source: GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/VspTree.cpp @ 1370

Revision 1370, 71.1 KB checked in by mattausch, 18 years ago (diff)

debugged global sorting, worked on object-viewspace subdivision

RevLine 
[1237]1#include <stack>
2#include <time.h>
3#include <iomanip>
4
5#include "ViewCell.h"
6#include "Plane3.h"
7#include "VspTree.h"
8#include "Mesh.h"
9#include "common.h"
10#include "Environment.h"
11#include "Polygon3.h"
12#include "Ray.h"
13#include "AxisAlignedBox3.h"
14#include "Exporter.h"
15#include "Plane3.h"
16#include "ViewCellsManager.h"
17#include "Beam.h"
18#include "KdTree.h"
[1315]19#include "IntersectableWrapper.h"
[1259]20#include "HierarchyManager.h"
21#include "BvHierarchy.h"
[1237]22#include "OspTree.h"
23
[1259]24
[1302]25
[1237]26namespace GtpVisibilityPreprocessor {
27
28
29#define USE_FIXEDPOINT_T 0
30
31
32//-- static members
33
34VspTree *VspTree::VspSubdivisionCandidate::sVspTree = NULL;
[1302]35int VspNode::sMailId = 1;
[1237]36
37// variable for debugging volume contribution for heuristics
38static float debugVol;
39
40
41// pvs penalty can be different from pvs size
42inline static float EvalPvsPenalty(const int pvs,
43                                                                   const int lower,
44                                                                   const int upper)
45{
46        // clamp to minmax values
47        if (pvs < lower)
48        {
49                return (float)lower;
50        }
51        else if (pvs > upper)
52        {
53                return (float)upper;
54        }
55        return (float)pvs;
56}
57
58
59static bool ViewCellHasMultipleReferences(Intersectable *obj,
60                                                                                  ViewCell *vc,
61                                                                                  bool checkOnlyMailed)
62{
63        MailablePvsData *vdata = obj->mViewCellPvs.Find(vc);
64//return false;
65        if (vdata)
66        {
67                // more than one view cell sees this object inside different kd cells
68                if (!checkOnlyMailed || !vdata->Mailed())
69                {
70                        if (checkOnlyMailed)
71                                vdata->Mail();
72                        //Debug << "sumpdf: " << vdata->mSumPdf << endl;
73                        if (vdata->mSumPdf > 1.5f)
74                                return true;
75                }
76        }
77
78        return false;
79}
80
81
82void VspTreeStatistics::Print(ostream &app) const
83{
84        app << "=========== VspTree statistics ===============\n";
85
86        app << setprecision(4);
87
88        app << "#N_CTIME  ( Construction time [s] )\n" << Time() << " \n";
89
90        app << "#N_NODES ( Number of nodes )\n" << nodes << "\n";
91
92        app << "#N_INTERIORS ( Number of interior nodes )\n" << Interior() << "\n";
93
94        app << "#N_LEAVES ( Number of leaves )\n" << Leaves() << "\n";
95
96        app << "#AXIS_ALIGNED_SPLITS (number of axis aligned splits)\n" << splits[0] + splits[1] + splits[2] << endl;
97
98        app << "#N_SPLITS ( Number of splits in axes x y z)\n";
99
100        for (int i = 0; i < 3; ++ i)
101                app << splits[i] << " ";
102        app << endl;
103
104        app << "#N_PMAXDEPTHLEAVES ( Percentage of leaves at maximum depth )\n"
105                <<      maxDepthNodes * 100 / (double)Leaves() << endl;
106
107        app << "#N_PMINPVSLEAVES  ( Percentage of leaves with mininimal PVS )\n"
108                << minPvsNodes * 100 / (double)Leaves() << endl;
109
110        app << "#N_PMINRAYSLEAVES  ( Percentage of leaves with minimal number of rays)\n"
111                << minRaysNodes * 100 / (double)Leaves() << endl;
112
113        app << "#N_MAXCOSTNODES  ( Percentage of leaves with terminated because of max cost ratio )\n"
114                << maxCostNodes * 100 / (double)Leaves() << endl;
115
116        app << "#N_PMINPROBABILITYLEAVES  ( Percentage of leaves with mininum probability )\n"
117                << minProbabilityNodes * 100 / (double)Leaves() << endl;
118
119        app << "#N_PMAXRAYCONTRIBLEAVES  ( Percentage of leaves with maximal ray contribution )\n"
120                <<      maxRayContribNodes * 100 / (double)Leaves() << endl;
121
122        app << "#N_PMAXDEPTH ( Maximal reached depth )\n" << maxDepth << endl;
123
124        app << "#N_PMINDEPTH ( Minimal reached depth )\n" << minDepth << endl;
125
126        app << "#AVGDEPTH ( average depth )\n" << AvgDepth() << endl;
127
128        app << "#N_INVALIDLEAVES (number of invalid leaves )\n" << invalidLeaves << endl;
129
130        app << "#N_RAYS (number of rays / leaf)\n" << AvgRays() << endl;
131        //app << "#N_PVS: " << pvs << endl;
132
133        //app << "#N_MAXOBJECTREFS  ( Max number of object refs / leaf )\n" << maxObjectRefs << "\n";
134
135        app << "========== END OF VspTree statistics ==========\n";
136}
137
138
139
140/******************************************************************/
141/*                  class VspNode implementation                  */
142/******************************************************************/
143
144
145VspNode::VspNode():
146mParent(NULL), mTreeValid(true), mTimeStamp(0)
147{}
148
149
150VspNode::VspNode(VspInterior *parent):
151mParent(parent), mTreeValid(true)
152{}
153
154
155bool VspNode::IsRoot() const
156{
157        return mParent == NULL;
158}
159
160
161VspInterior *VspNode::GetParent()
162{
163        return mParent;
164}
165
166
167void VspNode::SetParent(VspInterior *parent)
168{
169        mParent = parent;
170}
171
172
173bool VspNode::IsSibling(VspNode *n) const
174{
175        return  ((this != n) && mParent &&
176                         (mParent->GetFront() == n) || (mParent->GetBack() == n));
177}
178
179
180int VspNode::GetDepth() const
181{
182        int depth = 0;
183        VspNode *p = mParent;
184       
185        while (p)
186        {
187                p = p->mParent;
188                ++ depth;
189        }
190
191        return depth;
192}
193
194
195bool VspNode::TreeValid() const
196{
197        return mTreeValid;
198}
199
200
201void VspNode::SetTreeValid(const bool v)
202{
203        mTreeValid = v;
204}
205
206
207/****************************************************************/
208/*              class VspInterior implementation                */
209/****************************************************************/
210
211
212VspInterior::VspInterior(const AxisAlignedPlane &plane):
213mPlane(plane), mFront(NULL), mBack(NULL)
214{}
215
216
217VspInterior::~VspInterior()
218{
219        DEL_PTR(mFront);
220        DEL_PTR(mBack);
221}
222
223
224bool VspInterior::IsLeaf() const
225{
226        return false;
227}
228
229
230VspNode *VspInterior::GetBack()
231{
232        return mBack;
233}
234
235
236VspNode *VspInterior::GetFront()
237{
238        return mFront;
239}
240
241
242AxisAlignedPlane VspInterior::GetPlane() const
243{
244        return mPlane;
245}
246
247
248float VspInterior::GetPosition() const
249{
250        return mPlane.mPosition;
251}
252
253
254int VspInterior::GetAxis() const
255{
256        return mPlane.mAxis;
257}
258
259
260void VspInterior::ReplaceChildLink(VspNode *oldChild, VspNode *newChild)
261{
262        if (mBack == oldChild)
263                mBack = newChild;
264        else
265                mFront = newChild;
266}
267
268
269void VspInterior::SetupChildLinks(VspNode *front, VspNode *back)
270{
271    mBack = back;
272    mFront = front;
273}
274
275
276AxisAlignedBox3 VspInterior::GetBoundingBox() const
277{
278        return mBoundingBox;
279}
280
281
282void VspInterior::SetBoundingBox(const AxisAlignedBox3 &box)
283{
284        mBoundingBox = box;
285}
286
287
288int VspInterior::Type() const
289{
290        return Interior;
291}
292
293
294
295/****************************************************************/
296/*                  class VspLeaf implementation                */
297/****************************************************************/
298
299
[1302]300VspLeaf::VspLeaf(): mViewCell(NULL), mPvs(NULL), mSubdivisionCandidate(NULL)
[1237]301{
302}
303
304
305VspLeaf::~VspLeaf()
306{
307        DEL_PTR(mPvs);
308        CLEAR_CONTAINER(mVssRays);
309}
310
311
312int VspLeaf::Type() const
313{
314        return Leaf;
315}
316
317
318VspLeaf::VspLeaf(ViewCellLeaf *viewCell):
319mViewCell(viewCell)
320{
321}
322
323
324VspLeaf::VspLeaf(VspInterior *parent):
325VspNode(parent), mViewCell(NULL), mPvs(NULL)
326{}
327
328
329
330VspLeaf::VspLeaf(VspInterior *parent, ViewCellLeaf *viewCell):
331VspNode(parent), mViewCell(viewCell), mPvs(NULL)
332{
333}
334
335ViewCellLeaf *VspLeaf::GetViewCell() const
336{
337        return mViewCell;
338}
339
340void VspLeaf::SetViewCell(ViewCellLeaf *viewCell)
341{
342        mViewCell = viewCell;
343}
344
345
346bool VspLeaf::IsLeaf() const
347{
348        return true;
349}
350
351
352/*************************************************************************/
353/*                       class VspTree implementation                    */
354/*************************************************************************/
355
356
357VspTree::VspTree():
358mRoot(NULL),
359mOutOfBoundsCell(NULL),
360mStoreRays(false),
361mTimeStamp(1),
[1259]362mHierarchyManager(NULL)
[1237]363{
364        bool randomize = false;
365        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("VspTree.Construction.randomize", randomize);
366        if (randomize)
367                Randomize(); // initialise random generator for heuristics
368
369        //-- termination criteria for autopartition
370        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("VspTree.Termination.maxDepth", mTermMaxDepth);
371        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("VspTree.Termination.minPvs", mTermMinPvs);
372        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("VspTree.Termination.minRays", mTermMinRays);
373        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("VspTree.Termination.minProbability", mTermMinProbability);
374        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("VspTree.Termination.maxRayContribution", mTermMaxRayContribution);
375       
376        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("VspTree.Termination.missTolerance", mTermMissTolerance);
377        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("VspTree.Termination.maxViewCells", mMaxViewCells);
378
379        //-- max cost ratio for early tree termination
380        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("VspTree.Termination.maxCostRatio", mTermMaxCostRatio);
381
382        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("VspTree.Termination.minGlobalCostRatio", mTermMinGlobalCostRatio);
383        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("VspTree.Termination.globalCostMissTolerance", mTermGlobalCostMissTolerance);
384
385        //-- factors for bsp tree split plane heuristics
386        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("VspTree.Termination.ct_div_ci", mCtDivCi);
387
388        //-- partition criteria
389        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("VspTree.Construction.epsilon", mEpsilon);
390        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("VspTree.Construction.renderCostDecreaseWeight", mRenderCostDecreaseWeight);
391
392        // if only the driving axis is used for axis aligned split
393        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("VspTree.splitUseOnlyDrivingAxis", mOnlyDrivingAxis);
394       
395        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("VspTree.maxTests", mMaxTests);
396        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("VspTree.maxStaticMemory", mMaxMemory);
397
398        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("VspTree.useCostHeuristics", mUseCostHeuristics);
399        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("VspTree.simulateOctree", mCirculatingAxis);
400       
[1259]401        //Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("VspTree.useKdPvsForHeuristics", mUseKdPvsForHeuristics);
[1237]402
403        char subdivisionStatsLog[100];
404        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("VspTree.subdivisionStats", subdivisionStatsLog);
405        mSubdivisionStats.open(subdivisionStatsLog);
406
407        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("VspTree.Construction.minBand", mMinBand);
408        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("VspTree.Construction.maxBand", mMaxBand);
409       
410
411        //-- debug output
412
413        Debug << "******* VSP options ******** " << endl;
414
415    Debug << "max depth: " << mTermMaxDepth << endl;
416        Debug << "min PVS: " << mTermMinPvs << endl;
417        Debug << "min probabiliy: " << mTermMinProbability << endl;
418        Debug << "min rays: " << mTermMinRays << endl;
419        Debug << "max ray contri: " << mTermMaxRayContribution << endl;
420        Debug << "max cost ratio: " << mTermMaxCostRatio << endl;
421        Debug << "miss tolerance: " << mTermMissTolerance << endl;
422        Debug << "max view cells: " << mMaxViewCells << endl;
423        Debug << "randomize: " << randomize << endl;
424
425        Debug << "min global cost ratio: " << mTermMinGlobalCostRatio << endl;
426        Debug << "global cost miss tolerance: " << mTermGlobalCostMissTolerance << endl;
