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root/radiance/ray/src/cv/bsdf2klems.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/cv/bsdf2klems.c (file contents):
Revision 2.1 by greg, Sun Apr 21 23:01:14 2013 UTC vs.
Revision 2.13 by greg, Wed Mar 12 21:15:31 2014 UTC

# Line 17 | Line 17 | static const char RCSid[] = "$Id$";
17   #include "calcomp.h"
18   #include "bsdfrep.h"
19   #include "bsdf_m.h"
20 +                                /* assumed maximum # Klems patches */
21 + #define MAXPATCHES      145
22                                  /* global argv[0] */
23   char                    *progname;
24                                  /* selected basis function name */
25   static const char       *kbasis = "LBNL/Klems Full";
26                                  /* number of BSDF samples per patch */
27   static int              npsamps = 256;
28 +                                /* limit on number of RBF lobes */
29 + static int              lobe_lim = 15000;
30 +                                /* progress bar length */
31 + static int              do_prog = 79;
32  
33 +
34 + /* Start new progress bar */
35 + #define prog_start(s)   if (do_prog) fprintf(stderr, "%s: %s...\n", progname, s); else
36 +
37 + /* Draw progress bar of the appropriate length */
38 + static void
39 + prog_show(double frac)
40 + {
41 +        char    pbar[256];
42 +        int     nchars;
43 +
44 +        if (do_prog <= 0) return;
45 +        if (do_prog > sizeof(pbar)-2)
46 +                do_prog = sizeof(pbar)-2;
47 +        if (frac < 0) frac = 0;
48 +        else if (frac > 1) frac = 1;
49 +        nchars = do_prog*frac + .5;
50 +        pbar[0] = '\r';
51 +        memset(pbar+1, '*', nchars);
52 +        memset(pbar+1+nchars, '-', do_prog-nchars);
53 +        pbar[do_prog+1] = '\0';
54 +        fputs(pbar, stderr);
55 + }
56 +
57 + /* Finish progress bar */
58 + #define prog_done()     if (do_prog) fputc('\n',stderr); else
59 +
60   /* Return angle basis corresponding to the given name */
61 < ANGLE_BASIS *
61 > static ANGLE_BASIS *
62   get_basis(const char *bn)
63   {
64          int     n = nabases;
# Line 36 | Line 69 | get_basis(const char *bn)
69          return NULL;
70   }
71  
72 < /* Output XML prologue to stdout */
72 > /* Output XML header to stdout */
73   static void
74 < xml_prologue(int ac, char *av[])
74 > xml_header(int ac, char *av[])
75   {
43 –        ANGLE_BASIS     *abp = get_basis(kbasis);
44 –        int             i;
45 –
46 –        if (abp == NULL) {
47 –                fprintf(stderr, "%s: unknown angle basis '%s'\n", progname, kbasis);
48 –                exit(1);
49 –        }
76          puts("<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>");
77          puts("<WindowElement xmlns=\"http://windows.lbl.gov\" xmlns:xsi=\"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance\" xsi:schemaLocation=\"http://windows.lbl.gov/BSDF-v1.4.xsd\">");
78          fputs("<!-- File produced by:", stdout);
# Line 55 | Line 81 | xml_prologue(int ac, char *av[])
81                  fputs(*av++, stdout);
82          }
83          puts(" -->");
84 + }
85 +
86 + /* Output XML prologue to stdout */
87 + static void
88 + xml_prologue(const SDData *sd)
89 + {
90 +        const char      *matn = (sd && sd->matn[0]) ? sd->matn :
91 +                                bsdf_name[0] ? bsdf_name : "Unknown";
92 +        const char      *makr = (sd && sd->makr[0]) ? sd->makr :
93 +                                bsdf_manuf[0] ? bsdf_manuf : "Unknown";
94 +        ANGLE_BASIS     *abp = get_basis(kbasis);
95 +        int             i;
96 +
97 +        if (abp == NULL) {
98 +                fprintf(stderr, "%s: unknown angle basis '%s'\n", progname, kbasis);
99 +                exit(1);
100 +        }
101          puts("<WindowElementType>System</WindowElementType>");
102          puts("<FileType>BSDF</FileType>");
103          puts("<Optical>");
104          puts("<Layer>");
105          puts("\t<Material>");
106 <        puts("\t\t<Name>Name</Name>");
