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

Comparing ray/src/cv/bsdf2rad.c (file contents):
Revision 2.14 by greg, Thu Nov 20 19:10:48 2014 UTC vs.
Revision 2.19 by greg, Mon Apr 10 01:31:37 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>
12 < #include "rtprocess.h"
11 > #include "paths.h"
12 > #include "rtmath.h"
13 > #include "resolu.h"
14   #include "bsdfrep.h"
15  
16 < const float     colarr[6][3] = {
17 <                .7, 1., .7,
18 <                1., .7, .7,
19 <                .7, .7, 1.,
20 <                1., .5, 1.,
21 <                1., 1., .5,
22 <                .5, 1., 1.
23 <        };
16 > #define NINCIDENT       37              /* number of samples/hemisphere */
17  
18 < #ifdef _WIN32
19 < char    validf[] = "-e \"valid(s,t)=X`SYS(s,t)^2+Y`SYS(s,t)^2+Z`SYS(s,t)^2-1e-7\"";
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 > /* Get Fibonacci sphere vector (0 to NINCIDENT-1) */
53 > static RREAL *
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 >        return(iv);
65 > }
66 >
67 > /* Convert incident vector into sphere position */
68 > static RREAL *
69 > cvt_sposition(FVECT sp, const FVECT iv, int inc_side)
70 > {
71 >        sp[0] = -iv[0]*sph_rad - inc_side*sph_xoffset;
72 >        sp[1] = -iv[1]*sph_rad;
73 >        sp[2] = iv[2]*sph_rad;
74 >
75 >        return(sp);
76 > }
77 >
78 > /* Get temporary file name */
79 > static char *
80 > tfile_name(const char *prefix, const char *suffix, int i)
81 > {
82 >        static char     buf[128];
83 >
84 >        if (!ourTempDir[0]) {           /* create temporary directory */
85 >                mktemp(strcpy(ourTempDir,TEMPLATE));
86 >                if (mkdir(ourTempDir, 0777) < 0) {
87 >                        perror("mkdir");
88 >                        exit(1);
89 >                }
90 >        }
91 >        if (!prefix) prefix = "T";
92 >        if (!suffix) suffix = "";
93 >        sprintf(buf, "%s/%s%03d%s", ourTempDir, prefix, i, suffix);
94 >        return(buf);
95 > }
96 >
97 > /* Remove temporary directory & contents */
98 > static void
99 > cleanup_tmp(void)
100 > {
101 >        char    buf[128];
102 >
103 >        if (!ourTempDir[0])
104 >                return;
105 > #if defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
106 >        sprintf(buf, "RMDIR %s /S /Q", ourTempDir);
107   #else
108 < char    validf[] = "-e 'valid(s,t)=X`SYS(s,t)^2+Y`SYS(s,t)^2+Z`SYS(s,t)^2-1e-7'";
108 >        sprintf(buf, "rm -rf %s", ourTempDir);
109   #endif
110 +        system(buf);
111 + }
112  
113 < char    *progname;
113 > /* Run the specified command, returning 1 if OK */
114 > static int
115 > run_cmd(const char *cmd)
116 > {
117 >        fflush(stdout);
118 >        if (system(cmd)) {
119 >                fprintf(stderr, "%s: error running: %s\n", progname, cmd);
120 >                return(0);
121 >        }
122 >        return(1);
123 > }
124  
125 < /* Produce a Radiance model plotting the indicated incident direction(s) */
125 > /* Plot surface points for the given BSDF incident angle */
126 > static int
127 > plotBSDF(const char *fname, const FVECT ivec, int dfl, const SDData *sd)
128 > {
129 >        FILE            *fp = fopen(fname, "w");
130 >        int             i, j;
131 >
132 >        if (fp == NULL) {
133 >                fprintf(stderr, "%s: cannot open '%s' for writing\n",
134 >                                progname, fname);
135 >                return(0);
136 >        }
137 >        if (ivec[2] > 0) {
138 >                input_orient = 1;
139 >                output_orient = dfl&SDsampR ? 1 : -1;
140 >        } else {
141 >                input_orient = -1;
142 >                output_orient = dfl&SDsampR ? -1 : 1;
143 >        }
144 >        for (i = SAMPRES; i--; )
145 >            for (j = 0; j < SAMPRES; j++) {
146 >                FVECT   ovec;
147 >                SDValue sval;
148 >                double  bsdf;
149 >                ovec_from_pos(ovec, i*GRIDSTEP, j*GRIDSTEP);
150 >                if (SDreportError(SDevalBSDF(&sval, ovec,
151 >                                                ivec, sd), stderr))
152 >                        return(0);
153 >                if (sval.cieY > overall_max)
154 >                        overall_max = sval.cieY;
155 >                bsdf = (sval.cieY < overall_min) ? overall_min : sval.cieY;
156 >                bsdf = log10(bsdf) - min_log10;
157 >                fprintf(fp, "%.5f %.5f %.5f\n",
158 >                                ovec[0]*bsdf, ovec[1]*bsdf, ovec[2]*bsdf);
159 >            }
160 >        if (fclose(fp) == EOF) {
161 >                fprintf(stderr, "%s: error writing data to '%s'\n",
162 >                                progname, fname);
163 >                return(0);
164 >        }
165 >        return(1);
166 > }
167 >
168 > /* Build BSDF values from loaded XML file */
169 > static int
170 > build_wBSDF(const SDData *sd)
171 > {
172 >        FVECT   ivec;
173 >        int     i;
174 >
175 >        if (front_comp & SDsampR)
176 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
177 >                        get_ivector(ivec, i);
178 >                        if (!plotBSDF(tfile_name(frpref, dsuffix, i),
179 >                                        ivec, SDsampR, sd))
180 >                                return(0);
181 >                }
182 >        if (front_comp & SDsampT)
183 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
184 >                        get_ivector(ivec, i);
185 >                        if (!plotBSDF(tfile_name(ftpref, dsuffix, i),
186 >                                        ivec, SDsampT, sd))
187 >                                return(0);
188 >                }
