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root/radiance/ray/src/cv/bsdf2rad.c
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Comparing ray/src/cv/bsdf2rad.c (file contents):
Revision 2.1 by greg, Tue Oct 22 04:29:27 2013 UTC vs.
Revision 2.37 by greg, Fri Feb 12 00:53:56 2021 UTC

# Line 2 | Line 2
2   static const char RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
4   /*
5 < *  Plot 3-D BSDF output based on scattering interpolant representation
5 > *  Plot 3-D BSDF output based on scattering interpolant or XML representation
6   */
7  
8 #define _USE_MATH_DEFINES
9 #include <stdio.h>
8   #include <stdlib.h>
9 < #include <math.h>
9 > #include "rtio.h"
10 > #include "paths.h"
11 > #include "rtmath.h"
12   #include "bsdfrep.h"
13  
14 < const float     colarr[6][3] = {
15 <                .7, 1., .7,
16 <                1., .7, .7,
17 <                .7, .7, 1.,
18 <                1., .5, 1.,
19 <                1., 1., .5,
20 <                .5, 1., 1.
21 <        };
14 > #ifndef NINCIDENT
15 > #define NINCIDENT       37              /* number of samples/hemisphere */
16 > #endif
17 > #ifndef GRIDSTEP
18 > #define GRIDSTEP        2               /* our grid step size */
19 > #endif
20 > #define SAMPRES         (GRIDRES/GRIDSTEP)
21  
22 + int     front_comp = 0;                 /* front component flags (SDsamp*) */
23 + int     back_comp = 0;                  /* back component flags */
24 + double  overall_min = 1./PI;            /* overall minimum BSDF value */
25 + double  min_log10;                      /* smallest log10 value for plotting */
26 + double  overall_max = .0;               /* overall maximum BSDF value */
27 +
28 + char    ourTempDir[TEMPLEN+1] = "";     /* our temporary directory */
29 +
30 + const char      frpref[] = "rf";
31 + const char      ftpref[] = "tf";
32 + const char      brpref[] = "rb";
33 + const char      btpref[] = "tb";
34 + const char      dsuffix[] = ".txt";
35 +
36 + const char      sph_fmat[] = "fBSDFmat";
37 + const char      sph_bmat[] = "bBSDFmat";
38 + const double    sph_rad = 10.;
39 + const double    sph_xoffset = 15.;
40 +
41 + #define bsdf_rad        (sph_rad*.25)
42 + #define arrow_rad       (bsdf_rad*.015)
43 +
44 + #define set_minlog()    overall_min = (overall_min < 1e-5) ? 1e-5 : overall_min; \
45 +                                min_log10 = log10(overall_min) - .1
46 +
47   char    *progname;
48  
49 < /* Produce a Radiance model plotting the indicated incident direction(s) */
50 < int
51 < main(int argc, char *argv[])
49 > /* Get Fibonacci sphere vector (0 to NINCIDENT-1) */
50 > static RREAL *
51 > get_ivector(FVECT iv, int i)
52   {
53 +        const double    phistep = PI*(3. - 2.236067978);
54 +        double          r;
55 +
56 +        iv[2] = 1. - (i+.5)*(1./NINCIDENT);
57 +        r = sqrt(1. - iv[2]*iv[2]);
58 +        iv[0] = r * cos((i+1.)*phistep);
59 +        iv[1] = r * sin((i+1.)*phistep);
60 +
61 +        return(iv);
62 + }
63 +
64 + /* Convert incident vector into sphere position */
65 + static RREAL *
66 + cvt_sposition(FVECT sp, const FVECT iv, int inc_side)
67 + {
68 +        sp[0] = -iv[0]*sph_rad + inc_side*sph_xoffset;
69 +        sp[1] = -iv[1]*sph_rad;
70 +        sp[2] = iv[2]*sph_rad;
71 +
72 +        return(sp);
73 + }
74 +
75 + /* Get temporary file name */
76 + static char *
77 + tfile_name(const char *prefix, const char *suffix, int i)
78 + {
79 +        static char     buf[256];
80 +
81 +        if (!ourTempDir[0]) {           /* create temporary directory */
82 +                mktemp(strcpy(ourTempDir,TEMPLATE));
83 +                if (mkdir(ourTempDir, 0777) < 0) {
84 +                        perror("mkdir");
85 +                        exit(1);
86 +                }
87 +        }
88 +        if (!prefix) prefix = "T";
89 +        if (!suffix) suffix = "";
90 +        sprintf(buf, "%s/%s%03d%s", ourTempDir, prefix, i, suffix);
91 +        return(buf);
92 + }
93 +
94 + /* Remove temporary directory & contents */
95 + static void
96 + cleanup_tmp(void)
97 + {
98          char    buf[128];
99 +
100 +        if (!ourTempDir[0])
101 +                return;
102 + #if defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
103 +        sprintf(buf, "RMDIR %s /S /Q", ourTempDir);
104 + #else
105 +        sprintf(buf, "rm -rf %s", ourTempDir);
106 + #endif
107 +        system(buf);
108 + }
109 +
110 + /* Run the specified command, returning 1 if OK */
111 + static int
112 + run_cmd(const char *cmd)
113 + {
114 +        fflush(stdout);
115 +        if (system(cmd)) {
116 +                fprintf(stderr, "%s: error running: %s\n", progname, cmd);
117 +                return(0);
118 +        }
119 +        return(1);
120 + }
121 +
122 + /* Plot surface points for the given BSDF incident angle */
123 + static int
124 + plotBSDF(const char *fname, const FVECT ivec, int dfl, const SDData *sd)
125 + {
126 +        FILE            *fp = fopen(fname, "w");
127 +        int             i, j;
128 +
129 +        if (fp == NULL) {
130 +                fprintf(stderr, "%s: cannot open '%s' for writing\n",
