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

Comparing ray/src/common/image.c (file contents):
Revision 2.13 by gregl, Tue Dec 9 16:41:03 1997 UTC vs.
Revision 2.47 by greg, Fri Apr 27 17:36:01 2018 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1996 Regents of the University of California */
2 –
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6 –
4   /*
5   *  image.c - routines for image generation.
6 + *
7 + *  External symbols declared in view.h
8   */
9  
10 < #include  "standard.h"
10 > #include "copyright.h"
11  
12 + #include  <ctype.h>
13 + #include  "rtio.h"
14 + #include  "rtmath.h"
15 + #include  "paths.h"
16   #include  "view.h"
17  
15 – #include  "resolu.h"
18  
17 – #include  "paths.h"
18 –
19   #define  FEQ(x,y)       (fabs((x)-(y)) <= FTINY)
20   #define  VEQ(v,w)       (FEQ((v)[0],(w)[0]) && FEQ((v)[1],(w)[1]) \
21                                  && FEQ((v)[2],(w)[2]))
22  
23   VIEW  stdview = STDVIEW;                /* default view parameters */
24  
25 + static gethfunc gethview;
26  
27 +
28   char *
29 < setview(v)              /* set hvec and vvec, return message on error */
30 < register VIEW  *v;
29 > setview(                /* set hvec and vvec, return message on error */
30 > VIEW  *v
31 > )
32   {
33          static char  ill_horiz[] = "illegal horizontal view size";
34          static char  ill_vert[] = "illegal vertical view size";
35          
36 <        if (v->vfore < -FTINY || v->vaft < -FTINY ||
37 <                        (v->vaft > FTINY && v->vaft <= v->vfore))
36 >        if ((v->vfore < -FTINY) | (v->vaft < -FTINY) ||
37 >                        (v->vaft > FTINY) & (v->vaft <= v->vfore))
38                  return("illegal fore/aft clipping plane");
39  
40 <        if (normalize(v->vdir) == 0.0)          /* normalize direction */
40 >        if (v->vdist <= FTINY)
41 >                return("illegal view distance");
42 >        v->vdist *= normalize(v->vdir);         /* normalize direction */
43 >        if (v->vdist == 0.0)
44                  return("zero view direction");
45  
46          if (normalize(v->vup) == 0.0)           /* normalize view up */
# Line 89 | Line 95 | register VIEW  *v;
95                  v->hn2 = 2.0 * sin(v->horiz*(PI/180.0/2.0));
96                  v->vn2 = 2.0 * sin(v->vert*(PI/180.0/2.0));
97                  break;
98 +        case VT_PLS:                            /* planispheric fisheye */
99 +                if (v->horiz >= 360.0-FTINY)
100 +                        return(ill_horiz);
101 +                if (v->vert >= 360.0-FTINY)
102 +                        return(ill_vert);
103 +                v->hn2 = 2.*sin(v->horiz*(PI/180.0/2.0)) /
104 +                                (1.0 + cos(v->horiz*(PI/180.0/2.0)));
105 +                v->vn2 = 2.*sin(v->vert*(PI/180.0/2.0)) /
106 +                                (1.0 + cos(v->vert*(PI/180.0/2.0)));
107 +                break;
108          default:
109                  return("unknown view type");
110          }
111 <        if (v->type != VT_ANG) {
111 >        if (v->type != VT_ANG && v->type != VT_PLS) {
112                  if (v->type != VT_CYL) {
113                          v->hvec[0] *= v->hn2;
114                          v->hvec[1] *= v->hn2;
# Line 109 | Line 125 | register VIEW  *v;
125   }
126  
127  
128 < normaspect(va, ap, xp, yp)              /* fix pixel aspect or resolution */
129 < double  va;                     /* view aspect ratio */
130 < double  *ap;                    /* pixel aspect in (or out if 0) */
131 < int  *xp, *yp;                  /* x and y resolution in (or out if *ap!=0) */
128 > void
