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

Comparing ray/src/common/image.c (file contents):
Revision 2.7 by greg, Tue Dec 20 20:15:04 1994 UTC vs.
Revision 2.37 by greg, Sat Oct 27 03:01:21 2012 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1994 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 < *     10/17/85
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  
17 – #include  "resolu.h"
18  
19 < #include  "paths.h"
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 ||
32 <                        (v->vaft > FTINY && v->vaft <= v->vfore))
36 >        if (v->vaft < -FTINY || (v->vaft > FTINY && v->vaft <= v->vfore))
37                  return("illegal fore/aft clipping plane");
38  
39 <        if (normalize(v->vdir) == 0.0)          /* normalize direction */
39 >        if (v->vdist <= FTINY)
40 >                return("illegal view distance");
41 >        v->vdist *= normalize(v->vdir);         /* normalize direction */
42 >        if (v->vdist == 0.0)
43                  return("zero view direction");
44  
45          if (normalize(v->vup) == 0.0)           /* normalize view up */
# Line 63 | Line 70 | register VIEW  *v;
70                  v->hn2 = 2.0 * tan(v->horiz*(PI/180.0/2.0));
71                  v->vn2 = 2.0 * tan(v->vert*(PI/180.0/2.0));
72                  break;
73 +        case VT_CYL:                            /* cylindrical panorama */
74 +                if (v->horiz > 360.0+FTINY)
75 +                        return(ill_horiz);
76 +                if (v->vert >= 180.0-FTINY)
77 +                        return(ill_vert);
78 +                v->hn2 = v->horiz * (PI/180.0);
79 +                v->vn2 = 2.0 * tan(v->vert*(PI/180.0/2.0));
80 +                break;
81          case VT_ANG:                            /* angular fisheye */
82                  if (v->horiz > 360.0+FTINY)
83                          return(ill_horiz);
84                  if (v->vert > 360.0+FTINY)
85                          return(ill_vert);
86 <                v->hn2 = v->horiz / 90.0;
87 <                v->vn2 = v->vert / 90.0;
86 >                v->hn2 = v->horiz * (PI/180.0);
87 >                v->vn2 = v->vert * (PI/180.0);
88                  break;
89          case VT_HEM:                            /* hemispherical fisheye */
90                  if (v->horiz > 180.0+FTINY)
# Line 79 | Line 94 | register VIEW  *v;
94                  v->hn2 = 2.0 * sin(v->horiz*(PI/180.0/2.0));
95                  v->vn2 = 2.0 * sin(v->vert*(PI/180.0/2.0));
96                  break;
97 +        case VT_PLS:                            /* planispheric fisheye */
98 +                if (v->horiz >= 360.0-FTINY)
99 +                        return(ill_horiz);
100 +                if (v->vert >= 360.0-FTINY)
101 +                        return(ill_vert);
102 +                v->hn2 = 2.*sin(v->horiz*(PI/180.0/2.0)) /
103 +                                (1.0 + cos(v->horiz*(PI/180.0/2.0)));
104 +                v->vn2 = 2.*sin(v->vert*(PI/180.0/2.0)) /
105 +                                (1.0 + cos(v->vert*(PI/180.0/2.0)));
106 +                break;
107          default:
108                  return("unknown view type");
109          }
110 <        if (v->type != VT_ANG) {
111 <                v->hvec[0] *= v->hn2;
112 <                v->hvec[1] *= v->hn2;
113 <                v->hvec[2] *= v->hn2;
110 >        if (v->type != VT_ANG && v->type != VT_PLS) {
111 >                if (v->type != VT_CYL) {
112 >                        v->hvec[0] *= v->hn2;
113 >                        v->hvec[1] *= v->hn2;
