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

Comparing ray/src/common/spec_rgb.c (file contents):
Revision 2.10 by gwlarson, Wed Oct 7 17:11:40 1998 UTC vs.
Revision 2.16 by greg, Mon Oct 8 18:07:55 2007 UTC

# Line 1 | Line 1
1 – /* Copyright (c) 1997 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   * Convert colors and spectral ranges.
6 + * Added von Kries white-balance calculations 10/01 (GW).
7 + *
8 + * Externals declared in color.h
9   */
10  
11 + #include "copyright.h"
12 +
13 + #include <stdio.h>
14 + #include <string.h>
15   #include "color.h"
16  
17 < #define CEPS    1e-7                    /* color epsilon */
17 > #define CEPS    1e-4                    /* color epsilon */
18  
19 + #define CEQ(v1,v2)      ((v1) <= (v2)+CEPS && (v2) <= (v1)+CEPS)
20  
21 < RGBPRIMS  stdprims = STDPRIMS;          /* standard primary chromaticities */
21 > #define XYEQ(c1,c2)     (CEQ((c1)[CIEX],(c2)[CIEX]) && CEQ((c1)[CIEY],(c2)[CIEY]))
22  
23 +
24 + RGBPRIMS  stdprims = STDPRIMS;  /* standard primary chromaticities */
25 +
26   COLOR  cblack = BLKCOLOR;               /* global black color */
27   COLOR  cwhite = WHTCOLOR;               /* global white color */
28  
29 + float  xyneu[2] = {1./3., 1./3.};       /* neutral xy chromaticities */
30 +
31   /*
32   *      The following table contains the CIE tristimulus integrals
33   *  for X, Y, and Z.  The table is cumulative, so that
# Line 47 | Line 57 | static BYTE  chroma[3][NINC] = {
57          }
58   };
59  
60 < COLORMAT  xyz2rgbmat = {                /* XYZ to RGB */
60 > COLORMAT  xyz2rgbmat = {                /* XYZ to RGB (no white balance) */
61          {(CIE_y_g - CIE_y_b - CIE_x_b*CIE_y_g + CIE_y_b*CIE_x_g)/CIE_C_rD,
62           (CIE_x_b - CIE_x_g - CIE_x_b*CIE_y_g + CIE_x_g*CIE_y_b)/CIE_C_rD,
63           (CIE_x_g*CIE_y_b - CIE_x_b*CIE_y_g)/CIE_C_rD},
# Line 59 | Line 69 | COLORMAT  xyz2rgbmat = {               /* XYZ to RGB */
69           (CIE_x_r*CIE_y_g - CIE_x_g*CIE_y_r)/CIE_C_bD}
70   };
71  
72 < COLORMAT  rgb2xyzmat = {                /* RGB to XYZ */
72 > COLORMAT  rgb2xyzmat = {                /* RGB to XYZ (no white balance) */
73          {CIE_x_r*CIE_C_rD/CIE_D,CIE_x_g*CIE_C_gD/CIE_D,CIE_x_b*CIE_C_bD/CIE_D},
74          {CIE_y_r*CIE_C_rD/CIE_D,CIE_y_g*CIE_C_gD/CIE_D,CIE_y_b*CIE_C_bD/CIE_D},
75          {(1.-CIE_x_r-CIE_y_r)*CIE_C_rD/CIE_D,
# Line 67 | Line 77 | COLORMAT  rgb2xyzmat = {               /* RGB to XYZ */
77           (1.-CIE_x_b-CIE_y_b)*CIE_C_bD/CIE_D}
78   };
79  
80 + COLORMAT  vkmat = {             /* Sharp primary matrix */
81 +        { 1.2694, -0.0988, -0.1706},
82 +        {-0.8364,  1.8006,  0.0357},
83 +        { 0.0297, -0.0315,  1.0018}
84 + };
85  
86 + COLORMAT  ivkmat = {            /* inverse Sharp primary matrix */
87 +        { 0.8156,  0.0472,  0.1372},
88 +        { 0.3791,  0.5769,  0.0440},
89 +        {-0.0123,  0.0167,  0.9955}
90 + };
91  
92 < spec_rgb(col, s, e)             /* compute RGB color from spectral range */
93 < COLOR  col;
94 < int  s, e;
92 >
93 > void
94 > spec_rgb(                       /* compute RGB color from spectral range */
95 > COLOR  col,
96 > int  s,
97 > int  e
98 > )
99   {
100          COLOR  ciecolor;
101  
# Line 80 | Line 104 | int  s, e;
104   }
