home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Borland Programmer's Resource / Borland_Programmers_Resource_CD_1995.iso / code / graphics / rtnews / rtnv2n5 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1995-05-19  |  34.9 KB  |  818 lines

  1.  _ __                 ______                         _ __
  2. ' )  )                  /                           ' )  )
  3.  /--' __.  __  ,     --/ __  __.  _. o ____  _,      /  / _  , , , _
  4. /  \_(_/|_/ (_/_    (_/ / (_(_/|_(__<_/ / <_(_)_    /  (_</_(_(_/_/_)_
  5.              /                               /|
  6.             '                               |/
  7.  
  8.             "Light Makes Right"
  9.  
  10.                August 29, 1989
  11.              Volume 2, Number 5
  12.  
  13. Compiled by Eric Haines, 3D/Eye Inc, 2359 Triphammer Rd, Ithaca, NY 14850
  14.     hpfcla!hpfcrs!eye!erich@hplabs.hp.com, wrath.cs.cornell.edu!eye!erich
  15.     [distributed by Michael Cohen <m-cohen@cs.utah.edu>, but send
  16.     contributions and subscriptions requests to Eric Haines]
  17. All contents are US copyright (c) 1989 by the individual authors
  18.  
  19. Contents:
  20.     Introduction
  21.     A SIGGRAPH Report, by Eric Haines
  22.     Ray Tracing Poll, from the roundtable discussion
  23.     _An Introduction to Ray Tracing_, Announcement and Errata
  24.     _Graphics Gems_ Call for Contributions, by Andrew Glassner
  25.     New People and Address Changes
  26.     Bugs in MTV's Ray Tracer, by Eric Haines
  27.     Bug in SPD, from Pete Segal
  28.     Solid Textures Tidbit, by Roman Kuchkuda
  29.     Sundry Comments, by Jeff Goldsmith
  30.     Texture Mapping Question, by Susan Spach
  31.     ======== USENET cullings follow ========
  32.     Ray Traced Image Files, by Prem Subramanyan
  33.     Image Collection, by Paul Raveling
  34.     MTV-Raytracer on ATARI ST - precision error report, by Dan Riley
  35.     Question on Ray Tracing Bicubic Parametric Patches, by Robert Minsk
  36.  
  37. -------------------------------------------------------------------------------
  38.  
  39. Introduction
  40.  
  41.     Now that the "RT News" is posted on comp.graphics, I'd like to make a
  42. few changes.  First of all, you really don't need to get on the subscription
  43. list of the RT News if you're an avid reader of comp.graphics.  However, I do
  44. want to maintain an emailing list of people interested in ray tracing.
  45.  
  46.     So, I'll be keeping a single address list of interested people (which
  47. I will call the "contact list"), and only some of the people on this list need
  48. to be sent copies of the RT News.  Furthermore, it would be nice if various
  49. schools, etc, would make a single email address the place where they will
  50. receive the RT News.  For example, Duke has "raycasting@duke.cs.duke.edu" as
  51. the address to which I should send the RT News.  They also have individuals on
  52. the address list, but individual copies are not sent to them.  Instead, the
  53. "raycasting" account they have remails the RT News to all people that are
  54. interested at Duke.  In this way I can cut down on having issues sent out
  55. unnecessarily, of worrying about bounced mail, of maintaining a long mailing
  56. list (currently about 100 people), etc etc.
  57.  
  58.     To summarize, there are then a few different ways you can be listed.
  59.  
  60.     1) Individual subscriber - You don't read comp.graphics and want to
  61.        get the RT News.  Your name is put on the subscriber list and the
  62.        contact list.  To subscribe, simply send me your name, email and
  63.        snail mail addresses, and a one line summary (that I'll put next to
  64.        your name) describing any special areas you're interested in (e.g.
  65.        "parallelism, radiosity, filtering" might be one).  You might also
  66.        send me a few paragraphs about what you're up to nowadays, and I'll
  67.        include this in the News.
  68.  
  69.     2) Group subscriber - Like Duke.  This way you have full control over
  70.        who will automatically get an issue, and I won't have to change my
  71.        subscriber list each time someone else wants to get the RT News.
  72.  
  73.        Some people have already switched over.  I just received this:
  74.  
  75.        We went ahead and implemented the local alias.  It's "raytrace",
  76.        which you can reach as raytrace@cpsc.ucalgary.ca or
  77.        calgary!raytrace.  At the moment Dave Jevans and I (Bill Jones) are
  78.        the only subscribers.
  79.  
  80.     3) Contact list only - You read comp.graphics and so do not need to
  81.        subscribe.  However, you want to be on the list of people interested
  82.        in ray tracing.  Another advantage of the contact list is that
  83.        people may send you mail - for instance, I wrote all the people on
  84.        the list and invited them to come to a get-together for ray tracers
  85.        at SIGGRAPH (more on this later).  Everyone who is a subscriber is
  86.        also automatically on the contact list, but not vice versa.  You
  87.        can also be listed as an individual on the contact list if you're a
  88.        group subscriber.
  89.  
