Ignore:
Timestamp:
06/18/06 03:47:06 (19 years ago)
Author:
mattausch
Message:

worked on view-object space partition
fixed some loading bugs
fixeds some exporting bugs using line segments
enabling other methods for view space sampling in ViewCellsManager? OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION)
added class interface for a sampling strategy

Location:
GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing
Files:
2 added
18 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/scripts/Preprocessor.vcproj

    r1006 r1020  
    386386                        </File> 
    387387                        <File 
     388                                RelativePath="..\src\SamplingStrategy.cpp"> 
     389                        </File> 
     390                        <File 
     391                                RelativePath="..\src\SamplingStrategy.h"> 
     392                        </File> 
     393                        <File 
    388394                                RelativePath="..\src\SceneGraph.cpp"> 
    389395                        </File> 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/Environment.cpp

    r1006 r1020  
    13141314                                        "20000"); 
    13151315 
     1316        RegisterOption("ViewCells.Visualization.maxOutput", 
     1317                                        optInt, 
     1318                                        "view_cells_visualization_max_output=", 
     1319                                        "20"); 
     1320 
    13161321        RegisterOption("ViewCells.Filter.maxSize", 
    13171322                                        optInt, 
     
    20472052                        "0.5"); 
    20482053 
     2054        RegisterOption("VspBspTree.Construction.renderCostDecreaseWeight", 
     2055                        optFloat, 
     2056                        "vsp_bsp_post_process_render_cost_decrease_weight=", 
     2057                        "0.99"); 
     2058 
    20492059        RegisterOption("VspBspTree.Construction.randomize",  
    20502060                optBool,  
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/Intersectable.h

    r870 r1020  
    4848 
    4949 
    50     virtual AxisAlignedBox3 GetBox() = 0; 
     50    virtual AxisAlignedBox3 GetBox() const = 0; 
    5151        virtual int CastRay(GtpVisibilityPreprocessor::Ray &ray) = 0; 
    5252         
    53         virtual bool IsConvex() = 0; 
    54         virtual bool IsWatertight() = 0; 
     53        virtual bool IsConvex() const = 0; 
     54        virtual bool IsWatertight() const = 0; 
    5555        virtual float IntersectionComplexity() = 0; 
    5656   
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/Mesh.cpp

    r1005 r1020  
    412412Mesh::GetRandomSurfacePoint(Vector3 &point, Vector3 &normal) 
    413413{ 
    414   int faceIndex = (int)RandomValue(0, (Real)((int)mFaces.size()-1)); 
     414  const int faceIndex = (int)RandomValue(0, (Real)((int)mFaces.size()-1)); 
    415415   
    416416  // assume the face is convex and generate a convex combination 
    417417  // 
    418418  Face *face = mFaces[faceIndex]; 
     419  
    419420  point = Vector3(0,0,0); 
    420421  float sum = 0.0f; 
     422   
    421423  for (int i = 0; i < face->mVertexIndices.size(); i++) { 
    422424    float r = RandomValue(0,1); 
     
    603605 
    604606 
    605 Mesh::Mesh(const Mesh &rhs) 
     607Mesh::Mesh(const Mesh &rhs): 
     608mKdTree(NULL) 
    606609{ 
    607610        mVertices = rhs.mVertices; 
     
    609612        mId = rhs.mId; 
    610613        mMaterial = rhs.mMaterial; 
    611  
     614         
    612615        FaceContainer::const_iterator it, it_end = rhs.mFaces.end(); 
    613616 
     
    766769 
    767770 
    768 void TransformedMeshInstance::GetWorldTransform(Matrix4x4 &m) 
     771void TransformedMeshInstance::GetWorldTransform(Matrix4x4 &m) const 
    769772{ 
    770773        m = mWorldTransform; 
     
    772775 
    773776 
    774 AxisAlignedBox3 TransformedMeshInstance::GetBox()  
     777AxisAlignedBox3 TransformedMeshInstance::GetBox() const  
    775778{ 
    776779    return Transform(mMesh->mBox, mWorldTransform); 
    777780} 
    778781 
    779  void TransformedMeshInstance::GetTransformedMesh(Mesh &transformedMesh) 
    780  { 
    781          // copy mesh 
     782 
     783void TransformedMeshInstance::GetTransformedMesh(Mesh &transformedMesh) const 
     784{ 
     785        // copy mesh 
    782786        transformedMesh = *mMesh; 
    783787        transformedMesh.ApplyTransformation(mWorldTransform); 
    784  } 
    785  
    786 } 
     788} 
     789 
     790} 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/Mesh.h

    r1005 r1020  
    244244  Mesh *GetMesh() { return mMesh; } 
    245245 
    246   virtual AxisAlignedBox3 GetBox() { 
     246  virtual AxisAlignedBox3 GetBox() const { 
    247247    return mMesh->mBox; 
    248248  } 
     
    250250  virtual int CastRay(Ray &ray); 
    251251 
    252   virtual bool IsConvex() { return mMesh->mIsConvex; } 
    253   virtual bool IsWatertight() { return mMesh->mIsWatertight; } 
     252  virtual bool IsConvex() const { return mMesh->mIsConvex; } 
     253  virtual bool IsWatertight() const { return mMesh->mIsWatertight; } 
    254254  virtual float IntersectionComplexity() {  return (float)mMesh->mFaces.size(); } 
    255255 
    256         virtual int NumberOfFaces() const {  return (int)mMesh->mFaces.size(); } 
     256  virtual int NumberOfFaces() const {  return (int)mMesh->mFaces.size(); } 
    257257 
    258258  virtual int Type() const { return MESH_INSTANCE; } 
     
    297297  TransformedMeshInstance(Mesh *mesh); 
    298298   
    299   virtual AxisAlignedBox3 GetBox(); 
     299  virtual AxisAlignedBox3 GetBox() const; 
    300300    
    301301   
     
    318318  /** The transformation is returned in m. 
    319319  */ 
    320   void GetWorldTransform(Matrix4x4 &m); 
     320  void GetWorldTransform(Matrix4x4 &m) const; 
    321321 
    322322  /** Transforms a mesh according to the stored world transform. 
    323         @param transformedMesh returns the tranformed mesh. 
    324   */ 
    325   void GetTransformedMesh(Mesh &transformedMesh); 
     323          @param transformedMesh returns the tranformed mesh. 
     324  */ 
     325  void GetTransformedMesh(Mesh &transformedMesh) const; 
    326326 
    327327protected: 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/Parser.h

    r863 r1020  
    1717  virtual bool ParseFile(const std::string filename,  
    1818                                                 SceneGraphNode **root,  
    19                                                  const bool loadPolygonsAsMeshes = false) {return false;}; 
     19                                                 const bool loadPolygonsAsMeshes = false)  
     20  {return false;}; 
    2021         
    2122}; 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/Preprocessor.cpp

    r1006 r1020  
    1212#include "GlRenderer.h" 
    1313#include "PlyParser.h" 
     14#include "SamplingStrategy.h" 
     15 
     16 
    1417 
    1518namespace GtpVisibilityPreprocessor { 
    1619 
     20const static bool ADDITIONAL_GEOMETRY_HACK = false; 
    1721 
    1822Preprocessor *preprocessor; 
     
    7680                //Vector3 boxSize = sceneBox.Size() * Vector3(0.0025, 0.01, 0.0025); 
    7781                Vector3 boxSize = sceneBox.Size() * Vector3(0.005, 0.02, 0.005); 
     82 
    7883                AxisAlignedBox3 box(pt2 + 0.1, pt2 + boxSize); 
    7984                Mesh *mesh = CreateMeshFromBox(box); 
     
    243248        { 
    244249                // HACK  
    245                 //AddGeometry(mSceneGraph); 
    246           mSceneGraph->AssignObjectIds(); 
    247                  
    248           int intersectables, faces; 
    249           mSceneGraph->GetStatistics(intersectables, faces); 
    250  
    251           cout<<filename<<" parsed successfully."<<endl; 
    252           cout<<"#NUM_OBJECTS (Total numner of objects)\n"<<intersectables<<endl; 
    253           cout<<"#NUM_FACES (Total numner of faces)\n"<<faces<<endl; 
    254           mSceneGraph->CollectObjects(&mObjects); 
    255           mSceneGraph->mRoot->UpdateBox(); 
    256  
    257          /* Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("testload.x3d"); 
    258  
    259           if (exporter) 
    260           { 
    261                   exporter->ExportGeometry(mObjects); 
    262                   delete exporter; 
    263           }*/ 
    264  
     250                if (ADDITIONAL_GEOMETRY_HACK) 
     251                        AddGeometry(mSceneGraph); 
     252                 
     253                mSceneGraph->AssignObjectIds(); 
     254         
     255                int intersectables, faces; 
     256                mSceneGraph->GetStatistics(intersectables, faces); 
     257         
     258                cout<<filename<<" parsed successfully."<<endl; 
     259                cout<<"#NUM_OBJECTS (Total numner of objects)\n"<<intersectables<<endl; 
     260                cout<<"#NUM_FACES (Total numner of faces)\n"<<faces<<endl; 
     261                mSceneGraph->CollectObjects(&mObjects); 
     262                mSceneGraph->mRoot->UpdateBox(); 
     263 
     264                if (0) 
     265                { 
     266                        Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("testload.x3d"); 
     267 
     268                        if (exporter) 
     269                        { 
     270                                exporter->ExportGeometry(mObjects); 
     271                                delete exporter; 
     272                        } 
     273                } 
    265274        } 
    266275         
     
    594603} 
    595604 
    596  
    597  
     605#if 0 // matt: implemented interface samplestrategy 
    598606bool 
    599607Preprocessor::GenerateRays( 
     
    656664  return true; 
    657665} 
    658  
    659 } 
     666#endif 
     667bool Preprocessor::GenerateRays(const int number, 
     668                                                                const int sampleType, 
     669                                                                SimpleRayContainer &rays) 
     670{ 
     671        Vector3 origin, direction;  
     672         
     673        const int startSize = (int)rays.size(); 
     674        SamplingStrategy *strategy = GenerateSamplingStrategy(sampleType); 
     675 
     676        if (!strategy) 
     677                return false; 
     678 
     679        for (int i=0; (int)rays.size() - startSize < number; ++ i)  
     680        { 
     681                SimpleRay newRay; 
     682                bool success = strategy->GenerateSample(newRay); 
     683 
     684                if (success) 
     685                        rays.AddRay(newRay); 
     686        } 
     687 
     688        delete strategy; 
     689 
     690    return true; 
     691} 
     692 
     693 
     694SamplingStrategy *Preprocessor::GenerateSamplingStrategy(const int strategyId) const 
     695{ 
     696        switch (strategyId) 
     697        { 
     698        case OBJECT_BASED_DISTRIBUTION:  
     699                return new ObjectBasedDistribution(*this); 
     700        case OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION: 
     701                return new ObjectDirectionBasedDistribution(*this); 
     702        case DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION: 
     703                return new DirectionBasedDistribution(*this); 
     704        case DIRECTION_BOX_BASED_DISTRIBUTION:  
     705                return new DirectionBoxBasedDistribution(*this); 
     706        case SPATIAL_BOX_BASED_DISTRIBUTION: 
     707                return new SpatialBoxBasedDistribution(*this); 
     708        case OBJECTS_INTERIOR_DISTRIBUTION: 
     709                return new ObjectsInteriorDistribution(*this); 
     710        default: // no valid strategy 
     711                return NULL; 
     712        } 
     713        // should never come here 
     714        return NULL; 
     715} 
     716 
     717 
     718} 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/Preprocessor.h

    r1006 r1020  
    2121class RenderSimulator; 
    2222struct VssRayContainer; 
     23class SamplingStrategy; 
    2324 
    2425class GlRendererBuffer; 
     
    8081  bool PrepareViewCells(); 
    8182   
     83  /** Returns the specified sample strategy, NULL if no valid strategy. 
     84  */ 
     85  SamplingStrategy *GenerateSamplingStrategy(const int strategyId) const; 
     86 
    8287  bool 
    8388  Export( const string filename, 
     
    115120        RSS_SILHOUETTE_BASED_DISTRIBUTION, 
    116121        VSS_BASED_DISTRIBUTION, 
    117         OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION 
     122        OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION, 
     123        OBJECTS_INTERIOR_DISTRIBUTION 
    118124  }; 
    119125   
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/RenderSimulator.cpp

    r1006 r1020  
    1212void SimulationStatistics::Print(ostream &app) const 
    1313{ 
    14         app << "===== Render Simulation statistics ===============\n"; 
     14        app << "============== Render Simulation statistics ==============\n"; 
    1515 
    1616        app << setprecision(4); 
     
    3636                << validAvgRtWithoutOverhead << "\n"; 
    3737         
    38         app << "===== END OF Render Simulation statistics ==========\n"; 
     38        app << "=========== END OF Render Simulation statistics ==========\n"; 
    3939} 
     40 
    4041 
    4142RenderSimulator::RenderSimulator(ViewCellsManager *viewCellsManager): 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/ViewCellsManager.cpp

    r1006 r1020  
    88#include "ViewCellBsp.h" 
    99#include "KdTree.h" 
    10 //#include "VspOspTree.h" 
     10#include "VspOspTree.h" 
    1111#include "Exporter.h" 
    1212#include "VspBspTree.h" 
     
    104104 
    105105         
     106        // sampling type for view cells construction samples 
    106107        if (strcmp(buf, "box") == 0) 
    107108        { 
     
    112113                mSamplingType = Preprocessor::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION; 
    113114        } 
    114         else  
     115        else if (strcmp(buf, "interior") == 0) 
     116        { 
     117                mSamplingType = Preprocessor::OBJECTS_INTERIOR_DISTRIBUTION; 
     118        } 
     119        else if (strcmp(buf, "object_directional") == 0) 
     120        { 
     121                mSamplingType = Preprocessor::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION; 
     122        } 
     123        else 
    115124        { 
    116125                Debug << "error! wrong sampling type" << endl; 
     
    118127        } 
    119128 
     129        // sampling type for evaluation samples 
    120130        Environment::GetSingleton()->GetStringValue("ViewCells.Evaluation.samplingType", buf); 
    121131         
     
    128138                mEvaluationSamplingType = Preprocessor::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION; 
    129139        } 
    130         else  
     140        else if (strcmp(buf, "object_directional") == 0) 
     141        { 
     142                mEvaluationSamplingType = Preprocessor::OBJECT_DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION; 
     143        } 
     144        else if (strcmp(buf, "interior") == 0) 
     145        { 
     146                mEvaluationSamplingType = Preprocessor::OBJECTS_INTERIOR_DISTRIBUTION; 
     147        } 
     148        else 
    131149        { 
    132150                Debug << "error! wrong sampling type" << endl; 
     
    201219ViewCellsManager::~ViewCellsManager() 
    202220{ 
    203         //DEL_PTR(mRenderer); 
    204  
     221        // HACK: if view cells tree does not  
     222        // take care of view cells, we have to do it 
     223        // question: rather create view cells resource manager? 
    205224        if (!ViewCellsTreeConstructed()) 
    206225                CLEAR_CONTAINER(mViewCells); 
    207         //else 
     226         
    208227        DEL_PTR(mViewCellsTree); 
    209228} 
     
