source: GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/VspKdTree.h @ 1112

Revision 1112, 20.3 KB checked in by bittner, 18 years ago (diff)

Merge with Olivers code

RevLine 
[408]1// ================================================================
2// $Id$
3// ****************************************************************
4//
5// Initial coding by
6/**
7   @author Jiri Bittner
8*/
[405]9
[408]10#ifndef __VSPKDTREE_H__
11#define __VSPKDTREE_H__
12
13// Standard headers
14#include <iomanip>
15#include <vector>
[405]16#include <functional>
[408]17#include <stack>
[405]18
[408]19
20// User headers
21#include "VssRay.h"
[405]22#include "AxisAlignedBox3.h"
23
24
[408]25#define USE_KDNODE_VECTORS 1
26#define _RSS_STATISTICS
27#define _RSS_TRAVERSAL_STATISTICS
[405]28
[408]29
30#include "Statistics.h"
31#include "Ray.h"
32
[420]33#include "RayInfo.h"
[428]34#include "Containers.h"
[469]35#include "ViewCell.h"
[420]36
[1112]37
38namespace GtpVisibilityPreprocessor {
39
[462]40class VspKdLeaf;
41class ViewCellsManager;
42class ViewCellsStatistics;
[452]43
[420]44/**
[452]45        Candidate for leaf merging based on priority.
46*/
[580]47class VspKdMergeCandidate
[452]48
49public:
50
[580]51        VspKdMergeCandidate(VspKdLeaf *l1, VspKdLeaf *l2);
[452]52
53        /** Computes PVS difference between the leaves.
54        */
[453]55        //int ComputePvsDifference() const;
[452]56
[462]57        /** If this merge pair is still valid.
[452]58        */
[462]59        bool Valid() const;
[452]60
[462]61        /** Sets this merge candidate to be valid.
62        */
63        void SetValid();
64
[580]65        friend bool operator<(const VspKdMergeCandidate &leafa, const VspKdMergeCandidate &leafb)
[452]66        {
[462]67                return leafb.GetMergeCost() < leafa.GetMergeCost();
[452]68        }
[462]69
70        void SetLeaf1(VspKdLeaf *l);
71        void SetLeaf2(VspKdLeaf *l);
72
73        VspKdLeaf *GetLeaf1();
74        VspKdLeaf *GetLeaf2();
75
76        /** Merge cost of this candidate pair.
77        */
78        float GetMergeCost() const;
79
[472]80        /** Returns cost of leaf 1.
81        */
82        float GetLeaf1Cost() const;
83        /** Returns cost of leaf 2.
84        */
85        float GetLeaf2Cost() const;
86
[462]87        /// maximal pvs size
88        static int sMaxPvsSize;
[472]89        /// overall cost used to normalize cost ratio
90        static float sOverallCost;
[462]91
92protected:
93       
94        /** Evaluates the merge costs of the leaves.
95        */
96        void EvalMergeCost();
97
98        int mLeaf1Id;
99        int mLeaf2Id;
100
101        float mMergeCost;
102       
103        VspKdLeaf *mLeaf1;
104        VspKdLeaf *mLeaf2;
[452]105};
106
107
108
109/**
[420]110        Static statistics for vsp kd-tree search
111*/
[408]112class VspKdStatistics:  public StatisticsBase
[405]113{
114public: 
[420]115        // total number of nodes
116        int nodes;
117        // number of splits along each of the axes
[454]118        int splits[3];
[420]119        // totals number of rays
120        int rays;
[408]121        // initial size of the pvs
[420]122        int initialPvsSize;
[408]123        // total number of query domains
[420]124        int queryDomains;
125        // total number of ray references
126        int rayRefs;
[408]127
128        // max depth nodes
[420]129        int maxDepthNodes;
130        // max depth nodes
131        int minPvsNodes;
[426]132        // nodes with minimum PVS
[420]133        int minRaysNodes;
[408]134        // max ray contribution nodes
[420]135        int maxRayContribNodes;
[408]136        // max depth nodes
[420]137        int minSizeNodes;
[408]138       
[420]139        // max number of rays per node
140        int maxRayRefs;
[426]141        // maximal PVS size / leaf
142        int maxPvsSize;
143
[482]144        // max cost ratio
145        int maxCostNodes;
146
[420]147        // number of dynamically added ray refs
148        int addedRayRefs;
149        // number of dynamically removed ray refs
150        int removedRayRefs;
[405]151 
[482]152        /// for average pvs
153        int accPvsSize;
154
[420]155        /** Default constructor.