105  
106  
107 < spec_cie(col, s, e)             /* compute a color from a spectral range */
108 < COLOR  col;             /* returned color */
109 < int  s, e;              /* starting and ending wavelengths */
107 > void
108 > spec_cie(                       /* compute a color from a spectral range */
109 > COLOR  col,             /* returned color */
110 > int  s,                 /* starting and ending wavelengths */
111 > int  e
112 > )
113   {
114          register int  i, d, r;
115          
# Line 114 | Line 141 | int  s, e;             /* starting and ending wavelengths */
141   }
142  
143  
144 < cie_rgb(rgb, xyz)               /* convert CIE color to standard RGB */
145 < COLOR   rgb, xyz;
144 > void
145 > cie_rgb(                        /* convert CIE color to standard RGB */
146 > COLOR   rgb,
147 > COLOR  xyz
148 > )
149   {
150          colortrans(rgb, xyz2rgbmat, xyz);
151          clipgamut(rgb, xyz[CIEY], CGAMUT_LOWER, cblack, cwhite);
# Line 123 | Line 153 | COLOR  rgb, xyz;
153  
154  
155   int
156 < clipgamut(col, brt, gamut, lower, upper)        /* clip to gamut cube */
157 < COLOR  col;
158 < double  brt;
159 < int  gamut;
160 < COLOR  lower, upper;
156 > clipgamut(                      /* clip to gamut cube */
157 > COLOR  col,
158 > double  brt,
159 > int  gamut,
160 > COLOR  lower,
161 > COLOR  upper
162 > )
163   {
164          int  rflags = 0;
165          double  brtmin, brtmax, v, vv;
# Line 153 | Line 185 | COLOR  lower, upper;
185          vv = 1.;                        /* check each limit */
186          for (i = 0; i < 3; i++)
187                  if (gamut & CGAMUT_LOWER && col[i] < lower[i]) {
188 <                        v = (lower[i]+CEPS - cgry[i])/(col[i] - cgry[i]);
188 >                        v = (lower[i] - cgry[i])/(col[i] - cgry[i]);
189                          if (v < vv) vv = v;
190                          rflags |= CGAMUT_LOWER;
191                  } else if (gamut & CGAMUT_UPPER && col[i] > upper[i]) {
192 <                        v = (upper[i]-CEPS - cgry[i])/(col[i] - cgry[i]);
192 >                        v = (upper[i] - cgry[i])/(col[i] - cgry[i]);
193                          if (v < vv) vv = v;
194                          rflags |= CGAMUT_UPPER;
195                  }
# Line 168 | Line 200 | COLOR  lower, upper;
200   }
201  
202  
203 < colortrans(c2, mat, c1)         /* convert c1 by mat and put into c2 */
204 < register COLORMAT  mat;
205 < register COLOR  c1, c2;
203 > void
204 > colortrans(                     /* convert c1 by mat and put into c2 */
205 > register COLOR  c2,
206 > register COLORMAT  mat,
207 > register COLOR  c1
208 > )
209   {
210          COLOR   cout;
211  
# Line 182 | Line 217 | register COLOR  c1, c2;
217   }
218  
219  
220 < multcolormat(m3, m2, m1)        /* multiply m1 by m2 and put into m3 */
221 < COLORMAT  m1, m2, m3;           /* m3 can be either m1 or m2 w/o harm */
220 > void
221 > multcolormat(                   /* multiply m1 by m2 and put into m3 */
222 > COLORMAT  m3,                   /* m3 can be either m1 or m2 w/o harm */
223 > COLORMAT  m2,
224 > COLORMAT  m1
225 > )
226   {
227          COLORMAT  mt;
228          register int  i, j;
# Line 197 | Line 236 | COLORMAT  m1, m2, m3;          /* m3 can be either m1 or m2 w/
236   }