189 >        if (back_comp & SDsampR)
190 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
191 >                        get_ivector(ivec, i);
192 >                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[2] = -ivec[2];
193 >                        if (!plotBSDF(tfile_name(brpref, dsuffix, i),
194 >                                        ivec, SDsampR, sd))
195 >                                return(0);
196 >                }
197 >        if (back_comp & SDsampT)
198 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
199 >                        get_ivector(ivec, i);
200 >                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[2] = -ivec[2];
201 >                        if (!plotBSDF(tfile_name(btpref, dsuffix, i),
202 >                                        ivec, SDsampT, sd))
203 >                                return(0);
204 >                }
205 >        return(1);
206 > }
207 >
208 > /* Plot surface points using radial basis function */
209 > static int
210 > plotRBF(const char *fname, const RBFNODE *rbf)
211 > {
212 >        FILE            *fp = fopen(fname, "w");
213 >        int             i, j;
214 >
215 >        if (fp == NULL) {
216 >                fprintf(stderr, "%s: cannot open '%s' for writing\n",
217 >                                progname, fname);
218 >                return(0);
219 >        }
220 >        for (i = SAMPRES; i--; )
221 >            for (j = 0; j < SAMPRES; j++) {
222 >                FVECT   ovec;
223 >                double  bsdf;
224 >                ovec_from_pos(ovec, i*GRIDSTEP, j*GRIDSTEP);
225 >                bsdf = eval_rbfrep(rbf, ovec);
226 >                if (bsdf > overall_max)
227 >                        overall_max = bsdf;
228 >                else if (bsdf < overall_min)
229 >                        bsdf = overall_min;
230 >                bsdf = log10(bsdf) - min_log10;
231 >                fprintf(fp, "%.5f %.5f %.5f\n",
232 >                                ovec[0]*bsdf, ovec[1]*bsdf, ovec[2]*bsdf);
233 >            }
234 >        if (fclose(fp) == EOF) {
235 >                fprintf(stderr, "%s: error writing data to '%s'\n",
236 >                                progname, fname);
237 >                return(0);
238 >        }
239 >        return(1);
240 > }
241 >
242 > /* Build BSDF values from scattering interpolant representation */
243 > static int
244 > build_wRBF(void)
245 > {
246 >        const char      *pref;
247 >        int             i;
248 >
249 >        if (input_orient > 0) {
250 >                if (output_orient > 0)
251 >                        pref = frpref;
252 >                else
253 >                        pref = ftpref;
254 >        } else if (output_orient < 0)
255 >                pref = brpref;
256 >        else
257 >                pref = btpref;
258 >
259 >        for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
260 >                FVECT   ivec;
261 >                RBFNODE *rbf;
262 >                get_ivector(ivec, i);
263 >                if (input_orient < 0) {
264 >                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[2] = -ivec[2];
265 >                }
266 >                rbf = advect_rbf(ivec, 15000);
267 >                if (!plotRBF(tfile_name(pref, dsuffix, i), rbf))
268 >                        return(0);
269 >                if (rbf) free(rbf);
270 >        }
271 >        return(1);                              /* next call frees */
272 > }
273 >
274 > /* Put out mirror arrow for the given incident vector */
275 > static void
276 > put_mirror_arrow(const FVECT ivec, int inc_side)
277 > {
278 >        const double    arrow_len = 1.2*bsdf_rad;
279 >        const double    tip_len = 0.2*bsdf_rad;
280 >        FVECT           origin, refl;
281 >        int             i;
282 >
283 >        cvt_sposition(origin, ivec, inc_side);
284 >
285 >        refl[0] = -2.*ivec[2]*ivec[0];
286 >        refl[1] = -2.*ivec[2]*ivec[1];
287 >        refl[2] = 2.*ivec[2]*ivec[2] - 1.;
288 >
289 >        printf("\n# Mirror arrow\n");
290 >        printf("\narrow_mat cylinder inc_dir\n0\n0\n7");
291 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f\n",
292 >                        origin[0], origin[1], origin[2]+arrow_len,
293 >                        origin[0], origin[1], origin[2],
294 >                        arrow_rad);
295 >        printf("\narrow_mat cylinder mir_dir\n0\n0\n7");
296 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f\n",
297 >                        origin[0], origin[1], origin[2],
298 >                        origin[0] + arrow_len*refl[0],
299 >                        origin[1] + arrow_len*refl[1],
300 >                        origin[2] + arrow_len*refl[2],
301 >                        arrow_rad);
302 >        printf("\narrow_mat cone mir_tip\n0\n0\n8");
303 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f 0\n",
304 >                        origin[0] + (arrow_len-.5*tip_len)*refl[0],
305 >                        origin[1] + (arrow_len-.5*tip_len)*refl[1],
306 >                        origin[2] + (arrow_len-.5*tip_len)*refl[2],
307 >                        origin[0] + (arrow_len+.5*tip_len)*refl[0],
308 >                        origin[1] + (arrow_len+.5*tip_len)*refl[1],
309 >                        origin[2] + (arrow_len+.5*tip_len)*refl[2],
310 >                        2.*arrow_rad);
311 > }
312 >
313 > /* Put out transmitted direction arrow for the given incident vector */
314 > static void
315 > put_trans_arrow(const FVECT ivec, int inc_side)
316 > {
317 >        const double    arrow_len = 1.2*bsdf_rad;
318 >        const double    tip_len = 0.2*bsdf_rad;
319 >        FVECT           origin;