427        Debug << "only driving axis: " << mOnlyDrivingAxis << endl;
428        Debug << "max memory: " << mMaxMemory << endl;
429        Debug << "use cost heuristics: " << mUseCostHeuristics << endl;
430        Debug << "subdivision stats log: " << subdivisionStatsLog << endl;
431        Debug << "render cost decrease weight: " << mRenderCostDecreaseWeight << endl;
432
433        Debug << "circulating axis: " << mCirculatingAxis << endl;
434        Debug << "minband: " << mMinBand << endl;
435        Debug << "maxband: " << mMaxBand << endl;
436
437        mLocalSubdivisionCandidates = new vector<SortableEntry>;
438
439        Debug << endl;
440}
441
442
443VspViewCell *VspTree::GetOutOfBoundsCell()
444{
445        return mOutOfBoundsCell;
446}
447
448
449VspViewCell *VspTree::GetOrCreateOutOfBoundsCell()
450{
451        if (!mOutOfBoundsCell)
452        {
453                mOutOfBoundsCell = new VspViewCell();
454                mOutOfBoundsCell->SetId(-1);
455                mOutOfBoundsCell->SetValid(false);
456        }
457
458        return mOutOfBoundsCell;
459}
460
461
462const VspTreeStatistics &VspTree::GetStatistics() const
463{
464        return mVspStats;
465}
466
467
468VspTree::~VspTree()
469{
470        DEL_PTR(mRoot);
471        DEL_PTR(mLocalSubdivisionCandidates);
472}
473
474
475void VspTree::ComputeBoundingBox(const VssRayContainer &rays,
476                                                                 AxisAlignedBox3 *forcedBoundingBox)
477{       
478        if (forcedBoundingBox)
479        {
480                mBoundingBox = *forcedBoundingBox;
481        }
482        else // compute vsp tree bounding box
483        {
484                mBoundingBox.Initialize();
485                VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = rays.end();
486
487                //-- compute bounding box
488        for (rit = rays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
489                {
490                        VssRay *ray = *rit;
491
492                        // compute bounding box of view space
493                        mBoundingBox.Include(ray->GetTermination());
494                        mBoundingBox.Include(ray->GetOrigin());
495                }
496        }
497}
498
499
500void VspTree::AddSubdivisionStats(const int viewCells,
501                                                                  const float renderCostDecr,
502                                                                  const float totalRenderCost,
503                                                                  const float avgRenderCost)
504{
505        mSubdivisionStats
506                        << "#ViewCells\n" << viewCells << endl
507                        << "#RenderCostDecrease\n" << renderCostDecr << endl
508                        << "#TotalRenderCost\n" << totalRenderCost << endl
509                        << "#AvgRenderCost\n" << avgRenderCost << endl;
510}
511
512
513// TODO: return memory usage in MB
514float VspTree::GetMemUsage() const
515{
516        return (float)
517                 (sizeof(VspTree) +
518                  mVspStats.Leaves() * sizeof(VspLeaf) +
519                  mCreatedViewCells * sizeof(VspViewCell) +
520                  mVspStats.pvs * sizeof(PvsData) +
521                  mVspStats.Interior() * sizeof(VspInterior) +
522                  mVspStats.accumRays * sizeof(RayInfo)) / (1024.0f * 1024.0f);
523}
524
525
[1251]526inline bool VspTree::LocalTerminationCriteriaMet(const VspTraversalData &data) const
[1237]527{
[1294]528        const bool localTerminationCriteriaMet = (0
[1370]529                || ((int)data.mRays->size() <= mTermMinRays)
530                || (data.mPvs <= mTermMinPvs)
531                || (data.mProbability <= mTermMinProbability)
532                || (data.GetAvgRayContribution() > mTermMaxRayContribution)
533                || (data.mDepth >= mTermMaxDepth)
[1237]534                );
535
[1297]536        if (1 && localTerminationCriteriaMet)
[1237]537        {
538                Debug << "********local termination *********" << endl;
539                Debug << "rays: " << (int)data.mRays->size() << "  " << mTermMinRays << endl;
540                Debug << "pvs: " << data.mPvs << " " << mTermMinPvs << endl;
541                Debug << "p: " <<  data.mProbability << " " << mTermMinProbability << endl;
542                Debug << "avg contri: " << data.GetAvgRayContribution() << " " << mTermMaxRayContribution << endl;
543                Debug << "depth " << data.mDepth << " " << mTermMaxDepth << endl;
544        }
545
[1294]546        return localTerminationCriteriaMet;             
[1237]547}
548
549
[1251]550inline bool VspTree::GlobalTerminationCriteriaMet(const VspTraversalData &data) const
[1237]551{
[1294]552        const bool terminationCriteriaMet = (0
553                // || mOutOfMemory
554                || (mVspStats.Leaves() >= mMaxViewCells)
[1302]555        //|| (mGlobalCostMisses >= mTermGlobalCostMissTolerance)
[1237]556                );
557
558        if (0 && terminationCriteriaMet)
559        {
560                Debug << "********* terminationCriteriaMet *********" << endl;
561                Debug << "cost misses: " << mGlobalCostMisses << " " << mTermGlobalCostMissTolerance << endl;
562                Debug << "leaves: " << mVspStats.Leaves() << " " <<  mMaxViewCells << endl;
563        }
564        return terminationCriteriaMet;
565}
566
567
568void VspTree::CreateViewCell(VspTraversalData &tData, const bool updatePvs)
569{
570        //-- create new view cell
571        VspLeaf *leaf = dynamic_cast<VspLeaf *>(tData.mNode);
572       
573        VspViewCell *viewCell = new VspViewCell();
574    leaf->SetViewCell(viewCell);
575       
576        int conSamp = 0;
577        float sampCon = 0.0f;
578
579        if (updatePvs)
580        {
581                //-- update pvs of view cell
582                AddSamplesToPvs(leaf, *tData.mRays, sampCon, conSamp);
583
584                // update scalar pvs size value
585                ObjectPvs &pvs = viewCell->GetPvs();
586                mViewCellsManager->UpdateScalarPvsSize(viewCell, pvs.CountObjectsInPvs(), pvs.GetSize());
587
588                mVspStats.contributingSamples += conSamp;
589                mVspStats.sampleContributions += (int)sampCon;
590        }
591
592
593        //-- store additional info
594        if (mStoreRays)
595        {
596                RayInfoContainer::const_iterator it, it_end = tData.mRays->end();
597
598                for (it = tData.mRays->begin(); it != it_end; ++ it)
599                {
600                        (*it).mRay->Ref();                     
601                        leaf->mVssRays.push_back((*it).mRay);
602                }
603        }
604               
605        // set view cell values
606        viewCell->mLeaf = leaf;
607
608        viewCell->SetVolume(tData.mProbability);
609    leaf->mProbability = tData.mProbability;
610}
611
612
613void VspTree::EvalSubdivisionStats(const SubdivisionCandidate &sc)
614{
615        const float costDecr = sc.GetRenderCostDecrease();
616       
617        AddSubdivisionStats(mVspStats.Leaves(),
618                                                costDecr,
619                                                mTotalCost,
620                                                (float)mTotalPvsSize / (float)mVspStats.Leaves());
621}
622
623
624VspNode *VspTree::Subdivide(SplitQueue &tQueue,
625                                                        SubdivisionCandidate *splitCandidate,
626                                                        const bool globalCriteriaMet)
627{
628        // todo remove dynamic cast
[1297]629        VspSubdivisionCandidate *sc =
630                dynamic_cast<VspSubdivisionCandidate *>(splitCandidate);
[1237]631
[1302]632        VspTraversalData &tData = sc->mParentData;
[1237]633        VspNode *newNode = tData.mNode;
634
635        if (!LocalTerminationCriteriaMet(tData) && !globalCriteriaMet)
636        {       
[1297]637                //-- continue subdivision
[1237]638                VspTraversalData tFrontData;
639                VspTraversalData tBackData;
640               
641                // create new interior node and two leaf node
642                const AxisAlignedPlane splitPlane = sc->mSplitPlane;
[1297]643                const int maxCostMisses = sc->mMaxCostMisses;
644
[1237]645                newNode = SubdivideNode(splitPlane, tData, tFrontData, tBackData);
646       
647                // how often was max cost ratio missed in this branch?
648                tFrontData.mMaxCostMisses = maxCostMisses;
649                tBackData.mMaxCostMisses = maxCostMisses;
650                       
651                mTotalCost -= sc->GetRenderCostDecrease();
652                mTotalPvsSize += tFrontData.mPvs + tBackData.mPvs - tData.mPvs;
653
654                // subdivision statistics
655                if (1) EvalSubdivisionStats(*sc);
656               
657                //-- evaluate new split candidates for global greedy cost heuristics
658
659                VspSubdivisionCandidate *frontCandidate = new VspSubdivisionCandidate(tFrontData);
660                VspSubdivisionCandidate *backCandidate = new VspSubdivisionCandidate(tBackData);
661
662                EvalSubdivisionCandidate(*frontCandidate);
663                EvalSubdivisionCandidate(*backCandidate);
664
[1297]665                // cross reference
666                tFrontData.mNode->SetSubdivisionCandidate(frontCandidate);
667                tBackData.mNode->SetSubdivisionCandidate(backCandidate);
668
[1237]669                tQueue.Push(frontCandidate);
670                tQueue.Push(backCandidate);
671               
672                // delete old leaf node
[1294]673                //DEL_PTR(tData.mNode);
[1237]674        }
675
676        if (newNode->IsLeaf()) // subdivision terminated
677        {
678                // view cell is created during subdivision
679                //CreateViewCell(tData);
680
681                VspLeaf *leaf = dynamic_cast<VspLeaf *>(newNode);
682                ViewCell *viewCell = leaf->GetViewCell();
683
684                int conSamp = 0;
685                float sampCon = 0.0f;
686
687#if 0
688                //-- store pvs optained from rays
689                AddSamplesToPvs(leaf, *tData.mRays, sampCon, conSamp);
690
691                // update scalar pvs size value
692                ObjectPvs &pvs = viewCell->GetPvs();
693                mViewCellsManager->UpdateScalarPvsSize(viewCell, pvs.CountObjectsInPvs(), pvs.GetSize());
694
695                mVspStats.contributingSamples += conSamp;
696                mVspStats.sampleContributions += (int)sampCon;
697#endif
698                //-- store additional info
699                if (mStoreRays)
700                {
701                        RayInfoContainer::const_iterator it, it_end = tData.mRays->end();
702                        for (it = tData.mRays->begin(); it != it_end; ++ it)
703                        {
704                                (*it).mRay->Ref();                     
705                                leaf->mVssRays.push_back((*it).mRay);
706                        }
707                }
708
709                // finally evaluate statistics for this leaf
710                EvaluateLeafStats(tData);
[1305]711                // detach subdivision candidate: this leaf is no candidate for
712                // splitting anymore
713                tData.mNode->SetSubdivisionCandidate(NULL);
[1294]714                // detach node so it won't get deleted
715                tData.mNode = NULL;
[1237]716        }
717
718        return newNode;
719}
720
721
722void VspTree::EvalSubdivisionCandidate(VspSubdivisionCandidate &splitCandidate)
723{
724        float frontProb;
725        float backProb;
726       
727        VspLeaf *leaf = dynamic_cast<VspLeaf *>(splitCandidate.mParentData.mNode);
728       
729        // compute locally best split plane
[1291]730        const float ratio = SelectSplitPlane(splitCandidate.mParentData,
731                                                                                 splitCandidate.mSplitPlane,
732                                                                                 frontProb,
733                                                                                 backProb);
[1237]734
[1297]735        const bool maxCostRatioViolated = mTermMaxCostRatio < ratio;
[1237]736
[1291]737        // max cost threshold violated?
[1302]738        splitCandidate.mMaxCostMisses = maxCostRatioViolated  ?
[1297]739                        splitCandidate.mParentData.mMaxCostMisses + 1:
740                        splitCandidate.mParentData.mMaxCostMisses;
[1291]741       
[1237]742        float oldRenderCost;
743
744        // compute global decrease in render cost
745        const float renderCostDecr = EvalRenderCostDecrease(splitCandidate.mSplitPlane,
746                                                                                                                splitCandidate.mParentData,
747                                                                                                                oldRenderCost);
748
749        splitCandidate.SetRenderCostDecrease(renderCostDecr);
750
[1313]751#if 0
[1294]752        const float priority = (float)-splitCandidate.mParentData.mDepth;
[1302]753#else
[1237]754        // take render cost of node into account
755        // otherwise danger of being stuck in a local minimum!!
