source: GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/ViewCellsManager.h @ 1789

Revision 1789, 32.5 KB checked in by mattausch, 18 years ago (diff)
RevLine 
[440]1#ifndef _ViewCellsManager_H__
2#define _ViewCellsManager_H__
3
4#include "Ray.h"
5#include "VssRay.h"
6#include "Containers.h"
[475]7#include "ViewCell.h"
[610]8#include "ViewCellBsp.h"
[440]9
[860]10namespace GtpVisibilityPreprocessor {
11
[440]12class ViewCell;
13class Intersectable;
14class RenderSimulator;
[480]15class Renderer;
[440]16class Mesh;
17struct Triangle3;
18class SimulationStatistics;
19class BspTree;
20class KdTree;
[1006]21class VspOspTree;
[440]22class VspBspTree;
23class KdNode;
24class KdLeaf;
25class AxisAlignedBox3;
[448]26class BspLeaf;
[475]27class ViewCellsStatistics;
[482]28class Exporter;
[532]29class Beam;
[570]30class Preprocessor;
[580]31class ViewCellsTree;
32class MergeCandidate;
[931]33class BoundingBoxConverter;
[1021]34class VspTree;
35class OspTree;
36class VspNode;
[1027]37class HierarchyManager;
[1259]38class BvHierarchy;
[1264]39class ViewCellsTree;
[1786]40class ViewCell;
[1259]41
[1047]42struct AxisAlignedPlane;
[475]43struct BspRay;
44
[1761]45  struct PvsFilterStatistics {
[1773]46        PvsFilterStatistics():
47  mAvgFilterRadius(0.0f), mLocalFilterCount(0), mGlobalFilterCount(0) {}
[1761]48        float mAvgFilterRadius;
49        int mLocalFilterCount;
50        int mGlobalFilterCount;
51       
52  };
53 
[1145]54/** Probably Visible Set
55*/
[697]56class PrVs
57{
58public:
[704]59  /// root of view cells tree
60  ViewCell *mViewCell;
61
[880]62  // input parameter is the render budget for the PrVs
[677]63  float mRenderBudget;
64
[1557]65  // some characteristic values could be stored as well
[677]66};
67
[1786]68
69class LocalMergeNode
70{
71public:
72        virtual ~LocalMergeNode() {};
73        virtual bool IsLeaf() const = 0;
74};
75
76
[850]77/**     Manages different higher order operations on the view cells.
[440]78*/
79class ViewCellsManager
80{
81public:
[728]82        struct PvsStatistics
83        {
[1737]84          float minPvs;
85          float maxPvs;
86          float avgPvs;
87          float avgFilteredPvs;
88          float avgFilterContribution;
[1761]89          float avgFilterRadius;
90          float avgFilterRatio;
[1737]91          int viewcells;
[1761]92         
[1545]93        };
[697]94
[728]95        /// view cell container types
[1021]96        enum {BSP, KD, VSP_KD, VSP_BSP, VSP_OSP};
[466]97 
[931]98        /// render cost evaluation type
[728]99        enum {PER_OBJECT, PER_TRIANGLE};
100
[1545]101        friend class X3dViewCellsParseHandlers;
[1709]102
[1004]103        /** Default constructor.
[440]104        */
[1264]105        ViewCellsManager(ViewCellsTree *viewCellsTree);
[440]106
[462]107        virtual ~ViewCellsManager();
[440]108
[527]109        /** Constructs view cells container taking a preprocessor
[570]110                @returns the output rays (if not null)
111        */
112        int Construct(Preprocessor *preprocessor, VssRayContainer *outRays = NULL);
[527]113
[440]114        /** Constructs view cell container with a given number of samples.
115        */
[1709]116        virtual int ConstructSubdivision(const ObjectContainer &objects,
117                                                                         const VssRayContainer &rays) = 0;
[440]118
[441]119        /** Computes sample contributions of the rays to the view cells PVS.
120       
121                @param rays bundle of rays used to find intersections with view cells and
122                adding the contribution
[563]123                @param addRays true if rays should be added to the PVSs of the viewcells they
[574]124                intersect
125                @param storeViewCells true if view cells should be stored in the ray
126        */
[697]127        float ComputeSampleContributions(const VssRayContainer &rays,
[1155]128                                                                         const bool addContributions,
129                                                                         const bool storeViewCells);
[440]130
[1155]131        /** Add sample contributions to the viewcells they intersect
132        */
[1789]133        //void AddSampleContributions(const VssRayContainer &rays);
[563]134 
[441]135
[475]136        /** Computes sample contribution of a simgle ray to the view cells PVS.
137                @param ray finds intersections with view cells and holds the contribution
[1570]138                @param addSample if sample should be added to the pvs
139                 
[475]140                @returns number of sample contributions
141        */
[1159]142        virtual float ComputeSampleContribution(VssRay &ray,
143                                                                                        const bool addRays,
144                                                                                        const bool storeViewCells);
[563]145
[1789]146        //virtual void AddSampleContributions(VssRay &ray);
[563]147
[452]148        /** Prints out statistics of the view cells.
149        */
[475]150        virtual void PrintStatistics(ostream &s) const;
[452]151
[440]152        /** Post processes view cells givemŽa number of rays.
153        */
[475]154        virtual int PostProcess(const ObjectContainer &objects,
155                                                        const VssRayContainer &rays) = 0;
[440]156
157        /** Show visualization of the view cells.