    855874        Debug << "view cell stats prefix: " << statsPrefix << endl; 
    856875 
    857          
    858876        // should directional sampling be used? 
    859877        bool dirSamples = (mEvaluationSamplingType == Preprocessor::DIRECTION_BASED_DISTRIBUTION); 
    860  
    861878 
    862879        cout << "reseting pvs ... "; 
     
    13661383        ViewCellContainer::const_iterator it, it_end = mViewCells.end(); 
    13671384 
    1368  
    13691385        //-- compute expected value 
    1370  
    13711386        totalRenderCost = 0; 
    13721387        totalPvs = 0; 
     
    24802495        if (1) // export final view cells 
    24812496        { 
    2482                 mColorCode = 1; 
    2483  
     2497                mColorCode = 1; // hack color code 
    24842498                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("final_view_cells.x3d"); 
    24852499         
     
    24942508 
    24952509                        //exporter->SetFilled(); 
    2496                         bool b = mUseClipPlaneForViz; 
     2510                        const bool b = mUseClipPlaneForViz; 
    24972511                        mUseClipPlaneForViz = false; 
     2512 
    24982513                        ExportViewCellsForViz(exporter); 
     2514                         
    24992515                        mUseClipPlaneForViz = b; 
    25002516                        delete exporter; 
     
    31013117} 
    31023118 
     3119 
    31033120int KdViewCellsManager::PostProcess(const ObjectContainer &objects, 
    31043121                                                                        const VssRayContainer &rays) 
     
    31063123        return 0; 
    31073124} 
     3125 
    31083126 
    31093127void KdViewCellsManager::Visualize(const ObjectContainer &objects, 
     
    39563974                mColorCode = 1; 
    39573975         
    3958                 Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("final_view_cells.x3d"); 
     3976                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter("final_view_cells.wrl"); 
    39593977                 
    39603978                if (exporter) 
     
    39763994 
    39773995                        // export rays 
    3978                         if (mExportRays) 
     3996                        if (1 && mExportRays) 
    39793997                        { 
    39803998                                exporter->ExportRays(visRays, RgbColor(0, 1, 0)); 
     
    39824000 
    39834001                        //exporter->SetFilled(); 
     4002 
    39844003                        // HACK: export without clip plane 
    39854004                        const bool b = mUseClipPlaneForViz; 
    39864005                        mUseClipPlaneForViz = false; 
     4006 
    39874007                        ExportViewCellsForViz(exporter); 
     4008                         
    39884009                        mUseClipPlaneForViz = b; 
    3989                  
    39904010                        delete exporter; 
     4011 
    39914012                        cout << "finished" << endl; 
    39924013                } 
     
    41074128                                                                                  const VssRayContainer &rays) 
    41084129{ 
    4109         const int leafOut = 20; 
     4130        int leafOut; 
     4131        Environment::GetSingleton()->GetIntValue("ViewCells.Visualization.maxOutput", leafOut); 
    41104132 
    41114133        ViewCell::NewMail(); 
     
    41164138 
    41174139        const bool sortViewCells = true; 
    4118          
    4119  
    41204140        // sort view cells to visualize the largest view cells 
    41214141        if (sortViewCells) 
     
    41454165 
    41464166                //bspLeaves[j]->Mail(); 
    4147                 char s[64]; sprintf(s, "bsp-pvs%04d.x3d", i); 
     4167                char s[64]; sprintf(s, "bsp-pvs%04d.wrl", i); 
    41484168                Exporter *exporter = Exporter::GetExporter(s); 
    41494169                 
     
    41514171 
    41524172                //-- export the sample rays 
    4153                 if (1 || mExportRays) 
     4173                if (mExportRays) 
    41544174                { 
    41554175                        // output rays stored with the view cells during subdivision 
     
    42194239                 
    42204240 
     4241                //-- export view cell geometry 
    42214242                exporter->SetWireframe(); 
    42224243 
     
    42284249         
    42294250                exporter->SetFilled(); 
     4251 
    42304252 
    42314253                //-- export pvs 
     
    43144336        case 1: // pvs 
    43154337                { 
    4316                         importance = (float)mViewCellsTree->GetPvsSize(vc) / (float)mCurrentViewCellsStats.maxPvs; 
     4338                        if (mCurrentViewCellsStats.maxPvs) 
     4339                                importance = (float)mViewCellsTree->GetPvsSize(vc) / (float)mCurrentViewCellsStats.maxPvs; 
    43174340                } 
    43184341                break; 
     
    44694492                        if (i != j) 
    44704493                        { 
    4471  
    44724494                                BspLeaf *leaf2 =dynamic_cast<BspViewCell *>(leaves[j])->mLeaf; 
    44734495                                 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/VrmlExporter.cpp

    r1006 r1020  
    4242  stream<<"}"<<endl; 
    4343   
    44   stream<<"IndexedLineSet { coordIndex=\""<<endl; 
     44  stream<<"geometry IndexedLineSet { coordIndex [" << endl; 
    4545 
    4646  int index = 0; 
     
    5151  } 
    5252   
    53   stream << "}"<<endl; 
    54    
    55   stream<<"<Coordinate  point=\""<<endl; 
     53  stream << "]"<<endl; 
     54   
     55  stream << "coord Coordinate { point [" << endl; 
    5656   
    5757  ri = rays.begin(); 
     
    7777          stream << b.x << " " << b.y << " " << b.z << " ,\n"; 
    7878  } 
    79    
     79  stream << "]" << endl; 
    8080  stream << "}" << endl; 
    8181  stream << "}" << endl; 
    8282  stream << "}" << endl; 
    83   stream << "}" << endl; 
     83  //stream << "}" << endl; 
    8484 
    8585  return true; 
     
    9999  stream << "}" << endl; // end appearance 
    100100   
    101   stream << "IndexedLineSet { coordIndex=\"" << endl; 
     101  stream << "geometry IndexedLineSet { coordIndex [" << endl; 
    102102 
    103103  int index = 0; 
     
    108108  } 
    109109   
    110   stream << "}" << endl; 
    111    
    112   stream << "Coordinate  point= {" << endl; 
     110  stream << "]" << endl; 
     111   
     112  stream << "coord Coordinate { point [" << endl; 
    113113   
    114114  ri = rays.begin(); 
     
    121121        stream<<b.x<<" "<<b.y<<" "<<b.z<<" ,\n"; 
    122122  } 
    123    
     123  stream << "]" << endl; 
    124124  stream << "}" << endl; 
    125125  stream << "}" << endl; 
    126126  stream << "}" << endl; 
    127   stream << "}" << endl; 
     127  //stream << "}" << endl; 
    128128         
    129129  return true; 
     
    215215        tStack.push(pair<BspNode *, BspNodeGeometry *>(tree.GetRoot(), geom)); 
    216216 
    217         if (maxPvs > 0) 
     217        if (maxPvs) 
    218218                mUseForcedMaterial = true; 
    219  
     219         
    220220        while (!tStack.empty())  
    221221        { 
     
    242242                else 
    243243                { 
    244                         if (maxPvs > 0) 
     244                        if (maxPvs) 
    245245                        { 
    246246                                BspLeaf *leaf = dynamic_cast<BspLeaf *>(node); 
    247247 
    248248                                mForcedMaterial.mDiffuseColor.b = 1.0f; 
    249                                 float importance = (float)leaf->GetViewCell()->GetPvs().GetSize() / (float)maxPvs; 
     249                                const float importance = (float)leaf->GetViewCell()->GetPvs().GetSize() / (float)maxPvs; 
    250250 
    251251                                mForcedMaterial.mDiffuseColor.r = importance; 
     
    599599        //Mesh *mesh = new Mesh; 
    600600   
    601         if (maxPvs > 0) 
     601        if (maxPvs) 
    602602                mUseForcedMaterial = true; 
    603603 
     
    632632                        mesh->AddFace(new Face(index + 2, index + 3, index + 7, index + 6) ); 
    633633 
    634                         if (maxPvs > 0) 
     634                        if (maxPvs) 
    635635                        { 
    636636                                VspKdLeaf *leaf = dynamic_cast<VspKdLeaf *>(node); 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/VspBspTree.cpp

    r1016 r1020  
    2121 
    2222#define USE_FIXEDPOINT_T 0 
    23  
    24  
     23#define COUNT_ORIGIN_OBJECTS 1 
     24 
     25         
    2526//-- static members 
    26  
    2727 
    2828int VspBspTree::sFrontId = 0; 
    2929int VspBspTree::sBackId = 0; 
    3030int VspBspTree::sFrontAndBackId = 0; 
     31 
     32 
    3133 
    3234typedef pair<BspNode *, BspNodeGeometry *> bspNodePair; 
     
    113115 
    114116        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("VspBspTree.Construction.renderCostWeight", mRenderCostWeight); 
     117        Environment::GetSingleton()->GetFloatValue("VspBspTree.Construction.renderCostDecreaseWeight", mRenderCostDecreaseWeight); 
    115118        Environment::GetSingleton()->GetBoolValue("VspBspTree.usePolygonSplitIfAvailable", mUsePolygonSplitIfAvailable); 
    116119 
     
    161164        Debug << "maxband: " << mMaxBand << endl; 
    162165        Debug << "use driving axis for max cost: " << mUseDrivingAxisIfMaxCostViolated << endl; 
     166        Debug << "render cost decrease weight: " << mRenderCostDecreaseWeight << endl; 
    163167 
    164168        Debug << "Split plane strategy: "; 
     
    189193 
    190194 
    191         mSplitCandidates = new vector<SortableEntry>; 
     195        mLocalSplitCandidates = new vector<SortableEntry>; 
    192196 
    193197        Debug << endl; 
     
    236240{ 
    237241        DEL_PTR(mRoot); 
    238         DEL_PTR(mSplitCandidates); 
     242        DEL_PTR(mLocalSplitCandidates); 
    239243} 
    240244 
     
    497501        const float prop = mUseAreaForPvs ? geom->GetArea() : geom->GetVolume(); 
    498502 
     503        /// first traversal data 
    499504        VspBspTraversalData tData(mRoot, 
    500505                                                          new PolygonContainer(polys), 
     
    520525        mTotalPvsSize = tData.mPvs; 
    521526         
    522         // first stats 
    523         mSubdivisionStats  
    524                         << "#ViewCells\n1" <<  endl 
    525                         << "#RenderCostDecrease\n0" << endl  
    526                         << "#TotalRenderCost\n" << mTotalCost << endl 
    527                         << "#AvgRenderCost\n" << mTotalPvsSize << endl; 
    528  
    529         Debug << "total cost: " << mTotalCost << endl; 
    530  
    531  
     527        // first subdivison statistics 
     528        AddSubdivisionStats(1, 0, 0, mTotalCost, (float)mTotalPvsSize); 
     529     
    532530        mBspStats.Start(); 
    533531        cout << "Constructing vsp bsp tree ... \n"; 
     
    586584 
    587585        Debug << "Used Memory: " << GetMemUsage() << " MB" << endl << endl; 
    588         cout << "finished\n"; 
     586        cout << "finished in " << TimeDiff(startTime, GetTime())*1e-3 << "secs" << endl; 
    589587 
    590588        mBspStats.Stop(); 
     
    624622        mTotalPvsSize = tData.mPvs; 
    625623         
    626         mSubdivisionStats  
    627                         << "#ViewCells\n1\n" <<  endl 
    628                         << "#RenderCostDecrease\n0\n" << endl  
    629                         << "#SplitCandidateCost\n0\n" << endl 
    630                         << "#TotalRenderCost\n" << mTotalCost << endl 
    631                         << "#AvgRenderCost\n" << mTotalPvsSize << endl; 
    632  
    633         Debug << "total cost: " << mTotalCost << endl; 
    634          
    635          
    636         mBspStats.Start(); 
     624        // first subdivison statistics 
     625        AddSubdivisionStats(1, 0, 0, mTotalCost, (float)mTotalPvsSize); 
     626    
     627    mBspStats.Start(); 
    637628        cout << "Constructing vsp bsp tree ... \n"; 
    638629 
     
    654645 
    655646                // cost ratio of cost decrease / totalCost 
    656                 float costRatio = splitCandidate.GetCost() / mTotalCost; 
     647                float costRatio = splitCandidate.GetPriority() / mTotalCost; 
    657648 
    658649                //Debug << "cost ratio: " << costRatio << endl; 
     
    716707 
    717708 
     709void VspBspTree::AddSubdivisionStats(const int viewCells, 
     710                                                                         const float renderCostDecr, 
     711                                                                         const float splitCandidateCost, 
     712                                                                         const float totalRenderCost, 
     713                                                                         const float avgRenderCost) 
     714{ 
     715        mSubdivisionStats  
     716                        << "#ViewCells\n" << viewCells << endl 
     717                        << "#RenderCostDecrease\n" << renderCostDecr << endl  
     718                        << "#SplitCandidateCost\n" << splitCandidateCost << endl 
     719                        << "#TotalRenderCost\n" << totalRenderCost << endl 
     720                        << "#AvgRenderCost\n" << avgRenderCost << endl; 
     721} 
     722 
     723 
    718724bool VspBspTree::GlobalTerminationCriteriaMet(const VspBspTraversalData &data) const 
    719725{ 
     
    726732 
    727733 
    728  
    729734BspNode *VspBspTree::Subdivide(VspBspTraversalQueue &tQueue, 
    730735                                                           VspBspTraversalData &tData) 
     
    785790                        if (1) 
    786791                        { 
    787                                 float cFront = (float)tFrontData.mPvs * tFrontData.mProbability; 
    788                                 float cBack = (float)tBackData.mPvs * tBackData.mProbability; 
    789                                 float cData = (float)tData.mPvs * tData.mProbability;; 
    790  
    791                 float costDecr = (cFront + cBack - cData) / mBox.GetVolume(); 
     792                                const float cFront = (float)tFrontData.mPvs * tFrontData.mProbability; 
     793                                const float cBack = (float)tBackData.mPvs * tBackData.mProbability; 
     794                                const float cData = (float)tData.mPvs * tData.mProbability;; 
     795 
     796                const float costDecr = (cFront + cBack - cData) / mBox.GetVolume(); 
    792797 
    793798                                mTotalCost += costDecr; 
    794799                                mTotalPvsSize += tFrontData.mPvs + tBackData.mPvs - tData.mPvs; 
    795800 
    796                                 mSubdivisionStats  
    797                                                 << "#ViewCells\n" << mBspStats.Leaves() << endl 
    798                                                 << "#RenderCostDecrease\n" << -costDecr << endl  
    799                                                 << "#TotalRenderCost\n" << mTotalCost << endl 
    800                                                 << "#AvgRenderCost\n" << (float)mTotalPvsSize / (float)mBspStats.Leaves() << endl; 
     801                                AddSubdivisionStats(mBspStats.Leaves(), 
     802                                                                    -costDecr, 
     803                                                                        0, 
     804                                                                        mTotalCost, 
     805                                                                        (float)mTotalPvsSize / (float)mBspStats.Leaves()); 
    801806                        } 
    802807 
     
    814819        { 
    815820                BspLeaf *leaf = dynamic_cast<BspLeaf *>(newNode); 
     821                 
    816822                BspViewCell *viewCell = new BspViewCell(); 
    817                  
    818823                leaf->SetViewCell(viewCell); 
    819824         
     
    860865                leaf->mProbability = tData.mProbability; 
    861866 
     867                // finally evaluate stats until this leaf 
    862868                EvaluateLeafStats(tData);                
    863869        } 
     
