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root/radiance/ray/src/cv/bsdf2ttree.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/cv/bsdf2ttree.c (file contents):
Revision 2.41 by greg, Wed May 31 17:25:21 2017 UTC vs.
Revision 2.51 by greg, Fri May 15 03:02:32 2020 UTC

# Line 8 | Line 8 | static const char RCSid[] = "$Id$";
8   */
9  
10   #define _USE_MATH_DEFINES
11 – #include <stdio.h>
11   #include <stdlib.h>
12   #include <math.h>
13   #include "random.h"
# Line 26 | Line 25 | static double          pctcull = 90.;
25                                  /* sampling order */
26   static int              samp_order = 6;
27                                  /* super-sampling threshold */
28 < const double            ssamp_thresh = 0.35;
28 > static double           ssamp_thresh = 0.35;
29                                  /* number of super-samples */
30   #ifndef NSSAMP
31 < #define NSSAMP          64
31 > #define NSSAMP          256
32   #endif
33                                  /* limit on number of RBF lobes */
34   static int              lobe_lim = 15000;
# Line 129 | Line 128 | static void
128   eval_isotropic(char *funame)
129   {
130          const int       sqres = 1<<samp_order;
131 +        const double    sqfact = 1./(double)sqres;
132 +        float           *val_last = NULL;
133 +        float           *val_next = NULL;
134 +        SDValue         *sdv_next = NULL;
135          FILE            *ofp, *uvfp[2];
136          int             assignD = 0;
137          char            cmd[128];
# Line 189 | Line 192 | eval_isotropic(char *funame)
192          }
193          if (funame != NULL)                     /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
194                  assignD = (fundefined(funame) < 6);
195 + #if (NSSAMP > 0)
196 +        val_last = (float *)calloc(sqres, sizeof(float));
197 +        if (funame == NULL)
198 +                sdv_next = (SDValue *)malloc(sizeof(SDValue)*sqres);
199 +        else
200 +                val_next = (float *)malloc(sizeof(float)*sqres);
201 + #endif
202                                                  /* run through directions */
203          for (ix = 0; ix < sqres/2; ix++) {
204 <                RBFNODE *rbf = NULL;
205 <                iovec[0] = 2.*(ix+.5)/sqres - 1.;
206 <                iovec[1] = .0;
207 <                iovec[2] = input_orient * sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0]);
204 >                const int       zipsgn = (ix & 1)*2 - 1;
205 >                RBFNODE         *rbf = NULL;
206 >                iovec[0] = 2.*sqfact*(ix+.5) - 1.;
207 >                iovec[1] = zipsgn*sqfact*.5;
208 >                iovec[2] = input_orient * sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0]
209 >                                                - iovec[1]*iovec[1]);
210                  if (funame == NULL)
211                          rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
212 +                                                /* presample first row */
213 +                for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
214 +                    SDsquare2disk(iovec+3, .5*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
215 +                    iovec[5] = output_orient *
216 +                                sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
217 +                    if (funame == NULL) {
218 +                        eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
219 +                    } else {
220 +                        if (assignD) {
221 +                            varset("Dx", '=', -iovec[3]);
222 +                            varset("Dy", '=', -iovec[4]);
223 +                            varset("Dz", '=', -iovec[5]);
224 +                            ++eclock;
225 +                        }
226 +                        val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
227 +                    }
228 +                }
229                  for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
230 <                    float       last_bsdf = -1;
230 >                    /*
231 >                     * Super-sample when we detect a difference from before
232 >                     * or after in this row, above or below.