107 <        puts("\t\t<Manufacturer>Manufacturer</Manufacturer>");
106 >        printf("\t\t<Name>%s</Name>\n", matn);
107 >        printf("\t\t<Manufacturer>%s</Manufacturer>\n", makr);
108 >        if (sd && sd->dim[2] > .001) {
109 >                printf("\t\t<Thickness unit=\"meter\">%.3f</Thickness>\n", sd->dim[2]);
110 >                printf("\t\t<Width unit=\"meter\">%.3f</Width>\n", sd->dim[0]);
111 >                printf("\t\t<Height unit=\"meter\">%.3f</Height>\n", sd->dim[1]);
112 >        }
113          puts("\t\t<DeviceType>Other</DeviceType>");
114          puts("\t</Material>");
115 +        if (sd && sd->mgf != NULL) {
116 +                puts("\t<Geometry format=\"MGF\">");
117 +                puts("\t\t<MGFblock unit=\"meter\">");
118 +                fputs(sd->mgf, stdout);
119 +                puts("</MGFblock>");
120 +                puts("\t</Geometry>");
121 +        }
122          puts("\t<DataDefinition>");
123          puts("\t\t<IncidentDataStructure>Columns</IncidentDataStructure>");
124          puts("\t\t<AngleBasis>");
# Line 73 | Line 128 | xml_prologue(int ac, char *av[])
128                  printf("\t\t\t<Theta>%g</Theta>\n", i ?
129                                  .5*(abp->lat[i].tmin + abp->lat[i+1].tmin) :
130                                  .0 );
131 <                printf("\t\t\t<nPhis>%d</nPhis>", abp->lat[i].nphis);
131 >                printf("\t\t\t<nPhis>%d</nPhis>\n", abp->lat[i].nphis);
132                  puts("\t\t\t<ThetaBounds>");
133                  printf("\t\t\t\t<LowerTheta>%g</LowerTheta>\n", abp->lat[i].tmin);
134                  printf("\t\t\t\t<UpperTheta>%g</UpperTheta>\n", abp->lat[i+1].tmin);
# Line 127 | Line 182 | xml_epilogue(void)
182          puts("</WindowElement>");
183   }
184  
185 < /* Load and resample XML BSDF description */
185 > /* Load and resample XML BSDF description using Klems basis */
186   static void
187   eval_bsdf(const char *fname)
188   {
# Line 142 | Line 197 | eval_bsdf(const char *fname)
197          SDclearBSDF(&bsd, fname);               /* load BSDF file */
198          if ((ec = SDloadFile(&bsd, fname)) != SDEnone)
199                  goto err;
200 +        xml_prologue(&bsd);                     /* pass geometry */
201                                                  /* front reflection */
202          if (bsd.rf != NULL || bsd.rLambFront.cieY > .002) {
203              input_orient = 1; output_orient = 1;
# Line 151 | Line 207 | eval_bsdf(const char *fname)
207                      sum = 0;                    /* average over patches */
208                      for (n = npsamps; n-- > 0; ) {
209                          fo_getvec(vout, j+(n+frandom())/npsamps, abp);
210 <                        fi_getvec(vin, i+(n+frandom())/npsamps, abp);
210 >                        fi_getvec(vin, i+urand(n), abp);
211                          ec = SDevalBSDF(&sv, vout, vin, &bsd);
212                          if (ec != SDEnone)
213                                  goto err;
# Line 172 | Line 228 | eval_bsdf(const char *fname)
228                      sum = 0;                    /* average over patches */
229                      for (n = npsamps; n-- > 0; ) {
230                          bo_getvec(vout, j+(n+frandom())/npsamps, abp);
231 <                        bi_getvec(vin, i+(n+frandom())/npsamps, abp);
231 >                        bi_getvec(vin, i+urand(n), abp);
232                          ec = SDevalBSDF(&sv, vout, vin, &bsd);
233                          if (ec != SDEnone)
234                                  goto err;
# Line 193 | Line 249 | eval_bsdf(const char *fname)
249                      sum = 0;                    /* average over patches */
250                      for (n = npsamps; n-- > 0; ) {
251                          bo_getvec(vout, j+(n+frandom())/npsamps, abp);
252 <                        fi_getvec(vin, i+(n+frandom())/npsamps, abp);
252 >                        fi_getvec(vin, i+urand(n), abp);