158        */
159        virtual void Visualize(const ObjectContainer &objects,
[466]160                                                   const VssRayContainer &sampleRays) = 0;
[440]161
[1737]162  /** collect objects intersecting a given spatial box */
163  virtual void CollectObjects(const AxisAlignedBox3 &box, ObjectContainer &objects);
164
[440]165        /** type of the view cell container.
166        */
167        virtual int GetType() const = 0;
168
[463]169        /** Load the input viewcells. The input viewcells should be given as a collection
[1545]170                of meshes. Each mesh is assume to form a bounded polyhedron
171                defining the interior of the viewcell. The view cells manager
172                is responsible for building a hierarchy over these view cells.
[463]173               
174                @param filename file to load
175                @return true on success
176    */
[1545]177    virtual bool LoadViewCellsGeometry(const string filename, const bool extrudeBaseTriangle);
[577]178       
[440]179        /** Merges two view cells.
180                @note the piercing rays of the front and back will be ordered   
181                @returns new view cell based on the merging.
182        */
[582]183        ViewCellInterior *MergeViewCells(ViewCell *front, ViewCell *back) const;
184
185        /** Merges a container of view cells.
186                @returns new view cell based on the merging.
187        */
188        ViewCellInterior *MergeViewCells(ViewCellContainer &children) const;
[440]189       
[1545]190        /** Generates view cell of the type specified by this manager
[440]191        */
[580]192        virtual ViewCell *GenerateViewCell(Mesh *mesh = NULL) const = 0;
[440]193
[1545]194        /** Constructs view cell from base triangle.
195                The view cell is extruded along the normal vector.
196                @param the base triangle
197                @param the height of the newly created view cell
[440]198        */
[1545]199        ViewCell *ExtrudeViewCell(const Triangle3 &baseTri, const float height) const;
[440]200
[1743]201
202  virtual Intersectable *
203  GetIntersectable(const VssRay &ray, const bool isTermination) const;
204
[440]205        /** Sets maximal number of samples used for the
206                construction of the view cells.
207        */
208        void SetVisualizationSamples(const int visSamples);
209
[574]210        /** Sets maximal number of samples used for the construction of the view cells.
[440]211        */
212        void SetConstructionSamples(const int constructionSamples);
213
[574]214        /** Sets maximal number of samples used for the visualization of the view cells.
215        */
216        void SetInitialSamples(const int initialSamples);
217
[440]218        /** Sets maximal number of samples used for the post processing of the view cells.
219        */
220        void SetPostProcessSamples(const int postProcessingSamples);
221
222        /** See set.
223        */
224        int GetVisualizationSamples() const;
225
226        /** See set.
227        */
228        int GetConstructionSamples() const;
229
230        /** See set.
231        */
232        int GetPostProcessSamples() const;
233
[1002]234        /** Returns true if view cells are already constructed.
[440]235        */
236        virtual bool ViewCellsConstructed() const = 0;
[441]237
[477]238        /** cast line segment to get a list of unique viewcells which are intersected
239                by this line segment
240        */
[466]241 
[477]242        virtual int CastLineSegment(const Vector3 &origin,
[466]243                                                          const Vector3 &termination,
244                                                          ViewCellContainer &viewcells
245                                                          ) = 0;
246
[1294]247        /** Returns a stats about the global pvs.
248        */
[477]249        virtual void GetPvsStatistics(PvsStatistics &stat);
[466]250
[904]251        virtual void GetPrVS(const Vector3 &viewPoint, PrVs &prvs, const float filterWidth);
[677]252 
[697]253        /** Get a viewcell containing the specified point
[879]254                @param active if the active or elementary view cell should be returned.
[697]255        */
[879]256        virtual ViewCell *GetViewCell(const Vector3 &point, const bool active = false) const = 0;
[492]257 
[503]258        virtual void PrintPvsStatistics(ostream &s);
[467]259
[719]260        /** Updates pvs of the view cell hierarchy if necessary.
261        */
262        void UpdatePvs();
263
[477]264        /** Returns probability that view point lies in one view cell.
265        */
266        virtual float GetProbability(ViewCell *viewCell) = 0;
[468]267
[477]268        /** Returns render cost of a single view cell given the render cost of an object.
269        */
[728]270        float GetRendercost(ViewCell *viewCell) const;
[468]271
[720]272        /** Returns reference to container of loaded / generated view cells.
[477]273        */
274        ViewCellContainer &GetViewCells();
[468]275
[485]276        /** Helper function used to split ray sets uniformly
277                into one that is currently used and the other that
278                is saved for later processing.
279                @param sourceRays the input ray set
280                @param maxSize the maximal number of rays that will be used
281                @param usedRays returns the used ray set
282                @param savedRays if not null, returns the saved ray set
[477]283        */
284        void GetRaySets(const VssRayContainer &sourceRays,
[485]285                                        const int maxSize,
286                                        VssRayContainer &usedRays,
287                                        VssRayContainer *savedRays = NULL) const;
288       
[480]289        /** Returns accumulated area of all view cells.
290        */
291        float GetAccVcArea();
[470]292
[480]293        /** Returns area of one view cell.
294        */
295        virtual float GetArea(ViewCell *viewCell) const;
[470]296
[551]297        /** Returns volume of view cell.
[480]298        */
299        virtual float GetVolume(ViewCell *viewCell) const;
[470]300
[480]301        /** Sets the current renderer mainly for view cells statistics.
302        */
303        void SetRenderer(Renderer *renderer);
304
[487]305        /** Computes a (random) view point in the valid view space.