  90.     4) The silent majority - You don't need to be on any list, and are
  91.        happy just reading comp.graphics (or have hit the "n" key by now).
  92.  
  93.     Currently almost everyone on the contact list is also a subscriber.
  94. So, if you read comp.graphics fairly constantly and are on the subscriber list,
  95. please tell me to put you on only the contact list.  Clear as mud?  Good.  I'll
  96. probably send the above to all people asking for subscriptions just to make
  97. sure they know what's what, so don't be offended if you get one.
  98.  
  99.     Whew!  Well, with that done, I should mention that anyone can ask for
  100. a copy of the contact list.  If you want to subscribe to the RT News, hardcopy
  101. edition, that's another coastline entirely - contact Andrew Glassner at
  102. glassner.pa@xerox.com for details, as he's the editor of that one.  The email
  103. and hardcopy journals are mostly non-overlapping, so it's worth your while to
  104. get both if you're seriously interested in the subject.
  105.  
  106.     I can't afford to send out the back issues of the email RT News, but
  107. they are available via anonymous FTP from:
  108.  
  109.     cs.uoregon.edu - in /pub, also has lots of other ray tracing stuff, etc
  110.     freedom.graphics.cornell.edu - in /pub, also has Xcu menu creator
  111.  
  112.     One other resource: I've been updating Paul Heckbert's ray tracing
  113. bibliography while he's been busy at grad school.  If you would like the latest
  114. copy of this list, or have anything to add or change in it, just write me.  I
  115. also will be posting it to the two ftp sites realsoonnow.
  116.  
  117. -------------------------------------------------------------------------------
  118.  
  119. A SIGGRAPH Report, by Eric Haines
  120.  
  121.     Another SIGGRAPH has come and gone, and I had a good time.  My only
  122. frustration was meeting many researchers for a minute and not getting to talk
  123. with them.  I noticed that although the ray tracing session had but three
  124. papers, there were about nine others throughout the proceedings that used ray
  125. tracing techniques in various ways.  Ray tracing (and ray casting) as a
  126. graphics tool has come into its own.
  127.  
  128.     A few more ray tracers are out on the market, such as "Sculpt 3D" by
  129. Byte by Byte for the Macintosh and Amiga and "LazerRays" by Lazerus.  Hewlett
  130. Packard is now shipping radiosity and ray tracing software bundled in with
  131. every high-end graphics workstation.  Intergraph has been getting a fair bit
  132. of airplay out of their new ray tracing package, though I haven't gotten
  133. details yet.  Alias should be offering a ray tracer sometime soon.
  134.  
  135.     Ray tracing researchers got together informally for a "ray tracing
  136. roundtable" for an hour and some.  Like last year, it was a large gathering,
  137. with around 50 people attending.  We went around the group, with each person
  138. giving a brief introduction.  I took an informal poll on a few questions,
  139. Andrew noted that the ray tracing book was out, and asked for contributions to
  140. "Graphics Gems" (more later), then we broke up and talked about this and that.
  141.  
  142.     Given the size of the gathering, it was a bit frustrating:  there are
  143. all these people that I've wanted to meet and talk with in the same room, and
  144. after half an hour they're all gone and I've spoke with only a few.
  145. Basically, the roundtable meeting is too big for my tastes.  One possibility
  146. that you all might consider is to invite people in your own special interest
  147. to a lunch or dinner.  For example, I went to a pleasant "global illuminators"
  148. lunch this SIGGRAPH, where there were about twelve people - a good size.
  149.  
  150.     Oh, some nice books came out this SIGGRAPH.  I'll plug the ray tracing
  151. book later.  Others worth note (i.e. I bought them) are _Mathematical Elements
  152. for Computer Graphics, Second Edition_ by Rogers and Adams, which has been
  153. expanded to more than twice its original length, and _The RenderMan Companion_
  154. by Steve Upstill, which looks like a nice book no matter what your feelings on
  155. RenderMan itself.  I'm looking forward to the much expanded second edition of
  156. Foley & Van Dam's _Fundamentals of Interactive Computer Graphics_, which should
  157. be out early next year.
  158.  
  159. -------------------------------------------------------------------------------
  160.  
  161. Ray Tracing Poll, from the roundtable discussion
  162.  
  163.  
  164. At the roundtable people were polled on a few questions.
  165.  
  166. 1.  What efficiency schemes have you used?
  167.  
  168.     Grids               - 20
  169.     Octree/BSP           - 26 (4 were specifically BSP)
  170.     Bounding Volume Hierarchy  - 22
  171.     Hybrid               - 17
  172.     Greater than 3D (4D or 5D) - 13
  173.     Other               -  5 (what were these, anyway?)
  174.  
  175. 2.  How many processors have you used?
  176.  
  177.     One processor           - 21.1
  178.     Multiprocessor           - 29.1
  179.     More than 10 processors       - 21
  180.     More than 100 processors   -  4
  181.  
  182.     The most processors used was 1024 (2 people).
  183.  
  184. 3.  How long do you usually wait for a picture?
  185.  
