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

Comparing ray/src/common/tonemap.c (file contents):
Revision 3.27 by schorsch, Wed Jun 7 17:52:03 2006 UTC vs.
Revision 3.45 by greg, Wed Feb 24 20:35:22 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 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 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 255 | 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 BYTE     gamtab[1024];
262 >        static uby8     gamtab[1024];
263          static double   curgam = .0;
264          COLOR   cmon;
265          float   lum, slum, d;
# Line 363 | 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 374 | 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 391 | 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 419 | Line 417 | double La
417   }
418  
419  
422 – static int
423 – tmNewMap(                       /* allocate new tone-mapping array */
424 – TMstruct        *tms
425 – )
426 – {
427 –        if (tms->lumap != NULL && (tms->mbrmax - tms->mbrmin) !=
428 –                                        (tms->hbrmax - tms->hbrmin)) {
429 –                free((MEM_PTR)tms->lumap);
430 –                tms->lumap = NULL;
431 –        }
432 –        tms->mbrmin = tms->hbrmin;
433 –        tms->mbrmax = tms->hbrmax;
434 –        if (tms->mbrmin > tms->mbrmax)
435 –                return 0;
436 –        if (tms->lumap == NULL)
437 –                tms->lumap = (unsigned short *)malloc(sizeof(unsigned short)*
438 –                                        (tms->mbrmax-tms->mbrmin+1));
439 –        return(tms->lumap != NULL);
440 – }
441 –
442 –
420   int
421   tmFixedMapping(                 /* compute fixed, linear tone-mapping */
422   TMstruct        *tms,
# Line 458 | 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 475 | 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;
462 <        double  logLddyn, Ldmin, Ldavg, Lwavg, Tr, Lw, Ld;
463 <        int32   histot;
461 >        int     brt0, histlen;
462 >        HIST_TYP        threshold, ceiling, trimmings, histot;
463 >        double  logLddyn, Ldmin, Lwavg, Tr, Lw, Ld;
464          double  sum;
465          double  d;
466          int     i, j;
# Line 493 | Line 474 | double Ldmax
474                                          /* compute handy values */
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;
499 <        histlen = (tms->hbrmax-MINBRT)/HISTEP + 1 - i;
477 >        i = HISTI(tms->hbrmin);
478 >        brt0 = HISTV(i);
479 >        histlen = HISTI(tms->hbrmax) + 1 - i;
480                                          /* histogram total and mean */
481          histot = 0; sum = 0;
482          j = brt0 + histlen*HISTEP;
483          for (i = histlen; i--; ) {
484                  histot += tms->histo[i];
485 <                sum += (j -= HISTEP) * tms->histo[i];
485 >                sum += (double)(j -= HISTEP) * tms->histo[i];
486          }
487 <        threshold = histot*0.005 + .5;
488 <        if (threshold < 4)
487 >        threshold = histot*0.002 + .5;
488 >        if (!histot)
489                  returnErr(TM_E_TMFAIL);
490          Lwavg = tmLuminance( (double)sum / histot );
511 –                                        /* allocate space for mapping */
512 –        if (!tmNewMap(tms))
513 –                returnErr(TM_E_NOMEM);
491                                          /* use linear tone mapping? */
492 <        if (tms->flags & TM_F_LINEAR)
492 >        if (tms->flags & TM_F_LINEAR || threshold < 4 ||
493 >                        tms->hbrmax - tms->hbrmin < TM_BRTSCALE*logLddyn)
494                  goto linearmap;
495                                          /* clamp histogram */
496 <        histo = (int *)malloc(histlen*sizeof(int));
496 >        histo = (HIST_TYP *)malloc(histlen*sizeof(HIST_TYP));
497          cumf = (float *)malloc((histlen+2)*sizeof(float));
498          if ((histo == NULL) | (cumf == NULL))
499                  returnErr(TM_E_NOMEM);