    906912                tBackData.mMaxCostMisses = maxCostMisses; 
    907913                         
    908                  
     914                // statistics 
    909915                if (1) 
    910916                { 
     
    920926                        mTotalPvsSize += tFrontData.mPvs + tBackData.mPvs - tData.mPvs; 
    921927 
    922                         mSubdivisionStats  
    923                                         << "#ViewCells\n" << mBspStats.Leaves() << endl 
    924                                         << "#RenderCostDecrease\n" << -costDecr << endl 
    925                                         << "#SplitCandidateCost\n" << splitCandidate.GetCost() << endl 
    926                                         << "#TotalRenderCost\n" << mTotalCost << endl 
    927                                         << "#AvgRenderCost\n" << (float)mTotalPvsSize / (float)mBspStats.Leaves() << endl; 
     928                        AddSubdivisionStats(mBspStats.Leaves(),  
     929                                                                -costDecr,   
     930                                                                splitCandidate.GetPriority(),  
     931                                                                mTotalCost,  
     932                                                                (float)mTotalPvsSize / (float)mBspStats.Leaves()); 
    928933                } 
    929934 
     
    948953        { 
    949954                BspLeaf *leaf = dynamic_cast<BspLeaf *>(newNode); 
     955 
    950956                BspViewCell *viewCell = new BspViewCell(); 
    951  
    952957        leaf->SetViewCell(viewCell); 
    953958                 
     
    974979                } 
    975980 
    976                 // should I check here? 
     981                 
    977982                viewCell->mLeaf = leaf; 
    978983 
     
    984989        leaf->mProbability = tData.mProbability; 
    985990 
     991                // finally evaluate stats until this leaf 
    986992                EvaluateLeafStats(tData);                
    987993        } 
     
    10291035         
    10301036        // compute global decrease in render cost 
    1031         splitData.mRenderCost = EvalRenderCostDecrease(splitData.mSplitPlane, tData); 
     1037        splitData.mPriority = EvalRenderCostDecrease(splitData.mSplitPlane, tData); 
    10321038        splitData.mParentData = tData; 
    10331039        splitData.mMaxCostMisses = success ? tData.mMaxCostMisses : tData.mMaxCostMisses + 1; 
     
    11921198           
    11931199                // only count termination objects? 
    1194                 if (1 && ray->mOriginObject)  
     1200                if (COUNT_ORIGIN_OBJECTS && ray->mOriginObject)  
    11951201                { 
    11961202                        if (vc->AddPvsSample(ray->mOriginObject, ray->mPdf, contribution)) 
    11971203                                madeContrib = true; 
     1204 
    11981205                        sc += contribution; 
    11991206                } 
     
    12141221                                                                         float maxBand) 
    12151222{ 
    1216         mSplitCandidates->clear(); 
     1223        mLocalSplitCandidates->clear(); 
    12171224 
    12181225        int requestedSize = 2 * (int)(rays.size()); 
    12191226        // creates a sorted split candidates array 
    1220         if (mSplitCandidates->capacity() > 500000 && 
    1221                 requestedSize < (int)(mSplitCandidates->capacity() / 10) ) 
    1222         { 
    1223         delete mSplitCandidates; 
    1224                 mSplitCandidates = new vector<SortableEntry>; 
    1225         } 
    1226  
    1227         mSplitCandidates->reserve(requestedSize); 
     1227        if (mLocalSplitCandidates->capacity() > 500000 && 
     1228                requestedSize < (int)(mLocalSplitCandidates->capacity() / 10) ) 
     1229        { 
     1230        delete mLocalSplitCandidates; 
     1231                mLocalSplitCandidates = new vector<SortableEntry>; 
     1232        } 
     1233 
     1234        mLocalSplitCandidates->reserve(requestedSize); 
    12281235 
    12291236        float pos; 
     
    12451252                if (0) ClipValue(pos, minBand, maxBand); 
    12461253                 
    1247                 mSplitCandidates->push_back(SortableEntry(positive ? SortableEntry::ERayMin : SortableEntry::ERayMax,  
     1254                mLocalSplitCandidates->push_back(SortableEntry(positive ? SortableEntry::ERayMin : SortableEntry::ERayMax,  
    12481255                                                                        pos, (*ri).mRay)); 
    12491256 
     
    12521259                if (0) ClipValue(pos, minBand, maxBand); 
    12531260 
    1254                 mSplitCandidates->push_back(SortableEntry(positive ? SortableEntry::ERayMax : SortableEntry::ERayMin,  
     1261                mLocalSplitCandidates->push_back(SortableEntry(positive ? SortableEntry::ERayMax : SortableEntry::ERayMin,  
    12551262                                                                        pos, (*ri).mRay)); 
    12561263        } 
    12571264 
    1258         stable_sort(mSplitCandidates->begin(), mSplitCandidates->end()); 
     1265        stable_sort(mLocalSplitCandidates->begin(), mLocalSplitCandidates->end()); 
    12591266} 
    12601267 
     
    13071314                Intersectable *tObject = (*ri).mRay->mTerminationObject; 
    13081315 
    1309                 if (oObject) 
     1316                if (COUNT_ORIGIN_OBJECTS && oObject) 
    13101317                { 
    13111318                        if (!oObject->Mailed()) 
     
    13191326                        } 
    13201327                } 
     1328 
    13211329                if (tObject) 
    13221330                { 
     
    13351343        Intersectable::NewMail(); 
    13361344 
    1337         vector<SortableEntry>::const_iterator ci, ci_end = mSplitCandidates->end(); 
    1338  
    1339         for (ci = mSplitCandidates->begin(); ci != ci_end; ++ ci) 
     1345        vector<SortableEntry>::const_iterator ci, ci_end = mLocalSplitCandidates->end(); 
     1346 
     1347        for (ci = mLocalSplitCandidates->begin(); ci != ci_end; ++ ci) 
    13401348        { 
    13411349                VssRay *ray; 
     
    13501358                        case SortableEntry::ERayMin: 
    13511359                                { 
    1352                                         if (oObject && !oObject->Mailed()) 
     1360                                        if (COUNT_ORIGIN_OBJECTS && oObject && !oObject->Mailed()) 
    13531361                                        { 
    13541362                                                oObject->Mail(); 
    13551363                                                ++ pvsl; 
    13561364                                        } 
     1365 
    13571366                                        if (tObject && !tObject->Mailed()) 
    13581367                                        { 
     
    13601369                                                ++ pvsl; 
    13611370                                        } 
     1371 
    13621372                                        break; 
    13631373                                } 
    13641374                        case SortableEntry::ERayMax: 
    13651375                                { 
    1366                                         if (oObject) 
     1376                                        if (COUNT_ORIGIN_OBJECTS && oObject) 
    13671377                                        { 
    13681378                                                if (-- oObject->mCounter == 0) 
     
    13791389                                } 
    13801390                } 
    1381  
    1382                  
    1383                  
    1384                 // Note: sufficient to compare size of bounding boxes of front and back side? 
     1391                 
     1392                 
     1393                // Note: we compare size of bounding boxes of front and back side because 
     1394                // of efficiency reasons (otherwise a new geometry would have to be computed 
     1395                // in each step and incremential evaluation would be difficult. 
     1396                // but then errors happen if the geometry is not an axis aligned box  
     1397                // (i.e., if a geometry aligned split was taken before) 
     1398                // question: is it sufficient to make this approximation? 
    13851399                if (((*ci).value >= minBand) && ((*ci).value <= maxBand)) 
    13861400                { 
     
    18731887                // find front and back pvs for origing and termination object 
    18741888                AddObjToPvs(ray->mTerminationObject, cf, pvsFront, pvsBack, totalPvs); 
    1875                 AddObjToPvs(ray->mOriginObject, cf, pvsFront, pvsBack, totalPvs); 
     1889 
     1890                if (COUNT_ORIGIN_OBJECTS)  
     1891                        AddObjToPvs(ray->mOriginObject, cf, pvsFront, pvsBack, totalPvs); 
    18761892        } 
    18771893 
     
    19101926 
    19111927        // -- pvs rendering heuristics 
     1928 
     1929        // upper and lower bounds 
    19121930        const int lowerPvsLimit = mViewCellsManager->GetMinPvsSize(); 
    19131931        const int upperPvsLimit = mViewCellsManager->GetMaxPvsSize(); 
    19141932 
    1915         // only render cost heuristics or combined with standard deviation 
    1916         const float penaltyOld = EvalPvsPenalty(totalPvs, lowerPvsLimit, upperPvsLimit); 
    1917     const float penaltyFront = EvalPvsPenalty(pvsFront, lowerPvsLimit, upperPvsLimit); 
    1918         const float penaltyBack = EvalPvsPenalty(pvsBack, lowerPvsLimit, upperPvsLimit); 
     1933        const float penaltyOld = EvalPvsPenalty((int)totalPvs, lowerPvsLimit, upperPvsLimit); 
     1934    const float penaltyFront = EvalPvsPenalty((int)pvsFront, lowerPvsLimit, upperPvsLimit); 
     1935        const float penaltyBack = EvalPvsPenalty((int)pvsBack, lowerPvsLimit, upperPvsLimit); 
    19191936                         
    19201937        const float oldRenderCost = pOverall * penaltyOld; 
     
    19241941        const float renderCostDecrease = (oldRenderCost - newRenderCost) / mBox.GetVolume(); 
    19251942         
    1926  
    1927 #if 1 
     1943        const float weight = mRenderCostDecreaseWeight; 
    19281944        // take render cost of node into account to avoid being stuck in a local minimum 
    19291945        const float normalizedOldRenderCost = oldRenderCost / mBox.GetVolume(); 
    19301946         
    1931         //Debug << "rendercostdecr: " << 0.99f * renderCostDecrease << " old render cost: " << 0.01f * normalizedOldRenderCost << endl; 
    1932         return 0.99f * renderCostDecrease + 0.01f * normalizedOldRenderCost; 
    1933 #else 
    1934         return renderCostDecrease; 
    1935 #endif 
     1947        //Debug << "rendercostdecr: " << weight * renderCostDecrease << " old render cost: " << (1.0f - weight) * normalizedOldRenderCost << endl; 
     1948        return weight * renderCostDecrease + (1.0f - weight) * normalizedOldRenderCost; 
    19361949} 
    19371950 
     
    19441957                                                                         float &pBack) const 
    19451958{ 
    1946         float cost = 0; 
    1947  
    19481959        float totalPvs = 0; 
    19491960        float pvsFront = 0; 
     
    19571968        pBack = 0; 
    19581969 
    1959  
    1960         int limit; 
    1961         bool useRand; 
    1962  
     1970        int numTests; // the number of tests 
     1971 
     1972        // if random samples shold be taken instead of testing all the rays 
     1973        bool useRand;  
     1974 
     1975        if ((int)data.mRays->size() > mMaxTests) 
     1976        { 
     1977                useRand = true; 
     1978                numTests = mMaxTests; 
     1979        } 
     1980        else 
     1981        { 
     1982                useRand = false; 
     1983                numTests = (int)data.mRays->size(); 
     1984        } 
     1985         
    19631986        // create unique ids for pvs heuristics 
    19641987        GenerateUniqueIdsForPvs(); 
    19651988 
    1966         // choose test rays randomly if too much 
    1967         if ((int)data.mRays->size() > mMaxTests) 
    1968         { 
    1969                 useRand = true; 
    1970                 limit = mMaxTests; 
    1971         } 
    1972         else 
    1973         { 
    1974                 useRand = false; 
    1975                 limit = (int)data.mRays->size(); 
    1976         } 
    1977          
    1978         for (int i = 0; i < limit; ++ i) 
     1989        for (int i = 0; i < numTests; ++ i) 
    19791990        { 
    19801991                const int testIdx = useRand ?  
     
    19881999                // find front and back pvs for origing and termination object 
    19892000                AddObjToPvs(ray->mTerminationObject, cf, pvsFront, pvsBack, totalPvs); 
    1990                 AddObjToPvs(ray->mOriginObject, cf, pvsFront, pvsBack, totalPvs); 
     2001 
     2002                if (COUNT_ORIGIN_OBJECTS)  
     2003                        AddObjToPvs(ray->mOriginObject, cf, pvsFront, pvsBack, totalPvs); 
    19912004        } 
    19922005 
     
    20572070        } 
    20582071 
    2059         cost += mPvsFactor * newCost / (oldCost + Limits::Small); 
     2072        const float cost = mPvsFactor * newCost / (oldCost + Limits::Small); 
    20602073                 
    20612074 
     
    21652178        for(rit = data.mRays->begin(); rit != rit_end; ++ rit) 
    21662179        { 
    2167                 //if (!(*rit).mRay->IsActive()) continue; 
    2168  
    21692180                // determine the side of this ray with respect to the plane 
    21702181                float t; 
     
    21722183         
    21732184                AddObjToPvs((*rit).mRay->mTerminationObject, side, pvsFront, pvsBack, pvsTotal); 
    2174                 AddObjToPvs((*rit).mRay->mOriginObject, side, pvsFront, pvsBack, pvsTotal); 
    2175         } 
     2185 
     2186                if (COUNT_ORIGIN_OBJECTS)  
     2187                        AddObjToPvs((*rit).mRay->mOriginObject, side, pvsFront, pvsBack, pvsTotal); 
     2188        } 
     2189 
    21762190 
    21772191        //-- pvs heuristics 
    2178         float pOverall; 
    2179  
    2180         //-- compute heurstics 
    2181         //-- we take simplified computation for mid split 
    2182                  
    2183         pOverall = data.mProbability; 
    2184  
     2192 
     2193        float pOverall = data.mProbability; 
     2194 
     2195        // note: we use a simplified computation assuming that we always do a 
     2196        // spatial mid split     
     2197         
    21852198        if (!mUseAreaForPvs) 
    2186         {   // volume 
     2199        {    
     2200                // volume 
    21872201                pBack = pFront = pOverall * 0.5f; 
    2188                  
    21892202#if 0 
    21902203                // box length substitute for probability 
     
    32203233                VssRay *ray = (*rit).mRay; 
    32213234 
    3222                 if (ray->mOriginObject) 
     3235                if (COUNT_ORIGIN_OBJECTS && ray->mOriginObject) 
    32233236                { 
    32243237                        if (!ray->mOriginObject->Mailed()) 
     
    32283241                        } 
    32293242                } 
     3243 
    32303244                if (ray->mTerminationObject) 
    32313245                { 
     
    33433357                        } 
    33443358                        else // one of the ray end points is on the plane 
    3345                         {       // NOTE: what to do if ray is coincident with plane? 
     3359                        {        
     3360                                // NOTE: what to do if ray is coincident with plane? 
    33463361                                if (extSide < 0) 
    33473362                                        node = in->GetBack(); 
     