306                @returns true if valid view point was found
307        */
308        virtual bool GetViewPoint(Vector3 &viewPoint) const;
309
[490]310        /** Returns true if this view point is in the valid view space.
311        */
312        virtual bool ViewPointValid(const Vector3 &viewPoint) const;
313
[487]314        /** Sets a view space boundary.
315        */
316        void SetViewSpaceBox(const AxisAlignedBox3 &box);
317
[519]318        AxisAlignedBox3 GetViewSpaceBox() const;
319
[503]320        /** Creates mesh for this view cell.
321        */
322        virtual void CreateMesh(ViewCell *vc) = NULL;
[487]323
[508]324        /** Writes view cells to disc.
325        */
[1027]326        virtual bool ExportViewCells(const string filename,
327                                                                 const bool exportPvs,
328                                                                 const ObjectContainer &objects);
[508]329
[532]330        /** Casts beam to collect view cells.
331        */
332        virtual int CastBeam(Beam &beam);
333
[547]334        /** Checks if view cell is considered as valid.
335        */
[561]336        virtual bool CheckValidity(ViewCell *vc,
[562]337                                                           int minPvsSize,
338                                                           int maxPvsSize) const;
[547]339
[562]340       
341        /** Sets validity of view cell
342        */
343        virtual void SetValidity(ViewCell *vc,
344                                                         int minPvsSize,
345                                                         int maxPvsSize) const;
346
[710]347        /** sets validy of all viewcells
348        */
[810]349        virtual void SetValidity(int minPvsSize,
[569]350                                                         int maxPvsSize) const;
351
[609]352
353        /** set valid viewcells in the range of pvs. sorts the viewcells
[710]354          according to the pvs and then pickups those in the ranges
355          */
356        void SetValidityPercentage(const float minValid, const float maxValid);
[569]357
[1545]358        /** Returns number of valid view cells.
359        */
[609]360    int CountValidViewcells() const;
361
[547]362        /** Returns maximal allowed pvs size.
363        */
364        int GetMaxPvsSize() const;
365
[562]366        /** Returns maximal allowed pvs size.
367        */
368        int GetMinPvsSize() const;
[561]369        /** Returns maximal ratio. i.e., currentPVs / maxPvs,
370                where pvs is still considered valid.
371        */
372        float GetMaxPvsRatio() const;
[547]373        /** Exports view cell geometry.
374        */
[1416]375        virtual void ExportViewCellGeometry(
376                Exporter *exporter,
377                ViewCell *vc,
378                const AxisAlignedBox3 *box,
379                const AxisAlignedPlane *clipPlane = NULL
380                ) const = 0;
[547]381
[860]382        /** Brings the view cells into their final state, computes meshes and volume.
383        */
[551]384        virtual void FinalizeViewCells(const bool createMesh);
385
[579]386        /** Evaluates statistics values on view cells.
387        */
[580]388        void EvaluateRenderStatistics(float &totalRenderCost,
389                                                                  float &expectedRenderCost,
390                                                                  float &deviation,
391                                                                  float &variance,
[1709]392                                                                  float &totalPvs,
[580]393                                                                  float &avgRenderCost);
[579]394
[580]395
396        /** Returns hierarchy of the view cells.
397        */
398        ViewCellsTree *GetViewCellsTree();
399
[1545]400        /** Collect candidates for the view cell merge.
401        */
[581]402        virtual void CollectMergeCandidates(const VssRayContainer &rays,
[1022]403                                                                                vector<MergeCandidate> &candidates);
[580]404
[1294]405        /** Collects n view cells and stores it as the active view cells.
406        */
[610]407        void CollectViewCells(const int n);
408
[1686]409        /** Sets current view cells set to active,
410                i.e., the sampling is done in this view cell set.
[660]411        */
412        void SetViewCellsActive();
[599]413
[1145]414        /** Evaluates render cost statistics of current view cell hierarchy.
[660]415        */
[1178]416        virtual void EvalViewCellPartition();
[660]417
[728]418        /** Sets maximal size of a view cell filter.
419        */
420        void SetMaxFilterSize(const int size);
[697]421
[840]422        /** Returns maximal filter size.
423        */
424        int GetMaxFilterSize() const;
[746]425
[1686]426        /** Deletes interior nodes from the tree which have negative
427                merge cost set (local merge).
[840]428        */ 
429        void DeleteLocalMergeTree(ViewCell *vc) const;
[713]430 
[728]431        /** Evaluautes histogram for a given number of view cells.
432        */
433        void EvalViewCellHistogram(const string filename, const int nViewCells);
434
[735]435        /** Evaluautes histogram for a given number of view cells.
436        */
437        void EvalViewCellHistogramForPvsSize(const string filename, const int nViewCells);
438
[728]439        /** Evaluates the render cost of a view cell.
440        */
[1703]441        static float EvalRenderCost(Intersectable *obj);
[1002]442   
443        /** Sets pvs size of view cell as a scalar. Used when storing pvs only in the leaves
444                of the hierarchy.
445        */
[1709]446        void UpdateScalarPvsSize(ViewCell *vc, const float pvsCost, const int entriesInPvs) const;
[728]447
[870]448        /** Returns bounding box of a view cell.
449        */
450        AxisAlignedBox3 GetViewCellBox(ViewCell *vc);
[859]451
[840]452        /** Exports bounding boxes of objects to file.
453        */
454        bool ExportBoundingBoxes(const string filename, const ObjectContainer &objects) const;
[931]455   
[850]456        /** Load the bounding boxes into the container.
