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root/radiance/ray/src/common/ccolor.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/common/ccolor.c (file contents):
Revision 3.2 by greg, Thu May 17 05:47:59 2012 UTC vs.
Revision 3.5 by greg, Tue Jun 26 17:59:16 2012 UTC

# Line 9 | Line 9 | static const char RCSid[] = "$Id$";
9   #include <math.h>
10   #include "ccolor.h"
11  
12 +                                        /* Sharp primary matrix */
13 + float   XYZtoSharp[3][3] = {
14 +        { 1.2694, -0.0988, -0.1706},
15 +        {-0.8364,  1.8006,  0.0357},
16 +        { 0.0297, -0.0315,  1.0018}
17 + };
18 +                                        /* inverse Sharp primary matrix */
19 + float   XYZfromSharp[3][3] = {
20 +        { 0.8156,  0.0472,  0.1372},
21 +        { 0.3791,  0.5769,  0.0440},
22 +        {-0.0123,  0.0167,  0.9955}
23 + };
24  
25 < C_COLOR         c_dfcolor = C_DEFCOLOR;
25 > const C_COLOR   c_dfcolor = C_DEFCOLOR;
26  
27                                  /* CIE 1931 Standard Observer curves */
28 < static const C_COLOR    cie_xf = { 1, NULL, C_CDSPEC|C_CSSPEC|C_CSXY|C_CSEFF,
28 > const C_COLOR   c_x31 = { 1, NULL, C_CDSPEC|C_CSSPEC|C_CSXY|C_CSEFF,
29                          {14,42,143,435,1344,2839,3483,3362,2908,1954,956,
30                          320,49,93,633,1655,2904,4334,5945,7621,9163,10263,
31                          10622,10026,8544,6424,4479,2835,1649,874,468,227,
32                          114,58,29,14,7,3,2,1,0}, 106836L, .467, .368, 362.230
33                          };
34 < static const C_COLOR    cie_yf = { 1, NULL, C_CDSPEC|C_CSSPEC|C_CSXY|C_CSEFF,
34 > const C_COLOR   c_y31 = { 1, NULL, C_CDSPEC|C_CSSPEC|C_CSXY|C_CSEFF,
35                          {0,1,4,12,40,116,230,380,600,910,1390,2080,3230,
36                          5030,7100,8620,9540,9950,9950,9520,8700,7570,6310,
37                          5030,3810,2650,1750,1070,610,320,170,82,41,21,10,
38                          5,2,1,1,0,0}, 106856L, .398, .542, 493.525
39                          };
40 < static const C_COLOR    cie_zf = { 1, NULL, C_CDSPEC|C_CSSPEC|C_CSXY|C_CSEFF,
40 > const C_COLOR   c_z31 = { 1, NULL, C_CDSPEC|C_CSSPEC|C_CSXY|C_CSEFF,
41                          {65,201,679,2074,6456,13856,17471,17721,16692,
42                          12876,8130,4652,2720,1582,782,422,203,87,39,21,17,
43                          11,8,3,2,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
# Line 57 | Line 69 | static const C_COLOR   cie_zp = { 1, NULL, C_CDSPEC|C_CS
69                          36057L, .0, .0,
70                          };
71  
60 –                                        /* Sharp primary matrix */
61 – static const float      toSharp[3][3] = {
62 –        { 1.2694, -0.0988, -0.1706},
63 –        {-0.8364,  1.8006,  0.0357},
64 –        { 0.0297, -0.0315,  1.0018}
65 – };
66 –                                        /* inverse Sharp primary matrix */
67 – static const float      fromSharp[3][3] = {
68 –        { 0.8156,  0.0472,  0.1372},
69 –        { 0.3791,  0.5769,  0.0440},
70 –        {-0.0123,  0.0167,  0.9955}
71 – };
72  
73 < static void
73 > /* convert to sharpened RGB color for low-error operations */
74 > void
75   c_toSharpRGB(C_COLOR *cin, double cieY, float cout[3])
76   {
77          double  xyz[3];
# Line 81 | Line 82 | c_toSharpRGB(C_COLOR *cin, double cieY, float cout[3])
82          xyz[1] = cieY;
83          xyz[2] = (1. - cin->cx - cin->cy)/cin->cy * cieY;
84  
85 <        cout[0] = toSharp[0][0]*xyz[0] + toSharp[0][1]*xyz[1] +
86 <                                toSharp[0][2]*xyz[2];
87 <        cout[1] = toSharp[1][0]*xyz[0] + toSharp[1][1]*xyz[1] +
88 <                                toSharp[1][2]*xyz[2];
89 <        cout[2] = toSharp[2][0]*xyz[0] + toSharp[2][1]*xyz[1] +
90 <                                toSharp[2][2]*xyz[2];
85 >        cout[0] = XYZtoSharp[0][0]*xyz[0] + XYZtoSharp[0][1]*xyz[1] +
86 >                                XYZtoSharp[0][2]*xyz[2];
87 >        cout[1] = XYZtoSharp[1][0]*xyz[0] + XYZtoSharp[1][1]*xyz[1] +
88 >                                XYZtoSharp[1][2]*xyz[2];