  186.     Less than a minute      -  1
  187.     Less than ten minutes      -  6
  188.     Less than an hour      - 13
  189.     Less than ten hours      - 25
  190.  
  191. 4.  What is your favorite background color?
  192.  
  193.     UNC "Carolina Blue"      - 12
  194.     Black              - 15
  195.  
  196. -------------------------------------------------------------------------------
  197.  
  198. _An Introduction to Ray Tracing_, Announcement and Errata
  199.  
  200.  
  201.     Well, the book is finally out.  It is edited by Andrew Glassner, and
  202. sells for $49.95 from Academic Press.  It includes sections by Andrew, Pat
  203. Hanrahan, Rob Cook, Paul Heckbert, Jim Arvo, Dave Kirk, and myself.  The book
  204. is essentially the same as the 1988 SIGGRAPH Course Notes, with the addition
  205. of some figures and images and some minor corrections.  Incidentally, if you
  206. have the book and find any glaring errors, please notify Andrew Glassner;
  207. enough copies sold at SIGGRAPH that another edition will be printed soon.
  208. Considering that the authors are scattered around the country, the book flows
  209. fairly well and covers most areas of ray tracing theory and practice.  Also,
  210. there's finally a text to suggest when someone wants to know whether a point
  211. is inside a polygon (Sedgewick's _Algorithms_ didn't solve it efficiently).
  212. If you don't have a copy, buy a few and make us all fabulously wealthy beyond
  213. our wildest dreams (i.e. then I could afford the Sears' hibachi instead of
  214. the K-Mart version).
  215.  
  216.     Incidentally, the 1989 "Intro to RT Course Notes" included the book
  217. and some additional notes.  The notes included reprints of classic articles,
  218. the code for the SPD package (God forbid that anyone have to type it in,
  219. though), and an article I whipped off called "Tracing Tricks", which I'll post
  220. sometime soon, maybe during a slow month.
  221.  
  222.     Some bugs have already been reported to me about my section, so I'll
  223. pass them on:
  224.  
  225.  
  226. From Tim O'Connor:
  227.  
  228. If you'll flip to page 66 you'll note a little algorithm for ray/box testing.
  229. About halfway through you say:
  230.  
  231.     If T1 > Tnear, set T1 = Tnear
  232.     If T2 > Tfar, set T2 = Tfar
  233.  
  234. Then you never use T1, or T2 again in that loop.  The example bears out my
  235. suspicion that one should actually "set Tnear = T1" and "set Tfar = T2".
  236.  
  237.  
  238. From Ehood Baratz <{world}!hpbbn!hputlaa!ehood>:
  239.  
  240. In chapter 2 page 52 on formula (C9) it is written:
  241.  
  242.         If Pn * Rd  < 0
  243.         (in other words, if Vd > 0)
  244.            then ....
  245.  
  246.     I think it should be "if Vd < 0" because Pn*Rd is Vd (look at page 51
  247. after (C4)).
  248.  
  249. -------------------------------------------------------------------------------
  250.  
  251. _Graphics Gems_ Call for Contributions, by Andrew Glassner
  252.  
  253.  
  254. CONTRIBUTE TO A NEW BOOK FOR COMPUTER GRAPHICS PROGRAMMERS!
  255.  
  256. Contributions are solicited for a new book, tentatively titled GRAPHICS GEMS.
  257. This book will be a collection of short notes by and for computer graphics
  258. programmers and researchers.  The basic idea is to create a book similar to
  259. the CRC Mathematics Handbook, only tailored to the subject of computer
  260. graphics.
  261.  
  262. The motivation for Graphics Gems comes from a desire to document and share the
  263. many techniques that are a necessary part of every graphics programmer's
  264. toolbox, yet don't appear in the standard literature.  Each Gem represents a
  265. solution to a problem:  not necessarily a research result, nor even a deep
  266. observation, but simply a good, practical technique for dealing with a typical
  267. computer graphics programming problem.  A typical Gem may be a code fragment,
  268. a short analysis of an interesting problem, a bit of mathematics, a data
  269. structure, or a geometric relationship.
  270.  
  271. Here are some appropriate topics for Gems - this list contains only a few
  272. suggestions for topics that might be covered by interesting Gems, and is far
  273. from complete:
  274.  
  275. Two Dimensions:  Fill, smooth, blur, dither, 2d plots, line drawing, curve
  276. drawing, bounding boxes, overlapping boxes, efficient bitblit (example:
  277. automatic selection of tick marks on a plot).
  278.  
  279. Three Dimensions:  Scan conversion, highlight detection, shading, isosurfaces,
  280. ray intersection, form factor calculation, visibility, texturing,
  281. transformations, deformations, smoothing, 3d plotting, parameterizations,
  282. surface subdivision, texturing functions, bounding boxes (example:  fast
  283. shading formulae).
  284.  
  285. Graphics:  Colormap hacking, object manipulations, sampling, filtering,
  286. optics, interaction techniques, modelling primitives, efficient rendering,
  287. edge detection (example:  reconstruction from stochastic sampling).
  288.  
  289. General Math:  Algebra, calculus, geometry (e.g.  why normals don't move under
  290. the same transformations as surfaces).