457        */
458        bool LoadBoundingBoxes(const string filename, IndexedBoundingBoxContainer &boxes) const;
[840]459
[1002]460        /** Returns true if pvs should be exported together with the view cells.
461        */
462        bool GetExportPvs() const;
[870]463
[1786]464        /** Efficiently merges the view cells in the container.
465        */
[1787]466        void MergeViewCellsRecursivly(ObjectPvs &pvs,
467                                                                  const ViewCellContainer &viewCells) const;
[1786]468
469
[1582]470        /////////////////////////////
471        // static members
472       
473        /** Loads view cells from file. The view cells manager is created with
474                respect to the loaded view cells.
[870]475
[1582]476                @param filename the filename of the view cells
477                @param objects the scene objects
478                @param finalizeViewCells if the view cells should be post processed, i.e.
479                        a mesh is created representing the geometry
480                @param bconverter a conversion routine working with the similarities of bounding
481                boxes: if there is a certain similarity of overlap between bounding boxes, two tested
482                candidate objects are considered to be the same objects
483                @returns the view cells manager if loading was successful, false otherwise
484        */
485        static ViewCellsManager *LoadViewCells(const string &filename,
486                                                                                   ObjectContainer *objects,
[1676]487                                                                                   bool finalizeViewCells = false,
[1582]488                                                                                   BoundingBoxConverter *bconverter = NULL);
[870]489
[904]490
[931]491        ////////////////////////////////////////////////////////7
492        // visiblity filter options
[1294]493
[931]494        // TODO: write own visibiltiy filter class
[1761]495  void ApplyFilter(KdTree *kdTree,
[931]496                                         const float viewSpaceFilterSize,
497                                         const float spatialFilterSize);
[904]498
[1715]499  // new adaptive version of the filter
[1761]500  PvsFilterStatistics
[1715]501  ApplyFilter2(ViewCell *viewCell,
[1737]502                           const bool useViewSpaceFilter,
[1715]503                           const float filterSize,
504                           ObjectPvs &pvs
505                           );
506
[931]507        void ApplySpatialFilter(KdTree *kdTree,
508                                                        const float spatialFilterSize,
509                                                        ObjectPvs &pvs);
[480]510
[931]511         void ApplyFilter(ViewCell *viewCell,
512                                          KdTree *kdTree,
513                                          const float viewSpaceFilterSize,
514                                          const float spatialFilterSize,
515                                          ObjectPvs &pvs);
516
517        float GetFilterWidth();
518
519        float GetAbsFilterWidth();
520
[697]521        /** Returns the bounding box of filter width.
522        */
523        AxisAlignedBox3 GetFilterBBox(const Vector3 &viewPoint, const float width) const;
[609]524
[1294]525        //////////////////////////////////////////////////////////////////
[979]526
[1155]527        /** If true, the kd nodes are stored instead of the object pvs.
528        */
529        void SetStoreKdPvs(const bool storeKdPvs);
530
531        /** Returns true if the kd nodes are stored instead of the object pvs.
532        **/
533        bool GetStoreKdPVs() const;
534
[1570]535        /** Exports single view cells for visualization.
536                @param objects the scene objects
537                @param limit the maximal number of output view cells
538                @param sortViewCells if the view cells should be sorted by pvs size
539                @param exportPvs if the pvs should also be exported
540                @param exportRays if sample rays should be exported as well
[1580]541                @param maxRays maximum number of rays to export
542                @param prefix the prefix for the output file
[1570]543                @param visRays additional rays
544        */
[1686]545        virtual void ExportSingleViewCells(const ObjectContainer &objects,
546                                                                           const int maxViewCells,
547                                                                           const bool sortViewCells,
548                                                                           const bool exportPvs,
549                                                                           const bool exportRays,
550                                                                           const int maxRays,
551                                                                           const string prefix,
552                                                                           VssRayContainer *visRays = NULL) = NULL;
[1570]553
[1580]554       
555        void ViewCellsManager::ResetPvs();
[1582]556 
557  Preprocessor *GetPreprocessor() const {
558        return mPreprocessor;
559  }
[1580]560
[1582]561  void SetPreprocessor(Preprocessor *p) {
562        mPreprocessor = p;
563  }
[1580]564
[1608]565  void UpdatePvsForEvaluation();
566
[931]567protected:
[1145]568
[1787]569        void MergeViewCellsRecursivly(ObjectPvs &pvs,
570                                                                  const ViewCellContainer &viewCells,
571                                                                  const int leftIdx,
572                                                                  const int rightIdx) const;
573
[697]574        /** Intersects box with the tree and returns the number of intersected boxes.
575                @returns number of view cells found
576        */
[710]577        virtual int ComputeBoxIntersections(const AxisAlignedBox3 &box,
578                                                                                ViewCellContainer &viewCells) const;
[697]579
[880]580        /** Tests the visibility filter functionality.
581        */
[697]582        virtual void TestFilter(const ObjectContainer &objects) {};
583
[931]584        /** If the view cells tree was already constructed or not.
[581]585        */
586        bool ViewCellsTreeConstructed() const;
587
[1294]588        /** Requests preprocessor to cast samplesPerPass samples of a specific type.
589        */
[574]590        int CastPassSamples(const int samplesPerPass,
[1768]591                                                const vector<int> &strategies,
[574]592                                                VssRayContainer &vssRays) const;
[573]593
[931]594        /** Parse the options from the environment file.
595        */
[482]596        void ParseEnvironment();
597
[508]598        /** Creates unique view cell ids.
