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

Comparing ray/src/common/tonemap.c (file contents):
Revision 3.24 by greg, Wed May 10 15:34:17 2006 UTC vs.
Revision 3.42 by greg, Thu Jan 7 20:34:45 2021 UTC

# Line 12 | Line 12 | static const char      RCSid[] = "$Id$";
12   #include "copyright.h"
13  
14   #include        <stdio.h>
15 + #include        <stdlib.h>
16   #include        <math.h>
17 + #include        <string.h>
18   #include        "tmprivat.h"
19   #include        "tmerrmsg.h"
20  
# Line 53 | Line 55 | double gamval
55                  tmnew->clf[GRN] = rgb2xyzmat[1][1];
56                  tmnew->clf[BLU] = rgb2xyzmat[1][2];
57          } else {
58 <                comprgb2xyzWBmat(cmat, tmnew->monpri=monpri);
58 >                comprgb2xyzmat(cmat, tmnew->monpri=monpri);
59                  tmnew->clf[RED] = cmat[1][0];
60                  tmnew->clf[GRN] = cmat[1][1];
61                  tmnew->clf[BLU] = cmat[1][2];
# Line 65 | Line 67 | double gamval
67                  tmnew->mongam = gamval;
68                                                  /* set color divisors */
69          for (i = 0; i < 3; i++)
70 <                tmnew->cdiv[i] = 256.*pow(tmnew->clf[i], 1./tmnew->mongam);
70 >                tmnew->cdiv[i] = TM_BRES*pow(tmnew->clf[i], 1./tmnew->mongam);
71  
72                                                  /* set input transform */
73          tmnew->inppri = tmnew->monpri;
# Line 116 | Line 118 | MEM_PTR        dat
118                          tms->clf[CIEX] = tms->clf[CIEZ] = 0.;
119                          tms->clf[CIEY] = 1.;
120                  } else {
121 <                        comprgb2xyzWBmat(tms->cmat, tms->monpri);
121 >                        comprgb2xyzmat(tms->cmat, tms->monpri);
122                          tms->clf[RED] = tms->cmat[1][0];
123                          tms->clf[GRN] = tms->cmat[1][1];
124                          tms->clf[BLU] = tms->cmat[1][2];
# Line 133 | Line 135 | MEM_PTR        dat
135                  if (tms->inppri != tms->monpri &&
136                                  PRIMEQ(tms->inppri, tms->monpri))
137                          tms->inppri = tms->monpri;      /* no xform */
138 <                comprgb2rgbWBmat(tms->cmat, tms->inppri, tms->monpri);
138 >                if (!comprgb2rgbWBmat(tms->cmat, tms->inppri, tms->monpri))
139 >                        returnErr(TM_E_ILLEGAL);
140          }
141          for (i = 0; i < 3; i++)
142                  for (j = 0; j < 3; j++)
143                          tms->cmat[i][j] *= tms->inpsf;
144                                                  /* set color divisors */
145          for (i = 0; i < 3; i++)
146 <                if (tms->clf[i] > .001)
147 <                        tms->cdiv[i] =
145 <                                256.*pow(tms->clf[i], 1./tms->mongam);
146 <                else
147 <                        tms->cdiv[i] = 1;
146 >                tms->cdiv[i] = TM_BRES*pow(tms->clf[i] < .001 ? .001 :
147 >                                                tms->clf[i], 1./tms->mongam);
148                                                  /* notify packages */
149          for (i = tmNumPkgs; i--; )
150                  if (tms->pd[i] != NULL && tmPkg[i]->NewSpace != NULL)
# Line 179 | Line 179 | double lum
179   #endif
180                  return(TM_NOBRT);
181          d = TM_BRTSCALE*log(lum);
182 <        if (d > 0.)