131 +                                progname, fname);
132 +                return(0);
133 +        }
134 +        if (ivec[2] > 0) {
135 +                input_orient = 1;
136 +                output_orient = dfl&SDsampR ? 1 : -1;
137 +        } else {
138 +                input_orient = -1;
139 +                output_orient = dfl&SDsampR ? -1 : 1;
140 +        }
141 +        for (i = SAMPRES; i--; )
142 +            for (j = 0; j < SAMPRES; j++) {
143 +                FVECT   ovec;
144 +                SDValue sval;
145 +                double  bsdf;
146 +                ovec_from_pos(ovec, i*GRIDSTEP, j*GRIDSTEP);
147 +                if (SDreportError(SDevalBSDF(&sval, ovec,
148 +                                                ivec, sd), stderr))
149 +                        return(0);
150 +                if (sval.cieY > overall_max)
151 +                        overall_max = sval.cieY;
152 +                bsdf = (sval.cieY < overall_min) ? overall_min : sval.cieY;
153 +                bsdf = log10(bsdf) - min_log10;
154 +                fprintf(fp, "%.5f %.5f %.5f\n",
155 +                                ovec[0]*bsdf, ovec[1]*bsdf, ovec[2]*bsdf);
156 +            }
157 +        if (fclose(fp) == EOF) {
158 +                fprintf(stderr, "%s: error writing data to '%s'\n",
159 +                                progname, fname);
160 +                return(0);
161 +        }
162 +        return(1);
163 + }
164 +
165 + /* Build BSDF values from loaded XML file */
166 + static int
167 + build_wBSDF(const SDData *sd)
168 + {
169 +        FVECT   ivec;
170 +        int     i;
171 +
172 +        if (front_comp & SDsampR)
173 +                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
174 +                        get_ivector(ivec, i);
175 +                        if (!plotBSDF(tfile_name(frpref, dsuffix, i),
176 +                                        ivec, SDsampR, sd))
177 +                                return(0);
178 +                }
179 +        if (front_comp & SDsampT)
180 +                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
181 +                        get_ivector(ivec, i);
182 +                        if (!plotBSDF(tfile_name(ftpref, dsuffix, i),
183 +                                        ivec, SDsampT, sd))
184 +                                return(0);
185 +                }
186 +        if (back_comp & SDsampR)
187 +                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
188 +                        get_ivector(ivec, i);
189 +                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[2] = -ivec[2];
190 +                        if (!plotBSDF(tfile_name(brpref, dsuffix, i),
191 +                                        ivec, SDsampR, sd))
192 +                                return(0);
193 +                }
194 +        if (back_comp & SDsampT)
195 +                for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
196 +                        get_ivector(ivec, i);
197 +                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[2] = -ivec[2];
198 +                        if (!plotBSDF(tfile_name(btpref, dsuffix, i),
199 +                                        ivec, SDsampT, sd))
200 +                                return(0);
201 +                }
202 +        return(1);
203 + }
204 +
205 + /* Plot surface points using radial basis function */
206 + static int
207 + plotRBF(const char *fname, const RBFNODE *rbf)
208 + {
209 +        FILE            *fp = fopen(fname, "w");
210 +        int             i, j;
211 +
212 +        if (fp == NULL) {
213 +                fprintf(stderr, "%s: cannot open '%s' for writing\n",
214 +                                progname, fname);
215 +                return(0);
216 +        }
217 +        for (i = SAMPRES; i--; )
218 +            for (j = 0; j < SAMPRES; j++) {
219 +                FVECT   ovec;
220 +                double  bsdf;
221 +                ovec_from_pos(ovec, i*GRIDSTEP, j*GRIDSTEP);
222 +                bsdf = eval_rbfrep(rbf, ovec);
223 +                if (bsdf > overall_max)
224 +                        overall_max = bsdf;
225 +                else if (bsdf < overall_min)
226 +                        bsdf = overall_min;
227 +                bsdf = log10(bsdf) - min_log10;
228 +                fprintf(fp, "%.5f %.5f %.5f\n",
229 +                                ovec[0]*bsdf, ovec[1]*bsdf, ovec[2]*bsdf);
230 +            }
231 +        if (fclose(fp) == EOF) {
232 +                fprintf(stderr, "%s: error writing data to '%s'\n",
233 +                                progname, fname);
234 +                return(0);
235 +        }
236 +        return(1);
237 + }
238 +
239 + /* Build BSDF values from scattering interpolant representation */
240 + static int
241 + build_wRBF(void)
242 + {
243 +        const char      *pref;
244 +        int             i;
245 +
246 +        if (input_orient > 0) {
247 +                if (output_orient > 0)
248 +                        pref = frpref;
249 +                else
250 +                        pref = ftpref;