237  
238  
239 < compxyz2rgbmat(mat, pr)         /* compute conversion from CIE to RGB space */
240 < COLORMAT  mat;
241 < register RGBPRIMS  pr;
239 > int
240 > colorprimsOK(                   /* are color primaries reasonable? */
241 > RGBPRIMS  pr
242 > )
243   {
244 +        int     i;
245 +        
246 +        for (i = 0; i < 4; i++) {
247 +                if ((pr[i][CIEX] <= CEPS) | (pr[i][CIEY] <= CEPS))
248 +                        return(0);
249 +                if ((pr[i][CIEX] >= 1.-CEPS) | (pr[i][CIEY] >= 1.-CEPS))
250 +                        return(0);
251 +        }
252 +        return(1);
253 + }
254 +
255 +
256 +
257 + int
258 + compxyz2rgbmat(                 /* compute conversion from CIE to RGB space */
259 + COLORMAT  mat,
260 + register RGBPRIMS  pr
261 + )
262 + {
263          double  C_rD, C_gD, C_bD;
264  
265          if (pr == stdprims) {   /* can use xyz2rgbmat */
266                  cpcolormat(mat, xyz2rgbmat);
267 <                return;
267 >                return(1);
268          }
269 +        if (CEQ(pr[WHT][CIEX],0.) | CEQ(pr[WHT][CIEY],0.))
270 +                return(0);
271          C_rD = (1./pr[WHT][CIEY]) *
272                          ( pr[WHT][CIEX]*(pr[GRN][CIEY] - pr[BLU][CIEY]) -
273                            pr[WHT][CIEY]*(pr[GRN][CIEX] - pr[BLU][CIEX]) +
274                    pr[GRN][CIEX]*pr[BLU][CIEY] - pr[BLU][CIEX]*pr[GRN][CIEY] ) ;
275 +        if (CEQ(C_rD,0.))
276 +                return(0);
277          C_gD = (1./pr[WHT][CIEY]) *
278                          ( pr[WHT][CIEX]*(pr[BLU][CIEY] - pr[RED][CIEY]) -
279                            pr[WHT][CIEY]*(pr[BLU][CIEX] - pr[RED][CIEX]) -
280                    pr[RED][CIEX]*pr[BLU][CIEY] + pr[BLU][CIEX]*pr[RED][CIEY] ) ;
281 +        if (CEQ(C_gD,0.))
282 +                return(0);
283          C_bD = (1./pr[WHT][CIEY]) *
284                          ( pr[WHT][CIEX]*(pr[RED][CIEY] - pr[GRN][CIEY]) -
285                            pr[WHT][CIEY]*(pr[RED][CIEX] - pr[GRN][CIEX]) +
286                    pr[RED][CIEX]*pr[GRN][CIEY] - pr[GRN][CIEX]*pr[RED][CIEY] ) ;
287 <
287 >        if (CEQ(C_bD,0.))
288 >                return(0);
289          mat[0][0] = (pr[GRN][CIEY] - pr[BLU][CIEY] -
290                          pr[BLU][CIEX]*pr[GRN][CIEY] +
291                          pr[BLU][CIEY]*pr[GRN][CIEX])/C_rD ;
# Line 244 | Line 310 | register RGBPRIMS  pr;
310                          pr[RED][CIEX]*pr[GRN][CIEY])/C_bD ;
311          mat[2][2] = (pr[RED][CIEX]*pr[GRN][CIEY] -
312                          pr[GRN][CIEX]*pr[RED][CIEY])/C_bD ;
313 +        return(1);
314   }
315  
316  
317 < comprgb2xyzmat(mat, pr)         /* compute conversion from RGB to CIE space */
318 < COLORMAT  mat;
319 < register RGBPRIMS  pr;
317 > int
318 > comprgb2xyzmat(                 /* compute conversion from RGB to CIE space */
319 > COLORMAT  mat,
320 > register RGBPRIMS  pr
321 > )
322   {
323          double  C_rD, C_gD, C_bD, D;
324  
325          if (pr == stdprims) {   /* can use rgb2xyzmat */
326                  cpcolormat(mat, rgb2xyzmat);
327 <                return;
327 >                return(1);
328          }
329 +        if (CEQ(pr[WHT][CIEX],0.) | CEQ(pr[WHT][CIEY],0.))
