| 1 | #include "dxstdafx.h"
|
|---|
| 2 | #include ".\hdrisampler.h"
|
|---|
| 3 | #include "Vector.hpp"
|
|---|
| 4 | #include "color.h"
|
|---|
| 5 | #include "resolu.h"
|
|---|
| 6 |
|
|---|
| 7 | #define M_PI 3.14159265358979323846
|
|---|
| 8 | #define M_PI_2 1.57079632679489661923
|
|---|
| 9 | #define M_PI_4 0.785398163397448309616
|
|---|
| 10 |
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|---|
| 11 |
|
|---|
| 12 | HdriSampler::HdriSampler(void)
|
|---|
| 13 | {
|
|---|
| 14 | h2.SetBase(2);
|
|---|
| 15 | h3.SetBase(3);
|
|---|
| 16 | h5.SetBase(5);
|
|---|
| 17 | hdriMap = NULL;
|
|---|
| 18 | }
|
|---|
| 19 |
|
|---|
| 20 | HdriSampler::~HdriSampler(void)
|
|---|
| 21 | {
|
|---|
| 22 | }
|
|---|
| 23 |
|
|---|
| 24 |
|
|---|
| 25 | Vector HdriSampler::getRadianceAt(const Vector& dir) const
|
|---|
| 26 | {
|
|---|
| 27 | bool edge = false;
|
|---|
| 28 | float xval, yval;
|
|---|
| 29 | int upper, left;
|
|---|
| 30 | float fx, fy, fz;
|
|---|
| 31 | fx = fabsf(dir.x);
|
|---|
| 32 | fy = fabsf(dir.y);
|
|---|
| 33 | fz = fabsf(dir.z);
|
|---|
| 34 | if(dir.z > 0.0 && fz >= fy && fz >= fx)
|
|---|
| 35 | {
|
|---|
| 36 | upper = resolutiony / 4;
|
|---|
| 37 | left = resolutionx / 3;
|
|---|
| 38 | xval = dir.x / dir.z;
|
|---|
| 39 | yval = dir.y / dir.z;
|
|---|
| 40 | }
|
|---|
| 41 | else
|
|---|
| 42 | if(dir.z < 0.0 && fz >= fy && fz >= fx)
|
|---|
| 43 | {
|
|---|
| 44 | upper = 3 * resolutiony / 4;
|
|---|
| 45 | left = resolutionx / 3;
|
|---|
| 46 | xval = - dir.x / dir.z;
|
|---|
| 47 | yval = dir.y / dir.z;
|
|---|
| 48 | }
|
|---|
| 49 | else
|
|---|
| 50 | if(dir.x > 0.0 && fx >= fy && fx >= fz)
|
|---|
| 51 | {
|
|---|
| 52 | upper = resolutiony / 4;
|
|---|
| 53 | left = 2 * resolutionx / 3;
|
|---|
| 54 | xval = - dir.z / dir.x;
|
|---|
| 55 | yval = dir.y / dir.x;
|
|---|
| 56 | }
|
|---|
| 57 | else
|
|---|
| 58 | if(dir.x < 0.0 && fx >= fy && fx >= fz)
|
|---|
| 59 | {
|
|---|
| 60 | upper = resolutiony / 4;
|
|---|
| 61 | left = 0;
|
|---|
| 62 | xval = - dir.z / dir.x;
|
|---|
| 63 | yval = - dir.y / dir.x;
|
|---|
| 64 | }
|
|---|
| 65 | else
|
|---|
| 66 | if(dir.y > 0.0 && fy >= fx && fy >= fz)
|
|---|
| 67 | {
|
|---|
| 68 | upper = 0;
|
|---|
| 69 | left = resolutionx / 3;
|
|---|
| 70 | xval = dir.x / dir.y;
|
|---|
| 71 | yval = - dir.z / dir.y;
|
|---|
| 72 | }
|
|---|
| 73 | else
|
|---|
| 74 | if(dir.y < 0.0 && fy >= fx && fy >= fz)
|
|---|
| 75 | {
|
|---|
| 76 | upper = resolutiony / 2;
|
|---|
| 77 | left = resolutionx / 3;
|
|---|
| 78 | xval = - dir.x / dir.y;
|
|---|
| 79 | yval = - dir.z / dir.y;
|
|---|
| 80 | }
|
|---|
| 81 | else
|
|---|
| 82 | edge = true;
|
|---|
| 83 |
|
|---|
| 84 | if(!edge)
|
|---|
| 85 | {
|
|---|
| 86 | upper += ((-yval + 1.0f) * resolutiony) / 8.0;
|
|---|
| 87 | left += ((xval + 1.0f) * resolutionx) / 6.0;
|
|---|
| 88 | return hdriMap[left + upper * resolutionx];