251 +        } else if (output_orient < 0)
252 +                pref = brpref;
253 +        else
254 +                pref = btpref;
255 +
256 +        for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
257 +                FVECT   ivec;
258 +                RBFNODE *rbf;
259 +                get_ivector(ivec, i);
260 +                if (input_orient < 0) {
261 +                        ivec[0] = -ivec[0]; ivec[2] = -ivec[2];
262 +                }
263 +                rbf = advect_rbf(ivec, 15000);
264 +                if (!plotRBF(tfile_name(pref, dsuffix, i), rbf))
265 +                        return(0);
266 +                if (rbf) free(rbf);
267 +        }
268 +        return(1);                              /* next call frees */
269 + }
270 +
271 + /* Put out mirror arrow for the given incident vector */
272 + static void
273 + put_mirror_arrow(const FVECT origin, const FVECT nrm)
274 + {
275 +        const double    arrow_len = 1.2*bsdf_rad;
276 +        const double    tip_len = 0.2*bsdf_rad;
277 +        static int      cnt = 1;
278 +        FVECT           refl;
279 +        int             i;
280 +
281 +        refl[0] = 2.*nrm[2]*nrm[0];
282 +        refl[1] = 2.*nrm[2]*nrm[1];
283 +        refl[2] = 2.*nrm[2]*nrm[2] - 1.;
284 +
285 +        printf("\n# Mirror arrow #%d\n", cnt);
286 +        printf("\nshaft_mat cylinder inc_dir%d\n0\n0\n7", cnt);
287 +        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f\n",
288 +                        origin[0], origin[1], origin[2]+arrow_len,
289 +                        origin[0], origin[1], origin[2],
290 +                        arrow_rad);
291 +        printf("\nshaft_mat cylinder mir_dir%d\n0\n0\n7", cnt);
292 +        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f\n",
293 +                        origin[0], origin[1], origin[2],
294 +                        origin[0] + arrow_len*refl[0],
295 +                        origin[1] + arrow_len*refl[1],
296 +                        origin[2] + arrow_len*refl[2],
297 +                        arrow_rad);
298 +        printf("\ntip_mat cone mir_tip%d\n0\n0\n8", cnt);
299 +        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f 0\n",
300 +                        origin[0] + (arrow_len-.5*tip_len)*refl[0],
301 +                        origin[1] + (arrow_len-.5*tip_len)*refl[1],
302 +                        origin[2] + (arrow_len-.5*tip_len)*refl[2],
303 +                        origin[0] + (arrow_len+.5*tip_len)*refl[0],
304 +                        origin[1] + (arrow_len+.5*tip_len)*refl[1],
305 +                        origin[2] + (arrow_len+.5*tip_len)*refl[2],
306 +                        2.*arrow_rad);
307 +        ++cnt;
308 + }
309 +
310 + /* Put out transmitted direction arrow for the given incident vector */
311 + static void
312 + put_trans_arrow(const FVECT origin)
313 + {
314 +        const double    arrow_len = 1.2*bsdf_rad;
315 +        const double    tip_len = 0.2*bsdf_rad;
316 +        static int      cnt = 1;
317 +        int             i;
318 +
319 +        printf("\n# Transmission arrow #%d\n", cnt);
320 +        printf("\nshaft_mat cylinder trans_dir%d\n0\n0\n7", cnt);
321 +        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f\n",
322 +                        origin[0], origin[1], origin[2],
323 +                        origin[0], origin[1], origin[2]-arrow_len,
324 +                        arrow_rad);
325 +        printf("\ntip_mat cone trans_tip%d\n0\n0\n8", cnt);
326 +        printf("\n\t%f %f %f\n\t%f %f %f\n\t%f 0\n",
327 +                        origin[0], origin[1], origin[2]-arrow_len+.5*tip_len,
328 +                        origin[0], origin[1], origin[2]-arrow_len-.5*tip_len,
329 +                        2.*arrow_rad);
330 +        ++cnt;
331 + }
332 +
333 + /* Compute rotation (x,y,z) => (xp,yp,zp) */
334 + static int
335 + addrot(char *xf, const FVECT xp, const FVECT yp, const FVECT zp)
336 + {
337 +        int     n = 0;
338 +        double  theta;
339 +
340 +        if (yp[2]*yp[2] + zp[2]*zp[2] < 2.*FTINY*FTINY) {
341 +                /* Special case for X' along Z-axis */
342 +                theta = -atan2(yp[0], yp[1]);
343 +                sprintf(xf, " -ry %f -rz %f",
344 +                                xp[2] < 0.0 ? 90.0 : -90.0,
345 +                                theta*(180./PI));
346 +                return(4);
347 +        }
348 +        theta = atan2(yp[2], zp[2]);
349 +        if (!FABSEQ(theta,0.0)) {
350 +                sprintf(xf, " -rx %f", theta*(180./PI));
351 +                while (*xf) ++xf;
352 +                n += 2;
353 +        }
354 +        theta = Asin(-xp[2]);
355 +        if (!FABSEQ(theta,0.0)) {
356 +                sprintf(xf, " -ry %f", theta*(180./PI));
357 +                while (*xf) ++xf;
358 +                n += 2;
359 +        }
360 +        theta = atan2(xp[1], xp[0]);
361 +        if (!FABSEQ(theta,0.0)) {
362 +                sprintf(xf, " -rz %f", theta*(180./PI));
363 +                /* while (*xf) ++xf; */
364 +                n += 2;
365 +        }
366 +        return(n);