330 +                return(0);
331          C_rD = (1./pr[WHT][CIEY]) *
332                          ( pr[WHT][CIEX]*(pr[GRN][CIEY] - pr[BLU][CIEY]) -
333                            pr[WHT][CIEY]*(pr[GRN][CIEX] - pr[BLU][CIEX]) +
# Line 272 | Line 343 | register RGBPRIMS  pr;
343          D = pr[RED][CIEX]*(pr[GRN][CIEY] - pr[BLU][CIEY]) +
344                          pr[GRN][CIEX]*(pr[BLU][CIEY] - pr[RED][CIEY]) +
345                          pr[BLU][CIEX]*(pr[RED][CIEY] - pr[GRN][CIEY]) ;
346 +        if (CEQ(D,0.))
347 +                return(0);
348          mat[0][0] = pr[RED][CIEX]*C_rD/D;
349          mat[0][1] = pr[GRN][CIEX]*C_gD/D;
350          mat[0][2] = pr[BLU][CIEX]*C_bD/D;
# Line 281 | Line 354 | register RGBPRIMS  pr;
354          mat[2][0] = (1.-pr[RED][CIEX]-pr[RED][CIEY])*C_rD/D;
355          mat[2][1] = (1.-pr[GRN][CIEX]-pr[GRN][CIEY])*C_gD/D;
356          mat[2][2] = (1.-pr[BLU][CIEX]-pr[BLU][CIEY])*C_bD/D;
357 +        return(1);
358   }
359  
360  
361 < comprgb2rgbmat(mat, pr1, pr2)   /* compute conversion from RGB1 to RGB2 */
362 < COLORMAT  mat;
363 < RGBPRIMS  pr1, pr2;
361 > int
362 > comprgb2rgbmat(                 /* compute conversion from RGB1 to RGB2 */
363 > COLORMAT  mat,
364 > RGBPRIMS  pr1,
365 > RGBPRIMS  pr2
366 > )
367   {
368          COLORMAT  pr1toxyz, xyztopr2;
369  
# Line 294 | Line 371 | RGBPRIMS  pr1, pr2;
371                  mat[0][0] = mat[1][1] = mat[2][2] = 1.0;
372                  mat[0][1] = mat[0][2] = mat[1][0] =
373                  mat[1][2] = mat[2][0] = mat[2][1] = 0.0;
374 <                return;
374 >                return(1);
375          }
376 <        comprgb2xyzmat(pr1toxyz, pr1);
377 <        compxyz2rgbmat(xyztopr2, pr2);
376 >        if (!comprgb2xyzmat(pr1toxyz, pr1))
377 >                return(0);
378 >        if (!compxyz2rgbmat(xyztopr2, pr2))
379 >                return(0);
380                                  /* combine transforms */
381          multcolormat(mat, pr1toxyz, xyztopr2);
382 +        return(1);
383 + }
384 +
385 +
386 + int
387 + compxyzWBmat(                   /* CIE von Kries transform from wht1 to wht2 */
388 + COLORMAT  mat,
389 + float  wht1[2],
390 + float  wht2[2]
391 + )
392 + {
393 +        COLOR   cw1, cw2;
394 +        if (XYEQ(wht1,wht2)) {
395 +                mat[0][0] = mat[1][1] = mat[2][2] = 1.0;
396 +                mat[0][1] = mat[0][2] = mat[1][0] =
397 +                mat[1][2] = mat[2][0] = mat[2][1] = 0.0;
398 +                return(1);
399 +        }
400 +        if (CEQ(wht1[CIEX],0.) | CEQ(wht1[CIEY],0.))