|
|---|
| 89 | }
|
|---|
| 90 | else
|
|---|
| 91 | return Vector::RGBBLACK;
|
|---|
| 92 | }
|
|---|
| 93 |
|
|---|
| 94 | double HdriSampler::getImportance(const Vector& px)
|
|---|
| 95 | {
|
|---|
| 96 | // return 1.0;
|
|---|
| 97 | Vector rad = getRadianceAt(px);
|
|---|
| 98 | return rad.sum();
|
|---|
| 99 | }
|
|---|
| 100 | // HdriSampler commands
|
|---|
| 101 |
|
|---|
| 102 |
|
|---|
| 103 | void HdriSampler::findMaxImportance()
|
|---|
| 104 | {
|
|---|
| 105 | maxImportance = 0.0;
|
|---|
| 106 | for(int k=0; k<resolutionx; k++)
|
|---|
| 107 | for(int j=0; j<resolutiony; j++)
|
|---|
| 108 | {
|
|---|
| 109 | double c = hdriMap[k + j * resolutionx].sum();
|
|---|
| 110 | if(c > maxImportance)
|
|---|
| 111 | maxImportance = c;
|
|---|
| 112 | }
|
|---|
| 113 | }
|
|---|
| 114 |
|
|---|
| 115 | void HdriSampler::calculatePowers()
|
|---|
| 116 | {
|
|---|
| 117 | powers.clear();
|
|---|
| 118 | calculateRadii();
|
|---|
| 119 | for(int i=0; i<samplePoints.size(); i++)
|
|---|
| 120 | {
|
|---|
| 121 | Vector bpower = getRadianceAt( samplePoints[i] );
|
|---|
| 122 | bpower *= 3.14 * voronoiRadii[i] * voronoiRadii[i];
|
|---|
| 123 | powers.push_back(bpower);
|
|---|
| 124 | }
|
|---|
| 125 | return;
|
|---|
| 126 | int kbase = resolutionx/3;
|
|---|
| 127 | int jbase = 0;
|
|---|
| 128 | for(int k=0; k<resolutionx/3; k++)
|
|---|
| 129 | for(int j=0; j<resolutiony/4; j++)
|
|---|
| 130 | {
|
|---|
| 131 | Vector pixdir;
|
|---|
| 132 | pixdir.y = 1.0;
|
|---|
| 133 | pixdir.x = ((double)k / resolutionx) * 6.0 - 1.0;
|
|---|
| 134 | pixdir.z = (((double)j / resolutiony) * 8.0 - 1.0);
|
|---|
| 135 | double formfactor = 1.0 / pixdir.norm2();
|
|---|
| 136 | pixdir.normalize();
|
|---|
| 137 | formfactor *= pixdir.y;
|
|---|
| 138 | int di = voro.getNearestDirIndex(pixdir);
|
|---|
| 139 | powers[di] += hdriMap[k + kbase + (j + jbase) * resolutionx] * formfactor;
|
|---|
| 140 | }
|
|---|
| 141 | kbase = resolutionx/3;
|
|---|
| 142 | jbase = resolutiony/2;
|
|---|
| 143 | for(int k=0; k<resolutionx/3; k++)
|
|---|
| 144 | for(int j=0; j<resolutiony/4; j++)
|
|---|
| 145 | {
|
|---|
| 146 | Vector pixdir;
|
|---|
| 147 | pixdir.y = -1.0;
|
|---|
| 148 | pixdir.x = (((double)k / resolutionx) * 6.0 - 1.0);
|
|---|
| 149 | pixdir.z = -(((double)j / resolutiony) * 8.0 - 1.0);
|
|---|
| 150 | double formfactor = 1.0 / pixdir.norm2();
|
|---|
| 151 | pixdir.normalize();
|
|---|
| 152 | formfactor *= -pixdir.y;
|
|---|
| 153 | int di = voro.getNearestDirIndex(pixdir);
|
|---|
| 154 | powers[di] += hdriMap[k + kbase + (j + jbase) * resolutionx] * formfactor;
|
|---|
| 155 | }
|
|---|
| 156 | kbase = resolutionx/3;
|
|---|
| 157 | jbase = resolutiony/4;
|
|---|
| 158 | for(int k=0; k<resolutionx/3; k++)
|
|---|
| 159 | for(int j=0; j<resolutiony/4; j++)
|
|---|
| 160 | {
|
|---|
| 161 | Vector pixdir;
|
|---|
| 162 | pixdir.z = 1.0;
|
|---|