156        */
157        VspKdStatistics() {     Reset(); }
158        int Nodes() const { return nodes; }
159        int Interior() const { return nodes / 2; }
160        int Leaves() const { return (nodes / 2) + 1; }
[405]161
[420]162        void Reset()
163        {
164                nodes = 0;
[405]165
[454]166                for (int i=0; i<3; i++)
[420]167                        splits[i] = 0;
[405]168
[420]169                rays = queryDomains = 0;
170                rayRefs = 0;
[426]171               
[420]172                maxDepthNodes = 0;
173                minPvsNodes = 0;
[426]174                minRaysNodes = 0;
175                maxRayContribNodes = 0;
176                minSizeNodes = 0;
[482]177                maxCostNodes = 0;
[426]178
[420]179                maxRayRefs = 0;
180                addedRayRefs = removedRayRefs = 0;
[426]181               
[420]182                initialPvsSize = 0;
[426]183                maxPvsSize = 0;
[482]184                accPvsSize = 0;
[420]185        }
186
187        void Print(ostream &app) const;
188        friend ostream &operator<<(ostream &s, const VspKdStatistics &stat)
189        {
190            stat.Print(s);
191            return s;
192        } 
[405]193};
194
[408]195
[462]196class VspKdInterior;
[408]197
198
[420]199/** Abstract superclass of Vsp-Kd-Tree nodes.
200*/
[462]201class VspKdNode
[408]202{
[405]203public:
[408]204
[419]205        friend class VspKdTree;
[408]206
[500]207        enum {EInterior, EIntermediate, ELeaf};
[405]208
[420]209        /** Constructs new interior node from the parent node.
210        */
[500]211        inline VspKdNode(VspKdNode *p);
[405]212
[420]213        /** Destroys this node and the subtree.
214        */
[462]215        virtual ~VspKdNode();
[405]216
[420]217        /** Type of the node (Einterior or ELeaf)
218        */
219        virtual int Type() const = 0;
220 
221        /** Returns true if this node is a leaf.
222        */
223        bool IsLeaf() const;
224       
225        /** Prints node stats.
226        */
227        virtual void Print(ostream &s) const = 0;
[405]228
[420]229        /** Returns time needed to access this node.
[500]230                @NOTE: don't really know how it is used!
[420]231        */
[500]232        virtual int GetAccessTime();
[405]233
[420]234        /** Returns parent node.
235        */
[500]236        VspKdNode *GetParent() const;
[426]237
[420]238        /** Sets parent node.
239        */
[500]240        void SetParent(VspKdNode *p);
[408]241
[420]242protected:
243        /////////////////////////////////
244        // The actual data goes here
[408]245 
[420]246        /// link to the parent
[500]247        VspKdNode *mParent;
[405]248
[482]249        enum {SPLIT_X = 0, SPLIT_Y, SPLIT_Z};
[408]250 
[420]251        /// splitting axis
252        char mAxis;
[408]253       
[420]254        /// depth
255        unsigned char mDepth;
[405]256};
[408]257
258// --------------------------------------------------------------
259// KD-tree node - interior node
260// --------------------------------------------------------------
[462]261class VspKdInterior: public VspKdNode
[408]262{
263public:
[419]264        friend class VspKdTree;
265
[420]266        /** Constructs new interior node from parent node.
267        */
[462]268        VspKdInterior(VspKdInterior *p);
[418]269                       
270        virtual int GetAccessTime();
271       
[419]272        virtual int Type() const;
[405]273 
[462]274        virtual ~VspKdInterior();
[418]275   
276        virtual void Print(ostream &s) const;
[408]277
[420]278        /** Returns back child.
279        */
[1004]280        VspKdNode *GetBack() const;
[420]281        /** Returns front child.
282        */
[1004]283        VspKdNode *GetFront() const;
[419]284
[418]285protected:
[408]286
[420]287        /** Sets pointers to back child and front child.