89 >        cout[2] = XYZtoSharp[2][0]*xyz[0] + XYZtoSharp[2][1]*xyz[1] +
90 >                                XYZtoSharp[2][2]*xyz[2];
91   }
92  
93 < static double
93 > /* convert back from sharpened RGB color */
94 > double
95   c_fromSharpRGB(float cin[3], C_COLOR *cout)
96   {
97          double  xyz[3], sf;
98  
99 <        xyz[0] = fromSharp[0][0]*cin[0] + fromSharp[0][1]*cin[1] +
100 <                                fromSharp[0][2]*cin[2];
101 <        xyz[1] = fromSharp[1][0]*cin[0] + fromSharp[1][1]*cin[1] +
102 <                                fromSharp[1][2]*cin[2];
103 <        xyz[2] = fromSharp[2][0]*cin[0] + fromSharp[2][1]*cin[1] +
104 <                                fromSharp[2][2]*cin[2];
99 >        xyz[0] = XYZfromSharp[0][0]*cin[0] + XYZfromSharp[0][1]*cin[1] +
100 >                                XYZfromSharp[0][2]*cin[2];
101 >        xyz[1] = XYZfromSharp[1][0]*cin[0] + XYZfromSharp[1][1]*cin[1] +
102 >                                XYZfromSharp[1][2]*cin[2];
103 >        xyz[2] = XYZfromSharp[2][0]*cin[0] + XYZfromSharp[2][1]*cin[1] +
104 >                                XYZfromSharp[2][2]*cin[2];
105                                  
106          sf = 1./(xyz[0] + xyz[1] + xyz[2]);
107  
# Line 110 | Line 112 | c_fromSharpRGB(float cin[3], C_COLOR *cout)
112          return(xyz[1]);
113   }
114  
115 + /* assign arbitrary spectrum */
116 + double
117 + c_sset(C_COLOR *clr, double wlmin, double wlmax, const float spec[], int nwl)
118 + {
119 +        double  yval, scale;
120 +        float   va[C_CNSS];
121 +        int     i, pos, n, imax, wl;
122 +        double  wl0, wlstep;
123 +        double  boxpos, boxstep;
124 +                                        /* check arguments */
125 +        if ((nwl <= 1) | (spec == NULL) | (wlmin >= C_CMAXWL) |
126 +                        (wlmax <= C_CMINWL) | (wlmin >= wlmax))
127 +                return(0.);
128 +        wlstep = (wlmax - wlmin)/(nwl-1);
129 +        while (wlmin < C_CMINWL) {
130 +                wlmin += wlstep;
131 +                --nwl; ++spec;
132 +        }
133 +        while (wlmax > C_CMAXWL) {
134 +                wlmax -= wlstep;
135 +                --nwl;
136 +        }
137 +        imax = nwl;                     /* box filter if necessary */
138 +        boxpos = 0;
139 +        boxstep = 1;
140 +        if (wlstep < C_CWLI) {
141 +                imax = (wlmax - wlmin)/C_CWLI + 1e-7;
142 +                boxpos = (wlmin - C_CMINWL)/C_CWLI;
143 +                boxstep = wlstep/C_CWLI;
144 +                wlstep = C_CWLI;
145 +        }
146 +        scale = 0.;                     /* get values and maximum */
147 +        yval = 0.;
148 +        pos = 0;
149 +        for (i = 0; i < imax; i++) {
150 +                va[i] = 0.; n = 0;
151 +                while (boxpos < i+.5 && pos < nwl) {
152 +                        va[i] += spec[pos++];
153 +                        n++;
154 +                        boxpos += boxstep;
155 +                }
156 +                if (n > 1)
157 +                        va[i] /= (double)n;
158 +                if (va[i] > scale)
159 +                        scale = va[i];
160 +                else if (va[i] < -scale)
161 +                        scale = -va[i];
162 +                yval += va[i] * c_y31.ssamp[i];
163 +        }
164 +        if (scale <= 1e-7)
165 +                return(0.);
166 +        yval /= (double)c_y31.ssum;
167 +        scale = C_CMAXV / scale;
168 +        clr->ssum = 0;                  /* convert to our spacing */
169 +        wl0 = wlmin;
170 +        pos = 0;
171 +        for (i = 0, wl = C_CMINWL; i < C_CNSS; i++, wl += C_CWLI)
172 +                if ((wl < wlmin) | (wl > wlmax))
173 +                        clr->ssamp[i] = 0;
174 +                else {
175 +                        while (wl0 + wlstep < wl+1e-7) {
176 +                                wl0 += wlstep;
177 +                                pos++;
178 +                        }
179 +                        if ((wl+1e-7 >= wl0) & (wl-1e-7 <= wl0))
180 +                                clr->ssamp[i] = scale*va[pos] + .5;
181 +                        else            /* interpolate if necessary */