599        */
600        void CreateUniqueViewCellIds();
[547]601
[551]602        /** Finalizes, i.e., creates mesh, volume, area etc. for the view cell.
603        */
604        virtual void Finalize(ViewCell *viewCell, const bool createMesh);
605
[480]606        /** Recollects view cells and resets statistics.
607        */
608        void ResetViewCells();
[482]609       
[1707]610        /** Sets this view cell to active.
611        */
612        void SetViewCellActive(ViewCell *vc) const;
613
[480]614        /** Collects the view cells in the view cell container.
615        */
616        virtual void CollectViewCells() = 0;
[482]617       
[479]618        /** Evaluates view cells statistics and stores it in
619                mViewCellsStatistics.
620        */
621        void EvaluateViewCellsStats();
[482]622
[1580]623       
[1416]624        ///////////////////////
[482]625        //-- helper functions for view cell visualization
626
627        /** Exports the view cell partition.
628        */
[1686]629        void ExportViewCellsForViz(Exporter *exporter,
630                                                           const AxisAlignedBox3 *box,
[1760]631                                                           const bool colorCode,
632                                                           const AxisAlignedPlane *clipPlane
633                                                           ) const;
[482]634
635        /** Sets exporter color.
636        */
[1773]637        virtual void ExportColor(Exporter *exporter,
638                                                         ViewCell *vc,
639                                                         const bool colorCode) const;
[1545]640       
[1416]641        /** Creates meshes from the view cells.
642        */
643        void CreateViewCellMeshes();
[1545]644
645    /** Creates clip plane for visualization.
[1416]646        */
647        void CreateClipPlane();
[482]648
[1416]649        AxisAlignedPlane *GetClipPlane();
[1545]650       
[1551]651        void ExportMergedViewCells(const ObjectContainer &objects);
652
[1416]653        ///////////////////////
654
[1002]655        /** Returns volume of the view space.
656        */
[557]657        virtual float GetViewSpaceVolume();
[1416]658        /** Prepares the view cells for sampling after loading them from disc.
[503]659        */
[577]660        virtual void PrepareLoadedViewCells() {};
[704]661        /** Constructs local view cell merge hierarchy.
662        */
663        ViewCell *ConstructLocalMergeTree(ViewCell *currentViewCell,
664                                                                          const ViewCellContainer &viewCells);
665
[713]666        /** Constructs local view cell merge hierarchy based solely on similarity with the
667                current viewcell
668        */
669        ViewCell *ConstructLocalMergeTree2(ViewCell *currentViewCell,
670                                                                           const ViewCellContainer &viewCells);
671 
[860]672        /** Updates pvs of all view cells for statistical evaluation after some more sampling
673        */
[1168]674        void UpdatePvsForEvaluation(ViewCell *root, ObjectPvs &pvs);
[752]675
[1679]676        virtual void ExportStats(const string &mergeStats);
[1582]677
678 
[979]679        ////////////////////////////////////////////////
[752]680
[1145]681        Preprocessor *mPreprocessor;
682        /// if bounding boxes should be exported together with the view cells
[840]683        bool mExportBboxesForPvs;
[1416]684        /// the clip plane for visualization
685        AxisAlignedPlane mClipPlaneForViz;
686        /// if the visualization is using the clip plane
[660]687        bool mUseClipPlaneForViz;
[480]688        /// Renders the view cells.
689        Renderer *mRenderer;
[440]690        /// Loaded view cells
[469]691        ViewCellContainer mViewCells;
[1416]692        /// the view cell hierarchy (i.e., the logical description of view cells)
[580]693        ViewCellsTree *mViewCellsTree;
[1414]694       
[1773]695        std::vector<int> mStrategies;
696
[1416]697        /** if the values in the view cell leaves and the interiors are up to date
698                this is meant for lazy storing of the pvs, where only a scalar indicating
699                pvs size is stored in interiors and not the pvs itself.
700        */
[719]701        bool mViewCellPvsIsUpdated;
[1002]702
[1416]703        /// maximum number of samples for the view cell construction
[440]704        int mConstructionSamples;
[574]705        int mSamplesPerPass;
706        int mInitialSamples;
[440]707        int mPostProcessSamples;
708        int mVisualizationSamples;
[441]709
[470]710        float mTotalAreaValid;
711        float mTotalArea;
[475]712
[547]713        int mMaxPvsSize;
[562]714        int mMinPvsSize;
[547]715        float mMaxPvsRatio;
716
[660]717        int mSamplingType;
[722]718        int mEvaluationSamplingType;
[600]719        int mNumActiveViewCells;
[586]720        bool mCompressViewCells;
721
[1002]722        /// holds the current view cell statistics
[660]723        ViewCellsStatistics mCurrentViewCellsStats;
[487]724        /// the scene bounding box
[542]725        AxisAlignedBox3 mViewSpaceBox;
[1001]726       
[508]727        /// if view cells should be exported
728        bool mExportViewCells;
[547]729
[1002]730        // if only valid view cells should be considered for processing
[564]731        bool mOnlyValidViewCells;
[547]732
[580]733        /// if rays should be used to collect merge candidates
734        bool mUseRaysForMerge;
[1021]735
[1002]736        /// if there should be an additional merge step after the subdivision
[592]737        bool mMergeViewCells;
[697]738
739        /// the width of the box filter
740        float mFilterWidth;
[1570]741        /// Maximal size of the filter in terms of contributing view cells
[697]742        int mMaxFilterSize;
[1570]743       
[1576]744        // only for debugging
[1686]745        VssRayContainer storedRays;
746
[1545]747        //////////////////
[487]748        //-- visualization options
749       
[1002]750        /// color code for view cells visualization
[1570]751        bool mShowVisualization;
[487]752        int mColorCode;
753        bool mExportGeometry;
754        bool mExportRays;
[517]755        bool mViewCellsFinished;
[664]756        bool mEvaluateViewCells;
[844]757
758        /// if pvs should be exported with view cells
759        bool mExportPvs;
[1155]760
[1703]761        static int sRenderCostEvaluationType;
762
763        /// if view cells geometry should be used from other sources
[1545]764        bool mUsePredefinedViewCells;
[440]765};
766
[441]767
[1545]768/** Manages different higher order operations on the view cells.