183 <                return((TMbright)(d+.5));
184 <        return((TMbright)(d-.5));
182 >        return((TMbright)(d + .5 - (d < 0.)));
183   }
184  
185  
# Line 232 | Line 230 | int            len
230   )
231   {
232          static const char funcName[] = "tmCvGrays";
235 –        double  d;
233          int     i;
234  
235          if (tms == NULL)
# Line 256 | Line 253 | int
253   tmCvColors(                             /* convert float colors */
254   TMstruct        *tms,
255   TMbright        *ls,
256 < BYTE    *cs,
256 > uby8    *cs,
257   COLOR   *scan,
258   int     len
259   )
260   {
261          static const char funcName[] = "tmCvColors";
262 <        static COLOR    csmall = {.5*MINLUM, .5*MINLUM, .5*MINLUM};
266 <        static BYTE     gamtab[1024];
262 >        static uby8     gamtab[1024];
263          static double   curgam = .0;
264          COLOR   cmon;
265          float   lum, slum, d;
# Line 301 | Line 297 | int    len
297                  lum =   tms->clf[RED]*cmon[RED] +
298                          tms->clf[GRN]*cmon[GRN] +
299                          tms->clf[BLU]*cmon[BLU] ;
300 <                if (lum <= TM_NOLUM)                    /* convert brightness */
300 >                if (lum <= TM_NOLUM) {                  /* convert brightness */
301 >                        lum = cmon[RED] = cmon[GRN] = cmon[BLU] = TM_NOLUM;
302                          ls[i] = TM_NOBRT;
303 <                else
303 >                } else
304                          ls[i] = tmCvLumLUfp(&lum);
305                  if (cs == TM_NOCHROM)                   /* no color? */
306                          continue;
307                  if (tms->flags & TM_F_MESOPIC && lum < LMESUPPER) {
308                          slum = scotlum(cmon);           /* mesopic adj. */
309 <                        if (lum < LMESLOWER)
309 >                        if (lum < LMESLOWER) {
310                                  cmon[RED] = cmon[GRN] = cmon[BLU] = slum;
311 <                        else {
311 >                        } else {
312                                  d = (lum - LMESLOWER)/(LMESUPPER - LMESLOWER);
313                                  if (tms->flags & TM_F_BW)
314                                          cmon[RED] = cmon[GRN] =
# Line 364 | Line 361 | int    wt
361                  tms->hbrmin = tms->hbrmax = ls[i];
362                  oldlen = 0;
363          } else {
364 <                oldorig = (tms->hbrmin-MINBRT)/HISTEP;
365 <                oldlen = (tms->hbrmax-MINBRT)/HISTEP + 1 - oldorig;
364 >                oldorig = HISTI(tms->hbrmin);
365 >                oldlen = HISTI(tms->hbrmax) + 1 - oldorig;
366          }
367          for (i = len; i--; ) {
368                  if ((j = ls[i]) < MINBRT)
# Line 375 | Line 372 | int    wt
372                  else if (j > tms->hbrmax)
373                          tms->hbrmax = j;
374          }
375 <        horig = (tms->hbrmin-MINBRT)/HISTEP;
376 <        hlen = (tms->hbrmax-MINBRT)/HISTEP + 1 - horig;
375 >        horig = HISTI(tms->hbrmin);
376 >        hlen = HISTI(tms->hbrmax) + 1 - horig;
377          if (hlen > oldlen) {                    /* (re)allocate histogram */
378 <                int     *newhist = (int *)calloc(hlen, sizeof(int));
378 >                HIST_TYP  *newhist = (HIST_TYP *)calloc(hlen, sizeof(HIST_TYP));
379                  if (newhist == NULL)
380                          returnErr(TM_E_NOMEM);
381                  if (oldlen) {                   /* copy and free old */
382 <                        for (i = oldlen, j = i+oldorig-horig; i; )
383 <                                newhist[--j] = tms->histo[--i];
382 >                        memcpy((MEM_PTR)(newhist+(oldorig-horig)),