500          cumf[histlen+1] = 1.;           /* guard for assignment code */
501 <        for (i = histlen; i--; )        /* make malleable copy */
502 <                histo[i] = tms->histo[i];
501 >                                        /* make malleable copy */
502 >        memcpy((MEM_PTR)histo, (MEM_PTR)tms->histo, histlen*sizeof(HIST_TYP));
503          do {                            /* iterate to solution */
504                  sum = 0;                /* cumulative probability */
505                  for (i = 0; i < histlen; i++) {
506 <                        cumf[i] = (double)sum/histot;
507 <                        sum += histo[i];
506 >                        cumf[i] = sum/histot;
507 >                        sum += (double)histo[i];
508                  }
509                  cumf[histlen] = 1.;
510                  Tr = histot * (double)(tms->hbrmax - tms->hbrmin) /
511 <                        ((double)histlen*TM_BRTSCALE) / logLddyn;
511 >                                ((double)TM_BRTSCALE*histlen*logLddyn);
512                  ceiling = Tr + 1.;
513                  trimmings = 0;          /* clip to envelope */
514                  for (i = histlen; i--; ) {
# Line 553 | Line 531 | double Ldmax
531                          goto linearmap;
532                  }
533          } while (trimmings > threshold);
534 +                                        /* allocate space for mapping */
535 +        if (!tmNewMap(tms))
536 +                returnErr(TM_E_NOMEM);
537                                          /* assign tone-mapping */
538          for (i = tms->mbrmax-tms->mbrmin+1; i--; ) {
539                  j = d = (double)i/(tms->mbrmax-tms->mbrmin)*histlen;
540                  d -= (double)j;
541                  Ld = Ldmin*exp(logLddyn*((1.-d)*cumf[j]+d*cumf[j+1]));
542                  d = (Ld - Ldmin)/(Ldmax - Ldmin);
543 <                tms->lumap[i] = 256.*pow(d, 1./gamval);
543 >                tms->lumap[i] = TM_BRES*pow(d, 1./gamval);
544          }
545          free((MEM_PTR)histo);           /* clean up and return */
546          free((MEM_PTR)cumf);
547          returnOK;
548   linearmap:                              /* linear tone-mapping */
549          if (tms->flags & TM_F_HCONTR)
550 <                d = htcontrs(Ldavg) / htcontrs(Lwavg);
550 >                d = htcontrs(sqrt(Ldmax*Ldmin)) / htcontrs(Lwavg);
551          else
552 <                d = Ldavg / Lwavg;
552 >                d = Ldmax / tmLuminance(tms->hbrmax);
553          return(tmFixedMapping(tms, tms->inpsf*d/Ldmax, gamval));
554   }
555  
# Line 576 | Line 557 | linearmap:                             /* linear tone-mapping */
557   int
558   tmMapPixels(                    /* apply tone-mapping to pixel(s) */
559   TMstruct        *tms,
560 < BYTE    *ps,
560 > uby8    *ps,
561   TMbright        *ls,
562 < BYTE    *cs,
562 > uby8    *cs,
563   int     len
564   )
565   {
566          static const char funcName[] = "tmMapPixels";
567 <        int32   li, pv;
567 >        TMbright        lv;
568 >        TMAP_TYP        li;
569 >        int             pv;
570  
571          if (tms == NULL || tms->lumap == NULL)
572                  returnErr(TM_E_TMINVAL);
573          if ((ps == NULL) | (ls == NULL) | (len < 0))
574                  returnErr(TM_E_ILLEGAL);
575          while (len--) {
576 <                if ((li = *ls++) < tms->mbrmin) {
576 >                if ((lv = *ls++) < tms->mbrmin) {
577                          li = 0;
578                  } else {
579 <                        if (li > tms->mbrmax)
580 <                                li = tms->mbrmax;
581 <                        li = tms->lumap[li - tms->mbrmin];
579 >                        if (lv > tms->mbrmax)
580 >                                lv = tms->mbrmax;
581 >                        li = tms->lumap[lv - tms->mbrmin];
582                  }
583 <                if (cs == TM_NOCHROM)