129 > normaspect(                             /* fix pixel aspect or resolution */
130 > double  va,                     /* view aspect ratio */
131 > double  *ap,                    /* pixel aspect in (or out if 0) */
132 > int  *xp,
133 > int  *yp                        /* x and y resolution in (or out if *ap!=0) */
134 > )
135   {
136          if (*ap <= FTINY)
137                  *ap = va * *xp / *yp;           /* compute pixel aspect */
# Line 124 | Line 143 | int  *xp, *yp;                 /* x and y resolution in (or out if *
143  
144  
145   double
146 < viewray(orig, direc, v, x, y)           /* compute ray origin and direction */
147 < FVECT  orig, direc;
148 < register VIEW  *v;
149 < double  x, y;
146 > viewray(                                /* compute ray origin and direction */
147 > FVECT  orig,
148 > FVECT  direc,
149 > VIEW  *v,
150 > double  x,
151 > double  y
152 > )
153   {
154          double  d, z;
155          
# Line 148 | Line 170 | double  x, y;
170                  direc[0] = v->vdir[0] + x*v->hvec[0] + y*v->vvec[0];
171                  direc[1] = v->vdir[1] + x*v->hvec[1] + y*v->vvec[1];
172                  direc[2] = v->vdir[2] + x*v->hvec[2] + y*v->vvec[2];
173 <                orig[0] = v->vp[0] + v->vfore*direc[0];
152 <                orig[1] = v->vp[1] + v->vfore*direc[1];
153 <                orig[2] = v->vp[2] + v->vfore*direc[2];
173 >                VSUM(orig, v->vp, direc, v->vfore);
174                  d = normalize(direc);
175                  return(v->vaft > FTINY ? (v->vaft - v->vfore)*d : 0.0);
176          case VT_HEM:                    /* hemispherical fisheye */
# Line 161 | Line 181 | double  x, y;
181                  direc[0] = z*v->vdir[0] + x*v->hvec[0] + y*v->vvec[0];
182                  direc[1] = z*v->vdir[1] + x*v->hvec[1] + y*v->vvec[1];
183                  direc[2] = z*v->vdir[2] + x*v->hvec[2] + y*v->vvec[2];
184 <                orig[0] = v->vp[0] + v->vfore*direc[0];
165 <                orig[1] = v->vp[1] + v->vfore*direc[1];
166 <                orig[2] = v->vp[2] + v->vfore*direc[2];
184 >                VSUM(orig, v->vp, direc, v->vfore);
185                  return(v->vaft > FTINY ? v->vaft - v->vfore : 0.0);
186          case VT_CYL:                    /* cylindrical panorama */
187                  d = x * v->horiz * (PI/180.0);
# Line 172 | Line 190 | double  x, y;
190                  direc[0] = z*v->vdir[0] + x*v->hvec[0] + y*v->vvec[0];
191                  direc[1] = z*v->vdir[1] + x*v->hvec[1] + y*v->vvec[1];
192                  direc[2] = z*v->vdir[2] + x*v->hvec[2] + y*v->vvec[2];
193 <                orig[0] = v->vp[0] + v->vfore*direc[0];
176 <                orig[1] = v->vp[1] + v->vfore*direc[1];
177 <                orig[2] = v->vp[2] + v->vfore*direc[2];
193 >                VSUM(orig, v->vp, direc, v->vfore);
194                  d = normalize(direc);
195                  return(v->vaft > FTINY ? (v->vaft - v->vfore)*d : 0.0);
196          case VT_ANG:                    /* angular fisheye */
197 <                x *= v->horiz/180.0;
198 <                y *= v->vert/180.0;
197 >                x *= (1.0/180.0)*v->horiz;
198 >                y *= (1.0/180.0)*v->vert;
199                  d = x*x + y*y;
200                  if (d > 1.0)
201                          return(-1.0);
202                  d = sqrt(d);
203                  z = cos(PI*d);
204 <                d = d <= FTINY ? PI : sqrt(1 - z*z)/d;
204 >                d = d <= FTINY ? PI : sqrt(1.0 - z*z)/d;
205                  x *= d;
206                  y *= d;
207                  direc[0] = z*v->vdir[0] + x*v->hvec[0] + y*v->vvec[0];
