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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 2.32 by greg, Thu Aug 3 19:50:12 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 char      frpref[] = "rf";
30 > const char      ftpref[] = "tf";
31 > const char      brpref[] = "rb";
32 > const char      btpref[] = "tb";
33 > const char      dsuffix[] = ".txt";
34 >
35 > const char      sph_fmat[] = "fBSDFmat";
36 > const char      sph_bmat[] = "bBSDFmat";
37 > const double    sph_rad = 10.;
38 > const double    sph_xoffset = 15.;
39 >
40 > #define bsdf_rad        (sph_rad*.25)
41 > #define arrow_rad       (bsdf_rad*.015)
42 >
43 > #define FEQ(a,b)        ((a)-(b) <= 1e-7 && (b)-(a) <= 1e-7)
44 >
45 > #define set_minlog()    overall_min = (overall_min < 1e-5) ? 1e-5 : overall_min; \
46 >                                min_log10 = log10(overall_min) - .1
47 >
48 > char    *progname;
49 >
50 > /* Get Fibonacci sphere vector (0 to NINCIDENT-1) */
51 > static RREAL *
52 > get_ivector(FVECT iv, int i)
53 > {
54 >        const double    phistep = PI*(3. - 2.236067978);
55 >        double          r;
56 >
57 >        iv[2] = 1. - (i+.5)*(1./NINCIDENT);
58 >        r = sqrt(1. - iv[2]*iv[2]);
59 >        iv[0] = r * cos((i+1.)*phistep);
60 >        iv[1] = r * sin((i+1.)*phistep);
61 >
62 >        return(iv);
63 > }
64 >
65 > /* Convert incident vector into sphere position */
66 > static RREAL *
67 > cvt_sposition(FVECT sp, const FVECT iv, int inc_side)
68 > {
69 >        sp[0] = -iv[0]*sph_rad + inc_side*sph_xoffset;
70 >        sp[1] = -iv[1]*sph_rad;
71 >        sp[2] = iv[2]*sph_rad;
72 >
73 >        return(sp);
74 > }
75 >
76 > /* Get temporary file name */
77 > static char *
78 > tfile_name(const char *prefix, const char *suffix, int i)
79 > {
80 >        static char     buf[128];
81 >
82 >        if (!ourTempDir[0]) {           /* create temporary directory */
83 >                mktemp(strcpy(ourTempDir,TEMPLATE));
84 >                if (mkdir(ourTempDir, 0777) < 0) {
85 >                        perror("mkdir");
86 >                        exit(1);
87 >                }
88 >        }
89 >        if (!prefix) prefix = "T";
90 >        if (!suffix) suffix = "";
91 >        sprintf(buf, "%s/%s%03d%s", ourTempDir, prefix, i, suffix);
92 >        return(buf);
93 > }
94 >
95 > /* Remove temporary directory & contents */
96 > static void
97 > cleanup_tmp(void)
98 > {
99 >        char    buf[128];
100 >
101 >        if (!ourTempDir[0])
102 >                return;
103 > #if defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
104 >        sprintf(buf, "RMDIR %s /S /Q", ourTempDir);
105   #else
106 < char    validf[] = "-e 'valid(s,t)=X`SYS(s,t)^2+Y`SYS(s,t)^2+Z`SYS(s,t)^2-1e-7'";
106 >        sprintf(buf, "rm -rf %s", ourTempDir);
107   #endif
108 +        system(buf);
109 + }
110  
111 < char    *progname;
111 > /* Run the specified command, returning 1 if OK */
112 > static int
113 > run_cmd(const char *cmd)
114 > {
115 >        fflush(stdout);
116 >        if (system(cmd)) {
117 >                fprintf(stderr, "%s: error running: %s\n", progname, cmd);
118 >                return(0);
119 >        }
120 >        return(1);
121 > }
122  
123 < /* Produce a Radiance model plotting the indicated incident direction(s) */
123 > /* Plot surface points for the given BSDF incident angle */
124 > static int
125 > plotBSDF(const char *fname, const FVECT ivec, int dfl, const SDData *sd)
126 > {
127 >        FILE            *fp = fopen(fname, "w");
128 >        int             i, j;
129 >
130 >        if (fp == NULL) {
131 >                fprintf(stderr, "%s: cannot open '%s' for writing\n",
132 >                                progname, fname);
133 >                return(0);
134 >        }
135 >        if (ivec[2] > 0) {
136 >                input_orient = 1;
137 >                output_orient = dfl&SDsampR ? 1 : -1;
138 >        } else {
139 >                input_orient = -1;
140 >                output_orient = dfl&SDsampR ? -1 : 1;
141 >        }
142 >        for (i = SAMPRES; i--; )
143 >            for (j = 0; j < SAMPRES; j++) {
144 >                FVECT   ovec;
145 >                SDValue sval;
146 >                double  bsdf;
147 >                ovec_from_pos(ovec, i*GRIDSTEP, j*GRIDSTEP);
148 >                if (SDreportError(SDevalBSDF(&sval, ovec,
149 >                                                ivec, sd), stderr))
150 >                        return(0);
151 >                if (sval.cieY > overall_max)
152 >                        overall_max = sval.cieY;
153 >                bsdf = (sval.cieY < overall_min) ? overall_min : sval.cieY;
154 >                bsdf = log10(bsdf) - min_log10;
155 >                fprintf(fp, "%.5f %.5f %.5f\n",
156 >                                ovec[0]*bsdf, ovec[1]*bsdf, ovec[2]*bsdf);
157 >            }
158 >        if (fclose(fp) == EOF) {