253                          ec = SDevalBSDF(&sv, vout, vin, &bsd);
254                          if (ec != SDEnone)
255                                  goto err;
# Line 206 | Line 262 | eval_bsdf(const char *fname)
262              data_epilogue();
263          }
264                                                  /* back transmission */
265 <        if (bsd.tb != NULL) {
265 >        if ((bsd.tb != NULL) | (bsd.tf != NULL)) {
266              input_orient = -1; output_orient = 1;
267              data_prologue();
268              for (j = 0; j < abp->nangles; j++) {
269                  for (i = 0; i < abp->nangles; i++) {
270 <                    sum = 0;                    /* average over patches */
270 >                    sum = 0;            /* average over patches */
271                      for (n = npsamps; n-- > 0; ) {
272                          fo_getvec(vout, j+(n+frandom())/npsamps, abp);
273 <                        bi_getvec(vin, i+(n+frandom())/npsamps, abp);
273 >                        bi_getvec(vin, i+urand(n), abp);
274                          ec = SDevalBSDF(&sv, vout, vin, &bsd);
275                          if (ec != SDEnone)
276                                  goto err;
# Line 233 | Line 289 | err:
289          exit(1);
290   }
291  
292 < /* Interpolate and output a BSDF function */
292 > /* Interpolate and output a BSDF function using Klems basis */
293   static void
294   eval_function(char *funame)
295   {
296          ANGLE_BASIS     *abp = get_basis(kbasis);
297 +        int             assignD = (fundefined(funame) < 6);
298          double          iovec[6];
299          double          sum;
300          int             i, j, n;
301  
302 +        initurand(npsamps);
303          data_prologue();                        /* begin output */
304          for (j = 0; j < abp->nangles; j++) {    /* run through directions */
305              for (i = 0; i < abp->nangles; i++) {
# Line 253 | Line 311 | eval_function(char *funame)
311                          bo_getvec(iovec+3, j+(n+frandom())/npsamps, abp);
312  
313                      if (input_orient > 0)
314 <                        fi_getvec(iovec, j+(n+frandom())/npsamps, abp);
314 >                        fi_getvec(iovec, i+urand(n), abp);
315                      else
316 <                        bi_getvec(iovec, j+(n+frandom())/npsamps, abp);
316 >                        bi_getvec(iovec, i+urand(n), abp);
317  
318 +                    if (assignD) {
319 +                        varset("Dx", '=', -iovec[3]);
320 +                        varset("Dy", '=', -iovec[4]);
321 +                        varset("Dz", '=', -iovec[5]);
322 +                        ++eclock;
323 +                    }
324                      sum += funvalue(funame, 6, iovec);
325                  }
326                  printf("\t%.3e\n", sum/npsamps);
327              }
328              putchar('\n');
329 +            prog_show((j+1.)/abp->nangles);
330          }
331          data_epilogue();                        /* finish output */
332 +        prog_done();
333   }
334  
335   /* Interpolate and output a radial basis function BSDF representation */
# Line 271 | Line 337 | static void
337   eval_rbf(void)
338   {
339          ANGLE_BASIS     *abp = get_basis(kbasis);
340 <        double          iovec[6];
340 >        float           bsdfarr[MAXPATCHES*MAXPATCHES];
341 >        FVECT           vin, vout;
342 >        RBFNODE         *rbf;
343          double          sum;
344          int             i, j, n;
345 +                                                /* sanity check */
346 +        if (abp->nangles > MAXPATCHES) {
347 +                fprintf(stderr, "%s: too many patches!\n", progname);
348 +                exit(1);
349 +        }
350 +        data_prologue();                        /* begin output */
351 +        for (i = 0; i < abp->nangles; i++) {
352 +            if (input_orient > 0)               /* use incident patch center */
353 +                fi_getvec(vin, i+.5*(i>0), abp);
354 +            else
