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root/radiance/ray/src/cv/bsdf2rad.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/cv/bsdf2rad.c (file contents):
Revision 2.4 by greg, Thu Nov 21 20:09:26 2013 UTC vs.
Revision 2.18 by greg, Sun Apr 9 22:51:19 2017 UTC

# Line 5 | Line 5 | static const char RCSid[] = "$Id$";
5   *  Plot 3-D BSDF output based on scattering interpolant or XML representation
6   */
7  
8 #define _USE_MATH_DEFINES
8   #include <stdio.h>
9   #include <string.h>
10   #include <stdlib.h>
11 < #include <math.h>
11 > #include "paths.h"
12 > #include "rtmath.h"
13 > #include "resolu.h"
14   #include "bsdfrep.h"
15  
16 < const float     colarr[6][3] = {
16 <                .7, 1., .7,
17 <                1., .7, .7,
18 <                .7, .7, 1.,
19 <                1., .5, 1.,
20 <                1., 1., .5,
21 <                .5, 1., 1.
22 <        };
16 > #define NINCIDENT       37              /* number of samples/hemisphere */
17  
18 + #define GRIDSTEP        2               /* our grid step size */
19 + #define SAMPRES         (GRIDRES/GRIDSTEP)
20 +
21 + int     front_comp = 0;                 /* front component flags (SDsamp*) */
22 + int     back_comp = 0;                  /* back component flags */
23 + double  overall_min = 1./PI;            /* overall minimum BSDF value */
24 + double  min_log10;                      /* smallest log10 value for plotting */
25 + double  overall_max = .0;               /* overall maximum BSDF value */
26 +
27 + char    ourTempDir[TEMPLEN] = "";       /* our temporary directory */
28 +
29 + const FVECT     Xaxis = {1., 0., 0.};
30 + const FVECT     Yaxis = {0., 1., 0.};
31 + const FVECT     Zaxis = {0., 0., 1.};
32 +
33 + const char      frpref[] = "frefl";
34 + const char      ftpref[] = "ftrans";
35 + const char      brpref[] = "brefl";
36 + const char      btpref[] = "btrans";
37 + const char      dsuffix[] = ".txt";
38 +
39 + const char      sph_mat[] = "BSDFmat";
40 + const double    sph_rad = 10.;
41 + const double    sph_xoffset = 15.;
42 +
43 + #define bsdf_rad        (sph_rad*.25)
44 + #define arrow_rad       (bsdf_rad*.015)
45 +
46 + #define FEQ(a,b)        ((a)-(b) <= 1e-7 && (b)-(a) <= 1e-7)
47 +
48 + #define set_minlog()    (min_log10 = log10(overall_min + 1e-5) - .1)
49 +
50   char    *progname;
51  
52 < /* Produce a Radiance model plotting the indicated incident direction(s) */
52 > /* Get Fibonacci sphere vector (0 to NINCIDENT-1) */
53 > static void
54 > get_ivector(FVECT iv, int i)
55 > {
56 >        const double    phistep = PI*(3. - 2.236067978);
57 >        double          r;
58 >
59 >        iv[2] = 1. - (i+.5)*(1./NINCIDENT);
60 >        r = sqrt(1. - iv[2]*iv[2]);
61 >        iv[0] = r * cos((i+1.)*phistep);
62 >        iv[1] = r * sin((i+1.)*phistep);
63 > }
64 >
65 > /* Get temporary file name */
66 > static char *
67 > tfile_name(const char *prefix, const char *suffix, int i)
68 > {
69 >        static char     buf[128];
70 >
71 >        if (!ourTempDir[0]) {           /* create temporary directory */
72 >                mktemp(strcpy(ourTempDir,TEMPLATE));
73 >                if (mkdir(ourTempDir, 0777) < 0) {
74 >                        perror("mkdir");
75 >                        exit(1);
76 >                }
77 >        }
78 >        if (!prefix) prefix = "T";
79 >        if (!suffix) suffix = "";
80 >        sprintf(buf, "%s/%s%03d%s", ourTempDir, prefix, i, suffix);
81 >        return(buf);
82 > }
83 >
84 > /* Remove temporary directory & contents */
85 > static void
86 > cleanup_tmp(void)
87 > {
88 >        char    buf[128];
89 >
90 >        if (!ourTempDir[0])
91 >                return;
92 > #if defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
93 >        sprintf(buf, "RMDIR %s /S /Q", ourTempDir);
94 > #else
95 >        sprintf(buf, "rm -rf %s", ourTempDir);
96 > #endif
97 >        system(buf);
98 > }
99 >
100 > /* Run the specified command, returning 1 if OK */
101 > static int
102 > run_cmd(const char *cmd)
103 > {
104 >        fflush(stdout);
105 >        if (system(cmd)) {
106 >                fprintf(stderr, "%s: error running: %s\n", progname, cmd);
107 >                return(0);
108 >        }
109 >        return(1);
110 > }
111 >
112 > /* Plot surface points for the given BSDF incident angle */
113 > static int
114 > plotBSDF(const char *fname, const FVECT ivec, int dfl, const SDData *sd)
115 > {
116 >        FILE            *fp = fopen(fname, "w");
117 >        int             i, j;
118 >
119 >        if (fp == NULL) {
120 >                fprintf(stderr, "%s: cannot open '%s' for writing\n",
121 >                                progname, fname);
122 >                return(0);
123 >        }
124 >        if (ivec[2] > 0) {
125 >                input_orient = 1;
126 >                output_orient = dfl&SDsampR ? 1 : -1;
127 >        } else {
128 >                input_orient = -1;
129 >                output_orient = dfl&SDsampR ? -1 : 1;
130 >        }
131 >        for (i = SAMPRES; i--; )
132 >            for (j = 0; j < SAMPRES; j++) {
133 >                FVECT   ovec;
134 >                SDValue sval;
135 >                double  bsdf;
136 >                ovec_from_pos(ovec, i*GRIDSTEP, j*GRIDSTEP);
137 >                if (SDreportError(SDevalBSDF(&sval, ovec,
138 >                                                ivec, sd), stderr))
139 >                        return(0);
140 >                if (sval.cieY > overall_max)
141 >                        overall_max = sval.cieY;
142 >                bsdf = (sval.cieY < overall_min) ? overall_min : sval.cieY;
143 >                bsdf = log10(bsdf) - min_log10;
144 >                fprintf(fp, "%.5f %.5f %.5f\n",
145 >                                ovec[0]*bsdf, ovec[1]*bsdf, ovec[2]*bsdf);
146 >            }
147 >        if (fclose(fp) == EOF) {