584 <                        *ps++ = li>255 ? 255 : li;
585 <                else {
583 >                if (cs == TM_NOCHROM) {
584 > #if !(TM_BRES & 0xff)
585 >                        *ps++ = li>=TM_BRES ? 255 : li/(TM_BRES>>8);
586 > #else
587 >                        *ps++ = li>=TM_BRES ? 255 : (li<<8)/TM_BRES;
588 > #endif
589 >                } else {
590                          pv = *cs++ * li / tms->cdiv[RED];
591                          *ps++ = pv>255 ? 255 : pv;
592                          pv = *cs++ * li / tms->cdiv[GRN];
# Line 612 | Line 599 | int    len
599   }
600  
601  
615 –
616 –
602   TMstruct *
603 < tmDup(                          /* duplicate top tone mapping */
603 > tmDup(                          /* duplicate tone mapping */
604   TMstruct        *tms
605   )
606   {
# Line 630 | Line 615 | TMstruct       *tms
615                  return(NULL);
616          *tmnew = *tms;          /* copy everything */
617          if (tmnew->histo != NULL) {     /* duplicate histogram */
618 <                len = (tmnew->hbrmax-MINBRT)/HISTEP + 1 -
619 <                                (tmnew->hbrmin-MINBRT)/HISTEP;
635 <                tmnew->histo = (int *)malloc(len*sizeof(int));
618 >                len = HISTI(tmnew->hbrmax) + 1 - HISTI(tmnew->hbrmin);
619 >                tmnew->histo = (HIST_TYP *)malloc(len*sizeof(HIST_TYP));
620                  if (tmnew->histo != NULL)
621 <                        for (i = len; i--; )
622 <                                tmnew->histo[i] = tms->histo[i];
621 >                        memcpy((MEM_PTR)tmnew->histo, (MEM_PTR)tms->histo,
622 >                                        len*sizeof(HIST_TYP));
623          }
624          if (tmnew->lumap != NULL) {     /* duplicate luminance mapping */
625                  len = tmnew->mbrmax-tmnew->mbrmin+1;
626 <                tmnew->lumap = (unsigned short *)malloc(
643 <                                                len*sizeof(unsigned short) );
626 >                tmnew->lumap = (TMAP_TYP *)malloc(len*sizeof(TMAP_TYP));
627                  if (tmnew->lumap != NULL)
628 <                        for (i = len; i--; )
629 <                                tmnew->lumap[i] = tms->lumap[i];
628 >                        memcpy((MEM_PTR)tmnew->lumap, (MEM_PTR)tms->lumap,
629 >                                        len*sizeof(TMAP_TYP));
630          }
631                                          /* clear package data */
632          for (i = tmNumPkgs; i--; )
# Line 675 | Line 658 | TMstruct       *tms;
658  
659   /******************** Shared but Private library routines *********************/
660  
661 < BYTE    tmMesofact[BMESUPPER-BMESLOWER];
661 > uby8    tmMesofact[BMESUPPER-BMESLOWER];
662  
663   void
664   tmMkMesofact()                          /* build mesopic lookup factor table */
# Line 689 | Line 672 | tmMkMesofact()                         /* build mesopic lookup factor table
672                  tmMesofact[i-BMESLOWER] = 256. *
673                                  (tmLuminance(i) - LMESLOWER) /
674                                  (LMESUPPER - LMESLOWER);
675 + }
676 +
677 +
678 + int
679 + tmNewMap(                       /* allocate new tone-mapping array */
680 + TMstruct        *tms
681 + )
682 + {
683 +        if (tms->lumap != NULL && (tms->mbrmax - tms->mbrmin) !=
684 +                                        (tms->hbrmax - tms->hbrmin)) {
685 +                free((MEM_PTR)tms->lumap);
686 +                tms->lumap = NULL;
687 +        }
688 +        tms->mbrmin = tms->hbrmin;
689 +        tms->mbrmax = tms->hbrmax;
690 +        if (tms->mbrmin > tms->mbrmax)
691 +                return 0;
692 +        if (tms->lumap == NULL)
693 +                tms->lumap = (TMAP_TYP *)malloc(sizeof(TMAP_TYP)*
694 +                                        (tms->mbrmax-tms->mbrmin+1));
695 +        return(tms->lumap != NULL);
696   }
697  
698  

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