288        */
[462]289        void SetupChildLinks(VspKdNode *b, VspKdNode *f);
[420]290        /** Replaces the pointer to oldChild with a pointer to newChild.
291        */
[462]292        void ReplaceChildLink(VspKdNode *oldChild, VspKdNode *newChild);
[420]293        /** Computes intersection of the ray with the node boundaries.
294        */
[418]295        int ComputeRayIntersection(const RayInfo &rayData, float &t);
[408]296
[418]297        // plane in local modelling coordinates
298        float mPosition;
[408]299
[418]300        // pointers to children
[462]301        VspKdNode *mBack;
302        VspKdNode *mFront;
[405]303
[418]304        // the bbox of the node
[419]305        AxisAlignedBox3 mBox;
[418]306
307        // data for caching
308        long mAccesses;
309        long mLastAccessTime;
[408]310};
311
312
[500]313/**
314        Node type just before leaf holding abitrary split plane
315*/
316class VspKdIntermediate: public VspKdNode
317{
318public:
319        friend class VspKdTree;
320
321        /** Constructs new interior node from parent node.
322        */
323        VspKdIntermediate(VspKdInterior *p);
324                       
325        //virtual int GetAccessTime();
326       
327        virtual int Type() const;
328 
329        virtual ~VspKdIntermediate();
330   
331        virtual void Print(ostream &s) const;
332
333        /** Returns back child.
334        */
335        inline VspKdLeaf *GetBack() const;
336        /** Returns front child.
337        */
338        inline VspKdLeaf *GetFront() const;
339
340protected:
341
342        /** Sets pointers to back child and front child.
343        */
344        void SetupChildLinks(VspKdLeaf *b, VspKdLeaf *f);
345        /** Computes intersection of the ray with the node boundaries.
346        */
347        int ComputeRayIntersection(const RayInfo &rayData, float &t);
348
349        // plane in local modelling coordinates
350        Plane3 mSplitPlane;
351
352        // pointers to children
353        VspKdLeaf *mBack;
354        VspKdLeaf *mFront;
355
356        // the bbox of the node
357        AxisAlignedBox3 mBox;
358
359        // data for caching
360        long mAccesses;
361        long mLastAccessTime;
362};
363
[408]364// --------------------------------------------------------------
365// KD-tree node - leaf node
366// --------------------------------------------------------------
[462]367class VspKdLeaf: public VspKdNode
[408]368{
369public:
[465]370
[419]371        friend class VspKdTree;
372
[420]373        /** Constructs leaf from parent node.
374                @param p the parent node
375                @param nRays preallocates memory to store this number of rays
[472]376                @parma maxMisses how many times the max cost ratio was missed on the path to the leaf
[420]377        */
[500]378        VspKdLeaf(VspKdNode *p, const int nRays, const int maxCostMisses = 0);
[408]379       
[462]380        virtual ~VspKdLeaf();
[405]381
[420]382        virtual int Type() const; 
[408]383
[420]384        virtual void Print(ostream &s) const;
[405]385 
[420]386        /** Adds a ray to the leaf ray container.
387        */
388        void AddRay(const RayInfo &data);
389        /** Returns size of the leaf PVS as induced by the rays
390                @note returns precomputed PVS size, which may not be valid
391                anymore. Run UpdatePvsSize to get a valid PVS.
392        */
393        int GetPvsSize() const;
[405]394
[420]395        /** If PVS is not valid, this function recomputes the leaf
396                PVS as induced by the rays.
397        */
[410]398        void UpdatePvsSize();
[408]399
[428]400        /** Returns stored rays.
401        */
[426]402        RayInfoContainer &GetRays();
403
[428]404        /** Returns rays into this ray container.
405        */
406        void GetRays(VssRayContainer &rays);
[420]407        /** Returns average contribution of a ray to the PVS
408        */
409        inline float GetAvgRayContribution() const;
410        /** Returns square of average contribution of a ray.
411        */
412        inline float GetSqrRayContribution() const;
[408]413
[428]414        /** Extracts PVS from ray set.
415        */
416        void ExtractPvs(ObjectContainer &objects) const;
417
[422]418        //-- mailing options
419        void Mail();
420
421        bool Mailed() const;
422 
[462]423        /** Returns true if mail equals the leaf mail box.
