefinedViewCells(false),
109mMixtureDistribution(NULL),
110mEvaluationSamples(0)
111{
112        mViewSpaceBox.Initialize();
113        ParseEnvironment();
114
115        mViewCellsTree->SetViewCellsManager(this);
116        mSamplesStat.Reset();
117        //mStats.open("mystats.log");
118
119        mRandomViewCellsHandler = new RandomViewCellsHandler(this);
120}
121
122
123int ViewCellsManager::CastEvaluationSamples(const int samplesPerPass,
124                                                                                        VssRayContainer &passSamples)
125{
126        static int pass = 0;
127        static int totalRays = 0;
128
129        SimpleRayContainer rays;
130        rays.reserve(samplesPerPass);
131        //passSamples.reserve(samplesPerPass * 2);
132 
133        long startTime = GetTime();
134
135        cout<<"Progress :"<<totalRays / 1e6f << " M rays, " << (100.0f * totalRays) / (mEvaluationSamples + 1) << "%" << endl;
136       
137        //rays.clear();
138        //passSamples.clear();
139       
140        mMixtureDistribution->GenerateSamples(samplesPerPass, rays);
141       
142        const bool doubleRays = true;
143        const bool pruneInvalidRays = true;
144        mPreprocessor->CastRays(rays, passSamples, doubleRays, pruneInvalidRays);
145
146        mMixtureDistribution->ComputeContributions(passSamples);
147        mMixtureDistribution->UpdateDistributions(passSamples);
148       
149        Real time = TimeDiff(startTime, GetTime());
150        PrintPvsStatistics(mStats);
151       
152        /*mStats <<
153                "#Pass\n" << pass ++ <<endl<<
154                "#Time\n" << time <<endl<<
155                "#TotalSamples\n" << totalRays << endl;
156        */     
157
158        totalRays += samplesPerPass;
159
160        return (int)passSamples.size();
161}
162
163
164ViewCellsManager::~ViewCellsManager()
165{
166        // HACK: if view cells tree does not
167        // handle view cells, we have to do it here
168        // question: rather create view cells resource manager?
169        if (!ViewCellsTreeConstructed())
170        {
171                CLEAR_CONTAINER(mViewCells);
172        }
173        else
174        {
175                DEL_PTR(mViewCellsTree);
176        }
177
178        DEL_PTR(mMixtureDistribution);
179        DEL_PTR(mRandomViewCellsHandler);
180}
181
182
183void ViewCellsManager::ParseEnvironment()
184{
185        // visualization stuff
186        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.Visualization.exportRays", mExportRays);
187        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.Visualization.exportGeometry", mExportGeometry);
188        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("ViewCells.maxPvsRatio", mMaxPvsRatio);
189       
190        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.processOnlyValidViewCells", mOnlyValidViewCells);
191
192        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Construction.samples", mConstructionSamples);
193        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.PostProcess.samples", mPostProcessSamples);
194        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.PostProcess.useRaysForMerge", mUseRaysForMerge);
195
196        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Visualization.samples", mVisualizationSamples);
197
198        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Construction.samplesPerPass", mSamplesPerPass);
199        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.exportToFile", mExportViewCells);
200       
201        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.active", mNumActiveViewCells);
202        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.PostProcess.compress", mCompressViewCells);
203        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.Visualization.useClipPlane", mUseClipPlaneForViz);
204        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.PostProcess.merge", mMergeViewCells);
205        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.evaluateViewCells", mEvaluateViewCells);
206        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.showVisualization", mShowVisualization);
207        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Filter.maxSize", mMaxFilterSize);
208        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("ViewCells.Filter.width", mFilterWidth);
209
210        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.exportBboxesForPvs", mExportBboxesForPvs);
211        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.exportPvs", mExportPvs);
212
213        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.useKdPvs", mUseKdPvs);
214
215        char buf[100];
216        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.samplingType", buf);
217
218        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("ViewCells.triangleWeight", mTriangleWeight);
219        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("ViewCells.objectWeight", mObjectWeight);
220
221        // choose mix of sampling strategies
222        if (0)
223        {
224                mStrategies.push_back(SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION);
225                //mStrategies.push_back(SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION);
226        }
227        else
228        {
229                mStrategies.push_back(SamplingStrategy::OBJECT_BASED_DISTRIBUTION);
230                mStrategies.push_back(SamplingStrategy::REVERSE_OBJECT_BASED_DISTRIBUTION);
231                       
232                mStrategies.push_back(SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION);
233                //mStrategies.push_back(SamplingStrategy::REVERSE_VIEWSPACE_BORDER_BASED_DISTRIBUTION);
234        }
235               
236    Debug << "casting strategies: ";
237        for (int i = 0; i < (int)mStrategies.size(); ++ i)
238                Debug << mStrategies[i] << " ";
239        Debug << endl;
240
241        // sampling type for view cells construction samples
242        if (strcmp(buf, "object") == 0)
243        {
244                mSamplingType = SamplingStrategy::OBJECT_BASED_DISTRIBUTION;
245        }
246        else if (strcmp(buf, "box") == 0)
247        {
248                mSamplingType = SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION;
249        }
250        else if (strcmp(buf, "directional") == 0)
251        {
252                mSamplingType = SamplingStrategy::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION;
253        }
254        else if (strcmp(buf, "object_directional") == 0)
255        {
256                mSamplingType = SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION;
257        }
258        else if (strcmp(buf, "reverse_object") == 0)
259        {
260                mSamplingType = SamplingStrategy::REVERSE_OBJECT_BASED_DISTRIBUTION;
261        }
262        /*else if (strcmp(buf, "interior") == 0)
263        {
264                mSamplingType = Preprocessor::OBJECTS_INTERIOR_DISTRIBUTION;
265        }*/
266        else
267        {
268                Debug << "error! wrong sampling type" << endl;
269                exit(0);
270        }
271
272        // sampling type for evaluation samples
273        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.Evaluation.samplingType", buf);
274       
275        if (strcmp(buf, "object") == 0)
276        {
277                mEvaluationSamplingType = SamplingStrategy::OBJECT_BASED_DISTRIBUTION;
278        }
279        else if (strcmp(buf, "box") == 0)
280        {
281                mEvaluationSamplingType = SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION;
282        }
283        else if (strcmp(buf, "directional") == 0)
284        {
285                mEvaluationSamplingType = SamplingStrategy::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION;
286        }
287        else if (strcmp(buf, "object_directional") == 0)
288        {
289                mEvaluationSamplingType = SamplingStrategy::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION;
290        }
291        else if (strcmp(buf, "reverse_object") == 0)
292        {
293                mEvaluationSamplingType = SamplingStrategy::REVERSE_OBJECT_BASED_DISTRIBUTION;
294        }
295        else
296        {
297                mEvaluationSamplingType = -1;
298                Debug << "error! wrong sampling type" << endl;
299                exit(0);
300        }
301
302
303        /** The color code used during visualization.
304        */
305        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.Visualization.colorCode", buf);
306
307        if (strcmp(buf, "PVS") == 0)
308                mColorCode = 1;
309        else if (strcmp(buf, "MergedLeaves") == 0)
310                mColorCode = 2;
311        else if (strcmp(buf, "MergedTreeDiff") == 0)
312                mColorCode = 3;
313        else
314                mColorCode = 0;
315
316
317        Debug << "************ View Cells Manager options ***************" << endl;
318        Debug << "color code: " << mColorCode << endl;
319
320        Debug << "export rays: " << mExportRays << endl;
321        Debug << "export geometry: " << mExportGeometry << endl;
322        Debug << "max pvs ratio: " << mMaxPvsRatio << endl;
323       
324        Debug << "process only valid view cells: " << mOnlyValidViewCells << endl;
325        Debug << "construction samples: " << mConstructionSamples << endl;
326        Debug << "post process samples: " << mPostProcessSamples << endl;
327        Debug << "post process use rays for merge: " << mUseRaysForMerge << endl;
328        Debug << "visualization samples: " << mVisualizationSamples << endl;
329        Debug << "construction samples per pass: " << mSamplesPerPass << endl;
330        Debug << "export to file: " << mExportViewCells << endl;
331       
332        Debug << "active view cells: " << mNumActiveViewCells << endl;
333        Debug << "post process compress: " << mCompressViewCells << endl;
334        Debug << "visualization use clipPlane: " << mUseClipPlaneForViz << endl;
335        Debug << "post process merge: " << mMergeViewCells << endl;
336        Debug << "evaluate view cells: " << mEvaluateViewCells << endl;
337        Debug << "sampling type: " << mSamplingType << endl;
338        Debug << "evaluation sampling type: " << mEvaluationSamplingType << endl;
339        Debug << "show visualization: " << mShowVisualization << endl;
340        Debug << "filter width: " << mFilterWidth << endl;
341        Debug << "sample after subdivision: " << SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION << endl;
342
343        Debug << "export bounding boxes: " << mExportBboxesForPvs << endl;
344        Debug << "export pvs for view cells: " << mExportPvs << endl;
345        Debug << "use kd pvs " << mUseKdPvs << endl;
346
347        Debug << "triangle weight: " << mTriangleWeight << endl;
348        Debug << "object weight: " << mObjectWeight << endl;
349
350        Debug << endl;
351}
352
353
354ViewCell *ViewCellsManager::GetViewCellById(const int id)
355{
356        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = mViewCells.end();
357
358        for (vit = mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
359        {
360                if ((*vit)->GetId() == id)
361                        return (*vit);
362        }
363        return NULL;
364}
365
366
367Intersectable *ViewCellsManager::GetIntersectable(const VssRay &ray,
368                                                                                                  const bool isTermination) const
369{
370        //if (!ray.mTerminationObject) return NULL;
371       
372        // dynamic objects are scene graph leaves
373        const int index = ray.mTerminationObject->GetId();
374
375        if (index >= mPreprocessor->mObjects.size())
376        {
377                // do nothing
378                //return NULL;
379                for (size_t i = 0; i < mPreprocessor->mDynamicObjects.size(); ++ i)
380                {
381                        Intersectable *obj = mPreprocessor->mDynamicObjects[i]->GetIntersectable();
382                        if (obj->GetId() == index)
383                                return obj;
384                }
385               
386                // no dynamic object found
387                return NULL;//ray.mTerminationObject;
388        }
389
390        if (mUseKdPvs)
391        {
392                KdNode *node = GetPreprocessor()->
393                        mKdTree->GetPvsNode(isTermination ?     ray.mTermination : ray.mOrigin);
394
395                return GetPreprocessor()->mKdTree->GetOrCreateKdIntersectable(node);
396        }
397        else
398        {
399                return isTermination ? ray.mTerminationObject : ray.mOriginObject;
400        }
401}
402
403
404void ViewCellsManager::CollectObjects(const AxisAlignedBox3 &box, ObjectContainer &objects)
405{
406        GetPreprocessor()->mKdTree->CollectObjects(box, objects);
407}
408
409
410AxisAlignedBox3 ViewCellsManager::GetViewCellBox(ViewCell *vc)
411{
412        Mesh *m = vc->GetMesh();
413
414        if (m)
415        {
416                m->ComputeBoundingBox();
417                return m->mBox;
418        }
419
420        AxisAlignedBox3 box;
421        box.Initialize();
422
423        if (!vc->IsLeaf())
424        {
425                ViewCellInterior *vci = (ViewCellInterior *) vc;
426
427                ViewCellContainer::iterator it = vci->mChildren.begin();
428                for (; it != vci->mChildren.end(); ++it)
429                {
430                        box.Include(GetViewCellBox(*it));
431                }
432        }
433
434        return box;
435}
436
437
438int ViewCellsManager::CastPassSamples(const int samplesPerPass,
439                                                                          const vector<int> &strategies,
440                                                                          VssRayContainer &passSamples
441                                                                          ) const
442{
443        long startTime = GetTime();
444       
445        SimpleRayContainer simpleRays;
446       
447        simpleRays.reserve(samplesPerPass);
448        // reserve 2 times the size because always creates double rays
449        passSamples.reserve(samplesPerPass * 2);
450
451        // create one third of each type
452        int castRays = 0;
453       
454        const int numRaysPerPass = samplesPerPass / (int)strategies.size();
455        vector<int>::const_iterator iit, iit_end = strategies.end();
456
457        for (iit = strategies.begin(); iit != iit_end; ++ iit)
458        {
459                const int stype = *iit;
460                const int newRays =
461                        mPreprocessor->GenerateRays(numRaysPerPass, stype, simpleRays);
462
463                cout << "cast " << newRays << " rays of strategy " << stype << endl;
464                castRays += newRays;
465        }
466
467        cout << "generated " << samplesPerPass << " samples in "
468                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
469
470        startTime = GetTime();
471
472        // shoot simple ray and add it to importance samples
473        mPreprocessor->CastRays(simpleRays, passSamples, true);
474       
475        cout << "cast " <<  samplesPerPass << " samples in "
476                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
477
478        return (int)passSamples.size();
479}
480
481
482/// helper function which destroys rays or copies them into the output ray container
483inline void disposeRays(VssRayContainer &rays, VssRayContainer *outRays)
484{
485        // hack matt
486        return;
487
488        cout << "disposing samples ... ";
489        long startTime = GetTime();
490        int n = (int)rays.size();
491
492        if (outRays)
493        {
494                VssRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
495                for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
496                {
497                        outRays->push_back(*it);
498                }
499        }
500        else
501        {
502                VssRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
503                for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
504                {
505                        if (!(*it)->IsActive())
506                                delete (*it);
507                }
508        }
509
510        cout << "finished" << endl;
511        Debug << "disposed " << n << " samples in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
512}
513
514
515int ViewCellsManager::Construct(Preprocessor *preprocessor, VssRayContainer *outRays)
516{
517        int numSamples = 0;
518
519        SimpleRayContainer simpleRays;
520        VssRayContainer initialSamples;
521
522        // store pointer to preprocessor for further use during construction
523        mPreprocessor = preprocessor;
524       
525        // now decode distribution string
526        char mix[1024];
527        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("RssPreprocessor.distributions", mix);
528        Debug << "using mixture distributions: " << mix << endl;
529
530        mMixtureDistribution = new MixtureDistribution(*mPreprocessor);
531        mMixtureDistribution->Construct(mix);
532
533        ///////////////////////////////////////////////////////
534        //-- Initial sampling for the construction of the view cell hierarchy.
535        //-- We use uniform sampling / box based sampling.
536       
537        long startTime = GetTime();
538        cout << "view cell construction: casting " << mInitialSamples << " initial samples ... " << endl;
539
540        // cast initial samples
541       
542        // mix of sampling strategies
543#if 0
544        vector<int>dummy;
545        dummy.push_back(SamplingStrategy::OBJECT_BASED_DISTRIBUTION);
546        dummy.push_back(SamplingStrategy::SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION);
547        dummy.push_back(SamplingStrategy::REVERSE_OBJECT_BASED_DISTRIBUTION);
548#endif
549        CastPassSamples(mInitialSamples, mStrategies, initialSamples);
550
551        cout << "finished in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
552
553        // construct view cells
554        ConstructSubdivision(preprocessor->mObjects, initialSamples);
555
556        // initial samples count for overall samples ...
557        numSamples += mInitialSamples;
558
559        // rays can be passed or deleted
560        disposeRays(initialSamples, outRays);
561
562        cout << "time needed for initial construction: "
563                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
564
565        Debug << "time needed for initial construction: "
566                  << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
567
568        // collect view cells and compute statistics
569        ResetViewCells();
570
571
572        ///////////////////
573        //-- Initial hierarchy construction finished.
574        //-- We can do some stats and visualization
575       
576        if (0)
577        {
578                //-- export initial view cell partition
579                Debug << "\nView cells after initial sampling:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
580
581                const string filename("viewcells.wrl");
582                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(filename.c_str());
583       
584                if (exporter)
585                {
586                        cout << "exporting initial view cells (=leaves) to " << filename.c_str() << " ... ";
587
588                        if (mExportGeometry)
589                        {
590                                exporter->ExportGeometry(preprocessor->mObjects);
591                        }
592
593                        exporter->SetWireframe();
594                        ExportViewCellsForViz(exporter, NULL, mColorCode, GetClipPlane());
595
596                        delete exporter;
597                        cout << "finished" << endl;
598                }
599        }
600
601
602        //////////////////////
603        //-- Cast some more sampling after initial construction.
604        //-- The additional rays can be used to gain
605        //-- some more information before the bottom-up merge
606        //-- note: guided rays could be used for this task
607
608        // time spent after construction of the initial partition
609        startTime = GetTime();
610        const int n = mConstructionSamples; //+initialSamples;
611
612        while (numSamples < n)
613        {
614                cout << "casting " << mSamplesPerPass << " samples of " << n << " ... ";
615                Debug << "casting " << mSamplesPerPass << " samples of " << n << " ... ";
616
617                VssRayContainer constructionSamples;
618
619                // cast new samples
620                numSamples += CastPassSamples(mSamplesPerPass,
621                                                                          mStrategies,
622                                                                          constructionSamples);
623
624                cout << "finished" << endl;
625                cout << "computing sample contribution for " << (int)constructionSamples.size() << " samples ... ";
626
627                // computes sample contribution of cast rays
628                if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
629                        ComputeSampleContributions(constructionSamples, true, false);
630
631                cout << "finished" << endl;
632
633                disposeRays(constructionSamples, outRays);
634                cout << "total samples: " << numSamples << endl;
635        }
636
637        if (0)
638        {
639                ///////////////
640                //-- Get stats after the additional sampling step
641                //-- and before the bottom-up merge step
642
643                EvaluateViewCellsStats();
644                Debug << "\noriginal view cell partition before post process:\n"
645                          << mCurrentViewCellsStats << endl;
646       
647                mRenderer->RenderScene();
648                SimulationStatistics ss;
649                static_cast<RenderSimulator *>(mRenderer)->GetStatistics(ss);
650
651                Debug << ss << endl;
652        }
653
654        ////////////////////
655        //-- post processing of the initial construction
656        //-- We can bottom-up merge the view cells in this step
657        //-- We can additionally cast some post processing sample rays.
658        //-- These rays can be used to store the view cells with the rays
659
660        VssRayContainer postProcessSamples;
661        cout << "casting " << mPostProcessSamples << " post process samples ..." << endl;
662       
663        CastPassSamples(mPostProcessSamples, mStrategies, postProcessSamples);
664
665        cout << "finished post process sampling" << endl;
666        cout << "starting post processing and visualization" << endl;
667
668        // store view cells with rays for post processing?
669        const bool storeViewCells = true;
670
671        if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
672                ComputeSampleContributions(postProcessSamples, true, storeViewCells);
673
674        PostProcess(preprocessor->mObjects, postProcessSamples);
675
676        const float secs = TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3f;
677        cout << "post processing (=merge) finished in " << secs << " secs" << endl;
678
679        Debug << "post processing time: " << secs << endl;
680        disposeRays(postProcessSamples, outRays);
681
682
683        ////////////////
684        //-- Evaluation of the resulting view cell partition.
685        //-- We cast a number of new samples and measure the render cost
686
687        if (mEvaluateViewCells)
688        {
689                EvalViewCellPartition();
690        }
691       
692        /////////////////
693        //-- Show some visualizations
694
695        if (mShowVisualization)
696        {
697                ///////////////
698                //-- visualization rays, e.g., to show some samples in the scene
699               
700                VssRayContainer visSamples;
701                int numSamples = CastPassSamples(mVisualizationSamples,
702                                                                                 mStrategies,
703                                                                                 visSamples);
704
705                if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
706                        ComputeSampleContributions(visSamples, true, storeViewCells);
707
708                // various visualizations
709                Visualize(preprocessor->mObjects, visSamples);
710
711                disposeRays(visSamples, outRays);
712        }
713
714        // recalculate view cells
715        EvaluateViewCellsStats();
716
717        // compress the final solution
718        if (0) CompressViewCells();
719
720        // write view cells to disc
721        if (mExportViewCells)
722        {
723                char filename[100];
724
725                Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.filename", filename);
726                ExportViewCells(filename, mExportPvs, mPreprocessor->mObjects);
727        }
728
729        return numSamples;
730}
731
732
733AxisAlignedPlane *ViewCellsManager::GetClipPlane()
734{
735        return mUseClipPlaneForViz ? &mClipPlaneForViz : NULL;
736}
737
738
739ViewCellsManager *ViewCellsManager::LoadViewCells(const string &filename,
740                                                                                                  ObjectContainer &pvsObjects,
741                                                                                                  bool finalizeViewCells,
742                                                                                                  BoundingBoxConverter *bconverter)
743                                                                                                 
744{
745        if (!Debug.is_open()) Debug.open("debug.log");
746
747
748        if (strstr(filename.c_str(), ".bn"))
749        {
750                Debug << "binary view cells format detected" << endl;
751
752                return LoadViewCellsBinary(filename,
753                                               pvsObjects,
754                                                                   finalizeViewCells,
755                                                                   bconverter);
756        }
757        else
758        {
759                Debug << "xml view cells format detected" << endl;
760
761                // give just an empty container as parameter:
762                // this loading function is used in the engine, thus it
763                // does not need to load the entities the preprocessor works on
764                ObjectContainer preprocessorObjects;
765
766                return LoadViewCells(filename,
767                                         pvsObjects,
768                                                         preprocessorObjects,
769                                                         finalizeViewCells,
770                                                         bconverter);
771        }
772}
773
774void ViewCellsManager::LoadIndexedBoundingBoxesBinary(IN_STREAM &stream, IndexedBoundingBoxContainer &iboxes)
775{
776        int numBoxes;
777        stream.read(reinterpret_cast<char *>(&numBoxes), sizeof(int));
778
779        iboxes.reserve(numBoxes);
780
781        Vector3 bmin;
782        Vector3 bmax;
783        int id;
784
785#ifdef USE_PERFTIMER 
786        PerfTimer boxTimer;
787
788        boxTimer.Start();
789        boxTimer.Entry();
790#endif 
791        for (int i = 0; i < numBoxes; ++ i)
792        {
793                stream.read(reinterpret_cast<char *>(&bmin), sizeof(Vector3));
794                stream.read(reinterpret_cast<char *>(&bmax), sizeof(Vector3));
795                stream.read(reinterpret_cast<char *>(&id), sizeof(int));
796
797                iboxes.push_back(IndexedBoundingBox(id, AxisAlignedBox3(bmin, bmax)));
798        }
799
800
801#ifdef USE_PERFTIMER 
802        boxTimer.Exit();
803
804        Debug << numBoxes << " boxes loaded in " << boxTimer.TotalTime() << " secs" << endl;
805#endif
806}
807
808
809ViewCellsManager *ViewCellsManager::LoadViewCells(const string &filename,
810                                                                                                  ObjectContainer &pvsObjects,
811                                                                                                  ObjectContainer &preprocessorObjects,
812                                                                                                  bool finalizeViewCells,
813                                                                                                  BoundingBoxConverter *bconverter)                                                                                             
814{
815        ViewCellsParser parser;
816        ViewCellsManager *vm = NULL;
817
818        const long startTime = GetTime();
819        const bool success = parser.ParseViewCellsFile(filename,
820                                                                                                   &vm,
821                                                                                                   pvsObjects,
822                                                                                                   preprocessorObjects,
823                                                                                                   bconverter);
824
825        if (!success)
826        {
827                Debug << "Error: loading view cells failed!" << endl;
828                DEL_PTR(vm);
829
830                return NULL;
831        }
832       
833        if (0) //hack: reset function should work, but something is wrong ..
834        {
835                vm->ResetViewCells();
836        }
837        else
838        {
839                ViewCellContainer leaves;
840
841                vm->mViewCells.clear();
842                vm->mViewCellsTree->CollectLeaves(vm->mViewCellsTree->GetRoot(), leaves);
843               
844                ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
845
846                for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
847                {
848                        vm->mViewCells.push_back(*it);
849                }
850        }
851
852        vm->mViewCellsFinished = true;
853        vm->mMaxPvsSize = (int)pvsObjects.size();
854
855        if (finalizeViewCells)
856        {
857                // do some final computations, e.g.,
858                // create the meshes and compute view cell volumes
859                const bool createMeshes = true;
860                vm->FinalizeViewCells(createMeshes);
861        }
862
863        cout << (int)vm->mViewCells.size() << " view cells loaded in "
864                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3f << " secs" << endl;
865
866        Debug << (int)vm->mViewCells.size() << " view cells loaded in "
867                  << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3f << " secs" << endl;
868       
869        return vm;
870}
871
872
873bool VspBspViewCellsManager::ExportViewCells(const string filename,
874                                                                                         const bool exportPvs,
875                                                                                         const ObjectContainer &objects)
876{
877        // no view cells constructed yet
878        if (!ViewCellsConstructed() || !ViewCellsTreeConstructed())
879                return false;
880
881        cout << "exporting view cells to xml ... ";
882
883        OUT_STREAM stream(filename.c_str());
884
885        // we need unique ids for each view cell
886        CreateUniqueViewCellIds();
887
888        stream << "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>"<<endl;
889        stream << "<VisibilitySolution>" << endl;
890
891        if (exportPvs)
892        {
893                //-- export bounding boxes
894                stream << "<BoundingBoxes>" << endl;
895
896                if (mUseKdPvs)
897                {
898                        vector<KdIntersectable *>::iterator kit, kit_end = GetPreprocessor()->mKdTree->mKdIntersectables.end();
899
900                        int id = 0;
901                        for (kit = GetPreprocessor()->mKdTree->mKdIntersectables.begin(); kit != kit_end; ++ kit, ++ id)
902                        {
903                                Intersectable *obj = *kit;
904                                const AxisAlignedBox3 box = obj->GetBox();
905                 
906                                obj->SetId(id);
907       
908                                stream << "<BoundingBox" << " id=\"" << id << "\""
909                                           << " min=\"" << box.Min().x << " " << box.Min().y << " " << box.Min().z << "\""
910                                           << " max=\"" << box.Max().x << " " << box.Max().y << " " << box.Max().z << "\" />" << endl;
911                        }
912                }
913                else
914                {
915                        ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = objects.end();
916               
917                        for (oit = objects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
918                        {
919                                const AxisAlignedBox3 box = (*oit)->GetBox();
920
921                                ////////////
922                                //-- the bounding boxes
923
924                                stream << "<BoundingBox" << " id=\"" << (*oit)->GetId() << "\""
925                                           << " min=\"" << box.Min().x << " " << box.Min().y << " " << box.Min().z << "\""
926                                           << " max=\"" << box.Max().x << " " << box.Max().y << " " << box.Max().z << "\" />" << endl;
927                        }
928                }
929
930                stream << "</BoundingBoxes>" << endl;
931        }
932
933       
934        /////////////
935        //-- export the view cells and the pvs
936
937        const int numViewCells = mCurrentViewCellsStats.viewCells;
938        stream << "<ViewCells number=\"" << numViewCells << "\" >" << endl;
939
940        mViewCellsTree->Export(stream, exportPvs);
941
942        stream << "</ViewCells>" << endl;
943
944
945        //////////
946        //-- export the view space hierarchy
947       
948        stream << "<ViewSpaceHierarchy type=\"bsp\""
949                   << " min=\"" << mViewSpaceBox.Min().x << " " << mViewSpaceBox.Min().y << " " << mViewSpaceBox.Min().z << "\""
950                   << " max=\"" << mViewSpaceBox.Max().x << " " << mViewSpaceBox.Max().y << " " << mViewSpaceBox.Max().z << "\">" << endl;
951
952        mVspBspTree->Export(stream);
953        stream << "</ViewSpaceHierarchy>" << endl;
954
955        stream << "</VisibilitySolution>" << endl;
956
957        stream.close();
958        cout << "finished" << endl;
959
960        return true;
961}
962
963
964void ViewCellsManager::EvalViewCellHistogram(const string filename,
965                                                                                         const int nViewCells)
966{
967        std::ofstream outstream;
968        outstream.open(filename.c_str());
969
970        ViewCellContainer viewCells;
971       
972        // the collect best viewcells does not work?
973        mViewCellsTree->CollectBestViewCellSet(viewCells, nViewCells);
974
975        float maxRenderCost, minRenderCost;
976
977        // sort by render cost
978        sort(viewCells.begin(), viewCells.end(), SmallerRenderCost);
979
980        minRenderCost = viewCells.front()->GetRenderCost();
981        maxRenderCost = viewCells.back()->GetRenderCost();
982
983        Debug << "histogram min rc: " << minRenderCost << " max rc: " << maxRenderCost << endl;
984
985    int histoIntervals;
986        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.histogram.intervals", histoIntervals);
987        const int intervals = min(histoIntervals, (int)viewCells.size());
988
989        int histoMaxVal;
990        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.histogram.maxValue", histoMaxVal);
991        maxRenderCost = min((float)histoMaxVal, maxRenderCost);
992
993       
994        const float range = maxRenderCost - minRenderCost;
995        const float stepSize = range / (float)intervals;
996
997        float currentRenderCost = minRenderCost;//(int)ceil(minRenderCost);
998
999        const float totalRenderCost = mViewCellsTree->GetRoot()->GetRenderCost();
1000        const float totalVol = GetViewSpaceBox().GetVolume();
1001        //const float totalVol = mViewCellsTree->GetRoot()->GetVolume();
1002
1003        int j = 0;
1004        int i = 0;
1005       
1006        ViewCellContainer::const_iterator it = viewCells.begin(), it_end = viewCells.end();             
1007
1008        // count for integral
1009        float volSum = 0;
1010        int smallerCostSum = 0;
1011       
1012        // note can skip computations for view cells already
1013        // evaluated and delete them from vector ...