[440]769*/
770class BspViewCellsManager: public ViewCellsManager
771{
772
773public:
[485]774        /** Constructor taking the bsp tree and the number of samples
775                used to construct the bsp tree.
776        */
[1264]777        BspViewCellsManager(ViewCellsTree *viewCellsTree, BspTree *tree);
[440]778
[477]779        ~BspViewCellsManager();
[1582]780
[574]781        int ConstructSubdivision(const ObjectContainer &objects,
[487]782                                  const VssRayContainer &rays);
[440]783
784        int PostProcess(const ObjectContainer &objects,
[466]785                                        const VssRayContainer &rays);
[440]786
787        void Visualize(const ObjectContainer &objects,
[466]788                                   const VssRayContainer &sampleRays);
[440]789
790        int GetType() const;
791       
792        ViewCell *GenerateViewCell(Mesh *mesh = NULL) const;
793
794        bool ViewCellsConstructed() const;
795
[475]796        //void PrintStatistics(ostream &s) const;
[452]797
[468]798        int CastLineSegment(const Vector3 &origin,
799                                                const Vector3 &termination,
800                                                ViewCellContainer &viewcells);
801       
[1294]802        /** Returns the probability that the view point lies
803                in this view cells.
804        */
[471]805        float GetProbability(ViewCell *viewCell);
[466]806
[1294]807        /** Get a viewcell containing the specified point.
[879]808        */
809        ViewCell *GetViewCell(const Vector3 &point, const bool active = false) const;
[492]810
[1294]811        /** Creates mesh for this view cell.
812        */
[503]813        void CreateMesh(ViewCell *vc);
814
[1416]815        void ExportViewCellGeometry(Exporter *exporter,
816                                                                ViewCell *vc,
817                                                                const AxisAlignedBox3 *box,
818                                                                const AxisAlignedPlane *clipPlane = NULL
819                                                                ) const;
[580]820       
[587]821        void CollectMergeCandidates(const VssRayContainer &rays,
822                                                                vector<MergeCandidate> &candidates);
[547]823
[587]824        void Finalize(ViewCell *viewCell, const bool createMesh);
825
[1416]826        bool ExportViewCells(const string filename,
827                                                 const bool exportPvs,
828                                                 const ObjectContainer &objects);
[590]829
[752]830        /** Constructs merge hierarchy which corresponds to the spatial hierarchy.
831        */
[650]832        ViewCell *ConstructSpatialMergeTree(BspNode *root);
[610]833
[1686]834        void ExportSingleViewCells(const ObjectContainer &objects,
835                                                           const int maxViewCells,
836                                                           const bool sortViewCells,
837                                                           const bool exportPvs,
838                                                           const bool exportRays,
839                                                           const int maxRays,
840                                                           const string prefix,
841                                                           VssRayContainer *visRays = NULL);
[1545]842
[440]843protected:
844
[480]845        void CollectViewCells();
[547]846       
[440]847        /// the BSP tree.
848        BspTree *mBspTree;
[475]849        vector<BspRay *> mBspRays;
[440]850
851private:
852
[1545]853        /** Constructs a spatial merge tree only 2 levels deep.
854        */
855        ViewCell *ConstructDummyMergeTree(BspNode *root);
856
[440]857        /** Exports visualization of the BSP splits.
858        */
[477]859        void ExportSplits(const ObjectContainer &objects);
[440]860
[1002]861        /** test if subdivision is valid in terms of volume / area.
862        */
[693]863        void TestSubdivision();
[440]864};
865
[1545]866
[440]867/**
868        Manages different higher order operations on the KD type view cells.
869*/
870class KdViewCellsManager: public ViewCellsManager
871{
872
873public:
874
[1264]875        KdViewCellsManager(ViewCellsTree *viewCellsTree, KdTree *tree);
[440]876
[574]877        int ConstructSubdivision(const ObjectContainer &objects,
[1686]878                                                         const VssRayContainer &rays);
[440]879
[478]880        int CastLineSegment(const Vector3 &origin,
881                                                const Vector3 &termination,
882                                                ViewCellContainer &viewcells);
[440]883
884        int PostProcess(const ObjectContainer &objects,
[466]885                                        const VssRayContainer &rays);
[440]886
887        void Visualize(const ObjectContainer &objects,
[466]888                                   const VssRayContainer &sampleRays);
[440]889
890        int GetType() const;
891
892        bool ViewCellsConstructed() const;
893
[580]894        ViewCell *GenerateViewCell(Mesh *mesh) const;
[440]895
[452]896        /** Prints out statistics of this approach.