159 >                fprintf(stderr, "%s: error writing data to '%s'\n",
160 >                                progname, fname);
161 >                return(0);
162 >        }
163 >        return(1);
164 > }
165 >
166 > /* Build BSDF values from loaded XML file */
167 > static int
168 > build_wBSDF(const SDData *sd)
169 > {
170 >        FVECT   ivec;
171 >        int     i;
172 >
173 >        if (front_comp & SDsampR)
174 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
175 >                        get_ivector(ivec, i);
176 >                        if (!plotBSDF(tfile_name(frpref, dsuffix, i),
177 >                                        ivec, SDsampR, sd))
178 >                                return(0);
179 >                }
180 >        if (front_comp & SDsampT)
181 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
182 >                        get_ivector(ivec, i);
183 >                        if (!plotBSDF(tfile_name(ftpref, dsuffix, i),
184 >                                        ivec, SDsampT, sd))
185 >                                return(0);
186 >                }
187 >        if (back_comp & SDsampR)
188 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
189 >                        get_ivector(ivec, i);
190 >                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[2] = -ivec[2];
191 >                        if (!plotBSDF(tfile_name(brpref, dsuffix, i),
192 >                                        ivec, SDsampR, sd))
193 >                                return(0);
194 >                }
195 >        if (back_comp & SDsampT)
196 >                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
197 >                        get_ivector(ivec, i);
198 >                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[2] = -ivec[2];
199 >                        if (!plotBSDF(tfile_name(btpref, dsuffix, i),
200 >                                        ivec, SDsampT, sd))
201 >                                return(0);
202 >                }
203 >        return(1);
204 > }
205 >
206 > /* Plot surface points using radial basis function */
207 > static int
208 > plotRBF(const char *fname, const RBFNODE *rbf)
209 > {
210 >        FILE            *fp = fopen(fname, "w");
211 >        int             i, j;
212 >
213 >        if (fp == NULL) {
214 >                fprintf(stderr, "%s: cannot open '%s' for writing\n",
215 >                                progname, fname);
216 >                return(0);
217 >        }
218 >        for (i = SAMPRES; i--; )
219 >            for (j = 0; j < SAMPRES; j++) {
220 >                FVECT   ovec;
221 >                double  bsdf;
222 >                ovec_from_pos(ovec, i*GRIDSTEP, j*GRIDSTEP);
223 >                bsdf = eval_rbfrep(rbf, ovec);
224 >                if (bsdf > overall_max)
225 >                        overall_max = bsdf;
226 >                else if (bsdf < overall_min)
227 >                        bsdf = overall_min;
228 >                bsdf = log10(bsdf) - min_log10;
229 >                fprintf(fp, "%.5f %.5f %.5f\n",
230 >                                ovec[0]*bsdf, ovec[1]*bsdf, ovec[2]*bsdf);
231 >            }
232 >        if (fclose(fp) == EOF) {
233 >                fprintf(stderr, "%s: error writing data to '%s'\n",
234 >                                progname, fname);
235 >                return(0);
236 >        }
237 >        return(1);
238 > }
239 >
240 > /* Build BSDF values from scattering interpolant representation */
241 > static int
242 > build_wRBF(void)
243 > {
244 >        const char      *pref;
245 >        int             i;
246 >
247 >        if (input_orient > 0) {
248 >                if (output_orient > 0)
249 >                        pref = frpref;
250 >                else
251 >                        pref = ftpref;
252 >        } else if (output_orient < 0)
253 >                pref = brpref;
254 >        else
255 >                pref = btpref;
256 >
257 >        for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
258 >                FVECT   ivec;
259 >                RBFNODE *rbf;
260 >                get_ivector(ivec, i);
261 >                if (input_orient < 0) {
262 >                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[2] = -ivec[2];
263 >                }
264 >                rbf = advect_rbf(ivec, 15000);
265 >                if (!plotRBF(tfile_name(pref, dsuffix, i), rbf))
266 >                        return(0);
267 >                if (rbf) free(rbf);
268 >        }
269 >        return(1);                              /* next call frees */
270 > }
271 >
272 > /* Put out mirror arrow for the given incident vector */
273 > static void
274 > put_mirror_arrow(const FVECT origin, const FVECT nrm)
275 > {
276 >        const double    arrow_len = 1.2*bsdf_rad;
277 >        const double    tip_len = 0.2*bsdf_rad;
278 >        static int      cnt = 1;
279 >        FVECT           refl;
280 >        int             i;
281 >