148 >                fprintf(stderr, "%s: error writing data to '%s'\n",
149 >                                progname, fname);
150 >                return(0);
151 >        }
152 >        return(1);
153 > }
154 >
155 > /* Build BSDF values from loaded XML file */
156 > static int
157 > build_wBSDF(const SDData *sd)
158 > {
159 >        FVECT   ivec;
160 >        int     i;
161 >
162 >        if (front_comp & SDsampR)
163 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
164 >                        get_ivector(ivec, i);
165 >                        if (!plotBSDF(tfile_name(frpref, dsuffix, i),
166 >                                        ivec, SDsampR, sd))
167 >                                return(0);
168 >                }
169 >        if (front_comp & SDsampT)
170 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
171 >                        get_ivector(ivec, i);
172 >                        if (!plotBSDF(tfile_name(ftpref, dsuffix, i),
173 >                                        ivec, SDsampT, sd))
174 >                                return(0);
175 >                }
176 >        if (back_comp & SDsampR)
177 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
178 >                        get_ivector(ivec, i);
179 >                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[2] = -ivec[2];
180 >                        if (!plotBSDF(tfile_name(brpref, dsuffix, i),
181 >                                        ivec, SDsampR, sd))
182 >                                return(0);
183 >                }
184 >        if (back_comp & SDsampT)
185 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
186 >                        get_ivector(ivec, i);
187 >                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[2] = -ivec[2];
188 >                        if (!plotBSDF(tfile_name(btpref, dsuffix, i),
189 >                                        ivec, SDsampT, sd))
190 >                                return(0);
191 >                }
192 >        return(1);
193 > }
194 >
195 > /* Plot surface points using radial basis function */
196 > static int
197 > plotRBF(const char *fname, const RBFNODE *rbf)
198 > {
199 >        FILE            *fp = fopen(fname, "w");
200 >        int             i, j;
201 >
202 >        if (fp == NULL) {
203 >                fprintf(stderr, "%s: cannot open '%s' for writing\n",
204 >                                progname, fname);
205 >                return(0);
206 >        }
207 >        for (i = SAMPRES; i--; )
208 >            for (j = 0; j < SAMPRES; j++) {
209 >                FVECT   ovec;
210 >                double  bsdf;
211 >                ovec_from_pos(ovec, i*GRIDSTEP, j*GRIDSTEP);
212 >                bsdf = eval_rbfrep(rbf, ovec);
213 >                if (bsdf > overall_max)
214 >                        overall_max = bsdf;
215 >                else if (bsdf < overall_min)
216 >                        bsdf = overall_min;
217 >                bsdf = log10(bsdf) - min_log10;
218 >                fprintf(fp, "%.5f %.5f %.5f\n",
219 >                                ovec[0]*bsdf, ovec[1]*bsdf, ovec[2]*bsdf);
220 >            }
221 >        if (fclose(fp) == EOF) {
222 >                fprintf(stderr, "%s: error writing data to '%s'\n",
223 >                                progname, fname);
224 >                return(0);
225 >        }
226 >        return(1);
227 > }
228 >
229 > /* Build BSDF values from scattering interpolant representation */
230 > static int
231 > build_wRBF(void)
232 > {
233 >        const char      *pref;
234 >        int             i;
235 >
236 >        if (input_orient > 0) {
237 >                if (output_orient > 0)
238 >                        pref = frpref;
239 >                else
240 >                        pref = ftpref;
241 >        } else if (output_orient < 0)
242 >                pref = brpref;
243 >        else
244 >                pref = btpref;
245 >
246 >        for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
247 >                FVECT   ivec;
248 >                RBFNODE *rbf;
249 >                get_ivector(ivec, i);
250 >                if (input_orient < 0) {
251 >                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[1] = -ivec[1]; ivec[2] = -ivec[2];
252 >                }
253 >                rbf = advect_rbf(ivec, 15000);
254 >                if (!plotRBF(tfile_name(pref, dsuffix, i), rbf))
255 >                        return(0);
256 >                if (rbf) free(rbf);
257 >        }
258 >        return(1);                              /* next call frees */
259 > }
260 >
261 > /* Put out mirror arrow for the given incident vector */
262 > static void
263 > put_mirror_arrow(const FVECT ivec, int inc_side)
264 > {
265 >        const double    arrow_len = 1.2*bsdf_rad;
266 >        const double    tip_len = 0.2*bsdf_rad;
267 >        FVECT           origin, refl;
268 >        int             i;
269 >
270 >        for (i = 3; i--; ) origin[i] = ivec[i]*sph_rad;
271 >        origin[0] -= inc_side*sph_xoffset;
272 >
273 >        refl[0] = 2.*ivec[2]*ivec[0];
274 >        refl[1] = 2.*ivec[2]*ivec[1];
275 >        refl[2] = 2.*ivec[2]*ivec[2] - 1.;
276 >
277 >        printf("\n# Mirror arrow\n");
278 >        printf("\narrow_mat cylinder inc_dir\n0\n0\n7");
279 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f\n",
280 >                        origin[0], origin[1], origin[2]+arrow_len,
281 >                        origin[0], origin[1], origin[2],
282 >                        arrow_rad);
283 >        printf("\narrow_mat cylinder mir_dir\n0\n0\n7");
284 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f\n",
285 >                        origin[0], origin[1], origin[2],
286 >                        origin[0] + arrow_len*refl[0],
287 >                        origin[1] + arrow_len*refl[1],