367 + }
368 +
369 + /* Put out BSDF surfaces */
370 + static int
371 + put_BSDFs(void)
372 + {
373 +        const double    scalef = bsdf_rad/(log10(overall_max) - min_log10);
374 +        FVECT           ivec, sorg, nrm, upv;
375 +        RREAL           vMtx[3][3];
376 +        char            *fname;
377 +        char            cmdbuf[256];
378 +        char            rotargs[64];
379 +        int             nrota;
380 +        int             i;
381 +
382 +        printf("\n# Gensurf output corresponding to %d incident directions\n",
383 +                        NINCIDENT);
384 +
385 +        printf("\nvoid glow tip_mat\n0\n0\n4 1 0 1 0\n");
386 +        printf("\nvoid mixfunc shaft_mat\n4 tip_mat void 0.25 .\n0\n0\n");
387 +
388 +        for (i = 0; i < NINCIDENT; i++) {
389 +                get_ivector(ivec, i);
390 +                nrm[0] = -ivec[0]; nrm[1] = -ivec[1]; nrm[2] = ivec[2];
391 +                upv[0] = nrm[0]*nrm[1]*(nrm[2] - 1.);
392 +                upv[1] = nrm[0]*nrm[0] + nrm[1]*nrm[1]*nrm[2];
393 +                upv[2] = -nrm[1]*(nrm[0]*nrm[0] + nrm[1]*nrm[1]);
394 +                if (SDcompXform(vMtx, nrm, upv) != SDEnone)
395 +                        continue;
396 +                nrota = addrot(rotargs, vMtx[0], vMtx[1], vMtx[2]);
397 +                if (front_comp) {
398 +                        cvt_sposition(sorg, ivec, 1);
399 +                        printf("\nvoid colorfunc scale_pat\n");
400 +                        printf("10 bsdf_red bsdf_grn bsdf_blu bsdf2rad.cal\n");
401 +                        printf("\t-s %f -t %f %f %f\n0\n0\n",
402 +                                        bsdf_rad, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
403 +                        printf("\nscale_pat glow scale_mat\n0\n0\n4 1 1 1 0\n");
404 +                }
405 +                if (front_comp & SDsampR) {
406 +                        put_mirror_arrow(sorg, nrm);
407 +                        fname = tfile_name(frpref, dsuffix, i);
408 +                        sprintf(cmdbuf,
409 +                "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform %s -s %f -t %f %f %f",
410 +                                        frpref, i, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
411 +                                        rotargs, scalef, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
412 +                        if (!run_cmd(cmdbuf))
413 +                                return(0);
414 +                }
415 +                if (front_comp & SDsampT) {
416 +                        put_trans_arrow(sorg);
417 +                        fname = tfile_name(ftpref, dsuffix, i);
418 +                        sprintf(cmdbuf,
419 +                "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform -I %s -s %f -t %f %f %f",
420 +                                        ftpref, i, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
421 +                                        rotargs, scalef, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
422 +                        if (!run_cmd(cmdbuf))
423 +                                return(0);
424 +                }
425 +                if (back_comp) {
426 +                        cvt_sposition(sorg, ivec, -1);
427 +                        printf("\nvoid colorfunc scale_pat\n");
428 +                        printf("10 bsdf_red bsdf_grn bsdf_blu bsdf2rad.cal\n");
429 +                        printf("\t-s %f -t %f %f %f\n0\n0\n",
430 +                                        bsdf_rad, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
431 +                        printf("\nscale_pat glow scale_mat\n0\n0\n4 1 1 1 0\n");
432 +                }
433 +                if (back_comp & SDsampR) {
434 +                        put_mirror_arrow(sorg, nrm);
435 +                        fname = tfile_name(brpref, dsuffix, i);
436 +                        sprintf(cmdbuf,
437 +                "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform -I -ry 180 %s -s %f -t %f %f %f",
438 +                                        brpref, i, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
439 +                                        rotargs, scalef, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
440 +                        if (!run_cmd(cmdbuf))
441 +                                return(0);
442 +                }
443 +                if (back_comp & SDsampT) {
444 +                        put_trans_arrow(sorg);
445 +                        fname = tfile_name(btpref, dsuffix, i);
446 +                        sprintf(cmdbuf,
447 +                "gensurf scale_mat %s%d %s %s %s %d %d | xform -ry 180 %s -s %f -t %f %f %f",
448 +                                        btpref, i, fname, fname, fname, SAMPRES-1, SAMPRES-1,
449 +                                        rotargs, scalef, sorg[0], sorg[1], sorg[2]);
450 +                        if (!run_cmd(cmdbuf))
451 +                                return(0);
452 +                }
453 +        }
454 +        return(1);
455 + }
456 +
457 + /* Put our hemisphere material */