756        const float factor = mRenderCostDecreaseWeight;
757        const float priority = factor * renderCostDecr + (1.0f - factor) * oldRenderCost;
758#endif
759       
760        splitCandidate.SetPriority(priority);
761}
762
763
764VspInterior *VspTree::SubdivideNode(const AxisAlignedPlane &splitPlane,
765                                                                        VspTraversalData &tData,
766                                                                        VspTraversalData &frontData,
767                                                                        VspTraversalData &backData)
768{
769        VspLeaf *leaf = dynamic_cast<VspLeaf *>(tData.mNode);
770       
771        //-- the front and back traversal data is filled with the new values
772
773        frontData.mDepth = tData.mDepth + 1;
774        backData.mDepth = tData.mDepth + 1;
775
776        frontData.mRays = new RayInfoContainer();
777        backData.mRays = new RayInfoContainer();
778
779        //-- subdivide rays
780        SplitRays(splitPlane,
781                          *tData.mRays,
782                          *frontData.mRays,
783                          *backData.mRays);
784
785        //-- compute pvs
[1302]786
[1237]787        frontData.mPvs = EvalPvsSize(*frontData.mRays);
788        backData.mPvs = EvalPvsSize(*backData.mRays);
789
[1297]790        Debug << "f pvs: " << frontData.mPvs << " b pvs: " << backData.mPvs << " pvs " << tData.mPvs << endl;
791
[1237]792        // split front and back node geometry and compute area
[1297]793        tData.mBoundingBox.Split(splitPlane.mAxis,
794                                                         splitPlane.mPosition,
795                                                         frontData.mBoundingBox,
796                                                         backData.mBoundingBox);
[1237]797
798        frontData.mProbability = frontData.mBoundingBox.GetVolume();
799        backData.mProbability = tData.mProbability - frontData.mProbability;
800
[1297]801
[1237]802    ///////////////////////////////////////////
803        // subdivide further
804
805        // store maximal and minimal depth
806        if (tData.mDepth > mVspStats.maxDepth)
807        {
[1297]808                Debug << "max depth increases to " << tData.mDepth
809                          << " at " << mVspStats.Leaves() << " leaves" << endl;
[1237]810                mVspStats.maxDepth = tData.mDepth;
811        }
812
813        // two more leaves
814        mVspStats.nodes += 2;
815   
816        VspInterior *interior = new VspInterior(splitPlane);
817
818
819        //-- create front and back leaf
820
821        VspInterior *parent = leaf->GetParent();
822
823        // replace a link from node's parent
824        if (parent)
825        {
826                parent->ReplaceChildLink(leaf, interior);
827                interior->SetParent(parent);
828
829                // remove "parent" view cell from pvs of all objects (traverse trough rays)
830                RemoveParentViewCellReferences(tData.mNode->GetViewCell());
831        }
832        else // new root
833        {
834                mRoot = interior;
835        }
836
837        VspLeaf *frontLeaf = new VspLeaf(interior);
838        VspLeaf *backLeaf = new VspLeaf(interior);
839
840        // and setup child links
841        interior->SetupChildLinks(frontLeaf, backLeaf);
842       
843        // add bounding box
844        interior->SetBoundingBox(tData.mBoundingBox);
845
846        // set front and back leaf
847        frontData.mNode = frontLeaf;
848        backData.mNode = backLeaf;
849
850        // explicitely create front and back view cell
851        CreateViewCell(frontData, false);
852        CreateViewCell(backData, false);
853
854
855#if WORK_WITH_VIEWCELL_PVS
856        // create front and back view cell
857        // add front and back view cell to "Potentially Visbilie View Cells"
858        // of the objects in front and back pvs
859
860        AddViewCellReferences(frontLeaf->GetViewCell());
861        AddViewCellReferences(backLeaf->GetViewCell());
862#endif
863
864        interior->mTimeStamp = mTimeStamp ++;
865       
866        return interior;
867}
868
869
870void VspTree::RemoveParentViewCellReferences(ViewCell *parent) const
871{
872        KdLeaf::NewMail();
873
874        // remove the parents from the object pvss
875        ObjectPvsMap::const_iterator oit, oit_end = parent->GetPvs().mEntries.end();
876
877        for (oit = parent->GetPvs().mEntries.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
878        {
879                Intersectable *object = (*oit).first;
880                // HACK: make sure that the view cell is removed from the pvs
881                const float high_contri = 9999999;
882
883                // remove reference count of view cells
884                object->mViewCellPvs.RemoveSample(parent, high_contri);
885        }
886}
887
888
889void VspTree::AddViewCellReferences(ViewCell *vc) const
890{
891        KdLeaf::NewMail();
892
893        // Add front view cell to the object pvsss
894        ObjectPvsMap::const_iterator oit, oit_end = vc->GetPvs().mEntries.end();
895
896        for (oit = vc->GetPvs().mEntries.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
897        {
898                Intersectable *object = (*oit).first;
899
900                // increase reference count of view cells
901                object->mViewCellPvs.AddSample(vc, 1);
902        }
903}
904
905
906void VspTree::AddSamplesToPvs(VspLeaf *leaf,
907                                                          const RayInfoContainer &rays,
908                                                          float &sampleContributions,
909                                                          int &contributingSamples)
910{
911        sampleContributions = 0;
912        contributingSamples = 0;
913 
914        RayInfoContainer::const_iterator it, it_end = rays.end();
915 
916        ViewCellLeaf *vc = leaf->GetViewCell();
917
918        // add contributions from samples to the PVS
919        for (it = rays.begin(); it != it_end; ++ it)
920        {
921                float sc = 0.0f;
922                VssRay *ray = (*it).mRay;
923
924                bool madeContrib = false;
925                float contribution;
926
927                Intersectable *obj = ray->mTerminationObject;
928
929                if (obj)
930                {
[1259]931                        madeContrib =
932                                mViewCellsManager->AddSampleToPvs(
933                                        obj,
934                                        ray->mTermination,
935                                        vc,
936                                        ray->mPdf,
937                                        contribution);
[1237]938
939                        sc += contribution;
940                }
941
942                obj = ray->mOriginObject;
943
944                if (obj)
945                {
[1259]946                        madeContrib =
947                                mViewCellsManager->AddSampleToPvs(
948                                        obj,
949                                        ray->mOrigin,
950                                        vc,
951                                        ray->mPdf,
952                                        contribution);
[1237]953
954                        sc += contribution;
955                }
956
957                if (madeContrib)
958                {
959                        ++ contributingSamples;
960                }
961
962                // store rays for visualization
963                if (0) leaf->mVssRays.push_back(new VssRay(*ray));
964        }
965}
966
967
968void VspTree::SortSubdivisionCandidates(const RayInfoContainer &rays,
969                                                                  const int axis,
970                                                                  float minBand,
971                                                                  float maxBand)
972{
973        mLocalSubdivisionCandidates->clear();
974
[1314]975        const int requestedSize = 2 * (int)(rays.size());
[1237]976
977        // creates a sorted split candidates array
978        if (mLocalSubdivisionCandidates->capacity() > 500000 &&
979                requestedSize < (int)(mLocalSubdivisionCandidates->capacity() / 10) )
980        {
981        delete mLocalSubdivisionCandidates;
982                mLocalSubdivisionCandidates = new vector<SortableEntry>;
983        }
984
985        mLocalSubdivisionCandidates->reserve(requestedSize);
986
987        float pos;
988        RayInfoContainer::const_iterator rit, rit_end = rays.end();
989
990        //-- insert all queries
991        for (rit = rays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
992        {
993                const bool positive = (*rit).mRay->HasPosDir(axis);
[1314]994                const bool delayMinEvent = false;
995
996                // origin point
[1237]997                pos = (*rit).ExtrapOrigin(axis);
[1314]998                const int oType = positive ? SortableEntry::ERayMin : SortableEntry::ERayMax;
[1237]999
[1314]1000                if (delayMinEvent && oType == SortableEntry::ERayMin)
1001                        pos += mEpsilon; // for walls
1002
1003                mLocalSubdivisionCandidates->push_back(SortableEntry(oType, pos, (*rit).mRay));
1004
1005                // termination point
[1237]1006                pos = (*rit).ExtrapTermination(axis);
[1314]1007                const int tType = positive ? SortableEntry::ERayMax : SortableEntry::ERayMin;
[1237]1008
[1314]1009                if (delayMinEvent && tType == SortableEntry::ERayMin)
1010                        pos += mEpsilon; // for walls
1011
1012                mLocalSubdivisionCandidates->push_back(SortableEntry(tType, pos, (*rit).mRay));
[1237]1013        }
1014
1015        stable_sort(mLocalSubdivisionCandidates->begin(), mLocalSubdivisionCandidates->end());
1016}
1017
1018
1019int VspTree::PrepareHeuristics(KdLeaf *leaf)
1020{       
1021        int pvsSize = 0;
1022       
1023        if (!leaf->Mailed())
1024        {
1025                leaf->Mail();
1026                leaf->mCounter = 1;
1027                // add objects without the objects which are in several kd leaves
1028                pvsSize += (int)(leaf->mObjects.size() - leaf->mMultipleObjects.size());
1029        }
1030        else
1031        {
1032                ++ leaf->mCounter;
1033        }
1034
1035        //-- the objects belonging to several leaves must be handled seperately
1036        ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = leaf->mMultipleObjects.end();
1037
1038        for (oit = leaf->mMultipleObjects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
1039        {
1040                Intersectable *object = *oit;
1041                                               
1042                if (!object->Mailed())
1043                {
1044                        object->Mail();
1045                        object->mCounter = 1;
1046
1047                        ++ pvsSize;
1048                }
1049                else
1050                {
1051                        ++ object->mCounter;
1052                }
1053        }
1054       
1055        return pvsSize;
1056}
1057
1058
1059int VspTree::PrepareHeuristics(const RayInfoContainer &rays)
1060{       
1061        Intersectable::NewMail();
1062        KdNode::NewMail();
[1297]1063        BvhLeaf::NewMail();
[1237]1064
1065        int pvsSize = 0;
1066
1067        RayInfoContainer::const_iterator ri, ri_end = rays.end();
1068
[1259]1069    // set all kd nodes / objects as belonging to the front pvs
[1237]1070        for (ri = rays.begin(); ri != ri_end; ++ ri)
1071        {
1072                VssRay *ray = (*ri).mRay;
[1259]1073               
1074                pvsSize += PrepareHeuristics(*ray, true);
1075                pvsSize += PrepareHeuristics(*ray, false);
[1237]1076        }
1077
1078        return pvsSize;
1079}
1080
1081
[1259]1082int VspTree::EvalMaxEventContribution(KdLeaf *leaf) const
[1237]1083{
[1259]1084        int pvs = 0;
1085
[1237]1086        // leaf falls out of right pvs
1087        if (-- leaf->mCounter == 0)
1088        {
1089                pvs -= ((int)leaf->mObjects.size() - (int)leaf->mMultipleObjects.size());
1090        }
1091
[1259]1092        //-- separately handle objects which are in several kd leaves
1093
[1237]1094        ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = leaf->mMultipleObjects.end();
1095
1096        for (oit = leaf->mMultipleObjects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
1097        {
1098                Intersectable *object = *oit;
1099
1100                if (-- object->mCounter == 0)
1101                {
[1259]1102                        ++ pvs;
[1237]1103                }
1104        }
[1259]1105
1106        return pvs;
[1237]1107}
1108
1109
[1259]1110int VspTree::EvalMinEventContribution(KdLeaf *leaf) const
[1237]1111{
1112        if (leaf->Mailed())
[1259]1113                return 0;
[1237]1114       
1115        leaf->Mail();
1116
1117        // add objects without those which are part of several kd leaves
[1259]1118        int pvs = ((int)leaf->mObjects.size() - (int)leaf->mMultipleObjects.size());
[1237]1119
[1259]1120        // separately handle objects which are part of several kd leaves
[1237]1121        ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = leaf->mMultipleObjects.end();
1122
1123        for (oit = leaf->mMultipleObjects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
1124        {
1125                Intersectable *object = *oit;
1126
1127                // object not previously in pvs
1128                if (!object->Mailed())
1129                {
1130                        object->Mail();
1131                        ++ pvs;
1132                }
[1259]1133        }       
1134
1135        return pvs;
[1237]1136}
1137
1138
[1291]1139void VspTree::EvalHeuristics(const SortableEntry &ci,
1140                                                         int &pvsLeft,
1141                                                         int &pvsRight) const
[1237]1142{
[1259]1143        VssRay *ray = ci.ray;
1144
[1291]1145        // eval changes in pvs causes by min event
[1259]1146        if (ci.type == SortableEntry::ERayMin)
1147        {
1148                pvsLeft += EvalMinEventContribution(*ray, true);
1149                pvsLeft += EvalMinEventContribution(*ray, false);
1150        }
[1291]1151        else // eval changes in pvs causes by max event
[1259]1152        {
1153                pvsRight -= EvalMaxEventContribution(*ray, true);
1154                pvsRight -= EvalMaxEventContribution(*ray, false);
1155        }
1156}
1157
1158
[1237]1159float VspTree::EvalLocalCostHeuristics(const VspTraversalData &tData,
1160                                                                           const AxisAlignedBox3 &box,
1161                                                                           const int axis,
1162                                                                           float &position)
1163{
[1259]1164        // get subset of rays
[1237]1165        RayInfoContainer usedRays;
1166
1167        if (mMaxTests < (int)tData.mRays->size())
1168        {
1169                GetRayInfoSets(*tData.mRays, mMaxTests, usedRays);
1170        }
1171        else
1172        {
1173                usedRays = *tData.mRays;
1174        }
1175
1176        const float minBox = box.Min(axis);
1177        const float maxBox = box.Max(axis);
1178
1179        const float sizeBox = maxBox - minBox;
1180
1181        const float minBand = minBox + mMinBand * sizeBox;
1182        const float maxBand = minBox + mMaxBand * sizeBox;
1183
1184        SortSubdivisionCandidates(usedRays, axis, minBand, maxBand);
1185
1186        // prepare the sweep
[1291]1187        // note: returns pvs size => no need t give pvs size as function parameter
1188        const int pvsSize = PrepareHeuristics(usedRays);
[1237]1189
1190        // go through the lists, count the number of objects left and right
1191        // and evaluate the following cost funcion:
1192        // C = ct_div_ci  + (ql*rl + qr*rr)/queries
1193
1194        int pvsl = 0;
1195        int pvsr = pvsSize;
1196
1197        int pvsBack = pvsl;
1198        int pvsFront = pvsr;
1199
1200        float sum = (float)pvsSize * sizeBox;
1201        float minSum = 1e20f;
1202
1203        // if no good split can be found, take mid split
1204        position = minBox + 0.5f * sizeBox;
1205       
1206        // the relative cost ratio
1207        float ratio = 99999999.0f;
1208        bool splitPlaneFound = false;
1209
1210        Intersectable::NewMail();
1211        KdLeaf::NewMail();
[1291]1212        BvhLeaf::NewMail();
[1237]1213
1214        //-- traverse through visibility events
1215        vector<SortableEntry>::const_iterator ci, ci_end = mLocalSubdivisionCandidates->end();
1216
[1314]1217#ifdef _DEBUG
1218        const float volRatio = tData.mBoundingBox.GetVolume() / (sizeBox * mBoundingBox.GetVolume());
1219        const int leaves = mVspStats.Leaves();
1220        const bool printStats = ((axis == 0) && (leaves > 0) && (leaves < 90));
1221       
1222        ofstream sumStats;
1223        ofstream pvslStats;
1224        ofstream pvsrStats;
1225
1226        if (printStats)
1227        {
1228                char str[64];
1229               
1230                sprintf(str, "tmp/vsp_heur_sum-%04d.log", leaves);
1231                sumStats.open(str);
1232                sprintf(str, "tmp/vsp_heur_pvsl-%04d.log", leaves);
1233                pvslStats.open(str);
1234                sprintf(str, "tmp/vsp_heur_pvsr-%04d.log", leaves);
1235                pvsrStats.open(str);
1236        }
1237
1238#endif
[1237]1239        for (ci = mLocalSubdivisionCandidates->begin(); ci != ci_end; ++ ci)
1240        {
[1291]1241                // compute changes to front and back pvs
1242                EvalHeuristics(*ci, pvsl, pvsr);
[1237]1243
1244                // Note: sufficient to compare size of bounding boxes of front and back side?