182 +                                clr->ssamp[i] = .5 + scale / wlstep *
183 +                                                ( va[pos]*(wl0+wlstep - wl) +
184 +                                                        va[pos+1]*(wl - wl0) );
185 +                        clr->ssum += clr->ssamp[i];
186 +                }
187 +        clr->flags = C_CDSPEC|C_CSSPEC;
188 +        return(yval);
189 + }
190 +
191   /* check if color is grey */
192   int
193   c_isgrey(C_COLOR *clr)
# Line 140 | Line 218 | c_ccvt(C_COLOR *clr, int fl)
218          if (fl & C_CSXY) {              /* cspec -> cxy */
219                  x = y = z = 0.;
220                  for (i = 0; i < C_CNSS; i++) {
221 <                        x += cie_xf.ssamp[i] * clr->ssamp[i];
222 <                        y += cie_yf.ssamp[i] * clr->ssamp[i];
223 <                        z += cie_zf.ssamp[i] * clr->ssamp[i];
221 >                        x += c_x31.ssamp[i] * clr->ssamp[i];
222 >                        y += c_y31.ssamp[i] * clr->ssamp[i];
223 >                        z += c_z31.ssamp[i] * clr->ssamp[i];
224                  }
225 <                x /= (double)cie_xf.ssum;
226 <                y /= (double)cie_yf.ssum;
227 <                z /= (double)cie_zf.ssum;
225 >                x /= (double)c_x31.ssum;
226 >                y /= (double)c_y31.ssum;
227 >                z /= (double)c_z31.ssum;
228                  z += x + y;
229                  clr->cx = x / z;
230                  clr->cy = y / z;
# Line 170 | Line 248 | c_ccvt(C_COLOR *clr, int fl)
248                  if (clr->flags & C_CSSPEC) {            /* from spectrum */
249                          y = 0.;
250                          for (i = 0; i < C_CNSS; i++)
251 <                                y += cie_yf.ssamp[i] * clr->ssamp[i];
251 >                                y += c_y31.ssamp[i] * clr->ssamp[i];
252                          clr->eff = C_CLPWM * y / clr->ssum;
253                  } else /* clr->flags & C_CSXY */ {      /* from (x,y) */
254 <                        clr->eff = clr->cx*cie_xf.eff + clr->cy*cie_yf.eff +
255 <                                        (1. - clr->cx - clr->cy)*cie_zf.eff;
254 >                        clr->eff = clr->cx*c_x31.eff + clr->cy*c_y31.eff +
255 >                                        (1. - clr->cx - clr->cy)*c_z31.eff;
256                  }
257                  clr->flags |= C_CSEFF;
258          }
# Line 199 | Line 277 | c_cmix(C_COLOR *cres, double w1, C_COLOR *c1, double w
277                          cmix[i] = w1*c1->ssamp[i] + w2*c2->ssamp[i];
278                          if (cmix[i] > scale)
279                                  scale = cmix[i];
280 +                        else if (cmix[i] < -scale)
281 +                                scale = -cmix[i];
282                  }
283                  scale = C_CMAXV / scale;
284                  cres->ssum = 0;
# Line 238 | Line 318 | c_cmult(C_COLOR *cres, C_COLOR *c1, double y1, C_COLOR
318                          cmix[i] = c1->ssamp[i] * c2->ssamp[i];
319                          if (cmix[i] > cmax)
320                                  cmax = cmix[i];
321 +                        else if (cmix[i] < -cmax)
322 +                                cmax = -cmix[i];
323                  }
324                  cmax /= C_CMAXV;
325                  if (!cmax) {
# Line 249 | Line 331 | c_cmult(C_COLOR *cres, C_COLOR *c1, double y1, C_COLOR
331                          cres->ssum += cres->ssamp[i] = cmix[i] / cmax;
332                  cres->flags = C_CDSPEC|C_CSSPEC;
333  
334 <                c_ccvt(cres, C_CSEFF);                  /* nasty, but true */
335 <                yres = (y1 * y2 * cie_yf.ssum * C_CLPWM) /
334 >                c_ccvt(cres, C_CSEFF);                  /* don't touch below */
335 >                yres = y1 * y2 * c_y31.ssum * C_CLPWM /
336                          (c1->eff*c1->ssum * c2->eff*c2->ssum) *
337                          cres->eff*( cres->ssum*(double)cmax +
338                                                  C_CNSS/2.0*(cmax-1) );

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