1014    while (1)
1015        {
1016                // count for histogram value
1017                float volDif = 0;
1018                int smallerCostDif = 0;
1019
1020                while ((i < (int)viewCells.size()) && (viewCells[i]->GetRenderCost() < currentRenderCost))
1021                {
1022                        volSum += viewCells[i]->GetVolume();
1023                        volDif += viewCells[i]->GetVolume();
1024
1025                        ++ i;
1026                        ++ smallerCostSum;
1027                        ++ smallerCostDif;
1028                }
1029               
1030                if ((i >= (int)viewCells.size()) || (currentRenderCost >= maxRenderCost))
1031                        break;
1032               
1033                const float rcRatio = currentRenderCost / maxRenderCost;
1034                const float volRatioSum = volSum / totalVol;
1035                const float volRatioDif = volDif / totalVol;
1036
1037                outstream << "#Pass\n" << j ++ << endl;
1038                outstream << "#RenderCostRatio\n" << rcRatio << endl;
1039                outstream << "#WeightedCost\n" << currentRenderCost / totalVol << endl;
1040                outstream << "#ViewCellsDif\n" << smallerCostDif << endl;
1041                outstream << "#ViewCellsSum\n" << smallerCostSum << endl;       
1042                outstream << "#VolumeDif\n" << volRatioDif << endl << endl;
1043                outstream << "#VolumeSum\n" << volRatioSum << endl << endl;
1044
1045                // increase current render cost
1046                currentRenderCost += stepSize;
1047        }
1048
1049        outstream.close();
1050}
1051
1052void ViewCellsManager::EvalViewCellHistogramForPvsSize(const string filename,
1053                                                                                                           const int nViewCells)
1054{
1055        std::ofstream outstream;
1056        outstream.open(filename.c_str());
1057
1058        ViewCellContainer viewCells;
1059
1060#ifdef USE_BIT_PVS
1061        cout << "objects size: " << (int)ObjectPvsIterator::sObjects.size() << endl;
1062        cout << "pvs size: " <<  ObjectPvs::sPvsSize << endl;
1063#endif
1064
1065        // $$ JB hack - the collect best viewcells does not work?
1066#if 0
1067        mViewCellsTree->CollectBestViewCellSet(viewCells, nViewCells);
1068#else
1069        viewCells = mViewCells;
1070#endif
1071
1072        ViewCellContainer::iterator it = viewCells.begin(), it_end = viewCells.end();           
1073       
1074        for (; it != it_end; ++it)
1075        {
1076                (*it)->UpdatePvsCost();
1077        }
1078
1079        float maxPvs, maxVal, minVal;
1080       
1081        // sort by pvs size
1082        sort(viewCells.begin(), viewCells.end(), SmallerPvs);
1083
1084        maxPvs = viewCells.back()->GetTrianglesInPvs();
1085        minVal = 0;
1086
1087        // hack: normalize pvs size
1088        int histoMaxVal;
1089        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.histogram.maxValue", histoMaxVal);
1090        maxVal = max((float)histoMaxVal, maxPvs);
1091               
1092        Debug << "histogram minpvssize: " << minVal << " maxpvssize: " << maxVal
1093                << " real maxpvs " << maxPvs << endl;
1094
1095        int histoIntervals;
1096        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.histogram.intervals", histoIntervals);
1097        const int intervals = min(histoIntervals, (int)viewCells.size());
1098
1099        const float range = maxVal - minVal;
1100        int stepSize = (int)(range / intervals);
1101
1102        // set step size to avoid endless loop
1103        if (!stepSize) stepSize = 1;
1104       
1105        Debug << "intervals " << histoIntervals << endl;
1106        Debug << "stepsize: " << stepSize << endl;
1107        cout << "intervals " << histoIntervals << endl;
1108        cout << "stepsize: " << stepSize << endl;
1109
1110        const float totalRenderCost = mViewCellsTree->GetRoot()->GetRenderCost();
1111        const float totalVol = GetViewSpaceBox().GetVolume();
1112
1113        float currentPvs = minVal;
1114       
1115        int i = 0;
1116        int j = 0;
1117        float volSum = 0;
1118        int smallerSum = 0;
1119
1120        it = viewCells.begin();
1121       
1122        for (int j = 0; j < intervals; ++ j)
1123        {
1124                float volDif = 0;
1125                int smallerDif = 0;
1126
1127                while ((i < (int)viewCells.size()) &&
1128                           (viewCells[i]->GetTrianglesInPvs() < currentPvs))
1129                {
1130                        volDif += viewCells[i]->GetVolume();
1131                        volSum += viewCells[i]->GetVolume();
1132
1133                        ++ i;
1134                        ++ smallerDif;
1135                        ++ smallerSum;
1136                }
1137               
1138                const float volRatioDif = volDif / totalVol;
1139                const float volRatioSum = volSum / totalVol;
1140
1141                outstream << "#Pass\n" << j << endl;
1142                outstream << "#Pvs\n" << currentPvs << endl;
1143                outstream << "#ViewCellsDif\n" << smallerDif << endl;
1144                outstream << "#ViewCellsSum\n" << smallerSum << endl;   
1145                outstream << "#VolumeDif\n" << volRatioDif << endl << endl;
1146                outstream << "#VolumeSum\n" << volRatioSum << endl << endl;
1147       
1148                //-- increase current pvs size to define next interval
1149                currentPvs += stepSize;
1150        }
1151
1152        outstream.close();
1153}
1154
1155
1156void ViewCellsManager::EvalViewCellHistogramForPvsSize(const string filename,
1157                                                                                                           ViewCellContainer &viewCells)
1158{
1159        std::ofstream outstream;
1160        outstream.open(filename.c_str());
1161
1162        float maxPvs, maxVal, minVal;
1163       
1164        // sort by pvs size
1165        sort(viewCells.begin(), viewCells.end(), SmallerPvs);
1166
1167        maxPvs = viewCells.back()->GetTrianglesInPvs();
1168        minVal = 0;
1169
1170        // hack: normalize pvs size
1171        int histoMaxVal;
1172        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.histogram.maxValue", histoMaxVal);
1173        maxVal = max((float)histoMaxVal, maxPvs);
1174               
1175        Debug << "histogram minpvssize: " << minVal << " maxpvssize: " << maxVal
1176                << " real maxpvs " << maxPvs << endl;
1177
1178        int histoIntervals;
1179        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Preprocessor.histogram.intervals", histoIntervals);
1180        const int intervals = min(histoIntervals, (int)viewCells.size());
1181
1182        const float range = maxVal - minVal;
1183        int stepSize = (int)(range / intervals);
1184
1185        // set step size to avoid endless loop
1186        if (!stepSize) stepSize = 1;
1187       
1188        Debug << "intervals " << histoIntervals << endl;
1189        Debug << "stepsize: " << stepSize << endl;
1190        cout << "intervals " << histoIntervals << endl;
1191        cout << "stepsize: " << stepSize << endl;
1192
1193        const float totalRenderCost = mViewCellsTree->GetRoot()->GetRenderCost();
1194        const float totalVol = GetViewSpaceBox().GetVolume();
1195
1196        float currentPvs = minVal;
1197       
1198        int i = 0;
1199        int j = 0;
1200        float volSum = 0;
1201        int smallerSum = 0;
1202
1203        //ViewCellContainer::const_iterator it = viewCells.begin(), it_end = viewCells.end();   
1204       
1205        for (int j = 0; j < intervals; ++ j)
1206        {
1207                float volDif = 0;
1208                int smallerDif = 0;
1209
1210                while ((i < (int)viewCells.size()) &&
1211                           (viewCells[i]->GetTrianglesInPvs() < currentPvs))
1212                {
1213                        volDif += viewCells[i]->GetVolume();
1214                        volSum += viewCells[i]->GetVolume();
1215
1216                        ++ i;
1217                        ++ smallerDif;
1218                        ++ smallerSum;
1219                }
1220               
1221                //              if (0 && (i < (int)viewCells.size()))
1222                //                Debug << "new pvs cost increase: " << mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(viewCells[i])
1223                //                              << " " << currentPvs << endl;
1224               
1225                const float volRatioDif = volDif / totalVol;
1226                const float volRatioSum = volSum / totalVol;
1227
1228                outstream << "#Pass\n" << j << endl;
1229                outstream << "#Pvs\n" << currentPvs << endl;
1230                outstream << "#ViewCellsDif\n" << smallerDif << endl;
1231                outstream << "#ViewCellsSum\n" << smallerSum << endl;   
1232                outstream << "#VolumeDif\n" << volRatioDif << endl << endl;
1233                outstream << "#VolumeSum\n" << volRatioSum << endl << endl;
1234       
1235                //-- increase current pvs size to define next interval
1236                currentPvs += stepSize;
1237        }
1238
1239        outstream.close();
1240}
1241
1242
1243bool ViewCellsManager::GetExportPvs() const
1244{
1245        return mExportPvs;
1246}
1247
1248
1249void ViewCellsManager::ResetPvs()
1250{
1251        if (ViewCellsTreeConstructed())
1252        {
1253                mViewCellsTree->ResetPvs();
1254        }
1255        else
1256        {
1257                cout << "view cells tree not constructed" << endl;
1258        }
1259}
1260
1261
1262void ViewCellsManager::ExportStats(const string &fileName)
1263{
1264        mViewCellsTree->ExportStats(fileName);
1265}
1266
1267
1268void ViewCellsManager::EvalViewCellPartition()
1269{
1270        int samplesPerPass;
1271        int numSamples;
1272        int castSamples = 0;
1273        char str[64];
1274        int oldSamples = 0;
1275
1276        int samplesForStats;
1277
1278        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.samplesPerPass", samplesPerPass);
1279        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.samplesForStats", samplesForStats);
1280        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.samples", numSamples);
1281
1282        char statsPrefix[100];
1283        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.Evaluation.statsPrefix", statsPrefix);
1284
1285        Debug << "view cell evaluation samples per pass: " << samplesPerPass << endl;
1286        Debug << "view cell evaluation samples: " << numSamples << endl;
1287        Debug << "view cell stats prefix: " << statsPrefix << endl;
1288
1289        cout << "reseting pvs ... ";
1290               
1291        const bool startFromZero = true;
1292
1293        // reset pvs and start over from zero
1294        if (startFromZero)
1295        {
1296                mViewCellsTree->ResetPvs();
1297        }
1298        else // start from current sampless
1299        {
1300                // statistics before casting more samples
1301                cout << "compute new statistics ... ";
1302                sprintf(str, "-%09d-eval.log", castSamples);
1303                string fName = string(statsPrefix) + string(str);
1304
1305                mViewCellsTree->ExportStats(fName);
1306                cout << "finished" << endl;
1307        }
1308
1309        cout << "finished" << endl;
1310    cout << "Evaluating view cell partition ... " << endl;
1311
1312        while (castSamples < numSamples)
1313        {               
1314                ///////////////
1315                //-- we have to use uniform sampling strategy for construction rays
1316
1317                VssRayContainer evaluationSamples;
1318                const int samplingType = mEvaluationSamplingType;
1319
1320                long startTime = GetTime();
1321
1322                cout << "casting " << samplesPerPass << " samples ... ";
1323                Debug << "casting " << samplesPerPass << " samples ... ";
1324
1325                CastPassSamples(samplesPerPass, mStrategies, evaluationSamples);
1326               
1327                castSamples += samplesPerPass;
1328
1329                Real timeDiff = TimeDiff(startTime, GetTime());
1330               
1331                cout << "finished in " << timeDiff * 1e-3f << " secs" << endl;
1332                cout << "computing sample contributions of " << (int)evaluationSamples.size()  << " samples ... ";
1333               
1334                Debug << "finished in " << timeDiff * 1e-3f << " secs" << endl;
1335                Debug << "computing sample contributions of " << (int)evaluationSamples.size()  << " samples ... ";
1336
1337                startTime = GetTime();
1338
1339                ComputeSampleContributions(evaluationSamples, true, false);
1340
1341                timeDiff = TimeDiff(startTime, GetTime());
1342                cout << "finished in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
1343                Debug << "finished in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
1344
1345                if ((castSamples >= samplesForStats + oldSamples) || (castSamples >= numSamples))
1346                {
1347                        oldSamples += samplesForStats;
1348
1349                        ///////////
1350                        //-- output stats
1351
1352                        sprintf(str, "-%09d-eval.log", castSamples);
1353                        string fileName = string(statsPrefix) + string(str);
1354
1355                        ///////////////
1356                        //-- propagate pvs or pvs size information
1357
1358                        startTime = GetTime();
1359                        ObjectPvs pvs;
1360
1361                        cout << "updating pvs for evaluation ... " << endl;
1362
1363                        UpdatePvsForEvaluation(mViewCellsTree->GetRoot(), pvs);
1364
1365                        timeDiff = TimeDiff(startTime, GetTime());
1366                        cout << "finished updating the pvs in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
1367                        Debug << "pvs evaluated in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
1368               
1369                        startTime = GetTime();
1370                        cout << "compute new statistics ... " << endl;
1371
1372                        ExportStats(fileName);
1373
1374                        timeDiff = TimeDiff(startTime, GetTime());
1375                        cout << "finished in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
1376                        Debug << "statistis computed in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
1377                }
1378
1379                disposeRays(evaluationSamples, NULL);
1380        }
1381       
1382
1383        ////////////
1384        //-- histogram
1385
1386        const int numLeaves = mViewCellsTree->GetNumInitialViewCells(mViewCellsTree->GetRoot());
1387        bool useHisto;
1388        int histoStepSize;
1389
1390        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.Evaluation.histogram", useHisto);
1391        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.histoStepSize", histoStepSize);
1392
1393        if (useHisto)
1394        {
1395                // evaluate view cells in a histogram           
1396                char s[64];
1397
1398                for (int pass = histoStepSize; pass <= numLeaves; pass += histoStepSize)
1399                {
1400                        string filename;
1401
1402                        cout << "computing histogram for " << pass << " view cells" << endl;
1403#if 0
1404                        //-- evaluate histogram for render cost
1405                        sprintf(s, "-%09d-histo.log", pass);
1406                        filename = string(statsPrefix) + string(s);
1407
1408                        EvalViewCellHistogram(filename, pass);
1409
1410#endif
1411                        //////////////////////////////////////////
1412            //-- evaluate histogram for pvs size
1413
1414                        cout << "computing pvs histogram for " << pass << " view cells" << endl;
1415
1416                        sprintf(s, "-%09d-histo-pvs.log", pass);
1417                        filename = string(statsPrefix) + string(s);
1418
1419                        EvalViewCellHistogram(filename, pass);
1420                        //                      EvalViewCellHistogramForPvsSize(filename, pass);
1421                }
1422        }
1423}
1424
1425
1426inline float EvalMergeCost(ViewCell *root, ViewCell *candidate)
1427{
1428  return root->GetPvs().GetPvsHomogenity(candidate->GetPvs());
1429}
1430
1431
1432/// Returns index of the best view cells of the neighborhood
1433static int GetBestViewCellIdx(ViewCell *root, const ViewCellContainer &neighborhood)
1434{
1435        int bestViewCellIdx = 0;
1436
1437        float mergeCost = Limits::Infinity;
1438        int i = 0;
1439
1440        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = neighborhood.end();
1441
1442        for (vit = neighborhood.begin(); vit != vit_end; ++ vit, ++ i)
1443        {
1444                const float mc = EvalMergeCost(root, *vit);
1445               
1446                if (mc < mergeCost)
1447                {
1448                        mergeCost = mc;
1449                        bestViewCellIdx = i;
1450                }
1451        }
1452
1453        return bestViewCellIdx;
1454}
1455
1456
1457void ViewCellsManager::SetMaxFilterSize(const int size)
1458{
1459        mMaxFilterSize = size;
1460}
1461
1462
1463float ViewCellsManager::ComputeRenderCost(int tri, int obj) //const
1464{
1465        return max((float)tri * mTriangleWeight, (float)obj * mObjectWeight);
1466}
1467
1468
1469ViewCell *ViewCellsManager::ConstructLocalMergeTree(ViewCell *currentViewCell,
1470                                                                                                        const ViewCellContainer &viewCells)
1471{
1472        ViewCell *root = currentViewCell;
1473        ViewCellContainer neighborhood = viewCells;
1474
1475        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = neighborhood.end();
1476
1477        const int n = min(mMaxFilterSize, (int)neighborhood.size());
1478       
1479        /////////////////
1480        //-- use priority queue to merge leaf pairs
1481       
1482        for (int nMergedViewCells = 0; nMergedViewCells < n; ++ nMergedViewCells)
1483        {
1484                const int bestViewCellIdx = GetBestViewCellIdx(root, neighborhood);
1485               
1486                ViewCell *bestViewCell = neighborhood[bestViewCellIdx];
1487       
1488                // remove from vector
1489                swap(neighborhood[bestViewCellIdx], neighborhood.back());
1490                neighborhood.pop_back();
1491       
1492                if (!bestViewCell || !root)
1493            cout << "warning!!" << endl;
1494               
1495                // create new root of the hierarchy
1496                root = MergeViewCells(root, bestViewCell);
1497        }
1498
1499        return root;   
1500}
1501
1502
1503
1504ViewCell * ViewCellsManager::ConstructLocalMergeTree2(ViewCell *currentViewCell,
1505                                                                                                          const ViewCellContainer &viewCells)
1506{
1507 
1508  vector<SortableViewCellEntry> neighborhood(viewCells.size());
1509  int i, j;
1510  for (i = 0, j = 0; i < viewCells.size(); i++) {
1511        if (viewCells[i] != currentViewCell)
1512          neighborhood[j++] = SortableViewCellEntry(
1513                                                                                                EvalMergeCost(currentViewCell, viewCells[i]),
1514                                                                                                viewCells[i]);
1515  }
1516  neighborhood.resize(j);
1517 
1518  sort(neighborhood.begin(), neighborhood.end());
1519 
1520  ViewCell *root = currentViewCell;
1521 
1522  vector<SortableViewCellEntry>::const_iterator it, it_end = neighborhood.end();
1523 
1524  const int n = min(mMaxFilterSize, (int)neighborhood.size());
1525  //-- use priority queue to merge leaf pairs
1526 
1527  //cout << "neighborhood: " << neighborhood.size() << endl;
1528  for (int nMergedViewCells = 0; nMergedViewCells < n; ++ nMergedViewCells)
1529  {
1530          ViewCell *bestViewCell = neighborhood[nMergedViewCells].mViewCell;
1531          //cout <<nMergedViewCells<<":"<<"homogenity=" <<neighborhood[nMergedViewCells].mValue<<endl;
1532          // create new root of the hierarchy
1533          root = MergeViewCells(root, bestViewCell);
1534          // set negative cost so that this view cell gets deleted
1535          root->SetMergeCost(-1.0f);
1536  }
1537 
1538  return root; 
1539}
1540
1541void
1542ViewCellsManager::DeleteLocalMergeTree(ViewCell *vc
1543                                                                           ) const
1544{
1545        if (!vc->IsLeaf() && vc->GetMergeCost() < 0.0f)
1546        {       
1547                ViewCellInterior *vci = (ViewCellInterior *) vc;
1548                ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = vci->mChildren.end();
1549
1550        for (it = vci->mChildren.begin(); it != it_end; ++ it)
1551                        DeleteLocalMergeTree(*it);
1552               
1553                vci->mChildren.clear();
1554               
1555                delete vci;
1556  }
1557}
1558
1559
1560bool ViewCellsManager::CheckValidity(ViewCell *vc,
1561                                                                         int minPvsSize,
1562                                                                         int maxPvsSize) const
1563{
1564
1565        const float pvsCost = vc->GetPvs().EvalPvsCost();
1566
1567        if ((pvsCost > maxPvsSize) || (pvsCost < minPvsSize))
1568        {
1569                cout << "err: " << pvsCost << " " << minPvsSize << " " << maxPvsSize << endl;
1570                return false;
1571        }
1572
1573        return true;
1574}
1575
1576
1577int ViewCellsManager::ComputeBoxIntersections(const AxisAlignedBox3 &box,
1578                                                                                          ViewCellContainer &viewCells) const
1579{
1580        return 0;
1581};
1582
1583
1584AxisAlignedBox3 ViewCellsManager::GetFilterBBox(const Vector3 &viewPoint,
1585                                                                                                const float width) const
1586{
1587  float w = Magnitude(mViewSpaceBox.Size())*width;
1588  Vector3 min = viewPoint - w * 0.5f;
1589  Vector3 max = viewPoint + w * 0.5f;
1590 
1591  return AxisAlignedBox3(min, max);
1592}
1593
1594
1595void ViewCellsManager::GetPrVS(const Vector3 &viewPoint,
1596                                                           PrVs &prvs,
1597                                                           const float filterWidth)
1598{
1599        ViewCell *currentViewCell = GetViewCell(viewPoint);
1600
1601        if (mMaxFilterSize < 1) {
1602                prvs.mViewCell = currentViewCell;
1603                return;
1604        }
1605
1606        const AxisAlignedBox3 box = GetFilterBBox(viewPoint, filterWidth);
1607
1608        if (currentViewCell)
1609        {
1610                ViewCellContainer viewCells;
1611                ComputeBoxIntersections(box, viewCells);
1612
1613                ViewCell *root = ConstructLocalMergeTree2(currentViewCell, viewCells);
1614                prvs.mViewCell = root;
1615
1616        }
1617        else
1618        {
1619                prvs.mViewCell = NULL;
1620                //prvs.mPvs = root->GetPvs();
1621        }
1622}
1623
1624
1625bool ViewCellsManager::ViewCellsTreeConstructed() const
1626{
1627    return (mViewCellsTree && mViewCellsTree->GetRoot());
1628}
1629
1630
1631void ViewCellsManager::SetValidity(ViewCell *vc,
1632                                                                   int minPvs,
1633                                                                   int maxPvs) const
1634{
1635        vc->SetValid(CheckValidity(vc, minPvs, maxPvs));
1636}
1637
1638
1639void
1640ViewCellsManager::SetValidity(
1641                                                          int minPvsSize,
1642                                                          int maxPvsSize) const
1643{
1644        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
1645
1646
1647        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
1648        {
1649                SetValidity(*it, minPvsSize, maxPvsSize);
1650        }
1651}
1652
1653void
1654ViewCellsManager::SetValidityPercentage(
1655                                                                                const float minValid,
1656                                                                                const float maxValid
1657                                                                                )
1658{
1659  ObjectPvs dummyPvs;
1660  // update pvs sizes
1661  for (int i = 0; i < (int)mViewCells.size(); ++ i) {
1662        UpdatePvsForEvaluation(mViewCells[i], dummyPvs);
1663  }
1664 
1665  sort(mViewCells.begin(), mViewCells.end(), SmallerPvs);
1666 
1667  int start = (int)(mViewCells.size() * minValid);
1668  int end = (int)(mViewCells.size() * maxValid);
1669 
1670  for (int i = 0; i < (int)mViewCells.size(); ++ i)
1671        {
1672          //      cout<<"pvs:"<<mViewCells[i]->GetCachedPvsCost()<<endl;
1673          mViewCells[i]->SetValid(i >= start && i <= end);
1674        }
1675}
1676
1677
1678int ViewCellsManager::CountValidViewcells() const
1679{
1680        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
1681        int valid = 0;
1682
1683        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
1684        {       
1685                if ((*it)->GetValid())
1686                        ++ valid;
1687        }
1688
1689        return valid;
1690}
1691
1692
1693bool ViewCellsManager::LoadViewCellsGeometry(const string filename,
1694                                                                                         const bool extrudeBaseTriangles)
1695{
1696        /// we use predefined view cells from now on
1697        mUsePredefinedViewCells = true;
1698        X3dParser parser;
1699       
1700        if (extrudeBaseTriangles)
1701        {
1702                Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("ViewCells.height", parser.mViewCellHeight);
1703                const bool success = parser.ParseFile(filename, *this);
1704
1705                if (!success)
1706                        return false;
1707        }
1708        else
1709        {
1710                // hack: use standard mesh loading
1711                // create temporary scene graph for loading the view cells geometry
1712                // note: delete the meshes as they are created two times for transformed mesh instances.
1713                SceneGraphLeaf *root = new SceneGraphLeaf();
1714                const bool success = parser.ParseFile(filename, root, true);
1715               
1716                if (!success)
1717                {
1718                        DEL_PTR(root);
1719                        return false;
1720                }
1721
1722                ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = root->mGeometry.end();
1723               
1724                for (oit = root->mGeometry.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
1725                {
1726                        Mesh *mesh;
1727                        if ((*oit)->Type() == Intersectable::TRANSFORMED_MESH_INSTANCE)
1728                        {
1729                                TransformedMeshInstance *mit = static_cast<TransformedMeshInstance *>(*oit);
1730                                mesh = MeshManager::GetSingleton()->CreateResource();
1731                                mit->GetTransformedMesh(*mesh);
1732                        }
1733                        else if ((*oit)->Type() == Intersectable::MESH_INSTANCE)
1734                        {
1735                                MeshInstance *mit = static_cast<MeshInstance *>(*oit);
1736                                mesh = mit->GetMesh();
1737                        }
1738                        mesh->ComputeBoundingBox();
1739                        mViewCells.push_back(GenerateViewCell(mesh));
1740                }
1741
1742                DEL_PTR(root);
1743        }
1744
1745        // set view space box to bounding box of the view cells
1746        AxisAlignedBox3 bbox;
1747        bbox.Initialize();
1748        ViewCellContainer::iterator it = mViewCells.begin(), it_end = mViewCells.end();
1749
1750        for (; it != it_end; ++ it)
1751        {
1752                bbox.Include((*it)->GetMesh()->mBox);
1753        }
1754
1755        SetViewSpaceBox(bbox);
1756        cout << "view space box: " << bbox << endl;
1757        cout << "generated " << (int)mViewCells.size() << " view cells using the geometry " << filename << endl;
1758
1759        return true;
1760}
1761
1762
1763bool ViewCellsManager::GetViewPoint(Vector3 &viewPoint) const
1764{
1765  viewPoint = mViewSpaceBox.GetRandomPoint();
1766  return true;
1767}
1768
1769bool ViewCellsManager::GetViewPoint(Vector3 &viewPoint, const Vector3 &params) const
1770{
1771  viewPoint = mViewSpaceBox.GetRandomPoint(params);
1772  return true;
1773}
1774
1775
1776float ViewCellsManager::GetViewSpaceVolume()
1777{
1778        return mViewSpaceBox.GetVolume() * (2.0f * sqr((float)M_PI));
1779}
1780
1781
1782bool ViewCellsManager::ViewPointValid(const Vector3 &viewPoint) const
1783{
1784        if (!ViewCellsConstructed())
1785        {
1786                return mViewSpaceBox.IsInside(viewPoint);
1787        }
1788        else
1789        {
1790                if (!mViewSpaceBox.IsInside(viewPoint))
1791                        return false;
1792
1793                ViewCell *viewcell = GetViewCell(viewPoint);
1794
1795                if (!viewcell || !viewcell->GetValid())
1796                        return false;
1797        }
1798
1799        return true;
1800}
1801
1802
1803float
1804ViewCellsManager::ComputeSampleContributions(const VssRayContainer &rays,
1805                                                                                         const bool addContributions,
1806                                                                                         const bool storeViewCells,
1807                                                                                         const bool useHitObjects)
1808{
1809        float sum = 0.0f;
1810
1811        VssRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
1812
1813        for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
1814        {
1815                if (!ViewCellsConstructed())
1816                {
1817                        // view cells not constructed yet =>
1818                        // just take the lenghts of the rays as contributions
1819                        if ((*it)->mTerminationObject)
1820                        {
1821                                sum += (*it)->Length();
1822                        }
1823                }
1824                else
1825                {
1826                        sum += ComputeSampleContribution(*(*it), addContributions, storeViewCells, useHitObjects);
1827                }
1828        }
1829
1830#ifdef USE_PERFTIMER 
1831        cout << "view cell cast time: " << viewCellCastTimer.TotalTime() << " s" << endl;
1832        Debug << "view cell cast time: " << viewCellCastTimer.TotalTime() << " s" << endl;
1833
1834        cout << "pvs time: " << pvsTimer.TotalTime() << " s" << endl;
1835        Debug << "pvs time: " << pvsTimer.TotalTime() << " s" << endl;
1836#endif 
1837        return sum;
1838}
1839
1840
1841void ViewCellsManager::EvaluateViewCellsStats()
1842{
1843        mCurrentViewCellsStats.Reset();
1844        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
1845
1846        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
1847        {
1848                mViewCellsTree->UpdateViewCellsStats(*it, mCurrentViewCellsStats);
1849        }
1850}
1851
1852
1853void ViewCellsManager::EvaluateRenderStatistics(float &totalRenderCost,
1854                                                                                                float &expectedRenderCost,
1855                                                                                                float &deviation,
1856                                                                                                float &variance,
1857                                                                                                float &totalCost,
1858                                                                                                float &avgRenderCost)
1859{
1860        ////////////
1861        //-- compute expected value
1862
1863        totalRenderCost = 0;
1864        totalCost = 0;
1865
1866        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
1867
1868        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
1869        {
1870                ViewCell *vc = *it;
1871                totalRenderCost += vc->GetPvs().EvalPvsCost() * vc->GetVolume();
1872                totalCost += (int)vc->GetPvs().EvalPvsCost();
1873        }
1874
1875        // normalize with view space box
1876        totalRenderCost /= mViewSpaceBox.GetVolume();
1877        expectedRenderCost = totalRenderCost / (float)mViewCells.size();
1878        avgRenderCost = totalCost / (float)mViewCells.size();
1879
1880
1881        ///////////
1882        //-- compute standard defiation
1883
1884        variance = 0;
1885        deviation = 0;
1886
1887        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
1888        {
1889                ViewCell *vc = *it;
1890
1891                float renderCost = vc->GetPvs().EvalPvsCost() * vc->GetVolume();
1892                float dev;
1893
1894                if (1)
1895                        dev = fabs(avgRenderCost - (float)vc->GetPvs().EvalPvsCost());
1896                else
1897                        dev = fabs(expectedRenderCost - renderCost);
1898
1899                deviation += dev;
1900                variance += dev * dev;
1901        }
1902
1903        variance /= (float)mViewCells.size();
1904        deviation /= (float)mViewCells.size();
1905}
1906
1907
1908float ViewCellsManager::GetArea(ViewCell *viewCell) const
1909{
1910        return viewCell->GetArea();
1911}
1912
1913
1914float ViewCellsManager::GetVolume(ViewCell *viewCell) const
1915{
1916        return viewCell->GetVolume();
1917}
1918
1919
1920void ViewCellsManager::CompressViewCells()
1921{
1922        if (!(ViewCellsTreeConstructed() && mCompressViewCells))
1923                return;
1924
1925        ////////////
1926        //-- compression
1927       
1928        int pvsEntries = mViewCellsTree->CountStoredPvsEntries(mViewCellsTree->GetRoot());
1929
1930        cout << "number of entries before compress: " << pvsEntries << endl;
1931        Debug << "number of entries before compress: " << pvsEntries << endl;
1932
1933        mViewCellsTree->SetViewCellsStorage(ViewCellsTree::COMPRESSED);
1934
1935        pvsEntries = mViewCellsTree->CountStoredPvsEntries(mViewCellsTree->GetRoot());
1936
1937        Debug << "number of entries after compress: " << pvsEntries << endl;
1938        cout << "number of entries after compress: " << pvsEntries << endl;
1939}
1940
1941
1942ViewCell *ViewCellsManager::ExtrudeViewCell(const Triangle3 &baseTri,
1943                                                                                        const float height) const
1944{
1945        // one mesh per view cell
1946        Mesh *mesh = MeshManager::GetSingleton()->CreateResource();
1947//ootl::hash_map<int, Intersectable *> hmap(-2, NULL);
1948        ////////////
1949        //-- construct prism
1950
1951        // bottom
1952        mesh->mFaces.push_back(new Face(2,1,0));
1953        // top
1954    mesh->mFaces.push_back(new Face(3,4,5));
1955        // sides
1956        mesh->mFaces.push_back(new Face(1, 4, 3, 0));
1957        mesh->mFaces.push_back(new Face(2, 5, 4, 1));
1958        mesh->mFaces.push_back(new Face(3, 5, 2, 0));
1959
1960
1961        /////////////
1962        //-- extrude new vertices for top of prism
1963
1964        const Vector3 triNorm = baseTri.GetNormal();
1965        Triangle3 topTri;
1966
1967        // add base vertices and calculate top vertices
1968        for (int i = 0; i < 3; ++ i)
1969        {
1970                mesh->mVertices.push_back(baseTri.mVertices[i]);
1971        }
1972
1973        // add top vertices
1974        for (int i = 0; i < 3; ++ i)
1975        {
1976                mesh->mVertices.push_back(baseTri.mVertices[i] + height * triNorm);
1977        }
1978
1979        // do we have to preprocess this mesh (we don't want to trace view cells!)?