  291.  
  292. Programming:  Numerical integration, root finding, root polishing, data
  293. structures (objects), data structures (programs), inner loops, interactive
  294. debugging, graphical debugging, color map hacking, over- and under-flow
  295. detection and correction, unusual functions (e.g.  polynomial root-finding).
  296.  
  297. Most Gems will be about 1 or 2 final printed pages (4 or 5 pages of
  298. typewritten, double-spaced manuscript), though if you choose to include source
  299. code the listings may run longer.  Rough figures and equations will be
  300. professionally redrawn by the publisher.  Each contributor will have a chance
  301. to review the final copy for his or her Gems before publication.  Each Gem
  302. will be clearly identified with the name and affiliation of its
  303. contributor(s).
  304.  
  305. If you have developed a nice solution to a problem that others might
  306. encounter, be it a data structure, an inner loop, or even an algebraic
  307. simplification that makes your programs shorter and more robust, then it would
  308. probably make a splendid Graphics Gem.  Write it up and send it to the editor
  309. at the address below, either in hardcopy or electronic mail.  Acceptable
  310. formats are plain text, nroff, TeX, MacWrite, and Microsoft Word (Macintosh).
  311. I would like to receive a rough draft of all Gems by November 1989.
  312.  
  313. Contribute and share your favorite tricks and techniques with the rest of the
  314. community!  Send your Graphics Gems to:
  315.  
  316. Andrew Glassner
  317. Editor, Graphics Gems
  318. Xerox PARC
  319. 3333 Coyote Hill Road
  320. Palo Alto, CA  94304  USA
  321. email: glassner.pa@xerox.com
  322. phone: (415) 494 - 4467
  323.  
  324. -------------------------------------------------------------------------------
  325.  
  326. New People and Address Changes
  327.  
  328.  
  329. There were many new people at the roundtable at SIGGRAPH.  In the interest of
  330. brevity, only new people who've sent an intro are listed.  If any of you (or
  331. anyone else out there) would like to send in a paragraph or two of
  332. introduction, it will be printed here.  You can always request the latest
  333. contact list from me.
  334.  
  335. --------
  336.  
  337. We just received the 7 editions of "The Ray Tracing News" you posted recently
  338. at USENET.  This is exactly the kind of information we need in our research
  339. project an rendering software.  Not just the latest research news, but also
  340. discussion on the results of them.
  341.  
  342. So PLEASE put us on your mailing list!
  343.  
  344. Just let me describe our past and future work to justify the costs for you.
  345. We are a working group at the Institute for Interactive Graphic Systems at the
  346. University of Tuebingen (West Germany) and are part of the faculty of physics.
  347. The main future research aspect will go in direction of combining raytracing
  348. and radiosity.  We come from the background of geometric modelling and
  349. graphics hardware (here Phong shading in realtime).  I will start working on
  350. this project 4Q89 as my PhD.
  351.  
  352. If you can give any additional information that might be interesting to us
  353. (including other research going on in this area) please let us know.
  354.  
  355. Surface mail: Wilhelm-Schickard-Institut fuer Informatik
  356.               Graphisch Interaktive Systeme
  357.               z.Hd. Philipp Slusallek
  358.               Auf der Morgenstelle 10
  359.               D-7400 Tuebingen
  360. Email       : philipp@infotue.uucp
  361. Tel         : x49 7071 296356
  362.  
  363. --------
  364.  
  365. (internet)  zmel02@trc.amoco.com
  366. (usenet)    uunet!apctrc!mlee
  367. (snail mail)    Mark Lee
  368.                 Amoco Production Company
  369.                 Tulsa Research Center
  370.                 PO Box 3385
  371.                 Tulsa, OK  74102
  372.         (phone) (918)-660-3556  or (918)-660-3000 for operator
  373.  
  374. A short introduction.  My interests lie in the areas of illumination models,
  375. faster ray tracing, photorealism, numerical and statistical methods.  My real
  376. work is more in the area of rendering algorithms and scientific visualization.
  377. The areas that I enjoy working in, I pursue whenever I can squeeze it in.
  378.  
  379. Incidentally, did you find a copy of the article by Levner, Tassinari, and
  380. Marini, "A Simple Method for Ray Tracing Bicubic Surfaces"?  [no] Is this in a
  381. textbook or such?  How could I find of copy of this paper?  [Can anyone help?
  382. Has anyone seen it, and can at least summarize?]
  383.  
  384. Some questions to post to the mailing list...
  385.  
  386. Did the paper "The Ray Tracing Kernel" by Jim Arvo, Dave Kirk and Olin Lathrop
  387. ever get published?
  388.  
  389. Does anyone have a copy of Blinn's notes from the Siggraph '84 tutorial notes
  390. on "The Mathematics of Computer Graphics" that they could send to me?  [hey,
  391. I'd like one, too: I was a student volunteer at this course, and they ran out
  392. of course notes and I never got a copy.]
  393.  
  394. --------
  395.  
  396. I am now doing a dissertation on realistic rendering for complex scenes, with
  397. extensions for nonisotropically scattering gasses.  I am also part of a
  398. project that uses raytracing for visualization of volumes of scalar data.