1245                if (((*ci).value >= minBand) && ((*ci).value <= maxBand))
1246                {
1247                        float currentPos;
1248                       
1249                        // HACK: current positition is BETWEEN visibility events
1250                        if (0 && ((ci + 1) != ci_end))
1251                                currentPos = ((*ci).value + (*(ci + 1)).value) * 0.5f;
1252                        else
1253                                currentPos = (*ci).value;                       
1254
1255                        sum = pvsl * ((*ci).value - minBox) + pvsr * (maxBox - (*ci).value);
[1291]1256                       
[1314]1257#ifdef _DEBUG
1258                        if (printStats)
1259                        {
1260                                sumStats
1261                                        << "#Position\n" << currentPos << endl
1262                                        << "#Sum\n" << sum * volRatio << endl
1263                                        << "#Pvs\n" << pvsl + pvsr << endl;
[1237]1264
[1314]1265                                pvslStats
1266                                        << "#Position\n" << currentPos << endl
1267                                        << "#Pvsl\n" << pvsl << endl;
1268
1269                                pvsrStats
1270                                        << "#Position\n" << currentPos << endl
1271                                        << "#Pvsr\n" << pvsr << endl;
1272                        }
1273#endif
1274
[1237]1275                        if (sum < minSum)
1276                        {
1277                                splitPlaneFound = true;
1278
1279                                minSum = sum;
1280                                position = currentPos;
1281                               
1282                                pvsBack = pvsl;
1283                                pvsFront = pvsr;
1284                        }
1285                }
1286        }
1287       
1288       
1289        //-- compute cost
1290
1291        const int lowerPvsLimit = mViewCellsManager->GetMinPvsSize();
1292        const int upperPvsLimit = mViewCellsManager->GetMaxPvsSize();
1293
1294        const float pOverall = sizeBox;
1295        const float pBack = position - minBox;
1296        const float pFront = maxBox - position;
1297
1298        const float penaltyOld = EvalPvsPenalty(pvsSize, lowerPvsLimit, upperPvsLimit);
1299    const float penaltyFront = EvalPvsPenalty(pvsFront, lowerPvsLimit, upperPvsLimit);
1300        const float penaltyBack = EvalPvsPenalty(pvsBack, lowerPvsLimit, upperPvsLimit);
1301       
1302        const float oldRenderCost = penaltyOld * pOverall + Limits::Small;
1303        const float newRenderCost = penaltyFront * pFront + penaltyBack * pBack;
1304
1305        if (splitPlaneFound)
1306        {
1307                ratio = newRenderCost / oldRenderCost;
1308        }
1309       
[1314]1310#ifdef _DEBUG
[1291]1311        Debug << "\n§§§§ eval local cost §§§§" << endl
[1237]1312                  << "back pvs: " << penaltyBack << " front pvs: " << penaltyFront << " total pvs: " << penaltyOld << endl
1313                  << "back p: " << pBack * volRatio << " front p " << pFront * volRatio << " p: " << pOverall * volRatio << endl
1314                  << "old rc: " << oldRenderCost * volRatio << " new rc: " << newRenderCost * volRatio << endl
1315                  << "render cost decrease: " << oldRenderCost * volRatio - newRenderCost * volRatio << endl;
[1314]1316#endif
[1237]1317        return ratio;
1318}
1319
1320
1321float VspTree::SelectSplitPlane(const VspTraversalData &tData,
1322                                                                AxisAlignedPlane &plane,
1323                                                                float &pFront,
1324                                                                float &pBack)
1325{
1326        float nPosition[3];
1327        float nCostRatio[3];
1328        float nProbFront[3];
1329        float nProbBack[3];
1330
1331        // create bounding box of node geometry
1332        AxisAlignedBox3 box = tData.mBoundingBox;
1333               
1334        int sAxis = 0;
1335        int bestAxis = -1;
1336
[1370]1337        // do we use some kind of specialised "fixed" axis?
[1237]1338    const bool useSpecialAxis =
1339                mOnlyDrivingAxis || mCirculatingAxis;
[1291]1340       
[1237]1341        if (mCirculatingAxis)
1342        {
1343                int parentAxis = 0;
1344                VspNode *parent = tData.mNode->GetParent();
1345
1346                if (parent)
1347                        parentAxis = dynamic_cast<VspInterior *>(parent)->GetAxis();
1348
1349                sAxis = (parentAxis + 1) % 3;
1350        }
1351        else if (mOnlyDrivingAxis)
1352        {
1353                sAxis = box.Size().DrivingAxis();
1354        }
1355       
1356        for (int axis = 0; axis < 3; ++ axis)
1357        {
1358                if (!useSpecialAxis || (axis == sAxis))
1359                {
1360                        if (mUseCostHeuristics)
1361                        {
1362                                //-- place split plane using heuristics
1363                                nCostRatio[axis] =
1364                                        EvalLocalCostHeuristics(tData,
1365                                                                                        box,
1366                                                                                        axis,
1367                                                                                        nPosition[axis]);                       
1368                        }
1369                        else
1370                        {
[1370]1371                                //-- split plane position is spatial median                             
[1237]1372                                nPosition[axis] = (box.Min()[axis] + box.Max()[axis]) * 0.5f;
1373                                nCostRatio[axis] = EvalLocalSplitCost(tData,
1374                                                                                                          box,
1375                                                                                                          axis,
1376                                                                                                          nPosition[axis],
1377                                                                                                          nProbFront[axis],
1378                                                                                                          nProbBack[axis]);
1379                        }
1380                                               
1381                        if (bestAxis == -1)
1382                        {
1383                                bestAxis = axis;
1384                        }
1385                        else if (nCostRatio[axis] < nCostRatio[bestAxis])
1386                        {
1387                                bestAxis = axis;
1388                        }
1389                }
1390        }
1391
[1370]1392        ////////////////////////////////
[1237]1393        //-- assign values of best split
[1370]1394
[1237]1395        plane.mAxis = bestAxis;
[1370]1396        // best split plane position
1397        plane.mPosition = nPosition[bestAxis];
[1237]1398
1399        pFront = nProbFront[bestAxis];
1400        pBack = nProbBack[bestAxis];
1401
1402        return nCostRatio[bestAxis];
1403}
1404
1405
1406float VspTree::EvalRenderCostDecrease(const AxisAlignedPlane &candidatePlane,
1407                                                                          const VspTraversalData &data,
1408                                                                          float &normalizedOldRenderCost) const
1409{
1410        float pvsFront = 0;
1411        float pvsBack = 0;
1412        float totalPvs = 0;
1413
1414        const float viewSpaceVol = mBoundingBox.GetVolume();
1415
1416        // create unique ids for pvs heuristics
1417        Intersectable::NewMail(3);
1418        KdLeaf::NewMail(3);
[1291]1419        BvhLeaf::NewMail(3);
[1237]1420
1421        RayInfoContainer::const_iterator rit, rit_end = data.mRays->end();
1422
1423        for (rit = data.mRays->begin(); rit != rit_end; ++ rit)
1424        {
1425                RayInfo rayInf = *rit;
1426
1427                float t;
1428                VssRay *ray = rayInf.mRay;
1429
[1291]1430                // classify ray
[1237]1431                const int cf =
1432                        rayInf.ComputeRayIntersection(candidatePlane.mAxis,
1433                                                                                  candidatePlane.mPosition, t);
[1289]1434
[1291]1435                // evaluate contribution of ray endpoint to front and back pvs
1436                // with respect to the classification
[1297]1437                UpdateContributionsToPvs(*ray, true, cf, pvsFront, pvsBack, totalPvs); 
[1291]1438                UpdateContributionsToPvs(*ray, false, cf, pvsFront, pvsBack, totalPvs);
[1289]1439        }
1440
[1237]1441        AxisAlignedBox3 frontBox;
1442        AxisAlignedBox3 backBox;
1443
1444        data.mBoundingBox.Split(candidatePlane.mAxis, candidatePlane.mPosition, frontBox, backBox);
1445
[1297]1446        // probability that view point lies in back / front node
1447        float pOverall = data.mProbability;
1448        float pFront = pFront = frontBox.GetVolume();
1449        float pBack = pOverall - pFront;
[1237]1450
[1297]1451
[1237]1452        //-- pvs rendering heuristics
[1302]1453
[1237]1454        const int lowerPvsLimit = mViewCellsManager->GetMinPvsSize();
1455        const int upperPvsLimit = mViewCellsManager->GetMaxPvsSize();
1456
[1302]1457        // only render cost heuristics or combined with standard deviation
[1237]1458        const float penaltyOld = EvalPvsPenalty((int)totalPvs, lowerPvsLimit, upperPvsLimit);
1459    const float penaltyFront = EvalPvsPenalty((int)pvsFront, lowerPvsLimit, upperPvsLimit);
1460        const float penaltyBack = EvalPvsPenalty((int)pvsBack, lowerPvsLimit, upperPvsLimit);
1461                       
1462        const float oldRenderCost = pOverall * penaltyOld;
1463        const float newRenderCost = penaltyFront * pFront + penaltyBack * pBack;
1464
1465        normalizedOldRenderCost = oldRenderCost / viewSpaceVol;
1466
1467        const float renderCostDecrease = (oldRenderCost - newRenderCost) / viewSpaceVol;
[1291]1468       
[1294]1469        Debug << "\neval vsp render cost decrease" << endl
[1237]1470                  << "back pvs: " << pvsBack << " front pvs " << pvsFront << " total pvs: " << totalPvs << endl
1471                  << "back p: " << pBack / viewSpaceVol << " front p " << pFront / viewSpaceVol << " p: " << pOverall / viewSpaceVol << endl
1472                  << "old rc: " << normalizedOldRenderCost << " new rc: " << newRenderCost / viewSpaceVol << endl
1473                  << "render cost decrease: " << renderCostDecrease << endl;
[1291]1474
[1237]1475        return renderCostDecrease;
1476}
1477
1478
[1291]1479
[1237]1480float VspTree::EvalLocalSplitCost(const VspTraversalData &data,
1481                                                                  const AxisAlignedBox3 &box,
1482                                                                  const int axis,
1483                                                                  const float &position,
1484                                                                  float &pFront,
1485                                                                  float &pBack) const
1486{
1487        float pvsTotal = 0;
1488        float pvsFront = 0;
1489        float pvsBack = 0;
1490       
1491        // create unique ids for pvs heuristics
1492        Intersectable::NewMail(3);
[1297]1493        BvhLeaf::NewMail(3);
1494        KdLeaf::NewMail(3);
[1237]1495
1496        const int pvsSize = data.mPvs;
1497
1498        RayInfoContainer::const_iterator rit, rit_end = data.mRays->end();
1499
1500        // this is the main ray classification loop!