208                  direc[1] = z*v->vdir[1] + x*v->hvec[1] + y*v->vvec[1];
209                  direc[2] = z*v->vdir[2] + x*v->hvec[2] + y*v->vvec[2];
210 <                orig[0] = v->vp[0] + v->vfore*direc[0];
195 <                orig[1] = v->vp[1] + v->vfore*direc[1];
196 <                orig[2] = v->vp[2] + v->vfore*direc[2];
210 >                VSUM(orig, v->vp, direc, v->vfore);
211                  return(v->vaft > FTINY ? v->vaft - v->vfore : 0.0);
212 +        case VT_PLS:                    /* planispheric fisheye */
213 +                x *= sqrt(v->hn2);
214 +                y *= sqrt(v->vn2);
215 +                d = x*x + y*y;
216 +                z = (1. - d)/(1. + d);
217 +                x *= (1. + z);
218 +                y *= (1. + z);
219 +                direc[0] = z*v->vdir[0] + x*v->hvec[0] + y*v->vvec[0];
220 +                direc[1] = z*v->vdir[1] + x*v->hvec[1] + y*v->vvec[1];
221 +                direc[2] = z*v->vdir[2] + x*v->hvec[2] + y*v->vvec[2];
222 +                VSUM(orig, v->vp, direc, v->vfore);
223 +                return(v->vaft > FTINY ? v->vaft - v->vfore : 0.0);
224          }
225          return(-1.0);
226   }
227  
228  
229 < viewloc(ip, v, p)               /* find image location for point */
230 < FVECT  ip;
231 < register VIEW  *v;
232 < FVECT  p;
229 > int
230 > viewloc(                        /* find image location for point */
231 > FVECT  ip,
232 > VIEW  *v,
233 > FVECT  p
234 > )       /* Use VL_* flags to interpret return value */
235   {
236 +        int     rflags = VL_GOOD;
237          double  d, d2;
238          FVECT  disp;
239  
240 <        disp[0] = p[0] - v->vp[0];
212 <        disp[1] = p[1] - v->vp[1];
213 <        disp[2] = p[2] - v->vp[2];
240 >        VSUB(disp, p, v->vp);
241  
242          switch (v->type) {
243          case VT_PAR:                    /* parallel view */
# Line 218 | Line 245 | FVECT  p;
245                  break;
246          case VT_PER:                    /* perspective view */
247                  d = DOT(disp,v->vdir);
248 +                if ((v->vaft > FTINY) & (d >= v->vaft))
249 +                        rflags |= VL_BEYOND;
250                  ip[2] = VLEN(disp);
251 <                if (d < 0.0) {          /* fold pyramid */
251 >                if (d < -FTINY) {       /* fold pyramid */
252                          ip[2] = -ip[2];
253                          d = -d;
254 <                }
255 <                if (d > FTINY) {
256 <                        d = 1.0/d;
257 <                        disp[0] *= d;
258 <                        disp[1] *= d;
259 <                        disp[2] *= d;
260 <                }
254 >                } else if (d <= FTINY)
255 >                        return(VL_BAD); /* at infinite edge */
256 >                d = 1.0/d;
257 >                disp[0] *= d;
258 >                disp[1] *= d;
259 >                disp[2] *= d;
260 >                if (ip[2] < 0.0) d = -d;
261                  ip[2] *= (1.0 - v->vfore*d);
262                  break;
263          case VT_HEM:                    /* hemispherical fisheye */
# Line 243 | Line 272 | FVECT  p;
272                  d = DOT(disp,v->hvec);
273                  d2 = DOT(disp,v->vdir);
274                  ip[0] = 180.0/PI * atan2(d,d2) / v->horiz + 0.5 - v->hoff;
275 <                d = 1.0/sqrt(d*d + d2*d2);
275 >                d = d*d + d2*d2;
276 >                if (d <= FTINY*FTINY)
277 >                        return(VL_BAD); /* at pole */
278 >                if ((v->vaft > FTINY) & (d >= v->vaft*v->vaft))
279 >                        rflags |= VL_BEYOND;