    33653380                        ViewCell *viewCell; 
    33663381                         
     3382                        // question: always contribute to leaf or to currently active view cell? 
    33673383                        if (0) 
    33683384                                viewCell = mViewCellsTree->GetActiveViewCell(leaf->GetViewCell()); 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/VspBspTree.h

    r1016 r1020  
    168168                VspBspTraversalData mParentData; 
    169169                // prioriry of this split 
    170                 float mRenderCost; 
    171  
    172                 VspBspSplitCandidate(): mRenderCost(0)  
     170                float mPriority; 
     171 
     172                VspBspSplitCandidate(): mPriority(0)  
    173173                {}; 
    174174 
    175175                VspBspSplitCandidate(const Plane3 &plane, const VspBspTraversalData &tData):  
    176                 mSplitPlane(plane), mParentData(tData), mRenderCost(0) 
     176                mSplitPlane(plane), mParentData(tData), mPriority(0) 
    177177                {} 
    178178 
    179179                /** Returns cost of the traversal data. 
    180180                */ 
    181                 float GetCost() const 
     181                float GetPriority() const 
    182182                { 
    183183#if 1 
    184                         return mRenderCost; 
     184                        return mPriority; 
    185185#else 
    186186                        return (float) (-mDepth); // for kd tree 
     
    190190                friend bool operator<(const VspBspSplitCandidate &a, const VspBspSplitCandidate &b) 
    191191                { 
    192                         return a.GetCost() < b.GetCost(); 
     192                        return a.GetPriority() < b.GetPriority(); 
    193193                } 
    194194    }; 
     
    211211        /** Constructs the tree from a given set of rays. 
    212212                @param sampleRays the set of sample rays the construction is based on 
    213                 @param viewCells if not NULL, new view cells are  
    214                 created in the leafs and stored in the container 
     213                @param forcedBoundingBox overwrites the view space box 
    215214        */ 
    216215        void Construct(const VssRayContainer &sampleRays, 
     
    454453                                           VspBspTraversalData &tData); 
    455454 
     455        /** Subdivides node using a best split priority queue. 
     456            @param tQueue the best split priority queue 
     457                @param splitCandidate the candidate for the next split 
     458                @returns new root of the subtree 
     459        */ 
    456460        BspNode *Subdivide(VspBspSplitQueue &tQueue, 
    457461                                           VspBspSplitCandidate &splitCandidate); 
     
    459463        /** Constructs the tree from the given traversal data. 
    460464                @param polys stores set of polygons on which subdivision may be based 
    461                 @param rays storesset of rays on which subdivision may be based 
     465                @param rays stores set of rays on which subdivision may be based 
    462466        */ 
    463467        void Construct(const PolygonContainer &polys, RayInfoContainer *rays); 
     
    496500 
    497501        /** Subdivides leaf. 
    498                 @param leaf the leaf to be subdivided 
    499                  
    500                 @param polys the polygons to be split 
    501                 @param frontPolys returns the polygons in front of the split plane 
    502                 @param backPolys returns the polygons in the back of the split plane 
     502                         
     503                @param tData data object holding, e.g., a pointer to the leaf 
     504                @param frontData returns the data (e.g.,  pointer to the leaf) in front of the split plane 
     505                @param backData returns the data (e.g.,  pointer to the leaf) in the back of the split plane 
    503506                 
    504507                @param rays the polygons to be filtered 
    505508                @param frontRays returns the polygons in front of the split plane 
    506                 @param backRays returns the polygons in the back of the split plane 
     509                @param coincident returns the polygons which are coincident to the plane and thus discarded  
     510                for traversal 
    507511 
    508512                @returns the root of the subdivision 
     
    699703 
    700704 
     705        /** Adds stats to subdivision log file. 
     706        */ 
     707        void AddSubdivisionStats(const int viewCells, 
     708                                                         const float renderCostDecr, 
     709                                                         const float splitCandidateCost, 
     710                                                         const float totalRenderCost, 
     711                                                         const float avgRenderCost); 
    701712 
    702713        /////////////////////////////////////////////////////////// 
     
    716727 
    717728        /// sorted split candidates used for sweep-heuristics 
    718         vector<SortableEntry> *mSplitCandidates; 
     729        vector<SortableEntry> *mLocalSplitCandidates; 
    719730 
    720731        /// box around the whole view domain 
     
    837848        // if rays should be stored in leaves 
    838849        bool mStoreRays; 
    839         /// render cost weight between expected value and variance 
     850        /// weight between  render cost (expected value) and variance 
    840851        float mRenderCostWeight; 
    841          
     852        /// weight between  render cost decrease and node render cost 
     853        float mRenderCostDecreaseWeight; 
    842854 
    843855        //-- subdivision statistics 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/VspOspTree.cpp

    r1016 r1020  
    1616#include "ViewCellsManager.h" 
    1717#include "Beam.h" 
     18#include "KdTree.h" 
     19 
    1820 
    1921namespace GtpVisibilityPreprocessor { 
     
    381383 
    382384 
    383 void VspTree::Construct(const VssRayContainer &sampleRays, 
    384                                                    AxisAlignedBox3 *forcedBoundingBox) 
     385void VspTree::PrepareConstruction(const VssRayContainer &sampleRays, 
     386                                                                  AxisAlignedBox3 *forcedBoundingBox)  
    385387{ 
    386388        mVspStats.nodes = 1; 
    387         mBox.Initialize();      // initialise BSP tree bounding box 
     389        mBoundingBox.Initialize();      // initialise vsp tree bounding box 
    388390 
    389391        if (forcedBoundingBox) 
    390                 mBox = *forcedBoundingBox; 
    391          
    392         PolygonContainer polys; 
    393         RayInfoContainer *rays = new RayInfoContainer(); 
    394  
     392                mBoundingBox = *forcedBoundingBox; 
     393         
    395394        VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = sampleRays.end(); 
    396395 
    397         long startTime = GetTime(); 
    398  
    399         cout << "Extracting polygons from rays ... "; 
    400  
    401396        Intersectable::NewMail(); 
    402397 
    403         int numObj = 0; 
    404  
    405         //-- store rays 
     398        //-- compute bounding box 
    406399        for (rit = sampleRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit) 
    407400        { 
    408401                VssRay *ray = *rit; 
    409402 
    410                 float minT, maxT; 
    411  
    412                 static Ray hray; 
    413                 hray.Init(*ray); 
    414  
    415                 // TODO: not very efficient to implictly cast between rays types 
    416                 if (mBox.GetRaySegment(hray, minT, maxT)) 
    417                 { 
    418                         float len = ray->Length(); 
    419  
    420                         if (!len) 
    421                                 len = Limits::Small; 
    422  
    423                         rays->push_back(RayInfo(ray, minT / len, maxT / len)); 
    424                 } 
    425         } 
    426  
    427         mTermMinProbability *= mBox.GetVolume(); 
    428  
     403                // compute bounding box of view space 
     404                if (!forcedBoundingBox) 
     405                { 
     406                        mBoundingBox.Include(ray->GetTermination()); 
     407                        mBoundingBox.Include(ray->GetOrigin()); 
     408                } 
     409        } 
     410 
     411        mTermMinProbability *= mBoundingBox.GetVolume(); 
    429412        mGlobalCostMisses = 0; 
    430  
    431         cout << "finished" << endl; 
    432  
    433         // use split cost priority queue 
    434         Construct(rays); 
     413} 
     414 
     415 
     416void VspTree::AddSubdivisionStats(const int viewCells, 
     417                                                                  const float renderCostDecr, 
     418                                                                  const float splitCandidateCost, 
     419                                                                  const float totalRenderCost, 
     420                                                                         const float avgRenderCost) 
     421{ 
     422        mSubdivisionStats  
     423                        << "#ViewCells\n" << viewCells << endl 
     424                        << "#RenderCostDecrease\n" << renderCostDecr << endl  
     425                        << "#SplitCandidateCost\n" << splitCandidateCost << endl 
     426                        << "#TotalRenderCost\n" << totalRenderCost << endl 
     427                        << "#AvgRenderCost\n" << avgRenderCost << endl; 
    435428} 
    436429 
     
    449442 
    450443 
    451 void VspTree::Construct(RayInfoContainer *rays) 
    452 { 
    453 #if TODO 
    454         VspSplitQueue tQueue; 
    455         /// create new vsp tree 
    456         mRoot = new VspLeaf(); 
    457         /// we use the overall probability as normalizer 
    458         const float prop = mBox.GetVolume(); 
    459  
    460         VspTraversalData tData(mRoot, 
    461                                                   0, 
    462                                                   rays, 
    463                           ComputePvsSize(*rays), 
    464                                                   prop, 
    465                                                   mBox); 
    466  
    467  
    468         // compute first split candidate 
    469         VspSplitCandidate splitCandidate; 
    470         EvalSplitCandidate(tData, splitCandidate); 
    471  
    472         tQueue.push(splitCandidate); 
    473  
    474         mTotalCost = tData.mPvs * tData.mProbability / mBox.GetVolume(); 
    475         mTotalPvsSize = tData.mPvs; 
    476          
    477         mSubdivisionStats  
    478                         << "#ViewCells\n1\n" <<  endl 
    479                         << "#RenderCostDecrease\n0\n" << endl  
    480                         << "#SplitCandidateCost\n0\n" << endl 
    481                         << "#TotalRenderCost\n" << mTotalCost << endl 
    482                         << "#AvgRenderCost\n" << mTotalPvsSize << endl; 
    483  
    484         Debug << "total cost: " << mTotalCost << endl; 
    485          
    486          
    487         mVspStats.Start(); 
    488         cout << "Constructing vsp bsp tree ... \n"; 
    489  
    490         long startTime = GetTime();      
    491         int nLeaves = 500; 
    492         int nViewCells = 500; 
    493  
    494         // used for intermediate time measurements and progress 
    495         long interTime = GetTime();      
    496  
    497         mOutOfMemory = false; 
    498  
    499         mCreatedViewCells = 0; 
    500          
    501         while (!tQueue.empty()) 
    502         { 
    503                 splitCandidate = tQueue.top(); 
    504             tQueue.pop();                
    505  
    506                 // cost ratio of cost decrease / totalCost 
    507                 float costRatio = splitCandidate.GetCost() / mTotalCost; 
    508  
    509                 //Debug << "cost ratio: " << costRatio << endl; 
    510  
    511                 if (costRatio < mTermMinGlobalCostRatio) 
    512                         ++ mGlobalCostMisses; 
    513                  
    514                 if (0 && !mOutOfMemory) 
    515                 { 
    516                         float mem = GetMemUsage(); 
    517  
    518                         if (mem > mMaxMemory) 
    519                         { 
    520                                 mOutOfMemory = true; 
    521                                 Debug << "memory limit reached: " << mem << endl; 
    522                         } 
    523                 } 
    524  
    525                 // subdivide leaf node 
    526                 VspNode *r = Subdivide(tQueue, splitCandidate); 
    527  
    528                 if (r == mRoot) 
    529                         Debug << "VSP BSP tree construction time spent at root: " 
    530                                   << TimeDiff(startTime, GetTime())*1e-3 << "s" << endl; 
    531  
    532                 if (mVspStats.Leaves() >= nLeaves) 
    533                 { 
    534                         nLeaves += 500; 
    535  
    536                         cout << "leaves=" << mVspStats.Leaves() << endl; 
    537                         Debug << "needed " 
    538                                   << TimeDiff(interTime, GetTime())*1e-3  
    539                                   << " secs to create 500 view cells" << endl; 
    540                         interTime = GetTime(); 
    541                 } 
    542  
    543                 if (mCreatedViewCells == nViewCells) 
    544                 { 
    545                         nViewCells += 500; 
    546  
    547                         cout << "generated " << mCreatedViewCells << " viewcells" << endl; 
    548                 } 
    549         } 
    550  
    551         Debug << "Used Memory: " << GetMemUsage() << " MB" << endl << endl; 
    552         cout << "finished\n"; 
    553  
    554         mVspStats.Stop(); 
    555 #endif 
    556 } 
    557  
    558  
    559444bool VspTree::LocalTerminationCriteriaMet(const VspTraversalData &data) const 
    560445{ 
     
    577462 
    578463 
    579 // subdivide using a split plane queue 
    580464VspNode *VspTree::Subdivide(SplitQueue &tQueue, 
    581                                                         VspSplitCandidate &splitCandidate) 
     465                                                        VspSplitCandidate &splitCandidate, 
     466                                                        const bool globalCriteriaMet) 
    582467{ 
    583468        VspTraversalData &tData = splitCandidate.mParentData; 
     
    585470        VspNode *newNode = tData.mNode; 
    586471 
    587         if (!LocalTerminationCriteriaMet(tData) && !GlobalTerminationCriteriaMet(tData)) 
     472        if (!LocalTerminationCriteriaMet(tData) && !globalCriteriaMet) 
    588473        {        
    589474                VspTraversalData tFrontData; 
     
    594479                // create new interior node and two leaf node 
    595480                const AxisAlignedPlane splitPlane = splitCandidate.mSplitPlane; 
    596  
    597481                newNode = SubdivideNode(splitPlane, tData, tFrontData, tBackData); 
    598482         
     
    604488                tBackData.mMaxCostMisses = maxCostMisses; 
    605489                         
    606                  
     490                //-- statistics 
    607491                if (1) 
    608492                { 
    609                         float cFront = (float)tFrontData.mPvs * tFrontData.mProbability; 
    610                         float cBack = (float)tBackData.mPvs * tBackData.mProbability; 
    611                         float cData = (float)tData.mPvs * tData.mProbability; 
    612  
    613                          
    614                         float costDecr =  
    615                                 (cFront + cBack - cData) / mBox.GetVolume(); 
     493                        const float cFront = (float)tFrontData.mPvs * tFrontData.mProbability; 
     494                        const float cBack = (float)tBackData.mPvs * tBackData.mProbability; 
     495                        const float cData = (float)tData.mPvs * tData.mProbability; 
     496         
     497                        const float costDecr =  
     498                                (cFront + cBack - cData) / mBoundingBox.GetVolume(); 
    616499 
    617500                        mTotalCost += costDecr; 
    618501                        mTotalPvsSize += tFrontData.mPvs + tBackData.mPvs - tData.mPvs; 
    619502 
    620                         mSubdivisionStats  
    621                                         << "#ViewCells\n" << mVspStats.Leaves() << endl 
    622                                         << "#RenderCostDecrease\n" << -costDecr << endl 
    623                                         << "#SplitCandidateCost\n" << splitCandidate.GetPriority() << endl 
    624                                         << "#TotalRenderCost\n" << mTotalCost << endl 
    625                                         << "#AvgRenderCost\n" << (float)mTotalPvsSize / (float)mVspStats.Leaves() << endl; 
    626                 } 
    627  
    628          
    629                 //-- push the new split candidates on the stack 
    630                 VspSplitCandidate frontCandidate; 
    631                 VspSplitCandidate backCandidate; 
    632  
    633                 EvalSplitCandidate(tFrontData, frontCandidate); 
    634                 EvalSplitCandidate(tBackData, backCandidate); 
    635 #if TODO 
     503                        AddSubdivisionStats(mVspStats.Leaves(), 
     504                                                                -costDecr, 
     505                                                                splitCandidate.GetPriority(), 
     506                                                                mTotalCost, 
     507                                                                (float)mTotalPvsSize / (float)mVspStats.Leaves()); 
     508                } 
     509 
     510         
     511                //-- push the new split candidates on the queue 
     512                VspSplitCandidate *frontCandidate = new VspSplitCandidate(); 
     513                VspSplitCandidate *backCandidate = new VspSplitCandidate(); 
     514 
     515                EvalSplitCandidate(tFrontData, *frontCandidate); 
     516                EvalSplitCandidate(tBackData, *backCandidate); 
     517 
    636518                tQueue.push(frontCandidate); 
    637519                tQueue.push(backCandidate); 
    638 #endif 
     520 
    639521                // delete old leaf node 
    640522                DEL_PTR(tData.mNode); 
     