114 >                        v->hvec[2] *= v->hn2;
115 >                }
116                  v->vvec[0] *= v->vn2;
117                  v->vvec[1] *= v->vn2;
118                  v->vvec[2] *= v->vn2;
# Line 97 | Line 124 | register VIEW  *v;
124   }
125  
126  
127 < normaspect(va, ap, xp, yp)              /* fix pixel aspect or resolution */
128 < double  va;                     /* view aspect ratio */
129 < double  *ap;                    /* pixel aspect in (or out if 0) */
130 < int  *xp, *yp;                  /* x and y resolution in (or out if *ap!=0) */
127 > void
128 > normaspect(                             /* fix pixel aspect or resolution */
129 > double  va,                     /* view aspect ratio */
130 > double  *ap,                    /* pixel aspect in (or out if 0) */
131 > int  *xp,
132 > int  *yp                        /* x and y resolution in (or out if *ap!=0) */
133 > )
134   {
135          if (*ap <= FTINY)
136                  *ap = va * *xp / *yp;           /* compute pixel aspect */
# Line 112 | Line 142 | int  *xp, *yp;                 /* x and y resolution in (or out if *
142  
143  
144   double
145 < viewray(orig, direc, v, x, y)           /* compute ray origin and direction */
146 < FVECT  orig, direc;
147 < register VIEW  *v;
148 < double  x, y;
145 > viewray(                                /* compute ray origin and direction */
146 > FVECT  orig,
147 > FVECT  direc,
148 > VIEW  *v,
149 > double  x,
150 > double  y
151 > )
152   {
153          double  d, z;
154          
# Line 131 | Line 164 | double  x, y;
164                  orig[2] = v->vp[2] + v->vfore*v->vdir[2]
165                                  + x*v->hvec[2] + y*v->vvec[2];
166                  VCOPY(direc, v->vdir);
167 <                return(v->vaft - v->vfore);
167 >                return(v->vaft > FTINY ? v->vaft - v->vfore : 0.0);
168          case VT_PER:                    /* perspective view */
169                  direc[0] = v->vdir[0] + x*v->hvec[0] + y*v->vvec[0];
170                  direc[1] = v->vdir[1] + x*v->hvec[1] + y*v->vvec[1];
# Line 140 | Line 173 | double  x, y;
173                  orig[1] = v->vp[1] + v->vfore*direc[1];
174                  orig[2] = v->vp[2] + v->vfore*direc[2];
175                  d = normalize(direc);
176 <                return((v->vaft - v->vfore)*d);
176 >                return(v->vaft > FTINY ? (v->vaft - v->vfore)*d : 0.0);
177          case VT_HEM:                    /* hemispherical fisheye */
178                  z = 1.0 - x*x*v->hn2 - y*y*v->vn2;
179                  if (z < 0.0)
# Line 152 | Line 185 | double  x, y;
185                  orig[0] = v->vp[0] + v->vfore*direc[0];
186                  orig[1] = v->vp[1] + v->vfore*direc[1];
187                  orig[2] = v->vp[2] + v->vfore*direc[2];
188 <                return(v->vaft - v->vfore);
188 >                return(v->vaft > FTINY ? v->vaft - v->vfore : 0.0);
189 >        case VT_CYL:                    /* cylindrical panorama */
190 >                d = x * v->horiz * (PI/180.0);
191 >                z = cos(d);
192 >                x = sin(d);
193 >                direc[0] = z*v->vdir[0] + x*v->hvec[0] + y*v->vvec[0];
194 >                direc[1] = z*v->vdir[1] + x*v->hvec[1] + y*v->vvec[1];
195 >                direc[2] = z*v->vdir[2] + x*v->hvec[2] + y*v->vvec[2];
196 >                orig[0] = v->vp[0] + v->vfore*direc[0];
197 >                orig[1] = v->vp[1] + v->vfore*direc[1];
198 >                orig[2] = v->vp[2] + v->vfore*direc[2];
199 >                d = normalize(direc);
200 >                return(v->vaft > FTINY ? (v->vaft - v->vfore)*d : 0.0);