288 >                        origin[2] + arrow_len*refl[2],
289 >                        arrow_rad);
290 >        printf("\narrow_mat cone mir_tip\n0\n0\n8");
291 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f 0\n",
292 >                        origin[0] + (arrow_len-.5*tip_len)*refl[0],
293 >                        origin[1] + (arrow_len-.5*tip_len)*refl[1],
294 >                        origin[2] + (arrow_len-.5*tip_len)*refl[2],
295 >                        origin[0] + (arrow_len+.5*tip_len)*refl[0],
296 >                        origin[1] + (arrow_len+.5*tip_len)*refl[1],
297 >                        origin[2] + (arrow_len+.5*tip_len)*refl[2],
298 >                        2.*arrow_rad);
299 > }
300 >
301 > /* Put out transmitted direction arrow for the given incident vector */
302 > static void
303 > put_trans_arrow(const FVECT ivec, int inc_side)
304 > {
305 >        const double    arrow_len = 1.2*bsdf_rad;
306 >        const double    tip_len = 0.2*bsdf_rad;
307 >        FVECT           origin;
308 >        int             i;
309 >
310 >        for (i = 3; i--; ) origin[i] = ivec[i]*sph_rad;
311 >        origin[0] -= inc_side*sph_xoffset;
312 >
313 >        printf("\n# Transmission arrow\n");
314 >        printf("\narrow_mat cylinder trans_dir\n0\n0\n7");
315 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f\n",
316 >                        origin[0], origin[1], origin[2],
317 >                        origin[0], origin[1], origin[2]-arrow_len,
318 >                        arrow_rad);
319 >        printf("\narrow_mat cone trans_tip\n0\n0\n8");
320 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f 0\n",
321 >                        origin[0], origin[1], origin[2]-arrow_len+.5*tip_len,
322 >                        origin[0], origin[1], origin[2]-arrow_len-.5*tip_len,
323 >                        2.*arrow_rad);  
324 > }
325 >
326 > /* Compute rotation (x,y,z) => (xp,yp,zp) */
327 > static int
328 > addrot(char *xf, const FVECT xp, const FVECT yp, const FVECT zp)
329 > {
330 >        int     n = 0;
331 >        double  theta;
332 >
333 >        if (yp[2]*yp[2] + zp[2]*zp[2] < 2.*FTINY*FTINY) {
334 >                /* Special case for X' along Z-axis */
335 >                theta = -atan2(yp[0], yp[1]);
336 >                sprintf(xf, " -ry %f -rz %f",
337 >                                xp[2] < 0.0 ? 90.0 : -90.0,
338 >                                theta*(180./PI));
339 >                return(4);
340 >        }
341 >        theta = atan2(yp[2], zp[2]);
342 >        if (!FEQ(theta,0.0)) {
343 >                sprintf(xf, " -rx %f", theta*(180./PI));
344 >                while (*xf) ++xf;
345 >                n += 2;
346 >        }
347 >        theta = Asin(-xp[2]);
348 >        if (!FEQ(theta,0.0)) {
349 >                sprintf(xf, " -ry %f", theta*(180./PI));
350 >                while (*xf) ++xf;
351 >                n += 2;
352 >        }
353 >        theta = atan2(xp[1], xp[0]);
354 >        if (!FEQ(theta,0.0)) {
355 >                sprintf(xf, " -rz %f", theta*(180./PI));
356 >                /* while (*xf) ++xf; */
357 >                n += 2;
358 >        }
359 >        return(n);
360 > }
361 >
362 > /* Put out BSDF surfaces */
363 > static int
364 > put_BSDFs(void)
365 > {
366 >        const double    scalef = bsdf_rad/(log10(overall_max) - min_log10);
367 >        FVECT           ivec;
368 >        RREAL           vMtx[3][3];
369 >        char            *fname;
370 >        char            cmdbuf[256];
371 >        char            xfargs[128];
372 >        int             nxfa;
373 >        int             i;
374 >
375 >        printf("\n# Gensurf output corresponding to %d incident directions\n",
376 >                        NINCIDENT);
377 >
378 >        printf("\nvoid glow arrow_glow\n0\n0\n4 1 0 1 0\n");
379 >        printf("\nvoid mixfunc arrow_mat\n4 arrow_glow void .5 .\n0\n0\n");
380 >
381 >        if (front_comp & SDsampR)
382 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
383 >                        get_ivector(ivec, i);
384 >                        put_mirror_arrow(ivec, 1);
385 >                        sprintf(xfargs, "-s %f -t %f %f %f", bsdf_rad,
386 >                                        ivec[0]*sph_rad - sph_xoffset,
387 >                                        ivec[1]*sph_rad, ivec[2]*sph_rad);
388 >                        nxfa = 6;
389 >                        printf("\nvoid colorfunc scale_pat\n");
390 >                        printf("%d bsdf_red bsdf_grn bsdf_blu bsdf2rad.cal\n\t%s\n0\n0\n",
391 >                                        4+nxfa, xfargs);
392 >                        printf("\nscale_pat glow scale_mat\n0\n0\n4 1 1 1 0\n");
393 >                        SDcompXform(vMtx, ivec, Yaxis);
394 >                        nxfa = addrot(xfargs, vMtx[0], vMtx[1], vMtx[2]);
395 >                        sprintf(xfargs+strlen(xfargs), " -s %f -t %f %f %f",
396 >                                        scalef, ivec[0]*sph_rad - sph_xoffset,
397 >                                        ivec[1]*sph_rad, ivec[2]*sph_rad);
398 >                        nxfa += 6;
399 >                        fname = tfile_name(frpref, dsuffix, i);
400 >                        sprintf(cmdbuf, "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform -mx -my %s",
401 >                                        frpref, i+1, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
402 >                                        xfargs);
403 >                        if (!run_cmd(cmdbuf))
404 >                                return(0);
405 >                }
406 >        if (front_comp & SDsampT)
407 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
408 >                        get_ivector(ivec, i);
409 >                        put_trans_arrow(ivec, 1);