1501        for(rit = data.mRays->begin(); rit != rit_end; ++ rit)
1502        {
[1291]1503                VssRay *ray = (*rit).mRay;
1504
[1237]1505                // determine the side of this ray with respect to the plane
1506                float t;
1507                const int side = (*rit).ComputeRayIntersection(axis, position, t);
1508       
[1291]1509                UpdateContributionsToPvs(*ray, true, side, pvsFront, pvsBack, pvsTotal);
1510                UpdateContributionsToPvs(*ray, false, side, pvsFront, pvsBack, pvsTotal);
[1237]1511        }
1512
[1291]1513
[1237]1514        //-- evaluate cost heuristics
1515
[1291]1516        float pOverall = data.mProbability;
[1237]1517
1518        // we use spatial mid split => simplified computation
1519        pBack = pFront = pOverall * 0.5f;
1520       
1521        const float newCost = pvsBack * pBack + pvsFront * pFront;
1522        const float oldCost = (float)pvsSize * pOverall + Limits::Small;
1523       
1524#ifdef _DEBUG
[1302]1525        Debug << "axis: " << axis << " " << pvsSize << " " << pvsBack << " " << pvsFront << endl;
1526        Debug << "p: " << pFront << " " << pBack << " " << pOverall << endl;
[1237]1527#endif
1528
1529        return  (mCtDivCi + newCost) / oldCost;
1530}
1531
1532
[1291]1533void VspTree::UpdateContributionsToPvs(Intersectable *obj,
1534                                                                           const int cf,
1535                                                                           float &frontPvs,
1536                                                                           float &backPvs,
1537                                                                           float &totalPvs) const
[1237]1538{
1539        if (!obj) return;
1540
1541        //const float renderCost = mViewCellsManager->SimpleRay &raynderCost(obj);
1542        const int renderCost = 1;
1543
1544        // object in no pvs => new
1545        if (!obj->Mailed() && !obj->Mailed(1) && !obj->Mailed(2))
1546        {
1547                totalPvs += renderCost;
1548        }
1549
1550        // QUESTION matt: is it safe to assume that
1551        // the object belongs to no pvs in this case?
1552        //if (cf == Ray::COINCIDENT) return;
1553
1554        if (cf >= 0) // front pvs
1555        {
1556                if (!obj->Mailed() && !obj->Mailed(2))
1557                {
1558                        frontPvs += renderCost;
1559               
1560                        // already in back pvs => in both pvss
1561                        if (obj->Mailed(1))
1562                                obj->Mail(2);
1563                        else
1564                                obj->Mail();
1565                }
1566        }
1567
1568        if (cf <= 0) // back pvs
1569        {
1570                if (!obj->Mailed(1) && !obj->Mailed(2))
1571                {
1572                        backPvs += renderCost;
1573               
1574                        // already in front pvs => in both pvss
1575                        if (obj->Mailed())
1576                                obj->Mail(2);
1577                        else
1578                                obj->Mail(1);
1579                }
1580        }
1581}
1582
1583
[1291]1584void VspTree::UpdateContributionsToPvs(BvhLeaf *leaf,
1585                                                                           const int cf,
1586                                                                           float &frontPvs,
1587                                                                           float &backPvs,
1588                                                                           float &totalPvs) const
[1289]1589{
1590        if (!leaf) return;
[1291]1591
[1289]1592        const int renderCost = (int)leaf->mObjects.size();
1593
1594        // leaf in no pvs => new
1595        if (!leaf->Mailed() && !leaf->Mailed(1) && !leaf->Mailed(2))
1596        {
1597                totalPvs += renderCost;
1598        }
1599
1600        // QUESTION matt: is it safe to assume that
1601        // the leaf belongs to no pvs in this case?
1602        //if (cf == Ray::COINCIDENT) return;
1603
1604        if (cf >= 0) // front pvs
1605        {
1606                if (!leaf->Mailed() && !leaf->Mailed(2))
1607                {
1608                        frontPvs += renderCost;
[1297]1609       
[1289]1610                        // already in back pvs => in both pvss
1611                        if (leaf->Mailed(1))
1612                                leaf->Mail(2);
1613                        else
1614                                leaf->Mail();
1615                }
1616        }
1617
1618        if (cf <= 0) // back pvs
1619        {
[1290]1620                if (!leaf->Mailed(1) && !leaf->Mailed(2))
[1289]1621                {
1622                        backPvs += renderCost;
1623               
1624                        // already in front pvs => in both pvss
1625                        if (leaf->Mailed())
[1297]1626                        {
[1289]1627                                leaf->Mail(2);
[1297]1628                        }
[1289]1629                        else
1630                                leaf->Mail(1);
1631                }
[1291]1632        }
[1289]1633}
1634
1635
1636
[1291]1637void VspTree::UpdateContributionsToPvs(KdLeaf *leaf,
1638                                                                           const int cf,
1639                                                                           float &frontPvs,
1640                                                                           float &backPvs,
1641                                                                           float &totalPvs) const
[1237]1642{
1643        if (!leaf) return;
1644
1645        // the objects which are referenced in this and only this leaf
1646        const int contri = (int)(leaf->mObjects.size() - leaf->mMultipleObjects.size());
1647       
1648        // newly found leaf
1649        if (!leaf->Mailed() && !leaf->Mailed(1) && !leaf->Mailed(2))
1650        {
1651                totalPvs += contri;
1652        }
1653
[1291]1654        // recursivly update contributions of yet unclassified objects
[1237]1655        ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = leaf->mMultipleObjects.end();
1656
1657        for (oit = leaf->mMultipleObjects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
1658        {       
[1291]1659                UpdateContributionsToPvs(*oit, cf, frontPvs, backPvs, totalPvs);
[1237]1660    }   
1661       
1662        // QUESTION matt: is it safe to assume that
1663        // the object belongs to no pvs in this case?
1664        //if (cf == Ray::COINCIDENT) return;
1665
1666        if (cf >= 0) // front pvs
1667        {
1668                if (!leaf->Mailed() && !leaf->Mailed(2))
1669                {
1670                        frontPvs += contri;
1671               
1672                        // already in back pvs => in both pvss
1673                        if (leaf->Mailed(1))
1674                                leaf->Mail(2);
1675                        else
1676                                leaf->Mail();
1677                }
1678        }
1679
1680        if (cf <= 0) // back pvs
1681        {
1682                if (!leaf->Mailed(1) && !leaf->Mailed(2))
1683                {
1684                        backPvs += contri;
1685               
1686                        // already in front pvs => in both pvss
1687                        if (leaf->Mailed())
1688                                leaf->Mail(2);
1689                        else
1690                                leaf->Mail(1);
1691                }
1692        }
1693}
1694
1695
1696void VspTree::CollectLeaves(vector<VspLeaf *> &leaves,
1697                                                        const bool onlyUnmailed,
1698                                                        const int maxPvsSize) const
1699{
1700        stack<VspNode *> nodeStack;
1701        nodeStack.push(mRoot);
1702
1703        while (!nodeStack.empty())
1704        {
1705                VspNode *node = nodeStack.top();
1706                nodeStack.pop();
1707               
1708                if (node->IsLeaf())
1709                {
1710                        // test if this leaf is in valid view space
1711                        VspLeaf *leaf = dynamic_cast<VspLeaf *>(node);
1712                        if (leaf->TreeValid() &&
1713                                (!onlyUnmailed || !leaf->Mailed()) &&
1714                                ((maxPvsSize < 0) || (leaf->GetViewCell()->GetPvs().CountObjectsInPvs() <= maxPvsSize)))
1715                        {
1716                                leaves.push_back(leaf);
1717                        }
1718                }
1719                else
1720                {
1721                        VspInterior *interior = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
1722
1723                        nodeStack.push(interior->GetBack());
1724                        nodeStack.push(interior->GetFront());
1725                }
1726        }
1727}
1728
1729
1730AxisAlignedBox3 VspTree::GetBoundingBox() const
1731{
1732        return mBoundingBox;
1733}
1734
1735
1736VspNode *VspTree::GetRoot() const
1737{
1738        return mRoot;
1739}
1740
1741
1742void VspTree::EvaluateLeafStats(const VspTraversalData &data)
1743{
1744        // the node became a leaf -> evaluate stats for leafs
1745        VspLeaf *leaf = dynamic_cast<VspLeaf *>(data.mNode);
1746
1747
1748        if (data.mPvs > mVspStats.maxPvs)
1749        {
1750                mVspStats.maxPvs = data.mPvs;
1751        }
1752
1753        mVspStats.pvs += data.mPvs;
1754
1755        if (data.mDepth < mVspStats.minDepth)
1756        {
1757                mVspStats.minDepth = data.mDepth;
1758        }
1759       
1760        if (data.mDepth >= mTermMaxDepth)
1761        {
1762        ++ mVspStats.maxDepthNodes;
1763                //Debug << "new max depth: " << mVspStats.maxDepthNodes << endl;
1764        }
1765
1766        // accumulate rays to compute rays /  leaf
1767        mVspStats.accumRays += (int)data.mRays->size();
1768
1769        if (data.mPvs < mTermMinPvs)
1770                ++ mVspStats.minPvsNodes;
1771
1772        if ((int)data.mRays->size() < mTermMinRays)
1773                ++ mVspStats.minRaysNodes;
1774
1775        if (data.GetAvgRayContribution() > mTermMaxRayContribution)
1776                ++ mVspStats.maxRayContribNodes;
1777
1778        if (data.mProbability <= mTermMinProbability)
1779                ++ mVspStats.minProbabilityNodes;
1780       
1781        // accumulate depth to compute average depth
1782        mVspStats.accumDepth += data.mDepth;
1783
1784        ++ mCreatedViewCells;
1785
1786#ifdef _DEBUG
1787        Debug << "BSP stats: "
1788                  << "Depth: " << data.mDepth << " (max: " << mTermMaxDepth << "), "
1789                  << "PVS: " << data.mPvs << " (min: " << mTermMinPvs << "), "
1790                  << "#rays: " << (int)data.mRays->size() << " (max: " << mTermMinRays << "), "
1791                  << "#pvs: " << leaf->GetViewCell()->GetPvs().CountObjectsInPvs() << "), "
1792                  << "#avg ray contrib (pvs): " << (float)data.mPvs / (float)data.mRays->size() << endl;
1793#endif
1794}
1795
1796
1797void VspTree::CollectViewCells(ViewCellContainer &viewCells, bool onlyValid) const
1798{
1799        ViewCell::NewMail();
1800        CollectViewCells(mRoot, onlyValid, viewCells, true);
1801}
1802
1803
1804void VspTree::CollapseViewCells()
1805{
1806// TODO matt
1807#if HAS_TO_BE_REDONE
1808        stack<VspNode *> nodeStack;
1809
1810        if (!mRoot)
1811                return;
1812
1813        nodeStack.push(mRoot);
1814       
1815        while (!nodeStack.empty())
1816        {
1817                VspNode *node = nodeStack.top();
1818                nodeStack.pop();
1819               
1820                if (node->IsLeaf())
1821        {
1822                        BspViewCell *viewCell = dynamic_cast<VspLeaf *>(node)->GetViewCell();
1823
1824                        if (!viewCell->GetValid())
1825                        {
1826                                BspViewCell *viewCell = dynamic_cast<VspLeaf *>(node)->GetViewCell();
1827       
1828                                ViewCellContainer leaves;
1829                                mViewCellsTree->CollectLeaves(viewCell, leaves);
1830
1831                                ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = leaves.end();
1832
1833                                for (it = leaves.begin(); it != it_end; ++ it)
1834                                {
1835                                        VspLeaf *l = dynamic_cast<BspViewCell *>(*it)->mLeaf;
1836                                        l->SetViewCell(GetOrCreateOutOfBoundsCell());
1837                                        ++ mVspStats.invalidLeaves;
1838                                }
1839
1840                                // add to unbounded view cell
1841                                GetOrCreateOutOfBoundsCell()->GetPvs().AddPvs(viewCell->GetPvs());
1842                                DEL_PTR(viewCell);
1843                        }
1844                }
1845                else
1846                {
1847                        VspInterior *interior = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
1848               
1849                        nodeStack.push(interior->GetFront());
1850                        nodeStack.push(interior->GetBack());
1851                }
1852        }
1853
1854        Debug << "invalid leaves: " << mVspStats.invalidLeaves << endl;
1855#endif
1856}
1857
1858
1859void VspTree::CollectRays(VssRayContainer &rays)
1860{
1861        vector<VspLeaf *> leaves;
1862        CollectLeaves(leaves);
1863
1864        vector<VspLeaf *>::const_iterator lit, lit_end = leaves.end();
1865
1866        for (lit = leaves.begin(); lit != lit_end; ++ lit)
1867        {
1868                VspLeaf *leaf = *lit;
1869                VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = leaf->mVssRays.end();
1870
1871                for (rit = leaf->mVssRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
1872                        rays.push_back(*rit);
1873        }
1874}
1875
1876
1877void VspTree::SetViewCellsManager(ViewCellsManager *vcm)
1878{
1879        mViewCellsManager = vcm;
1880}
1881
1882
1883void VspTree::ValidateTree()