401 +                return(0);
402 +        cw1[RED] = wht1[CIEX]/wht1[CIEY];
403 +        cw1[GRN] = 1.;
404 +        cw1[BLU] = (1. - wht1[CIEX] - wht1[CIEY])/wht1[CIEY];
405 +        colortrans(cw1, vkmat, cw1);
406 +        if (CEQ(wht2[CIEX],0.) | CEQ(wht2[CIEY],0.))
407 +                return(0);
408 +        cw2[RED] = wht2[CIEX]/wht2[CIEY];
409 +        cw2[GRN] = 1.;
410 +        cw2[BLU] = (1. - wht2[CIEX] - wht2[CIEY])/wht2[CIEY];
411 +        colortrans(cw2, vkmat, cw2);
412 +        if (CEQ(cw1[RED],0.) | CEQ(cw1[GRN],0.) | CEQ(cw1[BLU],0.))
413 +                return(0);
414 +        mat[0][0] = cw2[RED]/cw1[RED];
415 +        mat[1][1] = cw2[GRN]/cw1[GRN];
416 +        mat[2][2] = cw2[BLU]/cw1[BLU];
417 +        mat[0][1] = mat[0][2] = mat[1][0] =
418 +        mat[1][2] = mat[2][0] = mat[2][1] = 0.0;
419 +        multcolormat(mat, vkmat, mat);
420 +        multcolormat(mat, mat, ivkmat);
421 +        return(1);
422 + }
423 +
424 +
425 + int
426 + compxyz2rgbWBmat(               /* von Kries conversion from CIE to RGB space */
427 + COLORMAT  mat,
428 + RGBPRIMS  pr
429 + )
430 + {
431 +        COLORMAT        wbmat;
432 +
433 +        if (!compxyz2rgbmat(mat, pr))
434 +                return(0);
435 +        if (XYEQ(pr[WHT],xyneu))
436 +                return(1);
437 +        if (!compxyzWBmat(wbmat, xyneu, pr[WHT]))
438 +                return(0);
439 +        multcolormat(mat, wbmat, mat);
440 +        return(1);
441 + }
442 +
443 + int
444 + comprgb2xyzWBmat(               /* von Kries conversion from RGB to CIE space */
445 + COLORMAT  mat,
446 + RGBPRIMS  pr
447 + )
448 + {
449 +        COLORMAT        wbmat;
450 +        
451 +        if (!comprgb2xyzmat(mat, pr))
452 +                return(0);
453 +        if (XYEQ(pr[WHT],xyneu))
454 +                return(1);
455 +        if (!compxyzWBmat(wbmat, pr[WHT], xyneu))
456 +                return(0);
457 +        multcolormat(mat, mat, wbmat);
458 +        return(1);
459 + }
460 +
461 + int
462 + comprgb2rgbWBmat(               /* von Kries conversion from RGB1 to RGB2 */
463 + COLORMAT  mat,
464 + RGBPRIMS  pr1,
465 + RGBPRIMS  pr2
466 + )
467 + {
468 +        COLORMAT  pr1toxyz, xyztopr2, wbmat;
469 +
470 +        if (pr1 == pr2) {
471 +                mat[0][0] = mat[1][1] = mat[2][2] = 1.0;
472 +                mat[0][1] = mat[0][2] = mat[1][0] =
473 +                mat[1][2] = mat[2][0] = mat[2][1] = 0.0;
474 +                return(1);
475 +        }
476 +        if (!comprgb2xyzmat(pr1toxyz, pr1))
477 +                return(0);
478 +        if (!compxyzWBmat(wbmat, pr1[WHT], pr2[WHT]))
479 +                return(0);
480 +        if (!compxyz2rgbmat(xyztopr2, pr2))
481 +                return(0);
482 +                                /* combine transforms */
483 +        multcolormat(mat, pr1toxyz, wbmat);
484 +        multcolormat(mat, mat, xyztopr2);
485 +        return(1);
486   }

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