410 >                        sprintf(xfargs, "-s %f -t %f %f %f", bsdf_rad,
411 >                                        ivec[0]*sph_rad - sph_xoffset,
412 >                                        ivec[1]*sph_rad, ivec[2]*sph_rad);
413 >                        nxfa = 6;
414 >                        printf("\nvoid colorfunc scale_pat\n");
415 >                        printf("%d bsdf_red bsdf_grn bsdf_blu bsdf2rad.cal\n\t%s\n0\n0\n",
416 >                                        4+nxfa, xfargs);
417 >                        printf("\nscale_pat glow scale_mat\n0\n0\n4 1 1 1 0\n");
418 >                        SDcompXform(vMtx, ivec, Yaxis);
419 >                        nxfa = addrot(xfargs, vMtx[0], vMtx[1], vMtx[2]);
420 >                        sprintf(xfargs+strlen(xfargs), " -s %f -t %f %f %f",
421 >                                        scalef, ivec[0]*sph_rad - sph_xoffset,
422 >                                        ivec[1]*sph_rad, ivec[2]*sph_rad);
423 >                        nxfa += 6;
424 >                        fname = tfile_name(ftpref, dsuffix, i);
425 >                        sprintf(cmdbuf, "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform -I -mx -my %s",
426 >                                        ftpref, i+1, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
427 >                                        xfargs);
428 >                        if (!run_cmd(cmdbuf))
429 >                                return(0);
430 >                }
431 >        if (back_comp & SDsampR)
432 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
433 >                        get_ivector(ivec, i);
434 >                        put_mirror_arrow(ivec, -1);
435 >                        fname = tfile_name(brpref, dsuffix, i);
436 >                        sprintf(xfargs, "-s %f -t %f %f %f", bsdf_rad,
437 >                                        ivec[0]*sph_rad + sph_xoffset,
438 >                                        ivec[1]*sph_rad, ivec[2]*sph_rad);
439 >                        nxfa = 6;
440 >                        printf("\nvoid colorfunc scale_pat\n");
441 >                        printf("%d bsdf_red bsdf_grn bsdf_blu bsdf2rad.cal\n\t%s\n0\n0\n",
442 >                                        4+nxfa, xfargs);
443 >                        printf("\nscale_pat glow scale_mat\n0\n0\n4 1 1 1 0\n");
444 >                        SDcompXform(vMtx, ivec, Yaxis);
445 >                        nxfa = addrot(xfargs, vMtx[0], vMtx[1], vMtx[2]);
446 >                        sprintf(xfargs+strlen(xfargs), " -s %f -t %f %f %f",
447 >                                        scalef, ivec[0]*sph_rad + sph_xoffset,
448 >                                        ivec[1]*sph_rad, ivec[2]*sph_rad);
449 >                        nxfa += 6;
450 >                        fname = tfile_name(brpref, dsuffix, i);
451 >                        sprintf(cmdbuf, "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform -I -ry 180 -mx -my %s",
452 >                                        brpref, i+1, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
453 >                                        xfargs);
454 >                        if (!run_cmd(cmdbuf))
455 >                                return(0);
456 >                }
457 >        if (back_comp & SDsampT)
458 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
459 >                        get_ivector(ivec, i);
460 >                        put_trans_arrow(ivec, -1);
461 >                        fname = tfile_name(btpref, dsuffix, i);
462 >                        sprintf(xfargs, "-s %f -t %f %f %f", bsdf_rad,
463 >                                        ivec[0]*sph_rad + sph_xoffset,
464 >                                        ivec[1]*sph_rad, ivec[2]*sph_rad);
465 >                        nxfa = 6;
466 >                        printf("\nvoid colorfunc scale_pat\n");
467 >                        printf("%d bsdf_red bsdf_grn bsdf_blu bsdf2rad.cal\n\t%s\n0\n0\n",
468 >                                        4+nxfa, xfargs);
469 >                        printf("\nscale_pat glow scale_mat\n0\n0\n4 1 1 1 0\n");
470 >                        SDcompXform(vMtx, ivec, Yaxis);
471 >                        nxfa = addrot(xfargs, vMtx[0], vMtx[1], vMtx[2]);
472 >                        sprintf(xfargs+strlen(xfargs), " -s %f -t %f %f %f",
473 >                                        scalef, ivec[0]*sph_rad + sph_xoffset,
474 >                                        ivec[1]*sph_rad, ivec[2]*sph_rad);
475 >                        nxfa += 6;
476 >                        fname = tfile_name(btpref, dsuffix, i);
477 >                        sprintf(cmdbuf, "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform -ry 180 -mx -my %s",
478 >                                        btpref, i+1, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
479 >                                        xfargs);
480 >                        if (!run_cmd(cmdbuf))
481 >                                return(0);
482 >                }
483 >        return(1);
484 > }
485 >
486 > /* Put our hemisphere material */
487 > static void
488 > put_matBSDF(const char *XMLfile)
489 > {
490 >        const char      *curdir = "./";
491 >
492 >        if (!XMLfile) {                 /* simple material */
493 >                printf("\n# Simplified material because we have no XML input\n");
494 >                printf("\nvoid brightfunc latlong\n2 latlong bsdf2rad.cal\n0\n0\n");
495 >                if ((front_comp|back_comp) & SDsampT)
496 >                        printf("\nlatlong trans %s\n0\n0\n7 .75 .75 .75 0 0 .5 .8\n",
497 >                                        sph_mat);
498 >                else
499 >                        printf("\nlatlong plastic %s\n0\n0\n5 .5 .5 .5 0 0\n",
500 >                                        sph_mat);
501 >                return;
502 >        }
