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Author: bigler
Date: Mon Jul  9 16:56:27 2007
New Revision: 1457

Added:
   trunk/Interface/RandomNumberGenerator.cc
   trunk/Interface/RandomNumberGenerator.h
Modified:
   trunk/Core/Math/CheapRNG.h
   trunk/Core/Math/MT_RNG.cc
   trunk/Core/Math/MT_RNG.h
   trunk/Engine/ImageTraversers/DissolveTiledImageTraverser.cc
   trunk/Engine/PixelSamplers/JitterSampler.cc
   trunk/Interface/CMakeLists.txt
   trunk/Model/Materials/AmbientOcclusion.cc
   trunk/Model/Textures/NormalTexture.h
Log:

Core/Math/CheapRNG.h

  Now inherit from and implement the RandomNumberGenerator interface.
  
Core/Math/MT_RNG.cc
Core/Math/MT_RNG.h

  Now inherit from and implement the RandomNumberGenerator interface.

  I'm not sure why we were using unsigned longs when we should be
  using unsigned ints.
  
Engine/ImageTraversers/DissolveTiledImageTraverser.cc
Engine/PixelSamplers/JitterSampler.cc

  Updates for new RandomNumberGenerator interface.

Interface/CMakeLists.txt

  Add RandomNumberGenerator.

  Alphabetize file list.

Interface/RandomNumberGenerator.cc
Interface/RandomNumberGenerator.h
Model/Materials/AmbientOcclusion.cc

  New random number generator interface.

Model/Textures/NormalTexture.h

  Reorder member variables to quiet GCC warning.


Modified: trunk/Core/Math/CheapRNG.h
==============================================================================
--- trunk/Core/Math/CheapRNG.h  (original)
+++ trunk/Core/Math/CheapRNG.h  Mon Jul  9 16:56:27 2007
@@ -54,10 +54,11 @@
 
 // For the Real type
 #include <MantaTypes.h> 
+#include <Interface/RandomNumberGenerator.h>
 
 namespace Manta {
 
-  class CheapRNG {
+  class CheapRNG: public RandomNumberGenerator {
   public:
     // You need to make sure that this is 32 bits or you are in
     // trouble.  It also needs to be public to initialize the static
@@ -71,30 +72,14 @@
     // Your seed value is upto the fates.  You should call seed.
     CheapRNG() {}
       
-    inline void seed(uint32 seed_val) {
+    virtual void seed(unsigned int seed_val) {
       val = seed_val;
     }
 
-    inline uint32 randInt() {
+    virtual unsigned int nextInt() {
       val = 1664525*val + 1013904223;
       return val;
     }
-
-    // [0..1]
-    inline Real rand() {
-      return Real(randInt())*Real(1./4294967295.);
-    }
-
-    // real number in [0,1)
-    inline Real randExc() {
-      return Real(randInt())*Real(1./4294967296.);
-    }
-
-    // real number in (0,1)
-    inline Real randDblExc() {
-      return ( Real(randInt()) + Real(0.5) ) * Real(1./4294967296.);
-    }
-    
   }; // end class CheapRNG
 
 }

Modified: trunk/Core/Math/MT_RNG.cc
==============================================================================
--- trunk/Core/Math/MT_RNG.cc   (original)
+++ trunk/Core/Math/MT_RNG.cc   Mon Jul  9 16:56:27 2007
@@ -48,28 +48,28 @@
 
 
 /* initializing the array with a NONZERO seed */
-void MT_RNG::seed_rng(unsigned long seed)
+void MT_RNG::seed(unsigned int seed)
 {
   /* setting initial seeds to mt[MT_RNG_N] using         */
   /* the generator Line 25 of Table 1 in          */
   /* [KNUTH 1981, The Art of Computer Programming */
   /*    Vol. 2 (2nd Ed.), pp102]                  */
-  mt[0]= seed & 0xffffffff;
+  mt[0]= seed;
   for (mti=1; mti<MT_RNG_N; mti++)
-    mt[mti] = (69069 * mt[mti-1]) & 0xffffffff;
+    mt[mti] = (69069 * mt[mti-1]);
 }
 
-unsigned long MT_RNG::genrand()
+unsigned int MT_RNG::nextInt()
 {
-  unsigned long y;
-  static unsigned long mag01[2]={0x0, MATRIX_A};
+  unsigned int y;
+  static unsigned int mag01[2]={0x0, MATRIX_A};
   /* mag01[x] = x * MATRIX_A  for x=0,1 */
   
   if (mti >= MT_RNG_N) { /* generate MT_RNG_N words at one time */
     int kk;
     