282 >        refl[0] = 2.*nrm[2]*nrm[0];
283 >        refl[1] = 2.*nrm[2]*nrm[1];
284 >        refl[2] = 2.*nrm[2]*nrm[2] - 1.;
285 >
286 >        printf("\n# Mirror arrow #%d\n", cnt);
287 >        printf("\nshaft_mat cylinder inc_dir%d\n0\n0\n7", cnt);
288 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f\n",
289 >                        origin[0], origin[1], origin[2]+arrow_len,
290 >                        origin[0], origin[1], origin[2],
291 >                        arrow_rad);
292 >        printf("\nshaft_mat cylinder mir_dir%d\n0\n0\n7", cnt);
293 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f\n",
294 >                        origin[0], origin[1], origin[2],
295 >                        origin[0] + arrow_len*refl[0],
296 >                        origin[1] + arrow_len*refl[1],
297 >                        origin[2] + arrow_len*refl[2],
298 >                        arrow_rad);
299 >        printf("\ntip_mat cone mir_tip%d\n0\n0\n8", cnt);
300 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f 0\n",
301 >                        origin[0] + (arrow_len-.5*tip_len)*refl[0],
302 >                        origin[1] + (arrow_len-.5*tip_len)*refl[1],
303 >                        origin[2] + (arrow_len-.5*tip_len)*refl[2],
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 >                        2.*arrow_rad);
308 >        ++cnt;
309 > }
310 >
311 > /* Put out transmitted direction arrow for the given incident vector */
312 > static void
313 > put_trans_arrow(const FVECT origin)
314 > {
315 >        const double    arrow_len = 1.2*bsdf_rad;
316 >        const double    tip_len = 0.2*bsdf_rad;
317 >        static int      cnt = 1;
318 >        int             i;
319 >
320 >        printf("\n# Transmission arrow #%d\n", cnt);
321 >        printf("\nshaft_mat cylinder trans_dir%d\n0\n0\n7", cnt);
322 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f\n",
323 >                        origin[0], origin[1], origin[2],
324 >                        origin[0], origin[1], origin[2]-arrow_len,
325 >                        arrow_rad);
326 >        printf("\ntip_mat cone trans_tip%d\n0\n0\n8", cnt);
327 >        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f 0\n",
328 >                        origin[0], origin[1], origin[2]-arrow_len+.5*tip_len,
329 >                        origin[0], origin[1], origin[2]-arrow_len-.5*tip_len,
330 >                        2.*arrow_rad);
331 >        ++cnt;
332 > }
333 >
334 > /* Compute rotation (x,y,z) => (xp,yp,zp) */
335 > static int
336 > addrot(char *xf, const FVECT xp, const FVECT yp, const FVECT zp)
337 > {
338 >        int     n = 0;
339 >        double  theta;
340 >
341 >        if (yp[2]*yp[2] + zp[2]*zp[2] < 2.*FTINY*FTINY) {
342 >                /* Special case for X' along Z-axis */
343 >                theta = -atan2(yp[0], yp[1]);
344 >                sprintf(xf, " -ry %f -rz %f",
345 >                                xp[2] < 0.0 ? 90.0 : -90.0,
346 >                                theta*(180./PI));
347 >                return(4);
348 >        }
349 >        theta = atan2(yp[2], zp[2]);
350 >        if (!FEQ(theta,0.0)) {
351 >                sprintf(xf, " -rx %f", theta*(180./PI));
352 >                while (*xf) ++xf;
353 >                n += 2;
354 >        }
355 >        theta = Asin(-xp[2]);
356 >        if (!FEQ(theta,0.0)) {
357 >                sprintf(xf, " -ry %f", theta*(180./PI));
358 >                while (*xf) ++xf;
359 >                n += 2;
360 >        }
361 >        theta = atan2(xp[1], xp[0]);
362 >        if (!FEQ(theta,0.0)) {
363 >                sprintf(xf, " -rz %f", theta*(180./PI));
364 >                /* while (*xf) ++xf; */
365 >                n += 2;
366 >        }
367 >        return(n);
368 > }
369 >
370 > /* Put out BSDF surfaces */
371 > static int
372 > put_BSDFs(void)
373 > {
374 >        const double    scalef = bsdf_rad/(log10(overall_max) - min_log10);
375 >        FVECT           ivec, sorg, nrm, upv;
376 >        RREAL           vMtx[3][3];
377 >        char            *fname;
378 >        char            cmdbuf[256];
379 >        char            rotargs[64];
380 >        int             nrota;
381 >        int             i;
382 >
383 >        printf("\n# Gensurf output corresponding to %d incident directions\n",
384 >                        NINCIDENT);
385 >
386 >        printf("\nvoid glow tip_mat\n0\n0\n4 1 0 1 0\n");
387 >        printf("\nvoid mixfunc shaft_mat\n4 tip_mat void 0.25 .\n0\n0\n");
388 >
389 >        for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
390 >                get_ivector(ivec, i);
391 >                nrm[0] = -ivec[0]; nrm[1] = -ivec[1]; nrm[2] = ivec[2];
392 >                upv[0] = nrm[0]*nrm[1]*(nrm[2] - 1.);
393 >                upv[1] = nrm[0]*nrm[0] + nrm[1]*nrm[1]*nrm[2];
394 >                upv[2] = -nrm[1]*(nrm[0]*nrm[0] + nrm[1]*nrm[1]);
395 >                if (SDcompXform(vMtx, nrm, upv) != SDEnone)