503 >        switch (XMLfile[0]) {           /* avoid RAYPATH search */
504 >        case '.':
505 >        CASEDIRSEP:
506 >                curdir = "";
507 >                break;
508 >        case '\0':
509 >                fprintf(stderr, "%s: empty file name in put_matBSDF\n", progname);
510 >                exit(1);
511 >                break;
512 >        }
513 >        printf("\n# Actual BSDF material for rendering the hemispheres\n");
514 >        printf("\nvoid BSDF BSDFmat\n6 0 \"%s%s\" 0 1 0 .\n0\n0\n",
515 >                        curdir, XMLfile);
516 >        printf("\nvoid plastic black\n0\n0\n5 0 0 0 0 0\n");
517 >        printf("\nvoid mixfunc %s\n4 BSDFmat black latlong bsdf2rad.cal\n0\n0\n",
518 >                        sph_mat);
519 > }
520 >
521 > /* Put out overhead parallel light source */
522 > static void
523 > put_source(void)
524 > {
525 >        printf("\n# Overhead parallel light source\n");
526 >        printf("\nvoid light bright\n0\n0\n3 2000 2000 2000\n");
527 >        printf("\nbright source light\n0\n0\n4 0 0 1 2\n");
528 >        printf("\n# Material used for labels\n");
529 >        printf("\nvoid trans vellum\n0\n0\n7 1 1 1 0 0 .5 0\n");
530 > }
531 >
532 > /* Put out hemisphere(s) */
533 > static void
534 > put_hemispheres(void)
535 > {
536 >        printf("\n# Hemisphere(s) for showing BSDF appearance (if XML file)\n");
537 >        printf("\nvoid antimatter anti_sph\n2 void %s\n0\n0\n", sph_mat);
538 >        if (front_comp) {
539 >                printf("\n%s sphere Front\n0\n0\n4 %f 0 0 %f\n",
540 >                                sph_mat, -sph_xoffset, sph_rad);
541 >                printf("\n!genbox anti_sph sph_eraser %f %f %f | xform -t %f %f %f\n",
542 >                                2.02*sph_rad, 2.02*sph_rad, 1.02*sph_rad,
543 >                                -1.01*sph_rad - sph_xoffset, -1.01*sph_rad, -1.01*sph_rad);
544 >                printf("\nvoid brighttext front_text\n3 helvet.fnt . FRONT\n0\n");
545 >                printf("12\n\t%f %f 0\n\t%f 0 0\n\t0 %f 0\n\t.01 1 -.1\n",
546 >                                -.22*sph_rad - sph_xoffset, -1.4*sph_rad,
547 >                                .35/5.*sph_rad, -1.6*.35/5.*sph_rad);
548 >                printf("\nfront_text alias front_label_mat vellum\n");
549 >                printf("\nfront_label_mat polygon front_label\n0\n0\n12");
550 >                printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
551 >                                -.25*sph_rad - sph_xoffset, -1.3*sph_rad,
552 >                                -.25*sph_rad - sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/5.-.1)*sph_rad,
553 >                                .25*sph_rad - sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/5.-.1)*sph_rad,
554 >                                .25*sph_rad - sph_xoffset, -1.3*sph_rad );
555 >        }
556 >        if (back_comp) {
557 >                printf("\n%s bubble Back\n0\n0\n4 %f 0 0 %f\n",
558 >                                sph_mat, sph_xoffset, sph_rad);
559 >                printf("\n!genbox anti_sph sph_eraser %f %f %f | xform -t %f %f %f\n",
560 >                                2.02*sph_rad, 2.02*sph_rad, 1.02*sph_rad,
561 >                                -1.01*sph_rad + sph_xoffset, -1.01*sph_rad, -1.01*sph_rad);
562 >                printf("\nvoid brighttext back_text\n3 helvet.fnt . BACK\n0\n");
563 >                printf("12\n\t%f %f 0\n\t%f 0 0\n\t0 %f 0\n\t.01 1 -.1\n",
564 >                                -.22*sph_rad + sph_xoffset, -1.4*sph_rad,
565 >                                .35/4.*sph_rad, -1.6*.35/4.*sph_rad);
566 >                printf("\nback_text alias back_label_mat vellum\n");
567 >                printf("\nback_label_mat polygon back_label\n0\n0\n12");
568 >                printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
569 >                                -.25*sph_rad + sph_xoffset, -1.3*sph_rad,
570 >                                -.25*sph_rad + sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/4.-.1)*sph_rad,
571 >                                .25*sph_rad + sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/4.-.1)*sph_rad,
572 >                                .25*sph_rad + sph_xoffset, -1.3*sph_rad );
573 >        }
574 > }
575 >
576 > /* Put out falsecolor scale and name label */
577 > static void
578 > put_scale(void)
579 > {
580 >        const double    max_log10 = log10(overall_max);
581 >        const double    leg_width = 2.*.75*(sph_xoffset - sph_rad);
582 >        const double    leg_height = 2.*sph_rad;
583 >        const int       text_lines = 6;
584 >        const int       text_digits = 8;
585 >        char            fmt[16];
586 >        int             i;
587 >
588 >        printf("\n# BSDF legend with falsecolor scale\n");
589 >        printf("\nvoid colorfunc lscale\n10 sca_red(Py) sca_grn(Py) sca_blu(Py)");
590 >        printf("\n\tbsdf2rad.cal -s %f -t 0 %f 0\n0\n0\n", leg_height, -.5*leg_height);
591 >        sprintf(fmt, "%%.%df", text_digits-3);
592 >        for (i = 0; i < text_lines; i++) {
593 >                char    vbuf[16];
594 >                sprintf(vbuf, fmt, pow(10., (i+.5)/text_lines*(max_log10-min_log10)+min_log10));
595 >                printf("\nlscale brighttext lscale\n");
596 >                printf("3 helvet.fnt . %s\n0\n12\n", vbuf);
597 >                printf("\t%f %f 0\n", -.45*leg_width, ((i+.9)/text_lines-.5)*leg_height);
598 >                printf("\t%f 0 0\n", .8*leg_width/strlen(vbuf));
599 >                printf("\t0 %f 0\n", -.9/text_lines*leg_height);
600 >                printf("\t.01 1 -.1\n");
601 >        }
602 >        printf("\nlscale alias legend_mat vellum\n");
603 >        printf("\nlegend_mat polygon legend\n0\n0\n12");
604 >        printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