    646528        { 
    647529                VspLeaf *leaf = dynamic_cast<VspLeaf *>(newNode); 
     530         
    648531                VspViewCell *viewCell = new VspViewCell(); 
    649  
    650532        leaf->SetViewCell(viewCell); 
    651533                 
     
    671553                        } 
    672554                } 
    673  
    674                 // should I check here? 
     555                 
    675556                viewCell->mLeaf = leaf; 
    676557 
     
    678559        leaf->mProbability = tData.mProbability; 
    679560 
    680                 EvaluateLeafStats(tData);                
     561                // finally evaluate stats until this leaf 
     562                EvaluateLeafStats(tData); 
    681563        } 
    682564 
    683565        //-- cleanup 
    684566        tData.Clear(); 
    685  
     567         
    686568        return newNode; 
    687569} 
     
    691573                                                                 VspSplitCandidate &splitData) 
    692574{ 
    693         VspTraversalData frontData; 
    694         VspTraversalData backData; 
    695  
     575        float frontProb; 
     576        float backtProb; 
     577         
    696578        VspLeaf *leaf = dynamic_cast<VspLeaf *>(tData.mNode); 
    697  
     579         
    698580        // compute locally best split plane 
    699581        const bool success =  
    700582                SelectPlane(tData, splitData.mSplitPlane, 
    701                                         frontData.mProbability, backData.mProbability); 
     583                                        frontProb, backtProb); 
    702584 
    703585        //TODO 
     
    789671        return interior; 
    790672} 
    791  
    792 /* 
    793 KdNode *VspOpsTree::SubdivideSpatialNode(KdLeaf *leaf, 
    794                                                                                  const AxisAlignedPlane &splitPlane, 
    795                                                                                  const AxisAlignedBox3 &box, 
    796                                                                                  AxisAlignedBox3 &backBBox, 
    797                                                                                  AxisAlignedBox3 &frontBBox) 
    798 { 
    799         float position; 
    800  
    801 #if TODO 
    802     mSpatialStat.nodes += 2; 
    803         mSpatialStat.splits[axis]; 
    804 #endif 
    805  
    806         // add the new nodes to the tree 
    807         KdInterior *node = new KdInterior(leaf->mParent); 
    808  
    809         node->mAxis = splitPlane.mAxis; 
    810         node->mPosition = splitPlane.mPosition; 
    811         node->mBox = box; 
    812  
    813     backBBox = box; 
    814         frontBBox = box; 
    815    
    816         // first count ray sides 
    817         int objectsBack = 0; 
    818         int objectsFront = 0; 
    819    
    820         backBBox.SetMax(axis, position); 
    821         frontBBox.SetMin(axis, position); 
    822  
    823         SplitObjects(leaf->m 
    824         ObjectContainer::const_iterator mi, mi_end = leaf->mObjects.end(); 
    825  
    826         for ( mi = leaf->mObjects.begin(); mi != mi_end; ++ mi)  
    827         { 
    828                 // determine the side of this ray with respect to the plane 
    829                 AxisAlignedBox3 box = (*mi)->GetBox(); 
    830                  
    831                 if (box.Max(axis) > position )  
    832                         ++ objectsFront; 
    833      
    834                 if (box.Min(axis) < position ) 
    835       objectsBack++; 
    836   } 
    837  
    838    
    839   KdLeaf *back = new KdLeaf(node, objectsBack); 
    840   KdLeaf *front = new KdLeaf(node, objectsFront); 
    841  
    842   // replace a link from node's parent 
    843   if (  leaf->mParent ) 
    844     leaf->mParent->ReplaceChildLink(leaf, node); 
    845  
    846   // and setup child links 
    847   node->SetupChildLinks(back, front); 
    848    
    849   for (mi = leaf->mObjects.begin(); 
    850        mi != leaf->mObjects.end(); 
    851        mi++) { 
    852     // determine the side of this ray with respect to the plane 
    853     AxisAlignedBox3 box = (*mi)->GetBox(); 
    854  
    855     if (box.Max(axis) >= position ) 
    856       front->mObjects.push_back(*mi); 
    857      
    858     if (box.Min(axis) < position ) 
    859       back->mObjects.push_back(*mi); 
    860      
    861     mStat.objectRefs -= (int)leaf->mObjects.size(); 
    862     mStat.objectRefs += objectsBack + objectsFront; 
    863   } 
    864    
    865   delete leaf; 
    866   return node; 
    867 } 
    868 */ 
    869  
    870673 
    871674 
     
    12671070                 
    12681071 
    1269         // -- pvs rendering heuristics 
     1072        //-- pvs rendering heuristics 
    12701073        const int lowerPvsLimit = mViewCellsManager->GetMinPvsSize(); 
    12711074        const int upperPvsLimit = mViewCellsManager->GetMaxPvsSize(); 
    12721075 
    1273         // only render cost heuristics or combined with standard deviation 
    1274         const float penaltyOld = EvalPvsPenalty(totalPvs, lowerPvsLimit, upperPvsLimit); 
    1275     const float penaltyFront = EvalPvsPenalty(pvsFront, lowerPvsLimit, upperPvsLimit); 
    1276         const float penaltyBack = EvalPvsPenalty(pvsBack, lowerPvsLimit, upperPvsLimit); 
     1076        //-- only render cost heuristics or combined with standard deviation 
     1077        const float penaltyOld = EvalPvsPenalty((int)totalPvs, lowerPvsLimit, upperPvsLimit); 
     1078    const float penaltyFront = EvalPvsPenalty((int)pvsFront, lowerPvsLimit, upperPvsLimit); 
     1079        const float penaltyBack = EvalPvsPenalty((int)pvsBack, lowerPvsLimit, upperPvsLimit); 
    12771080                         
    12781081        const float oldRenderCost = pOverall * penaltyOld; 
     
    12801083 
    12811084        //Debug << "decrease: " << oldRenderCost - newRenderCost << endl; 
    1282         const float renderCostDecrease = (oldRenderCost - newRenderCost) / mBox.GetVolume(); 
     1085        const float renderCostDecrease = (oldRenderCost - newRenderCost) / mBoundingBox.GetVolume(); 
    12831086         
    12841087 
    12851088#if 1 
    1286         // take render cost of node into account to avoid being stuck in a local minimum 
    1287         const float normalizedOldRenderCost = oldRenderCost / mBox.GetVolume(); 
     1089        // take render cost of node into account  
     1090        // otherwise danger of being stuck in a local minimum!! 
     1091        const float normalizedOldRenderCost = oldRenderCost / mBoundingBox.GetVolume(); 
    12881092        return 0.99f * renderCostDecrease + 0.01f * normalizedOldRenderCost; 
    12891093#else 
     
    14341238AxisAlignedBox3 VspTree::GetBoundingBox() const 
    14351239{ 
    1436         return mBox; 
     1240        return mBoundingBox; 
    14371241} 
    14381242 
     
    15811385void VspTree::ValidateTree() 
    15821386{ 
     1387        mVspStats.invalidLeaves = 0; 
     1388 
    15831389        stack<VspNode *> nodeStack; 
    15841390 
     
    15871393 
    15881394        nodeStack.push(mRoot); 
    1589          
    1590         mVspStats.invalidLeaves = 0; 
     1395 
    15911396        while (!nodeStack.empty())  
    15921397        { 
     
    16621467                } 
    16631468        } 
    1664  
    16651469} 
    16661470 
    16671471 
    16681472int VspTree::FindNeighbors(VspLeaf *n, 
    1669                                                           vector<VspLeaf *> &neighbors, 
    1670                                                           const bool onlyUnmailed) const 
     1473                                                   vector<VspLeaf *> &neighbors, 
     1474                                                   const bool onlyUnmailed) const 
    16711475{ 
    16721476        stack<VspNode *> nodeStack; 
    1673  
    16741477        nodeStack.push(mRoot); 
    16751478 
     
    19461749        float maxt, mint; 
    19471750 
    1948         if (!mBox.GetRaySegment(ray, mint, maxt)) 
     1751        if (!mBoundingBox.GetRaySegment(ray, mint, maxt)) 
    19491752                return 0; 
    19501753 
     
    19781781                                        // cases N1,N2,N3,P5,Z2,Z3 
    19791782                                        continue; 
    1980                                 } else 
     1783                                }  
     1784                                else 
    19811785                                { 
    19821786                                        // case N4 
     
    20201824                                ++ hits; 
    20211825                        } 
    2022  
    20231826#if 0 
    2024                                 leaf->mRays.push_back(RayInfo(new VssRay(origin, termination, NULL, NULL, 0))); 
     1827                        leaf->mRays.push_back(RayInfo(new VssRay(origin, termination, NULL, NULL, 0))); 
    20251828#endif 
    20261829                        // get the next node from the stack 
     
    20881891{ 
    20891892        int collapsed = 0; 
    2090         //TODO 
    2091 #if HAS_TO_BE_REDONE 
     1893 
    20921894        (void)CollapseTree(mRoot, collapsed); 
    2093  
    20941895        // revalidate leaves 
    20951896        RepairViewCellsLeafLists(); 
    2096 #endif 
     1897 
    20971898        return collapsed; 
    20981899} 
     
    22862087 
    22872088int VspTree::SplitRays(const AxisAlignedPlane &plane, 
    2288                                                   RayInfoContainer &rays, 
    2289                                                   RayInfoContainer &frontRays, 
    2290                                                   RayInfoContainer &backRays) const 
     2089                                           RayInfoContainer &rays, 
     2090                                           RayInfoContainer &frontRays, 
     2091                                           RayInfoContainer &backRays) const 
    22912092{ 
    22922093        int splits = 0; 
     
    23382139{ 
    23392140        if (!node->GetParent()) 
    2340                 return mBox; 
     2141                return mBoundingBox; 
    23412142 
    23422143        if (!node->IsLeaf()) 
     
    23582159 
    23592160 
     2161 
     2162/*****************************************************************/ 
     2163/*                class OpsTree implementation                   */ 
     2164/*****************************************************************/ 
     2165 
     2166 
     2167void OspTree::SplitObjects(const AxisAlignedPlane & splitPlane, 
     2168                                                   const ObjectContainer &objects, 
     2169                                                   ObjectContainer &back, 
     2170                                                   ObjectContainer &front) 
     2171{ 
     2172        ObjectContainer::const_iterator oit, oit_end = objects.end(); 
     2173 
     2174    for (oit = objects.begin(); oit != oit_end; ++ oit)  
     2175        { 
     2176                // determine the side of this ray with respect to the plane 
     2177                const AxisAlignedBox3 box = (*oit)->GetBox(); 
     2178 
     2179                if (box.Max(splitPlane.mAxis) >= splitPlane.mPosition) 
     2180            front.push_back(*oit); 
     2181     
     2182                if (box.Min(splitPlane.mAxis) < splitPlane.mPosition) 
     2183                        back.push_back(*oit); 
     2184#if TODO     
     2185                mStat.objectRefs -= (int)objects.size(); 
     2186                mStat.objectRefs += objectsBack + objectsFront; 
     2187#endif 
     2188        } 
     2189} 
     2190 
     2191 
     2192KdInterior *OspTree::SubdivideNode(KdLeaf *leaf, 
     2193                                                                   const AxisAlignedPlane &splitPlane, 
     2194                                                                   const AxisAlignedBox3 &box, 
     2195                                                                   AxisAlignedBox3 &backBBox, 
     2196                                                                   AxisAlignedBox3 &frontBBox) 
     2197{ 
     2198#if TODO 
     2199    mSpatialStat.nodes += 2; 
     2200        mSpatialStat.splits[axis]; 
     2201#endif 
     2202 
     2203        // add the new nodes to the tree 
     2204        KdInterior *node = new KdInterior(leaf->mParent); 
     2205 
     2206        const int axis = splitPlane.mAxis; 
     2207        const float position = splitPlane.mPosition; 
     2208 
     2209        node->mAxis = axis; 
     2210        node->mPosition = position; 
     2211        node->mBox = box; 
     2212 
     2213    backBBox = box; 
     2214        frontBBox = box; 
     2215   
     2216        // first count ray sides 
     2217        int objectsBack = 0; 
     2218        int objectsFront = 0; 
     2219   
     2220        backBBox.SetMax(axis, position); 
     2221        frontBBox.SetMin(axis, position); 
     2222 
     2223        ObjectContainer::const_iterator mi, mi_end = leaf->mObjects.end(); 
     2224 
     2225        for ( mi = leaf->mObjects.begin(); mi != mi_end; ++ mi)  
     2226        { 
     2227                // determine the side of this ray with respect to the plane 
     2228                const AxisAlignedBox3 box = (*mi)->GetBox(); 
     2229                 
     2230                if (box.Max(axis) > position)  
     2231                        ++ objectsFront; 
     2232     
     2233                if (box.Min(axis) < position) 
     2234                        ++ objectsBack; 
     2235        } 
     2236 
     2237        KdLeaf *back = new KdLeaf(node, objectsBack); 
     2238        KdLeaf *front = new KdLeaf(node, objectsFront); 
     2239 
     2240        // replace a link from node's parent 
     2241        if (leaf->mParent) 
     2242                leaf->mParent->ReplaceChildLink(leaf, node); 
     2243 
     2244        // and setup child links 
     2245        node->SetupChildLinks(back, front); 
     2246 
     2247        SplitObjects(splitPlane, leaf->mObjects, back->mObjects, front->mObjects); 
     2248   
     2249        //delete leaf; 
     2250        return node; 
     2251} 
     2252 
     2253 
     2254KdNode *OspTree::Subdivide(SplitQueue &tQueue, 
     2255                                                   OspSplitCandidate &splitCandidate, 
     2256                                                   const bool globalCriteriaMet) 
     2257{ 
     2258        OspTraversalData &tData = splitCandidate.mParentData; 
     2259 
     2260        KdNode *newNode = tData.mNode; 
     2261 
     2262        if (!LocalTerminationCriteriaMet(tData) && !globalCriteriaMet) 
     2263        {        
     2264                OspTraversalData tFrontData; 
     2265                OspTraversalData tBackData; 
     2266 
     2267                //-- continue subdivision 
     2268                 
     2269                // create new interior node and two leaf node 
     2270                const AxisAlignedPlane splitPlane = splitCandidate.mSplitPlane; 
     2271                newNode = SubdivideNode(dynamic_cast<KdLeaf *>(newNode),  
     2272                                                                splitPlane,  
     2273                                                                tData.mBoundingBox,  
     2274                                                                tFrontData.mBoundingBox,  
     2275                                                                tBackData.mBoundingBox); 
     2276         
     2277                const int maxCostMisses = splitCandidate.mMaxCostMisses; 
     2278 
     2279                // how often was max cost ratio missed in this branch? 
     2280                tFrontData.mMaxCostMisses = maxCostMisses; 
     2281                tBackData.mMaxCostMisses = maxCostMisses; 
     2282                         
     2283                //-- push the new split candidates on the queue 
     2284                OspSplitCandidate *frontCandidate = new OspSplitCandidate(); 
     2285                OspSplitCandidate *backCandidate = new OspSplitCandidate(); 
     2286 
     2287                EvalSplitCandidate(tFrontData, *frontCandidate); 
     2288                EvalSplitCandidate(tBackData, *backCandidate); 
     2289 
     2290                tQueue.push(frontCandidate); 
     2291                tQueue.push(backCandidate); 
     2292 
     2293                // delete old leaf node 
     2294                DEL_PTR(tData.mNode); 
     2295        } 
     2296 
     2297 
     2298        //-- terminate traversal 
     2299        if (newNode->IsLeaf()) 
     2300        { 
     2301                //KdLeaf *leaf = dynamic_cast<KdLeaf *>(newNode); 
     2302                EvaluateLeafStats(tData);                
     2303        } 
     2304 
     2305        //-- cleanup 
     2306        tData.Clear(); 
     2307         
     2308        return newNode; 
     2309} 
     2310 
     2311 
     2312void OspTree::EvalSplitCandidate(OspTraversalData &tData, 
     2313                                                                 OspSplitCandidate &splitData) 
     2314{ 
     2315        float frontProb; 
     2316        float backtProb; 
     2317         
     2318        KdLeaf *leaf = dynamic_cast<KdLeaf *>(tData.mNode); 
     2319 
     2320        // compute locally best split plane 
     2321        const bool success = false; 
     2322#if TODO 
     2323        SelectPlane(tData, splitData.mSplitPlane, 
     2324                                frontData.mProbability, backData.mProbability); 
     2325 
     2326        //TODO 
     2327        // compute global decrease in render cost 
     2328        splitData.mPriority = EvalRenderCostDecrease(splitData.mSplitPlane, tData); 
     2329        splitData.mParentData = tData; 
     2330        splitData.mMaxCostMisses = success ? tData.mMaxCostMisses : tData.mMaxCostMisses + 1; 
     2331#endif 
     2332} 
     2333 
     2334 
    23602335/*****************************************************************/ 
    23612336/*              class HierarchyManager implementation            */ 
     