458 + static void
459 + put_matBSDF(const char *XMLfile)
460 + {
461 +        const char      *curdir = "./";
462 +
463 +        if (!XMLfile) {                 /* simple material */
464 +                printf("\n# Simplified material because we have no XML input\n");
465 +                printf("\nvoid brightfunc latlong\n2 latlong bsdf2rad.cal\n0\n0\n");
466 +                if ((front_comp|back_comp) & SDsampT)
467 +                        printf("\nlatlong trans %s\n0\n0\n7 .75 .75 .75 0 .04 .5 .8\n",
468 +                                        sph_fmat);
469 +                else
470 +                        printf("\nlatlong plastic %s\n0\n0\n5 .5 .5 .5 0 0\n",
471 +                                        sph_fmat);
472 +                printf("\ninherit alias %s %s\n", sph_bmat, sph_fmat);
473 +                return;
474 +        }
475 +        switch (XMLfile[0]) {           /* avoid RAYPATH search */
476 +        case '.':
477 +        case '~':
478 +        CASEDIRSEP:
479 +                curdir = "";
480 +                break;
481 +        case '\0':
482 +                fprintf(stderr, "%s: empty file name in put_matBSDF\n", progname);
483 +                exit(1);
484 +                break;
485 +        }
486 +        printf("\n# Actual BSDF materials for rendering the hemispheres\n");
487 +        printf("\nvoid BSDF BSDF_f\n6 0 \"%s%s\" upx upy upz bsdf2rad.cal\n0\n0\n",
488 +                        curdir, XMLfile);
489 +        printf("\nvoid plastic black\n0\n0\n5 0 0 0 0 0\n");
490 +        printf("\nvoid mixfunc %s\n4 BSDF_f black latlong bsdf2rad.cal\n0\n0\n",
491 +                        sph_fmat);
492 +        printf("\nvoid BSDF BSDF_b\n8 0 \"%s%s\" upx upy upz bsdf2rad.cal -ry 180\n0\n0\n",
493 +                        curdir, XMLfile);
494 +        printf("\nvoid mixfunc %s\n4 BSDF_b black latlong bsdf2rad.cal\n0\n0\n",
495 +                        sph_bmat);
496 + }
497 +
498 + /* Put out overhead parallel light source */
499 + static void
500 + put_source(void)
501 + {
502 +        printf("\n# Overhead parallel light source\n");
503 +        printf("\nvoid light bright\n0\n0\n3 2500 2500 2500\n");
504 +        printf("\nbright source light\n0\n0\n4 0 0 1 2\n");
505 +        printf("\n# Material used for labels\n");
506 +        printf("\nvoid trans vellum\n0\n0\n7 1 1 1 0 0 .5 0\n");
507 + }
508 +
509 + /* Put out hemisphere(s) */
510 + static void
511 + put_hemispheres(void)
512 + {
513 +        const int       nsegs = 131;
514 +
515 +        printf("\n# Hemisphere(s) for showing BSDF appearance (if XML file)\n");
516 +        if (front_comp) {
517 +                printf(
518 + "\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",
519 +                                sph_fmat, nsegs, sph_rad, 0.5*PI, sph_xoffset);
520 +                printf("\nvoid brighttext front_text\n3 helvet.fnt . FRONT\n0\n");
521 +                printf("12\n\t%f %f 0\n\t%f 0 0\n\t0 %f 0\n\t.01 1 -.1\n",
522 +                                -.22*sph_rad + sph_xoffset, -1.4*sph_rad,
523 +                                .35/5.*sph_rad, -1.6*.35/5.*sph_rad);
524 +                printf("\nfront_text alias front_label_mat vellum\n");
525 +                printf("\nfront_label_mat polygon front_label\n0\n0\n12");
526 +                printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
527 +                                -.25*sph_rad + sph_xoffset, -1.3*sph_rad,
528 +                                -.25*sph_rad + sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/5.-.1)*sph_rad,
529 +                                .25*sph_rad + sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/5.-.1)*sph_rad,
530 +                                .25*sph_rad + sph_xoffset, -1.3*sph_rad );
531 +        }
532 +        if (back_comp) {
533 +                printf(
534 + "\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",
535 +                                sph_bmat, nsegs, sph_rad, 0.5*PI, -sph_xoffset);
536 +                printf("\nvoid brighttext back_text\n3 helvet.fnt . BACK\n0\n");
537 +                printf("12\n\t%f %f 0\n\t%f 0 0\n\t0 %f 0\n\t.01 1 -.1\n",
538 +                                -.22*sph_rad - sph_xoffset, -1.4*sph_rad,
539 +                                .35/4.*sph_rad, -1.6*.35/4.*sph_rad);
540 +                printf("\nback_text alias back_label_mat vellum\n");
541 +                printf("\nback_label_mat polygon back_label\n0\n0\n12");
542 +                printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
543 +                                -.25*sph_rad - sph_xoffset, -1.3*sph_rad,
544 +                                -.25*sph_rad - sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/4.-.1)*sph_rad,
545 +                                .25*sph_rad - sph_xoffset, (-1.4-1.6*.35/4.-.1)*sph_rad,
546 +                                .25*sph_rad - sph_xoffset, -1.3*sph_rad );
547 +        }
548 + }
549 +
550 + /* Put out falsecolor scale and name label */
551 + static void
552 + put_scale(void)
553 + {
554 +        const double    max_log10 = log10(overall_max);