280 >                d = 1.0/sqrt(d);
281                  ip[1] = DOT(disp,v->vvec)*d/v->vn2 + 0.5 - v->voff;
282                  ip[2] = VLEN(disp);
283 <                if (v->vfore > FTINY)
284 <                        ip[2] *= (1.0 - v->vfore*d);
251 <                return;
283 >                ip[2] *= (1.0 - v->vfore*d);
284 >                goto gotall;
285          case VT_ANG:                    /* angular fisheye */
286                  ip[0] = 0.5 - v->hoff;
287                  ip[1] = 0.5 - v->voff;
288                  ip[2] = normalize(disp) - v->vfore;
289                  d = DOT(disp,v->vdir);
290                  if (d >= 1.0-FTINY)
291 <                        return;
291 >                        goto gotall;
292                  if (d <= -(1.0-FTINY)) {
293                          ip[0] += 180.0/v->horiz;
294 <                        return;
294 >                        goto gotall;
295                  }
296 <                d = acos(d)/PI / sqrt(1.0 - d*d);
297 <                ip[0] += DOT(disp,v->hvec)*d*180.0/v->horiz;
298 <                ip[1] += DOT(disp,v->vvec)*d*180.0/v->vert;
299 <                return;
296 >                d = (180.0/PI)*acos(d) / sqrt(1.0 - d*d);
297 >                ip[0] += DOT(disp,v->hvec)*d/v->horiz;
298 >                ip[1] += DOT(disp,v->vvec)*d/v->vert;
299 >                goto gotall;
300 >        case VT_PLS:                    /* planispheric fisheye */
301 >                ip[0] = 0.5 - v->hoff;
302 >                ip[1] = 0.5 - v->voff;
303 >                ip[2] = normalize(disp) - v->vfore;
304 >                d = DOT(disp,v->vdir);
305 >                if (d >= 1.0-FTINY)
306 >                        goto gotall;
307 >                if (d <= -(1.0-FTINY))
308 >                        return(VL_BAD);
309 >                ip[0] += DOT(disp,v->hvec)/((1. + d)*sqrt(v->hn2));
310 >                ip[1] += DOT(disp,v->vvec)/((1. + d)*sqrt(v->vn2));
311 >                goto gotall;
312 >        default:
313 >                return(VL_BAD);
314          }
315          ip[0] = DOT(disp,v->hvec)/v->hn2 + 0.5 - v->hoff;
316          ip[1] = DOT(disp,v->vvec)/v->vn2 + 0.5 - v->voff;
317 + gotall:                                 /* add appropriate return flags */
318 +        if (!(rflags & (VL_BEHIND|VL_BEYOND)))
319 +                rflags |= (ip[2] <= 0.0) ? VL_BEHIND :
320 +                                          VL_BEYOND * ((v->vaft > FTINY) &
321 +                                                (ip[2] >= v->vaft - v->vfore));
322 +        rflags |= VL_OUTSIDE*((0.0 >= ip[0]) | (ip[0] >= 1.0) |
323 +                                (0.0 >= ip[1]) | (ip[1] >= 1.0));
324 +        return(rflags);
325   }
326  
327  
328 < pix2loc(loc, rp, px, py)        /* compute image location from pixel pos. */
329 < FLOAT  loc[2];
330 < register RESOLU  *rp;
331 < int  px, py;
328 > void
329 > pix2loc(                /* compute image location from pixel pos. */
330 > RREAL  loc[2],
331 > RESOLU  *rp,
332 > int  px,
333 > int  py
334 > )
335   {
336 <        register int  x, y;
336 >        int  x, y;
337  
338 <        if (rp->or & YMAJOR) {
338 >        if (rp->rt & YMAJOR) {
339                  x = px;
340                  y = py;
341          } else {
342                  x = py;
343                  y = px;
344          }
345 <        if (rp->or & XDECR)
345 >        if (rp->rt & XDECR)
346                  x = rp->xr-1 - x;
347 <        if (rp->or & YDECR)
347 >        if (rp->rt & YDECR)
348                  y = rp->yr-1 - y;
349          loc[0] = (x+.5)/rp->xr;
350          loc[1] = (y+.5)/rp->yr;
351   }