201          case VT_ANG:                    /* angular fisheye */
202 <                x *= v->horiz/180.0;
203 <                y *= v->vert/180.0;
202 >                x *= (1.0/180.0)*v->horiz;
203 >                y *= (1.0/180.0)*v->vert;
204                  d = x*x + y*y;
205                  if (d > 1.0)
206                          return(-1.0);
207                  d = sqrt(d);
208                  z = cos(PI*d);
209 <                d = d <= FTINY ? PI : sqrt(1 - z*z)/d;
209 >                d = d <= FTINY ? PI : sqrt(1.0 - z*z)/d;
210                  x *= d;
211                  y *= d;
212                  direc[0] = z*v->vdir[0] + x*v->hvec[0] + y*v->vvec[0];
# Line 170 | Line 215 | double  x, y;
215                  orig[0] = v->vp[0] + v->vfore*direc[0];
216                  orig[1] = v->vp[1] + v->vfore*direc[1];
217                  orig[2] = v->vp[2] + v->vfore*direc[2];
218 <                return(v->vaft - v->vfore);
218 >                return(v->vaft > FTINY ? v->vaft - v->vfore : 0.0);
219 >        case VT_PLS:                    /* planispheric fisheye */
220 >                x *= sqrt(v->hn2);
221 >                y *= sqrt(v->vn2);
222 >                d = x*x + y*y;
223 >                z = (1. - d)/(1. + d);
224 >                d = d <= FTINY*FTINY ? PI : sqrt((1.0 - z*z)/d);
225 >                x *= d;
226 >                y *= d;
227 >                direc[0] = z*v->vdir[0] + x*v->hvec[0] + y*v->vvec[0];
228 >                direc[1] = z*v->vdir[1] + x*v->hvec[1] + y*v->vvec[1];
229 >                direc[2] = z*v->vdir[2] + x*v->hvec[2] + y*v->vvec[2];
230 >                orig[0] = v->vp[0] + v->vfore*direc[0];
231 >                orig[1] = v->vp[1] + v->vfore*direc[1];
232 >                orig[2] = v->vp[2] + v->vfore*direc[2];
233 >                return(v->vaft > FTINY ? v->vaft - v->vfore : 0.0);
234          }
235          return(-1.0);
236   }
237  
238  
239 < viewloc(ip, v, p)               /* find image location for point */
240 < FVECT  ip;
241 < register VIEW  *v;
242 < FVECT  p;
239 > void
240 > viewloc(                        /* find image location for point */
241 > FVECT  ip,
242 > VIEW  *v,
243 > FVECT  p
244 > )
245   {
246 <        double  d;
246 >        double  d, d2;
247          FVECT  disp;
248  
249 <        disp[0] = p[0] - v->vp[0];
188 <        disp[1] = p[1] - v->vp[1];
189 <        disp[2] = p[2] - v->vp[2];
249 >        VSUB(disp, p, v->vp);
250  
251          switch (v->type) {
252          case VT_PAR:                    /* parallel view */
# Line 194 | Line 254 | FVECT  p;
254                  break;
255          case VT_PER:                    /* perspective view */
256                  d = DOT(disp,v->vdir);
257 <                ip[2] = sqrt(DOT(disp,disp));
257 >                ip[2] = VLEN(disp);
258                  if (d < 0.0) {          /* fold pyramid */
259                          ip[2] = -ip[2];
260                          d = -d;
# Line 215 | Line 275 | FVECT  p;
275                          ip[2] = d;
276                  ip[2] -= v->vfore;
277                  break;
278 +        case VT_CYL:                    /* cylindrical panorama */
279 +                d = DOT(disp,v->hvec);
280 +                d2 = DOT(disp,v->vdir);
281 +                ip[0] = 180.0/PI * atan2(d,d2) / v->horiz + 0.5 - v->hoff;
282 +                d = 1.0/sqrt(d*d + d2*d2);
283 +                ip[1] = DOT(disp,v->vvec)*d/v->vn2 + 0.5 - v->voff;
284 +                ip[2] = VLEN(disp);
285 +                ip[2] *= (1.0 - v->vfore*d);