605 >                        -.5*leg_width, .5*leg_height,
606 >                        -.5*leg_width, -.5*leg_height,
607 >                        .5*leg_width, -.5*leg_height,
608 >                        .5*leg_width, .5*leg_height);
609 >        printf("\nvoid brighttext BSDFtitle\n3 helvet.fnt . BSDF\n0\n12\n");
610 >        printf("\t%f %f 0\n", -.25*leg_width, .7*leg_height);
611 >        printf("\t%f 0 0\n", .4/4.*leg_width);
612 >        printf("\t0 %f 0\n", -.1*leg_height);
613 >        printf("\t.01 1 -.1\n");
614 >        printf("\nBSDFtitle alias title_mat vellum\n");
615 >        printf("\ntitle_mat polygon title\n0\n0\n12");
616 >        printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
617 >                        -.3*leg_width, .75*leg_height,
618 >                        -.3*leg_width, .55*leg_height,
619 >                        .3*leg_width, .55*leg_height,
620 >                        .3*leg_width, .75*leg_height);
621 >        if (!bsdf_name[0])
622 >                return;
623 >        printf("\nvoid brighttext BSDFname\n3 helvet.fnt . \"%s\"\n0\n12\n", bsdf_name);
624 >        printf("\t%f %f 0\n", -.95*leg_width, -.6*leg_height);
625 >        printf("\t%f 0 0\n", 1.8/strlen(bsdf_name)*leg_width);
626 >        printf("\t0 %f 0\n", -.1*leg_height);
627 >        printf("\t.01 1 -.1\n");
628 >        printf("\nBSDFname alias name_mat vellum\n");
629 >        printf("\nname_mat polygon name\n0\n0\n12");
630 >        printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
631 >                        -leg_width, -.55*leg_height,
632 >                        -leg_width, -.75*leg_height,
633 >                        leg_width, -.75*leg_height,
634 >                        leg_width, -.55*leg_height);
635 > }
636 >
637 > /* Convert MGF to Radiance in output */
638 > static void
639 > convert_mgf(const char *mgfdata)
640 > {
641 >        int     len = strlen(mgfdata);
642 >        char    mgfn[128];
643 >        char    radfn[128];
644 >        char    cmdbuf[256];
645 >        float   xmin, xmax, ymin, ymax, zmin, zmax;
646 >        double  max_dim;
647 >        int     fd;
648 >        FILE    *fp;
649 >
650 >        if (!len) return;
651 >        strcpy(mgfn, tfile_name("geom", ".mgf", 0));
652 >        fd = open(mgfn, O_WRONLY|O_CREAT, 0666);
653 >        if (fd < 0 || write(fd, mgfdata, len) != len) {
654 >                fprintf(stderr, "%s: cannot write file '%s'\n",
655 >                                progname, mgfn);
656 >                return;
657 >        }
658 >        close(fd);
659 >        strcpy(radfn, tfile_name("geom", ".rad", 0));
660 >        sprintf(cmdbuf, "mgf2rad %s > %s", mgfn, radfn);
661 >        if (!run_cmd(cmdbuf))
662 >                return;
663 >        sprintf(cmdbuf, "getbbox -w -h %s", radfn);
664 >        if ((fp = popen(cmdbuf, "r")) == NULL ||
665 >                        fscanf(fp, "%f %f %f %f %f %f",
666 >                                &xmin, &xmax, &ymin, &ymax, &zmin, &zmax) != 6
667 >                        || pclose(fp) < 0) {
668 >                fprintf(stderr, "%s: error reading from command: %s\n",
669 >                                progname, cmdbuf);
670 >                return;
671 >        }
672 >        max_dim = ymax - ymin;
673 >        if (xmax - xmin > max_dim)
674 >                max_dim = xmax - xmin;
675 >        if (front_comp) {
676 >                printf("\n# BSDF system geometry (front view)\n");
677 >                sprintf(cmdbuf, "xform -t %f %f %f -s %f -t %f %f 0 %s",
678 >                                -.5*(xmin+xmax), -.5*(ymin+ymax), -zmax,
679 >                                1.5*sph_rad/max_dim,
680 >                                -sph_xoffset, -2.5*sph_rad,
681 >                                radfn);
682 >                if (!run_cmd(cmdbuf))
683 >                        return;
684 >        }
685 >        if (back_comp) {
686 >                printf("\n# BSDF system geometry (back view)\n");
687 >                sprintf(cmdbuf, "xform -t %f %f %f -s %f -ry 180 -t %f %f 0 %s",
688 >                                -.5*(xmin+xmax), -.5*(ymin+ymax), -zmin,
689 >                                1.5*sph_rad/max_dim,
690 >                                sph_xoffset, -2.5*sph_rad,
691 >                                radfn);
692 >                if (!run_cmd(cmdbuf))
693 >                        return;
694 >        }
695 > }
696 >
697 > /* Check RBF input header line & get minimum BSDF value */
698 > static int
699 > rbf_headline(char *s, void *p)
700 > {
701 >        char    fmt[64];
702 >
703 >        if (formatval(fmt, s)) {
704 >                if (strcmp(fmt, BSDFREP_FMT))
705 >                        return(-1);
706 >                return(0);
707 >        }
708 >        if (!strncmp(s, "IO_SIDES=", 9)) {
709 >                sscanf(s+9, "%d %d", &input_orient, &output_orient);
710 >                if (input_orient == output_orient) {
711 >                        if (input_orient > 0)
712 >                                front_comp |= SDsampR;
713 >                        else
714 >                                back_comp |= SDsampR;
715 >                } else if (input_orient > 0)
716 >                        front_comp |= SDsampT;
717 >                else
718 >                        back_comp |= SDsampT;
719 >                return(0);
720 >        }
721 >        if (!strncmp(s, "BSDFMIN=", 8)) {
722 >                sscanf(s+8, "%lf", &bsdf_min);
723 >                if (bsdf_min < overall_min)
724 >                        overall_min = bsdf_min;
725 >                return(0);
726 >        }
727 >        return(0);
728 > }
729 >
730 > /* Produce a Radiance model plotting the given BSDF representation */
731   int
732   main(int argc, char *argv[])
733   {
30        int     showPeaks = 0;