  399.  
  400. Peter Shirley
  401. University of Illinois at Urbana-Champaign
  402.  
  403.  
  404.         shirley@cs.uiuc.edu
  405.     {pur-ee,convex,inhp4}!uiucdcs!shirley
  406.         816 E. Oakland, #206
  407.         Urbana, IL  61801
  408.         (217) 328-6494
  409.  
  410. --------
  411.  
  412. Mike Sweeney - rendering, splines, object-oriented languages
  413. Softimage Inc.
  414. 3510 Blvd St. Laurent, Suite 214
  415. Montreal, Canada H2X 2V2
  416. (514) 845-1636
  417. [write to Kaveh Kardan at larry.mcrcim.mcgill.edu!vedge!kaveh to reach Mike]
  418.  
  419. Hello net-land, it's been a while.  Eric says he wants an introduction so here
  420. goes....
  421.  
  422. I've been writing renderers for the last 6 years.  The Waterloo CGL Raytracing
  423. Package was your basic naive ray tracer.  It did contain an iterative solution
  424. to ray/bspline intersection, but I no longer believe in this approach - it's
  425. much faster to break the spline into triangles.  My second attempt, the Alias
  426. renderer, war a raycaster.  It was slow period.
  427.  
  428. Then came Abel, where I started playing with octrees.  The code was about
  429. twice as fast as any implementation of Kay/Kajiya slabs I could come up with,
  430. and at least ten times as fast as my implementation of Fujimoto's algorithm.
  431. After Abel folded, I wound up at Softimage.  I added a modified Watkin's front
  432. end, and rewrote the tracer to make the maximum use of empty space.
  433.  
  434. I've not tried to implement the Kirk/Arvo algorithm yet, but have an
  435. instinctive distrust of anything that mixes preprocessing with the rendering
  436. (the cost will go up with the sampling rate).  What is the group's experience
  437. with this method?
  438.  
  439. --------
  440.  
  441. # Jerry Quinn - PhD research in raytracing at Dartmouth
  442. # Dartmouth College
  443. # Department of Math & Comp Sci
  444. # Hanover, NH 03755
  445. # (603) 646-2565
  446. quinn@sunapee.dartmouth.edu
  447.  
  448. I am a PhD student in computer science at Dartmouth and am in my second year.
  449. I'm currently interested in increasing efficiency in raytracing.  I'm also
  450. looking at parallelism in RT, radiosity, and the combination of both.
  451.  
  452. --------
  453.  
  454. I have taken a job at Princeton, and thought I'd send you my new address for
  455. the purposes of the RT News.  
  456.  
  457. Mark VandeWettering (markv@acm.princeton.edu)
  458. c/o Program in Applied and Computational Math
  459. Fine Hall
  460. Princeton University, Princeton NJ, 08544
  461.  
  462. Another question you might know off the top of your head:  Alvy Ray Smith has
  463. written a tech memo on Volumetric Rendering at Pixar.  Do you have his e-mail
  464. address, or otherwise know how I might request Pixar Tech Memos?  [does anyone
  465. else know?  - EAH]
  466.  
  467. The ray tracing archive on skinner.cs.uoregon.edu still will remain there.  I
  468. have permission from the higher-ups at the U of O to keep it there.  If I lose
  469. that permissions at some future date, it will probably move to Princeton
  470. somewhere....
  471.  
  472. --------
  473.  
  474. Pat Hanrahan has also moved to Princeton, and is now at:
  475.  
  476.     hanrahan@princeton.edu
  477.  
  478. --------
  479.  
  480. And one more for Princeton:
  481.  
  482. alias    marshall_levine mplevine@phoenix.princeton.edu
  483.  
  484. [I asked about the ray tracing demo at SGI:]
  485.  
  486. The ray-tracing demo that you saw on an IRIS at SIGGraph is called Flyray.  It
  487. was written by Benjamin Garlick in June-August 1988.  The underlying voxel
  488. ray-tracer was written by Paul Haeberli in July 1983.  The demo is standard
  489. around here; it should be on every demo machine.  I would guess that it would
  490. be in the /usr/src/cmd/demo directory on most demo machines, but it depends on
  491. that particular machine's configuration.  It is easily accessible through
  492. Buttonfly, the SGI menu program.  Buttonfly displays menus of demos on 3D
  493. buttons that twist, flip, and fly towards the screen when selected (with text
  494. on them!).  You will probably find Flyray on Buttonfly under the
  495. SGI/CPU-Intensive button (it will be listed as Ray-Tracer or Flyray).  If you
  496. have any questions or want a description of the demo, just let me know and
  497. I'll send you any information that I can dig up.  While you're at SIGGraph,
  498. you should take a look at the newest version of Flight (By Rob Mace, one of
  499. the guys in my group) on the IRIS 4D computers.  Take a look at the F-14.
  500. I'll let it be a surprise, and trust me, you'll be very surprised!
  501.  
  502. --------
  503.  
  504. Please change my email address to palmer@ncsc.org (was palmer@ncifcrf.gov).
  505.  