355 +                bi_getvec(vin, i+.5*(i>0), abp);
356  
357 < fprintf(stder, "%s: RBF evaluation currently unimplemented\n", progname);
358 < exit(1);
357 >            rbf = advect_rbf(vin, lobe_lim);    /* compute radial basis func */
358 >
359 >            for (j = 0; j < abp->nangles; j++) {
360 >                sum = 0;                        /* sample over exiting patch */
361 >                for (n = npsamps; n--; ) {
362 >                    if (output_orient > 0)
363 >                        fo_getvec(vout, j+(n+frandom())/npsamps, abp);
364 >                    else
365 >                        bo_getvec(vout, j+(n+frandom())/npsamps, abp);
366 >
367 >                    sum += eval_rbfrep(rbf, vout);
368 >                }
369 >                fo_getvec(vout, j+.5, abp);     /* use centered secant */
370 >                bsdfarr[j*abp->nangles + i] = sum / (npsamps*vout[2]);
371 >            }
372 >            if (rbf != NULL)
373 >                free(rbf);
374 >            prog_show((i+1.)/abp->nangles);
375 >        }
376 >        n = 0;                                  /* write out our matrix */
377 >        for (j = 0; j < abp->nangles; j++) {
378 >            for (i = 0; i < abp->nangles; i++)
379 >                printf("\t%.3e\n", bsdfarr[n++]);
380 >            putchar('\n');
381 >        }
382 >        data_epilogue();                        /* finish output */
383 >        prog_done();
384   }
385  
386   /* Read in BSDF and interpolate as Klems matrix representation */
# Line 292 | Line 396 | main(int argc, char *argv[])
396          esupport &= ~(E_INCHAN|E_OUTCHAN);
397          scompile("PI:3.14159265358979323846", NULL, 0);
398          biggerlib();
399 <        for (i = 1; i < argc-1 && (argv[i][0] == '-') | (argv[i][0] == '+'); i++)
399 >        for (i = 1; i < argc && (argv[i][0] == '-') | (argv[i][0] == '+'); i++)
400                  switch (argv[i][1]) {           /* get options */
401                  case 'n':
402                          npsamps = atoi(argv[++i]);
# Line 319 | Line 423 | main(int argc, char *argv[])
423                  case 'q':
424                          kbasis = "LBNL/Klems Quarter";
425                          break;
426 +                case 'l':
427 +                        lobe_lim = atoi(argv[++i]);
428 +                        break;
429 +                case 'p':
430 +                        do_prog = atoi(argv[i]+2);
431 +                        break;
432                  default:
433                          goto userr;
434                  }
# Line 327 | Line 437 | main(int argc, char *argv[])
437                          fprintf(stderr,
438          "%s: need single function with 6 arguments: bsdf(ix,iy,iz,ox,oy,oz)\n",
439                                          progname);
440 +                        fprintf(stderr, "\tor 3 arguments using Dx,Dy,Dz: bsdf(ix,iy,iz)\n");
441                          goto userr;
442                  }
443 <                xml_prologue(argc, argv);       /* start XML output */
443 >                ++eclock;
444 >                xml_header(argc, argv);                 /* start XML output */
445 >                xml_prologue(NULL);
446                  if (dofwd) {
447                          input_orient = -1;
448                          output_orient = -1;
449 <                        eval_function(argv[i]);         /* outside reflectance */
449 >                        prog_start("Evaluating outside reflectance");
450 >                        eval_function(argv[i]);
451                          output_orient = 1;
452 <                        eval_function(argv[i]);         /* outside -> inside */
452 >                        prog_start("Evaluating outside->inside transmission");
453 >                        eval_function(argv[i]);
454                  }
455                  if (dobwd) {
456                          input_orient = 1;
457                          output_orient = 1;
458 <                        eval_function(argv[i]);         /* inside reflectance */