31        int     doTrans = 0;
734          int     inpXML = -1;
33        RBFNODE *rbf = NULL;
34        FILE    *fp;
35        char    buf[128];
735          SDData  myBSDF;
736 <        double  bsdf, min_log;
38 <        FVECT   idir, odir;
39 <        int     i, j, n;
736 >        int     n;
737                                                  /* check arguments */
738          progname = argv[0];
739 <        if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-p")) {
43 <                ++showPeaks;
44 <                ++argv; --argc;
45 <        }
46 <        if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-t")) {
47 <                ++doTrans;
48 <                ++argv; --argc;
49 <        }
50 <        if (argc >= 4 && (n = strlen(argv[1])-4) > 0) {
739 >        if (argc > 1 && (n = strlen(argv[1])-4) > 0) {
740                  if (!strcasecmp(argv[1]+n, ".xml"))
741                          inpXML = 1;
742                  else if (!strcasecmp(argv[1]+n, ".sir"))
743                          inpXML = 0;
744          }
745 <        if (inpXML < 0) {
746 <                fprintf(stderr, "Usage: %s [-p] bsdf.sir theta1 phi1 .. > output.rad\n", progname);
747 <                fprintf(stderr, "   Or: %s [-t] bsdf.xml theta1 phi1 .. > output.rad\n", progname);
745 >        if (inpXML < 0 || inpXML & (argc > 2)) {
746 >                fprintf(stderr, "Usage: %s bsdf.xml > output.rad\n", progname);
747 >                fprintf(stderr, "   Or: %s hemi1.sir hemi2.sir .. > output.rad\n", progname);
748                  return(1);
749          }
750 <                                                /* load input */
750 >        fputs("# ", stdout);                    /* copy our command */
751 >        printargs(argc, argv, stdout);
752 >                                                /* evaluate BSDF */
753          if (inpXML) {
754                  SDclearBSDF(&myBSDF, argv[1]);
755                  if (SDreportError(SDloadFile(&myBSDF, argv[1]), stderr))
756                          return(1);
757 <                bsdf_min = 1./M_PI;
758 <                if (myBSDF.rf != NULL && myBSDF.rLambFront.cieY < bsdf_min*M_PI)
759 <                        bsdf_min = myBSDF.rLambFront.cieY/M_PI;
760 <                if (myBSDF.rb != NULL && myBSDF.rLambBack.cieY < bsdf_min*M_PI)
761 <                        bsdf_min = myBSDF.rLambBack.cieY/M_PI;
762 <                if ((myBSDF.tf != NULL) | (myBSDF.tb != NULL) &&
72 <                                myBSDF.tLamb.cieY < bsdf_min*M_PI)
73 <                        bsdf_min = myBSDF.tLamb.cieY/M_PI;
74 <                if (doTrans && (myBSDF.tf == NULL) & (myBSDF.tb == NULL)) {
75 <                        fprintf(stderr, "%s: no transmitted component in '%s'\n",
757 >                if (myBSDF.rf != NULL) front_comp |= SDsampR;
758 >                if (myBSDF.tf != NULL) front_comp |= SDsampT;
759 >                if (myBSDF.rb != NULL) back_comp |= SDsampR;
760 >                if (myBSDF.tb != NULL) back_comp |= SDsampT;
761 >                if (!front_comp & !back_comp) {
762 >                        fprintf(stderr, "%s: nothing to plot in '%s'\n",
763                                          progname, argv[1]);
764                          return(1);
765                  }
766 <        } else {
767 <                fp = fopen(argv[1], "rb");
768 <                if (fp == NULL) {
769 <                        fprintf(stderr, "%s: cannot open BSDF interpolant '%s'\n",
770 <                                        progname, argv[1]);
766 >                if (front_comp & SDsampR && myBSDF.rLambFront.cieY < overall_min*PI)
767 >                        overall_min = myBSDF.rLambFront.cieY/PI;
768 >                if (back_comp & SDsampR && myBSDF.rLambBack.cieY < overall_min*PI)
769 >                        overall_min = myBSDF.rLambBack.cieY/PI;
770 >                if ((front_comp|back_comp) & SDsampT &&
771 >                                myBSDF.tLamb.cieY < overall_min*PI)
772 >                        overall_min = myBSDF.tLamb.cieY/PI;
773 >                set_minlog();
774 >                if (!build_wBSDF(&myBSDF))
775                          return(1);
776 <                }
777 <                if (!load_bsdf_rep(fp))
87 <                        return(1);
88 <                fclose(fp);
89 <        }
90 < #ifdef DEBUG
91 <        fprintf(stderr, "Minimum BSDF set to %.4f\n", bsdf_min);
92 < #endif
93 <        min_log = log(bsdf_min*.5);
94 <                                                /* output BSDF rep. */
95 <        for (n = 0; (n < 6) & (2*n+3 < argc); n++) {
96 <                double  theta = atof(argv[2*n+2]);
97 <                if (inpXML) {
98 <                        input_orient = (theta <= 90.) ? 1 : -1;
99 <                        output_orient = doTrans ? -input_orient : input_orient;
100 <                }
101 <                idir[2] = sin((M_PI/180.)*theta);
102 <                idir[0] = idir[2] * cos((M_PI/180.)*atof(argv[2*n+3]));
103 <                idir[1] = idir[2] * sin((M_PI/180.)*atof(argv[2*n+3]));
104 <                idir[2] = input_orient * sqrt(1. - idir[2]*idir[2]);
105 < #ifdef DEBUG
106 <                fprintf(stderr, "Computing BSDF for incident direction (%.1f,%.1f)\n",
107 <                                get_theta180(idir), get_phi360(idir));
108 < #endif
109 <                if (!inpXML)
110 <                        rbf = advect_rbf(idir, 15000);
111 < #ifdef DEBUG
112 <                if (inpXML)
113 <                        fprintf(stderr, "Hemispherical %s: %.3f\n",
114 <                                (output_orient > 0 ? "reflection" : "transmission"),
115 <                                SDdirectHemi(idir, SDsampSp|SDsampDf |
116 <                                                (output_orient > 0 ?