  506. Thomas C. Palmer        North Carolina Supercomputing Center
  507. Cray Research, Inc.        Phone: (919) 248-1117
  508. PO Box 12732            Arpanet: palmer@ncsc.org
  509. 3021 Cornwallis Road
  510. Research Triangle Park, NC
  511. 27709
  512.  
  513. --------
  514.  
  515. Another address change:
  516.  
  517. # Mark Reichert
  518. # Program of Computer Graphics
  519. # 120 Rand Hall
  520. # Cornell University
  521. # Ithaca, NY 14853
  522. alias   mark_reichert   mcr@venus.graphics.cornell.edu
  523.  
  524. -------------------------------------------------------------------------------
  525.  
  526. Bugs in MTV's Ray Tracer, by Eric Haines
  527.  
  528.  
  529.     Craig Kolb mentioned that he was having problems with Mark
  530. VandeWettering's ray tracer.  Since I've been touting it all this time (but
  531. having run it only once), I felt obligated to find the bugs.  There were two:
  532. one was that the up vector was sometimes not perpendicular to the view vector,
  533. which results in the "balls" image having a "comin' at ya" kind of distortion
  534. (kind of interesting, but incorrect).  The other was that the frustum width
  535. was affected by the distance to the hither, which it should not be.  One
  536. result is that the "mountain" scene would get zoomed in on something fierce.
  537. Finally, I changed the statistics output a bit to give information that I like
  538. (e.g.  the number of reflected and refracted rays actually shot are counted
  539. separately).  Anyway, at least apply the fixes to main.c and the first part of
  540. screen.c.
  541.  
  542.  
  543. diff old/main.c new/main.c
  544. 109c112
  545. <     printf("number of rays cast:       %-6d\n", nRays);
  546. ---
  547. >     printf("number of eye rays:       %-6d\n", nRays);
  548. diff old/screen.c new/screen.c
  549. 50d49
  550. <     VecNormalize(upvec) ;
  551. 66a66,72
  552. >      * Make sure the up vector is perpendicular to the view vector
  553. >      */
  554. >     VecCross(viewvec, leftvec, upvec);
  555. >     VecNormalize(upvec);
  556. >     /*
  557. 71c77
  558. <     frustrumwidth = (view -> view_dist) * ((Flt) tan(view -> view_angle)) ;
  559. ---
  560. >     frustrumwidth = ((Flt) tan(view -> view_angle)) ;
  561. 129c135
  562. <             Trace(0, 1.0, &ray, color);
  563. ---
  564. >             Trace(0, 1.0, &ray, color, &nRays);
  565. 173c179
  566. <             Trace(0, 1.0, &ray, color);
  567. ---
  568. >             Trace(0, 1.0, &ray, color, &nRays);
  569. 238c244
  570. <                 Trace(0, 1.0, &ray, color);
  571. ---
  572. >                 Trace(0, 1.0, &ray, color, &nRays);
  573. diff old/shade.c new/shade.c
  574. 112d111
  575. <         nReflected ++ ;
  576. 115c114,115
  577. <         Trace(level + 1, surf -> surf_ks * weight, &tray, tcol);
  578. ---
  579. >         Trace(level + 1, surf -> surf_ks * weight, &tray, tcol,
  580. >             &nReflected);
  581. 120d119
  582. <         nRefracted ++ ;
  583. 125c124,125
  584. <         Trace(level + 1, surf -> surf_kt * weight, &tray, tcol) ;
  585. ---
  586. >         Trace(level + 1, surf -> surf_kt * weight, &tray, tcol,
  587. >             &nRefracted) ;
  588. diff old/trace.c new/trace.c
  589. 19c19
  590. < Trace(level, weight, ray, color) 
  591. ---
  592. > Trace(level, weight, ray, color, nr) 
  593. 23a24
  594. >  int *nr ;
  595. 34c35
  596. <     nRays ++ ;
  597. ---
  598. >     (*nr) ++ ;
  599.  
  600. -------------------------------------------------------------------------------
  601.  
  602. Bug in SPD, from Pete Segal <pls@pixels.att.com>
  603.  
  604. Pete Segal reported a particularly subtle bug in my Standard Procedural
  605. Databases package.  Turns out a "w" component needs to be initialized.  If you
  606. have a machine that initializes everything to 0, you'd never notice it.  The
  607. patches to the README and lib.c files are below.  I should be putting the
  608. latest and greatest version on cs.uoregon.edu soon.
  609.  
  610.  
  611. diff old/README new/README
  612. 4,5c4,5
  613. < Version 2.5, as of 10/19/88
  614. <     address: 3D/Eye, Inc., 410 East Upland Road, Ithaca, NY 14850
  615. ---
  616. > Version 2.6, as of 8/28/89
  617. >     address: 3D/Eye, Inc., 2359 N. Triphammer Rd, Ithaca, NY 14850
  618. 22a23,24
  619. > Version 2.6 released August, 1989 - lib_output_cylcone fix (start_norm.w was
  620. >     not initialized).