424        */
425        bool Mailed(const int mail) const;
[422]426
[462]427        void SetViewCell(VspKdViewCell *viewCell);
[420]428
[462]429        /** Returns mail box of this leaf.
430        */
431        int GetMailbox() const;
[420]432
[462]433        /** Returns view cell associated with this leaf.
[453]434        */
[462]435        VspKdViewCell *GetViewCell();
[453]436
[472]437        /** Returns number of times the max cost ratio was missed until
438                this leaf.
439        */
440        int GetMaxCostMisses();
441
[462]442        ////////////////////////////////////////////
443       
444        static void NewMail();
445        static int sMailId;
446
[495]447        ObjectPvs *mPvs;
448        float mVolume;
449
[420]450protected:
[426]451
452        /** Manually sets PVS size.
453                @param s the PVS size
454        */
455        void SetPvsSize(const int s);
456
[420]457        int mMailbox;
458 
[472]459        /// rays intersecting this leaf.
[420]460        RayInfoContainer mRays;
[462]461        /// true if mPvsSize is valid => PVS does not have to be updated
[420]462        bool mValidPvs;
[462]463        /// the view cell associated with this leaf
464        VspKdViewCell *mViewCell;
[472]465        /// number of times the max cost ratio was missed on the way to the leaf.
466        int mMaxCostMisses;
[462]467
[500]468//private:
[462]469        /// stores PVS size so we have to evaluate PVS size only once
[419]470        int mPvsSize;
[405]471};
472
473
[408]474// ---------------------------------------------------------------
475// Main LSDS search class
476// ---------------------------------------------------------------
477class VspKdTree
478{
[411]479        // --------------------------------------------------------------
480        // For sorting rays
481        // -------------------------------------------------------------
482        struct SortableEntry
483        {
484                enum EType
485                {
486                        ERayMin,
487                        ERayMax
488                };
489
490                int type;
491                float value;
[482]492                VssRay *ray;
[411]493 
494                SortableEntry() {}
[482]495                SortableEntry(const int t, const float v, VssRay *r): type(t),
496                                          value(v), ray(r)
[411]497                {
498                }
499               
500                friend bool operator<(const SortableEntry &a, const SortableEntry &b)
501                {
502                        return a.value < b.value;
503                }
504        };
505
[410]506        struct TraversalData
507        { 
[462]508                VspKdNode *mNode;
[419]509                AxisAlignedBox3 mBox;
[500]510                //TODO PolygonContainer *mPolys;
511
[419]512                int mDepth;
[423]513                //float mPriority;
[410]514       
515                TraversalData() {}
[405]516
[462]517                TraversalData(VspKdNode *n, const float p):
[423]518                mNode(n)//, mPriority(p)
[410]519                {}
[408]520
[462]521                TraversalData(VspKdNode *n,     const AxisAlignedBox3 &b, const int d):
[419]522                mNode(n), mBox(b), mDepth(d) {}
[405]523   
[423]524                // comparator for the priority queue
525                /*struct less_priority : public binary_function<const TraversalData, const TraversalData, bool>
[410]526                {
[423]527                        bool operator()(const TraversalData a, const TraversalData b) {                 
528                        return a.mPriority < b.mPriority;               }       };*/
[405]529
[410]530                //    ~TraversalData() {}
531                //    TraversalData(const TraversalData &s):node(s.node), bbox(s.bbox), depth(s.depth) {}
[408]532   
[472]533        friend bool operator<(const TraversalData &a, const TraversalData &b)
[410]534                {
535                        // return a.node->queries.size() < b.node->queries.size();
[500]536                        VspKdLeaf *leafa = dynamic_cast<VspKdLeaf *>(a.mNode);
537                        VspKdLeaf *leafb = dynamic_cast<VspKdLeaf *>(b.mNode);
[408]538#if 0
539                        return
[474]540                                leafa->rays.size() * a.mBox.GetVolume()
[408]541                                <
[474]542                                leafb->rays.size() * b.mBox.GetVolume();
[408]543#endif
[587]544#if 0
[408]545                        return
[474]546                                leafa->GetPvsSize() * a.mBox.GetVolume()
[408]547                                <
[474]548                                leafb->GetPvsSize() * b.mBox.GetVolume();
[408]549#endif
550#if 0
551                        return
552                                leafa->GetPvsSize()
553                                <
554                                leafb->GetPvsSize();
555#endif
556#if 0
557                        return
[423]558                                leafa->GetPvsSize() / (float)(leafa->rays.size() + Limits::Small())
[408]559                                >
[423]560                                leafb->GetPvsSize() / (float)(leafb->rays.size() + Limits::Small());
[408]561#endif
562#if 0
563                        return
[410]564                                leafa->GetPvsSize() * (float)leafa->rays.size()
[408]565                                <
[410]566                                leafb->GetPvsSize() * (float)leafb->rays.size();
[408]567#endif
[587]568#if 1
569                        return a.mDepth > b.mDepth;
570#endif
[468]571                }
572        };
[405]573 
[468]574        /** Simplified data for ray traversal only.