-    if (mti == MT_RNG_N+1)   /* if seed_rng() has not been called, */
-      seed_rng(4357); /* a default initial seed is used   */
+    if (mti == MT_RNG_N+1)   /* if seed() has not been called, */
+      seed(4357); /* a default initial seed is used   */
     
     for (kk=0;kk<MT_RNG_N-MT_RNG_M;kk++) {
       y = (mt[kk]&UPPER_MASK)|(mt[kk+1]&LOWER_MASK);
@@ -94,35 +94,13 @@
   return y; 
 }
 
-double MT_RNG::gendrand() {
-  return ( (double)genrand() / 4.294967295e+09 );
-  //  return ( (double)genrand() / (unsigned long)0xffffffff );
-}
-
-float MT_RNG::genfrand() {
-  return ( (float)genrand() / (unsigned long)0xffffffff );
-}
-
 void MT_RNG::test_print() { 
   int j;
 
-  seed_rng(4357); // any nonzero integer can be used as a seed
+  seed(4357); // any nonzero integer can be used as a seed
   for (j=0; j<1000; j++) {
-    printf("%5f ", gendrand());
+    printf("%5f ", nextDouble());
     if (j%8==7) printf("\n");
   }
   printf("\n");
 }
-
-template<>
-float MT_RNG::genRealRand<float>()
-{
-  return genfrand();
-}
-
-template<>
-double MT_RNG::genRealRand<double>()
-{
-  return gendrand();
-}
-

Modified: trunk/Core/Math/MT_RNG.h
==============================================================================
--- trunk/Core/Math/MT_RNG.h    (original)
+++ trunk/Core/Math/MT_RNG.h    Mon Jul  9 16:56:27 2007
@@ -31,36 +31,24 @@
 #ifndef __MT19937_H__
 #define __MT19937_H__
 
+#include <Interface/RandomNumberGenerator.h>
+
 namespace Manta {
 
 // Period parameters
 #define MT_RNG_N 624
 #define MT_RNG_M 397
 
-class MT_RNG {
-  unsigned long mt[MT_RNG_N]; // the array for the state vector
+class MT_RNG : public RandomNumberGenerator {
+  unsigned int mt[MT_RNG_N]; // the array for the state vector
   int mti; // mti==MT_RNG_N+1 means mt[MT_RNG_N] is not initialized
 public:
   MT_RNG(): mti(MT_RNG_N+1) {}
-  void seed_rng(unsigned long seed);
-  unsigned long genrand();
-  double gendrand();
-  float genfrand();
-
-  // Default to returning a double.  In actuallity this should never
-  // be used.
-  template<class T>
-  T genRealRand() { return static_cast<T>(gendrand()); }
-
+  void seed(unsigned int seed);
+  virtual unsigned int nextInt();
   
   void test_print(); // prints some random numbers to the console
 };
-
-template<>
-float MT_RNG::genRealRand<float>();
-
-template<>
-double MT_RNG::genRealRand<double>();
 
 } // end namespace Manta
 

Modified: trunk/Engine/ImageTraversers/DissolveTiledImageTraverser.cc
==============================================================================
--- trunk/Engine/ImageTraversers/DissolveTiledImageTraverser.cc (original)
+++ trunk/Engine/ImageTraversers/DissolveTiledImageTraverser.cc Mon Jul  9 
16:56:27 2007
@@ -123,7 +123,7 @@
     // Inialize the random number stuff.  Since we are using the
     // modulous we need to add 1 to get the range from [0,numTiles-1]
     // to [1,numTiles].
-    cdata.next_tile = rng.randInt()%cdata.numTiles + 1;
+    cdata.next_tile = rng.nextInt()%cdata.numTiles + 1;
     // Figure out the mask
     int num_bits = numBinaryDigits(cdata.numTiles);
     if (num_bits > 32)