320 >        int             i;
321 >
322 >        cvt_sposition(origin, ivec, inc_side);
323 >
324 >        printf("\n# Transmission arrow\n");
325 >        printf("\narrow_mat cylinder trans_dir\n0\n0\n7");
326 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f\n",
327 >                        origin[0], origin[1], origin[2],
328 >                        origin[0], origin[1], origin[2]-arrow_len,
329 >                        arrow_rad);
330 >        printf("\narrow_mat cone trans_tip\n0\n0\n8");
331 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f 0\n",
332 >                        origin[0], origin[1], origin[2]-arrow_len+.5*tip_len,
333 >                        origin[0], origin[1], origin[2]-arrow_len-.5*tip_len,
334 >                        2.*arrow_rad);  
335 > }
336 >
337 > /* Compute rotation (x,y,z) => (xp,yp,zp) */
338 > static int
339 > addrot(char *xf, const FVECT xp, const FVECT yp, const FVECT zp)
340 > {
341 >        int     n = 0;
342 >        double  theta;
343 >
344 >        if (yp[2]*yp[2] + zp[2]*zp[2] < 2.*FTINY*FTINY) {
345 >                /* Special case for X' along Z-axis */
346 >                theta = -atan2(yp[0], yp[1]);
347 >                sprintf(xf, " -ry %f -rz %f",
348 >                                xp[2] < 0.0 ? 90.0 : -90.0,
349 >                                theta*(180./PI));
350 >                return(4);
351 >        }
352 >        theta = atan2(yp[2], zp[2]);
353 >        if (!FEQ(theta,0.0)) {
354 >                sprintf(xf, " -rx %f", theta*(180./PI));
355 >                while (*xf) ++xf;
356 >                n += 2;
357 >        }
358 >        theta = Asin(-xp[2]);
359 >        if (!FEQ(theta,0.0)) {
360 >                sprintf(xf, " -ry %f", theta*(180./PI));
361 >                while (*xf) ++xf;
362 >                n += 2;
363 >        }
364 >        theta = atan2(xp[1], xp[0]);
365 >        if (!FEQ(theta,0.0)) {
366 >                sprintf(xf, " -rz %f", theta*(180./PI));
367 >                /* while (*xf) ++xf; */
368 >                n += 2;
369 >        }
370 >        return(n);
371 > }
372 >
373 > /* Put out BSDF surfaces */
374 > static int
375 > put_BSDFs(void)
376 > {
377 >        const double    scalef = bsdf_rad/(log10(overall_max) - min_log10);
378 >        FVECT           ivec, sorg;
379 >        RREAL           vMtx[3][3];
380 >        char            *fname;
381 >        char            cmdbuf[256];
382 >        char            xfargs[128];
383 >        int             nxfa;
384 >        int             i;
385 >
386 >        printf("\n# Gensurf output corresponding to %d incident directions\n",
387 >                        NINCIDENT);
388 >
389 >        printf("\nvoid glow arrow_glow\n0\n0\n4 1 0 1 0\n");
390 >        printf("\nvoid mixfunc arrow_mat\n4 arrow_glow void .5 .\n0\n0\n");
391 >
392 >        if (front_comp & SDsampR)                       /* front reflection */
393 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
394 >                        get_ivector(ivec, i);
395 >                        put_mirror_arrow(ivec, 1);
396 >                        cvt_sposition(sorg, ivec, 1);
397 >                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[1] = -ivec[1]; /* normal */
398 >                        sprintf(xfargs, "-s %f -t %f %f %f", bsdf_rad,
399 >                                        sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
400 >                        nxfa = 6;
401 >                        printf("\nvoid colorfunc scale_pat\n");
402 >                        printf("%d bsdf_red bsdf_grn bsdf_blu bsdf2rad.cal\n\t%s\n0\n0\n",
403 >                                        4+nxfa, xfargs);
404 >                        printf("\nscale_pat glow scale_mat\n0\n0\n4 1 1 1 0\n");
405 >                        SDcompXform(vMtx, ivec, Yaxis);
406 >                        nxfa = addrot(xfargs, vMtx[0], vMtx[1], vMtx[2]);
407 >                        sprintf(xfargs+strlen(xfargs), " -s %f -t %f %f %f",
408 >                                        scalef, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
409 >                        nxfa += 6;
410 >                        fname = tfile_name(frpref, dsuffix, i);
411 >                        sprintf(cmdbuf, "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform %s",
412 >                                        frpref, i+1, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
413 >                                        xfargs);
414 >                        if (!run_cmd(cmdbuf))
415 >                                return(0);
416 >                }
417 >        if (front_comp & SDsampT)                       /* front transmission */
418 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
419 >                        get_ivector(ivec, i);
420 >                        put_trans_arrow(ivec, 1);
421 >                        cvt_sposition(sorg, ivec, 1);
422 >                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[1] = -ivec[1]; /* normal */
423 >                        sprintf(xfargs, "-s %f -t %f %f %f", bsdf_rad,
424 >                                        sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
425 >                        nxfa = 6;
426 >                        printf("\nvoid colorfunc scale_pat\n");
427 >                        printf("%d bsdf_red bsdf_grn bsdf_blu bsdf2rad.cal\n\t%s\n0\n0\n",
428 >                                        4+nxfa, xfargs);
429 >                        printf("\nscale_pat glow scale_mat\n0\n0\n4 1 1 1 0\n");
430 >                        SDcompXform(vMtx, ivec, Yaxis);
431 >                        nxfa = addrot(xfargs, vMtx[0], vMtx[1], vMtx[2]);