575        */
576        struct RayTraversalData
577        {
578                RayInfo mRayData;
579                VspKdNode *mNode;
580
581                RayTraversalData() {}
[410]582         
[468]583                RayTraversalData(VspKdNode *n, const RayInfo &data):
584                mRayData(data), mNode(n) {}
585        };
[408]586       
[483]587        struct LineTraversalData
[468]588        {
589                VspKdNode *mNode;
590                Vector3 mExitPoint;
591               
592                float mMaxT;
593   
[483]594                LineTraversalData () {}
[1012]595                LineTraversalData (VspKdNode *n, const Vector3 &p, const float maxt):
[468]596                mNode(n), mExitPoint(p), mMaxT(maxt) {}
597        };
598
[405]599public:
600
[410]601        VspKdTree();
602        virtual ~VspKdTree();
[405]603
[440]604        virtual void Construct(const VssRayContainer &rays,
[410]605                                                   AxisAlignedBox3 *forcedBoundingBox = NULL);
[420]606
607        /** Returns bounding box of the specified node.
608        */
[462]609        AxisAlignedBox3 GetBBox(VspKdNode *node) const;
[420]610
611        const VspKdStatistics &GetStatistics() const;
612
613        /** Get the root of the tree.
614        */
[462]615        VspKdNode *GetRoot() const;
[420]616
617        /** Returns average PVS size in tree.
618        */
619        float GetAvgPvsSize();
620
621        /** Returns memory usage in MB.
622        */
623        float GetMemUsage() const;
[485]624        //?
[420]625        float GetRayMemUsage() const;
626
[428]627        /** Collects leaves of this tree.
628        */
[462]629        void CollectLeaves(vector<VspKdLeaf *> &leaves) const;
[428]630
[485]631        /** Merges view cells created with this tree according to
632                some (global) cost heuristics.
[452]633        */
[485]634        int MergeViewCells(const VssRayContainer &rays);
[452]635
636        /** Finds neighbours of this node.
637                @param n the input node
638                @param neighbours the neighbors of the input node
639                @param onlyUnmailed if only unmailed neighbors are collected
640        */
[462]641        int FindNeighbors(VspKdLeaf *n,
642                                          vector<VspKdLeaf *> &neighbors,
[452]643                                          bool onlyUnmailed);
644
[462]645       
646        /** Sets pointer to view cells manager.
647        */
648        void SetViewCellsManager(ViewCellsManager *vcm);
649
[463]650        /** A ray is cast possible intersecting the tree.
651                @param the ray that is cast.
652                @returns the number of intersections with objects stored in the tree.
653        */
[468]654        int CastLineSegment(const Vector3 &origin,
655                                                const Vector3 &termination,
656                                                vector<ViewCell *> &viewcells);
[462]657
658        /** Collects view cells generated by this tree.
659        */
660        void CollectViewCells(ViewCellContainer &viewCells) const;
[486]661       
662        /** Refines view cells using shuffling, i.e., border leaves
663                of two view cells are exchanged if the resulting view cells
664                are tested to be "better" than the old ones.
665                @returns number of refined view cells
[473]666        */
[486]667        int RefineViewCells(const VssRayContainer &rays);
[473]668
[483]669        /** Collects candidates for the merge in the merge queue.