  621. 68a71,72
  622. >     The SPD package is also available via anonymous FTP from cs.uoregon.edu.
  623. diff old/lib.c new/lib.c
  624. 5c5
  625. <  * Version:  2.2 (11/17/87)
  626. ---
  627. >  * Version:  2.6 (8/28/89)
  628. 437a438
  629. >     start_norm.w = 0.0 ;
  630.  
  631. -------------------------------------------------------------------------------
  632.  
  633. Solid Textures Tidbit, by Roman Kuchkuda <ucsd.edu!kuchkuda%megatek.UUCP>
  634.  
  635.  
  636. One piece of research that you might mention in RTN:
  637.  
  638. I had used procedural wood textures for a while and wondered whether you could
  639. use "real" wood textures.  Through some connections at the UNC hospital I had
  640. a block of pine CT scanned.
  641.  
  642. Sure enough, the grain showed up very well.  The resulting pictures were more
  643. "interesting" than procedural texture.  The structure is more complex than the
  644. procedural model.
  645.  
  646. There were a few problems though:
  647. 1) There is a lot of data in the CT scans and memory paging slows down the 
  648.    ray tracing like crazy.
  649.  
  650. 2) Reality doesn't look nearly as "real" as a neat clean procedural model
  651.    of it does.
  652.  
  653. The results were so mixed that I never tried to get this published anywhere.
  654.  
  655. -------------------------------------------------------------------------------
  656.  
  657. Sundry Comments, by Jeff Goldsmith <jeff@Iago.Caltech.Edu>
  658.  
  659. About the ray-tracing-as-a-sleazy-sales-gimmick idea:
  660.  
  661.     The whole point about my suggestion to include a ray tracer as part of a
  662. CG system is that it is, in fact, mostly useless, and most buyers don't know
  663. that.  Thus, it works as a great gimmick, which is exactly "promising someone
  664. something that they think they want, but don't really."  No one will use it
  665. after finding out how long it takes, so it doesn't have to have as many
  666. features as the rest of the system.  Yes, this is a very cynical view, but
  667. sales is a non-technical problem, and (at least around here) expensive systems
  668. are usually purchased by people who know nothing about them, so it ought to be
  669. an effective technique with not a whole lot of resource expenditure.  Besides,
  670. most CG programmers enjoy hacking ray tracers so you boost morale at the
  671. company at the same time.  ...by the way, this is not entirely a joke, but...
  672.  
  673.     Euclidean distance calculation:  Iterative approaches work great on this
  674. problem.  A short summary (and code for one) is in Tom Duff's SIGGRAPH '84
  675. Tutorial on Numerical Analysis (a terrific article, by the way, as is his
  676. spline piece in the same place) most of which he got from Moler and Morrison's
  677. "Replacing Square Roots by Pythagorean Sums" IBM Journal of Research and
  678. Development, 27/6, Nov. 1983.  The method he describes has cubic convergence,
  679. so it works well to unroll the loop and do a set number of iterations.  4
  680. iterations (2/, 4*, 2+) yield 62 digits of precision.
  681.  
  682. -------------------------------------------------------------------------------
  683.  
  684. Texture Mapping Question, by Susan Spach <hpfcla!hplabs!spach>
  685.  
  686. What are good techniques for implementing texture mapping within raytracing?
  687. Is point sampling with a good sampling strategy most commonly used?  Has
  688. mipmapping been extended to secondary rays?  [I'm interested, too]
  689.  
  690.  
  691. ======== USENET cullings follow ===============================================
  692.  
  693. Ray Traced Image Files, Prem Subramanyan
  694.  
  695. Reply-To: prem@geomag.UUCP (Prem Subramanyan)
  696. Organization: Florida State University Computing Center
  697.  
  698.  
  699. We have quite a collection of rasterfiles of all sizes here at geomag.  You
  700. can use the fbm package by Michael Mauldin to convert from Sun rasterfiles to
  701. GIF files.  The main reason why I have chosen to keep them as rasterfiles,
  702. rather than convert them to GIF is that on the Sun the rasterfile viewers are
  703. neater.  In any case.  anonymous ftp to geomag.gly.fsu.edu (128.186.10.2) cd
  704. to pub/pics and download any pics you want.  In the future, once I get the
  705. latest fbm package, I will post it there as well.  We have a good collection
  706. of files ray-traced on the eta-10g with QRT by Steve Koren.  The longest time
  707. taken (for blue.rst.Z) was 1 1/2 hrs.  The small ones (640x400) went in
  708. usually under 15 minutes.  In any case, they are quite interesting.
  709.  
  710. -------------------------------------------------------------------------------
  711.  
  712. Image Collection, by Paul Raveling
  713.  
  714. From: raveling@venera.isi.edu (Paul Raveling)
  715. Organization: USC-Information Sciences Institute
  716.  
  717. With gobs of satisfaction, I'd like to announce the addition of some pictures
  718. of my own to the "Img" collection available on venera.isi.edu.  Along with
  719. this go sincere thanks to Nic Lyons and HPLabs for the opportunity to digitize
  720. these photos.
  721.  