396 >                        continue;
397 >                nrota = addrot(rotargs, vMtx[0], vMtx[1], vMtx[2]);
398 >                if (front_comp) {
399 >                        cvt_sposition(sorg, ivec, 1);
400 >                        printf("\nvoid colorfunc scale_pat\n");
401 >                        printf("10 bsdf_red bsdf_grn bsdf_blu bsdf2rad.cal\n");
402 >                        printf("\t-s %f -t %f %f %f\n0\n0\n",
403 >                                        bsdf_rad, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
404 >                        printf("\nscale_pat glow scale_mat\n0\n0\n4 1 1 1 0\n");
405 >                }
406 >                if (front_comp & SDsampR) {
407 >                        put_mirror_arrow(sorg, nrm);
408 >                        fname = tfile_name(frpref, dsuffix, i);
409 >                        sprintf(cmdbuf,
410 >                "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform %s -s %f -t %f %f %f",
411 >                                        frpref, i, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
412 >                                        rotargs, scalef, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
413 >                        if (!run_cmd(cmdbuf))
414 >                                return(0);
415 >                }
416 >                if (front_comp & SDsampT) {
417 >                        put_trans_arrow(sorg);
418 >                        fname = tfile_name(ftpref, dsuffix, i);
419 >                        sprintf(cmdbuf,
420 >                "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform -I %s -s %f -t %f %f %f",
421 >                                        ftpref, i, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
422 >                                        rotargs, scalef, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
423 >                        if (!run_cmd(cmdbuf))
424 >                                return(0);
425 >                }
426 >                if (back_comp) {
427 >                        cvt_sposition(sorg, ivec, -1);
428 >                        printf("\nvoid colorfunc scale_pat\n");
429 >                        printf("10 bsdf_red bsdf_grn bsdf_blu bsdf2rad.cal\n");
430 >                        printf("\t-s %f -t %f %f %f\n0\n0\n",
431 >                                        bsdf_rad, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
432 >                        printf("\nscale_pat glow scale_mat\n0\n0\n4 1 1 1 0\n");
433 >                }
434 >                if (back_comp & SDsampR) {
435 >                        put_mirror_arrow(sorg, nrm);
436 >                        fname = tfile_name(brpref, dsuffix, i);
437 >                        sprintf(cmdbuf,
438 >                "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform -I -ry 180 %s -s %f -t %f %f %f",
439 >                                        brpref, i, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
440 >                                        rotargs, scalef, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
441 >                        if (!run_cmd(cmdbuf))
442 >                                return(0);
443 >                }
444 >                if (back_comp & SDsampT) {
445 >                        put_trans_arrow(sorg);
446 >                        fname = tfile_name(btpref, dsuffix, i);
447 >                        sprintf(cmdbuf,
448 >                "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform -ry 180 %s -s %f -t %f %f %f",
449 >                                        btpref, i, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
450 >                                        rotargs, scalef, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
451 >                        if (!run_cmd(cmdbuf))
452 >                                return(0);
453 >                }
454 >        }
455 >        return(1);
456 > }
457 >
458 > /* Put our hemisphere material */
459 > static void
460 > put_matBSDF(const char *XMLfile)
461 > {
462 >        const char      *curdir = "./";
463 >
464 >        if (!XMLfile) {                 /* simple material */
465 >                printf("\n# Simplified material because we have no XML input\n");
466 >                printf("\nvoid brightfunc latlong\n2 latlong bsdf2rad.cal\n0\n0\n");
467 >                if ((front_comp|back_comp) & SDsampT)
468 >                        printf("\nlatlong trans %s\n0\n0\n7 .75 .75 .75 0 .04 .5 .8\n",
469 >                                        sph_fmat);
470 >                else
471 >                        printf("\nlatlong plastic %s\n0\n0\n5 .5 .5 .5 0 0\n",
472 >                                        sph_fmat);
473 >                printf("\ninherit alias %s %s\n", sph_bmat, sph_fmat);
474 >                return;
475 >        }
476 >        switch (XMLfile[0]) {           /* avoid RAYPATH search */