1884{
1885        mVspStats.invalidLeaves = 0;
1886
1887        stack<VspNode *> nodeStack;
1888
1889        if (!mRoot)
1890                return;
1891
1892        nodeStack.push(mRoot);
1893
1894        while (!nodeStack.empty())
1895        {
1896                VspNode *node = nodeStack.top();
1897                nodeStack.pop();
1898               
1899                if (node->IsLeaf())
1900                {
1901                        VspLeaf *leaf = dynamic_cast<VspLeaf *>(node);
1902
1903                        if (!leaf->GetViewCell()->GetValid())
1904                                ++ mVspStats.invalidLeaves;
1905
1906                        // validity flags don't match => repair
1907                        if (leaf->GetViewCell()->GetValid() != leaf->TreeValid())
1908                        {
1909                                leaf->SetTreeValid(leaf->GetViewCell()->GetValid());
1910                                PropagateUpValidity(leaf);
1911                        }
1912                }
1913                else
1914                {
1915                        VspInterior *interior = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
1916               
1917                        nodeStack.push(interior->GetFront());
1918                        nodeStack.push(interior->GetBack());
1919                }
1920        }
1921
1922        Debug << "invalid leaves: " << mVspStats.invalidLeaves << endl;
1923}
1924
1925
1926
1927void VspTree::CollectViewCells(VspNode *root,
1928                                                                  bool onlyValid,
1929                                                                  ViewCellContainer &viewCells,
1930                                                                  bool onlyUnmailed) const
1931{
1932        stack<VspNode *> nodeStack;
1933
1934        if (!root)
1935                return;
1936
1937        nodeStack.push(root);
1938       
1939        while (!nodeStack.empty())
1940        {
1941                VspNode *node = nodeStack.top();
1942                nodeStack.pop();
1943               
1944                if (node->IsLeaf())
1945                {
1946                        if (!onlyValid || node->TreeValid())
1947                        {
1948                                ViewCellLeaf *leafVc = dynamic_cast<VspLeaf *>(node)->GetViewCell();
1949
1950                                ViewCell *viewCell = mViewCellsTree->GetActiveViewCell(leafVc);
1951                                               
1952                                if (!onlyUnmailed || !viewCell->Mailed())
1953                                {
1954                                        viewCell->Mail();
1955                                        viewCells.push_back(viewCell);
1956                                }
1957                        }
1958                }
1959                else
1960                {
1961                        VspInterior *interior = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
1962               
1963                        nodeStack.push(interior->GetFront());
1964                        nodeStack.push(interior->GetBack());
1965                }
1966        }
1967}
1968
1969
1970int VspTree::FindNeighbors(VspLeaf *n,
1971                                                   vector<VspLeaf *> &neighbors,
1972                                                   const bool onlyUnmailed) const
1973{
1974        stack<VspNode *> nodeStack;
1975        nodeStack.push(mRoot);
1976
1977        const AxisAlignedBox3 box = GetBoundingBox(n);
1978
1979        while (!nodeStack.empty())
1980        {
1981                VspNode *node = nodeStack.top();
1982                nodeStack.pop();
1983
1984                if (node->IsLeaf())
1985                {
1986                        VspLeaf *leaf = dynamic_cast<VspLeaf *>(node);
1987
1988                        if (leaf != n && (!onlyUnmailed || !leaf->Mailed()))
1989                                neighbors.push_back(leaf);
1990                }
1991                else
1992                {
1993                        VspInterior *interior = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
1994                       
1995                        if (interior->GetPosition() > box.Max(interior->GetAxis()))
1996                                nodeStack.push(interior->GetBack());
1997                        else
1998                        {
1999                                if (interior->GetPosition() < box.Min(interior->GetAxis()))
2000                                        nodeStack.push(interior->GetFront());
2001                                else
2002                                {
2003                                        // random decision
2004                                        nodeStack.push(interior->GetBack());
2005                                        nodeStack.push(interior->GetFront());
2006                                }
2007                        }
2008                }
2009        }
2010
2011        return (int)neighbors.size();
2012}
2013
2014
2015// Find random neighbor which was not mailed
2016VspLeaf *VspTree::GetRandomLeaf(const Plane3 &plane)
2017{
2018        stack<VspNode *> nodeStack;
2019        nodeStack.push(mRoot);
2020 
2021        int mask = rand();
2022 
2023        while (!nodeStack.empty())
2024        {
2025                VspNode *node = nodeStack.top();
2026               
2027                nodeStack.pop();
2028               
2029                if (node->IsLeaf())
2030                {
2031                        return dynamic_cast<VspLeaf *>(node);
2032                }
2033                else
2034                {
2035                        VspInterior *interior = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
2036                        VspNode *next;
2037                       
2038                        if (GetBoundingBox(interior->GetBack()).Side(plane) < 0)
2039                        {
2040                                next = interior->GetFront();
2041                        }
2042            else
2043                        {
2044                                if (GetBoundingBox(interior->GetFront()).Side(plane) < 0)
2045                                {
2046                                        next = interior->GetBack();
2047                                }
2048                                else
2049                                {
2050                                        // random decision
2051                                        if (mask & 1)
2052                                                next = interior->GetBack();
2053                                        else
2054                                                next = interior->GetFront();
2055                                        mask = mask >> 1;
2056                                }
2057                        }
2058                       
2059                        nodeStack.push(next);
2060                }
2061        }
2062 
2063        return NULL;
2064}
2065
2066
2067VspLeaf *VspTree::GetRandomLeaf(const bool onlyUnmailed)
2068{
2069        stack<VspNode *> nodeStack;
2070
2071        nodeStack.push(mRoot);
2072
2073        int mask = rand();
2074
2075        while (!nodeStack.empty())
2076        {
2077                VspNode *node = nodeStack.top();
2078                nodeStack.pop();
2079
2080                if (node->IsLeaf())
2081                {
2082                        if ( (!onlyUnmailed || !node->Mailed()) )
2083                                return dynamic_cast<VspLeaf *>(node);
2084                }
2085                else
2086                {
2087                        VspInterior *interior = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
2088
2089                        // random decision
2090                        if (mask & 1)
2091                                nodeStack.push(interior->GetBack());
2092                        else
2093                                nodeStack.push(interior->GetFront());
2094
2095                        mask = mask >> 1;
2096                }
2097        }
2098
2099        return NULL;
2100}
2101
2102
[1259]2103int VspTree::EvalPvsSize(const RayInfoContainer &rays) const
2104{
2105        int pvsSize = 0;
2106       
2107        Intersectable::NewMail();
2108        KdNode::NewMail();
[1297]2109        BvhLeaf::NewMail();
[1259]2110
2111        RayInfoContainer::const_iterator rit, rit_end = rays.end();
2112
2113        for (rit = rays.begin(); rit != rays.end(); ++ rit)
2114        {
2115                VssRay *ray = (*rit).mRay;
[1291]2116
2117                pvsSize += EvalContributionToPvs(*ray, true);
2118                pvsSize += EvalContributionToPvs(*ray, false);
[1259]2119        }
2120       
[1237]2121        return pvsSize;
2122}
2123
2124
2125float VspTree::GetEpsilon() const
2126{
2127        return mEpsilon;
2128}
2129
2130
2131int VspTree::CastLineSegment(const Vector3 &origin,
2132                                                         const Vector3 &termination,
[1291]2133                             ViewCellContainer &viewcells,
2134                                                         const bool useMailboxing)
[1237]2135{
2136        int hits = 0;
2137
2138        float mint = 0.0f, maxt = 1.0f;
2139        const Vector3 dir = termination - origin;
2140
2141        stack<LineTraversalData> tStack;
2142
2143        Vector3 entp = origin;
2144        Vector3 extp = termination;
2145
2146        VspNode *node = mRoot;
2147        VspNode *farChild;
2148
2149        float position;
2150        int axis;
2151
2152        while (1)
2153        {
2154                if (!node->IsLeaf())
2155                {
2156                        VspInterior *in = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
2157                        position = in->GetPosition();
2158                        axis = in->GetAxis();
2159
2160                        if (entp[axis] <= position)
2161                        {
2162                                if (extp[axis] <= position)
2163                                {
2164                                        node = in->GetBack();
2165                                        // cases N1,N2,N3,P5,Z2,Z3
2166                                        continue;
2167                                } else
2168                                {
2169                                        // case N4
2170                                        node = in->GetBack();
2171                                        farChild = in->GetFront();
2172                                }
2173                        }
2174                        else
2175                        {
2176                                if (position <= extp[axis])
2177                                {
2178                                        node = in->GetFront();
2179                                        // cases P1,P2,P3,N5,Z1
2180                                        continue;
2181                                }
2182                                else
2183                                {
2184                                        node = in->GetFront();
2185                                        farChild = in->GetBack();
2186                                        // case P4
2187                                }
2188                        }
2189
2190                        // $$ modification 3.5.2004 - hints from Kamil Ghais
2191                        // case N4 or P4
2192                        const float tdist = (position - origin[axis]) / dir[axis];
2193                        tStack.push(LineTraversalData(farChild, extp, maxt)); //TODO
2194
2195                        extp = origin + dir * tdist;
2196                        maxt = tdist;
2197                }
2198                else
2199                {
2200                        // compute intersection with all objects in this leaf
2201                        VspLeaf *leaf = dynamic_cast<VspLeaf *>(node);
2202                        ViewCell *vc = leaf->GetViewCell();
2203
[1291]2204                        // don't have to mail if each view cell belongs to exactly one leaf
2205                        if (!useMailboxing || !vc->Mailed())
2206                        {
2207                                if (useMailboxing)
2208                                        vc->Mail();
2209
[1237]2210                                viewcells.push_back(vc);
2211                                ++ hits;
[1291]2212                        }
[1237]2213#if 0
2214                        leaf->mRays.push_back(RayInfo(new VssRay(origin, termination, NULL, NULL, 0)));
2215#endif
2216                        // get the next node from the stack
2217                        if (tStack.empty())
2218                                break;
2219
2220                        entp = extp;
2221                        mint = maxt;
2222                       
2223                        LineTraversalData &s  = tStack.top();
2224                        node = s.mNode;
2225                        extp = s.mExitPoint;
2226                        maxt = s.mMaxT;
2227                        tStack.pop();
2228                }
2229        }
2230
2231        return hits;
2232}
2233
2234
2235int VspTree::CastRay(Ray &ray)
2236{
2237        int hits = 0;
2238
2239        stack<LineTraversalData> tStack;
2240        const Vector3 dir = ray.GetDir();
2241
2242        float maxt, mint;
2243
2244        if (!mBoundingBox.GetRaySegment(ray, mint, maxt))
2245                return 0;
2246
2247        Intersectable::NewMail();
2248        ViewCell::NewMail();
2249
2250        Vector3 entp = ray.Extrap(mint);
2251        Vector3 extp = ray.Extrap(maxt);
2252
2253        const Vector3 origin = entp;
2254
2255        VspNode *node = mRoot;
2256        VspNode *farChild = NULL;
2257
2258        float position;
2259        int axis;
2260
2261        while (1)
2262        {
2263                if (!node->IsLeaf())
2264                {
2265                        VspInterior *in = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
2266                        position = in->GetPosition();
2267                        axis = in->GetAxis();
2268
2269                        if (entp[axis] <= position)
2270                        {
2271                                if (extp[axis] <= position)
2272                                {
2273                                        node = in->GetBack();