670        */
671        void CollectMergeCandidates();
672
[485]673        /** Collapses the tree with respect to the view cell partition.
[501]674                @returns number of collapsed nodes
[485]675        */
[501]676        int CollapseTree();
[485]677
[420]678protected:
[428]679
[501]680        /** Collapses the tree with respect to the view cell partition,
681                i.e. leaves having the same view cell are collapsed.
682                @param node the root of the subtree to be collapsed
683                @param collapsed returns the number of collapsed nodes
[495]684                @returns node of type leaf if the node could be collapsed,
685                this node otherwise
686        */
[501]687        VspKdNode *CollapseTree(VspKdNode *node, int &collapsed);
688
[420]689        // incremental construction
[410]690        virtual void UpdateRays(VssRayContainer &remove, VssRayContainer &add);
[405]691
[420]692        virtual void AddRays(VssRayContainer &add);
[405]693
[462]694        VspKdNode *Locate(const Vector3 &v);
[408]695       
[462]696        VspKdNode *SubdivideNode(VspKdLeaf *leaf,
[410]697                                                                 const AxisAlignedBox3 &box,
698                                                                 AxisAlignedBox3 &backBox,
699                                                                 AxisAlignedBox3 &frontBox);
[408]700       
[462]701        VspKdNode *Subdivide(const TraversalData &tdata);
[408]702       
[462]703        int SelectPlane(VspKdLeaf *leaf,
[410]704                                        const AxisAlignedBox3 &box,
705                                        float &position,
706                                        int &raysBack,
707                                        int &raysFront,
708                                        int &pvsBack,
709                                        int &pvsFront);
[405]710
[462]711        void SortSplitCandidates(VspKdLeaf *node,
[420]712                                                         const int axis);       
[408]713 
[462]714        float BestCostRatioHeuristic(VspKdLeaf *node,
[480]715                                                                 const AxisAlignedBox3 &box,
[410]716                                                                 int &axis,
717                                                                 float &position,
718                                                                 int &raysBack,
719                                                                 int &raysFront,
720                                                                 int &pvsBack,
721                                                                 int &pvsFront);
[405]722
[480]723        float BestCostRatioRegular(VspKdLeaf *node,
724                                                           const AxisAlignedBox3 &box,
[410]725                                                           int &axis,
726                                                           float &position,
727                                                           int &raysBack,
728                                                           int &raysFront,
729                                                           int &pvsBack,
730                                                           int &pvsFront);
[408]731       
[462]732        float EvalCostRatio(VspKdLeaf *node,
[480]733                                                const AxisAlignedBox3 &box,
[410]734                                                const int axis,
735                                                const float position,
736                                                int &raysBack,
737                                                int &raysFront,
738                                                int &pvsBack,
739                                                int &pvsFront);
[405]740
741
[462]742        VspKdNode * SubdivideLeaf(VspKdLeaf *leaf,
[410]743                                                                  const float SAThreshold);
[405]744
[410]745        void RemoveRay(VssRay *ray,
[462]746                                   vector<VspKdLeaf *> *affectedLeaves,
[410]747                                   const bool removeAllScheduledRays);
[405]748
[410]749        void AddRay(VssRay *ray);
[408]750       
[410]751        void TraverseInternalNode(RayTraversalData &data,
752                                                         stack<RayTraversalData> &tstack);
[408]753
[410]754        void EvaluateLeafStats(const TraversalData &data);
[405]755
756
[418]757        int     GetRootPvsSize() const;
[408]758       
[462]759        int     GetPvsSize(VspKdNode *node, const AxisAlignedBox3 &box) const;
[405]760
[410]761        void GetRayContributionStatistics(float &minRayContribution,
762                                                                          float &maxRayContribution,
763                                                                          float &avgRayContribution);
[405]764
[410]765        int GenerateRays(const float ratioPerLeaf,
766                                         SimpleRayContainer &rays);
[405]767
[425]768        /** Collapses this subtree and releases the memory.
769                @returns number of collapsed rays.
770        */
[462]771        int CollapseSubtree(VspKdNode *sroot, const int time);
[418]772       
[419]773        int ReleaseMemory(const int time);
774
[462]775        bool TerminationCriteriaMet(const VspKdLeaf *leaf,
[421]776                                                                const AxisAlignedBox3 &box) const;
777
[425]778        /** Computes PVS size of this node given a global ray set.