897        */
[503]898        //  virtual void PrintStatistics(ostream &s) const;
[1416]899        ViewCell *GetViewCell(const Vector3 &point, const bool active = false) const
900        { return NULL; }
[452]901
[503]902        float GetProbability(ViewCell *viewCell);
[609]903       
[503]904        void CreateMesh(ViewCell *vc);
905
[1686]906        void ExportViewCellGeometry(Exporter *exporter,
907                                                                ViewCell *vc,
908                                                                const AxisAlignedBox3 *box,
909                                                                const AxisAlignedPlane *clipPlane = NULL) const;
[547]910
[1416]911
[591]912        void CollectMergeCandidates(const VssRayContainer &rays,
913                                                                vector<MergeCandidate> &candidates);
[580]914
[1686]915        void ExportSingleViewCells(const ObjectContainer &objects,
916                                                           const int maxViewCells,
917                                                           const bool sortViewCells,
918                                                           const bool exportPvs,
919                                                           const bool exportRays,
920                                                           const int maxRays,
921                                                           const string prefix,
922                                                           VssRayContainer *visRays = NULL);
[752]923
[440]924protected:
925
[580]926        /** Collects view cells from a hierarchy.
927        */
[480]928        void CollectViewCells();
[580]929
[480]930        KdNode *GetNodeForPvs(KdLeaf *leaf);
[440]931
[1570]932        ////////////////////////////////////////
[440]933
[480]934        /// the BSP tree.
935        KdTree *mKdTree;
[440]936
[480]937        /// depth of the KD tree nodes with represent the view cells
938        int mKdPvsDepth;
[938]939
940
[440]941};
942
[1570]943
944/** Manages different higher order operations on the view cells.
[442]945*/
946class VspBspViewCellsManager: public ViewCellsManager
947{
948
949public:
950
[1264]951        VspBspViewCellsManager(ViewCellsTree *viewCellsTree, VspBspTree *tree);
[475]952        ~VspBspViewCellsManager();
[442]953
[574]954        int ConstructSubdivision(const ObjectContainer &objects,
[1686]955                                                         const VssRayContainer &rays);
[442]956
957        int PostProcess(const ObjectContainer &objects,
[466]958                                        const VssRayContainer &rays);
[442]959
960        void Visualize(const ObjectContainer &objects,
[466]961                                   const VssRayContainer &sampleRays);
[442]962
963        int GetType() const;
964       
965        ViewCell *GenerateViewCell(Mesh *mesh = NULL) const;
966
967        bool ViewCellsConstructed() const;
968
[468]969       
970        int CastLineSegment(const Vector3 &origin,
971                                                const Vector3 &termination,
972                                                ViewCellContainer &viewcells);
[452]973
[471]974        float GetProbability(ViewCell *viewCell);
[479]975       
[879]976        ViewCell *GetViewCell(const Vector3 &point, const bool active = false) const;
[477]977
[487]978        bool GetViewPoint(Vector3 &viewPoint) const;
979
[490]980        bool ViewPointValid(const Vector3 &viewPoint) const;
[503]981
982        void CreateMesh(ViewCell *vc);
983
[1686]984        bool ExportViewCells(const string filename,
985                                                 const bool exportPvs,
986                                                 const ObjectContainer &objects);
[508]987
[532]988        int CastBeam(Beam &beam);
[1416]989       
[1686]990        void ExportViewCellGeometry(Exporter *exporter,
991                                                                ViewCell *vc,
992                                                                const AxisAlignedBox3 *box,
993                                                                const AxisAlignedPlane *clipPlane = NULL) const;
[532]994
[547]995
[555]996        void Finalize(ViewCell *viewCell, const bool createMesh);
[551]997
[1686]998        void CollectMergeCandidates(const VssRayContainer &rays,
999                                                                vector<MergeCandidate> &candidates);
[580]1000
[1686]1001        void ExportSingleViewCells(const ObjectContainer &objects,
1002                                                           const int maxViewCells,
1003                                                           const bool sortViewCells,
1004                                                           const bool exportPvs,
1005                                                           const bool exportRays,               
1006                                                           const int maxRays,
1007                                                           const string prefix,
1008                                                           VssRayContainer *visRays = NULL);
[1570]1009
1010
[442]1011protected:
[475]1012
[1686]1013        int ComputeBoxIntersections(const AxisAlignedBox3 &box,
1014                                                                ViewCellContainer &viewCells) const;
[651]1015       
[1021]1016        /** Merges view cells according to some criteria
[442]1017        */
[508]1018        void MergeViewCells(const VssRayContainer &rays,
1019                                                const ObjectContainer &objects);
[503]1020       
[564]1021        void RefineViewCells(const VssRayContainer &rays, const ObjectContainer &objects);
[442]1022
[480]1023        void CollectViewCells();
1024
[482]1025        /** Returns maximal depth difference of view cell
1026                leaves in tree.
1027        */
1028        int GetMaxTreeDiff(ViewCell *vc) const;
1029
[752]1030        /** Prepare view cells for use after loading them from disc.
1031        */
[577]1032        void PrepareLoadedViewCells();
1033
[752]1034        /** Constructs merge hierarchy which corresponds to the spatial hierarchy.
1035        */
[650]1036        ViewCell *ConstructSpatialMergeTree(BspNode *root);
[649]1037
[979]1038        /// HACK for testing visibility filter functionality
[697]1039        void TestFilter(const ObjectContainer &objects);
1040
[979]1041        /** Visualization of the pvs difference to exact visubility using
1042                from point queries.
1043        */
1044        void VisualizeWithFromPointQueries();
[697]1045
[991]1046        /** Evaluate from point queries for the current scene.