286 +                return;
287          case VT_ANG:                    /* angular fisheye */
288                  ip[0] = 0.5 - v->hoff;
289                  ip[1] = 0.5 - v->voff;
# Line 224 | Line 293 | FVECT  p;
293                          return;
294                  if (d <= -(1.0-FTINY)) {
295                          ip[0] += 180.0/v->horiz;
227 –                        ip[1] += 180.0/v->vert;
296                          return;
297                  }
298 <                d = acos(d)/PI / sqrt(1.0 - d*d);
299 <                ip[0] += DOT(disp,v->hvec)*d*180.0/v->horiz;
300 <                ip[1] += DOT(disp,v->vvec)*d*180.0/v->vert;
298 >                d = (180.0/PI)*acos(d) / sqrt(1.0 - d*d);
299 >                ip[0] += DOT(disp,v->hvec)*d/v->horiz;
300 >                ip[1] += DOT(disp,v->vvec)*d/v->vert;
301                  return;
302 +        case VT_PLS:                    /* planispheric fisheye */
303 +                ip[0] = 0.5 - v->hoff;
304 +                ip[1] = 0.5 - v->voff;
305 +                ip[2] = normalize(disp) - v->vfore;
306 +                d = DOT(disp,v->vdir);
307 +                if (d >= 1.0-FTINY)
308 +                        return;
309 +                if (d <= -(1.0-FTINY))
310 +                        return;         /* really an error */
311 +                d = sqrt(1.0 - d*d) / (1.0 + d);
312 +                ip[0] += DOT(disp,v->hvec)*d/sqrt(v->hn2);
313 +                ip[1] += DOT(disp,v->vvec)*d/sqrt(v->vn2);
314 +                return;
315          }
316          ip[0] = DOT(disp,v->hvec)/v->hn2 + 0.5 - v->hoff;
317          ip[1] = DOT(disp,v->vvec)/v->vn2 + 0.5 - v->voff;
318   }
319  
320  
321 < pix2loc(loc, rp, px, py)        /* compute image location from pixel pos. */
322 < FLOAT  loc[2];
323 < register RESOLU  *rp;
324 < int  px, py;
321 > void
322 > pix2loc(                /* compute image location from pixel pos. */
323 > RREAL  loc[2],
324 > RESOLU  *rp,
325 > int  px,
326 > int  py
327 > )
328   {
329 <        register int  x, y;
329 >        int  x, y;
330  
331 <        if (rp->or & YMAJOR) {
331 >        if (rp->rt & YMAJOR) {
332                  x = px;
333                  y = py;
334          } else {
335                  x = py;
336                  y = px;
337          }
338 <        if (rp->or & XDECR)
338 >        if (rp->rt & XDECR)
339                  x = rp->xr-1 - x;
340 <        if (rp->or & YDECR)
340 >        if (rp->rt & YDECR)
341                  y = rp->yr-1 - y;
342          loc[0] = (x+.5)/rp->xr;
343          loc[1] = (y+.5)/rp->yr;
344   }
345  
346  
347 < loc2pix(pp, rp, lx, ly)         /* compute pixel pos. from image location */
348 < int  pp[2];
349 < register RESOLU  *rp;
350 < double  lx, ly;
347 > void
348 > loc2pix(                        /* compute pixel pos. from image location */
349 > int  pp[2],
350 > RESOLU  *rp,
351 > double  lx,
352 > double  ly
353 > )
354   {
355 <        register int  x, y;
355 >        int  x, y;
356  
357 <        x = lx * rp->xr;
358 <        y = ly * rp->yr;
359 <        if (rp->or & XDECR)
357 >        x = (int)(lx*rp->xr + .5 - (lx < 0.0));
358 >        y = (int)(ly*rp->yr + .5 - (ly < 0.0));
359 >
360 >        if (rp->rt & XDECR)
361                  x = rp->xr-1 - x;
362 <        if (rp->or & YDECR)
362 >        if (rp->rt & YDECR)
363                  y = rp->yr-1 - y;
364 <        if (rp->or & YMAJOR) {
364 >        if (rp->rt & YMAJOR) {
365                  pp[0] = x;
366                  pp[1] = y;
367          } else {
# Line 284 | Line 372 | double  lx, ly;
372  
373  
374   int