233 >                     */
234                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
235 <                        SDsquare2disk(iovec+3, (ox+.5)/sqres, (oy+.5)/sqres);
236 <                        iovec[5] = output_orient *
235 >                        if (ox < sqres-1) {     /* keeping one row ahead... */
236 >                            SDsquare2disk(iovec+3, (ox+1.5)*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
237 >                            iovec[5] = output_orient *
238                                  sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
239 +                        }
240                          if (funame == NULL) {
241 <                            SDValue     sdv;
208 <                            eval_rbfcol(&sdv, rbf, iovec+3);
241 >                            SDValue     sdv = sdv_next[oy];
242                              bsdf = sdv.cieY;
243 +                            if (ox < sqres-1)
244 +                                eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
245 + #if (NSSAMP > 0)
246 +                            if (abs_diff(bsdf, sdv_next[oy].cieY) > ssamp_thresh ||
247 +                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
248 +                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
249 +                                (oy < sqres-1 &&
250 +                                    abs_diff(bsdf, sdv_next[oy+1].cieY) > ssamp_thresh)) {
251 +                                int     ssi;
252 +                                double  ssa[2], sum = 0, usum = 0, vsum = 0;
253 +                                                /* super-sample voxel */
254 +                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
255 +                                    SDmultiSamp(ssa, 2, (ssi+frandom()) *
256 +                                                        (1./NSSAMP));
257 +                                    SDsquare2disk(iovec+3, (ox+ssa[0])*sqfact,
258 +                                                        (oy+ssa[1])*sqfact);
259 +                                    iovec[5] = output_orient *
260 +                                        sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
261 +                                    eval_rbfcol(&sdv, rbf, iovec+3);
262 +                                    sum += sdv.cieY;
263 +                                    if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
264 +                                        sdv.cieY /=
265 +                                            -2.*sdv.spec.cx + 12.*sdv.spec.cy + 3.;
266 +                                        usum += 4.*sdv.spec.cx * sdv.cieY;
267 +                                        vsum += 9.*sdv.spec.cy * sdv.cieY;
268 +                                    }
269 +                                }
270 +                                bsdf = sum * (1./NSSAMP);
271 +                                if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
272 +                                    uv[0] = usum / (sum+FTINY);
273 +                                    uv[1] = vsum / (sum+FTINY);
274 +                                }
275 +                            } else
276 + #endif
277                              if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
278                                  uv[0] = uv[1] = 1. /
279                                      (-2.*sdv.spec.cx + 12.*sdv.spec.cy + 3.);
# Line 214 | Line 281 | eval_isotropic(char *funame)
281                                  uv[1] *= 9.*sdv.spec.cy;
282                              }
283                          } else {
284 <                            if (assignD) {
285 <                                varset("Dx", '=', -iovec[3]);
286 <                                varset("Dy", '=', -iovec[4]);
287 <                                varset("Dz", '=', -iovec[5]);
288 <                                ++eclock;
284 >                            bsdf = val_next[oy];
285 >                            if (ox < sqres-1) {
286 >                                if (assignD) {
287 >                                    varset("Dx", '=', -iovec[3]);
288 >                                    varset("Dy", '=', -iovec[4]);
289 >                                    varset("Dz", '=', -iovec[5]);
290 >                                    ++eclock;
291 >                                }
292 >                                val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
293                              }
223 –                            bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
294   #if (NSSAMP > 0)
295 <                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
295 >                            if (abs_diff(bsdf, val_next[oy]) > ssamp_thresh ||
296 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
297 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
298 >                                (oy < sqres-1 &&
299 >                                    abs_diff(bsdf, val_next[oy+1]) > ssamp_thresh)) {
300                                  int     ssi;
301 <                                double  ssa[3], ssvec[6], sum = 0;
301 >                                double  ssa[4], ssvec[6], sum = 0;
302                                                  /* super-sample voxel */
303                                  for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
304 <                                    SDmultiSamp(ssa, 3, (ssi+frandom()) *
304 >                                    SDmultiSamp(ssa, 4, (ssi+frandom()) *
305                                                          (1./NSSAMP));
306 <                                    ssvec[0] = 2.*(ix+ssa[0])/sqres - 1.;
307 <                                    ssvec[1] = .0;