1047        */
1048        void EvalFromPointQueries();
[979]1049
[1021]1050        /** Exports visualization of the BSP splits.
1051        */
1052        void ExportSplits(const ObjectContainer &objects,
1053                                          const VssRayContainer &rays);
[991]1054
[1686]1055
1056        /////////////////////////
1057
[442]1058        /// the view space partition BSP tree.
1059        VspBspTree *mVspBspTree;
1060
[591]1061
[442]1062private:
1063
[1021]1064        /** test if subdivision is valid in terms of volume / area.
[442]1065        */
[1021]1066        void TestSubdivision();
1067};
[442]1068
[1662]1069#define TEST_EVALUATION 0
[1021]1070
1071/**
1072        Manages different higher order operations on the view cells.
1073*/
1074class VspOspViewCellsManager: public ViewCellsManager
1075{
[1740]1076        friend class ViewCellsParseHandlers;
[1021]1077public:
1078
[1740]1079        VspOspViewCellsManager(ViewCellsTree *vcTree, const string &hierarchyType);
[1278]1080       
[1021]1081        ~VspOspViewCellsManager();
1082
1083        int ConstructSubdivision(const ObjectContainer &objects,
1084                                                         const VssRayContainer &rays);
1085
1086        int PostProcess(const ObjectContainer &objects,
1087                                        const VssRayContainer &rays);
1088
[1686]1089        void Visualize(const ObjectContainer &objects,
[1021]1090                                   const VssRayContainer &sampleRays);
1091
1092        int GetType() const;
1093       
1094        ViewCell *GenerateViewCell(Mesh *mesh = NULL) const;
1095
[1743]1096  virtual Intersectable *
1097  GetIntersectable(const VssRay &ray, const bool isTermination) const;
1098
[1021]1099        bool ViewCellsConstructed() const;
1100
1101       
1102        int CastLineSegment(const Vector3 &origin,
1103                                                const Vector3 &termination,
1104                                                ViewCellContainer &viewcells);
1105
1106        float GetProbability(ViewCell *viewCell);
1107       
1108        ViewCell *GetViewCell(const Vector3 &point, const bool active = false) const;
1109
1110        bool GetViewPoint(Vector3 &viewPoint) const;
1111
1112        bool ViewPointValid(const Vector3 &viewPoint) const;
1113
1114        void CreateMesh(ViewCell *vc);
1115
[1027]1116        bool ExportViewCells(const string filename,
1117                                                 const bool exportPvs,
1118                                                 const ObjectContainer &objects);
[1021]1119
1120        int CastBeam(Beam &beam);
1121
1122        void Finalize(ViewCell *viewCell, const bool createMesh);
1123
[1159]1124        /** Stores sample contribution for kd cells or objects.
1125        */
1126        virtual float ComputeSampleContribution(VssRay &ray,
1127                                                                                        const bool addRays,
1128                                                                                        const bool storeViewCells);
[1021]1129
[1201]1130        ViewCellsManager *LoadViewCells(const string &filename,
[1666]1131                                                                        ObjectContainer *objects,
1132                                                                        const bool finalizeViewCells,
1133                                                                        BoundingBoxConverter *bconverter);
[1201]1134
[1666]1135        void ExportSingleViewCells(const ObjectContainer &objects,
1136                                                           const int maxViewCells,
1137                                                           const bool sortViewCells,
1138                                                           const bool exportPvs,
1139                                                           const bool exportRays,
1140                                                           const int maxRays,
1141                                                           const string prefix,
1142                                                           VssRayContainer *visRays = NULL);
[1570]1143
[1021]1144protected:
[1180]1145
[1740]1146        VspOspViewCellsManager(ViewCellsTree *vcTree, HierarchyManager *hm);
1147       
[1709]1148#if 1//TEST_EVALUATION
1149        virtual void EvalViewCellPartition();
1150#endif
[1416]1151
[1027]1152        /** Exports view cell geometry.
1153        */
[1666]1154        void ExportViewCellGeometry(Exporter *exporter,
1155                                                                ViewCell *vc,
1156                                                                const AxisAlignedBox3 *box,
1157                                                                const AxisAlignedPlane *clipPlane = NULL) const;
[1027]1158
[1666]1159        int ComputeBoxIntersections(const AxisAlignedBox3 &box,
1160                                                                ViewCellContainer &viewCells) const;
[1021]1161       
1162        void CollectViewCells();
1163
1164        /** Prepare view cells for use after loading them from disc.
1165        */
1166        void PrepareLoadedViewCells();
1167
1168        /** Constructs merge hierarchy which corresponds to the spatial hierarchy.
1169        */
1170        ViewCell *ConstructSpatialMergeTree(VspNode *root);
1171
[1074]1172        /** Exports visualization of the PVS.
[442]1173        */
[1666]1174        void ExportPvs(const ObjectContainer &objects, const VssRayContainer &rays);
[442]1175
[1740]1176        /** Returns a hierarchy manager of the given name.
1177        */
1178        static HierarchyManager *CreateHierarchyManager(const string &name);
1179
[1679]1180        //void ExportStats(const string &mergeStats);
[1021]1181
[1168]1182        /////////////////////////////////////////
[1259]1183
[1737]1184    /** collect objects intersecting a given spatial box */
1185  virtual void CollectObjects(const AxisAlignedBox3 &box, ObjectContainer &objects);
1186
[1027]1187        HierarchyManager *mHierarchyManager;
[442]1188};
1189
[575]1190
[860]1191}
1192
[440]1193#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.