  722. venera's pub directory now contains 2 compressed files to facilitate retrieval
  723. of images in this collection and of the imglib code.  These are:
  724.  
  725.     pub/img_ls-RAlF.Z       Directory listing of everything
  726.                 in the [~ftp/] images hierarchy
  727.  
  728.     pub/img.tar.Z           Code for imglib and the various
  729.                 simple programs using it.
  730.  
  731. The "root" directory, [~ftp/]images, and each of the four subdirectories
  732. containing images has its own README file with additional info.
  733.  
  734. Credits for 2 images that weren't from my own pictures are:
  735.  
  736.     Window Rock:    My wife spotted and captured the natural
  737.         spiral pattern at Window Rock, Arizona.
  738.  
  739.     Solings:        This is from the 1982 International Soling
  740.         Association calendar.  I used to own and race one
  741.         of these, but wouldn't risk taking a camera aboard.
  742.  
  743.  
  744. Here's a subject summary of the new images in images/color_mapped:
  745.  
  746. aspens          Aspens in San Juan Mts, between Ouray & Silverton
  747. blue_tigers     Blue Angels, in F11F Tigers
  748. ds_train        Durango & Silverton narrow-gauge train
  749. elk             An elk in Banff National Park
  750. ghost_house     House in ghost town, somewhere between Ouray and Silverton
  751. graycard        Kodak gray card, grayscale, and color patches
  752. halfdome        Halfdome in polarized infrared light (Yosemite Nat'l Park)
  753. harvey          Harvey, an African lion who lived at the L.A. Zoo
  754. high_line       Durango & Silverton narrow gauge train on the high line
  755. model           Model at one of Frank's photo day shows, probably in 1978
  756. model_fullscale Model at one of Frank's photo day shows, probably in 1978
  757. old497          Old 497:  One of Durango & Silverton's narrow gauge steamers
  758. porcupine       Porcupine @ ranger cabin, Mosquito Flats, Banff
  759. puff1 - puff2   Puff (the cat, not the dragon)
  760. san_juans       San Juan Mountains, between Ouray and Silverton
  761. smurf1 - smurf4 Whitesmith, aka "The Smurf"  [another cat]
  762. snake           Non-digital snake (not an adder)
  763. solings         Solings, from 1982 International Soling Association calendar
  764. stream          Stream in San Juan Mountains, between Ouray and Silverton
  765. tbirds          Thunderbirds
  766. window_rock     Window Rock
  767. x-1e            X-1E at NASA Ames Dryden Flight Research Center, Edwards AFB
  768.  
  769. -------------------------------------------------------------------------------
  770.  
  771. MTV-Raytracer on ATARI ST - precision error report, by Dan Riley
  772.  
  773. From: riley@batcomputer.tn.cornell.edu (Daniel S. Riley)
  774. Organization: Cornell Theory Center, Cornell University, Ithaca NY
  775.  
  776.  
  777. In article <1171@laura.UUCP> wagener@unidocv.UUCP (Roland Wagener) writes:
  778. >I have ported the MTV-Raytracer on the ATARI ST using the Turbo-C-
  779. >Compiler. The Program works fine and it uses about 3 hours CPU-Time
  780. >to create the Balls-Picture in 320x200 Resolution.
  781.  
  782. >But there is a bug somewhere in the program. There are white spots in
  783. >all reflecting surfaces. This bug does not appear on a IBM-PC programmed
  784. >with Zortech-C++. But the PC needs 5 hours for a 200x200-Picture ...
  785.  
  786. This sounds like a floating point precision problem.  I've been playing
  787. with a number of ray tracers, including MTV, on my Amiga.  I've seen
  788. white spots and other sorts of splotches if I use the Motorola ffp format
  789. floating point routines, which are single precision (32 bit) only.  They 
  790. go away if I use IEEE math libraries (all calculations done with 64 bit
  791. doubles).  3 hours cpu for a 320x200 picture on an 8 MHz 68000 sounds like
  792. single precision to me, but I don't know the ST or Turbo-C that well.
  793.  
  794. I suppose there must be papers on controlling round-off errors in
  795. ray tracing algorithms, but none of the ray-tracers I've seen make any
  796. special efforts in that regard.  Of course, all the ones I have source
  797. code to are meant to be clean and simple, not fast and convoluted...:-)
  798.  
  799. -Dan Riley (riley@tcgould.tn.cornell.edu, cornell!batcomputer!riley)
  800. -Wilson Lab, Cornell U.
  801.  
  802. -------------------------------------------------------------------------------
  803.  
  804. Question on Ray Tracing Bicubic Parametric Patches, by Robert Minsk
  805.  
  806. From: ccoprrm@pyr.gatech.edu.UUCP (Robert E. Minsk)
  807. Organization: Georgia Institute of Technology
  808.  
  809.   Does anyone have a routine of know of any pointers to articles to find a
  810. intersection between a ray and a bicubic parametric patch besides a recursive
  811. subdivision algorithm?  I am trying to speed things up a bit in my ray tracer.
  812.  
  813. -------------------------------------------------------------------------------
  814. END OF RTNEWS
  815.