308 <                                    ssvec[2] = input_orient *
309 <                                                sqrt(1. - ssvec[0]*ssvec[0]);
310 <                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[1])/sqres,
311 <                                                (oy+ssa[2])/sqres);
306 >                                    ssvec[0] = 2.*sqfact*(ix+ssa[0]) - 1.;
307 >                                    ssvec[1] = zipsgn*sqfact*ssa[1];
308 >                                    ssvec[2] = 1. - ssvec[0]*ssvec[0]
309 >                                                        - ssvec[1]*ssvec[1];
310 >                                    if (ssvec[2] < .0) {
311 >                                        ssvec[1] = 0;
312 >                                        ssvec[2] = 1. - ssvec[0]*ssvec[0];
313 >                                    }
314 >                                    ssvec[2] = input_orient * sqrt(ssvec[2]);
315 >                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[2])*sqfact,
316 >                                                (oy+ssa[3])*sqfact);
317                                      ssvec[5] = output_orient *
318                                                  sqrt(1. - ssvec[3]*ssvec[3] -
319                                                          ssvec[4]*ssvec[4]);
# Line 246 | Line 325 | eval_isotropic(char *funame)
325                                      }
326                                      sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
327                                  }
328 <                                bsdf = sum/NSSAMP;
328 >                                bsdf = sum * (1./NSSAMP);
329                              }
330   #endif
331                          }
# Line 264 | Line 343 | eval_isotropic(char *funame)
343                                          fprintf(uvfp[1], "\t%.3e\n", uv[1]);
344                                  }
345                          }
346 <                        last_bsdf = bsdf;
346 >                        if (val_last != NULL)
347 >                                val_last[oy] = bsdf;
348                      }
349                  }
350                  if (rbf != NULL)
351                          free(rbf);
352 <                prog_show((ix+1.)*(2./sqres));
352 >                prog_show((ix+1.)*(2.*sqfact));
353          }
354          prog_done();
355 +        if (val_last != NULL) {
356 +                free(val_last);
357 +                if (val_next != NULL) free(val_next);
358 +                if (sdv_next != NULL) free(sdv_next);
359 +        }
360          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
361                  if (pclose(ofp)) {
362                          fprintf(stderr, "%s: error running rttree_reduce on Y\n",
# Line 314 | Line 399 | static void
399   eval_anisotropic(char *funame)
400   {
401          const int       sqres = 1<<samp_order;
402 +        const double    sqfact = 1./(double)sqres;
403 +        float           *val_last = NULL;
404 +        float           *val_next = NULL;
405 +        SDValue         *sdv_next = NULL;
406          FILE            *ofp, *uvfp[2];
407          int             assignD = 0;
408          char            cmd[128];
# Line 379 | Line 468 | eval_anisotropic(char *funame)
468          }
469          if (funame != NULL)                     /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
470                  assignD = (fundefined(funame) < 6);
471 + #if (NSSAMP > 0)
472 +        val_last = (float *)calloc(sqres, sizeof(float));
473 +        if (funame == NULL)
474 +                sdv_next = (SDValue *)malloc(sizeof(SDValue)*sqres);
475 +        else
476 +                val_next = (float *)malloc(sizeof(float)*sqres);
477 + #endif
478                                                  /* run through directions */
479          for (ix = 0; ix < sqres; ix++)
480              for (iy = 0; iy < sqres; iy++) {
481                  RBFNODE *rbf = NULL;            /* Klems reversal */
482 <                SDsquare2disk(iovec, 1.-(ix+.5)/sqres, 1.-(iy+.5)/sqres);
482 >                SDsquare2disk(iovec, 1.-(ix+.5)*sqfact, 1.-(iy+.5)*sqfact);
483                  iovec[2] = input_orient *
484                                  sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0] - iovec[1]*iovec[1]);
485                  if (funame == NULL)
486                          rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
487 +                                                /* presample first row */
488 +                for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
489 +                    SDsquare2disk(iovec+3, .5*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
490 +                    iovec[5] = output_orient *
491 +                                sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
492 +                    if (funame == NULL) {
493 +                        eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
494 +                    } else {
495 +                        if (assignD) {
496 +                            varset("Dx", '=', -iovec[3]);
497 +                            varset("Dy", '=', -iovec[4]);
498 +                            varset("Dz", '=', -iovec[5]);
499 +                            ++eclock;
500 +                        }
501 +                        val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
502 +                    }
503 +                }
504                  for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
505 <                    float       last_bsdf = -1;
505 >                    /*
506 >                     * Super-sample when we detect a difference from before
507 >                     * or after in this row, above or below.