375 < getviewopt(v, ac, av)                   /* process view argument */
376 < register VIEW  *v;
377 < int  ac;
378 < register char  *av[];
375 > getviewopt(                             /* process view argument */
376 > VIEW  *v,
377 > int  ac,
378 > char  *av[]
379 > )
380   {
381   #define check(c,l)      if ((av[0][c]&&av[0][c]!=' ') || \
382                          badarg(ac-1,av+1,l)) return(-1)
# Line 312 | Line 401 | register char  *av[];
401                  v->vdir[0] = atof(av[1]);
402                  v->vdir[1] = atof(av[2]);
403                  v->vdir[2] = atof(av[3]);
404 +                v->vdist = 1.;
405                  return(3);
406          case 'u':                       /* up */
407                  check(3,"fff");
# Line 351 | Line 441 | register char  *av[];
441  
442  
443   int
444 < sscanview(vp, s)                        /* get view parameters from string */
445 < VIEW  *vp;
446 < register char  *s;
444 > sscanview(                              /* get view parameters from string */
445 > VIEW  *vp,
446 > char  *s
447 > )
448   {
449          int  ac;
450          char  *av[4];
451          int  na;
452          int  nvopts = 0;
453  
454 <        if (*s != '-')
455 <                s = sskip(s);
454 >        while (isspace(*s))
455 >                if (!*s++)
456 >                        return(0);
457          while (*s) {
458                  ac = 0;
459                  do {
460 <                        av[ac++] = s;
461 <                        while (*s && *s != ' ')
460 >                        if (ac || *s == '-')
461 >                                av[ac++] = s;
462 >                        while (*s && !isspace(*s))
463                                  s++;
464 <                        while (*s == ' ')
464 >                        while (isspace(*s))
465                                  s++;
466                  } while (*s && ac < 4);
467                  if ((na = getviewopt(vp, ac, av)) >= 0) {
# Line 382 | Line 475 | register char  *s;
475   }
476  
477  
478 < fprintview(vp, fp)                      /* write out view parameters */
479 < register VIEW  *vp;
480 < FILE  *fp;
478 > void
479 > fprintview(                             /* write out view parameters */
480 > VIEW  *vp,
481 > FILE  *fp
482 > )
483   {
484          fprintf(fp, " -vt%c", vp->type);
485          fprintf(fp, " -vp %.6g %.6g %.6g", vp->vp[0], vp->vp[1], vp->vp[2]);
486 <        fprintf(fp, " -vd %.6g %.6g %.6g", vp->vdir[0], vp->vdir[1], vp->vdir[2]);
486 >        fprintf(fp, " -vd %.6g %.6g %.6g", vp->vdir[0]*vp->vdist,
487 >                                                vp->vdir[1]*vp->vdist,
488 >                                                vp->vdir[2]*vp->vdist);
489          fprintf(fp, " -vu %.6g %.6g %.6g", vp->vup[0], vp->vup[1], vp->vup[2]);
490          fprintf(fp, " -vh %.6g -vv %.6g", vp->horiz, vp->vert);
491          fprintf(fp, " -vo %.6g -va %.6g", vp->vfore, vp->vaft);
# Line 396 | Line 493 | FILE  *fp;
493   }
494  
495  
496 + char *
497 + viewopt(                                /* translate to minimal view string */
498 + VIEW  *vp
499 + )
500 + {
501 +        static char  vwstr[128];
502 +        char  *cp = vwstr;
503 +
504 +        *cp = '\0';
505 +        if (vp->type != stdview.type) {
506 +                sprintf(cp, " -vt%c", vp->type);
507 +                cp += strlen(cp);
508 +        }
509 +        if (!VEQ(vp->vp,stdview.vp)) {
510 +                sprintf(cp, " -vp %.6g %.6g %.6g",
511 +                                vp->vp[0], vp->vp[1], vp->vp[2]);
512 +                cp += strlen(cp);