432 >                        sprintf(xfargs+strlen(xfargs), " -s %f -t %f %f %f",
433 >                                        scalef, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
434 >                        nxfa += 6;
435 >                        fname = tfile_name(ftpref, dsuffix, i);
436 >                        sprintf(cmdbuf, "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform -I %s",
437 >                                        ftpref, i+1, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
438 >                                        xfargs);
439 >                        if (!run_cmd(cmdbuf))
440 >                                return(0);
441 >                }
442 >        if (back_comp & SDsampR)                        /* rear reflection */
443 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
444 >                        get_ivector(ivec, i);
445 >                        put_mirror_arrow(ivec, -1);
446 >                        cvt_sposition(sorg, ivec, -1);
447 >                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[1] = -ivec[1]; /* normal */
448 >                        sprintf(xfargs, "-s %f -t %f %f %f", bsdf_rad,
449 >                                        sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
450 >                        nxfa = 6;
451 >                        printf("\nvoid colorfunc scale_pat\n");
452 >                        printf("%d bsdf_red bsdf_grn bsdf_blu bsdf2rad.cal\n\t%s\n0\n0\n",
453 >                                        4+nxfa, xfargs);
454 >                        printf("\nscale_pat glow scale_mat\n0\n0\n4 1 1 1 0\n");
455 >                        SDcompXform(vMtx, ivec, Yaxis);
456 >                        nxfa = addrot(xfargs, vMtx[0], vMtx[1], vMtx[2]);
457 >                        sprintf(xfargs+strlen(xfargs), " -s %f -t %f %f %f",
458 >                                        scalef, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
459 >                        nxfa += 6;
460 >                        fname = tfile_name(brpref, dsuffix, i);
461 >                        sprintf(cmdbuf, "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform -I -ry 180 %s",
462 >                                        brpref, i+1, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
463 >                                        xfargs);
464 >                        if (!run_cmd(cmdbuf))
465 >                                return(0);
466 >                }
467 >        if (back_comp & SDsampT)                        /* rear transmission */
468 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
469 >                        get_ivector(ivec, i);
470 >                        put_trans_arrow(ivec, -1);
471 >                        cvt_sposition(sorg, ivec, -1);
472 >                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[1] = -ivec[1]; /* normal */
473 >                        sprintf(xfargs, "-s %f -t %f %f %f", bsdf_rad,
474 >                                        sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
475 >                        nxfa = 6;
476 >                        printf("\nvoid colorfunc scale_pat\n");
477 >                        printf("%d bsdf_red bsdf_grn bsdf_blu bsdf2rad.cal\n\t%s\n0\n0\n",
478 >                                        4+nxfa, xfargs);
479 >                        printf("\nscale_pat glow scale_mat\n0\n0\n4 1 1 1 0\n");
480 >                        SDcompXform(vMtx, ivec, Yaxis);
481 >                        nxfa = addrot(xfargs, vMtx[0], vMtx[1], vMtx[2]);
482 >                        sprintf(xfargs+strlen(xfargs), " -s %f -t %f %f %f",
483 >                                        scalef, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
484 >                        nxfa += 6;
485 >                        fname = tfile_name(btpref, dsuffix, i);
486 >                        sprintf(cmdbuf, "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform -ry 180 %s",
487 >                                        btpref, i+1, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
488 >                                        xfargs);
489 >                        if (!run_cmd(cmdbuf))
490 >                                return(0);
491 >                }
492 >        return(1);
493 > }
494 >
495 > /* Put our hemisphere material */
496 > static void
497 > put_matBSDF(const char *XMLfile)
498 > {
499 >        const char      *curdir = "./";
500 >
501 >        if (!XMLfile) {                 /* simple material */
502 >                printf("\n# Simplified material because we have no XML input\n");
503 >                printf("\nvoid brightfunc latlong\n2 latlong bsdf2rad.cal\n0\n0\n");
504 >                if ((front_comp|back_comp) & SDsampT)
505 >                        printf("\nlatlong trans %s\n0\n0\n7 .75 .75 .75 0 0 .5 .8\n",
506 >                                        sph_mat);
507 >                else
508 >                        printf("\nlatlong plastic %s\n0\n0\n5 .5 .5 .5 0 0\n",
509 >                                        sph_mat);
510 >                return;
511 >        }
512 >        switch (XMLfile[0]) {           /* avoid RAYPATH search */
513 >        case '.':
514 >        CASEDIRSEP:
515 >                curdir = "";
516 >                break;
517 >        case '\0':
518 >                fprintf(stderr, "%s: empty file name in put_matBSDF\n", progname);
519 >                exit(1);
520 >                break;
521 >        }
522 >        printf("\n# Actual BSDF material for rendering the hemispheres\n");
523 >        printf("\nvoid BSDF BSDFmat\n6 0 \"%s%s\" 0 1 0 .\n0\n0\n",
524 >                        curdir, XMLfile);