1980        mesh->ComputeBoundingBox();
1981       
1982        return GenerateViewCell(mesh);
1983}
1984
1985
1986void ViewCellsManager::FinalizeViewCells(const bool createMesh)
1987{
1988        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
1989
1990        // volume and area of the view cells are recomputed
1991        // a view cell mesh is created
1992        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
1993        {
1994                Finalize(*it, createMesh);
1995        }
1996
1997        mViewCellsTree->AssignRandomColors();
1998
1999        mTotalAreaValid = false;
2000}
2001
2002
2003void ViewCellsManager::Finalize(ViewCell *viewCell, const bool createMesh)
2004{
2005        // implemented in subclasses
2006}
2007
2008
2009/** fast way of merging 2 view cells.
2010*/
2011ViewCellInterior *ViewCellsManager::MergeViewCells(ViewCell *left, ViewCell *right) const
2012{
2013        // generate parent view cell
2014        ViewCellInterior *vc = new ViewCellInterior();
2015
2016        vc->GetPvs().Clear();
2017        ObjectPvs::Merge(vc->GetPvs(), left->GetPvs(), right->GetPvs());
2018
2019        // set only links to child (not from child to parent, maybe not wished!!)
2020        vc->mChildren.push_back(left);
2021        vc->mChildren.push_back(right);
2022
2023        // update pvs size
2024        UpdateScalarPvsSize(vc, vc->GetPvs().EvalPvsCost(), vc->GetPvs().GetSize());
2025
2026        return vc;
2027}
2028
2029
2030ViewCellInterior *ViewCellsManager::MergeViewCells(ViewCellContainer &children) const
2031{
2032        ViewCellInterior *vc = new ViewCellInterior();
2033        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = children.end();
2034
2035        for (it = children.begin(); it != it_end; ++ it)
2036        {
2037                vc->GetPvs().MergeInPlace((*it)->GetPvs());
2038       
2039                vc->mChildren.push_back(*it);
2040        }
2041
2042        return vc;
2043}
2044
2045
2046void ViewCellsManager::SetRenderer(Renderer *renderer)
2047{
2048        mRenderer = renderer;
2049}
2050
2051
2052ViewCellsTree *ViewCellsManager::GetViewCellsTree()
2053{
2054        return mViewCellsTree;
2055}
2056
2057
2058void ViewCellsManager::SetVisualizationSamples(const int visSamples)
2059{
2060        mVisualizationSamples = visSamples;
2061}
2062
2063
2064void ViewCellsManager::SetConstructionSamples(const int constructionSamples)
2065{
2066        mConstructionSamples = constructionSamples;
2067}
2068
2069
2070void ViewCellsManager::SetInitialSamples(const int initialSamples)
2071{
2072        mInitialSamples = initialSamples;
2073}
2074
2075
2076void ViewCellsManager::SetPostProcessSamples(const int postProcessSamples)
2077{
2078        mPostProcessSamples = postProcessSamples;
2079}
2080
2081
2082int ViewCellsManager::GetVisualizationSamples() const
2083{
2084        return mVisualizationSamples;
2085}
2086
2087
2088int ViewCellsManager::GetConstructionSamples() const
2089{
2090        return mConstructionSamples;
2091}
2092
2093
2094int ViewCellsManager::GetPostProcessSamples() const
2095{
2096        return mPostProcessSamples;
2097}
2098
2099
2100void ViewCellsManager::UpdatePvs()
2101{
2102        if (mViewCellPvsIsUpdated || !ViewCellsTreeConstructed())
2103                return;
2104
2105        mViewCellPvsIsUpdated = true;
2106
2107        ViewCellContainer leaves;
2108        mViewCellsTree->CollectLeaves(mViewCellsTree->GetRoot(), leaves);
2109
2110        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
2111
2112        for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
2113        {
2114                mViewCellsTree->PropagatePvs(*it);
2115        }
2116}
2117
2118
2119void ViewCellsManager::GetPvsStatistics(PvsStatistics &stat)
2120{
2121  // update pvs of view cells tree if necessary
2122  if (0) UpdatePvs();
2123 
2124  ViewCellContainer::const_iterator it = mViewCells.begin();
2125 
2126  stat.viewcells = 0;
2127  stat.minPvs = 100000000;
2128  stat.maxPvs = 0;
2129  stat.avgPvs = 0.0f;
2130  stat.avgPvsEntries = 0.0f;
2131  stat.avgFilteredPvs = 0.0f;
2132  stat.avgFilteredPvsEntries = 0.0f;
2133  stat.avgFilterContribution = 0.0f;
2134  stat.avgFilterRadius = 0;
2135  stat.avgFilterRatio = 0;
2136  stat.avgRelPvsIncrease = 0.0f;
2137  stat.devRelPvsIncrease = 0.0f;
2138  stat.renderCost = 0.0f;
2139  stat.mem = 0.0f;
2140
2141  if (mPerViewCellStat.size() != mViewCells.size()) {
2142        // reset the pvs size array after the first call to this routine
2143        mPerViewCellStat.resize(mViewCells.size());
2144        for (int i=0; i < mPerViewCellStat.size(); i++) {
2145          mPerViewCellStat[i].pvsSize = 0.0f;
2146          mPerViewCellStat[i].relPvsIncrease = 0.0f;
2147        }
2148  }
2149  int i;
2150  bool evaluateFilter;
2151  Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("Preprocessor.evaluateFilter", evaluateFilter);
2152
2153  const float vol = mViewSpaceBox.GetVolume();
2154
2155  for (i = 0; it != mViewCells.end(); ++ it, ++ i)
2156  {
2157          ViewCell *viewcell = *it;
2158          if (viewcell->GetValid()) {
2159                  const float pvsCost = mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(viewcell);
2160                  const float renderCost = pvsCost * viewcell->GetVolume() / vol;
2161
2162                  if (pvsCost < stat.minPvs)
2163                          stat.minPvs = pvsCost;
2164                  if (pvsCost > stat.maxPvs)
2165                          stat.maxPvs = pvsCost;
2166
2167                  stat.avgPvs += pvsCost;
2168                  stat.renderCost += renderCost;
2169
2170                  const float pvsEntries = (float)mViewCellsTree->GetPvsEntries(viewcell);
2171                  stat.avgPvsEntries += pvsEntries;
2172
2173                  if (mPerViewCellStat[i].pvsSize > 0.0f)
2174                          mPerViewCellStat[i].relPvsIncrease = (pvsCost - mPerViewCellStat[i].pvsSize) / mPerViewCellStat[i].pvsSize;
2175
2176                  stat.avgRelPvsIncrease += mPerViewCellStat[i].relPvsIncrease;
2177
2178                  // update the pvs size
2179                  mPerViewCellStat[i].pvsSize = pvsCost;
2180
2181
2182                  if (evaluateFilter)
2183                  {
2184                          ObjectPvs filteredPvs;
2185
2186                          PvsFilterStatistics fstat = ApplyFilter2(viewcell, false, mFilterWidth, filteredPvs);
2187
2188                          const float filteredCost = filteredPvs.EvalPvsCost();
2189
2190                          stat.avgFilteredPvs += filteredCost;
2191                          stat.avgFilteredPvsEntries += filteredPvs.GetSize();
2192
2193                          stat.avgFilterContribution += filteredCost - pvsCost;
2194
2195                          stat.avgFilterRadius += fstat.mAvgFilterRadius;
2196                          int sum = fstat.mGlobalFilterCount + fstat.mLocalFilterCount;
2197                          if (sum) {
2198                                  stat.avgFilterRatio += fstat.mLocalFilterCount /
2199                                          (float) sum;
2200                          }
2201
2202                  } else {
2203                          stat.avgFilteredPvs += pvsCost;
2204                          stat.avgFilterContribution += 0;
2205                  }
2206
2207                  ++ stat.viewcells;
2208          }
2209  }
2210
2211
2212
2213  if (stat.viewcells) {
2214          stat.mem = (float)(ObjectPvs::GetEntrySizeByte() * stat.avgPvsEntries + stat.viewcells * 16) / float(1024 * 1024);
2215
2216          stat.avgPvs/=stat.viewcells;
2217          stat.avgPvsEntries/=stat.viewcells;
2218          stat.avgFilteredPvsEntries/=stat.viewcells;
2219          stat.avgFilteredPvs/=stat.viewcells;
2220          stat.avgFilterContribution/=stat.viewcells;
2221          stat.avgFilterRadius/=stat.viewcells;
2222          stat.avgFilterRatio/=stat.viewcells;
2223          stat.avgRelPvsIncrease/=stat.viewcells;
2224          stat.renderCostRatio=stat.renderCost / stat.mem;
2225
2226          // evaluate std deviation of relPvsIncrease
2227          float sum=0.0f;
2228          for (i=0; i < stat.viewcells; i++) {
2229                  sum += sqr(mPerViewCellStat[i].relPvsIncrease - stat.avgRelPvsIncrease);
2230          }
2231          stat.devRelPvsIncrease = sqrt(sum/stat.viewcells);
2232  }
2233
2234}
2235
2236
2237void ViewCellsManager::PrintPvsStatistics(ostream &s)
2238{
2239  s<<"############# Viewcell PVS STAT ##################\n";
2240  PvsStatistics pvsStat;
2241  GetPvsStatistics(pvsStat);
2242  s<<"#AVG_PVS\n"<<pvsStat.avgPvs<<endl;
2243  s<<"#AVG_ENTRIES_PVS\n"<<pvsStat.avgPvsEntries<<endl;
2244  s<<"#RENDERCOST\n"<<pvsStat.renderCost<<endl;
2245  s<<"#AVG_FILTERED_PVS\n"<<pvsStat.avgFilteredPvs<<endl;
2246  s<<"#AVG_FILTERED_ENTRIES_PVS\n"<<pvsStat.avgFilteredPvsEntries<<endl;
2247  s<<"#AVG_FILTER_CONTRIBUTION\n"<<pvsStat.avgFilterContribution<<endl;
2248  s<<"#AVG_FILTER_RADIUS\n"<<pvsStat.avgFilterRadius<<endl;
2249  s<<"#AVG_FILTER_RATIO\n"<<pvsStat.avgFilterRatio<<endl;
2250  s<<"#MAX_PVS\n"<<pvsStat.maxPvs<<endl;
2251  s<<"#MIN_PVS\n"<<pvsStat.minPvs<<endl;
2252  s<<"#AVG_REL_PVS_INCREASE\n"<<pvsStat.avgRelPvsIncrease<<endl;
2253  s<<"#DEV_REL_PVS_INCREASE\n"<<pvsStat.devRelPvsIncrease<<endl;
2254  s<<"#MEMORY\n"<<pvsStat.mem<<endl;
2255  s<<"#RATIO\n"<<pvsStat.renderCost / (pvsStat.mem + Limits::Small)<<endl;
2256  s<<"#CONTRIBUTING_RAYS\n"<<mSamplesStat.mContributingRays<<endl;
2257 
2258  if (mSamplesStat.mRays) {
2259        s<<"#AVG_VIEWCELLS_PER_RAY\n"<<mSamplesStat.mViewCells/(float)mSamplesStat.mRays<<endl;
2260    s<<"#AVG_RAY_LENGTHS\n"<<mSamplesStat.mRayLengths << endl;
2261
2262  } else {
2263        s<<"#AVG_VIEWCELLS_PER_RAY\n 1 \n";
2264        s<<"#AVG_RAY_LENGTHS\n 1 \n";
2265  }
2266  mSamplesStat.Reset();
2267}
2268
2269
2270int ViewCellsManager::CastBeam(Beam &beam)
2271{
2272        return 0;
2273}
2274
2275
2276ViewCellContainer &ViewCellsManager::GetViewCells()
2277{
2278        return mViewCells;
2279}
2280
2281
2282void ViewCellsManager::SetViewSpaceBox(const AxisAlignedBox3 &box)
2283{
2284        mViewSpaceBox = box;
2285       
2286        // hack: create clip plane relative to new view space box
2287        CreateClipPlane();
2288        // the total area of the view space has changed
2289        mTotalAreaValid = false;
2290}
2291
2292
2293void ViewCellsManager::CreateClipPlane()
2294{
2295        int axis = 0;
2296        float pos;
2297        bool orientation;
2298        Vector3 absPos;
2299
2300        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("ViewCells.Visualization.clipPlanePos", pos);
2301        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Visualization.clipPlaneAxis", axis);
2302
2303        if (axis < 0)
2304        {
2305                axis = -axis;
2306                orientation = false;
2307                absPos = mViewSpaceBox.Max() -  mViewSpaceBox.Size() * pos;
2308        }
2309        else
2310        {
2311                orientation = true;
2312                absPos = mViewSpaceBox.Min() +  mViewSpaceBox.Size() * pos;
2313        }
2314
2315        mClipPlaneForViz = AxisAlignedPlane(axis, absPos[axis]);
2316        mClipPlaneForViz.mOrientation = orientation;
2317}
2318
2319
2320AxisAlignedBox3 ViewCellsManager::GetViewSpaceBox() const
2321{
2322        return mViewSpaceBox;
2323}
2324
2325
2326void ViewCellsManager::ResetViewCells()
2327{
2328        // recollect view cells
2329        mViewCells.clear();
2330        CollectViewCells();
2331       
2332        // stats are computed once more
2333        EvaluateViewCellsStats();
2334
2335        // has to be recomputed
2336        mTotalAreaValid = false;
2337}
2338
2339
2340int ViewCellsManager::GetMaxPvsSize() const
2341{
2342        return mMaxPvsSize;
2343}
2344
2345
2346int ViewCellsManager::GetMinPvsSize() const
2347{
2348        return mMinPvsSize;
2349}
2350
2351
2352
2353float ViewCellsManager::GetMaxPvsRatio() const
2354{
2355        return mMaxPvsRatio;
2356}
2357
2358
2359inline static void AddSampleToPvs(ObjectPvs &pvs,
2360                                                                  Intersectable *obj,
2361                                                                  const float pdf)
2362{
2363#if PVS_ADD_DIRTY
2364        pvs.AddSampleDirtyCheck(obj, pdf);
2365
2366        if (pvs.RequiresResort())
2367        {
2368                pvs.SimpleSort();
2369        }
2370#else
2371        pvs.AddSample(obj, pdf);
2372#endif
2373}
2374
2375
2376void ViewCellsManager::SortViewCellPvs()
2377{
2378        ViewCellContainer::iterator it, it_end = mViewCells.end();
2379       
2380        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
2381        {
2382                ObjectPvs &pvs = (*it)->GetPvs();
2383                if (pvs.RequiresResortLog())
2384                        pvs.SimpleSort();
2385        }
2386}
2387
2388
2389void ViewCellsManager::UpdateStatsForViewCell(ViewCell *vc, Intersectable *obj, int numTriangles)
2390{
2391#ifdef USE_VERBOSE_PVS
2392        const AxisAlignedBox3 box = obj->GetBox();
2393        const float dist = Distance(vc->GetBox().Center(), box.Center());
2394
2395        float f;
2396
2397        const float radius = box.Radius();
2398        const float fullRadius = max(0.2f * mViewSpaceBox.Radius(), radius);
2399
2400        const float minVal = 0.01f;
2401        const float maxVal = 1.0f;
2402
2403        if (dist <= radius)
2404                f = maxVal;
2405        else if (dist >= fullRadius)
2406                f = minVal;
2407        else // linear blending
2408        {
2409                f = minVal * (dist - radius) / (fullRadius - radius) +
2410                        maxVal * (fullRadius - radius - dist) / (fullRadius - radius);
2411        }
2412
2413        //cout << "x " << radius << " " << dist << " " << fullRadius << " " << f << " " << f * f << endl;
2414        //const int numTriangles = kdObj->ComputeNumTriangles();
2415
2416        vc->GetPvs().mStats.mDistanceWeightedTriangles += f * numTriangles;
2417        vc->GetPvs().mStats.mDistanceWeightedPvs += f ;
2418        vc->GetPvs().mStats.mWeightedTriangles += numTriangles;
2419#endif
2420}
2421
2422
2423bool ViewCellsManager::ComputeViewCellContribution(ViewCell *viewCell,
2424                                                                                                   VssRay &ray,
2425                                                                                                   Intersectable *obj,
2426                                                                                                   const Vector3 &pt,
2427                                                                                                   bool addSamplesToPvs)
2428{
2429        if (!obj)
2430                return false;
2431
2432        // if ray not outside of view space
2433        float relContribution = 0.0f;
2434        float absContribution = 0.0f;
2435        bool hasAbsContribution;
2436
2437        // todo: probably not correct for kd node pvs
2438        if (addSamplesToPvs)
2439        {
2440                hasAbsContribution = viewCell->GetPvs().AddSampleDirtyCheck(obj, ray.mPdf);
2441                //hasAbsContribution = viewCell->GetPvs().AddSample(obj,ray.mPdf);
2442               
2443                if (hasAbsContribution)
2444                {
2445                        if (QT_VISUALIZATION_SHOWN)
2446                        {
2447                                int numTriangles;
2448
2449                                if (obj->Type() == Intersectable::KD_INTERSECTABLE)
2450                                {
2451                                        numTriangles = GetPreprocessor()->mKdTree->GetNumObjects(static_cast<KdIntersectable *>(obj)->GetItem());
2452                                }
2453                                else if (obj->Type() == Intersectable::SCENEGRAPHLEAF_INTERSECTABLE)
2454                                {
2455                                        numTriangles = static_cast<SceneGraphLeafIntersectable *>(obj)->GetItem()->mGeometry.size();
2456                                }
2457
2458                                UpdateStatsForViewCell(viewCell, obj, numTriangles);
2459                        }
2460                }
2461        }
2462        else
2463        {
2464                hasAbsContribution =
2465                        viewCell->GetPvs().GetSampleContribution(obj, ray.mPdf, relContribution);
2466        }
2467
2468        // $$ clear the relative contribution as it is currently not correct anyway
2469        //  relContribution = 0.0f;
2470
2471        if (hasAbsContribution) 
2472        {
2473                ++ ray.mPvsContribution;
2474                absContribution = relContribution = 1.0f;
2475
2476                if (viewCell->GetPvs().RequiresResort())
2477                        viewCell->GetPvs().SimpleSort();
2478
2479#if CONTRIBUTION_RELATIVE_TO_PVS_SIZE
2480                relContribution /= viewcell->GetPvs().GetSize();
2481#endif
2482
2483#if DIST_WEIGHTED_CONTRIBUTION
2484                // recalculate the contribution - weight the 1.0f contribution by the sqr distance to the
2485                // object-> a new contribution in the proximity of the viewcell has a larger weight!
2486                relContribution /=
2487                        SqrDistance(GetViewCellBox(viewcell).Center(), ray.mTermination);
2488
2489#endif
2490        }
2491
2492#if SUM_RAY_CONTRIBUTIONS || AVG_RAY_CONTRIBUTIONS
2493        ray.mRelativePvsContribution += relContribution;
2494#else
2495        // recalculate relative contribution - use max of Rel Contribution
2496        if (ray.mRelativePvsContribution < relContribution)
2497                ray.mRelativePvsContribution = relContribution;
2498#endif
2499
2500        return hasAbsContribution;
2501}
2502
2503
2504int ViewCellsManager::GetNumViewCells() const
2505{
2506  return (int)mViewCells.size();
2507}
2508
2509
2510void
2511ViewCellsManager::DeterminePvsObjects(VssRayContainer &rays,
2512                                                                          bool useHitObjects)
2513{
2514        if (!useHitObjects)
2515        {
2516                // store higher order object (e.g., bvh node) instead of object itself
2517                VssRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
2518
2519                for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
2520                {
2521                        VssRay *vssRay = *it;
2522
2523                        // set only the termination object
2524                        vssRay->mTerminationObject = GetIntersectable(*vssRay, true);
2525                       
2526                        if (0 && (vssRay->mTerminationObject == NULL))
2527                                cerr<<"Error in DeterminePvsObjects - termination object maps to NULL!"<<endl;
2528
2529                }
2530        }
2531}
2532
2533
2534float ViewCellsManager::ComputeSampleContribution(VssRay &ray,
2535                                                                                                  const bool addRays,
2536                                                                                                  ViewCell *currentViewCell,
2537                                                                                                  const bool useHitObjects)
2538{
2539        ray.mPvsContribution = 0;
2540        ray.mRelativePvsContribution = 0.0f;
2541
2542        if (!ray.mTerminationObject)
2543                return 0.0f;
2544
2545        // optain pvs entry (can be different from hit object)
2546        Intersectable *terminationObj;
2547
2548        terminationObj = ray.mTerminationObject;
2549        //cout << "rayd: " << ray.GetDir() << " ";
2550        ComputeViewCellContribution(currentViewCell,
2551                                                                ray,
2552                                                                terminationObj,
2553                                                                ray.mTermination,
2554                                                                addRays);
2555       
2556#if USE_RAY_LENGTH_AS_CONTRIBUTION
2557        float c = 0.0f;
2558        if (terminationObj)
2559                c = ray.Length();
2560
2561        ray.mRelativePvsContribution = ray.mPvsContribution = c;
2562        return c;
2563#else
2564        return ABS_CONTRIBUTION_WEIGHT*ray.mPvsContribution +
2565          (1.0f - ABS_CONTRIBUTION_WEIGHT)*ray.mRelativePvsContribution;
2566#endif
2567}
2568
2569
2570float
2571ViewCellsManager::ComputeSampleContribution(VssRay &ray,
2572                                                                                        bool addRays,
2573                                                                                        bool storeViewCells,
2574                                                                                        bool useHitObjects)
2575{
2576        ray.mPvsContribution = 0;
2577        ray.mRelativePvsContribution = 0.0f;
2578
2579        ++ mSamplesStat.mRays;
2580
2581#if MYSTATS
2582        mSamplesStat.mRayLengths += ray.Length();
2583#endif
2584        if (!ray.mTerminationObject)
2585                return 0.0f;
2586
2587        static Ray hray;
2588        hray.Init(ray);
2589
2590        float tmin = 0, tmax = 1.0;
2591
2592        if (!GetViewSpaceBox().GetRaySegment(hray, tmin, tmax) || (tmin > tmax))
2593        {
2594                // cerr<<"ray outside view space box\n";
2595                return 0;
2596        }
2597
2598        Vector3 origin = hray.Extrap(tmin);
2599        Vector3 termination = hray.Extrap(tmax);
2600
2601        ViewCell::NewMail();
2602
2603        static ViewCellContainer viewCells;
2604        static VssRay *lastVssRay = NULL;
2605
2606        // check if last ray was not same ray with reverse direction
2607        if (1)
2608                // tmp matt: don't use when origin objects are not accounted for, currently the second ray is lost!!