| 163 | pixdir.x = ((double)k / resolutionx) * 6.0 - 1.0;
|
|---|
| 164 | pixdir.y = -(((double)j / resolutiony) * 8.0 - 1.0);
|
|---|
| 165 | double formfactor = 1.0 / pixdir.norm2();
|
|---|
| 166 | pixdir.normalize();
|
|---|
| 167 | formfactor *= pixdir.z;
|
|---|
| 168 | int di = voro.getNearestDirIndex(pixdir);
|
|---|
| 169 | powers[di] += hdriMap[k + kbase + (j + jbase) * resolutionx] * formfactor;
|
|---|
| 170 | }
|
|---|
| 171 | kbase = resolutionx/3;
|
|---|
| 172 | jbase = resolutiony/4*3;
|
|---|
| 173 | for(int k=0; k<resolutionx/3; k++)
|
|---|
| 174 | for(int j=0; j<resolutiony/4; j++)
|
|---|
| 175 |
|
|---|
| 176 | {
|
|---|
| 177 | Vector pixdir;
|
|---|
| 178 | pixdir.z = -1.0;
|
|---|
| 179 | pixdir.x = (((double)k / resolutionx) * 6.0 - 1.0);
|
|---|
| 180 | pixdir.y = ((double)j / resolutiony) * 8.0 - 1.0;
|
|---|
| 181 | double formfactor = 1.0 / pixdir.norm2();
|
|---|
| 182 | pixdir.normalize();
|
|---|
| 183 | formfactor *= -pixdir.z;
|
|---|
| 184 | int di = voro.getNearestDirIndex(pixdir);
|
|---|
| 185 | powers[di] += hdriMap[k + kbase + (j + jbase) * resolutionx] * formfactor;
|
|---|
| 186 | }
|
|---|
| 187 | kbase = resolutionx/3*2;
|
|---|
| 188 | jbase = resolutiony/4;
|
|---|
| 189 | for(int k=0; k<resolutionx/3; k++)
|
|---|
| 190 | for(int j=0; j<resolutiony/4; j++)
|
|---|
| 191 | {
|
|---|
| 192 | Vector pixdir;
|
|---|
| 193 | pixdir.x = 1.0;
|
|---|
| 194 | pixdir.z = -(((double)k / resolutionx) * 6.0 - 1.0);
|
|---|
| 195 | pixdir.y = -(((double)j / resolutiony) * 8.0 - 1.0);
|
|---|
| 196 | double formfactor = 1.0 / pixdir.norm2();
|
|---|
| 197 | pixdir.normalize();
|
|---|
| 198 | formfactor *= pixdir.x;
|
|---|
| 199 | int di = voro.getNearestDirIndex(pixdir);
|
|---|
| 200 | powers[di] += hdriMap[k + kbase + (j + jbase) * resolutionx] * formfactor;
|
|---|
| 201 | }
|
|---|
| 202 | kbase = 0;
|
|---|
| 203 | jbase = resolutiony/4;
|
|---|
| 204 | for(int k=0; k<resolutionx/3; k++)
|
|---|
| 205 | for(int j=0; j<resolutiony/4; j++)
|
|---|
| 206 | {
|
|---|
| 207 | Vector pixdir;
|
|---|
| 208 | pixdir.x = -1.0;
|
|---|
| 209 | pixdir.z = (((double)k / resolutionx) * 6.0 - 1.0);
|
|---|
| 210 | pixdir.y = -(((double)j / resolutiony) * 8.0 - 1.0);
|
|---|
| 211 | double formfactor = 1.0 / pixdir.norm2();
|
|---|
| 212 | pixdir.normalize();
|
|---|
| 213 | formfactor *= -pixdir.x;
|
|---|
| 214 | int di = voro.getNearestDirIndex(pixdir);
|
|---|
| 215 | powers[di] += hdriMap[k + kbase + (j + jbase) * resolutionx] * formfactor;
|
|---|
| 216 | }
|
|---|
| 217 | }
|
|---|
| 218 |
|
|---|
| 219 | bool HdriSampler::loadHdrFile(char* filename)
|
|---|
| 220 | {
|
|---|
| 221 | FILE* file = fopen(filename, "r+b");
|
|---|
| 222 | if(!file)
|
|---|
| 223 | return false;
|
|---|
| 224 | getheader(file, NULL, NULL);
|
|---|
| 225 | RESOLU rs;
|
|---|
| 226 | fgetsresolu(&rs, file);
|
|---|
| 227 | resolutionx = scanlen(&rs);
|