383 >                                (MEM_PTR)tms->histo, oldlen*sizeof(HIST_TYP));
384                          free((MEM_PTR)tms->histo);
385                  }
386                  tms->histo = newhist;
# Line 392 | Line 389 | int    wt
389                  returnOK;
390          for (i = len; i--; )                    /* add in new counts */
391                  if (ls[i] >= MINBRT)
392 <                        tms->histo[ (ls[i]-MINBRT)/HISTEP - horig ] += wt;
392 >                        tms->histo[ HISTI(ls[i]) - horig ] += wt;
393          returnOK;
394   }
395  
# Line 420 | Line 417 | double La
417   }
418  
419  
423 – static int
424 – tmNewMap(                       /* allocate new tone-mapping array */
425 – TMstruct        *tms
426 – )
427 – {
428 –        if (tms->lumap != NULL && (tms->mbrmax - tms->mbrmin) !=
429 –                                        (tms->hbrmax - tms->hbrmin)) {
430 –                free((MEM_PTR)tms->lumap);
431 –                tms->lumap = NULL;
432 –        }
433 –        tms->mbrmin = tms->hbrmin;
434 –        tms->mbrmax = tms->hbrmax;
435 –        if (tms->mbrmin > tms->mbrmax)
436 –                return 0;
437 –        if (tms->lumap == NULL)
438 –                tms->lumap = (unsigned short *)malloc(sizeof(unsigned short)*
439 –                                        (tms->mbrmax-tms->mbrmin+1));
440 –        return(tms->lumap != NULL);
441 – }
442 –
443 –
420   int
421   tmFixedMapping(                 /* compute fixed, linear tone-mapping */
422   TMstruct        *tms,
# Line 459 | Line 435 | double gamval
435          if (gamval < MINGAM)
436                  gamval = tms->mongam;
437          d = log(expmult/tms->inpsf);
438 <        for (i = tms->mbrmax-tms->mbrmin+1; i--; )
439 <                tms->lumap[i] = 256. * exp(
438 >        for (i = tms->mbrmax-tms->mbrmin+1; i--; ) {
439 >                double  val = TM_BRES * exp(
440                          ( d + (tms->mbrmin+i)*(1./TM_BRTSCALE) )
441 <                        / gamval );
441 >                        / gamval);
442 >                tms->lumap[i] = val;
443 >                if (sizeof(TMAP_TYP) == 2 && val >= 0xffff)
444 >                        tms->lumap[i] = 0xffff;
445 >        }
446          returnOK;
447   }
448  
# Line 476 | Line 456 | double Ldmax
456   )
457   {
458          static const char funcName[] = "tmComputeMapping";
459 <        int     *histo;
459 >        HIST_TYP        *histo;
460          float   *cumf;
461 <        int     brt0, histlen, threshold, ceiling, trimmings;
461 >        int     brt0, histlen;
462 >        HIST_TYP        threshold, ceiling, trimmings, histot;
463          double  logLddyn, Ldmin, Ldavg, Lwavg, Tr, Lw, Ld;
483 –        int32   histot;
464          double  sum;
465          double  d;
466          int     i, j;
# Line 495 | Line 475 | double Ldmax
475          Ldmin = Ldmax/Lddyn;
476          logLddyn = log(Lddyn);
477          Ldavg = sqrt(Ldmax*Ldmin);
478 <        i = (tms->hbrmin-MINBRT)/HISTEP;
479 <        brt0 = MINBRT + HISTEP/2 + i*HISTEP;
480 <        histlen = (tms->hbrmax-MINBRT)/HISTEP + 1 - i;
478 >        i = HISTI(tms->hbrmin);
479 >        brt0 = HISTV(i);
480 >        histlen = HISTI(tms->hbrmax) + 1 - i;
481                                          /* histogram total and mean */
482          histot = 0; sum = 0;
483          j = brt0 + histlen*HISTEP;
484          for (i = histlen; i--; ) {
485                  histot += tms->histo[i];
486 <                sum += (j -= HISTEP) * tms->histo[i];
486 >                sum += (double)(j -= HISTEP) * tms->histo[i];
487          }
488          threshold = histot*0.005 + .5;
489 <        if (threshold < 4)
489 >        if (!histot)
490                  returnErr(TM_E_TMFAIL);