458 >                        prog_start("Evaluating inside reflectance");
459 >                        eval_function(argv[i]);
460                          output_orient = -1;
461 <                        eval_function(argv[i]);         /* inside -> outside */
461 >                        prog_start("Evaluating inside->outside transmission");
462 >                        eval_function(argv[i]);
463                  }
464                  xml_epilogue();                 /* finish XML output & exit */
465                  return(0);
466          }
467 <        if (i == argc-1 && (cp = strstr(argv[i], ".xml")) != NULL &&
468 <                        strlen(cp) == 4) {      /* XML input? */
469 <                xml_prologue(argc, argv);       /* start XML output */
467 >                                                /* XML input? */
468 >        if (i == argc-1 && (cp = argv[i]+strlen(argv[i])-4) > argv[i] &&
469 >                                !strcasecmp(cp, ".xml")) {
470 >                xml_header(argc, argv);         /* start XML output */
471                  eval_bsdf(argv[i]);             /* load & resample BSDF */
472                  xml_epilogue();                 /* finish XML output & exit */
473                  return(0);
# Line 357 | Line 475 | main(int argc, char *argv[])
475          if (i < argc) {                         /* open input files if given */
476                  int     nbsdf = 0;
477                  for ( ; i < argc; i++) {        /* interpolate each component */
478 +                        char    pbuf[256];
479                          FILE    *fpin = fopen(argv[i], "rb");
480                          if (fpin == NULL) {
481                                  fprintf(stderr, "%s: cannot open BSDF interpolant '%s'\n",
# Line 366 | Line 485 | main(int argc, char *argv[])
485                          if (!load_bsdf_rep(fpin))
486                                  return(1);
487                          fclose(fpin);
488 <                        if (!nbsdf++)           /* start XML on first dist. */
489 <                                xml_prologue(argc, argv);
488 >                        if (!nbsdf++) {         /* start XML on first dist. */
489 >                                xml_header(argc, argv);
490 >                                xml_prologue(NULL);
491 >                        }
492 >                        sprintf(pbuf, "Interpolating component '%s'", argv[i]);
493 >                        prog_start(pbuf);
494                          eval_rbf();
495                  }
496                  xml_epilogue();                 /* finish XML output & exit */
# Line 376 | Line 499 | main(int argc, char *argv[])
499          SET_FILE_BINARY(stdin);                 /* load from stdin */
500          if (!load_bsdf_rep(stdin))
501                  return(1);
502 <        xml_prologue(argc, argv);               /* start XML output */
502 >        xml_header(argc, argv);                 /* start XML output */
503 >        xml_prologue(NULL);
504 >        prog_start("Interpolating from standard input");
505          eval_rbf();                             /* resample dist. */
506          xml_epilogue();                         /* finish XML output & exit */
507          return(0);
508   userr:
509          fprintf(stderr,
510 <        "Usage: %s [-n spp][-h|-q][bsdf.sir ..] > bsdf.xml\n",
386 <                                progname);
510 >        "Usage: %s [-n spp][-h|-q][-l maxlobes] [bsdf.sir ..] > bsdf.xml\n", progname);
511          fprintf(stderr,
512 <        "   or: %s [-n spp][-h|-q] bsdf_in.xml > bsdf_out.xml\n",
389 <                                progname);
512 >        "   or: %s [-n spp][-h|-q] bsdf_in.xml > bsdf_out.xml\n", progname);
513          fprintf(stderr,
514          "   or: %s [-n spp][-h|-q][{+|-}for[ward]][{+|-}b[ackward]][-e expr][-f file] bsdf_func > bsdf.xml\n",
515                                  progname);

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