Modified: trunk/Engine/PixelSamplers/JitterSampler.cc
==============================================================================
--- trunk/Engine/PixelSamplers/JitterSampler.cc (original)
+++ trunk/Engine/PixelSamplers/JitterSampler.cc Mon Jul  9 16:56:27 2007
@@ -140,7 +140,7 @@
     if (use_cheaprng)
       rng.seed(fragment.getX(b)*ci.xres+fragment.getY(b));
     else
-      random[thd_num].seed_rng(fragment.getX(b)*ci.xres+fragment.getY(b));
+      random[thd_num].seed(fragment.getX(b)*ci.xres+fragment.getY(b));
   }
 
   int depth = 0;
@@ -166,7 +166,7 @@
       if (use_cheaprng)
         
rng.seed(fragment.getX(frag_index)*ci.xres+fragment.getY(frag_index));
       else
-        
random[thd_num].seed_rng(fragment.getX(frag_index)*ci.xres+fragment.getY(frag_index));
+        
random[thd_num].seed(fragment.getX(frag_index)*ci.xres+fragment.getY(frag_index));
     }
     
     // For each fragment start filling up the RayPacket with samples.
@@ -179,11 +179,15 @@
         {
           Real x_sample, y_sample;
           if (use_cheaprng) {
-            x_sample = (xs + rng.rand()) * inx;
-            y_sample = (ys + rng.rand()) * iny;
+            // I'm using the float version, because it seems to make a
+            // differnce in performance.  This is likely due the
+            // compiler's ability to inline all the necessary
+            // functions which using next<Real> prevents.
+            x_sample = (xs + rng.nextFloat()) * inx;
+            y_sample = (ys + rng.nextFloat()) * iny;
           } else {
-            x_sample = (xs + random[thd_num].genRealRand<Real>()) * inx;
-            y_sample = (ys + random[thd_num].genRealRand<Real>()) * iny;
+            x_sample = (xs + random[thd_num].next<Real>()) * inx;
+            y_sample = (ys + random[thd_num].next<Real>()) * iny;
           }
           px = (fx+x_sample)*ci.xscale+ci.xoffset;
           py = (fy+y_sample)*ci.yscale+ci.yoffset;

Modified: trunk/Interface/CMakeLists.txt
==============================================================================
--- trunk/Interface/CMakeLists.txt      (original)
+++ trunk/Interface/CMakeLists.txt      Mon Jul  9 16:56:27 2007
@@ -1,64 +1,66 @@
 ## Create the Interface library.
 ADD_LIBRARY(Manta_Interface
-        AmbientLight.h
-        AmbientLight.cc
+             CallbackHandle.h
+             CameraPath.cc
+             CameraPath.h
         AccelerationStructure.h
-        Background.h
+        AmbientLight.cc
+        AmbientLight.h
         Background.cc
-        Camera.h
+        Background.h
+        Callback.h
+        CallbackHelpers.h
         Camera.cc
-       CameraPath.h
-       CameraPath.cc
+        Camera.h
         Clonable.h
         Context.h
         Fragment.h
-        IdleMode.h
         IdleMode.cc
-        Image.h
+        IdleMode.h
         Image.cc
-        ImageDisplay.h
+        Image.h
         ImageDisplay.cc
-        ImageTraverser.h
+        ImageDisplay.h
         ImageTraverser.cc
+        ImageTraverser.h
         Interpolable.h
-        Light.h
         Light.cc
-        LightSet.h
+        Light.h
         LightSet.cc
-        LoadBalancer.h
+        LightSet.h
         LoadBalancer.cc
-        MantaInterface.h
+        LoadBalancer.h
         MantaInterface.cc
-        Material.h
+        MantaInterface.h
         Material.cc
-        Object.h
+        Material.h
         Object.cc
-        PixelSampler.h
+        Object.h
         PixelSampler.cc
-        Primitive.h
+        PixelSampler.h
         Primitive.cc
-        RayPacket.h
+        Primitive.h
+        RandomNumberGenerator.cc
+        RandomNumberGenerator.h
         RayPacket.cc
-        Renderer.h
-        Renderer.cc
+        RayPacket.h
         RenderParameters.h
-        SetupCallback.h
-        SetupCallback.cc
-        Scene.h
+        Renderer.cc
+        Renderer.h
         Scene.cc
-        ShadowAlgorithm.h
+        Scene.h
+        SetupCallback.cc
+        SetupCallback.h
         ShadowAlgorithm.cc
-        TexCoordMapper.h
+        ShadowAlgorithm.h
         TexCoordMapper.cc
+        TexCoordMapper.h
         Texture.h
-        Transaction.h
         Transaction.cc
-        UserInterface.h
+        Transaction.h
         UserInterface.cc
+        UserInterface.h
         XWindow.h
-        Callback.h
-        CallbackHelpers.h
-       CallbackHandle.h
         )
 