    23762351 
    23772352 
    2378 void HierarchyManager::PrepareTraversal() 
    2379 { 
    2380  
    2381 #if TODO 
    2382         /// create new vsp tree 
    2383         mRoot = new VspLeaf(); 
    2384         /// we use the overall probability as normalizer 
    2385         const float prop = mBoundingBox.GetVolume(); 
    2386  
    2387         VspTraversalData tData(mRoot, 
    2388                                                    0, 
    2389                                                    rays, 
    2390                            ComputePvsSize(*rays), 
    2391                                                    prop, 
    2392                                                    mBoundingBox); 
    2393  
    2394  
    2395         // compute first split candidates 
    2396         VspTree::VspSplitCandidate vspSplitCandidate = new VspTree::VspSplitCandidate(); 
    2397         EvalSplitCandidate(tData, *vspSplitCandidate); 
    2398         mTQueue.push(splitCandidate); 
    2399  
    2400     OspSplitCandidate ospSplitCandidate = new OspSplitCandidate(); 
    2401         EvalSplitCandidate(tData, *ospSplitCandidate); 
    2402         mTQueue.push(ospSplitCandidate); 
    2403  
    2404         mTotalCost = tData.mPvs * tData.mProbability / mBox.GetVolume(); 
    2405         mTotalPvsSize = tData.mPvs; 
    2406          
    2407         mSubdivisionStats  
    2408                         << "#ViewCells\n1\n" <<  endl 
    2409                         << "#RenderCostDecrease\n0\n" << endl  
    2410                         << "#SplitCandidateCost\n0\n" << endl 
    2411                         << "#TotalRenderCost\n" << mTotalCost << endl 
    2412                         << "#AvgRenderCost\n" << mTotalPvsSize << endl; 
    2413  
    2414         Debug << "total cost: " << mTotalCost << endl; 
    2415  
    2416 #endif 
     2353void HierarchyManager::PrepareConstruction(const VssRayContainer &sampleRays, 
     2354                                                                                   AxisAlignedBox3 *forcedViewSpace, 
     2355                                                                                   RayInfoContainer &rays) 
     2356{ 
     2357        VssRayContainer::const_iterator rit, rit_end = sampleRays.end(); 
     2358 
     2359        long startTime = GetTime(); 
     2360 
     2361        cout << "storing rays ... "; 
     2362 
     2363        Intersectable::NewMail(); 
     2364 
     2365        mVspTree->PrepareConstruction(sampleRays, forcedViewSpace); 
     2366 
     2367        //-- store rays 
     2368        for (rit = sampleRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit) 
     2369        { 
     2370                VssRay *ray = *rit; 
     2371 
     2372                float minT, maxT; 
     2373 
     2374                static Ray hray; 
     2375                hray.Init(*ray); 
     2376 
     2377                // TODO: not very efficient to implictly cast between rays types 
     2378                if (mBoundingBox.GetRaySegment(hray, minT, maxT)) 
     2379                { 
     2380                        float len = ray->Length(); 
     2381 
     2382                        if (!len) 
     2383                                len = Limits::Small; 
     2384 
     2385                        rays.push_back(RayInfo(ray, minT / len, maxT / len)); 
     2386                } 
     2387        } 
     2388 
     2389        cout << "finished" << endl; 
     2390 
     2391        //mOspTree->PrepareConstruction(sampleRays, forcedViewSpace, rays); 
     2392} 
     2393 
     2394 
     2395bool HierarchyManager::GlobalTerminationCriteriaMet(SplitCandidate *candidate) const 
     2396{ 
     2397        if (candidate->Type() == SplitCandidate::VIEW_SPACE) 
     2398        { 
     2399                VspTree::VspSplitCandidate *sc =  
     2400                        dynamic_cast<VspTree::VspSplitCandidate *>(candidate); 
     2401                 
     2402                return mVspTree->GlobalTerminationCriteriaMet(sc->mParentData); 
     2403        } 
     2404 
     2405        return true; 
    24172406} 
    24182407 
     
    24202409void HierarchyManager::Construct(const VssRayContainer &sampleRays, 
    24212410                                                                 const ObjectContainer &objects, 
    2422                                                                  AxisAlignedBox3 *forcedBoundingBox) 
    2423 { 
    2424 #if TODO 
    2425         //-- store rays 
    2426         for (rit = sampleRays.begin(); rit != rit_end; ++ rit) 
    2427         { 
    2428                 VssRay *ray = *rit; 
    2429  
    2430                 float minT, maxT; 
    2431  
    2432                 static Ray hray; 
    2433                 hray.Init(*ray); 
    2434  
    2435                 // TODO: not very efficient to implictly cast between rays types 
    2436                 if (mBoundingBox.GetRaySegment(hray, minT, maxT)) 
    2437                 { 
    2438                         float len = ray->Length(); 
    2439  
    2440                         if (!len) 
    2441                                 len = Limits::Small; 
    2442  
    2443                         rays->push_back(RayInfo(ray, minT / len, maxT / len)); 
    2444                 } 
    2445         } 
    2446 #endif 
    2447 } 
    2448  
    2449  
    2450 bool HierarchyManager::FinishedConstruction() 
    2451 { 
    2452         return mTQueue.empty(); 
    2453 } 
    2454  
    2455  
    2456 void HierarchyManager::Construct(RayInfoContainer *rays) 
    2457 { 
    2458         PrepareTraversal(); 
     2411                                                                 AxisAlignedBox3 *forcedViewSpace) 
     2412{ 
     2413        RayInfoContainer *rays = new RayInfoContainer(); 
     2414         
     2415        // prepare vsp and osp trees for traversal 
     2416        PrepareConstruction(sampleRays, forcedViewSpace, *rays); 
    24592417 
    24602418        mVspTree->mVspStats.Start(); 
    2461         cout << "Constructing vsp bsp tree ... \n"; 
    2462  
     2419 
     2420        cout << "Constructing view space / object space tree ... \n"; 
    24632421        const long startTime = GetTime();        
    24642422 
     
    24672425                SplitCandidate *splitCandidate = NextSplitCandidate(); 
    24682426             
     2427                const bool globalTerminationCriteriaMet =  
     2428                        GlobalTerminationCriteriaMet(splitCandidate); 
     2429 
    24692430                // cost ratio of cost decrease / totalCost 
    24702431                const float costRatio = splitCandidate->GetPriority() / mTotalCost; 
    2471                  
    24722432                //Debug << "cost ratio: " << costRatio << endl; 
    24732433 
     
    24752435                        ++ mGlobalCostMisses; 
    24762436         
    2477                 // subdivide leaf node 
    2478                 // either object space or view space 
     2437                //-- subdivide leaf node 
     2438                //-- either a object space or view space split 
    24792439                if (splitCandidate->Type() == SplitCandidate::VIEW_SPACE) 
    24802440                { 
     
    24822442                                dynamic_cast<VspTree::VspSplitCandidate *>(splitCandidate); 
    24832443 
    2484                         VspNode *r = mVspTree->Subdivide(mTQueue, *sc); 
    2485                 } 
    2486                 else // object space 
     2444                        VspNode *r = mVspTree->Subdivide(mTQueue, *sc, globalTerminationCriteriaMet); 
     2445                } 
     2446                else // object space split 
    24872447                { 
    24882448#if TODO 
     
    24902450#endif 
    24912451                } 
    2492         } 
    2493  
    2494         cout << "finished\n"; 
     2452 
     2453                DEL_PTR(splitCandidate); 
     2454        } 
     2455 
     2456        cout << "finished in " << TimeDiff(startTime, GetTime())*1e-3 << "secs" << endl; 
    24952457 
    24962458        mVspTree->mVspStats.Stop(); 
    24972459} 
    24982460 
    2499 } 
     2461 
     2462bool HierarchyManager::FinishedConstruction() 
     2463{ 
     2464        return mTQueue.empty(); 
     2465} 
     2466 
     2467 
     2468} 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/VspOspTree.h

    r1016 r1020  
    2828class VspLeaf; 
    2929class VspNode; 
    30  
     30class KdNode; 
     31class KdInterior; 
     32class KdLeaf; 
     33 
     34class KdTreeStatistics; 
    3135 
    3236/** A definition for an axis aligned plane. 
     
    3640public: 
    3741 
     42        /** Computes intersection of this plane with the ray segment. 
     43        */ 
    3844        int ComputeRayIntersection(const RayInfo &rayData, float &t) const 
    3945        { 
     
    4147        } 
    4248 
     49        /// the split axis: one of 0=x, 1=y, 2=z 
    4350        int mAxis; 
     51        /// the absolute position of the split axis 
    4452        float mPosition; 
    4553}; 
     54 
    4655 
    4756/** Candidate for a view space / object space split. 
     
    184193}; 
    185194 
     195 
     196/** View space partition statistics. 
     197*/ 
     198class OspTreeStatistics: public StatisticsBase 
     199{ 
     200public: 
     201        // total number of nodes 
     202        int nodes; 
     203        // number of splits 
     204        int splits[3]; 
     205         
     206        // totals number of rays 
     207        int rays; 
     208        // maximal reached depth 
     209        int maxDepth; 
     210        // minimal depth 
     211        int minDepth; 
     212         
     213        // max depth nodes 
     214        int maxDepthNodes; 
     215        // minimum depth nodes 
     216        int minDepthNodes; 
     217        // max depth nodes 
     218        int minPvsNodes; 
     219        // nodes with minimum PVS 
     220        int minRaysNodes; 
     221        // max ray contribution nodes 
     222        int maxRayContribNodes; 
     223        // minimum area nodes 
     224        int minProbabilityNodes; 
     225        /// nodes termination because of max cost ratio; 
     226        int maxCostNodes; 
     227        // max number of rays per node 
     228        int maxObjectRefs; 
     229        /// samples contributing to pvs 
     230        int contributingSamples; 
     231        /// sample contributions to pvs 
     232        int sampleContributions; 
     233        /// largest pvs 
     234        int maxPvs; 
     235        /// number of invalid leaves 
     236        int invalidLeaves; 
     237        /// accumulated number of rays refs 
     238        int accumRays; 
     239        int pvs; 
     240        // accumulated depth (used to compute average) 
     241        int accumDepth; 
     242 
     243        // Constructor 
     244        OspTreeStatistics()  
     245        { 
     246                Reset(); 
     247        } 
     248 
     249        int Nodes() const {return nodes;} 
     250        int Interior() const { return nodes / 2; } 
     251        int Leaves() const { return (nodes / 2) + 1; } 
     252         
     253        // TODO: computation wrong 
     254        double AvgDepth() const { return accumDepth / (double)Leaves();};  
     255        double AvgRays() const { return accumRays / (double)Leaves();};  
     256 
     257        void Reset()  
     258        { 
     259                nodes = 0; 
     260                for (int i = 0; i < 3; ++ i) 
     261                        splits[i] = 0; 
     262                 
     263                maxDepth = 0; 
     264                minDepth = 99999; 
     265                accumDepth = 0; 
     266        pvs = 0; 
     267                maxDepthNodes = 0; 
     268                minPvsNodes = 0; 
     269                minRaysNodes = 0; 
     270                maxRayContribNodes = 0; 
     271                minProbabilityNodes = 0; 
     272                maxCostNodes = 0; 
     273 
     274                contributingSamples = 0; 
     275                sampleContributions = 0; 
     276 
     277                maxPvs = 0; 
     278                invalidLeaves = 0; 
     279                accumRays = 0; 
     280        } 
     281 
     282        void Print(ostream &app) const; 
     283 
     284        friend ostream &operator<<(ostream &s, const OspTreeStatistics &stat)  
     285        { 
     286                stat.Print(s); 
     287                return s; 
     288        }  
     289}; 
     290 
     291 
    186292/** 
    187293    VspNode abstract class serving for interior and leaf node implementation 
    188294*/ 
    189 class VspNode  
     295class VspNode 
    190296{ 
    191297public: 
     
    530636        AxisAlignedBox3 GetBBox(VspNode *node) const; 
    531637 
    532         /** Constructs the tree from a given set of rays. 
    533                 @param sampleRays the set of sample rays the construction is based on 
    534                 @param forcedBoundingBox a given bounding box is taken as view space 
    535         */ 
    536         void Construct(const VssRayContainer &sampleRays, 
    537                                    AxisAlignedBox3 *forcedBoundingBox); 
    538  
    539638        /** Returns list of BSP leaves with pvs smaller than 
    540639                a certain threshold. 
     
    701800                                                float &pBack) const; 
    702801 
     802        void PrepareConstruction(const VssRayContainer &sampleRays, 
     803                                                         AxisAlignedBox3 *forcedBoundingBox); 
     804 
    703805        /** Evaluates candidate for splitting. 
    704806        */ 
     
    713815        float EvalRenderCostDecrease(const AxisAlignedPlane &candidatePlane, 
    714816                                                                 const VspTraversalData &data) const; 
    715  
    716         /** Constructs tree using the split priority queue. 
    717         */ 
    718         void Construct(RayInfoContainer *rays); 
    719817 
    720818        /** Collects view cells in the subtree under root. 
     