555 +        const double    leg_width = 2.*.75*(fabs(sph_xoffset) - sph_rad);
556 +        const double    leg_height = 2.*sph_rad;
557 +        const int       text_lines = 6;
558 +        const int       text_digits = 8;
559 +        char            fmt[16];
560 +        int             i;
561 +
562 +        printf("\n# BSDF legend with falsecolor scale\n");
563 +        printf("\nvoid colorfunc lscale\n10 sca_red(Py) sca_grn(Py) sca_blu(Py)");
564 +        printf("\n\tbsdf2rad.cal -s %f -t 0 %f 0\n0\n0\n", leg_height, -.5*leg_height);
565 +        sprintf(fmt, "%%.%df", text_digits-3);
566 +        for (i = 0; i < text_lines; i++) {
567 +                char    vbuf[16];
568 +                sprintf(vbuf, fmt, pow(10., (i+.5)/text_lines*(max_log10-min_log10)+min_log10));
569 +                printf("\nlscale brighttext lscale\n");
570 +                printf("3 helvet.fnt . %s\n0\n12\n", vbuf);
571 +                printf("\t%f %f 0\n", -.45*leg_width, ((i+.9)/text_lines-.5)*leg_height);
572 +                printf("\t%f 0 0\n", .8*leg_width/strlen(vbuf));
573 +                printf("\t0 %f 0\n", -.9/text_lines*leg_height);
574 +                printf("\t.01 1 -.1\n");
575 +        }
576 +        printf("\nlscale alias legend_mat vellum\n");
577 +        printf("\nlegend_mat polygon legend\n0\n0\n12");
578 +        printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
579 +                        -.5*leg_width, .5*leg_height,
580 +                        -.5*leg_width, -.5*leg_height,
581 +                        .5*leg_width, -.5*leg_height,
582 +                        .5*leg_width, .5*leg_height);
583 +        printf("\nvoid brighttext BSDFtitle\n3 helvet.fnt . BSDF\n0\n12\n");
584 +        printf("\t%f %f 0\n", -.25*leg_width, .7*leg_height);
585 +        printf("\t%f 0 0\n", .4/4.*leg_width);
586 +        printf("\t0 %f 0\n", -.1*leg_height);
587 +        printf("\t.01 1 -.1\n");
588 +        printf("\nBSDFtitle alias title_mat vellum\n");
589 +        printf("\ntitle_mat polygon title\n0\n0\n12");
590 +        printf("\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n\t%f %f 0\n",
591 +                        -.3*leg_width, .75*leg_height,
592 +                        -.3*leg_width, .55*leg_height,
593 +                        .3*leg_width, .55*leg_height,
594 +                        .3*leg_width, .75*leg_height);
595 +        if (!bsdf_name[0])
596 +                return;
597 +        printf("\nvoid brighttext BSDFname\n3 helvet.fnt . \"%s\"\n0\n12\n", bsdf_name);
598 +        printf("\t%f %f 0\n", -.95*leg_width, -.6*leg_height);
599 +        printf("\t%f 0 0\n", 1.8/strlen(bsdf_name)*leg_width);
600 +        printf("\t0 %f 0\n", -.1*leg_height);
601 +        printf("\t.01 1 -.1\n");
602 +        printf("\nBSDFname alias name_mat vellum\n");
603 +        printf("\nname_mat polygon name\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 +                        -leg_width, -.55*leg_height,
606 +                        -leg_width, -.75*leg_height,
607 +                        leg_width, -.75*leg_height,
608 +                        leg_width, -.55*leg_height);
609 + }
610 +
611 + /* Convert MGF to Radiance in output */
612 + static void
613 + convert_mgf(const char *mgfdata)
614 + {
615 +        int     len = strlen(mgfdata);
616 +        char    mgfn[128];
617 +        char    radfn[128];
618 +        char    cmdbuf[256];
619 +        float   xmin, xmax, ymin, ymax, zmin, zmax;
620 +        double  max_dim;
621 +        int     fd;
622          FILE    *fp;
31        RBFNODE *rbf;
32        double  bsdf, min_log;
33        FVECT   dir;
34        int     i, j, n;
623  
624 +        if (!len) return;
625 +        strcpy(mgfn, tfile_name("geom", ".mgf", 0));
626 +        fd = open(mgfn, O_WRONLY|O_CREAT, 0666);
627 +        if (fd < 0 || write(fd, mgfdata, len) != len) {
628 +                fprintf(stderr, "%s: cannot write file '%s'\n",
629 +                                progname, mgfn);
630 +                return;
631 +        }
632 +        close(fd);
633 +        strcpy(radfn, tfile_name("geom", ".rad", 0));
634 +        sprintf(cmdbuf, "mgf2rad %s > %s", mgfn, radfn);
635 +        if (!run_cmd(cmdbuf))
636 +                return;
637 +        sprintf(cmdbuf, "getbbox -w -h %s", radfn);
638 +        if ((fp = popen(cmdbuf, "r")) == NULL ||
639 +                        fscanf(fp, "%f %f %f %f %f %f",
640 +                                &xmin, &xmax, &ymin, &ymax, &zmin, &zmax) != 6
641 +                        || pclose(fp) < 0) {
642 +                fprintf(stderr, "%s: error reading from command: %s\n",
643 +                                progname, cmdbuf);
644 +                return;
645 +        }
646 +        max_dim = ymax - ymin;
647 +        if (xmax - xmin > max_dim)
648 +                max_dim = xmax - xmin;
649 +        if (front_comp) {
650 +                printf("\n# BSDF system geometry (front view)\n");
651 +                sprintf(cmdbuf, "xform -t %f %f %f -s %f -t %f %f 0 %s",
652 +                                -.5*(xmin+xmax), -.5*(ymin+ymax), -zmax,