2609          // $$JB: reenabled again - should use the same viewcells for the next ray ray if
2610          // it goes in the oposite direction
2611        //      if (!lastVssRay ||
2612        //              !(ray.mOrigin == lastVssRay->mTermination) ||
2613        //              !(ray.mTermination == lastVssRay->mOrigin))
2614          {
2615#ifdef USE_PERFTIMER 
2616                viewCellCastTimer.Entry();
2617#endif
2618                viewCells.clear();
2619               
2620                // traverse the view space subdivision
2621                CastLineSegment(origin, termination, viewCells);
2622                lastVssRay = &ray;
2623#ifdef USE_PERFTIMER 
2624                viewCellCastTimer.Exit();
2625#endif
2626          }
2627        mSamplesStat.mViewCells += (int)viewCells.size();
2628
2629        if (storeViewCells)
2630        {       
2631                // cerr << "Store viewcells should not be used in the test!" << endl;
2632                // copy viewcells memory efficiently
2633#if VSS_STORE_VIEWCELLS
2634                ray.mViewCells.reserve(viewCells.size());
2635                ray.mViewCells = viewCells;
2636#else
2637                cerr << "Vss store viewcells not supported." << endl;
2638                exit(1);
2639#endif
2640        }
2641
2642        Intersectable *terminationObj;
2643
2644#ifdef USE_PERFTIMER 
2645        //      objTimer.Entry();
2646#endif
2647        // obtain pvs entry (can be different from hit object)
2648        terminationObj = ray.mTerminationObject;
2649
2650#ifdef USE_PERFTIMER 
2651        //      objTimer.Exit();
2652        pvsTimer.Entry();
2653#endif
2654        //if (terminationObj->Type() == Intersectable::TRANSFORMED_MESH_INSTANCE)
2655        //      cout << "found tmi: " << Intersectable::GetTypeName(terminationObj) << " " << viewCells.size() << endl;
2656        bool contri = false;
2657        ViewCellContainer::const_iterator it = viewCells.begin();
2658//cout << "rayd: " << ray.GetDir() << " ";
2659        for (; it != viewCells.end(); ++ it)
2660        {
2661                if (ComputeViewCellContribution(*it,
2662                                                    ray,
2663                                                                                terminationObj,
2664                                                                                ray.mTermination,
2665                                                                                addRays))
2666                {
2667                        contri = true;
2668                }       
2669
2670                (*it)->IncNumPiercingRays();
2671               
2672        }
2673
2674#if MYSTATS
2675        if (contri)
2676        {
2677                if (rand() < (RAND_MAX / 10))
2678                  //                    cout << "rayd: " /*<< ray.GetOrigin() << " " << ray.GetTermination() << " "*/ << Normalize(ray.GetDir()) << " " << endl;
2679                mVizBuffer.AddRay(&ray);
2680        }
2681#endif
2682#ifdef USE_PERFTIMER 
2683        pvsTimer.Exit();
2684#endif
2685       
2686        mSamplesStat.mPvsContributions += ray.mPvsContribution;
2687        if (ray.mPvsContribution)
2688                ++ mSamplesStat.mContributingRays;
2689
2690#if AVG_RAY_CONTRIBUTIONS
2691        ray.mRelativePvsContribution /= (float)viewCells.size();
2692#endif
2693
2694#if USE_RAY_LENGTH_AS_CONTRIBUTION
2695        float c = 0.0f;
2696        if (terminationObj)
2697                c = ray.Length();
2698        ray.mRelativePvsContribution = ray.mPvsContribution = c;
2699        return c;
2700#else
2701        return ABS_CONTRIBUTION_WEIGHT*ray.mPvsContribution +
2702                (1.0f - ABS_CONTRIBUTION_WEIGHT)*ray.mRelativePvsContribution;
2703#endif
2704}
2705
2706
2707void ViewCellsManager::GetRaySets(const VssRayContainer &sourceRays,
2708                                                                  const int maxSize,
2709                                                                  VssRayContainer &usedRays,
2710                                                                  VssRayContainer *savedRays) const
2711{
2712        const int limit = min(maxSize, (int)sourceRays.size());
2713        const float prop = (float)limit / ((float)sourceRays.size() + Limits::Small);
2714
2715        VssRayContainer::const_iterator it, it_end = sourceRays.end();
2716        for (it = sourceRays.begin(); it != it_end; ++ it)
2717        {
2718                if (Random(1.0f) < prop)
2719                        usedRays.push_back(*it);
2720                else if (savedRays)
2721                        savedRays->push_back(*it);
2722        }
2723}
2724
2725
2726float ViewCellsManager::GetRendercost(ViewCell *viewCell) const
2727{
2728        return (float)mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(viewCell);
2729}
2730
2731
2732float ViewCellsManager::GetAccVcArea()
2733{
2734        // if already computed
2735        if (mTotalAreaValid)
2736        {
2737                return mTotalArea;
2738        }
2739
2740        mTotalArea = 0;
2741        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
2742
2743        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
2744        {
2745                //Debug << "area: " << GetArea(*it);
2746        mTotalArea += GetArea(*it);
2747        }
2748
2749        mTotalAreaValid = true;
2750
2751        return mTotalArea;
2752}
2753
2754
2755void ViewCellsManager::PrintStatistics(ostream &s) const
2756{
2757        s << mCurrentViewCellsStats << endl;
2758}
2759
2760
2761void ViewCellsManager::CreateUniqueViewCellIds()
2762{
2763        if (ViewCellsTreeConstructed())
2764        {
2765                mViewCellsTree->CreateUniqueViewCellsIds();
2766        }
2767        else // no view cells tree, handle view cells "myself"
2768        {
2769                int i = 0;
2770                ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = mViewCells.end();
2771                for (vit = mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
2772                {
2773                        if ((*vit)->GetId() != OUT_OF_BOUNDS_ID)
2774                        {
2775                                mViewCells[i]->SetId(i ++);
2776                        }
2777                }
2778        }
2779}
2780
2781
2782void ViewCellsManager::ExportViewCellsForViz(Exporter *exporter,
2783                                                                                         const AxisAlignedBox3 *sceneBox,
2784                                                                                         const bool colorCode,
2785                                                                                         const AxisAlignedPlane *clipPlane
2786                                                                                         ) const
2787{
2788        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
2789
2790        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
2791        {
2792                if (!mOnlyValidViewCells || (*it)->GetValid())
2793                {
2794                        ExportColor(exporter, *it, colorCode); 
2795                        ExportViewCellGeometry(exporter, *it, sceneBox, clipPlane);
2796                }
2797        }
2798}
2799
2800
2801void ViewCellsManager::CreateViewCellMeshes()
2802{
2803        // convert to meshes
2804        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
2805
2806        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
2807        {
2808                if (!(*it)->GetMesh())
2809                {
2810                        CreateMesh(*it);
2811                }
2812        }
2813}
2814
2815
2816bool ViewCellsManager::ExportViewCells(const string filename,
2817                                                                           const bool exportPvs,
2818                                                                           const ObjectContainer &objects)
2819{
2820        return false;
2821}
2822
2823
2824void ViewCellsManager::CollectViewCells(const int n)
2825{
2826        mNumActiveViewCells = n;
2827        mViewCells.clear();
2828        // implemented in subclasses
2829        CollectViewCells();
2830}
2831
2832
2833void ViewCellsManager::SetViewCellActive(ViewCell *vc) const
2834{
2835        ViewCellContainer leaves;
2836        // sets the pointers to the currently active view cells
2837        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
2838
2839        ViewCellContainer::const_iterator lit, lit_end = leaves.end();
2840        for (lit = leaves.begin(); lit != lit_end; ++ lit)
2841        {
2842                static_cast<ViewCellLeaf *>(*lit)->SetActiveViewCell(vc);
2843        }
2844}
2845
2846
2847void ViewCellsManager::SetViewCellsActive()
2848{
2849        // collect leaf view cells and set the pointers to
2850        // the currently active view cells
2851        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
2852
2853        for (it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it)
2854        {
2855                SetViewCellActive(*it);
2856        }
2857}
2858
2859
2860int ViewCellsManager::GetMaxFilterSize() const
2861{
2862        return mMaxFilterSize; 
2863}
2864
2865
2866static const bool USE_ASCII = true;
2867
2868
2869bool ViewCellsManager::ExportBoundingBoxes(const string filename,
2870                                                                                   const ObjectContainer &objects) const
2871{
2872        ObjectContainer::const_iterator it, it_end = objects.end();
2873       
2874        if (USE_ASCII)
2875        {
2876                ofstream boxesOut(filename.c_str());
2877                if (!boxesOut.is_open())
2878                        return false;
2879
2880                for (it = objects.begin(); it != it_end; ++ it)
2881                {
2882                        MeshInstance *mi = static_cast<MeshInstance *>(*it);
2883                        const AxisAlignedBox3 box = mi->GetBox();
2884
2885                        boxesOut << mi->GetId() << " "
2886                                         << box.Min().x << " "
2887                                         << box.Min().y << " "
2888                                         << box.Min().z << " "
2889                                         << box.Max().x << " "
2890                                         << box.Max().y << " "
2891                     << box.Max().z << endl;   
2892                }
2893
2894                boxesOut.close();
2895        }
2896        else
2897        {
2898                ofstream boxesOut(filename.c_str(), ios::binary);
2899
2900                if (!boxesOut.is_open())
2901                        return false;
2902
2903                for (it = objects.begin(); it != it_end; ++ it)
2904                {       
2905                        MeshInstance *mi = static_cast<MeshInstance *>(*it);
2906                        const AxisAlignedBox3 box = mi->GetBox();
2907                       
2908                        Vector3 bmin = box.Min();
2909                        Vector3 bmax = box.Max();
2910                       
2911                        int id = mi->GetId();
2912
2913                        boxesOut.write(reinterpret_cast<char *>(&id), sizeof(int));
2914                        boxesOut.write(reinterpret_cast<char *>(&bmin), sizeof(Vector3));
2915                        boxesOut.write(reinterpret_cast<char *>(&bmax), sizeof(Vector3));
2916                }
2917               
2918                boxesOut.close();
2919        }
2920
2921        return true;
2922}
2923
2924
2925bool ViewCellsManager::LoadBoundingBoxes(const string filename,
2926                                                                                 IndexedBoundingBoxContainer &boxes) const
2927{
2928        Vector3 bmin, bmax;
2929        int id;
2930
2931        if (USE_ASCII)
2932        {
2933                ifstream boxesIn(filename.c_str());
2934               
2935                if (!boxesIn.is_open())
2936                {
2937                        cout << "failed to open file " << filename << endl;
2938                        return false;
2939                }
2940
2941                string buf;
2942                while (!(getline(boxesIn, buf)).eof())
2943                {
2944                        sscanf(buf.c_str(), "%d %f %f %f %f %f %f",
2945                                   &id, &bmin.x, &bmin.y, &bmin.z,
2946                                   &bmax.x, &bmax.y, &bmax.z);
2947               
2948                        AxisAlignedBox3 box(bmin, bmax);
2949                        //      MeshInstance *mi = new MeshInstance();
2950                        // HACK: set bounding box to new box
2951                        //mi->mBox = box;
2952
2953                        boxes.push_back(IndexedBoundingBox(id, box));
2954                }
2955
2956                boxesIn.close();
2957        }
2958        else
2959        {
2960                ifstream boxesIn(filename.c_str(), ios::binary);
2961
2962                if (!boxesIn.is_open())
2963                        return false;
2964
2965                while (1)
2966                {
2967                        boxesIn.read(reinterpret_cast<char *>(&id), sizeof(Vector3));
2968                        boxesIn.read(reinterpret_cast<char *>(&bmin), sizeof(Vector3));
2969                        boxesIn.read(reinterpret_cast<char *>(&bmax), sizeof(Vector3));
2970                       
2971                        if (boxesIn.eof())
2972                                break;
2973                       
2974                        AxisAlignedBox3 box(bmin, bmax);
2975                        MeshInstance *mi = new MeshInstance(NULL);
2976
2977                        boxes.push_back(IndexedBoundingBox(id, box));
2978                }
2979
2980                boxesIn.close();
2981        }
2982
2983        return true;
2984}
2985
2986
2987float ViewCellsManager::GetFilterWidth()
2988{
2989        return mFilterWidth;
2990}
2991
2992
2993float ViewCellsManager::GetAbsFilterWidth()
2994{
2995        return Magnitude(mViewSpaceBox.Size()) * mFilterWidth;
2996}
2997
2998
2999void ViewCellsManager::UpdateScalarPvsSize(ViewCell *vc,
3000                                                                                   const float pvsCost,
3001                                                                                   const int entriesInPvs) const
3002{
3003        vc->mPvsCost = pvsCost;
3004        vc->mEntriesInPvs = entriesInPvs;
3005
3006        vc->mPvsSizeValid = true;
3007}
3008
3009
3010void ViewCellsManager::UpdateScalarPvsCost(ViewCell *vc, const float pvsCost) const
3011{
3012        vc->mPvsCost = pvsCost;
3013}
3014
3015
3016void
3017ViewCellsManager::ApplyFilter(ViewCell *viewCell,
3018                                                          KdTree *kdTree,
3019                                                          const float viewSpaceFilterSize,
3020                                                          const float spatialFilterSize,
3021                                                          ObjectPvs &pvs
3022                                                          )
3023{
3024  // extend the pvs of the viewcell by pvs of its neighbors
3025  // and apply spatial filter by including all neighbors of the objects
3026  // in the pvs
3027
3028  // get all viewcells intersecting the viewSpaceFilterBox
3029  // and compute the pvs union
3030 
3031  //Vector3 center = viewCell->GetBox().Center();
3032  //  Vector3 center = m->mBox.Center();
3033
3034        //  AxisAlignedBox3 box(center - Vector3(viewSpaceFilterSize/2),
3035        //                                        center + Vector3(viewSpaceFilterSize/2));
3036        if (!ViewCellsConstructed())
3037                return;
3038
3039        if (viewSpaceFilterSize >= 0.0f)
3040        {
3041                const bool usePrVS = false;
3042
3043                if (!usePrVS)
3044                {
3045                        AxisAlignedBox3 box = GetViewCellBox(viewCell);
3046                        box.Enlarge(Vector3(viewSpaceFilterSize/2));
3047
3048                        ViewCellContainer viewCells;
3049                        ComputeBoxIntersections(box, viewCells);
3050
3051                        //  cout<<"box="<<box<<endl;
3052                        ViewCellContainer::const_iterator it = viewCells.begin(), it_end = viewCells.end();
3053
3054                        for (; it != it_end; ++ it)
3055                        {
3056                                ObjectPvs interPvs;
3057                                //cout<<"v"<<i<<" pvs="<<(*it)->GetPvs().mEntries.size()<<endl;
3058                                ObjectPvs::Merge(interPvs, pvs, (*it)->GetPvs());
3059
3060                                pvs = interPvs;
3061                        }
3062                }
3063                else
3064                {
3065                        PrVs prvs;
3066                        AxisAlignedBox3 box = GetViewCellBox(viewCell);
3067
3068                        //  mViewCellsManager->SetMaxFilterSize(1);
3069                        GetPrVS(box.Center(), prvs, viewSpaceFilterSize);
3070                        pvs = prvs.mViewCell->GetPvs();
3071                        DeleteLocalMergeTree(prvs.mViewCell);
3072                }
3073        }
3074        else
3075        {
3076                pvs = viewCell->GetPvs();
3077        }
3078
3079        if (spatialFilterSize >=0.0f)
3080                ApplySpatialFilter(kdTree, spatialFilterSize, pvs);
3081
3082}
3083
3084
3085
3086void
3087ViewCellsManager::ApplyFilter(KdTree *kdTree,
3088                                                          const float relViewSpaceFilterSize,
3089                                                          const float relSpatialFilterSize
3090                                                          )
3091{
3092
3093        if (!ViewCellsConstructed())
3094                return;
3095
3096        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end();
3097
3098        ObjectPvs *newPvs;
3099        newPvs = new ObjectPvs[mViewCells.size()];
3100
3101        float viewSpaceFilterSize = Magnitude(mViewSpaceBox.Size())*relViewSpaceFilterSize;
3102        float spatialFilterSize = Magnitude(kdTree->GetBox().Size())*relSpatialFilterSize;
3103       
3104        int i;
3105        for (i=0, it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it, ++ i) {
3106          ApplyFilter(*it,
3107                                  kdTree,
3108                                  viewSpaceFilterSize,
3109                                  spatialFilterSize,
3110                                  newPvs[i]
3111                                  );
3112        }
3113       
3114        // now replace all pvss
3115        for (i = 0, it = mViewCells.begin(); it != it_end; ++ it, ++ i) {
3116         
3117          ObjectPvs &pvs = (*it)->GetPvs();
3118          pvs.Clear();
3119          pvs = newPvs[i];
3120          newPvs[i].Clear();
3121        }
3122
3123        delete [] newPvs;
3124}
3125
3126
3127void
3128ViewCellsManager::ApplySpatialFilter(
3129                                                                         KdTree *kdTree,
3130                                                                         const float spatialFilterSize,
3131                                                                         ObjectPvs &pvs
3132                                                                         )
3133{
3134        // now compute a new Pvs by including also objects intersecting the
3135        // extended boxes of visible objects
3136        Intersectable::NewMail();
3137
3138        ObjectPvsIterator pit = pvs.GetIterator();
3139
3140        while (pit.HasMoreEntries())
3141                pit.Next()->Mail();
3142
3143        ObjectPvs nPvs;
3144        int nPvsSize = 0;
3145
3146        ObjectPvsIterator pit2 = pvs.GetIterator();
3147
3148        while (pit2.HasMoreEntries())
3149        {               
3150                // now go through the pvs again
3151                Intersectable *object = pit2.Next();
3152
3153                //      Vector3 center = object->GetBox().Center();
3154                //      AxisAlignedBox3 box(center - Vector3(spatialFilterSize/2),
3155                //                                              center + Vector3(spatialFilterSize/2));
3156
3157                AxisAlignedBox3 box = object->GetBox();
3158                box.Enlarge(Vector3(spatialFilterSize/2));
3159
3160                ObjectContainer objects;
3161
3162                // $$ warning collect objects takes only unmailed ones!
3163                kdTree->CollectObjects(box, objects);
3164                //      cout<<"collected objects="<<objects.size()<<endl;
3165                ObjectContainer::const_iterator noi = objects.begin();
3166                for (; noi != objects.end(); ++ noi)
3167                {
3168                        Intersectable *o = *noi;
3169                        cout<<"w";
3170                        // $$ JB warning: pdfs are not correct at this point!     
3171                        nPvs.AddSample(o, Limits::Small);
3172                        nPvsSize ++;
3173                }
3174        }
3175
3176        // cout<<"nPvs size = "<<nPvsSize<<endl;
3177        pvs.MergeInPlace(nPvs);
3178}
3179
3180
3181void ViewCellsManager::MergeViewCellsRecursivly(ObjectPvs &pvs,
3182                                                                                                const ViewCellContainer &viewCells) const
3183{
3184        MergeViewCellsRecursivly(pvs, viewCells, 0, (int)viewCells.size() - 1);
3185}
3186
3187
3188void ViewCellsManager::MergeViewCellsRecursivly(ObjectPvs &pvs,
3189                                                                                                const ViewCellContainer &viewCells,
3190                                                                                                int leftIdx,
3191                                                                                                int rightIdx) const
3192{
3193        if (leftIdx == rightIdx)
3194        {
3195                pvs = viewCells[leftIdx]->GetPvs();
3196        }
3197        else
3198        {
3199                const int midSplit = (leftIdx + rightIdx) / 2;
3200       
3201                ObjectPvs leftPvs, rightPvs;
3202                MergeViewCellsRecursivly(leftPvs, viewCells, leftIdx, midSplit);
3203                MergeViewCellsRecursivly(rightPvs, viewCells, midSplit, rightIdx);
3204
3205        ObjectPvs::Merge(pvs, leftPvs, rightPvs);
3206        }
3207}
3208
3209
3210PvsFilterStatistics
3211ViewCellsManager::ApplyFilter2(ViewCell *viewCell,
3212                                                           const bool useViewSpaceFilter,
3213                                                           const float filterSize,
3214                                                           ObjectPvs &pvs,
3215                                                           vector<AxisAlignedBox3> *filteredBoxes,
3216                                                           const bool onlyNewObjects
3217                                                           )
3218{
3219
3220 
3221  pvs.Reserve(viewCell->GetFilteredPvsSize());
3222       
3223        PvsFilterStatistics stats;
3224
3225        AxisAlignedBox3 vbox = GetViewCellBox(viewCell);
3226        const Vector3 center = vbox.Center();
3227       
3228        // copy the PVS
3229        if (!mUseKdPvs)
3230                Intersectable::NewMail();
3231        else
3232                KdNode::NewMail();
3233
3234        ObjectPvs basePvs = viewCell->GetPvs();
3235        ObjectPvsIterator pit = basePvs.GetIterator();
3236
3237        if (!mUseKdPvs)
3238        {
3239          // first mark all objects from this pvs
3240          while (pit.HasMoreEntries()) 
3241                pit.Next()->Mail();
3242        }
3243       
3244        int pvsSize = 0;
3245        int nPvsSize = 0;
3246       
3247        //Debug<<"f #s="<<samples<<"  pvs size = "<<basePvs.GetSize();
3248        //  cout<<"Filter size = "<<filterSize<<endl;
3249        //  cout<<"vbox = "<<vbox<<endl;
3250        //  cout<<"center = "<<center<<endl;
3251
3252
3253        // Minimal number of local samples to take into account
3254        // the local sampling density.
3255        // The size of the filter is a minimum of the conservative
3256        // local sampling density estimate (#rays intersecting teh viewcell and
3257        // the object)
3258        // and gobal estimate for the view cell
3259        // (total #rays intersecting the viewcell)
3260        const int minLocalSamples = 2;
3261        const float viewCellRadius = 0.5f * Magnitude(vbox.Diagonal());
3262
3263        float samples = (float)basePvs.GetSamples();
3264
3265
3266        //////////
3267        //-- now compute the filter box around the current viewCell
3268
3269        if (useViewSpaceFilter)
3270        {
3271                // float radius = Max(viewCellRadius/100.0f, avgRadius - viewCellRadius);
3272                float radius = viewCellRadius / 100.0f;
3273                vbox.Enlarge(radius);
3274                cout<<"vbox = "<<vbox<<endl;
3275
3276                ViewCellContainer viewCells;
3277                ComputeBoxIntersections(vbox, viewCells);
3278
3279                ViewCellContainer::const_iterator it = viewCells.begin(), it_end = viewCells.end();
3280
3281                for (int i = 0; it != it_end; ++ it, ++ i)
3282                {
3283                  if ((*it) != viewCell)
3284                        {
3285                          //cout<<"v"<<i<<" pvs="<<(*it)->GetPvs().mEntries.size()<<endl;
3286                          basePvs.MergeInPlace((*it)->GetPvs());
3287                        }
3288                 
3289                  // update samples and globalC
3290                  samples = (float)pvs.GetSamples();
3291                  //    cout<<"neighboring viewcells = "<<i-1<<endl;
3292                  //    cout<<"Samples' = "<<samples<<endl;
3293                }
3294        }
3295
3296        // Minimal number of samples so that filtering takes place
3297        const float MIN_SAMPLES = 50;
3298
3299        if (samples > MIN_SAMPLES)
3300        {
3301                float globalC = 2.0f * filterSize / sqrt(samples);
3302
3303                ObjectContainer objects;
3304                PvsData pvsData;
3305
3306                pit = basePvs.GetIterator();
3307               
3308                if (onlyNewObjects) {
3309                  while (pit.HasMoreEntries()) {
3310                        // mail all objects from the original not to include them in the
3311                        // resulting pvs
3312                        Intersectable *obj = pit.Next(pvsData);
3313                        obj->Mail();
3314                  }
3315                  pit = basePvs.GetIterator();
3316                }
3317               
3318                while (pit.HasMoreEntries())
3319                {               
3320                        Intersectable *object = pit.Next(pvsData);
3321
3322                        // compute filter size based on the distance and the numebr of samples
3323                        AxisAlignedBox3 box = object->GetBox();
3324
3325                        float distance = Distance(center, box.Center());
3326                        float globalRadius = distance*globalC;
3327
3328                        int objectSamples = (int)pvsData.mSumPdf;
3329                        float localRadius = MAX_FLOAT;
3330
3331                        localRadius = filterSize*0.5f*Magnitude(box.Diagonal())/
3332                                sqrt((float)objectSamples);
3333
3334                        // cout<<"os="<<objectSamples<<" lr="<<localRadius<<" gr="<<globalRadius<<endl;
3335
3336                        // now compute the filter size
3337                        float radius;
3338
3339#if 0
3340                        if (objectSamples <= 1)
3341                        {
3342                                if (localRadius > globalRadius)
3343                                {
3344                                        radius = 0.5flRadius;
3345                                        stats.mLocalFilterCount++;
3346                                }
3347                                else
3348                                {
3349                                        radius = globalRadius;
3350                                        stats.mGlobalFilterCount++;
3351                                }
3352                        }
3353                        else
3354                        {
3355                                radius = localRadius;
3356                                stats.mLocalFilterCount++;
3357                        }
3358#else
3359
3360                        // radius = 0.5f*globalRadius + 0.5f*localRadius;
3361                        radius = Min(globalRadius, localRadius);
3362
3363                        if (localRadius > globalRadius)
3364                                ++ stats.mLocalFilterCount;
3365                        else
3366                                ++ stats.mGlobalFilterCount;
3367#endif
3368
3369                        stats.mAvgFilterRadius += radius;
3370
3371                        // cout<<"box = "<<box<<endl;
3372                        //      cout<<"distance = "<<distance<<endl;
3373                        //      cout<<"radiues = "<<radius<<endl;
3374
3375                        box.Enlarge(Vector3(radius));
3376
3377                        if (filteredBoxes)
3378                          filteredBoxes->push_back(box);
3379                       
3380                        objects.clear();
3381
3382                        // $$ warning collect objects takes only unmailed ones!
3383                        if (mUseKdPvs) {
3384                          GetPreprocessor()->mKdTree->CollectKdObjects(box, objects);
3385                          //GetPreprocessor()->mKdTree->CollectSmallKdObjects(box, objects, 0.02f);
3386
3387                        } else
3388                          CollectObjects(box, objects);
3389                       
3390                        //      cout<<"collected objects="<<objects.size()<<endl;
3391                        ObjectContainer::const_iterator noi = objects.begin();
3392                        for (; noi != objects.end(); ++ noi)
3393                          {
3394                                Intersectable *o = *noi;
3395                               
3396                                // $$ JB warning: pdfs are not correct at this point!     
3397                                pvs.AddSampleDirty(o, Limits::Small);
3398                        }
3399                }
3400               
3401                stats.mAvgFilterRadius /= (stats.mLocalFilterCount + stats.mGlobalFilterCount);
3402        }
3403       
3404        //Debug << " nPvs size = " << pvs.GetSize() << endl;
3405
3406        if (!mUseKdPvs && !onlyNewObjects)
3407        {
3408                PvsData pvsData;
3409
3410                // copy the base pvs to the new pvs
3411                pit = basePvs.GetIterator();
3412                while (pit.HasMoreEntries())
3413                {               
3414                        Intersectable *obj = pit.Next(pvsData);
3415                        pvs.AddSampleDirty(obj, pvsData.mSumPdf);
3416                }
3417        }
3418
3419        pvs.SimpleSort();
3420        viewCell->SetFilteredPvsSize(pvs.GetSize());
3421
3422        //      cout<<"pvsCost="<<basePvs.EvalPvsCost()<<endl;
3423        //      cout<<"fPvsCost="<<pvs.EvalPvsCost()<<endl;
3424
3425       
3426        // warning: not thread-safe!
3427        if (!mUseKdPvs)
3428                Intersectable::NewMail();
3429
3430        return stats;
3431}
3432
3433
3434
3435void ViewCellsManager::ExportColor(Exporter *exporter,
3436                                                                   ViewCell *vc,
3437                                                                   int colorCode) const
3438{
3439        const bool vcValid = CheckValidity(vc, mMinPvsSize, mMaxPvsSize);
3440
3441        float importance = 0;
3442        static Material m;
3443        //cout << "color code: " << colorCode << endl;
3444               
3445        switch (colorCode)
3446        {
3447        case 0: // Random
3448                {
3449                        if (vcValid)
3450                        {
3451                                m.mDiffuseColor.r = 0.2f + RandomValue(0.0f, 0.8f);
3452                                m.mDiffuseColor.g = 0.2f + RandomValue(0.0f, 0.8f);
3453                                m.mDiffuseColor.b = 0.2f + RandomValue(0.0f, 0.8f);
3454                        }
3455                        else
3456                        {
3457                                m.mDiffuseColor.r = 0.0f;
3458                                m.mDiffuseColor.g = 1.0f;
3459                                m.mDiffuseColor.b = 0.0f;
3460                        }
3461
3462                        exporter->SetForcedMaterial(m);
3463                        return;
3464                }
3465               
3466        case 1: // pvs
3467                {
3468                        if (mCurrentViewCellsStats.maxPvs)
3469                        {
3470                                importance = //(float)mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(vc) / 700;
3471                                                         (float)mCurrentViewCellsStats.maxPvs;
3472                        }
3473                }
3474                break;
3475        case 2: // merges
3476                {
3477            const int lSize = mViewCellsTree->GetNumInitialViewCells(vc);
3478                        importance = (float)lSize / (float)mCurrentViewCellsStats.maxLeaves;
3479                }
3480                break;
3481        default:
3482                break;
3483        }
3484
3485        // special color code for invalid view cells
3486        m.mDiffuseColor.r = importance;
3487        m.mDiffuseColor.b = 1.0f;//vcValid ? 0.0f : 1.0f;
3488        m.mDiffuseColor.g = 1.0f - importance;
3489
3490        //Debug << "importance: " << importance << endl;
3491        exporter->SetForcedMaterial(m);
3492}
3493
3494
3495void ViewCellsManager::CollectMergeCandidates(const VssRayContainer &rays,
3496                                                                                          vector<MergeCandidate> &candidates)
3497{
3498        // implemented in subclasses
3499}
3500
3501
3502void ViewCellsManager::UpdatePvsForEvaluation()
3503{
3504        ObjectPvs objPvs;
3505        UpdatePvsForEvaluation(mViewCellsTree->GetRoot(), objPvs);
3506}
3507
3508
3509void ViewCellsManager::UpdatePvsForEvaluation(ViewCell *root, ObjectPvs &pvs)
3510{
3511        // terminate traversal
3512        if (root->IsLeaf())
3513        {
3514                // we assume that pvs is explicitly stored in leaves
3515                pvs = root->GetPvs();
3516                UpdateScalarPvsSize(root, pvs.EvalPvsCost(), pvs.GetSize());
3517
3518                return;
3519        }
3520
3521        ////////////////
3522        //-- interior node => propagate pvs up the tree
3523
3524        ViewCellInterior *interior = static_cast<ViewCellInterior *>(root);
3525
3526        // reset interior pvs
3527        interior->GetPvs().Clear();
3528
3529        // reset recursive pvs
3530        pvs.Clear();
3531
3532        // pvss of child nodes
3533        vector<ObjectPvs> pvsList;
3534        pvsList.resize((int)interior->mChildren.size());
3535
3536        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = interior->mChildren.end();
3537       
3538        int i = 0;
3539
3540        ////////
3541        //-- recursivly compute child pvss
3542
3543        for (vit = interior->mChildren.begin(); vit != vit_end; ++ vit, ++ i)
3544        {
3545                UpdatePvsForEvaluation(*vit, pvsList[i]);
3546        }
3547
3548#if 1
3549        Intersectable::NewMail();
3550
3551
3552        ///////////
3553        //-- merge pvss
3554
3555        PvsData pvsData;
3556
3557        vector<ObjectPvs>::iterator oit = pvsList.begin();
3558
3559        for (vit = interior->mChildren.begin(); vit != vit_end; ++ vit, ++ oit)
3560        {
3561                ObjectPvsIterator pit = (*oit).GetIterator();
3562               
3563                // add pvss to new pvs: use mailing to avoid adding entries two times.