525 >        printf("\nvoid plastic black\n0\n0\n5 0 0 0 0 0\n");
526 >        printf("\nvoid mixfunc %s\n4 BSDFmat black latlong bsdf2rad.cal\n0\n0\n",
527 >                        sph_mat);
528 > }
529 >
530 > /* Put out overhead parallel light source */
531 > static void
532 > put_source(void)
533 > {
534 >        printf("\n# Overhead parallel light source\n");
535 >        printf("\nvoid light bright\n0\n0\n3 2000 2000 2000\n");
536 >        printf("\nbright source light\n0\n0\n4 0 0 1 2\n");
537 >        printf("\n# Material used for labels\n");
538 >        printf("\nvoid trans vellum\n0\n0\n7 1 1 1 0 0 .5 0\n");
539 > }
540 >
541 > /* Put out hemisphere(s) */
542 > static void
543 > put_hemispheres(void)
544 > {
545 >        printf("\n# Hemisphere(s) for showing BSDF appearance (if XML file)\n");
546 >        printf("\nvoid antimatter anti_sph\n2 void %s\n0\n0\n", sph_mat);
547 >        if (front_comp) {
548 >                printf("\n%s sphere Front\n0\n0\n4 %f 0 0 %f\n",
549 >                                sph_mat, -sph_xoffset, sph_rad);
550 >                printf("\n!genbox anti_sph sph_eraser %f %f %f | xform -t %f %f %f\n",
551 >                                2.02*sph_rad, 2.02*sph_rad, 1.02*sph_rad,
552 >                                -1.01*sph_rad - sph_xoffset, -1.01*sph_rad, -1.01*sph_rad);
553 >                printf("\nvoid brighttext front_text\n3 helvet.fnt . FRONT\n0\n");
554 >                printf("12\n\t%f %f 0\n\t%f 0 0\n\t0 %f 0\n\t.01 1 -.1\n",
555 >                                -.22*sph_rad - sph_xoffset, -1.4*sph_rad,
556 >                                .35/5.*sph_rad, -1.6*.35/5.*sph_rad);
557 >                printf("\nfront_text alias front_label_mat vellum\n");
558 >                printf("\nfront_label_mat polygon front_label\n0\n0\n12");
559 >                printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
560 >                                -.25*sph_rad - sph_xoffset, -1.3*sph_rad,
561 >                                -.25*sph_rad - sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/5.-.1)*sph_rad,
562 >                                .25*sph_rad - sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/5.-.1)*sph_rad,
563 >                                .25*sph_rad - sph_xoffset, -1.3*sph_rad );
564 >        }
565 >        if (back_comp) {
566 >                printf("\n%s bubble Back\n0\n0\n4 %f 0 0 %f\n",
567 >                                sph_mat, sph_xoffset, sph_rad);
568 >                printf("\n!genbox anti_sph sph_eraser %f %f %f | xform -t %f %f %f\n",
569 >                                2.02*sph_rad, 2.02*sph_rad, 1.02*sph_rad,
570 >                                -1.01*sph_rad + sph_xoffset, -1.01*sph_rad, -1.01*sph_rad);
571 >                printf("\nvoid brighttext back_text\n3 helvet.fnt . BACK\n0\n");
572 >                printf("12\n\t%f %f 0\n\t%f 0 0\n\t0 %f 0\n\t.01 1 -.1\n",
573 >                                -.22*sph_rad + sph_xoffset, -1.4*sph_rad,
574 >                                .35/4.*sph_rad, -1.6*.35/4.*sph_rad);
575 >                printf("\nback_text alias back_label_mat vellum\n");
576 >                printf("\nback_label_mat polygon back_label\n0\n0\n12");
577 >                printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
578 >                                -.25*sph_rad + sph_xoffset, -1.3*sph_rad,
579 >                                -.25*sph_rad + sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/4.-.1)*sph_rad,
580 >                                .25*sph_rad + sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/4.-.1)*sph_rad,
581 >                                .25*sph_rad + sph_xoffset, -1.3*sph_rad );
582 >        }
583 > }
584 >
585 > /* Put out falsecolor scale and name label */
586 > static void
587 > put_scale(void)
588 > {
589 >        const double    max_log10 = log10(overall_max);
590 >        const double    leg_width = 2.*.75*(sph_xoffset - sph_rad);
591 >        const double    leg_height = 2.*sph_rad;
592 >        const int       text_lines = 6;
593 >        const int       text_digits = 8;
594 >        char            fmt[16];
595 >        int             i;
596 >
597 >        printf("\n# BSDF legend with falsecolor scale\n");
598 >        printf("\nvoid colorfunc lscale\n10 sca_red(Py) sca_grn(Py) sca_blu(Py)");
599 >        printf("\n\tbsdf2rad.cal -s %f -t 0 %f 0\n0\n0\n", leg_height, -.5*leg_height);
600 >        sprintf(fmt, "%%.%df", text_digits-3);
601 >        for (i = 0; i < text_lines; i++) {
602 >                char    vbuf[16];
603 >                sprintf(vbuf, fmt, pow(10., (i+.5)/text_lines*(max_log10-min_log10)+min_log10));
604 >                printf("\nlscale brighttext lscale\n");
605 >                printf("3 helvet.fnt . %s\n0\n12\n", vbuf);
606 >                printf("\t%f %f 0\n", -.45*leg_width, ((i+.9)/text_lines-.5)*leg_height);
607 >                printf("\t%f 0 0\n", .8*leg_width/strlen(vbuf));
608 >                printf("\t0 %f 0\n", -.9/text_lines*leg_height);
609 >                printf("\t.01 1 -.1\n");
610 >        }
611 >        printf("\nlscale alias legend_mat vellum\n");
612 >        printf("\nlegend_mat polygon legend\n0\n0\n12");
613 >        printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
614 >                        -.5*leg_width, .5*leg_height,
615 >                        -.5*leg_width, -.5*leg_height,
616 >                        .5*leg_width, -.5*leg_height,
617 >                        .5*leg_width, .5*leg_height);
618 >        printf("\nvoid brighttext BSDFtitle\n3 helvet.fnt . BSDF\n0\n12\n");
619 >        printf("\t%f %f 0\n", -.25*leg_width, .7*leg_height);