477 >        case '.':
478 >        case '~':
479 >        CASEDIRSEP:
480 >                curdir = "";
481 >                break;
482 >        case '\0':
483 >                fprintf(stderr, "%s: empty file name in put_matBSDF\n", progname);
484 >                exit(1);
485 >                break;
486 >        }
487 >        printf("\n# Actual BSDF materials for rendering the hemispheres\n");
488 >        printf("\nvoid BSDF BSDF_f\n6 0 \"%s%s\" upx upy upz bsdf2rad.cal\n0\n0\n",
489 >                        curdir, XMLfile);
490 >        printf("\nvoid plastic black\n0\n0\n5 0 0 0 0 0\n");
491 >        printf("\nvoid mixfunc %s\n4 BSDF_f black latlong bsdf2rad.cal\n0\n0\n",
492 >                        sph_fmat);
493 >        printf("\nvoid BSDF BSDF_b\n8 0 \"%s%s\" upx upy upz bsdf2rad.cal -ry 180\n0\n0\n",
494 >                        curdir, XMLfile);
495 >        printf("\nvoid mixfunc %s\n4 BSDF_b black latlong bsdf2rad.cal\n0\n0\n",
496 >                        sph_bmat);
497 > }
498 >
499 > /* Put out overhead parallel light source */
500 > static void
501 > put_source(void)
502 > {
503 >        printf("\n# Overhead parallel light source\n");
504 >        printf("\nvoid light bright\n0\n0\n3 2500 2500 2500\n");
505 >        printf("\nbright source light\n0\n0\n4 0 0 1 2\n");
506 >        printf("\n# Material used for labels\n");
507 >        printf("\nvoid trans vellum\n0\n0\n7 1 1 1 0 0 .5 0\n");
508 > }
509 >
510 > /* Put out hemisphere(s) */
511 > static void
512 > put_hemispheres(void)
513 > {
514 >        const int       nsegs = 131;
515 >
516 >        printf("\n# Hemisphere(s) for showing BSDF appearance (if XML file)\n");
517 >        if (front_comp) {
518 >                printf(
519 > "\n!genrev %s Front \"R*sin(A*t)\" \"R*cos(A*t)\" %d -e \"R:%g;A:%f\" -s | xform -t %g 0 0\n",
520 >                                sph_fmat, nsegs, sph_rad, 0.5*PI, sph_xoffset);
521 >                printf("\nvoid brighttext front_text\n3 helvet.fnt . FRONT\n0\n");
522 >                printf("12\n\t%f %f 0\n\t%f 0 0\n\t0 %f 0\n\t.01 1 -.1\n",
523 >                                -.22*sph_rad + sph_xoffset, -1.4*sph_rad,
524 >                                .35/5.*sph_rad, -1.6*.35/5.*sph_rad);
525 >                printf("\nfront_text alias front_label_mat vellum\n");
526 >                printf("\nfront_label_mat polygon front_label\n0\n0\n12");
527 >                printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
528 >                                -.25*sph_rad + sph_xoffset, -1.3*sph_rad,
529 >                                -.25*sph_rad + sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/5.-.1)*sph_rad,
530 >                                .25*sph_rad + sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/5.-.1)*sph_rad,
531 >                                .25*sph_rad + sph_xoffset, -1.3*sph_rad );
532 >        }
533 >        if (back_comp) {
534 >                printf(
535 > "\n!genrev %s Back \"R*cos(A*t)\" \"R*sin(A*t)\" %d -e \"R:%g;A:%f\" -s | xform -t %g 0 0\n",
536 >                                sph_bmat, nsegs, sph_rad, 0.5*PI, -sph_xoffset);
537 >                printf("\nvoid brighttext back_text\n3 helvet.fnt . BACK\n0\n");
538 >                printf("12\n\t%f %f 0\n\t%f 0 0\n\t0 %f 0\n\t.01 1 -.1\n",
539 >                                -.22*sph_rad - sph_xoffset, -1.4*sph_rad,
540 >                                .35/4.*sph_rad, -1.6*.35/4.*sph_rad);
541 >                printf("\nback_text alias back_label_mat vellum\n");
542 >                printf("\nback_label_mat polygon back_label\n0\n0\n12");
543 >                printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
544 >                                -.25*sph_rad - sph_xoffset, -1.3*sph_rad,
545 >                                -.25*sph_rad - sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/4.-.1)*sph_rad,
546 >                                .25*sph_rad - sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/4.-.1)*sph_rad,
547 >                                .25*sph_rad - sph_xoffset, -1.3*sph_rad );
548 >        }
549 > }
550 >
551 > /* Put out falsecolor scale and name label */
552 > static void
553 > put_scale(void)
554 > {
555 >        const double    max_log10 = log10(overall_max);
556 >        const double    leg_width = 2.*.75*(fabs(sph_xoffset) - sph_rad);
557 >        const double    leg_height = 2.*sph_rad;
558 >        const int       text_lines = 6;
559 >        const int       text_digits = 8;
560 >        char            fmt[16];
561 >        int             i;
562 >
563 >        printf("\n# BSDF legend with falsecolor scale\n");
564 >        printf("\nvoid colorfunc lscale\n10 sca_red(Py) sca_grn(Py) sca_blu(Py)");
565 >        printf("\n\tbsdf2rad.cal -s %f -t 0 %f 0\n0\n0\n", leg_height, -.5*leg_height);
566 >        sprintf(fmt, "%%.%df", text_digits-3);
567 >        for (i = 0; i < text_lines; i++) {