3564                while (pit.HasMoreEntries())
3565                {               
3566                        Intersectable *intersect = pit.Next(pvsData);
3567
3568                        if (!intersect->Mailed())
3569                        {
3570                                intersect->Mail();
3571                                pvs.AddSampleDirty(intersect, pvsData.mSumPdf);
3572                        }
3573                }
3574        }
3575
3576        // store pvs in this node
3577        if (mViewCellsTree->ViewCellsStorage() == ViewCellsTree::PVS_IN_INTERIORS)
3578        {
3579                interior->SetPvs(pvs);
3580        }
3581       
3582        // set new pvs size
3583        UpdateScalarPvsSize(interior, pvs.EvalPvsCost(), pvs.GetSize());
3584       
3585#else
3586        // really merge cells: slow but sumPdf is correct
3587        viewCellInterior->GetPvs().Merge(backVc->GetPvs());
3588        viewCellInterior->GetPvs().Merge(frontVc->GetPvs());
3589#endif
3590}
3591
3592
3593
3594/*******************************************************************/
3595/*               BspViewCellsManager implementation                */
3596/*******************************************************************/
3597
3598
3599BspViewCellsManager::BspViewCellsManager(ViewCellsTree *vcTree, BspTree *bspTree):
3600ViewCellsManager(vcTree), mBspTree(bspTree)
3601{
3602        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("BspTree.Construction.samples", mInitialSamples);
3603
3604        mBspTree->SetViewCellsManager(this);
3605        mBspTree->SetViewCellsTree(mViewCellsTree);
3606}
3607
3608
3609bool BspViewCellsManager::ViewCellsConstructed() const
3610{
3611        return mBspTree->GetRoot() != NULL;
3612}
3613
3614
3615ViewCell *BspViewCellsManager::GenerateViewCell(Mesh *mesh) const
3616{
3617        return new BspViewCell(mesh);
3618}
3619
3620
3621int BspViewCellsManager::ConstructSubdivision(const ObjectContainer &objects,
3622                                                                                          const VssRayContainer &rays)
3623{
3624        // if view cells were already constructed, we can finish
3625        if (ViewCellsConstructed())
3626                return 0;
3627
3628        int sampleContributions = 0;
3629
3630        // construct view cells using the collected samples
3631        RayContainer constructionRays;
3632        VssRayContainer savedRays;
3633
3634        // choose a a number of rays based on the ratio of cast rays / requested rays
3635        const int limit = min(mInitialSamples, (int)rays.size());
3636        VssRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
3637
3638        const float prop = (float)limit / ((float)rays.size() + Limits::Small);
3639
3640        for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
3641        {
3642                if (Random(1.0f) < prop)
3643                        constructionRays.push_back(new Ray(*(*it)));
3644                else
3645                        savedRays.push_back(*it);
3646        }
3647
3648    if (!mUsePredefinedViewCells)
3649        {
3650                // no view cells loaded
3651                mBspTree->Construct(objects, constructionRays, &mViewSpaceBox);
3652                // collect final view cells
3653                mBspTree->CollectViewCells(mViewCells);
3654        }
3655        else
3656        {       
3657                // use predefined view cells geometry =>
3658                // contruct bsp hierarchy over them
3659                mBspTree->Construct(mViewCells);
3660        }
3661
3662        // destroy rays created only for construction
3663        CLEAR_CONTAINER(constructionRays);
3664
3665        Debug << mBspTree->GetStatistics() << endl;
3666        Debug << "\nView cells after construction:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
3667
3668        // recast rest of the rays
3669        if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
3670                ComputeSampleContributions(savedRays, true, false);
3671
3672        // real meshes are contructed at this stage
3673        if (0)
3674        {
3675                cout << "finalizing view cells ... ";
3676                FinalizeViewCells(true);
3677                cout << "finished" << endl;     
3678        }
3679
3680        return sampleContributions;
3681}
3682
3683
3684void BspViewCellsManager::CollectViewCells()
3685{       
3686        if (!ViewCellsTreeConstructed())
3687        {       // view cells tree constructed 
3688                mBspTree->CollectViewCells(mViewCells);
3689        }
3690        else
3691        {       // we can use the view cells tree hierarchy to get the right set
3692                mViewCellsTree->CollectBestViewCellSet(mViewCells, mNumActiveViewCells);
3693        }
3694}
3695
3696
3697float BspViewCellsManager::GetProbability(ViewCell *viewCell)
3698{
3699        if (1)
3700                return GetVolume(viewCell) / GetViewSpaceBox().GetVolume();
3701        else
3702                // compute view cell area as subsititute for probability
3703                return GetArea(viewCell) / GetAccVcArea();
3704}
3705
3706
3707
3708int BspViewCellsManager::CastLineSegment(const Vector3 &origin,
3709                                                                                 const Vector3 &termination,
3710                                                                                 ViewCellContainer &viewcells)
3711{
3712        return mBspTree->CastLineSegment(origin, termination, viewcells);
3713}
3714
3715
3716bool BspViewCellsManager::LineSegmentIntersects(const Vector3 &origin,
3717                                                                                                const Vector3 &termination,
3718                                                                                                ViewCell *viewCell)
3719{
3720        return false;
3721}
3722
3723
3724void ViewCellsManager::ExportMergedViewCells(const ObjectContainer &objects)
3725{
3726        // save color code
3727        const int savedColorCode = mColorCode;
3728
3729        Exporter *exporter;
3730
3731        // export merged view cells using pvs color coding
3732        exporter = Exporter::GetExporter("merged_view_cells_pvs.wrl");
3733        cout << "exporting view cells after merge (pvs size) ... ";     
3734
3735        if (exporter)
3736        {
3737                if (mExportGeometry)
3738                {
3739                        exporter->ExportGeometry(objects);
3740                }
3741
3742                exporter->SetFilled();
3743                mColorCode = 1;
3744
3745                ExportViewCellsForViz(exporter, NULL,  mColorCode, GetClipPlane());
3746
3747                delete exporter;
3748        }
3749        cout << "finished" << endl;
3750       
3751        mColorCode = savedColorCode;
3752}
3753
3754
3755int BspViewCellsManager::PostProcess(const ObjectContainer &objects,
3756                                                                         const VssRayContainer &rays)
3757{
3758        if (!ViewCellsConstructed())
3759        {
3760                Debug << "view cells not constructed" << endl;
3761                return 0;
3762        }
3763       
3764        // view cells already finished before post processing step,
3765        // i.e., because they were loaded from disc
3766        if (mViewCellsFinished)
3767        {
3768                FinalizeViewCells(true);
3769                EvaluateViewCellsStats();
3770
3771                return 0;
3772        }
3773
3774        //////////////////
3775        //-- merge leaves of the view cell hierarchy   
3776       
3777        cout << "starting post processing using " << mPostProcessSamples << " samples ... ";
3778        long startTime = GetTime();
3779       
3780        VssRayContainer postProcessRays;
3781        GetRaySets(rays, mPostProcessSamples, postProcessRays);
3782
3783        if (mMergeViewCells)
3784        {
3785                cout << "constructing visibility based merge tree" << endl;
3786                mViewCellsTree->ConstructMergeTree(rays, objects);
3787        }
3788        else
3789        {
3790                cout << "constructing spatial merge tree" << endl;
3791                ViewCell *root;
3792                // the spatial merge tree is difficult to build for
3793                // this type of construction, as view cells cover several
3794                // leaves => create dummy tree which is only 2 levels deep
3795                if (mUsePredefinedViewCells)
3796                {
3797                        root = ConstructDummyMergeTree(mBspTree->GetRoot());
3798                }
3799                else
3800                {
3801                        // create spatial merge hierarchy
3802                        root = ConstructSpatialMergeTree(mBspTree->GetRoot());
3803                }
3804               
3805                mViewCellsTree->SetRoot(root);
3806
3807                // recompute pvs in the whole hierarchy
3808                ObjectPvs pvs;
3809                UpdatePvsForEvaluation(root, pvs);
3810        }
3811
3812        cout << "finished" << endl;
3813        cout << "merged view cells in "
3814                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
3815
3816        Debug << "Postprocessing: Merged view cells in "
3817                << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl << endl;
3818
3819       
3820        ////////////////////////
3821        //-- visualization and statistics after merge
3822
3823        if (1)
3824        {
3825                char mstats[100];
3826                Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.mergeStats", mstats);
3827                mViewCellsTree->ExportStats(mstats);
3828        }
3829
3830        // recompute view cells and stats
3831        ResetViewCells();
3832        Debug << "\nView cells after merge:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
3833
3834        //  visualization of the view cells
3835        if (1) ExportMergedViewCells(objects);
3836
3837        // compute final meshes and volume / area
3838        if (1) FinalizeViewCells(true);
3839       
3840        return 0;
3841}
3842
3843
3844BspViewCellsManager::~BspViewCellsManager()
3845{
3846}
3847
3848
3849int BspViewCellsManager::GetType() const
3850{
3851        return BSP;
3852}
3853
3854
3855void BspViewCellsManager::Visualize(const ObjectContainer &objects,
3856                                                                        const VssRayContainer &sampleRays)
3857{
3858        if (!ViewCellsConstructed())
3859                return;
3860       
3861        const int savedColorCode = mColorCode;
3862       
3863        if (1) // export final view cells
3864        {
3865                mColorCode = 1; // 0 = pvs, 1 = random
3866                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("final_view_cells.wrl");
3867       
3868                cout << "exporting view cells after merge (pvs size) ... ";     
3869
3870                if (exporter)
3871                {
3872                        if (mExportGeometry)
3873                        {
3874                                exporter->ExportGeometry(objects);
3875                        }
3876
3877                        ExportViewCellsForViz(exporter, NULL, mColorCode, GetClipPlane());
3878                        delete exporter;
3879                }
3880                cout << "finished" << endl;
3881        }
3882
3883        // reset color code
3884        mColorCode = savedColorCode;
3885
3886
3887        //////////////////
3888        //-- visualization of the BSP splits
3889
3890        bool exportSplits = false;
3891        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("BspTree.Visualization.exportSplits", exportSplits);
3892
3893        if (exportSplits)
3894        {
3895                cout << "exporting splits ... ";
3896                ExportSplits(objects);
3897                cout << "finished" << endl;
3898        }
3899
3900        int leafOut;
3901        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Visualization.maxOutput", leafOut);
3902        const int raysOut = 100;
3903        ExportSingleViewCells(objects, leafOut, false, true, false, raysOut, "");
3904}
3905
3906
3907void BspViewCellsManager::ExportSplits(const ObjectContainer &objects)
3908{
3909        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("bsp_splits.x3d");
3910
3911        if (exporter)
3912        {
3913                //exporter->SetFilled();
3914                if (mExportGeometry)
3915                {
3916                        exporter->ExportGeometry(objects);
3917                }
3918
3919                Material m;
3920                m.mDiffuseColor = RgbColor(1, 0, 0);
3921                exporter->SetForcedMaterial(m);
3922                exporter->SetWireframe();
3923
3924                exporter->ExportBspSplits(*mBspTree, true);
3925
3926                // NOTE: take forced material, else big scenes cannot be viewed
3927                m.mDiffuseColor = RgbColor(0, 1, 0);
3928                exporter->SetForcedMaterial(m);
3929                //exporter->ResetForcedMaterial();
3930
3931                delete exporter;
3932        }
3933}
3934
3935
3936void BspViewCellsManager::ExportSingleViewCells(const ObjectContainer &objects,
3937                                                                                                const int maxViewCells,
3938                                                                                                const bool sortViewCells,
3939                                                                                                const bool exportPvs,
3940                                                                                                const bool exportRays,
3941                                                                                                const int maxRays,
3942                                                                                                const string &prefix,
3943                                                                                                VssRayContainer *visRays)
3944{
3945        if (sortViewCells)
3946        {       // sort view cells to visualize the largest view cells
3947                sort(mViewCells.begin(), mViewCells.end(), LargerRenderCost);
3948        }
3949
3950        //////////
3951        //-- export visualizations of some view cells
3952
3953        ViewCell::NewMail();
3954        const int limit = min(maxViewCells, (int)mViewCells.size());
3955       
3956        for (int i = 0; i < limit; ++ i)
3957        {
3958                const int idx = sortViewCells ? (int)RandomValue(0, (float)mViewCells.size() - 0.5f) : i;
3959                ViewCell *vc = mViewCells[idx];
3960
3961                if (vc->Mailed() || vc->GetId() == OUT_OF_BOUNDS_ID)
3962                        continue;
3963
3964                vc->Mail();
3965
3966                ObjectPvs pvs;
3967                mViewCellsTree->GetPvs(vc, pvs);
3968
3969                char s[64]; sprintf(s, "%sviewcell-%04d.wrl", prefix.c_str(), i);
3970                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(s);
3971               
3972                cout << "view cell " << idx << ": pvs cost=" << (int)mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(vc) << endl;
3973
3974                if (exportRays)
3975                {
3976                        ////////////
3977                        //-- export rays piercing this view cell
3978
3979                        // use rays stored with the view cells
3980                        VssRayContainer vcRays, vcRays2, vcRays3;
3981            VssRayContainer collectRays;
3982
3983                        // collect initial view cells
3984                        ViewCellContainer leaves;
3985                        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
3986
3987                        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = leaves.end();
3988                for (vit = leaves.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
3989                        {       
3990                                // prepare some rays for visualization
3991                                VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = (*vit)->GetOrCreateRays()->end();
3992                                for (rit = (*vit)->GetOrCreateRays()->begin(); rit != rit_end; ++ rit)
3993                                {
3994                                        collectRays.push_back(*rit);
3995                                }
3996                        }
3997
3998                        const int raysOut = min((int)collectRays.size(), maxRays);
3999
4000                        // prepare some rays for visualization
4001                        VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = collectRays.end();
4002                        for (rit = collectRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
4003                        {
4004                                const float p = RandomValue(0.0f, (float)collectRays.size());
4005                                if (p < raysOut)
4006                                {
4007                                        if ((*rit)->mFlags & VssRay::BorderSample)
4008                                        {
4009                                                vcRays.push_back(*rit);
4010                                        }
4011                                        else if ((*rit)->mFlags & VssRay::ReverseSample)
4012                                        {
4013                                                vcRays2.push_back(*rit);
4014                                        }
4015                                        else
4016                                        {
4017                                                vcRays3.push_back(*rit);
4018                                        }       
4019                                }
4020                        }
4021
4022                        exporter->ExportRays(vcRays, RgbColor(1, 0, 0));
4023                        exporter->ExportRays(vcRays2, RgbColor(0, 1, 0));
4024                        exporter->ExportRays(vcRays3, RgbColor(1, 1, 1));
4025                }
4026               
4027                ////////////////
4028                //-- export view cell geometry
4029
4030                exporter->SetWireframe();
4031
4032                Material m;//= RandomMaterial();
4033                m.mDiffuseColor = RgbColor(0, 1, 0);
4034                exporter->SetForcedMaterial(m);
4035
4036                ExportViewCellGeometry(exporter, vc, NULL, NULL);
4037                exporter->SetFilled();
4038
4039                if (exportPvs)
4040                {
4041                        Intersectable::NewMail();
4042                        ObjectPvsIterator pit = pvs.GetIterator();
4043
4044                        while (pit.HasMoreEntries())
4045                        {               
4046                                Intersectable *intersect = pit.Next();
4047
4048                // output PVS of view cell
4049                                if (!intersect->Mailed())
4050                                {
4051                                        intersect->Mail();
4052
4053                                        m = RandomMaterial();
4054                                        exporter->SetForcedMaterial(m);
4055                                        exporter->ExportIntersectable(intersect);
4056                                }
4057                        }
4058                        cout << endl;
4059                }
4060               
4061                DEL_PTR(exporter);
4062                cout << "finished" << endl;
4063        }
4064}
4065
4066
4067void BspViewCellsManager::TestSubdivision()
4068{
4069        ViewCellContainer leaves;
4070        mViewCellsTree->CollectLeaves(mViewCellsTree->GetRoot(), leaves);
4071
4072        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
4073
4074        const float vol = mViewSpaceBox.GetVolume();
4075        float subdivVol = 0;
4076        float newVol = 0;
4077
4078        for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
4079        {
4080                BspNodeGeometry geom;
4081                mBspTree->ConstructGeometry(*it, geom);
4082
4083                const float lVol = geom.GetVolume();
4084                newVol += lVol;
4085                subdivVol += (*it)->GetVolume();
4086
4087                const float thres = 0.9f;
4088                if ((lVol < ((*it)->GetVolume() * thres)) ||
4089                        (lVol * thres > ((*it)->GetVolume())))
4090                        Debug << "warning: " << lVol << " " << (*it)->GetVolume() << endl;
4091        }
4092       
4093        Debug << "exact volume: " << vol << endl;
4094        Debug << "subdivision volume: " << subdivVol << endl;
4095        Debug << "new volume: " << newVol << endl;
4096}
4097
4098
4099void BspViewCellsManager::ExportViewCellGeometry(Exporter *exporter,
4100                                                                                                 ViewCell *vc,
4101                                                                                                 const AxisAlignedBox3 *sceneBox,
4102                                                                                                 const AxisAlignedPlane *clipPlane
4103                                                                                                 ) const
4104{
4105        if (clipPlane)
4106        {
4107                const Plane3 plane = clipPlane->GetPlane();
4108
4109                ViewCellContainer leaves;
4110                mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
4111                ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
4112
4113                for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
4114                {
4115                        BspNodeGeometry geom;
4116                        BspNodeGeometry front;
4117                        BspNodeGeometry back;
4118
4119                        mBspTree->ConstructGeometry(*it, geom);
4120
4121                        const float eps = 0.0001f;
4122                        const int cf = geom.Side(plane, eps);
4123
4124                        if (cf == -1)
4125                        {
4126                                exporter->ExportPolygons(geom.GetPolys());
4127                        }
4128                        else if (cf == 0)
4129                        {
4130                                geom.SplitGeometry(front,
4131                                                                   back,
4132                                                                   plane,
4133                                                                   mViewSpaceBox,
4134                                                                   eps);
4135
4136                                if (back.Valid())
4137                                {
4138                                        exporter->ExportPolygons(back.GetPolys());
4139                                }                       
4140                        }
4141                }
4142        }
4143        else
4144        {
4145                // export mesh if available
4146                // TODO: some bug here?
4147                if (1 && vc->GetMesh())
4148                {
4149                        exporter->ExportMesh(vc->GetMesh());
4150                }
4151                else
4152                {
4153                        BspNodeGeometry geom;
4154                        mBspTree->ConstructGeometry(vc, geom);
4155                        exporter->ExportPolygons(geom.GetPolys());
4156                }
4157        }
4158}
4159
4160
4161void BspViewCellsManager::CreateMesh(ViewCell *vc)
4162{
4163        // note: should previous mesh be deleted (via mesh manager?)
4164        BspNodeGeometry geom;
4165        mBspTree->ConstructGeometry(vc, geom);
4166
4167        Mesh *mesh = MeshManager::GetSingleton()->CreateResource();
4168       
4169        IncludeNodeGeomInMesh(geom, *mesh);
4170        mesh->ComputeBoundingBox();
4171
4172        vc->SetMesh(mesh);
4173}
4174
4175
4176void BspViewCellsManager::Finalize(ViewCell *viewCell,
4177                                                                   const bool createMesh)
4178{
4179        float area = 0;
4180        float volume = 0;
4181
4182        ViewCellContainer leaves;
4183        mViewCellsTree->CollectLeaves(viewCell, leaves);
4184
4185        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
4186
4187    for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
4188        {
4189                BspNodeGeometry geom;
4190
4191                mBspTree->ConstructGeometry(*it, geom);
4192
4193                const float lVol = geom.GetVolume();
4194                const float lArea = geom.GetArea();
4195
4196                area += lArea;
4197                volume += lVol;
4198       
4199                CreateMesh(*it);
4200        }
4201
4202        viewCell->SetVolume(volume);
4203        viewCell->SetArea(area);
4204}
4205
4206
4207ViewCell *BspViewCellsManager::GetViewCell(const Vector3 &point, const bool active) const
4208{
4209        if (!ViewCellsConstructed())
4210        {
4211                return NULL;
4212        }
4213        if (!mViewSpaceBox.IsInside(point))
4214        {
4215                return NULL;
4216        }
4217        return mBspTree->GetViewCell(point);
4218}
4219
4220
4221void BspViewCellsManager::CollectMergeCandidates(const VssRayContainer &rays,
4222                                                                                                 vector<MergeCandidate> &candidates)
4223{
4224        cout << "collecting merge candidates ... " << endl;
4225
4226        if (mUseRaysForMerge)
4227        {
4228                mBspTree->CollectMergeCandidates(rays, candidates);
4229        }
4230        else
4231        {
4232                vector<BspLeaf *> leaves;
4233                mBspTree->CollectLeaves(leaves);
4234                mBspTree->CollectMergeCandidates(leaves, candidates);
4235        }
4236
4237        cout << "fininshed collecting candidates" << endl;
4238}
4239
4240
4241
4242bool BspViewCellsManager::ExportViewCells(const string filename,
4243                                                                                  const bool exportPvs,
4244                                                                                  const ObjectContainer &objects)
4245{
4246        if (!ViewCellsConstructed() || !ViewCellsTreeConstructed())
4247        {
4248                return false;
4249        }
4250
4251        cout << "exporting view cells to xml ... ";
4252
4253        OUT_STREAM stream(filename.c_str());
4254
4255        // we need unique ids for each view cell
4256        CreateUniqueViewCellIds();
4257
4258        stream << "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>"<<endl;
4259        stream << "<VisibilitySolution>" << endl;
4260
4261        if (exportPvs)
4262        {
4263                //////////
4264                //-- export bounding boxes: they are used to identify the objects from the pvs and
4265                //-- assign them to the entities in the rendering engine
4266
4267                stream << "<BoundingBoxes>" << endl;
4268                ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = objects.end();
4269
4270                for (oit = objects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
4271                {
4272                        const AxisAlignedBox3 box = (*oit)->GetBox();
4273                       
4274                        stream << "<BoundingBox" << " id=\"" << (*oit)->GetId() << "\""
4275                                   << " min=\"" << box.Min().x << " " << box.Min().y << " " << box.Min().z << "\""
4276                                   << " max=\"" << box.Max().x << " " << box.Max().y << " " << box.Max().z << "\" />" << endl;
4277                }
4278
4279                stream << "</BoundingBoxes>" << endl;
4280        }
4281
4282        ///////////
4283        //-- export the view cells and the pvs
4284
4285        const int numViewCells = mCurrentViewCellsStats.viewCells;
4286        stream << "<ViewCells number=\"" << numViewCells << "\" >" << endl;
4287
4288        mViewCellsTree->Export(stream, exportPvs);
4289       
4290        stream << "</ViewCells>" << endl;
4291
4292        /////////////
4293        //-- export the view space hierarchy
4294        stream << "<ViewSpaceHierarchy type=\"bsp\""
4295                   << " min=\"" << mViewSpaceBox.Min().x << " " << mViewSpaceBox.Min().y << " " << mViewSpaceBox.Min().z << "\""
4296                   << " max=\"" << mViewSpaceBox.Max().x << " " << mViewSpaceBox.Max().y << " " << mViewSpaceBox.Max().z << "\">" << endl;
4297
4298        mBspTree->Export(stream);
4299
4300        // end tags
4301        stream << "</ViewSpaceHierarchy>" << endl;
4302        stream << "</VisibilitySolution>" << endl;
4303
4304        stream.close();
4305        cout << "finished" << endl;
4306
4307        return true;
4308}
4309
4310
4311ViewCell *BspViewCellsManager::ConstructDummyMergeTree(BspNode *root)
4312{
4313        ViewCellInterior *vcRoot = new ViewCellInterior();
4314               
4315        // evaluate merge cost for priority traversal
4316        const float mergeCost =  -(float)root->mTimeStamp;
4317        vcRoot->SetMergeCost(mergeCost);
4318
4319        float volume = 0;
4320        vector<BspLeaf *> leaves;
4321        mBspTree->CollectLeaves(leaves);
4322        vector<BspLeaf *>::const_iterator lit, lit_end = leaves.end();
4323        ViewCell::NewMail();
4324
4325        for (lit = leaves.begin(); lit != lit_end; ++ lit)
4326        {
4327                BspLeaf *leaf = *lit;
4328                ViewCell *vc = leaf->GetViewCell();
4329
4330                if (!vc->Mailed())
4331                {
4332                        vc->Mail();
4333                        vc->SetMergeCost(0.0f);
4334                        vcRoot->SetupChildLink(vc);
4335
4336                        volume += vc->GetVolume();
4337                        volume += vc->GetVolume();     
4338                        vcRoot->SetVolume(volume);
4339                }
4340        }
4341       
4342        return vcRoot;
4343}
4344
4345
4346ViewCell *BspViewCellsManager::ConstructSpatialMergeTree(BspNode *root)
4347{
4348        // terminate recursion
4349        if (root->IsLeaf())
4350        {
4351                BspLeaf *leaf = static_cast<BspLeaf *>(root);
4352                leaf->GetViewCell()->SetMergeCost(0.0f);
4353                return leaf->GetViewCell();
4354        }
4355       
4356        BspInterior *interior = static_cast<BspInterior *>(root);
4357        ViewCellInterior *viewCellInterior = new ViewCellInterior();
4358               
4359        // evaluate merge cost for priority traversal
4360        const float mergeCost = -(float)root->mTimeStamp;
4361        viewCellInterior->SetMergeCost(mergeCost);
4362
4363        float volume = 0;
4364       
4365        BspNode *front = interior->GetFront();
4366        BspNode *back = interior->GetBack();
4367
4368
4369        ////////////
4370        //-- recursivly compute child hierarchies
4371
4372        ViewCell *backVc = ConstructSpatialMergeTree(back);
4373        ViewCell *frontVc = ConstructSpatialMergeTree(front);
4374
4375        viewCellInterior->SetupChildLink(backVc);
4376        viewCellInterior->SetupChildLink(frontVc);
4377
4378        volume += backVc->GetVolume();
4379        volume += frontVc->GetVolume();
4380
4381        viewCellInterior->SetVolume(volume);
4382
4383        return viewCellInterior;
4384}
4385
4386
4387/************************************************************************/
4388/*                   KdViewCellsManager implementation                  */
4389/************************************************************************/
4390
4391
4392
4393KdViewCellsManager::KdViewCellsManager(ViewCellsTree *vcTree, KdTree *kdTree):
4394ViewCellsManager(vcTree), mKdTree(kdTree), mKdPvsDepth(100)
4395{
4396}
4397
4398
4399float KdViewCellsManager::GetProbability(ViewCell *viewCell)
4400{
4401        // compute view cell area / volume as subsititute for probability
4402        if (0)
4403                return GetArea(viewCell) / GetViewSpaceBox().SurfaceArea();
4404        else
4405                return GetVolume(viewCell) / GetViewSpaceBox().GetVolume();
4406}
4407
4408
4409
4410
4411void KdViewCellsManager::CollectViewCells()
4412{
4413        //mKdTree->CollectViewCells(mViewCells); TODO
4414}
4415
4416
4417int KdViewCellsManager::ConstructSubdivision(const ObjectContainer &objects,
4418                                                                  const VssRayContainer &rays)
4419{
4420        // if view cells already constructed
4421        if (ViewCellsConstructed())
4422                return 0;
4423
4424        mKdTree->Construct();
4425
4426        mTotalAreaValid = false;
4427        // create the view cells
4428        mKdTree->CreateAndCollectViewCells(mViewCells);
4429        // cast rays
4430        ComputeSampleContributions(rays, true, false);
4431
4432        EvaluateViewCellsStats();
4433        Debug << "\nView cells after construction:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
4434
4435        return 0;
4436}
4437
4438
4439bool KdViewCellsManager::ViewCellsConstructed() const
4440{
4441        return mKdTree->GetRoot() != NULL;
4442}
4443
4444
4445int KdViewCellsManager::PostProcess(const ObjectContainer &objects,
4446                                                                        const VssRayContainer &rays)
4447{
4448        return 0;
4449}
4450
4451
4452void KdViewCellsManager::ExportSingleViewCells(const ObjectContainer &objects,
4453                                                                                           const int maxViewCells,
4454                                                                                           const bool sortViewCells,
4455                                                                                           const bool exportPvs,
4456                                                                                           const bool exportRays,
4457                                                                                           const int maxRays,
4458                                                                                           const string &prefix,
4459                                                                                           VssRayContainer *visRays)
4460{
4461        // TODO
4462}
4463
4464
4465void KdViewCellsManager::Visualize(const ObjectContainer &objects,
4466                                                                   const VssRayContainer &sampleRays)
4467{
4468        if (!ViewCellsConstructed())
4469                return;
4470
4471        // using view cells instead of the kd PVS of objects
4472        const bool useViewCells = true;
4473        bool exportRays = false;
4474
4475        int limit = min(mVisualizationSamples, (int)sampleRays.size());
4476        const int pvsOut = min((int)objects.size(), 10);
4477        VssRayContainer *rays = new VssRayContainer[pvsOut];
4478
4479        if (useViewCells)
4480        {
4481                const int leafOut = 10;
4482
4483                ViewCell::NewMail();
4484
4485                //-- some rays for visualization
4486                const int raysOut = min((int)sampleRays.size(), mVisualizationSamples);
4487                Debug << "visualization using " << raysOut << " samples" << endl;
4488
4489                //-- some random view cells and rays for visualization
4490                vector<KdLeaf *> kdLeaves;
4491
4492                for (int i = 0; i < leafOut; ++ i)
4493                        kdLeaves.push_back(static_cast<KdLeaf *>(mKdTree->GetRandomLeaf()));
4494
4495                for (int i = 0; i < kdLeaves.size(); ++ i)
4496                {
4497                        KdLeaf *leaf = kdLeaves[i];
4498                        RayContainer vcRays;
4499
4500                        cout << "creating output for view cell " << i << " ... ";
4501#if 0
4502                        // check whether we can add the current ray to the output rays
4503                        for (int k = 0; k < raysOut; ++ k)
4504                        {
4505                                Ray *ray = sampleRays[k];
4506
4507                                for (int j = 0; j < (int)ray->bspIntersections.size(); ++ j)
4508                                {
4509                                        BspLeaf *leaf2 = ray->bspIntersections[j].mLeaf;
4510
4511                                        if (leaf->GetViewCell() == leaf2->GetViewCell())
4512                                        {
4513                                                vcRays.push_back(ray);
4514                                        }
4515                                }
4516                        }
4517#endif
4518                        Intersectable::NewMail();
4519
4520                        ViewCell *vc = leaf->mViewCell;
4521                        char str[64]; sprintf(str, "viewcell%04d.wrl", i);
4522
4523                        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(str);
4524                        exporter->SetFilled();
4525
4526                        exporter->SetWireframe();
4527                        //exporter->SetFilled();
4528
4529                        Material m;//= RandomMaterial();
4530                        m.mDiffuseColor = RgbColor(1, 1, 0);
4531                        exporter->SetForcedMaterial(m);
4532
4533                        AxisAlignedBox3 box = mKdTree->GetBox(leaf);
4534                        exporter->ExportBox(box);
4535
4536                        // export rays piercing this view cell
4537                        exporter->ExportRays(vcRays, 1000, RgbColor(0, 1, 0));
4538
4539                        m.mDiffuseColor = RgbColor(1, 0, 0);
4540                        exporter->SetForcedMaterial(m);
4541
4542                        // exporter->SetWireframe();
4543                        exporter->SetFilled();
4544
4545                        ObjectPvsIterator pit = vc->GetPvs().GetIterator();
4546                       
4547                        while (pit.HasMoreEntries())
4548                        {               
4549                                //-- output PVS of view cell
4550                                Intersectable *intersect = pit.Next();
4551
4552                                if (!intersect->Mailed())
4553                                {
4554                                        exporter->ExportIntersectable(intersect);
4555                                        intersect->Mail();
4556                                }
4557                        }
4558
4559                        DEL_PTR(exporter);
4560                        cout << "finished" << endl;
4561                }
4562
4563                DEL_PTR(rays);
4564        }
4565        else // using kd PVS of objects
4566        {
4567                for (int i = 0; i < limit; ++ i)
4568                {
4569                        VssRay *ray = sampleRays[i];
4570
4571                        // check whether we can add this to the rays
4572                        for (int j = 0; j < pvsOut; j++)
4573                        {
4574                                if (objects[j] == ray->mTerminationObject)
4575                                {
4576                                        rays[j].push_back(ray);
4577                                }
4578                        }
4579                }
4580
4581                if (exportRays)
4582                {
4583                        Exporter *exporter = NULL;
4584                        exporter = Exporter::GetExporter("sample-rays.x3d");
4585                        exporter->SetWireframe();
4586                        exporter->ExportKdTree(*mKdTree);
4587
4588                        for (int i = 0; i < pvsOut; i++)
4589                                exporter->ExportRays(rays[i], RgbColor(1, 0, 0));
4590
4591                        exporter->SetFilled();
4592                        delete exporter;
4593                }
4594
4595                for (int k=0; k < pvsOut; k++)
4596                {
4597                        Intersectable *object = objects[k];
4598                        char str[64]; sprintf(str, "viewcell%04d.wrl", k);
4599
4600                        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(str);
4601                        exporter->SetWireframe();
4602
4603                        // matt: we do not use kd pvs
4604#if 0
4605                        KdPvsMap::iterator kit = object->mKdPvs.mEntries.begin();
4606                        Intersectable::NewMail();
4607
4608                        // avoid adding the object to the list
4609                        object->Mail();
4610                        ObjectContainer visibleObjects;
4611
4612                        for (; kit != object->mKdPvs.mEntries.end(); i++)
4613                        {
4614                                KdNode *node = (*kit).first;
4615                                exporter->ExportBox(mKdTree->GetBox(node));
4616
4617                                mKdTree->CollectObjects(node, visibleObjects);
4618                        }
4619
4620                        exporter->ExportRays(rays[k],  RgbColor(0, 1, 0));
4621                        exporter->SetFilled();
4622
4623                        for (int j = 0; j < visibleObjects.size(); j++)
4624                                exporter->ExportIntersectable(visibleObjects[j]);
4625
4626                        Material m;
4627                        m.mDiffuseColor = RgbColor(1, 0, 0);
4628                        exporter->SetForcedMaterial(m);
4629                        exporter->ExportIntersectable(object);
4630#endif
4631                        delete exporter;
4632                }
4633        }
4634}
4635
4636
4637ViewCell *KdViewCellsManager::GenerateViewCell(Mesh *mesh) const
4638{
4639        return new KdViewCell(mesh);
4640}
4641
4642
4643void KdViewCellsManager::ExportViewCellGeometry(Exporter *exporter,
4644                                                                                                ViewCell *vc,
4645                                                                                                const AxisAlignedBox3 *sceneBox,
4646                                                                                                const AxisAlignedPlane *clipPlane
4647                                                                                                ) const
4648{
4649        ViewCellContainer leaves;
4650        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
4651        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
4652
4653        for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
4654        {
4655                KdViewCell *kdVc = static_cast<KdViewCell *>(*it);
4656                exporter->ExportBox(mKdTree->GetBox(kdVc->mLeaves[0]));
4657        }
4658}
4659
4660
4661int KdViewCellsManager::GetType() const
4662{
4663        return ViewCellsManager::KD;
4664}
4665
4666
4667
4668KdNode *KdViewCellsManager::GetNodeForPvs(KdLeaf *leaf)
4669{
4670        KdNode *node = leaf;
4671
4672        while (node->mParent && node->mDepth > mKdPvsDepth)
4673                node = node->mParent;
4674
4675        return node;
4676}
4677
4678int KdViewCellsManager::CastLineSegment(const Vector3 &origin,
4679                                                                                const Vector3 &termination,
4680                                                                                ViewCellContainer &viewcells)
4681{
4682  return mKdTree->CastLineSegment(origin, termination, viewcells);
4683}
4684
4685
4686bool KdViewCellsManager::LineSegmentIntersects(const Vector3 &origin,
4687                                                                                           const Vector3 &termination,
4688                                                                                           ViewCell *viewCell)
4689{
4690        return false;
4691}
4692
4693
4694void KdViewCellsManager::CreateMesh(ViewCell *vc)
4695{
4696        // TODO
4697}
4698
4699
4700
4701void KdViewCellsManager::CollectMergeCandidates(const VssRayContainer &rays,
4702                                                                                                vector<MergeCandidate> &candidates)
4703{
4704        // TODO
4705}
4706
4707
4708
4709/**************************************************************************/
4710/*                   VspBspViewCellsManager implementation                */
4711/**************************************************************************/
4712
4713
4714VspBspViewCellsManager::VspBspViewCellsManager(ViewCellsTree *vcTree, VspBspTree *vspBspTree):
4715ViewCellsManager(vcTree), mVspBspTree(vspBspTree)
4716{
4717        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("VspBspTree.Construction.samples", mInitialSamples);
4718        mVspBspTree->SetViewCellsManager(this);
4719        mVspBspTree->mViewCellsTree = mViewCellsTree;
4720}
4721
4722
4723VspBspViewCellsManager::~VspBspViewCellsManager()
4724{
4725}
4726
4727
4728float VspBspViewCellsManager::GetProbability(ViewCell *viewCell)
4729{
4730        if (0 && mVspBspTree->mUseAreaForPvs)
4731                return GetArea(viewCell) / GetAccVcArea();
4732        else
4733                return GetVolume(viewCell) / mViewSpaceBox.GetVolume();
4734}
4735
4736
4737void VspBspViewCellsManager::CollectViewCells()
4738{
4739        // view cells tree constructed?