117 <                                                 SDsampR : SDsampT), &myBSDF));
118 <                else if (rbf == NULL)
119 <                        fputs("Empty RBF\n", stderr);
776 >                if (myBSDF.matn[0])
777 >                        strcpy(bsdf_name, myBSDF.matn);
778                  else
779 <                        fprintf(stderr, "Hemispherical %s: %.3f\n",
780 <                                (output_orient > 0 ? "reflection" : "transmission"),
781 <                                rbf->vtotal);
782 < #endif
783 <                printf("void trans tmat\n0\n0\n7 %f %f %f .04 .04 .9 1\n",
784 <                                colarr[n][0], colarr[n][1], colarr[n][2]);
785 <                if (showPeaks && rbf != NULL) {
786 <                        printf("void plastic pmat\n0\n0\n5 %f %f %f .04 .08\n",
787 <                                1.-colarr[n][0], 1.-colarr[n][1], 1.-colarr[n][2]);
788 <                        for (i = 0; i < rbf->nrbf; i++) {
789 <                                ovec_from_pos(odir, rbf->rbfa[i].gx, rbf->rbfa[i].gy);
132 <                                bsdf = eval_rbfrep(rbf, odir) / (output_orient*odir[2]);
133 <                                bsdf = log(bsdf) - min_log;
134 <                                printf("pmat sphere p%d\n0\n0\n4 %f %f %f %f\n",
135 <                                        i+1, odir[0]*bsdf, odir[1]*bsdf, odir[2]*bsdf,
136 <                                                .007*bsdf);
779 >                        strcpy(bsdf_name, myBSDF.name);
780 >                strcpy(bsdf_manuf, myBSDF.makr);
781 >                put_matBSDF(argv[1]);
782 >        } else {
783 >                FILE    *fp;
784 >                for (n = 1; n < argc; n++) {
785 >                        fp = fopen(argv[n], "rb");
786 >                        if (fp == NULL) {
787 >                                fprintf(stderr, "%s: cannot open BSDF interpolant '%s'\n",
788 >                                                progname, argv[n]);
789 >                                return(1);
790                          }
791 +                        if (getheader(fp, rbf_headline, NULL) < 0) {
792 +                                fprintf(stderr, "%s: bad BSDF interpolant '%s'\n",
793 +                                                progname, argv[n]);
794 +                                return(1);
795 +                        }
796 +                        fclose(fp);
797                  }
798 <                fflush(stdout);
799 <                sprintf(buf, "gensurf tmat bsdf - - - %d %d", GRIDRES-1, GRIDRES-1);
800 <                fp = popen(buf, "w");
801 <                if (fp == NULL) {
802 <                        fprintf(stderr, "%s: cannot open '| %s'\n", progname, buf);
803 <                        return(1);
798 >                set_minlog();
799 >                for (n = 1; n < argc; n++) {
800 >                        fp = fopen(argv[n], "rb");
801 >                        if (!load_bsdf_rep(fp))
802 >                                return(1);
803 >                        fclose(fp);
804 >                        if (!build_wRBF())
805 >                                return(1);
806                  }
807 <                for (i = 0; i < GRIDRES; i++)
147 <                    for (j = 0; j < GRIDRES; j++) {
148 <                        ovec_from_pos(odir, i, j);
149 <                        if (inpXML) {
150 <                                SDValue sval;
151 <                                if (SDreportError(SDevalBSDF(&sval, odir,
152 <                                                        idir, &myBSDF), stderr))
153 <                                        return(1);
154 <                                bsdf = sval.cieY;
155 <                        } else
156 <                                bsdf = eval_rbfrep(rbf, odir) /
157 <                                                (output_orient*odir[2]);
158 <                        bsdf = log(bsdf) - min_log;
159 <                        fprintf(fp, "%.8e %.8e %.8e\n",
160 <                                        odir[0]*bsdf, odir[1]*bsdf, odir[2]*bsdf);
161 <                    }
162 <                if (rbf != NULL)
163 <                        free(rbf);
164 <                if (pclose(fp))
165 <                        return(1);
807 >                put_matBSDF(NULL);
808          }
809 +        put_source();                   /* before hemispheres & labels */
810 +        put_hemispheres();
811 +        put_scale();
812 +        if (inpXML && myBSDF.mgf)
813 +                convert_mgf(myBSDF.mgf);
814 +        if (!put_BSDFs())
815 +                return(1);
816 +        cleanup_tmp();
817          return(0);
818   }

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