508 >                     */
509                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
510 <                        SDsquare2disk(iovec+3, (ox+.5)/sqres, (oy+.5)/sqres);
511 <                        iovec[5] = output_orient *
510 >                        if (ox < sqres-1) {     /* keeping one row ahead... */
511 >                            SDsquare2disk(iovec+3, (ox+1.5)*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
512 >                            iovec[5] = output_orient *
513                                  sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
514 +                        }
515                          if (funame == NULL) {
516 <                            SDValue     sdv;
399 <                            eval_rbfcol(&sdv, rbf, iovec+3);
516 >                            SDValue     sdv = sdv_next[oy];
517                              bsdf = sdv.cieY;
518 +                            if (ox < sqres-1)
519 +                                eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
520 + #if (NSSAMP > 0)
521 +                            if (abs_diff(bsdf, sdv_next[oy].cieY) > ssamp_thresh ||
522 +                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
523 +                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
524 +                                (oy < sqres-1 &&
525 +                                    abs_diff(bsdf, sdv_next[oy+1].cieY) > ssamp_thresh)) {
526 +                                int     ssi;
527 +                                double  ssa[2], sum = 0, usum = 0, vsum = 0;
528 +                                                /* super-sample voxel */
529 +                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
530 +                                    SDmultiSamp(ssa, 2, (ssi+frandom()) *
531 +                                                        (1./NSSAMP));
532 +                                    SDsquare2disk(iovec+3, (ox+ssa[0])*sqfact,
533 +                                                        (oy+ssa[1])*sqfact);
534 +                                    iovec[5] = output_orient *
535 +                                        sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
536 +                                    eval_rbfcol(&sdv, rbf, iovec+3);
537 +                                    sum += sdv.cieY;
538 +                                    if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
539 +                                        sdv.cieY /=
540 +                                            -2.*sdv.spec.cx + 12.*sdv.spec.cy + 3.;
541 +                                        usum += 4.*sdv.spec.cx * sdv.cieY;
542 +                                        vsum += 9.*sdv.spec.cy * sdv.cieY;
543 +                                    }
544 +                                }
545 +                                bsdf = sum * (1./NSSAMP);
546 +                                if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
547 +                                    uv[0] = usum / (sum+FTINY);
548 +                                    uv[1] = vsum / (sum+FTINY);
549 +                                }
550 +                            } else
551 + #endif
552                              if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
553                                  uv[0] = uv[1] = 1. /
554                                      (-2.*sdv.spec.cx + 12.*sdv.spec.cy + 3.);
# Line 405 | Line 556 | eval_anisotropic(char *funame)
556                                  uv[1] *= 9.*sdv.spec.cy;
557                              }
558                          } else {
559 <                            if (assignD) {
560 <                                varset("Dx", '=', -iovec[3]);
561 <                                varset("Dy", '=', -iovec[4]);
562 <                                varset("Dz", '=', -iovec[5]);
563 <                                ++eclock;
559 >                            bsdf = val_next[oy];
560 >                            if (ox < sqres-1) {
561 >                                if (assignD) {
562 >                                    varset("Dx", '=', -iovec[3]);
563 >                                    varset("Dy", '=', -iovec[4]);
564 >                                    varset("Dz", '=', -iovec[5]);
565 >                                    ++eclock;
566 >                                }
567 >                                val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
568                              }
414 –                            bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
569   #if (NSSAMP > 0)
570 <                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
570 >                            if (abs_diff(bsdf, val_next[oy]) > ssamp_thresh ||
571 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
572 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
573 >                                (oy < sqres-1 &&
574 >                                    abs_diff(bsdf, val_next[oy+1]) > ssamp_thresh)) {
575                                  int     ssi;