    747845        void EvaluateLeafStats(const VspTraversalData &data); 
    748846 
    749         /** Subdivides node with respect to the traversal data. 
    750             @param tStack current traversal stack 
    751                 @param tData traversal data also holding node to be subdivided 
     847        /** Subdivides node using a best split priority queue. 
     848            @param tQueue the best split priority queue 
     849                @param splitCandidate the candidate for the next split 
     850                @param globalCriteriaMet if the global termination criteria were already met 
    752851                @returns new root of the subtree 
    753852        */ 
    754853        VspNode *Subdivide(SplitQueue &tQueue, 
    755                                            VspSplitCandidate &splitCandidate); 
    756  
     854                                           VspSplitCandidate &splitCandidate, 
     855                                           const bool globalCriteriaMet); 
     856 
     857        /** Adds stats to subdivision log file. 
     858        */ 
     859        void AddSubdivisionStats(const int viewCells, 
     860                                                         const float renderCostDecr, 
     861                                                         const float splitCandidateCost, 
     862                                                         const float totalRenderCost, 
     863                                                         const float avgRenderCost); 
    757864         
    758865        /** Subdivides leaf. 
    759                 @param leaf the leaf to be subdivided 
    760                  
    761                 @param polys the polygons to be split 
    762                 @param frontPolys returns the polygons in front of the split plane 
    763                 @param backPolys returns the polygons in the back of the split plane 
     866                         
     867                @param tData data object holding, e.g., a pointer to the leaf 
     868                @param frontData returns the data (e.g.,  pointer to the leaf) in front of the split plane 
     869                @param backData returns the data (e.g.,  pointer to the leaf) in the back of the split plane 
    764870                 
    765871                @param rays the polygons to be filtered 
    766872                @param frontRays returns the polygons in front of the split plane 
    767                 @param backRays returns the polygons in the back of the split plane 
    768  
     873         
    769874                @returns the root of the subdivision 
    770875        */ 
    771  
    772876        VspInterior *SubdivideNode(const AxisAlignedPlane &splitPlane, 
    773877                                                           VspTraversalData &tData, 
     
    884988 
    885989        /// box around the whole view domain 
    886         AxisAlignedBox3 mBox; 
     990        AxisAlignedBox3 mBoundingBox; 
    887991 
    888992 
     
    9731077 
    9741078 
    975 class KdTree; 
     1079/** View Space Partitioning tree. 
     1080*/ 
     1081class OspTree  
     1082{ 
     1083        friend class ViewCellsParseHandlers; 
     1084        friend class HierarchyManager; 
     1085 
     1086public: 
     1087         
     1088        /** Additional data which is passed down the BSP tree during traversal. 
     1089        */ 
     1090        class OspTraversalData 
     1091        {   
     1092        public: 
     1093                /// the current node 
     1094                KdNode *mNode; 
     1095                /// current depth 
     1096                int mDepth; 
     1097                /// rays piercing this node 
     1098                RayInfoContainer *mRays; 
     1099                /// the probability that this node contains view point 
     1100                float mProbability; 
     1101                /// the bounding box of the node 
     1102                AxisAlignedBox3 mBoundingBox; 
     1103                /// pvs size 
     1104                int mPvs; 
     1105                /// how often this branch has missed the max-cost ratio 
     1106                int mMaxCostMisses; 
     1107                // current axis 
     1108                int mAxis; 
     1109                // current priority 
     1110                float mPriority; 
     1111 
     1112                 
     1113                /** Returns average ray contribution. 
     1114                */ 
     1115                float GetAvgRayContribution() const 
     1116                { 
     1117                        return (float)mPvs / ((float)mRays->size() + Limits::Small); 
     1118                } 
     1119 
     1120 
     1121                OspTraversalData(): 
     1122                mNode(NULL), 
     1123                mDepth(0), 
     1124                mRays(NULL), 
     1125                mPvs(0), 
     1126                mProbability(0.0), 
     1127                mMaxCostMisses(0),  
     1128                mPriority(0), 
     1129                mAxis(0) 
     1130                {} 
     1131                 
     1132                OspTraversalData(KdNode *node,  
     1133                                                 const int depth,  
     1134                                                 RayInfoContainer *rays, 
     1135                                                 const int pvs, 
     1136                                                 const float p, 
     1137                                                 const AxisAlignedBox3 &box): 
     1138                mNode(node),  
     1139                mDepth(depth),  
     1140                mRays(rays), 
     1141                mPvs(pvs), 
     1142                mProbability(p), 
     1143                mBoundingBox(box), 
     1144                mMaxCostMisses(0), 
     1145                mPriority(0), 
     1146                mAxis(0) 
     1147                {} 
     1148 
     1149                OspTraversalData(const int depth,  
     1150                                                 RayInfoContainer *rays, 
     1151                                                 const AxisAlignedBox3 &box):  
     1152                mNode(NULL),  
     1153                mDepth(depth),  
     1154                mRays(rays), 
     1155                mPvs(0), 
     1156                mProbability(0), 
     1157                mMaxCostMisses(0), 
     1158                mAxis(0), 
     1159                mBoundingBox(box) 
     1160                {} 
     1161 
     1162                /** Returns cost of the traversal data. 
     1163                */ 
     1164                float GetCost() const 
     1165                { 
     1166                        //cout << mPriority << endl; 
     1167                        return mPriority; 
     1168                } 
     1169 
     1170                // deletes contents and sets them to NULL 
     1171                void Clear() 
     1172                { 
     1173                        DEL_PTR(mRays); 
     1174                } 
     1175 
     1176                friend bool operator<(const OspTraversalData &a, const OspTraversalData &b) 
     1177                { 
     1178                        return a.GetCost() < b.GetCost(); 
     1179                } 
     1180    }; 
     1181 
     1182        /** Candidate for a view space split. 
     1183        */ 
     1184        class OspSplitCandidate: public SplitCandidate 
     1185        {   
     1186        public: 
     1187                /// parent data 
     1188                OspTraversalData mParentData; 
     1189                 
     1190                OspSplitCandidate() 
     1191                {}; 
     1192 
     1193                int Type() const { return VIEW_SPACE; } 
     1194 
     1195                OspSplitCandidate(const AxisAlignedPlane &plane, const OspTraversalData &tData):  
     1196                SplitCandidate(plane), mParentData(tData) 
     1197                {} 
     1198        }; 
     1199 
     1200        /** Struct for traversing line segment. 
     1201        */ 
     1202        struct LineTraversalData  
     1203        { 
     1204                KdNode *mNode; 
     1205                Vector3 mExitPoint; 
     1206                 
     1207                float mMaxT; 
     1208     
     1209                LineTraversalData () {} 
     1210                LineTraversalData (KdNode *n, const Vector3 &p, const float maxt): 
     1211                mNode(n), mExitPoint(p), mMaxT(maxt) {} 
     1212        }; 
     1213 
     1214        //typedef std::priority_queue<VspTraversalData> VspOspTraversalQueue; 
     1215 
     1216        /** Default constructor creating an empty tree. 
     1217        */  
     1218        OspTree(); 
     1219 
     1220        /** Default destructor. 
     1221        */ 
     1222        ~OspTree(); 
     1223 
     1224        /** Returns BSP Tree statistics. 
     1225        */ 
     1226        const KdTreeStatistics &GetStatistics() const;  
     1227   
     1228        /** Returns bounding box of the specified node. 
     1229        */ 
     1230        AxisAlignedBox3 GetBoundingBox(KdNode *node) const; 
     1231 
     1232        /** Returns list of BSP leaves with pvs smaller than 
     1233                a certain threshold. 
     1234                @param onlyUnmailed if only the unmailed leaves should be considered 
     1235                @param maxPvs the maximal pvs of a leaf to be added (-1 means unlimited) 
     1236        */ 
     1237        void CollectLeaves(vector<VspLeaf *> &leaves,  
     1238                                           const bool onlyUnmailed = false, 
     1239                                           const int maxPvs = -1) const; 
     1240 
     1241        /** Returns box which bounds the whole tree. 
     1242        */ 
     1243        AxisAlignedBox3 GetBoundingBox()const; 
     1244 
     1245        /** Returns root of the view space partitioning tree. 
     1246        */ 
     1247        KdNode *GetRoot() const; 
     1248 
     1249        /** Collects the leaf view cells of the tree 
     1250                @param viewCells returns the view cells  
     1251        */ 
     1252        void CollectViewCells(ViewCellContainer &viewCells, bool onlyValid) const; 
     1253 
     1254        /** A ray is cast possible intersecting the tree. 
     1255                @param the ray that is cast. 
     1256                @returns the number of intersections with objects stored in the tree. 
     1257        */ 
     1258        int CastRay(Ray &ray); 
     1259 
     1260        /** finds neighbouring leaves of this tree node. 
     1261        */ 
     1262        int FindNeighbors(KdLeaf *n,  
     1263                                          vector<VspLeaf *> &neighbors,  
     1264                                          const bool onlyUnmailed) const; 
     1265 
     1266        /** Returns random leaf of BSP tree. 
     1267                @param halfspace defines the halfspace from which the leaf is taken. 
     1268        */ 
     1269        KdLeaf *GetRandomLeaf(const Plane3 &halfspace); 
     1270 
     1271        /** Returns random leaf of BSP tree. 
     1272                @param onlyUnmailed if only unmailed leaves should be returned. 
     1273        */ 
     1274        KdLeaf *GetRandomLeaf(const bool onlyUnmailed = false); 
     1275 
     1276        /** Returns epsilon of this tree. 
     1277        */ 
     1278        float GetEpsilon() const; 
     1279 
     1280        /** Casts line segment into the tree. 
     1281                @param origin the origin of the line segment 
     1282                @param termination the end point of the line segment 
     1283                @returns view cells intersecting the line segment. 
     1284        */ 
     1285    int CastLineSegment(const Vector3 &origin, 
     1286                                                const Vector3 &termination, 
     1287                                                ViewCellContainer &viewcells); 
     1288                 
     1289        /** Sets pointer to view cells manager. 
     1290        */ 
     1291        void SetViewCellsManager(ViewCellsManager *vcm); 
     1292 
     1293        /** Writes tree to output stream 
     1294        */ 
     1295#if ZIPPED_VIEWCELLS 
     1296        bool Export(ogzstream &stream); 
     1297#else 
     1298        bool Export(ofstream &stream); 
     1299#endif 
     1300 
     1301        /** Collects rays stored in the leaves. 
     1302        */ 
     1303        void CollectRays(VssRayContainer &rays); 
     1304 
     1305        /** Intersects box with the tree and returns the number of intersected boxes. 
     1306                @returns number of view cells found 
     1307        */ 
     1308        int ComputeBoxIntersections(const AxisAlignedBox3 &box,  
     1309                                                                ViewCellContainer &viewCells) const; 
     1310 
     1311 
     1312        /// pointer to the hierarchy of view cells 
     1313        ViewCellsTree *mViewCellsTree; 
     1314 
     1315 
     1316protected: 
     1317 
     1318        // -------------------------------------------------------------- 
     1319        // For sorting objects 
     1320        // -------------------------------------------------------------- 
     1321        struct SortableEntry 
     1322        { 
     1323                enum EType  
     1324                { 
     1325                        ERayMin, 
     1326                        ERayMax 
     1327                }; 
     1328 
     1329                int type; 
     1330                float value; 
     1331                VssRay *ray; 
     1332   
     1333                SortableEntry() {} 
     1334                SortableEntry(const int t, const float v, VssRay *r):type(t), 
     1335                                          value(v), ray(r)  
     1336                { 
     1337                } 
     1338                 
     1339                friend bool operator<(const SortableEntry &a, const SortableEntry &b)  
     1340                { 
     1341                        return a.value < b.value; 
     1342                } 
     1343        }; 
     1344 
     1345        /** faster evaluation of split plane cost for kd axis aligned cells. 
     1346        */ 
     1347        float EvalSplitCost(const OspTraversalData &data, 
     1348                                                const AxisAlignedBox3 &box, 
     1349                                                const int axis, 
     1350                                                const float &position, 
     1351                                                float &pFront, 
     1352                                                float &pBack) const; 
     1353 
     1354        /** Evaluates candidate for splitting. 
     1355        */ 
     1356        void EvalSplitCandidate(OspTraversalData &tData, OspSplitCandidate &splitData); 
     1357 
     1358        /** Computes priority of the traversal data and stores it in tData. 
     1359        */ 
     1360        void EvalPriority(OspTraversalData &tData) const; 
     1361 
     1362        /** Evaluates render cost decrease of next split. 
     1363        */ 
     1364        float EvalRenderCostDecrease(const AxisAlignedPlane &candidatePlane, 
     1365                                                                 const OspTraversalData &data) const; 
     1366 
     1367        /** Collects view cells in the subtree under root. 
     1368        */ 
     1369        void CollectViewCells(KdNode *root,  
     1370                                                  bool onlyValid,  
     1371                                                  ViewCellContainer &viewCells, 
     1372                                                  bool onlyUnmailed = false) const; 
     1373 
     1374        /** Evaluates tree stats in the BSP tree leafs. 
     1375        */ 
     1376        void EvaluateLeafStats(const OspTraversalData &data); 
     1377 
     1378        /** Subdivides node using a best split priority queue. 
     1379            @param tQueue the best split priority queue 
     1380                @param splitCandidate the candidate for the next split 
     1381                @param globalCriteriaMet if the global termination criteria were already met 
     1382                @returns new root of the subtree 
     1383        */ 
     1384        KdNode *Subdivide(SplitQueue &tQueue, 
     1385                                          OspSplitCandidate &splitCandidate, 
     1386                                          const bool globalCriteriaMet); 
     1387         
     1388        /** Subdivides leaf. 
     1389                @param leaf the leaf to be subdivided 
     1390                 
     1391                @param polys the polygons to be split 
     1392                @param frontPolys returns the polygons in front of the split plane 
     1393                @param backPolys returns the polygons in the back of the split plane 
     1394                 
     1395                @param rays the polygons to be filtered 
     1396                @param frontRays returns the polygons in front of the split plane 
     1397                @param backRays returns the polygons in the back of the split plane 
     1398 
     1399                @returns the root of the subdivision 
     1400        */ 
     1401        void SplitObjects(const AxisAlignedPlane & splitPlane, 
     1402                                          const ObjectContainer &objects, 
     1403                                          ObjectContainer &back, 
     1404                                          ObjectContainer &front); 
     1405 
     1406        KdInterior *SubdivideNode(KdLeaf *leaf, 
     1407                                                          const AxisAlignedPlane &splitPlane, 
     1408                                                          const AxisAlignedBox3 &box, 
     1409                                                          AxisAlignedBox3 &backBBox, 
     1410                                                          AxisAlignedBox3 &frontBBox); 
     1411 
     1412        /*KdInterior *SubdivideNode(const AxisAlignedPlane &splitPlane, 
     1413                                                          OspTraversalData &tData, 
     1414                                                          OspTraversalData &frontData, 
     1415                                                          OspTraversalData &backData);*/ 
     1416 
     1417        /** Selects an axis aligned for the next split. 
     1418                @returns cost for this split 
     1419        */ 
     1420        float SelectPlane(const OspTraversalData &tData, 
     1421                                          AxisAlignedPlane &plane, 
     1422                                          float &pFront, 
     1423                                          float &pBack); 
     1424 
     1425        /** Sorts split candidates for surface area heuristics for axis aligned splits. 
     1426                @param polys the input for choosing split candidates 
     1427                @param axis the current split axis 
     1428                @param splitCandidates returns sorted list of split candidates 
     1429        */ 
     1430        void SortSplitCandidates(const RayInfoContainer &rays,  
     1431                                                         const int axis,  
     1432                                                         float minBand,  
     1433                                                         float maxBand); 
     1434 
     1435        /** Computes best cost for axis aligned planes. 
     1436        */ 
     1437        float BestCostRatioHeuristics(const RayInfoContainer &rays, 
     1438                                                                  const AxisAlignedBox3 &box, 
     1439                                                                  const int pvsSize, 
     1440                                                                  const int axis, 
     1441                                                                  float &position); 
     1442 
     1443        /** Subdivides the rays into front and back rays according to the split plane. 
     1444                 
     1445                @param plane the split plane 
     1446                @param rays contains the rays to be split. The rays are  
     1447                           distributed into front and back rays. 
     1448                @param frontRays returns rays on the front side of the plane 
     1449                @param backRays returns rays on the back side of the plane 
     1450                 
     1451                @returns the number of splits 
     1452        */ 
     1453        int SplitRays(const AxisAlignedPlane &plane, 
     1454                                  RayInfoContainer &rays,  
     1455                              RayInfoContainer &frontRays,  
     1456                                  RayInfoContainer &backRays) const; 
     1457 
     1458        /** Adds the object to the pvs of the front and back leaf with a given classification. 
     1459 
     1460                @param obj the object to be added 
     1461                @param cf the ray classification regarding the split plane 
     1462                @param frontPvs returns the PVS of the front partition 
     1463                @param backPvs returns the PVS of the back partition 
     1464         
     1465        */ 
     1466        void AddObjToPvs(Intersectable *obj,  
     1467                                         const int cf,  
     1468                                         float &frontPvs,  
     1469                                         float &backPvs,  
     1470                                         float &totalPvs) const; 
     1471         
     1472        /** Computes PVS size induced by the rays. 
     1473        */ 
     1474        int ComputePvsSize(const RayInfoContainer &rays) const; 
     1475 
     1476        /** Returns true if tree can be terminated. 
     1477        */ 
     1478        inline bool LocalTerminationCriteriaMet(const OspTraversalData &data) const; 
     1479 
     1480        /** Returns true if global tree can be terminated. 
     1481        */ 
     1482        inline bool GlobalTerminationCriteriaMet(const OspTraversalData &data) const; 
     1483 
     1484        /** Adds ray sample contributions to the PVS. 
     1485                @param sampleContributions the number contributions of the samples 
     1486                @param contributingSampels the number of contributing rays 
     1487                 
     1488        */ 
     1489        void AddToPvs(VspLeaf *leaf, 
     1490                                  const RayInfoContainer &rays,  
     1491                                  float &sampleContributions, 
     1492                                  int &contributingSamples); 
     1493 
     1494        /** Propagates valid flag up the tree. 
     1495        */ 
     1496        void PropagateUpValidity(KdNode *node); 
     1497 
     1498        /** Writes the node to disk 
     1499                @note: should be implemented as visitor. 
     1500        */ 
     1501#if ZIPPED_VIEWCELLS 
     1502        void ExportNode(KdNode *node, ogzstream &stream); 
     1503#else 
     1504        void ExportNode(KdNode *node, ofstream &stream); 
     1505#endif 
     1506 
     1507        /** Returns estimated memory usage of tree. 
     1508        */ 
     1509        float GetMemUsage() const; 
     1510 
     1511 
     1512protected: 
     1513 
     1514        ViewCellsManager *mViewCellsManager; 
     1515        vector<SortableEntry> *mSplitCandidates; 
     1516 
     1517        /// Pointer to the root of the tree 
     1518        KdNode *mRoot; 
     1519                 
     1520        OspTreeStatistics mOspStats; 
     1521         
     1522        /// box around the whole view domain 
     1523        AxisAlignedBox3 mBoundingBox; 
     1524 
     1525 
     1526        //-- local termination 
     1527 
     1528        /// minimal number of rays before subdivision termination 
     1529        int mTermMinRays; 
     1530        /// maximal possible depth 
     1531        int mTermMaxDepth; 
     1532        /// mininum probability 
     1533        float mTermMinProbability; 
     1534        /// mininum PVS 
     1535        int mTermMinPvs; 
     1536        /// maximal contribution per ray 
     1537        float mTermMaxRayContribution; 
     1538        /// maximal acceptable cost ratio 
     1539        float mTermMaxCostRatio; 
     1540        /// tolerance value indicating how often the max cost ratio can be failed 
     1541        int mTermMissTolerance; 
     1542 
     1543 
     1544        //-- global criteria 
     1545        float mTermMinGlobalCostRatio; 
     1546        int mTermGlobalCostMissTolerance; 
     1547        int mGlobalCostMisses; 
     1548 
     1549        /// maximal number of view cells 
     1550        int mMaxViewCells; 
     1551        /// maximal tree memory 
     1552        float mMaxMemory; 
     1553        /// the tree is out of memory 
     1554        bool mOutOfMemory; 
     1555 
     1556 
     1557 
     1558        //-- split heuristics based parameters 
     1559         
     1560        bool mUseCostHeuristics; 
     1561        /// balancing factor for PVS criterium 
     1562        float mCtDivCi;  
     1563        /// if only driving axis should be used for split 
     1564        bool mOnlyDrivingAxis; 
     1565        /// if random split axis should be used 
     1566        bool mUseRandomAxis; 
     1567        /// if vsp bsp tree should simulate octree 
     1568        bool mCirculatingAxis; 
     1569        /// minimal relative position where the split axis can be placed 
     1570        float mMinBand; 
     1571        /// maximal relative position where the split axis can be placed 
     1572        float mMaxBand; 
     1573 
     1574 
     1575        /// current time stamp (used for keeping split history) 
     1576        int mTimeStamp; 
     1577        // if rays should be stored in leaves 
     1578        bool mStoreRays; 
     1579 
     1580        /// epsilon for geometric comparisons 
     1581        float mEpsilon; 
     1582 
     1583        /// if we should use breath first priority for the splits 
     1584        int mNodePriorityQueueType; 
     1585 
     1586 
     1587        /// subdivision stats output file 
     1588        ofstream  mSubdivisionStats; 
     1589        /// keeps track of cost during subdivision 
     1590        float mTotalCost; 
     1591        /// keeps track of overall pvs size during subdivision 
     1592        int mTotalPvsSize; 
     1593        /// number of currenly generated view cells 
     1594        int mCreatedViewCells; 
     1595 
     1596private: 
     1597 
     1598        /// Generates unique ids for PVS criterium 
     1599        static void GenerateUniqueIdsForPvs(); 
     1600 
     1601        //-- unique ids for PVS criterium 
     1602        static int sFrontId;  
     1603        static int sBackId; 
     1604        static int sFrontAndBackId; 
     1605}; 
     1606 
    9761607 
    9771608/** This class implements a structure holding two different hierarchies, 
     