|---|
| 228 | resolutiony = numscans(&rs);
|
|---|
| 229 | hdriMap = new Vector[resolutionx * resolutiony];
|
|---|
| 230 | COLOR* loadhere = (COLOR*)hdriMap;
|
|---|
| 231 | while(!feof(file))
|
|---|
| 232 | {
|
|---|
| 233 | freadscan(loadhere, resolutionx, file);
|
|---|
| 234 | loadhere += resolutionx;
|
|---|
| 235 | }
|
|---|
| 236 | findMaxImportance();
|
|---|
| 237 | return true;
|
|---|
| 238 | }
|
|---|
| 239 |
|
|---|
| 240 | void HdriSampler::generatePoints(int nSamples)
|
|---|
| 241 | {
|
|---|
| 242 | //ASSERT(nSamples >= 4);
|
|---|
| 243 | for(int i=0; i<nSamples; i++)
|
|---|
| 244 | {
|
|---|
| 245 | double fi = h2.Next() * 2.0 * M_PI;
|
|---|
| 246 | double theta = asin(h3.Next() * 2.0 - 1);
|
|---|
| 247 |
|
|---|
| 248 | Vector np(cos(fi) * cos(theta), sin(fi) * cos(theta), sin(theta));
|
|---|
| 249 | while(getImportance(np) / maxImportance < h5.Next())
|
|---|
| 250 | {
|
|---|
| 251 | rejectedPoints.push_back(np);
|
|---|
| 252 | fi = h2.Next() * 2.0 * M_PI;
|
|---|
| 253 | theta = asin(h3.Next() * 2.0 - 1);
|
|---|
| 254 | np = Vector(cos(fi) * cos(theta), sin(fi) * cos(theta), sin(theta));
|
|---|
| 255 | }
|
|---|
| 256 | samplePoints.push_back(np);
|
|---|
| 257 | voro.addDir(np);
|
|---|
| 258 | }
|
|---|
| 259 | // calculatePowers();
|
|---|
| 260 |
|
|---|
| 261 | }
|
|---|
| 262 |
|
|---|
| 263 | void HdriSampler::relax(int nSteps)
|
|---|
| 264 | {
|
|---|
| 265 | for(int i=0; i < nSteps; i++)
|
|---|
| 266 | voro.relaxLloyd();
|
|---|
| 267 | calculatePowers();
|
|---|
| 268 | }
|
|---|
| 269 |
|
|---|
| 270 | void HdriSampler::calculateRadii()
|
|---|
| 271 | {
|
|---|
| 272 | voronoiRadii.clear();
|
|---|
| 273 | for(int i=0; i<samplePoints.size(); i++)
|
|---|
| 274 | voronoiRadii.push_back(0.0f);
|
|---|
| 275 |
|
|---|
| 276 | std::vector<VoronoiGenerator::Tri>::iterator a = voro.tris.begin();
|
|---|
| 277 | std::vector<VoronoiGenerator::Tri>::iterator end = voro.tris.end();
|
|---|
| 278 | while(a != end)
|
|---|
| 279 | {
|
|---|
| 280 | Vector la = (voro.dirs[a->bi] - voro.dirs[a->ai]);
|
|---|
| 281 | Vector lb = (voro.dirs[a->ci] - voro.dirs[a->ai]);
|
|---|
| 282 | double lcos = la * lb;
|
|---|
| 283 | if(lcos >= 1.0)
|
|---|
| 284 | lcos = 1.0;
|
|---|
| 285 | double triArea =
|
|---|
| 286 | sqrt(la.norm2() * la.norm2() * (1.0 - lcos * lcos)) / 4.0;
|
|---|
| 287 | voronoiRadii[a->ai] += triArea;
|
|---|
| 288 | voronoiRadii[a->bi] += triArea;
|
|---|
| 289 | voronoiRadii[a->ci] += triArea;
|
|---|
| 290 | a++;
|
|---|
| 291 | }
|
|---|
| 292 | float xx;
|
|---|
| 293 | for(int g=0; g < samplePoints.size(); g++)
|
|---|
| 294 | {
|
|---|
| 295 | xx = sqrt(voronoiRadii[g] / 3.14);
|
|---|
| 296 | voronoiRadii[g] = xx;
|
|---|
| 297 | }
|
|---|
| 298 | return;
|
|---|
| 299 | } |
|---|
![(please configure the [header_logo] section in trac.ini)](/trac/gametools/chrome/site/your_project_logo.png){kind=logo}