576                                  double  ssa[4], ssvec[6], sum = 0;
577                                                  /* super-sample voxel */
578                                  for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
579                                      SDmultiSamp(ssa, 4, (ssi+frandom()) *
580                                                          (1./NSSAMP));
581 <                                    SDsquare2disk(ssvec, 1.-(ix+ssa[0])/sqres,
582 <                                                1.-(iy+ssa[1])/sqres);
581 >                                    SDsquare2disk(ssvec, 1.-(ix+ssa[0])*sqfact,
582 >                                                1.-(iy+ssa[1])*sqfact);
583                                      ssvec[2] = input_orient *
584                                                  sqrt(1. - ssvec[0]*ssvec[0] -
585                                                          ssvec[1]*ssvec[1]);
586 <                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[2])/sqres,
587 <                                                (oy+ssa[3])/sqres);
586 >                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[2])*sqfact,
587 >                                                (oy+ssa[3])*sqfact);
588                                      ssvec[5] = output_orient *
589                                                  sqrt(1. - ssvec[3]*ssvec[3] -
590                                                          ssvec[4]*ssvec[4]);
# Line 438 | Line 596 | eval_anisotropic(char *funame)
596                                      }
597                                      sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
598                                  }
599 <                                bsdf = sum/NSSAMP;
599 >                                bsdf = sum * (1./NSSAMP);
600                              }
601   #endif
602                          }
# Line 456 | Line 614 | eval_anisotropic(char *funame)
614                                          fprintf(uvfp[1], "\t%.3e\n", uv[1]);
615                                  }
616                          }
617 <                        last_bsdf = bsdf;
617 >                        if (val_last != NULL)
618 >                                val_last[oy] = bsdf;
619                      }
620                  }
621                  if (rbf != NULL)
# Line 464 | Line 623 | eval_anisotropic(char *funame)
623                  prog_show((ix*sqres+iy+1.)/(sqres*sqres));
624              }
625          prog_done();
626 +        if (val_last != NULL) {
627 +                free(val_last);
628 +                if (val_next != NULL) free(val_next);
629 +                if (sdv_next != NULL) free(sdv_next);
630 +        }
631          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
632                  if (pclose(ofp)) {
633                          fprintf(stderr, "%s: error running rttree_reduce on Y\n",
# Line 569 | Line 733 | main(int argc, char *argv[])
733                  switch (argv[i][1]) {           /* get options */
734                  case 'e':
735                          scompile(argv[++i], NULL, 0);
736 +                        if (single_plane_incident < 0)
737 +                                single_plane_incident = 0;
738                          break;
739                  case 'f':
740                          if (!argv[i][2]) {
741                                  if (strchr(argv[++i], '=') != NULL) {
742                                          add_wbsdf("-f", 1);
743                                          add_wbsdf(argv[i], 1);
744 <                                } else
745 <                                        fcompile(argv[i]);
744 >                                } else {
745 >                                        char    *fpath = getpath(argv[i],
746 >                                                            getrlibpath(), 0);
747 >                                        if (fpath == NULL) {
748 >                                                fprintf(stderr,
749 >                                                "%s: cannot find file '%s'\n",
750 >                                                        argv[0], argv[i]);
751 >                                                return(1);
752 >                                        }
753 >                                        fcompile(fpath);
754 >                                        if (single_plane_incident < 0)
755 >                                                single_plane_incident = 0;
756 >                                }
757                          } else
758                                  dofwd = (argv[i][0] == '+');
759                          break;
# Line 636 | Line 813 | main(int argc, char *argv[])
813                          goto userr;
814                  }
815                  ++eclock;
816 +                ssamp_thresh *= 0.5;            /* lower sampling threshold */
817                  add_wbsdf("-a", 1);
818                  add_wbsdf(tfmt[single_plane_incident], 1);
819                  if (dofwd) {

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