491          Lwavg = tmLuminance( (double)sum / histot );
512 –                                        /* allocate space for mapping */
513 –        if (!tmNewMap(tms))
514 –                returnErr(TM_E_NOMEM);
492                                          /* use linear tone mapping? */
493 <        if (tms->flags & TM_F_LINEAR)
493 >        if (tms->flags & TM_F_LINEAR || threshold < 4 ||
494 >                        tms->hbrmax - tms->hbrmin < TM_BRTSCALE*logLddyn)
495                  goto linearmap;
496                                          /* clamp histogram */
497 <        histo = (int *)malloc(histlen*sizeof(int));
497 >        histo = (HIST_TYP *)malloc(histlen*sizeof(HIST_TYP));
498          cumf = (float *)malloc((histlen+2)*sizeof(float));
499          if ((histo == NULL) | (cumf == NULL))
500                  returnErr(TM_E_NOMEM);
501          cumf[histlen+1] = 1.;           /* guard for assignment code */
502 <        for (i = histlen; i--; )        /* make malleable copy */
503 <                histo[i] = tms->histo[i];
502 >                                        /* make malleable copy */
503 >        memcpy((MEM_PTR)histo, (MEM_PTR)tms->histo, histlen*sizeof(HIST_TYP));
504          do {                            /* iterate to solution */
505                  sum = 0;                /* cumulative probability */
506                  for (i = 0; i < histlen; i++) {
# Line 554 | Line 532 | double Ldmax
532                          goto linearmap;
533                  }
534          } while (trimmings > threshold);
535 +                                        /* allocate space for mapping */
536 +        if (!tmNewMap(tms))
537 +                returnErr(TM_E_NOMEM);
538                                          /* assign tone-mapping */
539          for (i = tms->mbrmax-tms->mbrmin+1; i--; ) {
540                  j = d = (double)i/(tms->mbrmax-tms->mbrmin)*histlen;
541                  d -= (double)j;
542                  Ld = Ldmin*exp(logLddyn*((1.-d)*cumf[j]+d*cumf[j+1]));
543                  d = (Ld - Ldmin)/(Ldmax - Ldmin);
544 <                tms->lumap[i] = 256.*pow(d, 1./gamval);
544 >                tms->lumap[i] = TM_BRES*pow(d, 1./gamval);
545          }
546          free((MEM_PTR)histo);           /* clean up and return */
547          free((MEM_PTR)cumf);
# Line 577 | Line 558 | linearmap:                             /* linear tone-mapping */
558   int
559   tmMapPixels(                    /* apply tone-mapping to pixel(s) */
560   TMstruct        *tms,
561 < BYTE    *ps,
561 > uby8    *ps,
562   TMbright        *ls,
563 < BYTE    *cs,
563 > uby8    *cs,
564   int     len
565   )
566   {
567          static const char funcName[] = "tmMapPixels";
568 <        int32   li, pv;
568 >        TMbright        lv;
569 >        TMAP_TYP        li;
570 >        int             pv;
571  
572          if (tms == NULL || tms->lumap == NULL)
573                  returnErr(TM_E_TMINVAL);
574          if ((ps == NULL) | (ls == NULL) | (len < 0))
575                  returnErr(TM_E_ILLEGAL);
576          while (len--) {
577 <                if ((li = *ls++) < tms->mbrmin) {
577 >                if ((lv = *ls++) < tms->mbrmin) {
578                          li = 0;
579                  } else {
580 <                        if (li > tms->mbrmax)
581 <                                li = tms->mbrmax;
582 <                        li = tms->lumap[li - tms->mbrmin];
580 >                        if (lv > tms->mbrmax)
581 >                                lv = tms->mbrmax;
582 >                        li = tms->lumap[lv - tms->mbrmin];
583                  }
584                  if (cs == TM_NOCHROM)
585 <                        *ps++ = li>255 ? 255 : li;