4740        if (!ViewCellsTreeConstructed())
4741        {
4742                mVspBspTree->CollectViewCells(mViewCells, false);
4743        }
4744        else
4745        {       
4746                // we can use the view cells tree hierarchy to get the right set
4747                mViewCellsTree->CollectBestViewCellSet(mViewCells, mNumActiveViewCells);
4748        }
4749}
4750
4751
4752void VspBspViewCellsManager::CollectMergeCandidates(const VssRayContainer &rays,
4753                                                                                                        vector<MergeCandidate> &candidates)
4754{       
4755        cout << "collecting merge candidates ... " << endl;
4756
4757        if (mUseRaysForMerge)
4758        {
4759                mVspBspTree->CollectMergeCandidates(rays, candidates);
4760        }
4761        else
4762        {
4763                vector<BspLeaf *> leaves;
4764                mVspBspTree->CollectLeaves(leaves);
4765       
4766                mVspBspTree->CollectMergeCandidates(leaves, candidates);
4767        }
4768
4769        cout << "fininshed collecting candidates" << endl;
4770}
4771
4772
4773bool VspBspViewCellsManager::ViewCellsConstructed() const
4774{
4775        return mVspBspTree->GetRoot() != NULL;
4776}
4777
4778
4779ViewCell *VspBspViewCellsManager::GenerateViewCell(Mesh *mesh) const
4780{
4781        return new BspViewCell(mesh);
4782}
4783
4784
4785int VspBspViewCellsManager::ConstructSubdivision(const ObjectContainer &objects,
4786                                                                                                 const VssRayContainer &rays)
4787{
4788        mMaxPvsSize = (int)(mMaxPvsRatio * (float)objects.size());
4789
4790        // if view cells were already constructed
4791        if (ViewCellsConstructed())
4792        {
4793                return 0;
4794        }
4795
4796        int sampleContributions = 0;
4797        VssRayContainer sampleRays;
4798
4799        const int limit = min(mInitialSamples, (int)rays.size());
4800
4801        Debug << "samples used for vsp bsp subdivision: " << mInitialSamples
4802                  << ", actual rays: " << (int)rays.size() << endl;
4803
4804        VssRayContainer savedRays;
4805
4806        if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
4807        {
4808                VssRayContainer constructionRays;
4809               
4810                GetRaySets(rays, mInitialSamples, constructionRays, &savedRays);
4811
4812                Debug << "rays used for initial construction: " << (int)constructionRays.size() << endl;
4813                Debug << "rays saved for later use: " << (int)savedRays.size() << endl;
4814       
4815                mVspBspTree->Construct(constructionRays, &mViewSpaceBox);
4816        }
4817        else
4818        {
4819                Debug << "rays used for initial construction: " << (int)rays.size() << endl;
4820                mVspBspTree->Construct(rays, &mViewSpaceBox);
4821        }
4822
4823        // collapse invalid regions
4824        cout << "collapsing invalid tree regions ... ";
4825        long startTime = GetTime();
4826
4827        const int collapsedLeaves = mVspBspTree->CollapseTree();
4828        Debug << "collapsed in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3
4829                  << " seconds" << endl;
4830
4831    cout << "finished" << endl;
4832
4833        /////////////////
4834        //-- stats after construction
4835
4836        Debug << mVspBspTree->GetStatistics() << endl;
4837
4838        ResetViewCells();
4839        Debug << "\nView cells after construction:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
4840
4841
4842        //////////////////////
4843        //-- recast the rest of the rays
4844
4845        startTime = GetTime();
4846
4847        cout << "Computing remaining ray contributions ... ";
4848
4849        if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
4850                ComputeSampleContributions(savedRays, true, false);
4851
4852        cout << "finished" << endl;
4853
4854        Debug << "Computed remaining ray contribution in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3
4855                  << " secs" << endl;
4856
4857        cout << "construction finished" << endl;
4858
4859        if (0)
4860        {       ////////
4861                //-- real meshes are contructed at this stage
4862
4863                cout << "finalizing view cells ... ";
4864                FinalizeViewCells(true);
4865                cout << "finished" << endl;
4866        }
4867
4868        return sampleContributions;
4869}
4870
4871
4872void VspBspViewCellsManager::MergeViewCells(const VssRayContainer &rays,
4873                                                                                        const ObjectContainer &objects)
4874{
4875    int vcSize = 0;
4876        int pvsSize = 0;
4877
4878        //-- merge view cells
4879        cout << "starting merge using " << mPostProcessSamples << " samples ... " << endl;
4880        long startTime = GetTime();
4881
4882
4883        if (mMergeViewCells)
4884        {
4885                // TODO: should be done BEFORE the ray casting
4886                // compute tree by merging the nodes based on cost heuristics
4887                mViewCellsTree->ConstructMergeTree(rays, objects);
4888        }
4889        else
4890        {
4891                // compute tree by merging the nodes of the spatial hierarchy
4892                ViewCell *root = ConstructSpatialMergeTree(mVspBspTree->GetRoot());
4893                mViewCellsTree->SetRoot(root);
4894
4895                // compute pvs
4896                ObjectPvs pvs;
4897                UpdatePvsForEvaluation(root, pvs);
4898        }
4899
4900        if (1)
4901        {
4902                char mstats[100];
4903                ObjectPvs pvs;
4904
4905                Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.mergeStats", mstats);
4906                mViewCellsTree->ExportStats(mstats);
4907        }
4908
4909        cout << "merged view cells in "
4910                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) *1e-3 << " secs" << endl;
4911
4912        Debug << "Postprocessing: Merged view cells in "
4913                  << TimeDiff(startTime, GetTime()) *1e-3 << " secs" << endl << endl;
4914       
4915
4916        //////////////////
4917        //-- stats and visualizations
4918
4919        int savedColorCode = mColorCode;
4920       
4921        // get currently active view cell set
4922        ResetViewCells();
4923        Debug << "\nView cells after merge:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
4924       
4925        if (mShowVisualization) // export merged view cells
4926        {
4927                mColorCode = 0;
4928                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("merged_view_cells.wrl");
4929               
4930                cout << "exporting view cells after merge ... ";
4931
4932                if (exporter)
4933                {
4934                        if (0)
4935                                exporter->SetWireframe();
4936                        else
4937                                exporter->SetFilled();
4938
4939                        ExportViewCellsForViz(exporter, NULL, mColorCode, GetClipPlane());
4940
4941                        if (mExportGeometry)
4942                        {
4943                                Material m;
4944                                m.mDiffuseColor = RgbColor(0, 1, 0);
4945                                exporter->SetForcedMaterial(m);
4946                                exporter->SetFilled();
4947
4948                                exporter->ExportGeometry(objects);
4949                        }
4950
4951                        delete exporter;
4952                }
4953                cout << "finished" << endl;
4954        }
4955
4956        mColorCode = savedColorCode;
4957}
4958
4959
4960void VspBspViewCellsManager::RefineViewCells(const VssRayContainer &rays,
4961                                                                                         const ObjectContainer &objects)
4962{
4963        mRenderer->RenderScene();
4964
4965        SimulationStatistics ss;
4966        static_cast<RenderSimulator *>(mRenderer)->GetStatistics(ss);
4967    Debug << "render time before refine\n\n" << ss << endl;
4968
4969        const long startTime = GetTime();
4970        cout << "Refining the merged view cells ... ";
4971
4972        // refining the merged view cells
4973        const int refined = mViewCellsTree->RefineViewCells(rays, objects);
4974
4975        //-- stats and visualizations
4976        cout << "finished" << endl;
4977        cout << "refined " << refined << " view cells in "
4978                 << TimeDiff(startTime, GetTime()) *1e-3 << " secs" << endl;
4979
4980        Debug << "Postprocessing: refined " << refined << " view cells in "
4981                  << TimeDiff(startTime, GetTime()) *1e-3 << " secs" << endl << endl;
4982}
4983
4984
4985int VspBspViewCellsManager::PostProcess(const ObjectContainer &objects,
4986                                                                                const VssRayContainer &rays)
4987{
4988        if (!ViewCellsConstructed())
4989        {
4990                Debug << "postprocess error: no view cells constructed" << endl;
4991                return 0;
4992        }
4993
4994        // view cells already finished before post processing step
4995        // (i.e. because they were loaded)
4996        if (mViewCellsFinished)
4997        {
4998                FinalizeViewCells(true);
4999                EvaluateViewCellsStats();
5000
5001                return 0;
5002        }
5003
5004        // check if new view cells turned invalid
5005        int minPvs, maxPvs;
5006
5007        if (0)
5008        {
5009                minPvs = mMinPvsSize;
5010                maxPvs = mMaxPvsSize;
5011        }
5012        else
5013        {
5014                // problem matt: why did I start here from zero?
5015                minPvs = 0;
5016                maxPvs = mMaxPvsSize;
5017        }
5018
5019        Debug << "setting validity, min: " << minPvs << " max: " << maxPvs << endl;
5020        cout << "setting validity, min: " << minPvs << " max: " << maxPvs << endl;
5021       
5022        SetValidity(minPvs, maxPvs);
5023
5024        // update valid view space according to valid view cells
5025        if (0) mVspBspTree->ValidateTree();
5026
5027        // area has to be recomputed
5028        mTotalAreaValid = false;
5029        VssRayContainer postProcessRays;
5030        GetRaySets(rays, mPostProcessSamples, postProcessRays);
5031
5032        Debug << "post processing using " << (int)postProcessRays.size() << " samples" << endl;
5033
5034        //////////
5035        //-- merge neighbouring view cells
5036        MergeViewCells(postProcessRays, objects);
5037       
5038        // refines the merged view cells
5039        if (0) RefineViewCells(postProcessRays, objects);
5040
5041
5042        ///////////
5043        //-- render simulation after merge + refine
5044
5045        cout << "\nview cells partition render time before compress" << endl << endl;;
5046        static_cast<RenderSimulator *>(mRenderer)->RenderScene();
5047        SimulationStatistics ss;
5048        static_cast<RenderSimulator *>(mRenderer)->GetStatistics(ss);
5049        cout << ss << endl;
5050       
5051        if (0) CompressViewCells();
5052       
5053        // collapse sibling leaves that share the same view cell
5054        if (0) mVspBspTree->CollapseTree();
5055
5056        // recompute view cell list and statistics
5057        ResetViewCells();
5058
5059        // compute final meshes and volume / area
5060        if (1) FinalizeViewCells(true);
5061
5062        return 0;
5063}
5064
5065
5066int VspBspViewCellsManager::GetType() const
5067{
5068        return VSP_BSP;
5069}
5070
5071
5072ViewCell *VspBspViewCellsManager::ConstructSpatialMergeTree(BspNode *root)
5073{
5074        // terminate recursion
5075        if (root->IsLeaf())
5076        {
5077                BspLeaf *leaf = static_cast<BspLeaf *>(root);
5078                leaf->GetViewCell()->SetMergeCost(0.0f);
5079                return leaf->GetViewCell();
5080        }
5081       
5082       
5083        BspInterior *interior = static_cast<BspInterior *>(root);
5084        ViewCellInterior *viewCellInterior = new ViewCellInterior();
5085               
5086        // evaluate merge cost for priority traversal
5087        float mergeCost = 1.0f / (float)root->mTimeStamp;
5088        viewCellInterior->SetMergeCost(mergeCost);
5089
5090        float volume = 0;
5091       
5092        BspNode *front = interior->GetFront();
5093        BspNode *back = interior->GetBack();
5094
5095
5096        ObjectPvs frontPvs, backPvs;
5097
5098        //-- recursivly compute child hierarchies
5099        ViewCell *backVc = ConstructSpatialMergeTree(back);
5100        ViewCell *frontVc = ConstructSpatialMergeTree(front);
5101
5102
5103        viewCellInterior->SetupChildLink(backVc);
5104        viewCellInterior->SetupChildLink(frontVc);
5105
5106        volume += backVc->GetVolume();
5107        volume += frontVc->GetVolume();
5108
5109        viewCellInterior->SetVolume(volume);
5110
5111        return viewCellInterior;
5112}
5113
5114
5115bool VspBspViewCellsManager::GetViewPoint(Vector3 &viewPoint) const
5116{
5117        if (!ViewCellsConstructed())
5118                return ViewCellsManager::GetViewPoint(viewPoint);
5119
5120        // TODO: set reasonable limit
5121        const int limit = 20;
5122
5123        for (int i = 0; i < limit; ++ i)
5124        {
5125                viewPoint = mViewSpaceBox.GetRandomPoint();
5126                if (mVspBspTree->ViewPointValid(viewPoint))
5127                {
5128                        return true;
5129                }
5130        }
5131
5132        Debug << "failed to find valid view point, taking " << viewPoint << endl;
5133        return false;
5134}
5135
5136
5137bool VspBspViewCellsManager::ViewPointValid(const Vector3 &viewPoint) const
5138{
5139        // $$JB -> implemented in viewcellsmanager (slower, but allows dynamic
5140        // validy update in preprocessor for all managers)
5141        return ViewCellsManager::ViewPointValid(viewPoint);
5142
5143        //      return mViewSpaceBox.IsInside(viewPoint) &&
5144        //                 mVspBspTree->ViewPointValid(viewPoint);
5145}
5146
5147
5148void VspBspViewCellsManager::Visualize(const ObjectContainer &objects,
5149                                                                           const VssRayContainer &sampleRays)
5150{
5151        if (!ViewCellsConstructed())
5152                return;
5153
5154        VssRayContainer visRays;
5155        GetRaySets(sampleRays, mVisualizationSamples, visRays);
5156       
5157        if (1)
5158        {       
5159                //////////////////
5160                //-- export final view cell partition
5161
5162                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("final_view_cells.wrl");
5163               
5164                if (exporter)
5165                {
5166                        cout << "exporting view cells after post process ... ";
5167
5168                        if (0)
5169                        {       // export view space box
5170                                exporter->SetWireframe();
5171                                exporter->ExportBox(mViewSpaceBox);
5172                                exporter->SetFilled();
5173                        }
5174
5175                        Material m;
5176                        m.mDiffuseColor.r = 0.0f;
5177                        m.mDiffuseColor.g = 0.5f;
5178                        m.mDiffuseColor.b = 0.5f;
5179
5180            exporter->SetForcedMaterial(m);
5181
5182                        if (1 && mExportGeometry)
5183                        {
5184                                exporter->ExportGeometry(objects);
5185                        }
5186
5187                        if (0 && mExportRays)
5188                        {
5189                                exporter->ExportRays(visRays, RgbColor(1, 0, 0));
5190                        }
5191                        ExportViewCellsForViz(exporter, NULL, mColorCode, GetClipPlane());
5192
5193                        delete exporter;
5194                        cout << "finished" << endl;
5195                }
5196        }
5197
5198        ////////////////
5199        //-- visualization of the BSP splits
5200
5201        bool exportSplits = false;
5202        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("VspBspTree.Visualization.exportSplits", exportSplits);
5203
5204        if (exportSplits)
5205        {
5206                cout << "exporting splits ... ";
5207                ExportSplits(objects, visRays);
5208                cout << "finished" << endl;
5209        }
5210
5211        ////////
5212        //-- export single view cells
5213       
5214        int leafOut;
5215        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Visualization.maxOutput", leafOut);
5216        const int raysOut = 100;
5217       
5218        ExportSingleViewCells(objects, leafOut, false, true, false, raysOut, "");
5219}
5220
5221
5222void VspBspViewCellsManager::ExportSplits(const ObjectContainer &objects,
5223                                                                                  const VssRayContainer &rays)
5224{
5225        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("bsp_splits.x3d");
5226
5227        if (exporter)
5228        {
5229                Material m;
5230                m.mDiffuseColor = RgbColor(1, 0, 0);
5231                exporter->SetForcedMaterial(m);
5232                exporter->SetWireframe();
5233
5234                exporter->ExportBspSplits(*mVspBspTree, true);
5235
5236                // take forced material, else big scenes cannot be viewed
5237                m.mDiffuseColor = RgbColor(0, 1, 0);
5238                exporter->SetForcedMaterial(m);
5239                exporter->SetFilled();
5240
5241                exporter->ResetForcedMaterial();
5242
5243                // export rays
5244                if (mExportRays)
5245                {
5246                        exporter->ExportRays(rays, RgbColor(1, 1, 0));
5247                }
5248
5249                if (mExportGeometry)
5250                {
5251                        exporter->ExportGeometry(objects);
5252                }
5253                delete exporter;
5254        }
5255}
5256
5257
5258void VspBspViewCellsManager::ExportSingleViewCells(const ObjectContainer &objects,
5259                                                                                                   const int maxViewCells,
5260                                                                                                   const bool sortViewCells,
5261                                                                                                   const bool exportPvs,
5262                                                                                                   const bool exportRays,
5263                                                                                                   const int maxRays,
5264                                                                                                   const string &prefix,
5265                                                                                                   VssRayContainer *visRays)
5266{       
5267        if (sortViewCells)
5268        {
5269                // sort view cells to visualize the largest view cells
5270                sort(mViewCells.begin(), mViewCells.end(), LargerRenderCost);
5271        }
5272
5273        //////////
5274        //-- export some view cells for visualization
5275
5276        ViewCell::NewMail();
5277        const int limit = min(maxViewCells, (int)mViewCells.size());
5278       
5279        for (int i = 0; i < limit; ++ i)
5280        {
5281                cout << "creating output for view cell " << i << " ... ";