779                @returns PVS size of the intersection of this node bounding box with the rays.
780        */
[462]781        int ComputePvsSize(VspKdNode *node,
782                                           const RayInfoContainer &globalRays) const;
[425]783
[462]784
785        /** Generates view cell for this leaf taking the ray contributions.
786        */
787        void GenerateViewCell(VspKdLeaf *leaf);
788
789        /** Merges view cells of the two leaves.
790        */
791        bool MergeViewCells(VspKdLeaf *l1, VspKdLeaf *l2);
792       
[465]793        /** Helper function revalidating the view cell leaf list after merge.
794        */
[517]795        void RepairViewCellsLeafLists();
[465]796
[486]797        /** Shuffles the leaves, i.e., tests if exchanging
798                the view cells the leaves belong to helps in improving the view cells.
799        */
800        bool ShuffleLeaves(VspKdLeaf *leaf1, VspKdLeaf *leaf2) const;
801
802        /** Shuffles, i.e. takes border leaf from view cell 1 and adds it
803                to view cell 2.
804        */
805        void ShuffleLeaf(VspKdLeaf *leaf,
806                                         VspKdViewCell *vc1,
807                                         VspKdViewCell *vc2) const;
[418]808protected:
[452]809       
810
[418]811        /////////////////////////////
812        // The core pointer
[462]813        VspKdNode *mRoot;
[418]814 
815        /////////////////////////////
816        // Basic properties
817
818        // total number of nodes of the tree
[422]819        int mNumNodes;
[418]820       
821        // axis aligned bounding box of the scene
822        AxisAlignedBox3 mBox;
823
824        // epsilon used for the construction
[422]825        float mEpsilon;
[418]826
827        // ratio between traversal and intersection costs
[422]828        float mCtDivCi;
[418]829       
830        // type of the splitting to use for the tree construction
[462]831        enum {ESplitRegular, ESplitHeuristic};
[418]832        int splitType;
833       
834        // maximum alovable memory in MB
[422]835        float mMaxTotalMemory;
[418]836
837        // maximum alovable memory for static kd tree in MB
[422]838        float mMaxStaticMemory;
[418]839
840        // this is used during the construction depending
841        // on the type of the tree and queries...
[422]842        float mMaxMemory;
[418]843
844        // minimal acess time for collapse
[422]845        int mAccessTimeThreshold;
[418]846
847        // minimal depth at which to perform collapse
[422]848        int mMinCollapseDepth;
[418]849       
850        // reusable array of split candidates
[422]851        vector<SortableEntry> *mSplitCandidates;
[418]852       
[462]853        ViewCellsManager *mViewCellsManager;
854
[580]855        priority_queue<VspKdMergeCandidate> mMergeQueue;
[483]856
857
[418]858        /////////////////////////////
[421]859        // Construction parameters
860
861        /// max depth of the tree
862        int mTermMaxDepth;
863        /// minimal ratio of the volume of the cell and the query volume
864        float mTermMinSize;
865        /// minimal pvs per node to still get subdivided
866        int mTermMinPvs;
867        /// minimal ray number per node to still get subdivided
868        int mTermMinRays;
[472]869        /// maximal acceptable cost ratio to continue subdivision
[421]870        float mTermMaxCostRatio;
871        /// maximal contribution per ray to subdivide the node
872        float mTermMaxRayContribution;
[472]873        /// tolerance value indicating how often the max cost ratio can be failed
874        int mTermMissTolerance;
[421]875
[462]876        /// maximal numbers of view cells
877        int mMaxViewCells;
[452]878
[472]879        /// maximal cost ratio of a merge
880        float mMergeMaxCostRatio;
881       
[465]882        /// minimal number of view cells
[472]883        int mMergeMinViewCells;
[465]884
[472]885        /// if only the "driving axis", i.e., the axis with the biggest extent
886        /// should be used for subdivision
887        bool mOnlyDrivingAxis;
888
[421]889        /////////////////////////////
[418]890        VspKdStatistics mStat; 
[405]891};
892
[860]893}
[408]894
[462]895#endif // __VSP_KDTREE_H__
[408]896
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.