352  
353  
354 < loc2pix(pp, rp, lx, ly)         /* compute pixel pos. from image location */
355 < int  pp[2];
356 < register RESOLU  *rp;
357 < double  lx, ly;
354 > void
355 > loc2pix(                        /* compute pixel pos. from image location */
356 > int  pp[2],
357 > RESOLU  *rp,
358 > double  lx,
359 > double  ly
360 > )
361   {
362 <        register int  x, y;
362 >        int  x, y;
363  
364 <        x = lx * rp->xr;
365 <        y = ly * rp->yr;
366 <        if (rp->or & XDECR)
364 >        x = (int)(lx*rp->xr + .5 - (lx < 0.0));
365 >        y = (int)(ly*rp->yr + .5 - (ly < 0.0));
366 >
367 >        if (rp->rt & XDECR)
368                  x = rp->xr-1 - x;
369 <        if (rp->or & YDECR)
369 >        if (rp->rt & YDECR)
370                  y = rp->yr-1 - y;
371 <        if (rp->or & YMAJOR) {
371 >        if (rp->rt & YMAJOR) {
372                  pp[0] = x;
373                  pp[1] = y;
374          } else {
# Line 317 | Line 379 | double  lx, ly;
379  
380  
381   int
382 < getviewopt(v, ac, av)                   /* process view argument */
383 < register VIEW  *v;
384 < int  ac;
385 < register char  *av[];
382 > getviewopt(                             /* process view argument */
383 > VIEW  *v,
384 > int  ac,
385 > char  *av[]
386 > )
387   {
388   #define check(c,l)      if ((av[0][c]&&av[0][c]!=' ') || \
389                          badarg(ac-1,av+1,l)) return(-1)
# Line 345 | Line 408 | register char  *av[];
408                  v->vdir[0] = atof(av[1]);
409                  v->vdir[1] = atof(av[2]);
410                  v->vdir[2] = atof(av[3]);
411 +                v->vdist = 1.;
412                  return(3);
413          case 'u':                       /* up */
414                  check(3,"fff");
# Line 384 | Line 448 | register char  *av[];
448  
449  
450   int
451 < sscanview(vp, s)                        /* get view parameters from string */
452 < VIEW  *vp;
453 < register char  *s;
451 > sscanview(                              /* get view parameters from string */
452 > VIEW  *vp,
453 > char  *s
454 > )
455   {
456          int  ac;
457          char  *av[4];
458          int  na;
459          int  nvopts = 0;
460  
461 <        if (*s != '-')
462 <                s = sskip2(s,1);
461 >        while (isspace(*s))
462 >                if (!*s++)
463 >                        return(0);
464          while (*s) {
465                  ac = 0;
466                  do {
467 <                        av[ac++] = s;
468 <                        while (*s && *s != ' ')
467 >                        if (ac || *s == '-')
468 >                                av[ac++] = s;
469 >                        while (*s && !isspace(*s))
470                                  s++;
471 <                        while (*s == ' ')
471 >                        while (isspace(*s))
472                                  s++;
473                  } while (*s && ac < 4);
474                  if ((na = getviewopt(vp, ac, av)) >= 0) {
# Line 415 | Line 482 | register char  *s;
482   }
483  
484  
485 < fprintview(vp, fp)                      /* write out view parameters */
486 < register VIEW  *vp;
487 < FILE  *fp;
485 > void
486 > fprintview(                             /* write out view parameters */
487 > VIEW  *vp,
488 > FILE  *fp
489 > )
490   {
491          fprintf(fp, " -vt%c", vp->type);
492          fprintf(fp, " -vp %.6g %.6g %.6g", vp->vp[0], vp->vp[1], vp->vp[2]);
493 <        fprintf(fp, " -vd %.6g %.6g %.6g", vp->vdir[0], vp->vdir[1], vp->vdir[2]);
493 >        fprintf(fp, " -vd %.6g %.6g %.6g", vp->vdir[0]*vp->vdist,
494 >                                                vp->vdir[1]*vp->vdist,