5282
5283                ViewCell *vc = sortViewCells ? // largest view cell pvs first?
5284                        mViewCells[(int)RandomValue(0, (float)mViewCells.size() - 0.5f)] : mViewCells[i];
5285
5286                if (vc->Mailed() || vc->GetId() == OUT_OF_BOUNDS_ID)
5287                        continue;
5288
5289                vc->Mail();
5290
5291                ObjectPvs pvs;
5292                mViewCellsTree->GetPvs(vc, pvs);
5293
5294                char s[64]; sprintf(s, "%sviewcell%04d.wrl", prefix.c_str(), i);
5295                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(s);
5296               
5297                const float pvsCost = mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(vc);
5298                cout << "view cell " << vc->GetId() << ": pvs cost=" << pvsCost << endl;
5299
5300                if (exportRays)
5301                {
5302                        ////////////
5303                        //-- export rays piercing this view cell
5304
5305                        // take rays stored with the view cells during subdivision
5306                        VssRayContainer vcRays;
5307            VssRayContainer collectRays;
5308
5309                        // collect initial view cells
5310                        ViewCellContainer leaves;
5311                        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
5312
5313                        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = leaves.end();
5314                for (vit = leaves.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
5315                        {       
5316                                BspLeaf *vcLeaf = static_cast<BspViewCell *>(*vit)->mLeaves[0];
5317                                VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = vcLeaf->mVssRays.end();
5318
5319                                for (rit = vcLeaf->mVssRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
5320                                {
5321                                        collectRays.push_back(*rit);
5322                                }
5323                        }
5324
5325                        const int raysOut = min((int)collectRays.size(), maxRays);
5326               
5327                        // prepare some rays for visualization
5328                        VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = collectRays.end();
5329                        for (rit = collectRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
5330                        {
5331                                const float p = RandomValue(0.0f, (float)collectRays.size());
5332                       
5333                                if (p < raysOut)
5334                                {
5335                                        vcRays.push_back(*rit);
5336                                }
5337                        }
5338
5339                        exporter->ExportRays(vcRays, RgbColor(1, 1, 1));
5340                }
5341               
5342                ////////////////
5343                //-- export view cell geometry
5344
5345                exporter->SetWireframe();
5346
5347                Material m;//= RandomMaterial();
5348                m.mDiffuseColor = RgbColor(0, 1, 0);
5349                exporter->SetForcedMaterial(m);
5350
5351                ExportViewCellGeometry(exporter, vc, NULL, NULL);
5352                exporter->SetFilled();
5353
5354                if (exportPvs)
5355                {
5356                        Intersectable::NewMail();
5357                        ObjectPvsIterator pit = pvs.GetIterator();
5358
5359                        cout << endl;
5360
5361                        // output PVS of view cell
5362                        while (pit.HasMoreEntries())
5363                        {
5364                                Intersectable *intersect = pit.Next();         
5365                               
5366                                if (!intersect->Mailed())
5367                                {
5368                                        intersect->Mail();
5369
5370                                        m = RandomMaterial();
5371                                        exporter->SetForcedMaterial(m);
5372                                        exporter->ExportIntersectable(intersect);
5373                                }
5374                        }
5375                        cout << endl;
5376                }
5377               
5378                DEL_PTR(exporter);
5379                cout << "finished" << endl;
5380        }
5381}
5382
5383
5384void VspBspViewCellsManager::TestFilter(const ObjectContainer &objects)
5385{
5386        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("filter.x3d");
5387
5388        Vector3 bsize = mViewSpaceBox.Size();
5389        const Vector3 viewPoint(mViewSpaceBox.Center());
5390        float w = Magnitude(mViewSpaceBox.Size()) * mFilterWidth;
5391        const Vector3 width = Vector3(w);
5392       
5393        PrVs testPrVs;
5394       
5395        if (exporter)
5396        {
5397                ViewCellContainer viewCells;
5398       
5399        const AxisAlignedBox3 tbox = GetFilterBBox(viewPoint, mFilterWidth);
5400
5401                GetPrVS(viewPoint, testPrVs, GetFilterWidth());
5402
5403                exporter->SetWireframe();
5404
5405                exporter->SetForcedMaterial(RgbColor(1,1,1));
5406                exporter->ExportBox(tbox);
5407               
5408                exporter->SetFilled();
5409
5410                exporter->SetForcedMaterial(RgbColor(0,1,0));
5411                ExportViewCellGeometry(exporter, GetViewCell(viewPoint), NULL, NULL);
5412
5413                //exporter->ResetForcedMaterial();
5414                exporter->SetForcedMaterial(RgbColor(0,0,1));
5415                ExportViewCellGeometry(exporter, testPrVs.mViewCell, NULL, NULL);
5416
5417        exporter->SetForcedMaterial(RgbColor(1,0,0));
5418                exporter->ExportGeometry(objects);
5419
5420                delete exporter;
5421        }
5422}
5423
5424
5425int VspBspViewCellsManager::ComputeBoxIntersections(const AxisAlignedBox3 &box,
5426                                                                                                        ViewCellContainer &viewCells) const
5427{
5428        return mVspBspTree->ComputeBoxIntersections(box, viewCells);
5429}
5430
5431
5432int VspBspViewCellsManager::CastLineSegment(const Vector3 &origin,
5433                                                                                        const Vector3 &termination,
5434                                                                                        ViewCellContainer &viewcells)
5435{
5436        return mVspBspTree->CastLineSegment(origin, termination, viewcells);
5437}
5438
5439
5440bool VspBspViewCellsManager::LineSegmentIntersects(const Vector3 &origin,
5441                                                                                                   const Vector3 &termination,
5442                                                                                                   ViewCell *viewCell)
5443{
5444        return false;
5445}
5446
5447
5448void VspBspViewCellsManager::VisualizeWithFromPointQueries()
5449{
5450        int numSamples;
5451       
5452        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("RenderSampler.samples", numSamples);
5453        cout << "samples" << numSamples << endl;
5454
5455        vector<RenderCostSample> samples;
5456 
5457        if (!mPreprocessor->GetRenderer())
5458                return;
5459
5460        //start the view point queries
5461        long startTime = GetTime();
5462        cout << "starting sampling of render cost ... ";
5463       
5464        mPreprocessor->GetRenderer()->SampleRenderCost(numSamples, samples, true);
5465
5466        cout << "finished in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
5467
5468
5469        // for each sample:
5470        //    find view cells associated with the samples
5471        //    store the sample pvs with the pvs associated with the view cell
5472        //
5473        // for each view cell:
5474        //    compute difference point sampled pvs - view cell pvs
5475        //    export geometry with color coded pvs difference
5476       
5477    std::map<ViewCell *, ObjectPvs> sampleMap;
5478
5479        vector<RenderCostSample>::const_iterator rit, rit_end = samples.end();
5480
5481        for (rit = samples.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
5482        {
5483                RenderCostSample sample = *rit;
5484       
5485                ViewCell *vc = GetViewCell(sample.mPosition);
5486
5487                std::map<ViewCell *, ObjectPvs>::iterator it = sampleMap.find(vc);
5488
5489                if (it == sampleMap.end())
5490                {
5491                        sampleMap[vc] = sample.mPvs;
5492                }
5493                else
5494                {
5495                        (*it).second.MergeInPlace(sample.mPvs);
5496                }
5497        }
5498
5499        // visualize the view cells
5500        std::map<ViewCell *, ObjectPvs>::const_iterator vit, vit_end = sampleMap.end();
5501
5502        Material m;//= RandomMaterial();
5503
5504        for (vit = sampleMap.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
5505        {
5506                ViewCell *vc = (*vit).first;
5507               
5508                const int pvsVc = mViewCellsTree->GetPvsEntries(vc);
5509                const int pvsPtSamples = (*vit).second.GetSize();
5510
5511        m.mDiffuseColor.r = (float) (pvsVc - pvsPtSamples);
5512                m.mDiffuseColor.b = 1.0f;
5513                //exporter->SetForcedMaterial(m);
5514                //ExportViewCellGeometry(exporter, vc, mClipPlaneForViz);
5515
5516                /*      // counting the pvss
5517                for (rit = samples.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
5518                {
5519                        RenderCostSample sample = *rit;
5520                        ViewCell *vc = GetViewCell(sample.mPosition);
5521
5522                        AxisAlignedBox3 box(sample.mPosition - Vector3(1, 1, 1), sample.mPosition + Vector3(1, 1, 1));
5523                        Mesh *hMesh = CreateMeshFromBox(box);
5524
5525                        DEL_PTR(hMesh);
5526                }
5527                */
5528        }
5529}
5530
5531
5532void VspBspViewCellsManager::ExportViewCellGeometry(Exporter *exporter,
5533                                                                                                        ViewCell *vc,
5534                                                                                                        const AxisAlignedBox3 *sceneBox,
5535                                                                                                        const AxisAlignedPlane *clipPlane
5536                                                                                                        ) const
5537{
5538        if (clipPlane)
5539        {
5540                const Plane3 plane = clipPlane->GetPlane();
5541
5542                ViewCellContainer leaves;
5543                mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
5544                ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
5545
5546                for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
5547                {
5548                        BspNodeGeometry geom;
5549                        BspNodeGeometry front;
5550                        BspNodeGeometry back;
5551
5552                        mVspBspTree->ConstructGeometry(*it, geom);
5553
5554                        const float eps = 0.0001f;
5555                        const int cf = geom.Side(plane, eps);
5556
5557                        if (cf == -1)
5558                        {
5559                                exporter->ExportPolygons(geom.GetPolys());
5560                        }
5561                        else if (cf == 0)
5562                        {
5563                                geom.SplitGeometry(front,
5564                                                                   back,
5565                                                                   plane,
5566                                                                   mViewSpaceBox,
5567                                                                   eps);
5568
5569                                if (back.Valid())
5570                                {
5571                                        exporter->ExportPolygons(back.GetPolys());
5572                                }                       
5573                        }
5574                }
5575        }
5576        else
5577        {
5578                // export mesh if available
5579                // TODO: some bug here?
5580                if (1 && vc->GetMesh())
5581                {
5582                        exporter->ExportMesh(vc->GetMesh());
5583                }
5584                else
5585                {
5586                        BspNodeGeometry geom;
5587                        mVspBspTree->ConstructGeometry(vc, geom);
5588                        exporter->ExportPolygons(geom.GetPolys());
5589                }
5590        }
5591}
5592
5593
5594int VspBspViewCellsManager::GetMaxTreeDiff(ViewCell *vc) const
5595{
5596        ViewCellContainer leaves;
5597        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
5598
5599        int maxDist = 0;
5600       
5601        // compute max height difference
5602        for (int i = 0; i < (int)leaves.size(); ++ i)
5603        {
5604                for (int j = 0; j < (int)leaves.size(); ++ j)
5605                {
5606                        BspLeaf *leaf = static_cast<BspViewCell *>(leaves[i])->mLeaves[0];
5607
5608                        if (i != j)
5609                        {
5610                                BspLeaf *leaf2 =static_cast<BspViewCell *>(leaves[j])->mLeaves[0];
5611                                const int dist = mVspBspTree->TreeDistance(leaf, leaf2);
5612                               
5613                                if (dist > maxDist)
5614                                        maxDist = dist;
5615                        }
5616                }
5617        }
5618
5619        return maxDist;
5620}
5621
5622
5623ViewCell *VspBspViewCellsManager::GetViewCell(const Vector3 &point, const bool active) const
5624{
5625        if (!ViewCellsConstructed())
5626                return NULL;
5627
5628        if (!mViewSpaceBox.IsInside(point))
5629          return NULL;
5630
5631        return mVspBspTree->GetViewCell(point, active);
5632}
5633
5634
5635void VspBspViewCellsManager::CreateMesh(ViewCell *vc)
5636{
5637        BspNodeGeometry geom;
5638        mVspBspTree->ConstructGeometry(vc, geom);
5639       
5640        Mesh *mesh = MeshManager::GetSingleton()->CreateResource();
5641       
5642        IncludeNodeGeomInMesh(geom, *mesh);
5643        mesh->ComputeBoundingBox();
5644
5645        vc->SetMesh(mesh);
5646}
5647
5648
5649int VspBspViewCellsManager::CastBeam(Beam &beam)
5650{
5651        return mVspBspTree->CastBeam(beam);
5652}
5653
5654
5655void VspBspViewCellsManager::Finalize(ViewCell *viewCell,
5656                                                                          const bool createMesh)
5657{
5658        float area = 0;
5659        float volume = 0;
5660
5661        ViewCellContainer leaves;
5662        mViewCellsTree->CollectLeaves(viewCell, leaves);
5663
5664        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
5665
5666    for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
5667        {
5668                BspNodeGeometry geom;
5669                mVspBspTree->ConstructGeometry(*it, geom);
5670
5671                const float lVol = geom.GetVolume();
5672                const float lArea = geom.GetArea();
5673
5674                area += lArea;
5675                volume += lVol;
5676
5677                if (createMesh)
5678                        CreateMesh(*it);
5679        }
5680
5681        viewCell->SetVolume(volume);
5682        viewCell->SetArea(area);
5683}
5684
5685
5686void VspBspViewCellsManager::TestSubdivision()
5687{
5688        ViewCellContainer leaves;
5689        mViewCellsTree->CollectLeaves(mViewCellsTree->GetRoot(), leaves);
5690
5691        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
5692
5693        const float vol = mViewSpaceBox.GetVolume();
5694        float subdivVol = 0;
5695        float newVol = 0;
5696
5697        for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
5698        {
5699                BspNodeGeometry geom;
5700                mVspBspTree->ConstructGeometry(*it, geom);
5701
5702                const float lVol = geom.GetVolume();
5703               
5704                newVol += lVol;
5705                subdivVol += (*it)->GetVolume();
5706               
5707                float thres = 0.9f;
5708                if ((lVol < ((*it)->GetVolume() * thres)) || (lVol * thres > ((*it)->GetVolume())))
5709                        Debug << "warning: " << lVol << " " << (*it)->GetVolume() << endl;
5710        }
5711       
5712        Debug << "exact volume: " << vol << endl;
5713        Debug << "subdivision volume: " << subdivVol << endl;
5714        Debug << "new volume: " << newVol << endl;
5715}
5716
5717
5718void VspBspViewCellsManager::PrepareLoadedViewCells()
5719{
5720        // TODO: do I still need this here?
5721        if (0) mVspBspTree->RepairViewCellsLeafLists();
5722}
5723
5724
5725
5726/************************************************************************/
5727/*                 VspOspViewCellsManager implementation                */
5728/************************************************************************/
5729
5730
5731VspOspViewCellsManager::VspOspViewCellsManager(ViewCellsTree *vcTree,
5732                                                                                           const string &hierarchyType)
5733: ViewCellsManager(vcTree)
5734{
5735        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Hierarchy.Construction.samples", mInitialSamples);
5736        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.compressObjects", mCompressObjects);
5737
5738        Debug << "compressing objects: " << mCompressObjects << endl;
5739        cout << "compressing objects: " << mCompressObjects << endl;
5740
5741        mHierarchyManager = CreateHierarchyManager(hierarchyType);
5742
5743        mHierarchyManager->SetViewCellsManager(this);
5744        mHierarchyManager->SetViewCellsTree(mViewCellsTree);
5745}
5746
5747
5748VspOspViewCellsManager::VspOspViewCellsManager(ViewCellsTree *vcTree, HierarchyManager *hm)
5749: ViewCellsManager(vcTree), mHierarchyManager(hm)
5750{
5751        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("Hierarchy.Construction.samples", mInitialSamples);
5752        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.compressObjects", mCompressObjects);
5753
5754        Debug << "compressing objects: " << mCompressObjects << endl;
5755        cout << "compressing objects: " << mCompressObjects << endl;
5756
5757        mHierarchyManager->SetViewCellsManager(this);
5758        mHierarchyManager->SetViewCellsTree(mViewCellsTree);
5759}
5760
5761
5762Intersectable *VspOspViewCellsManager::GetIntersectable(const VssRay &ray,
5763                                                                                                                const bool isTermination) const
5764{
5765        if (mUseKdPvs)
5766          return ViewCellsManager::GetIntersectable(ray, isTermination);
5767        else
5768          return mHierarchyManager->GetIntersectable(ray, isTermination);
5769}
5770
5771
5772HierarchyManager *VspOspViewCellsManager::CreateHierarchyManager(const string &hierarchyType)
5773{
5774        HierarchyManager *hierarchyManager;
5775
5776        if (strcmp(hierarchyType.c_str(), "osp") == 0)
5777        {
5778                Debug << "hierarchy manager: osp" << endl;
5779                hierarchyManager = new HierarchyManager(HierarchyManager::KD_BASED_OBJ_SUBDIV);
5780        }
5781        else if (strcmp(hierarchyType.c_str(), "bvh") == 0)
5782        {
5783                Debug << "hierarchy manager: bvh" << endl;
5784                hierarchyManager = new HierarchyManager(HierarchyManager::BV_BASED_OBJ_SUBDIV);
5785        }
5786        else // only view space partition
5787        {
5788                Debug << "hierarchy manager: obj" << endl;
5789                hierarchyManager = new HierarchyManager(HierarchyManager::NO_OBJ_SUBDIV);
5790        }
5791
5792        return hierarchyManager;
5793}
5794
5795
5796VspOspViewCellsManager::~VspOspViewCellsManager()
5797{
5798        DEL_PTR(mHierarchyManager);
5799}
5800
5801
5802float VspOspViewCellsManager::GetProbability(ViewCell *viewCell)
5803{
5804        return GetVolume(viewCell) / mViewSpaceBox.GetVolume();
5805}
5806
5807
5808void VspOspViewCellsManager::CollectViewCells()
5809{
5810        // view cells tree constructed
5811        if (!ViewCellsTreeConstructed())
5812        {
5813                mHierarchyManager->GetVspTree()->CollectViewCells(mViewCells, false);
5814        }
5815        else
5816        {       // we can use the view cells tree hierarchy to get the right set
5817                mViewCellsTree->CollectBestViewCellSet(mViewCells, mNumActiveViewCells);
5818        }
5819}
5820
5821
5822bool VspOspViewCellsManager::ViewCellsConstructed() const
5823{
5824        return mHierarchyManager->GetVspTree()->GetRoot() != NULL;
5825}
5826
5827
5828ViewCell *VspOspViewCellsManager::GenerateViewCell(Mesh *mesh) const
5829{
5830        return new VspViewCell(mesh);
5831}
5832
5833
5834int VspOspViewCellsManager::ConstructSubdivision(const ObjectContainer &objects,
5835                                                                                                 const VssRayContainer &rays)
5836{
5837        mMaxPvsSize = (int)(mMaxPvsRatio * (float)objects.size());
5838
5839        // skip rest if view cells were already constructed
5840        if (ViewCellsConstructed())
5841                return 0;
5842
5843        int sampleContributions = 0;
5844        VssRayContainer sampleRays;
5845
5846        int limit = min (mInitialSamples, (int)rays.size());
5847
5848        VssRayContainer constructionRays;
5849        VssRayContainer savedRays;
5850
5851        Debug << "samples used for vsp bsp subdivision: " << mInitialSamples
5852                  << ", actual rays: " << (int)rays.size() << endl;
5853
5854        GetRaySets(rays, mInitialSamples, constructionRays, &savedRays);
5855
5856        Debug << "initial rays used for construction: " << (int)constructionRays.size() << endl;
5857        Debug << "saved rays: " << (int)savedRays.size() << endl;
5858
5859        mHierarchyManager->Construct(constructionRays, objects, &mViewSpaceBox);
5860
5861#if TEST_EVALUATION
5862        VssRayContainer::const_iterator tit, tit_end = constructionRays.end();
5863        for (tit = constructionRays.begin(); tit != tit_end; ++ tit)
5864        {
5865                storedRays.push_back(new VssRay(*(*tit)));
5866        }
5867#endif
5868
5869        /////////////////////////
5870        //-- print satistics for subdivision and view cells
5871
5872        Debug << endl << endl << *mHierarchyManager << endl;
5873
5874        ResetViewCells();
5875        //Debug << "\nView cells after construction:\n" << mCurrentViewCellsStats << endl;
5876
5877        //////////////
5878        //-- recast rest of rays
5879       
5880        const long startTime = GetTime();
5881        cout << "Computing remaining ray contributions ... ";
5882
5883        if (SAMPLE_AFTER_SUBDIVISION)
5884                ComputeSampleContributions(savedRays, true, false);
5885
5886        Debug << "finished computing remaining ray contribution in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3
5887                  << " secs" << endl;
5888
5889        if (0)
5890        {       
5891                // real meshes are constructed at this stage
5892                cout << "finalizing view cells ... ";
5893        FinalizeViewCells(true);
5894                cout << "finished" << endl;
5895        }
5896
5897        return sampleContributions;
5898}
5899
5900
5901int VspOspViewCellsManager::PostProcess(const ObjectContainer &objects,
5902                                                                                const VssRayContainer &rays)
5903{
5904        if (!ViewCellsConstructed())
5905        {
5906                Debug << "post process error: no view cells constructed" << endl;
5907                return 0;
5908        }
5909
5910        // if view cells were already constructed before post processing step
5911        // (e.g., because they were loaded), we are finished
5912        if (mViewCellsFinished)
5913        {
5914                FinalizeViewCells(true);
5915                EvaluateViewCellsStats();
5916
5917                return 0;
5918        }
5919
5920        // check if new view cells turned invalid
5921        int minPvs, maxPvs;
5922
5923        if (0)
5924        {
5925                minPvs = mMinPvsSize;
5926                maxPvs = mMaxPvsSize;
5927        }
5928        else
5929        {
5930                // problem matt: why did I start here from zero?
5931                minPvs = 0;
5932                maxPvs = mMaxPvsSize;
5933        }
5934
5935        Debug << "setting validity, min: " << minPvs << " max: " << maxPvs << endl;
5936        cout << "setting validity, min: " << minPvs << " max: " << maxPvs << endl;
5937       
5938        SetValidity(minPvs, maxPvs);
5939
5940       
5941        // area is not up to date, has to be recomputed
5942        mTotalAreaValid = false;
5943        VssRayContainer postProcessRays;
5944        GetRaySets(rays, mPostProcessSamples, postProcessRays);
5945
5946        Debug << "post processing using " << (int)postProcessRays.size() << " samples" << endl;
5947
5948
5949        // compute tree by merging the nodes of the spatial hierarchy
5950        ViewCell *root = ConstructSpatialMergeTree(mHierarchyManager->GetVspTree()->GetRoot());
5951        mViewCellsTree->SetRoot(root);
5952
5953        //////////////////////////
5954        //-- update pvs up to the root of the hierarchy
5955
5956        ObjectPvs pvs;
5957        UpdatePvsForEvaluation(root, pvs);
5958
5959
5960        //////////////////////
5961        //-- render simulation after merge + refine
5962
5963        cout << "\nview cells partition render time before compress" << endl << endl;
5964        static_cast<RenderSimulator *>(mRenderer)->RenderScene();
5965        SimulationStatistics ss;
5966        static_cast<RenderSimulator *>(mRenderer)->GetStatistics(ss);
5967        cout << ss << endl;
5968       
5969
5970        mHierarchyManager->CreateUniqueObjectIds();
5971
5972        ///////////
5973        //-- compression
5974
5975        if (0) CompressViewCells();
5976
5977        /////////////
5978        //-- some tasks still to do on the view cells:
5979        //-- Compute meshes from view cell geometry, evaluate volume and / or area
5980
5981        if (1) FinalizeViewCells(true);
5982
5983        return 0;
5984}
5985
5986
5987int VspOspViewCellsManager::GetType() const
5988{
5989        return VSP_OSP;
5990}
5991
5992
5993ViewCell *VspOspViewCellsManager::ConstructSpatialMergeTree(VspNode *root)
5994{
5995        // terminate recursion
5996        if (root->IsLeaf())
5997        {
5998                VspLeaf *leaf = static_cast<VspLeaf *>(root);
5999                leaf->GetViewCell()->SetMergeCost(0.0f);
6000                return leaf->GetViewCell();
6001        }
6002       
6003        VspInterior *interior = static_cast<VspInterior *>(root);
6004        ViewCellInterior *viewCellInterior = new ViewCellInterior();
6005               
6006        // evaluate merge cost for priority traversal
6007        const float mergeCost = -(float)root->mTimeStamp;
6008        viewCellInterior->SetMergeCost(mergeCost);
6009
6010        float volume = 0;
6011       
6012        VspNode *front = interior->GetFront();
6013        VspNode *back = interior->GetBack();
6014
6015        ObjectPvs frontPvs, backPvs;
6016
6017        /////////
6018        //-- recursivly compute child hierarchies
6019
6020        ViewCell *backVc = ConstructSpatialMergeTree(back);
6021        ViewCell *frontVc = ConstructSpatialMergeTree(front);
6022
6023        viewCellInterior->SetupChildLink(backVc);
6024        viewCellInterior->SetupChildLink(frontVc);
6025
6026        volume += backVc->GetVolume();
6027        volume += frontVc->GetVolume();
6028
6029        viewCellInterior->SetVolume(volume);
6030
6031        return viewCellInterior;
6032}
6033
6034
6035bool VspOspViewCellsManager::GetViewPoint(Vector3 &viewPoint) const
6036{
6037        if (!ViewCellsConstructed())
6038                return ViewCellsManager::GetViewPoint(viewPoint);
6039
6040        // TODO: set reasonable limit
6041        const int limit = 20;
6042
6043        for (int i = 0; i < limit; ++ i)
6044        {
6045                viewPoint = mViewSpaceBox.GetRandomPoint();
6046
6047                if (mHierarchyManager->GetVspTree()->ViewPointValid(viewPoint))
6048                {
6049                        return true;
6050                }
6051        }
6052
6053        Debug << "failed to find valid view point, taking " << viewPoint << endl;
6054        return false;
6055}
6056
6057
6058void VspOspViewCellsManager::ExportViewCellGeometry(Exporter *exporter,
6059                                                                                                        ViewCell *vc,
6060                                                                                                        const AxisAlignedBox3 *sceneBox,
6061                                                                                                        const AxisAlignedPlane *clipPlane
6062                                                                                                        ) const
6063{
6064        Plane3 plane;
6065        if (clipPlane)
6066        {
6067                // arbitrary plane definition
6068                plane = clipPlane->GetPlane();
6069        }
6070
6071        ViewCellContainer leaves;
6072        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
6073
6074        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
6075
6076        for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
6077        {
6078                VspViewCell *vspVc = static_cast<VspViewCell *>(*it);
6079                VspLeaf *l = vspVc->mLeaves[0];
6080
6081                const AxisAlignedBox3 box =
6082                        mHierarchyManager->GetVspTree()->GetBoundingBox(vspVc->mLeaves[0]);
6083               
6084                if (sceneBox && !Overlap(*sceneBox, box))
6085                        continue;
6086
6087                if (clipPlane)
6088                {
6089                        if (box.Side(plane) == -1)
6090                        {
6091                                exporter->ExportBox(box);
6092                        }
6093                        else if (box.Side(plane) == 0)
6094                        {
6095                                // intersection
6096                                AxisAlignedBox3 fbox, bbox;
6097                                box.Split(clipPlane->mAxis, clipPlane->mPosition, fbox, bbox);
6098                                exporter->ExportBox(bbox);
6099                        }
6100                }
6101                else
6102                {
6103                        exporter->ExportBox(box);
6104                }
6105        }
6106}
6107
6108
6109bool VspOspViewCellsManager::ViewPointValid(const Vector3 &viewPoint) const
6110{
6111  // $$JB -> implemented in viewcellsmanager (slower, but allows dynamic
6112  // validy update in preprocessor for all managers)
6113  return ViewCellsManager::ViewPointValid(viewPoint);
6114
6115  //    return mViewSpaceBox.IsInside(viewPoint) &&
6116  //               mVspTree->ViewPointValid(viewPoint);
6117}
6118
6119
6120float VspOspViewCellsManager::UpdateObjectCosts()
6121{
6122        float maxRenderCost = 0;
6123
6124        cout << "updating object pvs cost ... ";
6125        const long startTime = GetTime();
6126
6127        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = mViewCells.end();
6128
6129        Intersectable::NewMail();
6130
6131        const float invViewSpaceVol = 1.0f / GetViewSpaceBox().GetVolume();
6132
6133        for (vit = mViewCells.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
6134        {
6135                ViewCell *vc = *vit;
6136
6137                ObjectPvsIterator pit = vc->GetPvs().GetIterator();
6138
6139                // output PVS of view cell
6140                while (pit.HasMoreEntries())
6141                {               
6142                        Intersectable *obj = pit.Next();
6143                               
6144                        BvhNode *node = static_cast<BvhNode *>(obj);
6145                       
6146                        // hack!!
6147                        if (!node->IsLeaf())
6148                        {
6149                                cout << "error, can only process leaves" << endl;
6150                                return 0;
6151                        }
6152       
6153                        if (!node->Mailed())
6154                        {
6155                                node->Mail();
6156                                node->mRenderCost = 0;
6157                        }
6158
6159                        const float rc = (float)((BvhLeaf *)node)->mObjects.size();
6160
6161                        node->mRenderCost += rc * vc->GetVolume() * invViewSpaceVol;
6162
6163                        if (node->mRenderCost > maxRenderCost)
6164                                maxRenderCost = node->mRenderCost;
6165                }
6166        }
6167
6168        cout << "finished in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3f << " secs" << endl;
6169
6170        return maxRenderCost;
6171}
6172
6173
6174void VspOspViewCellsManager::Visualize(const ObjectContainer &objects,
6175                                                                           const VssRayContainer &sampleRays)
6176{
6177        if (!ViewCellsConstructed())
6178                return;
6179
6180        VssRayContainer visRays;
6181        GetRaySets(sampleRays, mVisualizationSamples, visRays);
6182
6183        ////////////
6184        //-- export final view cells
6185
6186        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("final_view_cells.wrl");
6187
6188        Vector3 scale(0.9f, 0.9f, 0.9f);
6189        //Vector3 scale(1.0f, 1.0f, 1.0f);
6190
6191        if (exporter)
6192        {
6193                // clamp to a scene boudning box
6194                if (CLAMP_TO_BOX)
6195                        exporter->mClampToBox = true;   
6196               
6197                const long starttime = GetTime();
6198                cout << "exporting final view cells (after initial construction + post process) ... " << endl;
6199
6200                // matt: hack for clamping scene
6201                AxisAlignedBox3 bbox = mViewSpaceBox;
6202                bbox.Scale(scale);
6203
6204                if (1 && mExportRays)
6205                {       
6206                        exporter->ExportRays(visRays, RgbColor(0, 1, 0));
6207                }
6208
6209                // hack color code
6210                const int savedColorCode = mColorCode;
6211
6212                EvaluateViewCellsStats();
6213                const int colorCode = 0;
6214
6215                const float maxRenderCost = -1;
6216                const bool exportBounds = false;
6217
6218                //cout << "maxRenderCost: " << maxRenderCost << endl;
6219                if (1)
6220                mHierarchyManager->ExportObjectSpaceHierarchy(exporter,
6221                                                                                                          objects,
6222                                                                                                          CLAMP_TO_BOX ? &bbox : NULL,
6223                                                                                                          maxRenderCost,
6224                                                                                                          exportBounds);
6225               
6226                //ExportViewCellsForViz(exporter, CLAMP_TO_BOX ? &bbox : NULL, mColorCode, GetClipPlane());
6227                ExportViewCellsForViz(exporter, NULL, colorCode, GetClipPlane());
6228               
6229                delete exporter;
6230
6231                cout << "finished in " << TimeDiff(starttime, GetTime()) * 1e-3f << " secs" << endl;
6232        }
6233
6234        if (1)
6235        {
6236                exporter = Exporter::GetExporter("final_object_partition.wrl");
6237
6238                if (exporter)
6239                {
6240                        if (CLAMP_TO_BOX) exporter->mClampToBox = true;         
6241
6242                        const long starttime = GetTime();
6243                        cout << "exporting final objects (after initial construction + post process) ... ";
6244
6245                        // matt: hack for clamping scene
6246                        AxisAlignedBox3 bbox = mViewSpaceBox;
6247                        bbox.Scale(scale);
6248
6249                        // hack color code (show pvs size)
6250                        const int savedColorCode = mColorCode;
6251
6252                        EvaluateViewCellsStats();
6253                        mColorCode = 1; // 0 = random, 1 = export pvs
6254
6255                        // don't visualize render cost
6256                        const float maxRenderCost = -1;
6257                        //const bool exportBounds = true;
6258                        const bool exportBounds = false;
6259
6260                        mHierarchyManager->ExportObjectSpaceHierarchy(exporter,
6261                                                                      objects,
6262                                                                                                                  CLAMP_TO_BOX ? &bbox : NULL,
6263                                                                                                                  maxRenderCost,
6264                                                                                                                  exportBounds);
6265
6266
6267                        delete exporter;
6268
6269                        cout << "finished in " << TimeDiff(starttime, GetTime()) * 1e-3f << " secs" << endl;
6270                        mColorCode = savedColorCode;
6271                }
6272        }
6273
6274        // export some view cells
6275        int leafOut;
6276        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Visualization.maxOutput", leafOut);
6277
6278        const bool sortViewCells = false;
6279        const bool exportPvs = true;
6280        const bool exportRays = true;
6281        const int raysOut = 100;
6282
6283        ExportSingleViewCells(objects,
6284                                                  leafOut,
6285                                                  sortViewCells,
6286                                                  exportPvs,
6287                                                  exportRays,
6288                                                  raysOut,
6289                                                  "");
6290}
6291
6292
6293void VspOspViewCellsManager::ExportSingleViewCells(const ObjectContainer &objects,
6294                                                                                                   const int maxViewCells,
6295                                                                                                   const bool sortViewCells,
6296                                                                                                   const bool exportPvs,
6297                                                                                                   const bool exportRays,
6298                                                                                                   const int maxRays,
6299                                                                                                   const string &prefix,
6300                                                                                                   VssRayContainer *visRays)
6301{
6302        if (sortViewCells)
6303        {
6304                // sort view cells to visualize the view cells with highest render cost
6305                sort(mViewCells.begin(), mViewCells.end(), LargerRenderCost);
6306        }
6307
6308        ViewCell::NewMail();
6309        const int limit = min(maxViewCells, (int)mViewCells.size());
6310       
6311        cout << "\nExporting " << limit << " single view cells: " << endl;
6312       
6313        for (int i = 0; i < limit; ++ i)
6314        {
6315                cout << "creating output for view cell " << i << " ... ";