620 >        printf("\t%f 0 0\n", .4/4.*leg_width);
621 >        printf("\t0 %f 0\n", -.1*leg_height);
622 >        printf("\t.01 1 -.1\n");
623 >        printf("\nBSDFtitle alias title_mat vellum\n");
624 >        printf("\ntitle_mat polygon title\n0\n0\n12");
625 >        printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
626 >                        -.3*leg_width, .75*leg_height,
627 >                        -.3*leg_width, .55*leg_height,
628 >                        .3*leg_width, .55*leg_height,
629 >                        .3*leg_width, .75*leg_height);
630 >        if (!bsdf_name[0])
631 >                return;
632 >        printf("\nvoid brighttext BSDFname\n3 helvet.fnt . \"%s\"\n0\n12\n", bsdf_name);
633 >        printf("\t%f %f 0\n", -.95*leg_width, -.6*leg_height);
634 >        printf("\t%f 0 0\n", 1.8/strlen(bsdf_name)*leg_width);
635 >        printf("\t0 %f 0\n", -.1*leg_height);
636 >        printf("\t.01 1 -.1\n");
637 >        printf("\nBSDFname alias name_mat vellum\n");
638 >        printf("\nname_mat polygon name\n0\n0\n12");
639 >        printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
640 >                        -leg_width, -.55*leg_height,
641 >                        -leg_width, -.75*leg_height,
642 >                        leg_width, -.75*leg_height,
643 >                        leg_width, -.55*leg_height);
644 > }
645 >
646 > /* Convert MGF to Radiance in output */
647 > static void
648 > convert_mgf(const char *mgfdata)
649 > {
650 >        int     len = strlen(mgfdata);
651 >        char    mgfn[128];
652 >        char    radfn[128];
653 >        char    cmdbuf[256];
654 >        float   xmin, xmax, ymin, ymax, zmin, zmax;
655 >        double  max_dim;
656 >        int     fd;
657 >        FILE    *fp;
658 >
659 >        if (!len) return;
660 >        strcpy(mgfn, tfile_name("geom", ".mgf", 0));
661 >        fd = open(mgfn, O_WRONLY|O_CREAT, 0666);
662 >        if (fd < 0 || write(fd, mgfdata, len) != len) {
663 >                fprintf(stderr, "%s: cannot write file '%s'\n",
664 >                                progname, mgfn);
665 >                return;
666 >        }
667 >        close(fd);
668 >        strcpy(radfn, tfile_name("geom", ".rad", 0));
669 >        sprintf(cmdbuf, "mgf2rad %s > %s", mgfn, radfn);
670 >        if (!run_cmd(cmdbuf))
671 >                return;
672 >        sprintf(cmdbuf, "getbbox -w -h %s", radfn);
673 >        if ((fp = popen(cmdbuf, "r")) == NULL ||
674 >                        fscanf(fp, "%f %f %f %f %f %f",
675 >                                &xmin, &xmax, &ymin, &ymax, &zmin, &zmax) != 6
676 >                        || pclose(fp) < 0) {
677 >                fprintf(stderr, "%s: error reading from command: %s\n",
678 >                                progname, cmdbuf);
679 >                return;
680 >        }
681 >        max_dim = ymax - ymin;
682 >        if (xmax - xmin > max_dim)
683 >                max_dim = xmax - xmin;
684 >        if (front_comp) {
685 >                printf("\n# BSDF system geometry (front view)\n");
686 >                sprintf(cmdbuf, "xform -t %f %f %f -s %f -t %f %f 0 %s",
687 >                                -.5*(xmin+xmax), -.5*(ymin+ymax), -zmax,
688 >                                1.5*sph_rad/max_dim,
689 >                                -sph_xoffset, -2.5*sph_rad,
690 >                                radfn);
691 >                if (!run_cmd(cmdbuf))
692 >                        return;
693 >        }
694 >        if (back_comp) {
695 >                printf("\n# BSDF system geometry (back view)\n");
696 >                sprintf(cmdbuf, "xform -t %f %f %f -s %f -ry 180 -t %f %f 0 %s",
697 >                                -.5*(xmin+xmax), -.5*(ymin+ymax), -zmin,
698 >                                1.5*sph_rad/max_dim,
699 >                                sph_xoffset, -2.5*sph_rad,
700 >                                radfn);
701 >                if (!run_cmd(cmdbuf))
702 >                        return;
703 >        }
704 > }
705 >
706 > /* Check RBF input header line & get minimum BSDF value */
707 > static int
708 > rbf_headline(char *s, void *p)
709 > {
710 >        char    fmt[64];
711 >
712 >        if (formatval(fmt, s)) {
713 >                if (strcmp(fmt, BSDFREP_FMT))
714 >                        return(-1);
715 >                return(0);
716 >        }
717 >        if (!strncmp(s, "IO_SIDES=", 9)) {
718 >                sscanf(s+9, "%d %d", &input_orient, &output_orient);
719 >                if (input_orient == output_orient) {
720 >                        if (input_orient > 0)
721 >                                front_comp |= SDsampR;
722 >                        else
723 >                                back_comp |= SDsampR;
724 >                } else if (input_orient > 0)
725 >                        front_comp |= SDsampT;
726 >                else
727 >                        back_comp |= SDsampT;
728 >                return(0);
729 >        }
730 >        if (!strncmp(s, "BSDFMIN=", 8)) {
731 >                sscanf(s+8, "%lf", &bsdf_min);
732 >                if (bsdf_min < overall_min)
733 >                        overall_min = bsdf_min;
734 >                return(0);
735 >        }
736 >        return(0);
737 > }
738 >
739 > /* Produce a Radiance model plotting the given BSDF representation */
740   int
741   main(int argc, char *argv[])
742   {
37        int     showPeaks = 0;
38        int     doTrans = 0;
743          int     inpXML = -1;
40        RBFNODE *rbf = NULL;
41        FILE    *fp;
42        char    buf[128];
744          SDData  myBSDF;
745 <        double  bsdf, min_log;
45 <        FVECT   idir, odir;