568 >                char    vbuf[16];
569 >                sprintf(vbuf, fmt, pow(10., (i+.5)/text_lines*(max_log10-min_log10)+min_log10));
570 >                printf("\nlscale brighttext lscale\n");
571 >                printf("3 helvet.fnt . %s\n0\n12\n", vbuf);
572 >                printf("\t%f %f 0\n", -.45*leg_width, ((i+.9)/text_lines-.5)*leg_height);
573 >                printf("\t%f 0 0\n", .8*leg_width/strlen(vbuf));
574 >                printf("\t0 %f 0\n", -.9/text_lines*leg_height);
575 >                printf("\t.01 1 -.1\n");
576 >        }
577 >        printf("\nlscale alias legend_mat vellum\n");
578 >        printf("\nlegend_mat polygon legend\n0\n0\n12");
579 >        printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
580 >                        -.5*leg_width, .5*leg_height,
581 >                        -.5*leg_width, -.5*leg_height,
582 >                        .5*leg_width, -.5*leg_height,
583 >                        .5*leg_width, .5*leg_height);
584 >        printf("\nvoid brighttext BSDFtitle\n3 helvet.fnt . BSDF\n0\n12\n");
585 >        printf("\t%f %f 0\n", -.25*leg_width, .7*leg_height);
586 >        printf("\t%f 0 0\n", .4/4.*leg_width);
587 >        printf("\t0 %f 0\n", -.1*leg_height);
588 >        printf("\t.01 1 -.1\n");
589 >        printf("\nBSDFtitle alias title_mat vellum\n");
590 >        printf("\ntitle_mat polygon title\n0\n0\n12");
591 >        printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
592 >                        -.3*leg_width, .75*leg_height,
593 >                        -.3*leg_width, .55*leg_height,
594 >                        .3*leg_width, .55*leg_height,
595 >                        .3*leg_width, .75*leg_height);
596 >        if (!bsdf_name[0])
597 >                return;
598 >        printf("\nvoid brighttext BSDFname\n3 helvet.fnt . \"%s\"\n0\n12\n", bsdf_name);
599 >        printf("\t%f %f 0\n", -.95*leg_width, -.6*leg_height);
600 >        printf("\t%f 0 0\n", 1.8/strlen(bsdf_name)*leg_width);
601 >        printf("\t0 %f 0\n", -.1*leg_height);
602 >        printf("\t.01 1 -.1\n");
603 >        printf("\nBSDFname alias name_mat vellum\n");
604 >        printf("\nname_mat polygon name\n0\n0\n12");
605 >        printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
606 >                        -leg_width, -.55*leg_height,
607 >                        -leg_width, -.75*leg_height,
608 >                        leg_width, -.75*leg_height,
609 >                        leg_width, -.55*leg_height);
610 > }
611 >
612 > /* Convert MGF to Radiance in output */
613 > static void
614 > convert_mgf(const char *mgfdata)
615 > {
616 >        int     len = strlen(mgfdata);
617 >        char    mgfn[128];
618 >        char    radfn[128];
619 >        char    cmdbuf[256];
620 >        float   xmin, xmax, ymin, ymax, zmin, zmax;
621 >        double  max_dim;
622 >        int     fd;
623 >        FILE    *fp;
624 >
625 >        if (!len) return;
626 >        strcpy(mgfn, tfile_name("geom", ".mgf", 0));
627 >        fd = open(mgfn, O_WRONLY|O_CREAT, 0666);
628 >        if (fd < 0 || write(fd, mgfdata, len) != len) {
629 >                fprintf(stderr, "%s: cannot write file '%s'\n",
630 >                                progname, mgfn);
631 >                return;
632 >        }
633 >        close(fd);
634 >        strcpy(radfn, tfile_name("geom", ".rad", 0));
635 >        sprintf(cmdbuf, "mgf2rad %s > %s", mgfn, radfn);
636 >        if (!run_cmd(cmdbuf))
637 >                return;
638 >        sprintf(cmdbuf, "getbbox -w -h %s", radfn);
639 >        if ((fp = popen(cmdbuf, "r")) == NULL ||
640 >                        fscanf(fp, "%f %f %f %f %f %f",
641 >                                &xmin, &xmax, &ymin, &ymax, &zmin, &zmax) != 6
642 >                        || pclose(fp) < 0) {
643 >                fprintf(stderr, "%s: error reading from command: %s\n",
644 >                                progname, cmdbuf);
645 >                return;
646 >        }
647 >        max_dim = ymax - ymin;
648 >        if (xmax - xmin > max_dim)
649 >                max_dim = xmax - xmin;
650 >        if (front_comp) {
651 >                printf("\n# BSDF system geometry (front view)\n");
652 >                sprintf(cmdbuf, "xform -t %f %f %f -s %f -t %f %f 0 %s",
653 >                                -.5*(xmin+xmax), -.5*(ymin+ymax), -zmax,
654 >                                1.5*sph_rad/max_dim,
655 >                                sph_xoffset, -2.5*sph_rad,
656 >                                radfn);
657 >                if (!run_cmd(cmdbuf))
658 >                        return;
659 >        }
660 >        if (back_comp) {
661 >                printf("\n# BSDF system geometry (back view)\n");
662 >                sprintf(cmdbuf, "xform -t %f %f %f -s %f -ry 180 -t %f %f 0 %s",
663 >                                -.5*(xmin+xmax), -.5*(ymin+ymax), -zmin,