653 +                                1.5*sph_rad/max_dim,
654 +                                sph_xoffset, -2.5*sph_rad,
655 +                                radfn);
656 +                if (!run_cmd(cmdbuf))
657 +                        return;
658 +        }
659 +        if (back_comp) {
660 +                printf("\n# BSDF system geometry (back view)\n");
661 +                sprintf(cmdbuf, "xform -t %f %f %f -s %f -ry 180 -t %f %f 0 %s",
662 +                                -.5*(xmin+xmax), -.5*(ymin+ymax), -zmin,
663 +                                1.5*sph_rad/max_dim,
664 +                                -sph_xoffset, -2.5*sph_rad,
665 +                                radfn);
666 +                if (!run_cmd(cmdbuf))
667 +                        return;
668 +        }
669 + }
670 +
671 + /* Check RBF input header line & get minimum BSDF value */
672 + static int
673 + rbf_headline(char *s, void *p)
674 + {
675 +        char    fmt[MAXFMTLEN];
676 +
677 +        if (formatval(fmt, s)) {
678 +                if (strcmp(fmt, BSDFREP_FMT))
679 +                        return(-1);
680 +                return(0);
681 +        }
682 +        if (!strncmp(s, "IO_SIDES=", 9)) {
683 +                sscanf(s+9, "%d %d", &input_orient, &output_orient);
684 +                if (input_orient == output_orient) {
685 +                        if (input_orient > 0)
686 +                                front_comp |= SDsampR;
687 +                        else
688 +                                back_comp |= SDsampR;
689 +                } else if (input_orient > 0)
690 +                        front_comp |= SDsampT;
691 +                else
692 +                        back_comp |= SDsampT;
693 +                return(0);
694 +        }
695 +        if (!strncmp(s, "BSDFMIN=", 8)) {
696 +                sscanf(s+8, "%lf", &bsdf_min);
697 +                if (bsdf_min < overall_min)
698 +                        overall_min = bsdf_min;
699 +                return(0);
700 +        }
701 +        return(0);
702 + }
703 +
704 + /* Produce a Radiance model plotting the given BSDF representation */
705 + int
706 + main(int argc, char *argv[])
707 + {
708 +        int     inpXML = -1;
709 +        double  myLim[2];
710 +        SDData  myBSDF;
711 +        int     a, n;
712 +                                                /* check arguments */
713          progname = argv[0];
714 <        if (argc < 4) {
715 <                fprintf(stderr, "Usage: %s bsdf.sir theta1 phi1 .. > output.rad\n", argv[0]);
716 <                return(1);
714 >        a = 1;
715 >        myLim[0] = -1; myLim[1] = -2;           /* specified BSDF range? */
716 >        if (argc > a+3 && argv[a][0] == '-' && argv[a][1] == 'r') {
717 >                myLim[0] = atof(argv[++a]);
718 >                myLim[1] = atof(argv[++a]);
719 >                ++a;
720          }
721 <                                                /* load input */
722 <        if ((fp = fopen(argv[1], "rb")) == NULL) {
723 <                fprintf(stderr, "%s: cannot open BSDF interpolant '%s'\n",
724 <                                argv[0], argv[1]);
725 <                return(1);
721 >        if (argc > a && (n = strlen(argv[a])-4) > 0) {
722 >                if (!strcasecmp(argv[a]+n, ".xml"))
723 >                        inpXML = 1;
724 >                else if (!strcasecmp(argv[a]+n, ".sir"))
725 >                        inpXML = 0;
726          }
727 <        if (!load_bsdf_rep(fp))
727 >        if (inpXML < 0 || inpXML & (argc > a+1)) {
728 >                fprintf(stderr, "Usage: %s [-r min max] bsdf.xml > output.rad\n", progname);
729 >                fprintf(stderr, "   Or: %s [-r min max] hemi1.sir hemi2.sir .. > output.rad\n", progname);
730                  return(1);
731 <        fclose(fp);
732 <        min_log = log(bsdf_min*.5);
733 <                                                /* output surface(s) */
734 <        for (n = 0; (n < 6) & (2*n+3 < argc); n++) {
735 <                printf("void trans tmat\n0\n0\n7 %f %f %f .04 .04 .9 1\n",
736 <                                colarr[n][0], colarr[n][1], colarr[n][2]);
737 <                fflush(stdout);
56 <                sprintf(buf, "gensurf tmat bsdf - - - %d %d", GRIDRES-1, GRIDRES-1);
57 <                fp = popen(buf, "w");
58 <                if (fp == NULL) {
59 <                        fprintf(stderr, "%s: cannot open '| %s'\n", argv[0], buf);
731 >        }
732 >        fputs("# ", stdout);                    /* copy our command */
733 >        printargs(argc, argv, stdout);
734 >                                                /* evaluate BSDF */
735 >        if (inpXML) {
736 >                SDclearBSDF(&myBSDF, argv[a]);
737 >                if (SDreportError(SDloadFile(&myBSDF, argv[a]), stderr))
738                          return(1);
739 +                if (myBSDF.rf != NULL) front_comp |= SDsampR;
740 +                if (myBSDF.tf != NULL) front_comp |= SDsampT;
741 +                if (myBSDF.rb != NULL) back_comp |= SDsampR;