495 >                                                vp->vdir[2]*vp->vdist);
496          fprintf(fp, " -vu %.6g %.6g %.6g", vp->vup[0], vp->vup[1], vp->vup[2]);
497          fprintf(fp, " -vh %.6g -vv %.6g", vp->horiz, vp->vert);
498          fprintf(fp, " -vo %.6g -va %.6g", vp->vfore, vp->vaft);
# Line 430 | Line 501 | FILE  *fp;
501  
502  
503   char *
504 < viewopt(vp)                             /* translate to minimal view string */
505 < register VIEW  *vp;
504 > viewopt(                                /* translate to minimal view string */
505 > VIEW  *vp
506 > )
507   {
508          static char  vwstr[128];
509 <        register char  *cp = vwstr;
509 >        char  *cp = vwstr;
510  
511 +        *cp = '\0';
512          if (vp->type != stdview.type) {
513                  sprintf(cp, " -vt%c", vp->type);
514                  cp += strlen(cp);
# Line 445 | Line 518 | register VIEW  *vp;
518                                  vp->vp[0], vp->vp[1], vp->vp[2]);
519                  cp += strlen(cp);
520          }
521 <        if (!VEQ(vp->vdir,stdview.vdir)) {
521 >        if (!FEQ(vp->vdist,stdview.vdist) || !VEQ(vp->vdir,stdview.vdir)) {
522                  sprintf(cp, " -vd %.6g %.6g %.6g",
523 <                                vp->vdir[0], vp->vdir[1], vp->vdir[2]);
523 >                                vp->vdir[0]*vp->vdist,
524 >                                vp->vdir[1]*vp->vdist,
525 >                                vp->vdir[2]*vp->vdist);
526                  cp += strlen(cp);
527          }
528          if (!VEQ(vp->vup,stdview.vup)) {
# Line 484 | Line 559 | register VIEW  *vp;
559  
560  
561   int
562 < isview(s)                               /* is this a view string? */
563 < char  *s;
562 > isview(                                 /* is this a view string? */
563 > char  *s
564 > )
565   {
566 <        static char  *altname[]={NULL,VIEWSTR,"rpict","rview","pinterp",NULL};
566 >        static char  *altname[]={NULL,VIEWSTR,"rpict","rview","rvu","rpiece","pinterp",NULL};
567          extern char  *progname;
568 <        register char  *cp;
569 <        register char  **an;
568 >        char  *cp;
569 >        char  **an;
570                                          /* add program name to list */
571          if (altname[0] == NULL) {
572                  for (cp = progname; *cp; cp++)
# Line 518 | Line 594 | struct myview {
594   };
595  
596  
597 < static
598 < gethview(s, v)                          /* get view from header */
599 < char  *s;
600 < register struct myview  *v;
597 > static int
598 > gethview(                               /* get view from header */
599 >        char  *s,
600 >        void  *v
601 > )
602   {
603 <        if (isview(s) && sscanview(v->hv, s) > 0)
604 <                v->ok++;
603 >        if (isview(s) && sscanview(((struct myview*)v)->hv, s) > 0)
604 >                ((struct myview*)v)->ok++;
605 >        return(0);
606   }
607  
608  
609   int
610 < viewfile(fname, vp, rp)                 /* get view from file */
611 < char  *fname;
612 < VIEW  *vp;
613 < RESOLU  *rp;
610 > viewfile(                               /* get view from file */
611 > char  *fname,
612 > VIEW  *vp,
613 > RESOLU  *rp
614 > )
615   {
616          struct myview   mvs;
617          FILE  *fp;
618  
619 <        if ((fp = fopen(fname, "r")) == NULL)
619 >        if (fname == NULL || !strcmp(fname, "-"))
620 >                fp = stdin;
621 >        else if ((fp = fopen(fname, "r")) == NULL)
622                  return(-1);
623  
624          mvs.hv = vp;

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