46 <        int     i, j, n;
745 >        int     n;
746                                                  /* check arguments */
747          progname = argv[0];
748 <        if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-p")) {
50 <                ++showPeaks;
51 <                ++argv; --argc;
52 <        }
53 <        if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-t")) {
54 <                ++doTrans;
55 <                ++argv; --argc;
56 <        }
57 <        if (argc >= 4 && (n = strlen(argv[1])-4) > 0) {
748 >        if (argc > 1 && (n = strlen(argv[1])-4) > 0) {
749                  if (!strcasecmp(argv[1]+n, ".xml"))
750                          inpXML = 1;
751                  else if (!strcasecmp(argv[1]+n, ".sir"))
752                          inpXML = 0;
753          }
754 <        if (inpXML < 0) {
755 <                fprintf(stderr, "Usage: %s [-p] bsdf.sir theta1 phi1 .. > output.rad\n", progname);
756 <                fprintf(stderr, "   Or: %s [-t] bsdf.xml theta1 phi1 .. > output.rad\n", progname);
754 >        if (inpXML < 0 || inpXML & (argc > 2)) {
755 >                fprintf(stderr, "Usage: %s bsdf.xml > output.rad\n", progname);
756 >                fprintf(stderr, "   Or: %s hemi1.sir hemi2.sir .. > output.rad\n", progname);
757                  return(1);
758          }
759 <                                                /* load input */
759 >        fputs("# ", stdout);                    /* copy our command */
760 >        printargs(argc, argv, stdout);
761 >                                                /* evaluate BSDF */
762          if (inpXML) {
763                  SDclearBSDF(&myBSDF, argv[1]);
764                  if (SDreportError(SDloadFile(&myBSDF, argv[1]), stderr))
765                          return(1);
766 <                bsdf_min = 1./M_PI;
767 <                if (myBSDF.rf != NULL && myBSDF.rLambFront.cieY < bsdf_min*M_PI)
768 <                        bsdf_min = myBSDF.rLambFront.cieY/M_PI;
769 <                if (myBSDF.rb != NULL && myBSDF.rLambBack.cieY < bsdf_min*M_PI)
770 <                        bsdf_min = myBSDF.rLambBack.cieY/M_PI;
771 <                if ((myBSDF.tf != NULL) | (myBSDF.tb != NULL) &&
79 <                                myBSDF.tLamb.cieY < bsdf_min*M_PI)
80 <                        bsdf_min = myBSDF.tLamb.cieY/M_PI;
81 <                if (doTrans && (myBSDF.tf == NULL) & (myBSDF.tb == NULL)) {
82 <                        fprintf(stderr, "%s: no transmitted component in '%s'\n",
766 >                if (myBSDF.rf != NULL) front_comp |= SDsampR;
767 >                if (myBSDF.tf != NULL) front_comp |= SDsampT;
768 >                if (myBSDF.rb != NULL) back_comp |= SDsampR;
769 >                if (myBSDF.tb != NULL) back_comp |= SDsampT;
770 >                if (!front_comp & !back_comp) {
771 >                        fprintf(stderr, "%s: nothing to plot in '%s'\n",
772                                          progname, argv[1]);
773                          return(1);
774                  }
775 <        } else {
776 <                fp = fopen(argv[1], "rb");
777 <                if (fp == NULL) {
778 <                        fprintf(stderr, "%s: cannot open BSDF interpolant '%s'\n",
779 <                                        progname, argv[1]);
775 >                if (front_comp & SDsampR && myBSDF.rLambFront.cieY < overall_min*PI)
776 >                        overall_min = myBSDF.rLambFront.cieY/PI;
777 >                if (back_comp & SDsampR && myBSDF.rLambBack.cieY < overall_min*PI)
778 >                        overall_min = myBSDF.rLambBack.cieY/PI;
779 >                if ((front_comp|back_comp) & SDsampT &&
780 >                                myBSDF.tLamb.cieY < overall_min*PI)
781 >                        overall_min = myBSDF.tLamb.cieY/PI;
782 >                set_minlog();
783 >                if (!build_wBSDF(&myBSDF))
784                          return(1);
785 <                }
786 <                if (!load_bsdf_rep(fp))
94 <                        return(1);
95 <                fclose(fp);
96 <        }
97 < #ifdef DEBUG
98 <        fprintf(stderr, "Minimum BSDF set to %.4f\n", bsdf_min);
99 < #endif
100 <        min_log = log(bsdf_min*.5 + 1e-5);
101 <                                                /* output BSDF rep. */
102 <        for (n = 0; (n < 6) & (2*n+3 < argc); n++) {
103 <                double  theta = (M_PI/180.)*atof(argv[2*n+2]);
104 <                double  phi = (M_PI/180.)*atof(argv[2*n+3]);
105 <                if (theta < -FTINY) {
106 <                        fprintf(stderr, "%s: theta values must be positive\n",
107 <                                        progname);
108 <                        return(1);
109 <                }
110 <                if (inpXML) {
111 <                        input_orient = (theta <= M_PI/2.) ? 1 : -1;
112 <                        output_orient = doTrans ? -input_orient : input_orient;
113 <                }
114 <                idir[2] = sin(theta);
115 <                idir[0] = idir[2] * cos(phi);
116 <                idir[1] = idir[2] * sin(phi);
117 <                idir[2] = input_orient * sqrt(1. - idir[2]*idir[2]);
118 < #ifdef DEBUG
119 <                fprintf(stderr, "Computing BSDF for incident direction (%.1f,%.1f)\n",
120 <                                get_theta180(idir), get_phi360(idir));
121 < #endif
122 <                if (!inpXML)
123 <                        rbf = advect_rbf(idir, 15000);
124 < #ifdef DEBUG
125 <                if (inpXML)
126 <                        fprintf(stderr, "Hemispherical %s: %.3f\n",
127 <                                (output_orient > 0 ^ input_orient > 0 ?