664 >                                1.5*sph_rad/max_dim,
665 >                                -sph_xoffset, -2.5*sph_rad,
666 >                                radfn);
667 >                if (!run_cmd(cmdbuf))
668 >                        return;
669 >        }
670 > }
671 >
672 > /* Check RBF input header line & get minimum BSDF value */
673 > static int
674 > rbf_headline(char *s, void *p)
675 > {
676 >        char    fmt[64];
677 >
678 >        if (formatval(fmt, s)) {
679 >                if (strcmp(fmt, BSDFREP_FMT))
680 >                        return(-1);
681 >                return(0);
682 >        }
683 >        if (!strncmp(s, "IO_SIDES=", 9)) {
684 >                sscanf(s+9, "%d %d", &input_orient, &output_orient);
685 >                if (input_orient == output_orient) {
686 >                        if (input_orient > 0)
687 >                                front_comp |= SDsampR;
688 >                        else
689 >                                back_comp |= SDsampR;
690 >                } else if (input_orient > 0)
691 >                        front_comp |= SDsampT;
692 >                else
693 >                        back_comp |= SDsampT;
694 >                return(0);
695 >        }
696 >        if (!strncmp(s, "BSDFMIN=", 8)) {
697 >                sscanf(s+8, "%lf", &bsdf_min);
698 >                if (bsdf_min < overall_min)
699 >                        overall_min = bsdf_min;
700 >                return(0);
701 >        }
702 >        return(0);
703 > }
704 >
705 > /* Produce a Radiance model plotting the given BSDF representation */
706   int
707   main(int argc, char *argv[])
708   {
37        int     showPeaks = 0;
38        int     doTrans = 0;
709          int     inpXML = -1;
40        RBFNODE *rbf = NULL;
41        FILE    *fp;
42        char    buf[128];
710          SDData  myBSDF;
711 <        double  bsdf, min_log;
45 <        FVECT   idir, odir;
46 <        int     i, j, n;
711 >        int     n;
712                                                  /* check arguments */
713          progname = argv[0];
714 <        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) {
714 >        if (argc > 1 && (n = strlen(argv[1])-4) > 0) {
715                  if (!strcasecmp(argv[1]+n, ".xml"))
716                          inpXML = 1;
717                  else if (!strcasecmp(argv[1]+n, ".sir"))
718                          inpXML = 0;
719          }
720 <        if (inpXML < 0) {
721 <                fprintf(stderr, "Usage: %s [-p] bsdf.sir theta1 phi1 .. > output.rad\n", progname);
722 <                fprintf(stderr, "   Or: %s [-t] bsdf.xml theta1 phi1 .. > output.rad\n", progname);
720 >        if (inpXML < 0 || inpXML & (argc > 2)) {
721 >                fprintf(stderr, "Usage: %s bsdf.xml > output.rad\n", progname);
722 >                fprintf(stderr, "   Or: %s hemi1.sir hemi2.sir .. > output.rad\n", progname);
723                  return(1);
724          }
725 <                                                /* load input */
725 >        fputs("# ", stdout);                    /* copy our command */
726 >        printargs(argc, argv, stdout);
727 >                                                /* evaluate BSDF */
728          if (inpXML) {
729                  SDclearBSDF(&myBSDF, argv[1]);
730                  if (SDreportError(SDloadFile(&myBSDF, argv[1]), stderr))
731                          return(1);
732 <                bsdf_min = 1./M_PI;
733 <                if (myBSDF.rf != NULL && myBSDF.rLambFront.cieY < bsdf_min*M_PI)
734 <                        bsdf_min = myBSDF.rLambFront.cieY/M_PI;
735 <                if (myBSDF.rb != NULL && myBSDF.rLambBack.cieY < bsdf_min*M_PI)
736 <                        bsdf_min = myBSDF.rLambBack.cieY/M_PI;
737 <                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",
732 >                if (myBSDF.rf != NULL) front_comp |= SDsampR;
733 >                if (myBSDF.tf != NULL) front_comp |= SDsampT;
734 >                if (myBSDF.rb != NULL) back_comp |= SDsampR;
735 >                if (myBSDF.tb != NULL) back_comp |= SDsampT;
736 >                if (!front_comp & !back_comp) {
737 >                        fprintf(stderr, "%s: nothing to plot in '%s'\n",
738                                          progname, argv[1]);
739                          return(1);
740                  }
741 +                if (front_comp & SDsampR && myBSDF.rLambFront.cieY < overall_min*PI)
742 +                        overall_min = myBSDF.rLambFront.cieY/PI;
743 +                if (back_comp & SDsampR && myBSDF.rLambBack.cieY < overall_min*PI)
744 +                        overall_min = myBSDF.rLambBack.cieY/PI;
745 +                if ((front_comp|back_comp) & SDsampT &&
746 +                                myBSDF.tLamb.cieY < overall_min*PI)
747 +                        overall_min = myBSDF.tLamb.cieY/PI;
748 +                set_minlog();
749 +                if (!build_wBSDF(&myBSDF))