6316               
6317                // largest view cell pvs first of random view cell
6318                ViewCell *vc = sortViewCells ?
6319                        mViewCells[i] : mViewCells[(int)RandomValue(0, (float)mViewCells.size() - 1)];
6320               
6321                if (vc->Mailed()) // view cell already processed
6322                        continue;
6323
6324                vc->Mail();
6325
6326                ObjectPvs pvs;
6327                mViewCellsTree->GetPvs(vc, pvs);
6328
6329                char s[64]; sprintf(s, "%sviewcell%04d.wrl", prefix.c_str(), i);
6330                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(s);
6331               
6332                cout << "view cell " << vc->GetId() << ": pvs cost=" << mViewCellsTree->GetTrianglesInPvs(vc) << endl;
6333
6334                if (exportPvs)
6335                {
6336                        Material m;
6337                        Intersectable::NewMail();
6338                       
6339                        ObjectPvsIterator pit = pvs.GetIterator();
6340
6341                        // output PVS of view cell
6342                        while (pit.HasMoreEntries())
6343                        {               
6344                                Intersectable *intersect = pit.Next();
6345                               
6346                                if (!intersect->Mailed())
6347                                {
6348                                        m = RandomMaterial();
6349                                        exporter->SetForcedMaterial(m);
6350
6351                                        exporter->ExportIntersectable(intersect);
6352                                        intersect->Mail();
6353                                }
6354                        }
6355                }
6356
6357                if (exportRays)
6358                {
6359                        ////////////
6360                        //-- export the sample rays
6361
6362                        // output rays stored with the view cells during subdivision
6363                        VssRayContainer vcRays;
6364                        VssRayContainer collectRays;
6365
6366                        // collect intial view cells
6367                        ViewCellContainer leaves;
6368                        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
6369
6370                        ViewCellContainer::const_iterator vit, vit_end = leaves.end();
6371
6372                        for (vit = leaves.begin(); vit != vit_end; ++ vit)
6373                        {
6374                                VspLeaf *vcLeaf = static_cast<VspViewCell *>(*vit)->mLeaves[0];
6375                                VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = vcLeaf->mVssRays.end();
6376
6377                                for (rit = vcLeaf->mVssRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
6378                                {
6379                                        collectRays.push_back(*rit);
6380                                }
6381                        }
6382
6383                        const int raysOut = min((int)collectRays.size(), maxRays);
6384
6385                        VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = collectRays.end();
6386
6387                        for (rit = collectRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
6388                        {
6389                                const float p = RandomValue(0.0f, (float)collectRays.size());
6390
6391                                if (p < raysOut)
6392                                        vcRays.push_back(*rit);
6393                        }
6394
6395                        exporter->ExportRays(vcRays, RgbColor(1, 1, 1));
6396                }
6397               
6398       
6399                /////////////////
6400                //-- export view cell geometry
6401
6402                exporter->SetWireframe();
6403
6404                Material m;
6405                m.mDiffuseColor = RgbColor(0, 1, 0);
6406                exporter->SetForcedMaterial(m);
6407
6408                ExportViewCellGeometry(exporter, vc, NULL, NULL);
6409                exporter->SetFilled();
6410
6411                DEL_PTR(exporter);
6412                cout << "finished" << endl;
6413        }
6414
6415        cout << endl;
6416}
6417
6418
6419int VspOspViewCellsManager::ComputeBoxIntersections(const AxisAlignedBox3 &box,
6420                                                                                                        ViewCellContainer &viewCells) const
6421{
6422        return mHierarchyManager->GetVspTree()->ComputeBoxIntersections(box, viewCells);
6423}
6424
6425
6426int VspOspViewCellsManager::CastLineSegment(const Vector3 &origin,
6427                                                                                        const Vector3 &termination,
6428                                                                                        ViewCellContainer &viewcells)
6429{
6430
6431  return mHierarchyManager->CastLineSegment(origin, termination, viewcells);
6432}
6433
6434
6435bool VspOspViewCellsManager::LineSegmentIntersects(const Vector3 &origin,
6436                                                                                                   const Vector3 &termination,
6437                                                                                                   ViewCell *viewCell)
6438{
6439        return false;
6440}
6441
6442
6443bool VspOspViewCellsManager::ExportViewCells(const string filename,
6444                                                                                         const bool exportPvs,
6445                                                                                         const ObjectContainer &objects)
6446{
6447        // no view cells were computed
6448        if (!ViewCellsConstructed() || !ViewCellsTreeConstructed())
6449                return false;
6450
6451        if (strstr(filename.c_str(), ".bn"))
6452        {
6453                return ExportViewCellsBinary(filename, exportPvs, objects);
6454        }
6455
6456        //cout << "exporting binary" << endl; string fname("test.vc"); return ExportViewCellsBinary(fname, exportPvs, objects);
6457
6458        const long starttime = GetTime();
6459        cout << "exporting view cells to xml ... ";
6460       
6461        OUT_STREAM stream(filename.c_str());
6462
6463        // we need unique ids for each view cell
6464        CreateUniqueViewCellIds();
6465
6466        stream << "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>"<<endl;
6467        stream << "<VisibilitySolution>" << endl;
6468
6469        if (exportPvs)
6470        {
6471        ///////////////
6472                //-- export bounding boxes
6473                //-- we need the boxes to identify objects in the target engine
6474
6475                if (mUseKdPvs)
6476                {
6477                        stream << "<BoundingBoxes>" << endl;
6478
6479                        int id = 0;
6480                        vector<KdIntersectable *>::const_iterator kit, kit_end = mPreprocessor->mKdTree->mKdIntersectables.end();
6481                       
6482                        for (kit = mPreprocessor->mKdTree->mKdIntersectables.begin(); kit != kit_end; ++ kit, ++ id)
6483                        {
6484                                Intersectable *obj = (*kit);
6485                                const AxisAlignedBox3 box = obj->GetBox();
6486
6487                                // set kd node id
6488                                obj->SetId(id);
6489
6490                                stream << "<BoundingBox" << " id=\"" << id << "\""
6491                                           << " min=\"" << box.Min().x << " " << box.Min().y << " " << box.Min().z << "\""
6492                                       << " max=\"" << box.Max().x << " " << box.Max().y << " " << box.Max().z << "\" />" << endl;
6493                        }
6494
6495                        stream << "</BoundingBoxes>" << endl;
6496                }
6497                else
6498                {
6499                        mHierarchyManager->ExportBoundingBoxes(stream, objects);
6500                }
6501        }
6502
6503
6504        //////////////////////////
6505        //-- export the view cells and the pvs
6506
6507        const int numViewCells = mCurrentViewCellsStats.viewCells;
6508
6509        stream << "<ViewCells number=\"" << numViewCells << "\" >" << endl;
6510        mViewCellsTree->Export(stream, exportPvs);
6511        stream << "</ViewCells>" << endl;
6512
6513
6514        /////////////////
6515        //-- export the view space hierarchy
6516       
6517        stream << "<ViewSpaceHierarchy type=\"vsp\""
6518                   << " min=\"" << mViewSpaceBox.Min().x << " " << mViewSpaceBox.Min().y << " " << mViewSpaceBox.Min().z << "\""
6519                   << " max=\"" << mViewSpaceBox.Max().x << " " << mViewSpaceBox.Max().y << " " << mViewSpaceBox.Max().z << "\">" << endl;
6520
6521        mHierarchyManager->GetVspTree()->Export(stream);
6522        stream << "</ViewSpaceHierarchy>" << endl;
6523
6524        /////////////////
6525        //-- export the object space hierarchy
6526       
6527        mHierarchyManager->ExportObjectSpaceHierarchy(stream);
6528       
6529        stream << "</VisibilitySolution>" << endl;
6530        stream.close();
6531       
6532        cout << "finished in " << TimeDiff(starttime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
6533        return true;
6534}
6535
6536
6537bool VspOspViewCellsManager::ExportViewCellsBinary(const string filename,
6538                                                                                                   const bool exportPvs,
6539                                                                                                   const ObjectContainer &objects)
6540{
6541        // no view cells constructed yet
6542        if (!ViewCellsConstructed() || !ViewCellsTreeConstructed())
6543                return false;
6544
6545        const long starttime = GetTime();
6546        cout << "exporting view cells to binary format ... ";
6547       
6548        OUT_STREAM stream(filename.c_str());
6549
6550        // we need unique ids for each view cell
6551        CreateUniqueViewCellIds();
6552
6553        int numBoxes = (int)mPreprocessor->mKdTree->mKdIntersectables.size();
6554        stream.write(reinterpret_cast<char *>(&numBoxes), sizeof(int));
6555
6556
6557    ///////////////
6558        //-- export bounding boxes
6559
6560        // we use bounding box intersection to identify pvs objects in the target engine
6561        vector<KdIntersectable *>::const_iterator kit, kit_end = mPreprocessor->mKdTree->mKdIntersectables.end();
6562
6563        int id = 0;
6564
6565        for (kit = mPreprocessor->mKdTree->mKdIntersectables.begin(); kit != kit_end; ++ kit, ++ id)
6566        {
6567                Intersectable *obj = (*kit);
6568                // set the kd node id to identify the kd node as a pvs entry
6569                obj->SetId(id);
6570
6571                const AxisAlignedBox3 &box = obj->GetBox();
6572                Vector3 bmin = box.Min();
6573                Vector3 bmax = box.Max();
6574
6575                stream.write(reinterpret_cast<char *>(&bmin), sizeof(Vector3));
6576                stream.write(reinterpret_cast<char *>(&bmax), sizeof(Vector3));
6577                stream.write(reinterpret_cast<char *>(&id), sizeof(int));
6578        }
6579
6580        cout << "written " << numBoxes << " kd nodes" << endl;
6581
6582        ///////////////
6583        //-- export the view cells and the pvs
6584
6585        int numViewCells = (int)mViewCells.size();
6586        stream.write(reinterpret_cast<char *>(&numViewCells), sizeof(int));
6587
6588        Vector3 vmin = mViewSpaceBox.Min();
6589        Vector3 vmax = mViewSpaceBox.Max();
6590
6591        stream.write(reinterpret_cast<char *>(&vmin), sizeof(Vector3));
6592        stream.write(reinterpret_cast<char *>(&vmax), sizeof(Vector3));
6593
6594
6595        //////////
6596        //-- export binary view cells
6597
6598        mViewCellsTree->ExportBinary(stream);
6599
6600
6601        /////////
6602        //-- export the view space hierarchy
6603       
6604        mHierarchyManager->GetVspTree()->ExportBinary(stream);
6605       
6606
6607        ////////
6608        //-- export the object space hierarchy
6609
6610        //mHierarchyManager->ExportObjectSpaceHierarchyBinary();
6611   
6612        stream.close();
6613       
6614        //mHierarchyManager->GetVspTree()->TestOutput("output.txt");
6615
6616        cout << "finished in " << TimeDiff(starttime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
6617        return true;
6618}
6619
6620
6621ViewCell *VspOspViewCellsManager::GetViewCell(const Vector3 &point,
6622                                                                                          const bool active) const
6623{
6624        if (!ViewCellsConstructed())
6625                return NULL;
6626
6627        if (!mViewSpaceBox.IsInside(point))
6628                return NULL;
6629
6630        return mHierarchyManager->GetVspTree()->GetViewCell(point, active);
6631}
6632
6633
6634void VspOspViewCellsManager::CreateMesh(ViewCell *vc)
6635{
6636        Mesh *mesh = MeshManager::GetSingleton()->CreateResource();
6637       
6638        ViewCellContainer leaves;
6639        mViewCellsTree->CollectLeaves(vc, leaves);
6640
6641        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
6642
6643    for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
6644        {
6645                VspLeaf *leaf = static_cast<VspViewCell *>(*it)->mLeaves[0];
6646                const AxisAlignedBox3 box = mHierarchyManager->GetVspTree()->GetBoundingBox(leaf);
6647        IncludeBoxInMesh(box, *mesh);
6648        }
6649
6650        mesh->ComputeBoundingBox();
6651
6652        vc->SetMesh(mesh);
6653}
6654
6655
6656int VspOspViewCellsManager::CastBeam(Beam &beam)
6657{
6658        // matt: TODO
6659        return 0;
6660}
6661
6662
6663void VspOspViewCellsManager::Finalize(ViewCell *viewCell, const bool createMesh)
6664{
6665        float area = 0;
6666        float volume = 0;
6667
6668        ViewCellContainer leaves;
6669        mViewCellsTree->CollectLeaves(viewCell, leaves);
6670
6671        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
6672
6673    for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
6674        {
6675                VspLeaf *leaf = static_cast<VspViewCell *>(*it)->mLeaves[0];
6676               
6677                const AxisAlignedBox3 box = mHierarchyManager->GetVspTree()->GetBoundingBox(leaf);
6678
6679                const float lVol = box.GetVolume();
6680                const float lArea = box.SurfaceArea();
6681
6682                area += lArea;
6683                volume += lVol;
6684
6685        CreateMesh(*it);
6686        }
6687
6688        viewCell->SetVolume(volume);
6689        viewCell->SetArea(area);
6690}
6691
6692
6693void VspOspViewCellsManager::PrepareLoadedViewCells()
6694{
6695        // TODO
6696}
6697
6698
6699void VspOspViewCellsManager::PrintCompressionStats(HierarchyManager *hm, const int pvsEntries)
6700{
6701        const float mem = (float)pvsEntries * ObjectPvs::GetEntrySize();
6702               
6703        float fullmem = mem +
6704                        (hm->GetVspTree()->GetStatistics().Leaves() * 16 +
6705                         hm->mBvHierarchy->GetStatistics().Leaves() * 16) / float(1024 * 1024);
6706
6707        cout << "entries: " << pvsEntries << ", mem=" << mem << ", fullmem=" << fullmem <<endl;
6708        Debug << "entries: " << pvsEntries << ", mem=" << mem << ", fullmem=" << fullmem <<endl;
6709}
6710
6711
6712void VspOspViewCellsManager::CompressViewCells()
6713{
6714        if (!(ViewCellsTreeConstructed() && mCompressViewCells))
6715                return;
6716
6717
6718        ////////////
6719        //-- compression
6720
6721        int pvsEntries = mViewCellsTree->CountStoredPvsEntries(mViewCellsTree->GetRoot());
6722
6723        cout << "before compression: " << endl;
6724        Debug << "before compression: " << endl;
6725       
6726        PrintCompressionStats(mHierarchyManager, pvsEntries);
6727
6728        if (mCompressObjects)
6729        {
6730                cout << "compressing in the objects: " << endl;
6731                Debug << "compressing in the objects: " << endl;
6732
6733                pvsEntries = mHierarchyManager->CompressObjectSpace();
6734        }
6735        else
6736        {
6737                cout << "compressing in the view space: " << endl;
6738                Debug << "compressing in the view space: " << endl;
6739
6740                mViewCellsTree->SetViewCellsStorage(ViewCellsTree::COMPRESSED);
6741                pvsEntries = mViewCellsTree->CountStoredPvsEntries(mViewCellsTree->GetRoot());
6742        }
6743
6744        PrintCompressionStats(mHierarchyManager, pvsEntries);
6745}
6746
6747
6748void VspOspViewCellsManager::CollectObjects(const AxisAlignedBox3 &box,
6749                                                                                        ObjectContainer &objects)
6750{
6751        mHierarchyManager->CollectObjects(box, objects);
6752}
6753
6754
6755void VspOspViewCellsManager::EvalViewCellPartition()
6756{
6757        int samplesPerPass;
6758        int castSamples = 0;
6759        int oldSamples = 0;
6760        int samplesForStats;
6761        char statsPrefix[100];
6762        char suffix[100];
6763        int splitsStepSize;
6764
6765        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.samplesPerPass", samplesPerPass);
6766        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.samplesForStats", samplesForStats);
6767        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.samples", mEvaluationSamples);
6768        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.Evaluation.statsPrefix", statsPrefix);
6769        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.stepSize", splitsStepSize);
6770       
6771        bool useHisto;
6772        int histoMem;
6773
6774        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.Evaluation.histogram", useHisto);
6775        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.histoMem", histoMem);
6776
6777        Debug << "step size: " << splitsStepSize << endl;
6778        Debug << "view cell evaluation samples per pass: " << samplesPerPass << endl;
6779        Debug << "view cell evaluation samples: " << mEvaluationSamples << endl;
6780        Debug << "view cell stats prefix: " << statsPrefix << endl;
6781
6782    cout << "reseting pvs ... ";
6783               
6784        // reset pvs and start over from zero
6785        mViewCellsTree->ResetPvs();
6786       
6787        cout << "finished" << endl;
6788    cout << "Evaluating view cell partition ... " << endl;
6789
6790        int pass = 0;
6791
6792        while (castSamples < mEvaluationSamples)
6793        {               
6794                ///////////////
6795                //-- we have to use uniform sampling strategy for construction rays
6796
6797                VssRayContainer evaluationSamples;
6798                const int samplingType = mEvaluationSamplingType;
6799
6800                long startTime = GetTime();
6801                Real timeDiff;
6802
6803                cout << "casting " << samplesPerPass << " samples ... ";
6804                Debug << "casting " << samplesPerPass << " samples ... ";
6805       
6806                // use mixed distributions
6807                CastEvaluationSamples(samplesPerPass, evaluationSamples);
6808
6809                timeDiff = TimeDiff(startTime, GetTime());
6810                cout << "finished in " << timeDiff * 1e-3f << " secs" << endl;
6811                Debug << "finished in " << timeDiff * 1e-3f << " secs" << endl;
6812               
6813                // don't computed sample contributions
6814                // because already accounted for inside the mixture distribution!
6815               
6816                castSamples += samplesPerPass;
6817
6818                if ((castSamples >= samplesForStats + oldSamples) ||
6819                        (castSamples >= mEvaluationSamples))
6820                {
6821                        oldSamples += samplesForStats;
6822
6823                        ///////////
6824                        //-- output stats
6825
6826                        sprintf(suffix, "-%09d-eval.log", castSamples);
6827                        const string filename = string(statsPrefix) + string(suffix);
6828
6829                        startTime = GetTime();
6830                       
6831                        cout << "compute new statistics ... " << endl;
6832
6833                        ofstream ofstr(filename.c_str());
6834                        mHierarchyManager->EvaluateSubdivision(ofstr, splitsStepSize, false, useHisto, histoMem, pass);
6835
6836                        timeDiff = TimeDiff(startTime, GetTime());
6837                        cout << "finished in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
6838                        cout << "*************************************" << endl;
6839
6840                        Debug << "statistics computed in " << timeDiff * 1e-3 << " secs" << endl;
6841
6842                        ++ pass;
6843                }
6844
6845                disposeRays(evaluationSamples, NULL);
6846        }
6847
6848        ////////////
6849        //-- histogram
6850
6851        const int numLeaves = mViewCellsTree->GetNumInitialViewCells(mViewCellsTree->GetRoot());
6852        int histoStepSize;
6853
6854        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("ViewCells.Evaluation.histogram", useHisto);
6855        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Evaluation.histoStepSize", histoStepSize);
6856
6857        if (useHisto)
6858        {
6859                // evaluate view cells in a histogram           
6860                char str[64];
6861
6862                // hack: just show final view cells
6863                const int pass = (int)mViewCells.size();
6864
6865                //for (int pass = histoStepSize; pass <= numLeaves; pass += histoStepSize)
6866
6867                string filename;
6868
6869                cout << "computing histogram for " << pass << " view cells" << endl;
6870
6871                ///////////////////
6872                //-- evaluate histogram for pvs size
6873
6874                cout << "computing pvs histogram for " << pass << " view cells" << endl;
6875
6876                sprintf(str, "-%09d-histo-pvs2.log", pass);
6877                filename = string(statsPrefix) + string(str);
6878
6879                EvalViewCellHistogramForPvsSize(filename, pass);
6880        }
6881}
6882
6883
6884void VspOspViewCellsManager::FinalizeViewCells(const bool createMesh)
6885{       
6886        ViewCellsManager::FinalizeViewCells(createMesh);
6887
6888        if (mHierarchyManager->mUseTraversalTree)
6889        {       // create a traversal tree for optimal view cell casting
6890                mHierarchyManager->CreateTraversalTree();
6891        }
6892}
6893
6894
6895#if TEST_PACKETS
6896
6897float VspOspViewCellsManager::ComputeSampleContributions(const VssRayContainer &rays,
6898                                                                                                                 const bool addContributions,
6899                                                                                                                 const bool storeViewCells,
6900                                                                                                                 const bool useHitObjects)
6901{
6902        if (!ViewCellsConstructed())
6903                return 0;
6904       
6905        float sum = 0.0f;
6906        VssRayContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
6907
6908        VssRayContainer tmpRays;       
6909
6910        for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
6911        {
6912                sum += ComputeSampleContribution(*(*it), addContributions, storeViewCells, useHitObjects);
6913
6914                tmpRays.push_back(new VssRay(*(*it)));
6915               
6916                if (tmpRays.size() == 4)
6917                {
6918                        // cast packets of 4 rays
6919                        RayPacket packet(tmpRays);
6920                        mHierarchyManager->CastLineSegment(packet);
6921               
6922                        for (int i = 0; i < 4; ++ i)
6923                        {
6924                                ComputeSampleContribution(*tmpRays[i], addContributions, true, useHitObjects);
6925                                // compare results
6926                                cout << "ray " << i << ": " << (int)tmpRays[i]->mViewCells.size() << " "
6927                                         << (int)packet.mViewCells[i].size() << endl;
6928                        }
6929                       
6930                        CLEAR_CONTAINER(tmpRays);
6931                }
6932        }
6933       
6934        CLEAR_CONTAINER(tmpRays);
6935
6936#ifdef USE_PERFTIMER 
6937        cout << "view cell cast time: " << viewCellCastTimer.TotalTime() << " s" << endl;
6938        Debug << "view cell cast time: " << viewCellCastTimer.TotalTime() << " s" << endl;
6939        cout << "pvs time: " << pvsTimer.TotalTime() << " s" << endl;
6940        Debug << "pvs time: " << pvsTimer.TotalTime() << " s" << endl;
6941#endif
6942       
6943        return sum;
6944}
6945
6946#endif
6947
6948
6949ViewCellsManager *
6950ViewCellsManager::LoadViewCellsBinary(const string &filename,
6951                                                                          ObjectContainer &pvsObjects,
6952                                                                          bool finalizeViewCells,
6953                                                                          BoundingBoxConverter *bconverter)                                                                                             
6954{
6955  IN_STREAM stream(filename.c_str());
6956 
6957  if (!stream.is_open())
6958        {
6959                Debug << "View cells loading failed: could not open file" << endl;
6960                return NULL;
6961        }
6962
6963        Debug << "loading boxes" << endl;
6964
6965        const long startTime = GetTime();
6966
6967        // load all the bounding boxes
6968        IndexedBoundingBoxContainer iboxes;
6969        ViewCellsManager::LoadIndexedBoundingBoxesBinary(stream, iboxes);
6970
6971        pvsObjects.reserve(iboxes.size());
6972
6973        if (bconverter)
6974        {
6975                // associate object ids with bounding boxes
6976                bconverter->IdentifyObjects(iboxes, pvsObjects);
6977        }
6978
6979
6980        ObjectContainer pvsLookup;
6981        pvsLookup.resize(iboxes.size());
6982
6983        for (size_t i = 0; i < pvsLookup.size(); ++ i)
6984        {
6985                pvsLookup[i] = NULL;
6986        }
6987
6988        for (size_t i = 0; i < pvsObjects.size(); ++ i)
6989        {
6990                pvsLookup[pvsObjects[i]->GetId()] = pvsObjects[i];
6991        }
6992
6993
6994        /////////////
6995        //-- load the view cells
6996       
6997        int numViewCells;
6998        stream.read(reinterpret_cast<char *>(&numViewCells), sizeof(int));
6999
7000        Debug << "loading " << numViewCells << " view cells " << endl;
7001
7002        Vector3 vmin, vmax;
7003
7004        stream.read(reinterpret_cast<char *>(&vmin), sizeof(Vector3));
7005        stream.read(reinterpret_cast<char *>(&vmax), sizeof(Vector3));
7006
7007        AxisAlignedBox3 viewSpaceBox(vmin, vmax);
7008
7009        Debug << "view space box: " << viewSpaceBox << endl;
7010
7011    ViewCellsTree *vcTree = new ViewCellsTree();
7012
7013        if (!vcTree->ImportBinary(stream, pvsLookup))
7014        {
7015                Debug << "Error: loading view cells tree failed!" << endl;
7016                delete vcTree;
7017       
7018                return NULL;
7019        }
7020
7021        Debug << "loading the view space partition tree" << endl;
7022        VspTree *vspTree = new VspTree(viewSpaceBox);
7023
7024        if (!vspTree->ImportBinary(stream))
7025        {
7026                Debug << "Error: loading vsp tree failed!" << endl;
7027                delete vcTree; delete vspTree;
7028
7029                return NULL;
7030        }
7031
7032
7033        HierarchyManager * hm =
7034                new HierarchyManager(HierarchyManager::BV_BASED_OBJ_SUBDIV);
7035
7036        hm->SetVspTree(vspTree);
7037
7038
7039        /////////
7040        //-- create view cells manager
7041       
7042        VspOspViewCellsManager *vm = new VspOspViewCellsManager(vcTree, hm);
7043
7044
7045        //////////////
7046        //-- do some more preparation
7047
7048        vm->mViewSpaceBox = viewSpaceBox;
7049        vm->mViewCells.clear();
7050
7051        ViewCellContainer viewCells;
7052        vcTree->CollectLeaves(vcTree->GetRoot(), viewCells);
7053
7054        ViewCellContainer::const_iterator cit, cit_end = viewCells.end();
7055
7056        for (cit = viewCells.begin(); cit != cit_end; ++ cit)
7057        {
7058                vm->mViewCells.push_back(*cit);
7059        }
7060
7061
7062        //////////////
7063        //-- associate view cells with vsp leaves
7064
7065        vector<VspLeaf *> vspLeaves;
7066        vspTree->CollectLeaves(vspLeaves);
7067
7068        vector<VspLeaf *>::const_iterator vit, vit_end = vspLeaves.end();
7069        cit = viewCells.begin();
7070
7071        for (vit = vspLeaves.begin(); vit != vit_end; ++ vit, ++ cit)
7072        {
7073                VspLeaf *leaf = *vit;
7074                VspViewCell *vc = static_cast<VspViewCell *>(*cit);
7075
7076                leaf->SetViewCell(vc);
7077                vc->mLeaves.push_back(leaf);
7078        }
7079
7080       
7081        /*for (cit = viewCells.begin(); cit != cit_end; ++ cit)
7082        {
7083                Debug << "pvssize: " << (*cit)->GetPvs().GetSize();
7084        }*/
7085
7086
7087        vm->mViewCellsFinished = true;
7088        vm->mMaxPvsSize = (int)pvsObjects.size();
7089
7090        if (finalizeViewCells)
7091        {
7092                // create the meshes and compute view cell volumes
7093                const bool createMeshes = true;
7094                vm->FinalizeViewCells(createMeshes);
7095        }
7096
7097        Debug << (int)vm->mViewCells.size() << " view cells loaded in "
7098                  << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-6f << " secs" << endl;
7099
7100        //vspTree->TestOutput("input.txt");
7101
7102        return vm;
7103}
7104
7105
7106ViewCellPointsList *ViewCellsManager::GetViewCellPointsList()
7107{
7108        return mRandomViewCellsHandler->GetViewCellPointsList();
7109}
7110
7111
7112bool ViewCellsManager::ExportRandomViewCells(const string &filename)
7113{
7114        // export ten view cells with 100 random view points inside each
7115        const int numViewCells = 100;
7116        const int numViewPoints = 10;
7117
7118        //cout << "exporting random view cells" << endl;
7119        return mRandomViewCellsHandler->ExportRandomViewCells(filename);
7120}
7121
7122
7123bool ViewCellsManager::ImportViewCellsList(const string &filename)
7124{
7125        return mRandomViewCellsHandler->ImportViewCellsList(filename);
7126}
7127
7128
7129}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.