513 +        }
514 +        if (!FEQ(vp->vdist,stdview.vdist) || !VEQ(vp->vdir,stdview.vdir)) {
515 +                sprintf(cp, " -vd %.6g %.6g %.6g",
516 +                                vp->vdir[0]*vp->vdist,
517 +                                vp->vdir[1]*vp->vdist,
518 +                                vp->vdir[2]*vp->vdist);
519 +                cp += strlen(cp);
520 +        }
521 +        if (!VEQ(vp->vup,stdview.vup)) {
522 +                sprintf(cp, " -vu %.6g %.6g %.6g",
523 +                                vp->vup[0], vp->vup[1], vp->vup[2]);
524 +                cp += strlen(cp);
525 +        }
526 +        if (!FEQ(vp->horiz,stdview.horiz)) {
527 +                sprintf(cp, " -vh %.6g", vp->horiz);
528 +                cp += strlen(cp);
529 +        }
530 +        if (!FEQ(vp->vert,stdview.vert)) {
531 +                sprintf(cp, " -vv %.6g", vp->vert);
532 +                cp += strlen(cp);
533 +        }
534 +        if (!FEQ(vp->vfore,stdview.vfore)) {
535 +                sprintf(cp, " -vo %.6g", vp->vfore);
536 +                cp += strlen(cp);
537 +        }
538 +        if (!FEQ(vp->vaft,stdview.vaft)) {
539 +                sprintf(cp, " -va %.6g", vp->vaft);
540 +                cp += strlen(cp);
541 +        }
542 +        if (!FEQ(vp->hoff,stdview.hoff)) {
543 +                sprintf(cp, " -vs %.6g", vp->hoff);
544 +                cp += strlen(cp);
545 +        }
546 +        if (!FEQ(vp->voff,stdview.voff)) {
547 +                sprintf(cp, " -vl %.6g", vp->voff);
548 +                cp += strlen(cp);
549 +        }
550 +        return(vwstr);
551 + }
552 +
553 +
554   int
555 < isview(s)                               /* is this a view string? */
556 < char  *s;
555 > isview(                                 /* is this a view string? */
556 > char  *s
557 > )
558   {
559 <        static char  *altname[]={NULL,VIEWSTR,"rpict","rview","pinterp",NULL};
559 >        static char  *altname[]={NULL,VIEWSTR,"rpict","rview","rvu","rpiece","pinterp",NULL};
560          extern char  *progname;
561 <        register char  *cp;
562 <        register char  **an;
561 >        char  *cp;
562 >        char  **an;
563                                          /* add program name to list */
564          if (altname[0] == NULL) {
565                  for (cp = progname; *cp; cp++)
# Line 431 | Line 587 | struct myview {
587   };
588  
589  
590 < static
591 < gethview(s, v)                          /* get view from header */
592 < char  *s;
593 < register struct myview  *v;
590 > static int
591 > gethview(                               /* get view from header */
592 >        char  *s,
593 >        void  *v
594 > )
595   {
596 <        if (isview(s) && sscanview(v->hv, s) > 0)
597 <                v->ok++;
596 >        if (isview(s) && sscanview(((struct myview*)v)->hv, s) > 0)
597 >                ((struct myview*)v)->ok++;
598 >        return(0);
599   }
600  
601  
602   int
603 < viewfile(fname, vp, rp)                 /* get view from file */
604 < char  *fname;
605 < VIEW  *vp;
606 < RESOLU  *rp;
603 > viewfile(                               /* get view from file */
604 > char  *fname,
605 > VIEW  *vp,
606 > RESOLU  *rp
607 > )
608   {
609          struct myview   mvs;
610          FILE  *fp;
611  
612 <        if ((fp = fopen(fname, "r")) == NULL)
612 >        if (fname == NULL || !strcmp(fname, "-"))
613 >                fp = stdin;
614 >        else if ((fp = fopen(fname, "r")) == NULL)
615                  return(-1);
616  
617          mvs.hv = vp;

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