128 <                                        "transmission" : "reflection"),
129 <                                SDdirectHemi(idir, SDsampSp|SDsampDf |
130 <                                        (output_orient > 0 ^ input_orient > 0 ?
131 <                                                 SDsampT : SDsampR), &myBSDF));
132 <                else if (rbf == NULL)
133 <                        fputs("Empty RBF\n", stderr);
785 >                if (myBSDF.matn[0])
786 >                        strcpy(bsdf_name, myBSDF.matn);
787                  else
788 <                        fprintf(stderr, "Hemispherical %s: %.3f\n",
789 <                                (output_orient > 0 ^ input_orient > 0 ?
790 <                                        "transmission" : "reflection"),
791 <                                rbf->vtotal);
792 < #endif
793 <                printf("# Incident direction (theta,phi) = (%.2f,%.2f) deg.\n\n",
794 <                                (180./M_PI)*theta, (180./M_PI)*phi);
795 <                printf("void trans tmat\n0\n0\n7 %f %f %f .04 .04 .9 1\n",
796 <                                colarr[n][0], colarr[n][1], colarr[n][2]);
797 <                if (showPeaks && rbf != NULL) {
798 <                        printf("void plastic pmat\n0\n0\n5 %f %f %f .04 .08\n",
146 <                                1.-colarr[n][0], 1.-colarr[n][1], 1.-colarr[n][2]);
147 <                        for (i = 0; i < rbf->nrbf; i++) {
148 <                                ovec_from_pos(odir, rbf->rbfa[i].gx, rbf->rbfa[i].gy);
149 <                                bsdf = eval_rbfrep(rbf, odir);
150 <                                bsdf = log(bsdf + 1e-5) - min_log;
151 <                                printf("pmat sphere p%d\n0\n0\n4 %f %f %f %f\n",
152 <                                        i+1, odir[0]*bsdf, odir[1]*bsdf, odir[2]*bsdf,
153 <                                                .007*bsdf);
788 >                        strcpy(bsdf_name, myBSDF.name);
789 >                strcpy(bsdf_manuf, myBSDF.makr);
790 >                put_matBSDF(argv[1]);
791 >        } else {
792 >                FILE    *fp;
793 >                for (n = 1; n < argc; n++) {
794 >                        fp = fopen(argv[n], "rb");
795 >                        if (fp == NULL) {
796 >                                fprintf(stderr, "%s: cannot open BSDF interpolant '%s'\n",
797 >                                                progname, argv[n]);
798 >                                return(1);
799                          }
800 +                        if (getheader(fp, rbf_headline, NULL) < 0) {
801 +                                fprintf(stderr, "%s: bad BSDF interpolant '%s'\n",
802 +                                                progname, argv[n]);
803 +                                return(1);
804 +                        }
805 +                        fclose(fp);
806                  }
807 <                fflush(stdout);
808 <                sprintf(buf, "gensurf tmat bsdf%d - - - %d %d %s", n+1,
809 <                                                GRIDRES-1, GRIDRES-1, validf);
810 <                fp = popen(buf, "w");
811 <                if (fp == NULL) {
812 <                        fprintf(stderr, "%s: cannot open '| %s'\n", progname, buf);
813 <                        return(1);
807 >                set_minlog();
808 >                for (n = 1; n < argc; n++) {
809 >                        fp = fopen(argv[n], "rb");
810 >                        if (!load_bsdf_rep(fp))
811 >                                return(1);
812 >                        fclose(fp);
813 >                        if (!build_wRBF())
814 >                                return(1);
815                  }
816 <                for (i = 0; i < GRIDRES; i++)
165 <                    for (j = 0; j < GRIDRES; j++) {
166 <                        ovec_from_pos(odir, i, j);
167 <                        if (inpXML) {
168 <                                SDValue sval;
169 <                                if (SDreportError(SDevalBSDF(&sval, odir,
170 <                                                        idir, &myBSDF), stderr))
171 <                                        return(1);
172 <                                bsdf = sval.cieY;
173 <                        } else
174 <                                bsdf = eval_rbfrep(rbf, odir);
175 <                        bsdf = log(bsdf + 1e-5) - min_log;
176 <                        fprintf(fp, "%.8e %.8e %.8e\n",
177 <                                        odir[0]*bsdf, odir[1]*bsdf, odir[2]*bsdf);
178 <                    }
179 <                if (rbf != NULL)
180 <                        free(rbf);
181 <                if (pclose(fp))
182 <                        return(1);
816 >                put_matBSDF(NULL);
817          }
818 +        put_source();                   /* before hemispheres & labels */
819 +        put_hemispheres();
820 +        put_scale();
821 +        if (inpXML && myBSDF.mgf)
822 +                convert_mgf(myBSDF.mgf);
823 +        if (!put_BSDFs())
824 +                return(1);
825 +        cleanup_tmp();
826          return(0);
827   }

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