    10111642        void Construct(const VssRayContainer &sampleRays, 
    10121643                                   const ObjectContainer &objects, 
    1013                                    AxisAlignedBox3 *forcedBoundingBox); 
     1644                                   AxisAlignedBox3 *forcedViewSpace); 
    10141645 
    10151646public: 
    10161647        VspTree *mVspTree; 
    1017         KdTree *mKdTree; 
     1648        OspTree *mOspTree; 
    10181649 
    10191650protected: 
    10201651 
    1021         void Construct(RayInfoContainer *rays); 
    1022         void PrepareTraversal(); 
     1652        bool GlobalTerminationCriteriaMet(SplitCandidate *candidate) const; 
     1653 
     1654        void PrepareConstruction(const VssRayContainer &sampleRays, 
     1655                                                         AxisAlignedBox3 *forcedViewSpace, 
     1656                                                         RayInfoContainer &rays); 
     1657 
    10231658        bool FinishedConstruction(); 
    10241659        SplitCandidate *NextSplitCandidate(); 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/X3dExporter.cpp

    r1006 r1020  
    211211        tStack.push(pair<BspNode *, BspNodeGeometry *>(tree.GetRoot(), geom)); 
    212212 
    213         if (maxPvs > 0) 
     213        if (maxPvs) 
    214214                mUseForcedMaterial = true; 
    215215 
     
    238238                else 
    239239                { 
    240                         if (maxPvs > 0) 
     240                        if (maxPvs) 
    241241                        { 
    242242                                BspLeaf *leaf = dynamic_cast<BspLeaf *>(node); 
    243243 
    244244                                mForcedMaterial.mDiffuseColor.b = 1.0f; 
    245                                 float importance = (float)leaf->GetViewCell()->GetPvs().GetSize() / (float)maxPvs; 
     245                                const float importance = (float)leaf->GetViewCell()->GetPvs().GetSize() / (float)maxPvs; 
    246246 
    247247                                mForcedMaterial.mDiffuseColor.r = importance; 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/X3dParser.cpp

    r1005 r1020  
    3030#include "ViewCellsManager.h" 
    3131#include "ResourceManager.h" 
     32#include <assert.h> 
    3233 
    3334namespace GtpVisibilityPreprocessor { 
     
    8081//  StdInParseHandlers: Constructors and Destructor 
    8182// --------------------------------------------------------------------------- 
    82 X3dParseHandlers::X3dParseHandlers(SceneGraphNode *root, const bool loadPolygonsAsMeshes): 
     83X3dParseHandlers::X3dParseHandlers(SceneGraphNode *root,  
     84                                                                   const bool loadPolygonsAsMeshes): 
    8385  mElementCount(0) 
    8486  , mAttrCount(0) 
     
    9698X3dParseHandlers::~X3dParseHandlers() 
    9799{ 
    98         if (!mTransformations.empty()) 
     100        assert(mTransformations.empty()); 
     101        if (0 && !mTransformations.empty()) 
    99102                cout << "error: transformation stack size: " << (int)mTransformations.size() << endl; 
    100103} 
     
    166169                        float angle; 
    167170                                 
    168                         if (sscanf(ptr, "%f %f %f", &axis.x, &axis.y, &axis.z, &angle) == 4) 
     171                        if (sscanf(ptr, "%f %f %f %f", &axis.x, &axis.y, &axis.z, &angle) == 4) 
    169172                        { 
    170173                                rotm = new Matrix4x4(RotationAxisMatrix(axis, angle)); 
     
    224227         if (mLoadPolygonsAsMeshes) 
    225228         { 
     229                 cout << "m";    
    226230                 FaceContainer::const_iterator fit, fit_end = mCurrentMesh->mFaces.end(); 
    227  
    228                  cout << "m"; 
    229231                 
    230232                 for (fit = mCurrentMesh->mFaces.begin(); fit != fit_end; ++ fit) 
    231233                 { 
    232234                         cout << "f"; 
    233  
    234235                         Face *face = *fit; 
    235236                 
     
    240241                 
    241242                         int i = 0; 
     243                         // dummy vertex indices container 
    242244                         VertexIndexContainer vcIndices; 
    243245 
     
    250252                                 mesh->mVertices.push_back(mCurrentMesh->mVertices[index]); 
    251253 
    252                                  // indices don't make much sense if mesh = face, but 
    253                                  // we need them anyway ... 
     254                                 // indices don't make much sense if mesh == face,  
     255                                 // but we need them anyway ... 
    254256                                 vcIndices.push_back(i); 
    255257                         } 
     
    257259                         mesh->mFaces.push_back(new Face(vcIndices)); 
    258260 
    259                          // NOTE: should rather be written into trafo of mesh instance 
     261                         // write transformations directly in mesh  
     262                         // note: could be transformed in parent mesh, save some transformations 
    260263                         ApplyTransformations(mTransformations, mesh); 
    261264 
    262265                         mesh->Preprocess(); 
    263266                                 
    264                          // make an instance of this mesh 
    265                          MeshInstance *mi = new MeshInstance(mesh); 
    266                          mCurrentNode->mGeometry.push_back(mi); 
     267                         if (mesh->mFaces.empty()) 
     268                         { 
     269                                 cout << "error: empy mesh" << endl; 
     270                         } 
     271                         else 
     272                         { 
     273                                 // make an instance of this mesh 
     274                                 MeshInstance *mi = new MeshInstance(mesh); 
     275                                 mCurrentNode->mGeometry.push_back(mi); 
     276 
     277                                 if (mCurrentMaterial) 
     278                                 { 
     279                                         // HACK: add the material to the mesh directly if no material yet 
     280                                         if (!mCurrentMesh->mMaterial) 
     281                                                 mCurrentMesh->mMaterial = mCurrentMaterial; 
     282                                 } 
     283                         } 
    267284                 } 
    268285 
    269286                 // this mesh is not needed, unless it is used as a definition 
    270                  if (!mUsingMeshDefinition)  
     287                 if (!mUsingMeshDefinition) 
     288                 { 
    271289                         MeshManager::GetSingleton()->DestroyEntry(mCurrentMesh->GetId()); 
     290                 } 
    272291        } 
    273292        else // default usage: create a mesh instance from the current mesh 
     
    275294                MeshInstance *mi; 
    276295 
    277                 if (mCurrentMesh->mFaces.empty()) 
    278                         cout << "warning: empy mesh" << endl; 
    279  
    280296                if (!mUsingMeshDefinition)  
    281297                { 
    282298                        // make an instance of this mesh 
    283             mi = new MeshInstance(mCurrentMesh); 
     299                        mi = new MeshInstance(mCurrentMesh); 
    284300 
    285301                        // this mesh is used only once => write transformations directly into it 
     
    289305                { 
    290306                         // make an instance of this mesh 
    291                          TransformedMeshInstance *tmi = new TransformedMeshInstance(mCurrentMesh); 
     307                        TransformedMeshInstance *tmi = new TransformedMeshInstance(mCurrentMesh); 
    292308 
    293309                         // apply transformation on the instance of the mesh  
    294310                         ApplyTransformations(mTransformations, tmi); 
    295  
    296311                         mi = tmi; 
    297312                } 
    298                  
     313                         
    299314                if (mCurrentMaterial) 
    300315                { 
    301316                        // HACK: add the material to the mesh directly if no material yet 
    302                         if (mCurrentMesh->mMaterial) 
     317                        if (!mCurrentMesh->mMaterial) 
    303318                        { 
    304319                                mCurrentMesh->mMaterial = mCurrentMaterial; 
     
    309324                        } 
    310325                } 
    311  
     326                 
    312327                // create local mesh kd tree 
    313328                mCurrentMesh->Preprocess(); 
    314                 // add to scene graph 
    315                 mCurrentNode->mGeometry.push_back(mi); 
    316          
     329 
     330                if (mCurrentMesh->mFaces.empty()) 
     331                { 
     332                        cout << "warning: empy mesh!!" << endl; 
     333                        delete mi; 
     334                } 
     335                else 
     336                { 
     337                        // add to scene graph 
     338                        mCurrentNode->mGeometry.push_back(mi); 
     339                } 
     340 
    317341                // reset current mesh 
    318342                mCurrentMesh = NULL; 
  • GTP/trunk/Lib/Vis/Preprocessing/src/X3dParserXerces.h

    r1001 r1020  
    121121                AttributeList&  attributes); 
    122122   
    123   /// applies transformation m to this mesh 
     123  /** applies transformation matrix m to this mesh. 
     124  */ 
    124125  void ApplyTransformation(Mesh *mesh, const Matrix4x4 &m) const; 
    125126 
    126   /// transforms mesh using the given transformations 
     127  /** transforms mesh using the given transformations. 
     128  */ 
    127129  void ApplyTransformations(TrafoStack trafos, Mesh *mesh) const; 
    128130  void ApplyTransformations(TrafoStack trafos, TransformedMeshInstance *mi) const; 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.