742 +                if (myBSDF.tb != NULL) back_comp |= SDsampT;
743 +                if (!front_comp & !back_comp) {
744 +                        fprintf(stderr, "%s: nothing to plot in '%s'\n",
745 +                                        progname, argv[a]);
746 +                        return(1);
747                  }
748 <                dir[2] = sin((M_PI/180.)*atof(argv[2*n+2]));
749 <                dir[0] = dir[2] * cos((M_PI/180.)*atof(argv[2*n+3]));
750 <                dir[1] = dir[2] * sin((M_PI/180.)*atof(argv[2*n+3]));
751 <                dir[2] = input_orient * sqrt(1. - dir[2]*dir[2]);
752 <                fprintf(stderr, "Computing DSF for incident direction (%.1f,%.1f)\n",
753 <                                get_theta180(dir), get_phi360(dir));
754 <                rbf = advect_rbf(dir, 15000);
755 <                if (rbf == NULL)
756 <                        fputs("NULL RBF\n", stderr);
748 >                if (myLim[0] >= 0)
749 >                        overall_min = myLim[0];
750 >                else {
751 >                        if (front_comp & SDsampR && myBSDF.rLambFront.cieY < overall_min*PI)
752 >                                overall_min = myBSDF.rLambFront.cieY/PI;
753 >                        if (back_comp & SDsampR && myBSDF.rLambBack.cieY < overall_min*PI)
754 >                                overall_min = myBSDF.rLambBack.cieY/PI;
755 >                        if ((front_comp|back_comp) & SDsampT &&
756 >                                        myBSDF.tLamb.cieY < overall_min*PI)
757 >                                overall_min = myBSDF.tLamb.cieY/PI;
758 >                }
759 >                set_minlog();
760 >                if (!build_wBSDF(&myBSDF))
761 >                        return(1);
762 >                if (myBSDF.matn[0])
763 >                        strcpy(bsdf_name, myBSDF.matn);
764                  else
765 <                        fprintf(stderr, "Hemispherical reflectance: %.3f\n", rbf->vtotal);
766 <                for (i = 0; i < GRIDRES; i++)
767 <                    for (j = 0; j < GRIDRES; j++) {
768 <                        ovec_from_pos(dir, i, j);
769 <                        bsdf = eval_rbfrep(rbf, dir) / (output_orient*dir[2]);
770 <                        bsdf = log(bsdf) - min_log;
771 <                        fprintf(fp, "%.8e %.8e %.8e\n",
79 <                                        dir[0]*bsdf, dir[1]*bsdf, dir[2]*bsdf);
80 <                    }
81 <                if (rbf != NULL)
82 <                        free(rbf);
83 <                if (pclose(fp))
765 >                        strcpy(bsdf_name, myBSDF.name);
766 >                strcpy(bsdf_manuf, myBSDF.makr);
767 >                put_matBSDF(argv[a]);
768 >        } else {
769 >                FILE    *fp[4];
770 >                if (argc > a+4) {
771 >                        fprintf(stderr, "%s: more than 4 hemispheres!\n", progname);
772                          return(1);
773 +                }
774 +                for (n = a; n < argc; n++) {
775 +                        fp[n-a] = fopen(argv[n], "rb");
776 +                        if (fp[n-a] == NULL) {
777 +                                fprintf(stderr, "%s: cannot open BSDF interpolant '%s'\n",
778 +                                                progname, argv[n]);
779 +                                return(1);
780 +                        }
781 +                        if (getheader(fp[n-a], rbf_headline, NULL) < 0) {
782 +                                fprintf(stderr, "%s: bad BSDF interpolant '%s'\n",
783 +                                                progname, argv[n]);
784 +                                return(1);
785 +                        }
786 +                }
787 +                if (myLim[0] >= 0)
788 +                        overall_min = myLim[0];
789 +                set_minlog();
790 +                for (n = a; n < argc; n++) {
791 +                        if (fseek(fp[n-a], 0L, SEEK_SET) < 0) {
792 +                                fprintf(stderr, "%s: cannot seek on '%s'\n",
793 +                                                progname, argv[n]);
794 +                                return(1);
795 +                        }
796 +                        if (!load_bsdf_rep(fp[n-a]))
797 +                                return(1);
798 +                        fclose(fp[n-a]);
799 +                        if (!build_wRBF())
800 +                                return(1);
801 +                }
802 +                put_matBSDF(NULL);
803          }
804 +        if (myLim[1] > myLim[0])        /* override maximum BSDF? */
805 +                overall_max = myLim[1];
806 +        put_source();                   /* before hemispheres & labels */
807 +        put_hemispheres();
808 +        put_scale();
809 +        if (inpXML && myBSDF.mgf)
810 +                convert_mgf(myBSDF.mgf);
811 +        if (!put_BSDFs())               /* most of the output happens here */
812 +                return(1);
813 +        cleanup_tmp();
814          return(0);
815   }

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