2274                                        // cases N1,N2,N3,P5,Z2,Z3
2275                                        continue;
2276                                }
2277                                else
2278                                {
2279                                        // case N4
2280                                        node = in->GetBack();
2281                                        farChild = in->GetFront();
2282                                }
2283                        }
2284                        else
2285                        {
2286                                if (position <= extp[axis])
2287                                {
2288                                        node = in->GetFront();
2289                                        // cases P1,P2,P3,N5,Z1
2290                                        continue;
2291                                }
2292                                else
2293                                {
2294                                        node = in->GetFront();
2295                                        farChild = in->GetBack();
2296                                        // case P4
2297                                }
2298                        }
2299
2300                        // $$ modification 3.5.2004 - hints from Kamil Ghais
2301                        // case N4 or P4
2302                        const float tdist = (position - origin[axis]) / dir[axis];
2303                        tStack.push(LineTraversalData(farChild, extp, maxt)); //TODO
2304                        extp = origin + dir * tdist;
2305                        maxt = tdist;
2306                }
2307                else
2308                {
2309                        // compute intersection with all objects in this leaf
2310                        VspLeaf *leaf = dynamic_cast<VspLeaf *>(node);
2311                        ViewCell *vc = leaf->GetViewCell();
2312
2313                        if (!vc->Mailed())
2314                        {
2315                                vc->Mail();
2316                                // todo: add view cells to ray
2317                                ++ hits;
2318                        }
2319#if 0
2320                        leaf->mRays.push_back(RayInfo(new VssRay(origin, termination, NULL, NULL, 0)));
2321#endif
2322                        // get the next node from the stack
2323                        if (tStack.empty())
2324                                break;
2325
2326                        entp = extp;
2327                        mint = maxt;
2328                       
2329                        LineTraversalData &s  = tStack.top();
2330                        node = s.mNode;
2331                        extp = s.mExitPoint;
2332                        maxt = s.mMaxT;
2333                        tStack.pop();
2334                }
2335        }
2336
2337        return hits;
2338}
2339
2340
2341ViewCell *VspTree::GetViewCell(const Vector3 &point, const bool active)
2342{
2343        if (mRoot == NULL)
2344                return NULL;
2345
2346        stack<VspNode *> nodeStack;
2347        nodeStack.push(mRoot);
2348 
2349        ViewCellLeaf *viewcell = NULL;
2350 
2351        while (!nodeStack.empty()) 
2352        {
2353                VspNode *node = nodeStack.top();
2354                nodeStack.pop();
2355       
2356                if (node->IsLeaf())
2357                {
2358                        viewcell = dynamic_cast<VspLeaf *>(node)->GetViewCell();
2359                        break;
2360                }
2361                else   
2362                {       
2363                        VspInterior *interior = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
2364     
2365                        // random decision
2366                        if (interior->GetPosition() - point[interior->GetAxis()] < 0)
2367                                nodeStack.push(interior->GetBack());
2368                        else
2369                                nodeStack.push(interior->GetFront());
2370                }
2371        }
2372 
2373        if (active)
2374                return mViewCellsTree->GetActiveViewCell(viewcell);
2375        else
2376                return viewcell;
2377}
2378
2379
2380bool VspTree::ViewPointValid(const Vector3 &viewPoint) const
2381{
2382        VspNode *node = mRoot;
2383
2384        while (1)
2385        {
2386                // early exit
2387                if (node->TreeValid())
2388                        return true;
2389
2390                if (node->IsLeaf())
2391                        return false;
2392                       
2393                VspInterior *in = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
2394                                       
2395                if (in->GetPosition() - viewPoint[in->GetAxis()] <= 0)
2396                {
2397                        node = in->GetBack();
2398                }
2399                else
2400                {
2401                        node = in->GetFront();
2402                }
2403        }
2404
2405        // should never come here
2406        return false;
2407}
2408
2409
2410void VspTree::PropagateUpValidity(VspNode *node)
2411{
2412        const bool isValid = node->TreeValid();
2413
2414        // propagative up invalid flag until only invalid nodes exist over this node
2415        if (!isValid)
2416        {
2417                while (!node->IsRoot() && node->GetParent()->TreeValid())
2418                {
2419                        node = node->GetParent();
2420                        node->SetTreeValid(false);
2421                }
2422        }
2423        else
2424        {
2425                // propagative up valid flag until one of the subtrees is invalid
2426                while (!node->IsRoot() && !node->TreeValid())
2427                {
2428            node = node->GetParent();
2429                        VspInterior *interior = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
2430                       
2431                        // the parent is valid iff both leaves are valid
2432                        node->SetTreeValid(interior->GetBack()->TreeValid() &&
2433                                                           interior->GetFront()->TreeValid());
2434                }
2435        }
2436}
2437
2438
2439bool VspTree::Export(OUT_STREAM &stream)
2440{
2441        ExportNode(mRoot, stream);
2442
2443        return true;
2444}
2445
2446
2447void VspTree::ExportNode(VspNode *node, OUT_STREAM &stream)
2448{
2449        if (node->IsLeaf())
2450        {
2451                VspLeaf *leaf = dynamic_cast<VspLeaf *>(node);
2452                ViewCell *viewCell = mViewCellsTree->GetActiveViewCell(leaf->GetViewCell());
2453
2454                int id = -1;
2455                if (viewCell != mOutOfBoundsCell)
2456                        id = viewCell->GetId();
2457
2458                stream << "<Leaf viewCellId=\"" << id << "\" />" << endl;
2459        }
2460        else
2461        {       
2462                VspInterior *interior = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
2463       
2464                AxisAlignedPlane plane = interior->GetPlane();
2465                stream << "<Interior plane=\"" << plane.mPosition << " "
2466                           << plane.mAxis << "\">" << endl;
2467
2468                ExportNode(interior->GetBack(), stream);
2469                ExportNode(interior->GetFront(), stream);
2470
2471                stream << "</Interior>" << endl;
2472        }
2473}
2474
2475
2476int VspTree::SplitRays(const AxisAlignedPlane &plane,
2477                                           RayInfoContainer &rays,
2478                                           RayInfoContainer &frontRays,
2479                                           RayInfoContainer &backRays) const
2480{
2481        int splits = 0;
2482
2483        RayInfoContainer::const_iterator rit, rit_end = rays.end();
2484
2485        for (rit = rays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
2486        {
2487                RayInfo bRay = *rit;
2488               
2489                VssRay *ray = bRay.mRay;
2490                float t;
2491
2492                // get classification and receive new t
2493                // test if start point behind or in front of plane
2494                const int side = bRay.ComputeRayIntersection(plane.mAxis, plane.mPosition, t);
2495                       
2496                if (side == 0)
2497                {
2498                        ++ splits;
2499
2500                        if (ray->HasPosDir(plane.mAxis))
2501                        {
2502                                backRays.push_back(RayInfo(ray, bRay.GetMinT(), t));
2503                                frontRays.push_back(RayInfo(ray, t, bRay.GetMaxT()));
2504                        }
2505                        else
2506                        {
2507                                frontRays.push_back(RayInfo(ray, bRay.GetMinT(), t));
2508                                backRays.push_back(RayInfo(ray, t, bRay.GetMaxT()));
2509                        }
2510                }
2511                else if (side == 1)
2512                {
2513                        frontRays.push_back(bRay);
2514                }
2515                else
2516                {
2517                        backRays.push_back(bRay);
2518                }
2519        }
2520
2521        return splits;
2522}
2523
2524
2525AxisAlignedBox3 VspTree::GetBoundingBox(VspNode *node) const
2526{
2527        if (!node->GetParent())
2528                return mBoundingBox;
2529
2530        if (!node->IsLeaf())
2531        {
2532                return (dynamic_cast<VspInterior *>(node))->GetBoundingBox();           
2533        }
2534
2535        VspInterior *parent = dynamic_cast<VspInterior *>(node->GetParent());
2536
2537        AxisAlignedBox3 box(parent->GetBoundingBox());
2538
2539        if (parent->GetFront() == node)
[1286]2540                box.SetMin(parent->GetAxis(), parent->GetPosition());
[1237]2541    else
[1286]2542                box.SetMax(parent->GetAxis(), parent->GetPosition());
[1237]2543
2544        return box;
2545}
2546
2547
2548int VspTree::ComputeBoxIntersections(const AxisAlignedBox3 &box,
2549                                                                         ViewCellContainer &viewCells) const
2550{
2551        stack<VspNode *> nodeStack;
2552 
2553        ViewCell::NewMail();
2554
2555        while (!nodeStack.empty())
2556        {
2557                VspNode *node = nodeStack.top();
2558                nodeStack.pop();
2559
2560                const AxisAlignedBox3 bbox = GetBoundingBox(node);
2561
2562                if (bbox.Includes(box))
2563                {
2564                        // node geometry is contained in box
2565                        CollectViewCells(node, true, viewCells, true);
2566                }
2567                else if (Overlap(bbox, box))
2568                {
2569                        if (node->IsLeaf())
2570                        {
2571                                BspLeaf *leaf = dynamic_cast<BspLeaf *>(node);
2572                       
2573                                if (!leaf->GetViewCell()->Mailed() && leaf->TreeValid())
2574                                {
2575                                        leaf->GetViewCell()->Mail();
2576                                        viewCells.push_back(leaf->GetViewCell());
2577                                }
2578                        }
2579                        else
2580                        {
2581                                VspInterior *interior = dynamic_cast<VspInterior *>(node);
2582                       
2583                                VspNode *first = interior->GetFront();
2584                                VspNode *second = interior->GetBack();
2585           
2586                                nodeStack.push(first);
2587                                nodeStack.push(second);
2588                        }
2589                }       
2590                // default: cull
2591        }
2592
2593        return (int)viewCells.size();
2594}
2595
2596
2597void VspTree::PreprocessRays(const VssRayContainer &sampleRays,
2598                                                         RayInfoContainer &rays)
2599{
2600        VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = sampleRays.end();
2601
2602        long startTime = GetTime();
2603
2604        cout << "storing rays ... ";
2605
2606        Intersectable::NewMail();
2607
2608        //-- store rays and objects
2609        for (rit = sampleRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit)
2610        {
2611                VssRay *ray = *rit;
2612                float minT, maxT;
2613                static Ray hray;
2614
2615                hray.Init(*ray);
2616               
2617                // TODO: not very efficient to implictly cast between rays types
2618                if (GetBoundingBox().GetRaySegment(hray, minT, maxT))
2619                {
2620                        float len = ray->Length();
2621
2622                        if (!len)
2623                                len = Limits::Small;
2624
2625                        rays.push_back(RayInfo(ray, minT / len, maxT / len));
2626                }
2627        }
2628
2629        cout << "finished in " << TimeDiff(startTime, GetTime()) * 1e-3 << " secs" << endl;
2630}
2631
2632
2633void VspTree::GetViewCells(const VssRay &ray, ViewCellContainer &viewCells)
2634{
2635        static Ray hray;
2636        hray.Init(ray);
2637       
2638        float tmin = 0, tmax = 1.0;
2639
2640        if (!mBoundingBox.GetRaySegment(hray, tmin, tmax) || (tmin > tmax))
2641                return;
2642
2643        const Vector3 origin = hray.Extrap(tmin);
2644        const Vector3 termination = hray.Extrap(tmax);
2645
[1291]2646        // view cells were not precomputed
2647        // don't mail because we need mailboxing for something else
2648        CastLineSegment(origin, termination, viewCells, false);
[1237]2649}
2650
2651
2652SubdivisionCandidate *VspTree::PrepareConstruction(const VssRayContainer &sampleRays,
[1278]2653                                                                                                   AxisAlignedBox3 *forcedViewSpace,
2654                                                                                                   RayInfoContainer &rays)
2655{       
[1308]2656        mVspStats.Reset();