585 >                        *ps++ = li>=TM_BRES ? 255 : (int)(256*li/TM_BRES);
586                  else {
587                          pv = *cs++ * li / tms->cdiv[RED];
588                          *ps++ = pv>255 ? 255 : pv;
# Line 613 | Line 596 | int    len
596   }
597  
598  
616 –
617 –
599   TMstruct *
600 < tmDup(                          /* duplicate top tone mapping */
600 > tmDup(                          /* duplicate tone mapping */
601   TMstruct        *tms
602   )
603   {
# Line 631 | Line 612 | TMstruct       *tms
612                  return(NULL);
613          *tmnew = *tms;          /* copy everything */
614          if (tmnew->histo != NULL) {     /* duplicate histogram */
615 <                len = (tmnew->hbrmax-MINBRT)/HISTEP + 1 -
616 <                                (tmnew->hbrmin-MINBRT)/HISTEP;
636 <                tmnew->histo = (int *)malloc(len*sizeof(int));
615 >                len = HISTI(tmnew->hbrmax) + 1 - HISTI(tmnew->hbrmin);
616 >                tmnew->histo = (HIST_TYP *)malloc(len*sizeof(HIST_TYP));
617                  if (tmnew->histo != NULL)
618 <                        for (i = len; i--; )
619 <                                tmnew->histo[i] = tms->histo[i];
618 >                        memcpy((MEM_PTR)tmnew->histo, (MEM_PTR)tms->histo,
619 >                                        len*sizeof(HIST_TYP));
620          }
621          if (tmnew->lumap != NULL) {     /* duplicate luminance mapping */
622                  len = tmnew->mbrmax-tmnew->mbrmin+1;
623 <                tmnew->lumap = (unsigned short *)malloc(
644 <                                                len*sizeof(unsigned short) );
623 >                tmnew->lumap = (TMAP_TYP *)malloc(len*sizeof(TMAP_TYP));
624                  if (tmnew->lumap != NULL)
625 <                        for (i = len; i--; )
626 <                                tmnew->lumap[i] = tms->lumap[i];
625 >                        memcpy((MEM_PTR)tmnew->lumap, (MEM_PTR)tms->lumap,
626 >                                        len*sizeof(TMAP_TYP));
627          }
628                                          /* clear package data */
629          for (i = tmNumPkgs; i--; )
# Line 676 | Line 655 | TMstruct       *tms;
655  
656   /******************** Shared but Private library routines *********************/
657  
658 < BYTE    tmMesofact[BMESUPPER-BMESLOWER];
658 > uby8    tmMesofact[BMESUPPER-BMESLOWER];
659  
660   void
661   tmMkMesofact()                          /* build mesopic lookup factor table */
# Line 690 | Line 669 | tmMkMesofact()                         /* build mesopic lookup factor table
669                  tmMesofact[i-BMESLOWER] = 256. *
670                                  (tmLuminance(i) - LMESLOWER) /
671                                  (LMESUPPER - LMESLOWER);
672 + }
673 +
674 +
675 + int
676 + tmNewMap(                       /* allocate new tone-mapping array */
677 + TMstruct        *tms
678 + )
679 + {
680 +        if (tms->lumap != NULL && (tms->mbrmax - tms->mbrmin) !=
681 +                                        (tms->hbrmax - tms->hbrmin)) {
682 +                free((MEM_PTR)tms->lumap);
683 +                tms->lumap = NULL;
684 +        }
685 +        tms->mbrmin = tms->hbrmin;
686 +        tms->mbrmax = tms->hbrmax;
687 +        if (tms->mbrmin > tms->mbrmax)
688 +                return 0;
689 +        if (tms->lumap == NULL)
690 +                tms->lumap = (TMAP_TYP *)malloc(sizeof(TMAP_TYP)*
691 +                                        (tms->mbrmax-tms->mbrmin+1));
692 +        return(tms->lumap != NULL);
693   }
694  
695  

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– Removed lines
+ Added lines
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> Changed lines