 TARGET_LINK_LIBRARIES(Manta_Interface Manta_Core SCIRun_Core )

Added: trunk/Interface/RandomNumberGenerator.cc
==============================================================================
--- (empty file)
+++ trunk/Interface/RandomNumberGenerator.cc    Mon Jul  9 16:56:27 2007
@@ -0,0 +1,19 @@
+#include <Interface/RandomNumberGenerator.h>
+
+namespace Manta {
+
+  // Don't put these in the header, or you will get multiply defined
+  // symbols.
+  template<>
+  float RandomNumberGenerator::next<float>()
+  {
+    return nextFloat();
+  }
+
+  template<>
+  double RandomNumberGenerator::next<double>()
+  {
+    return nextDouble();
+  }
+
+} // end namespace Manta

Added: trunk/Interface/RandomNumberGenerator.h
==============================================================================
--- (empty file)
+++ trunk/Interface/RandomNumberGenerator.h     Mon Jul  9 16:56:27 2007
@@ -0,0 +1,74 @@
+#ifndef Manta_Interface_RandomNumberGenerator_h
+#define Manta_Interface_RandomNumberGenerator_h
+
+/*
+  For more information, please see: http://software.sci.utah.edu
+
+  The MIT License
+
+  Copyright (c) 2003-2005
+  Scientific Computing and Imaging Institute, University of Utah
+
+  License for the specific language governing rights and limitations under
+  Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
+  copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
+  to deal in the Software without restriction, including without limitation
+  the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
+  and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
+  Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
+
+  The above copyright notice and this permission notice shall be included
+  in all copies or substantial portions of the Software.
+
+  THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
+  OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
+  FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
+  THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
+  LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
+  FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
+  DEALINGS IN THE SOFTWARE.
+*/
+
+/*
+ */
+
+#include <MantaSSE.h>
+
+namespace Manta {
+  class RandomNumberGenerator {
+  public:
+    virtual ~RandomNumberGenerator() {}
+    
+    virtual void seed(unsigned int val) = 0;
+
+    // result = [0, 4294967295(UINT_MAX)]
+    virtual unsigned int nextInt() = 0;
+
+    // All the floating point interface return numbers in the range of
+    // [0, 1).
+
+    // This function can't be virtual, since it is a template member
+    // function.
+    template<class T>
+    T next() { return 0; }
+
+    virtual double nextDouble() {
+      return ( (double)nextInt() * (1./4294967296.) );
+    }
+
+    virtual float nextFloat() {
+      return ( (float)nextInt() * (float)((1./4294967296.)) );
+    }
+  };
+
+  // Don't put the implementations here, because you will get multiply
+  // defined symbols.
+  template<>
+  float RandomNumberGenerator::next<float>();
+
+  template<>
+  double RandomNumberGenerator::next<double>();
+  
+} // end namespace Manta
+
+#endif // #ifndef Manta_Interface_RandomNumberGenerator_h

Modified: trunk/Model/Materials/AmbientOcclusion.cc
==============================================================================
--- trunk/Model/Materials/AmbientOcclusion.cc   (original)
+++ trunk/Model/Materials/AmbientOcclusion.cc   Mon Jul  9 16:56:27 2007
@@ -43,8 +43,8 @@
   // generate cosine weighted directions
   for ( int i = 0; i < num_directions; i++ )
   {
-    double r1 = rng.genRealRand<double>();
-    double r2 = rng.genRealRand<double>();
+    double r1 = rng.next<double>();
+    double r2 = rng.next<double>();
 
     double phi = 2.0 * Pi * r1;
     double r   = sqrt(r2);

Modified: trunk/Model/Textures/NormalTexture.h
==============================================================================
--- trunk/Model/Textures/NormalTexture.h        (original)
+++ trunk/Model/Textures/NormalTexture.h        Mon Jul  9 16:56:27 2007
@@ -92,8 +92,8 @@
     void getBarycentricCoords( RayPacket &rays, int which,
                                Real &a, Real &b, Real &c ) const;
 
-    ValueType wire_value;
     Texture<ValueType> *texture;
+    ValueType wire_value;
   };
 
   // Specialized versions of functions

---

• [MANTA] r1457 - in trunk: Core/Math Engine/ImageTraversers Engine/PixelSamplers Interface Model/Materials Model/Textures, bigler, 07/09/2007

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