2657        mVspStats.Start();
2658        mVspStats.nodes = 1;
2659
[1237]2660        // store pointer to this tree
2661        VspSubdivisionCandidate::sVspTree = this;
[1308]2662       
[1237]2663        // compute view space bounding box
2664        ComputeBoundingBox(sampleRays, forcedViewSpace);
2665
2666        // initialise termination criteria
2667        mTermMinProbability *= mBoundingBox.GetVolume();
2668        mGlobalCostMisses = 0;
2669
2670        // get clipped rays
2671        PreprocessRays(sampleRays, rays);
2672
2673        const int pvsSize = EvalPvsSize(rays);
2674       
2675        Debug <<  "pvs size: " << (int)pvsSize << endl;
2676        Debug <<  "rays size: " << (int)rays.size() << endl;
2677
2678        //-- prepare view space partition
[1294]2679        const float prop = mBoundingBox.GetVolume();
2680       
2681        // we assume that leaf was already created
[1237]2682        VspLeaf *leaf = new VspLeaf();
2683        mRoot = leaf;
2684
2685        // first vsp traversal data
2686        VspTraversalData vData(leaf, 0, &rays, pvsSize, prop, mBoundingBox);
2687
2688        // create first view cell
2689        CreateViewCell(vData, false);
2690               
2691#if WORK_WITH_VIEWCELL_PVS
2692        // add first view cell to all the objects view cell pvs
2693        ObjectPvsMap::const_iterator oit,
2694                oit_end = leaf->GetViewCell()->GetPvs().mEntries.end();
2695
2696        for (oit = leaf->GetViewCell()->GetPvs().mEntries.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
2697        {
2698                Intersectable *obj = (*oit).first;
2699                obj->mViewCellPvs.AddSample(leaf->GetViewCell(), 1);
2700        }
2701#endif
2702
2703        //-- compute first split candidate
[1308]2704
[1237]2705        VspSubdivisionCandidate *splitCandidate = new VspSubdivisionCandidate(vData);
2706    EvalSubdivisionCandidate(*splitCandidate);
[1302]2707        leaf->SetSubdivisionCandidate(splitCandidate);
[1237]2708
2709        mTotalCost = (float)pvsSize;
2710        EvalSubdivisionStats(*splitCandidate);
2711
2712        return splitCandidate;
2713}
2714
2715
[1294]2716void VspTree::CollectDirtyCandidate(const VssRay &ray,
2717                                                                        const bool isTermination,
2718                                                                        vector<SubdivisionCandidate *> &dirtyList) const
2719{
[1302]2720
[1294]2721        Intersectable *obj;
2722        Vector3 pt;
2723        KdNode *node;
2724
2725        ray.GetSampleData(isTermination, pt, &obj, &node);
[1302]2726       
[1294]2727        if (!obj) return;
2728
[1313]2729        switch (mHierarchyManager->GetObjectSpaceSubdivisionType())
[1294]2730        {
2731        case HierarchyManager::KD_BASED_OBJ_SUBDIV:
2732                {
2733                        KdLeaf *leaf = mHierarchyManager->mOspTree->GetLeaf(pt, node);
2734
2735                        if (!leaf->Mailed())
2736                        {
2737                                leaf->Mail();
2738                                dirtyList.push_back(leaf->mSubdivisionCandidate);
2739                        }
2740                        break;
2741                }
2742        case HierarchyManager::BV_BASED_OBJ_SUBDIV:
2743                {
[1302]2744                        BvhLeaf *leaf = mHierarchyManager->mBvHierarchy->GetLeaf(obj);
2745
2746                        if (!leaf->Mailed())
2747                        {
2748                                leaf->Mail();
[1305]2749                                if (leaf->GetSubdivisionCandidate()) // a candidate still attached to this node
2750                                {
2751                                        dirtyList.push_back(leaf->GetSubdivisionCandidate());
2752                                }
[1302]2753                        }
2754                        break;
[1294]2755                }
2756        default:
2757                break;
2758        }
2759}
2760
2761
[1259]2762void VspTree::CollectDirtyCandidates(VspSubdivisionCandidate *sc,
2763                                                                         vector<SubdivisionCandidate *> &dirtyList)
2764{
2765        VspTraversalData &tData = sc->mParentData;
2766        VspLeaf *node = tData.mNode;
2767       
2768        KdLeaf::NewMail();
[1294]2769        BvhLeaf::NewMail();
[1302]2770       
[1259]2771        RayInfoContainer::const_iterator rit, rit_end = tData.mRays->end();
2772
2773        // add all kd nodes seen by the rays
2774        for (rit = tData.mRays->begin(); rit != rit_end; ++ rit)
2775        {
2776                VssRay *ray = (*rit).mRay;
[1302]2777               
[1294]2778                CollectDirtyCandidate(*ray, true, dirtyList);
2779                CollectDirtyCandidate(*ray, false, dirtyList);
[1259]2780        }
2781}
2782
[1291]2783
2784int VspTree::EvalMaxEventContribution(const VssRay &ray,
2785                                                                          const bool isTermination) const
2786{
2787        Intersectable *obj;
2788        Vector3 pt;
2789        KdNode *node;
2790
2791        ray.GetSampleData(isTermination, pt, &obj, &node);
2792
2793        if (!obj)
2794                return 0;
2795
2796        int pvs = 0;
2797
[1313]2798        switch (mHierarchyManager->GetObjectSpaceSubdivisionType())
[1291]2799        {
2800        case HierarchyManager::NO_OBJ_SUBDIV:
2801                {
2802                        if (-- obj->mCounter == 0)
2803                                ++ pvs;
2804                        break;
2805                }
2806        case HierarchyManager::KD_BASED_OBJ_SUBDIV:
2807                {
2808                        KdLeaf *leaf = mHierarchyManager->mOspTree->GetLeaf(pt, node);
2809
2810                        // add contributions of the kd nodes
2811                        pvs += EvalMaxEventContribution(leaf);
2812                        break;
2813                }
2814        case HierarchyManager::BV_BASED_OBJ_SUBDIV:
2815                {
2816                        BvhLeaf *leaf = mHierarchyManager->mBvHierarchy->GetLeaf(obj);
2817
2818                        if (-- leaf->mCounter == 0)
2819                                pvs += (int)leaf->mObjects.size();
2820                        break;
2821                }
2822        default:
2823                break;
2824        }
2825
2826        return pvs;
2827}
2828
2829
2830int VspTree::PrepareHeuristics(const VssRay &ray, const bool isTermination)
2831{
2832        int pvsSize = 0;
2833       
2834        Intersectable *obj;
2835        Vector3 pt;
2836        KdNode *node;
2837
2838        ray.GetSampleData(isTermination, pt, &obj, &node);
2839
2840        if (!obj)
2841                return 0;
2842
[1313]2843        switch (mHierarchyManager->GetObjectSpaceSubdivisionType())
[1291]2844        {
2845        case HierarchyManager::NO_OBJ_SUBDIV:
2846                {
2847                        if (!obj->Mailed())
2848                        {
2849                                obj->Mail();
2850                                obj->mCounter = 0;
2851                                ++ pvsSize;
2852                        }
2853                        ++ obj->mCounter;       
2854                        break;
2855                }
2856        case HierarchyManager::KD_BASED_OBJ_SUBDIV:
2857                {
2858                        KdLeaf *leaf = mHierarchyManager->mOspTree->GetLeaf(pt, node);
2859                        pvsSize += PrepareHeuristics(leaf);     
2860                        break;
2861                }
2862        case HierarchyManager::BV_BASED_OBJ_SUBDIV:
2863                {
2864                        BvhLeaf *leaf = mHierarchyManager->mBvHierarchy->GetLeaf(obj);
2865
2866                        if (!leaf->Mailed())
2867                        {
2868                                leaf->Mail();
2869                                leaf->mCounter = 0;
2870                                pvsSize += (int)leaf->mObjects.size();
2871                        }
2872                        ++ leaf->mCounter;     
2873                        break;
2874                }
2875        default:
2876                break;
2877        }
2878
2879        return pvsSize;
2880}
2881
2882
2883int VspTree::EvalMinEventContribution(const VssRay &ray,
2884                                                                          const bool isTermination) const
2885{
2886        Intersectable *obj;
2887        Vector3 pt;
2888        KdNode *node;
2889
2890        ray.GetSampleData(isTermination, pt, &obj, &node);
2891
2892        if (!obj) return 0;
2893
2894        int pvs = 0;
2895
[1313]2896        switch (mHierarchyManager->GetObjectSpaceSubdivisionType())
[1291]2897        {
2898        case HierarchyManager::NO_OBJ_SUBDIV:
2899                {
2900                        if (!obj->Mailed())
2901                        {
2902                                obj->Mail();
2903                                ++ pvs;
2904                        }
2905                        break;
2906                }
2907        case HierarchyManager::KD_BASED_OBJ_SUBDIV:
2908                {
2909                        KdLeaf *leaf = mHierarchyManager->mOspTree->GetLeaf(pt, node);
2910                        // add contributions of the kd nodes
2911                        pvs += EvalMinEventContribution(leaf);                         
2912                        break;
2913                }
2914        case HierarchyManager::BV_BASED_OBJ_SUBDIV:
2915                {
2916                        BvhLeaf *leaf = mHierarchyManager->mBvHierarchy->GetLeaf(obj);
2917                        if (!leaf->Mailed())
2918                        {
2919                                leaf->Mail();
2920                                pvs += (int)leaf->mObjects.size();
2921                        }
2922                        break;
2923                }
2924        default:
2925                break;
2926        }
2927
2928        return pvs;
2929}
2930
2931
2932void VspTree::UpdateContributionsToPvs(const VssRay &ray,
2933                                                                           const bool isTermination,
2934                                                                           const int cf,
2935                                                                           float &frontPvs,
2936                                                                           float &backPvs,
2937                                                                           float &totalPvs) const
2938{
2939        Intersectable *obj;
2940        Vector3 pt;
2941        KdNode *node;
2942
2943        ray.GetSampleData(isTermination, pt, &obj, &node);
2944
2945        if (!obj) return;
2946
[1313]2947        switch (mHierarchyManager->GetObjectSpaceSubdivisionType())
[1291]2948        {
2949                case HierarchyManager::NO_OBJ_SUBDIV:
2950                {
2951                        // find front and back pvs for origing and termination object
2952                        UpdateContributionsToPvs(obj, cf, frontPvs, backPvs, totalPvs);
2953                        break;
2954                }
2955                case HierarchyManager::KD_BASED_OBJ_SUBDIV:
2956                {
2957                        KdLeaf *leaf = mHierarchyManager->mOspTree->GetLeaf(pt, node);
2958                        UpdateContributionsToPvs(leaf, cf, frontPvs, backPvs, totalPvs);
2959                        break;
2960                }
2961                case HierarchyManager::BV_BASED_OBJ_SUBDIV:
2962                {
2963                        BvhLeaf *leaf = mHierarchyManager->mBvHierarchy->GetLeaf(obj);
2964                        UpdateContributionsToPvs(leaf, cf, frontPvs, backPvs, totalPvs);
2965                        break;
2966                }
2967        }
2968}
2969
2970
2971int VspTree::EvalContributionToPvs(const VssRay &ray,
2972                                                                   const bool isTermination) const
2973{       
2974        Intersectable *obj;
2975        Vector3 pt;
2976        KdNode *node;
2977
2978        ray.GetSampleData(isTermination, pt, &obj, &node);
2979
[1305]2980        if (!obj) return 0;
[1291]2981
2982        int pvs = 0;
2983
[1313]2984        switch(mHierarchyManager->GetObjectSpaceSubdivisionType())
[1291]2985        {
2986        case HierarchyManager::NO_OBJ_SUBDIV:
2987                {
2988                        if (!obj->Mailed())
2989                        {
2990                                obj->Mail();
2991                                ++ pvs;
2992                        }
2993                        break;
2994                }
2995        case HierarchyManager::KD_BASED_OBJ_SUBDIV:
2996                {
2997                        KdLeaf *leaf = mHierarchyManager->mOspTree->GetLeaf(pt, node);
2998
2999                        pvs += EvalContributionToPvs(leaf);
3000                        break;
3001                }
3002        case HierarchyManager::BV_BASED_OBJ_SUBDIV:
3003                {
3004                        BvhLeaf *bvhleaf = mHierarchyManager->mBvHierarchy->GetLeaf(obj);
3005
[1297]3006                        if (!bvhleaf->Mailed())
[1291]3007                        {
3008                                bvhleaf->Mail();
3009                                pvs += (int)bvhleaf->mObjects.size();
3010                        }
3011                        break;
3012                }
3013        default:
3014                break;
3015        }
3016
3017        return pvs;
3018}
3019
3020
3021int VspTree::EvalContributionToPvs(KdLeaf *leaf) const
3022{
3023        if (leaf->Mailed()) // leaf already mailed
3024                return 0;
[1308]3025       
[1291]3026        leaf->Mail();
3027
[1305]3028        int pvs = (int)(leaf->mObjects.size() - leaf->mMultipleObjects.size());
[1291]3029
3030        ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = leaf->mMultipleObjects.end();
3031
3032        for (oit = leaf->mMultipleObjects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)
3033        {
3034                Intersectable *obj = *oit;
3035                if (!obj->Mailed())
3036                {
3037                        obj->Mail();
3038                        ++ pvs;
3039                }
3040        }
3041
3042        return pvs;
3043}
3044
[1305]3045
3046}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.