750 +                        return(1);
751 +                if (myBSDF.matn[0])
752 +                        strcpy(bsdf_name, myBSDF.matn);
753 +                else
754 +                        strcpy(bsdf_name, myBSDF.name);
755 +                strcpy(bsdf_manuf, myBSDF.makr);
756 +                put_matBSDF(argv[1]);
757          } else {
758 <                fp = fopen(argv[1], "rb");
759 <                if (fp == NULL) {
760 <                        fprintf(stderr, "%s: cannot open BSDF interpolant '%s'\n",
90 <                                        progname, argv[1]);
758 >                FILE    *fp[4];
759 >                if (argc > 5) {
760 >                        fprintf(stderr, "%s: more than 4 hemispheres!\n", progname);
761                          return(1);
762                  }
763 <                if (!load_bsdf_rep(fp))
764 <                        return(1);
765 <                fclose(fp);
766 <        }
767 < #ifdef DEBUG
768 <        fprintf(stderr, "Minimum BSDF set to %.4f\n", bsdf_min);
769 < #endif
770 <        min_log = log(bsdf_min*.5 + 1e-5);
771 <                                                /* output BSDF rep. */
772 <        for (n = 0; (n < 6) & (2*n+3 < argc); n++) {
773 <                double  theta = (M_PI/180.)*atof(argv[2*n+2]);
774 <                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);
763 >                for (n = 1; n < argc; n++) {
764 >                        fp[n-1] = fopen(argv[n], "rb");
765 >                        if (fp[n-1] == NULL) {
766 >                                fprintf(stderr, "%s: cannot open BSDF interpolant '%s'\n",
767 >                                                progname, argv[n]);
768 >                                return(1);
769 >                        }
770 >                        if (getheader(fp[n-1], rbf_headline, NULL) < 0) {
771 >                                fprintf(stderr, "%s: bad BSDF interpolant '%s'\n",
772 >                                                progname, argv[n]);
773 >                                return(1);
774 >                        }
775                  }
776 <                if (inpXML) {
777 <                        input_orient = (theta <= M_PI/2.) ? 1 : -1;
778 <                        output_orient = doTrans ? -input_orient : input_orient;
779 <                }
780 <                idir[2] = sin(theta);
781 <                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);
134 <                else
135 <                        fprintf(stderr, "Hemispherical %s: %.3f\n",
136 <                                (output_orient > 0 ^ input_orient > 0 ?
137 <                                        "transmission" : "reflection"),
138 <                                rbf->vtotal);
139 < #endif
140 <                printf("# Incident direction (theta,phi) = (%.2f,%.2f) deg.\n\n",
141 <                                (180./M_PI)*theta, (180./M_PI)*phi);
142 <                printf("void trans tmat\n0\n0\n7 %f %f %f .04 .04 .9 1\n",
143 <                                colarr[n][0], colarr[n][1], colarr[n][2]);
144 <                if (showPeaks && rbf != NULL) {
145 <                        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);
776 >                set_minlog();
777 >                for (n = 1; n < argc; n++) {
778 >                        if (fseek(fp[n-1], 0L, SEEK_SET) < 0) {
779 >                                fprintf(stderr, "%s: cannot seek on '%s'\n",
780 >                                                progname, argv[n]);
781 >                                return(1);
782                          }
783 +                        if (!load_bsdf_rep(fp[n-1]))
784 +                                return(1);
785 +                        fclose(fp[n-1]);
786 +                        if (!build_wRBF())
787 +                                return(1);
788                  }
789 <                fflush(stdout);
157 <                sprintf(buf, "gensurf tmat bsdf%d - - - %d %d %s", n+1,
158 <                                                GRIDRES-1, GRIDRES-1, validf);
159 <                fp = popen(buf, "w");
160 <                if (fp == NULL) {
161 <                        fprintf(stderr, "%s: cannot open '| %s'\n", progname, buf);
162 <                        return(1);
163 <                }
164 <                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);
789 >                put_matBSDF(NULL);
790          }
791 +        put_source();                   /* before hemispheres & labels */
792 +        put_hemispheres();
793 +        put_scale();
794 +        if (inpXML && myBSDF.mgf)
795 +                convert_mgf(myBSDF.mgf);
796 +        if (!put_BSDFs())               /* most of the output happens here */
797 +                return(1);
798 +        cleanup_tmp();
799          return(0);
800   }

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