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

Comparing ray/src/cv/bsdf2ttree.c (file contents):
Revision 2.43 by greg, Fri May 4 23:56:49 2018 UTC vs.
Revision 2.53 by greg, Mon Oct 26 21:12:20 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 <ctype.h>
14   #include "random.h"
15   #include "platform.h"
16   #include "paths.h"
# Line 26 | Line 26 | static double          pctcull = 90.;
26                                  /* sampling order */
27   static int              samp_order = 6;
28                                  /* super-sampling threshold */
29 < const double            ssamp_thresh = 0.35;
29 > static double           ssamp_thresh = 0.35;
30                                  /* number of super-samples */
31 < #ifndef NSSAMP
32 < #define NSSAMP          64
33 < #endif
31 > static int              nssamp = 256;
32                                  /* limit on number of RBF lobes */
33   static int              lobe_lim = 15000;
34                                  /* progress bar length */
# Line 130 | Line 128 | eval_isotropic(char *funame)
128   {
129          const int       sqres = 1<<samp_order;
130          const double    sqfact = 1./(double)sqres;
131 +        float           *val_last = NULL;
132 +        float           *val_next = NULL;
133 +        SDValue         *sdv_next = NULL;
134          FILE            *ofp, *uvfp[2];
135          int             assignD = 0;
136          char            cmd[128];
# Line 190 | Line 191 | eval_isotropic(char *funame)
191          }
192          if (funame != NULL)                     /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
193                  assignD = (fundefined(funame) < 6);
194 +        val_last = (float *)calloc(sqres, sizeof(float));
195 +        if (funame == NULL)
196 +                sdv_next = (SDValue *)malloc(sizeof(SDValue)*sqres);
197 +        else
198 +                val_next = (float *)malloc(sizeof(float)*sqres);
199                                                  /* run through directions */
200          for (ix = 0; ix < sqres/2; ix++) {
201 <                RBFNODE *rbf = NULL;
201 >                const int       zipsgn = (ix & 1)*2 - 1;
202 >                RBFNODE         *rbf = NULL;
203                  iovec[0] = 2.*sqfact*(ix+.5) - 1.;
204 <                iovec[1] = .0;
205 <                iovec[2] = input_orient * sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0]);
204 >                iovec[1] = zipsgn*sqfact*.5;
205 >                iovec[2] = input_orient * sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0]
206 >                                                - iovec[1]*iovec[1]);
207                  if (funame == NULL)
208                          rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
209 +                                                /* presample first row */
210 +                for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
211 +                    SDsquare2disk(iovec+3, .5*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
212 +                    iovec[5] = output_orient *
213 +                                sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
214 +                    if (funame == NULL) {
215 +                        eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
216 +                    } else {
217 +                        if (assignD) {
218 +                            varset("Dx", '=', -iovec[3]);
219 +                            varset("Dy", '=', -iovec[4]);
220 +                            varset("Dz", '=', -iovec[5]);
221 +                            ++eclock;
222 +                        }
223 +                        val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
224 +                    }
225 +                }
226                  for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
227 <                    float       last_bsdf = -1;
227 >                    /*
228 >                     * Super-sample when we detect a difference from before
229 >                     * or after in this row, above or below.
230 >                     */
231                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
232 <                        SDsquare2disk(iovec+3, (ox+.5)*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
233 <                        iovec[5] = output_orient *
232 >                        if (ox < sqres-1) {     /* keeping one row ahead... */
233 >                            SDsquare2disk(iovec+3, (ox+1.5)*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
234 >                            iovec[5] = output_orient *
235                                  sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
236 +                        }
237                          if (funame == NULL) {
238 <                            SDValue     sdv;
209 <                            eval_rbfcol(&sdv, rbf, iovec+3);
238 >                            SDValue     sdv = sdv_next[oy];
239                              bsdf = sdv.cieY;
240 < #if (NSSAMP > 0)
241 <                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
240 >                            if (ox < sqres-1)
241 >                                eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
242 >                            if (abs_diff(bsdf, sdv_next[oy].cieY) > ssamp_thresh ||
243 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
244 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
245 >                                (oy < sqres-1 &&
246 >                                    abs_diff(bsdf, sdv_next[oy+1].cieY) > ssamp_thresh)) {
247                                  int     ssi;
248                                  double  ssa[2], sum = 0, usum = 0, vsum = 0;
249                                                  /* super-sample voxel */
250 <                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
251 <                                    SDmultiSamp(ssa, 2, (ssi+frandom()) *
252 <                                                        (1./NSSAMP));
250 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
251 >                                    SDmultiSamp(ssa, 2, (ssi+frandom()) /
252 >                                                        (double)nssamp);
253                                      SDsquare2disk(iovec+3, (ox+ssa[0])*sqfact,
254                                                          (oy+ssa[1])*sqfact);
255                                      iovec[5] = output_orient *
# Line 229 | Line 263 | eval_isotropic(char *funame)
263                                          vsum += 9.*sdv.spec.cy * sdv.cieY;
264                                      }
265                                  }
266 <                                bsdf = sum * (1./NSSAMP);
266 >                                bsdf = sum / (double)nssamp;
267                                  if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
268                                      uv[0] = usum / (sum+FTINY);
269                                      uv[1] = vsum / (sum+FTINY);
270                                  }
271                              } else
238 – #endif
272                              if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
273                                  uv[0] = uv[1] = 1. /
274                                      (-2.*sdv.spec.cx + 12.*sdv.spec.cy + 3.);
# Line 243 | Line 276 | eval_isotropic(char *funame)
276                                  uv[1] *= 9.*sdv.spec.cy;
277                              }
278                          } else {
279 <                            if (assignD) {
280 <                                varset("Dx", '=', -iovec[3]);
281 <                                varset("Dy", '=', -iovec[4]);
282 <                                varset("Dz", '=', -iovec[5]);
283 <                                ++eclock;
279 >                            bsdf = val_next[oy];
280 >                            if (ox < sqres-1) {
281 >                                if (assignD) {
282 >                                    varset("Dx", '=', -iovec[3]);
283 >                                    varset("Dy", '=', -iovec[4]);
284 >                                    varset("Dz", '=', -iovec[5]);
285 >                                    ++eclock;
286 >                                }
287 >                                val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
288                              }
289 <                            bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
290 < #if (NSSAMP > 0)
291 <                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
289 >                            if (abs_diff(bsdf, val_next[oy]) > ssamp_thresh ||
290 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
291 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
292 >                                (oy < sqres-1 &&
293 >                                    abs_diff(bsdf, val_next[oy+1]) > ssamp_thresh)) {
294                                  int     ssi;
295 <                                double  ssa[3], ssvec[6], sum = 0;
295 >                                double  ssa[4], ssvec[6], sum = 0;
296                                                  /* super-sample voxel */
297 <                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
298 <                                    SDmultiSamp(ssa, 3, (ssi+frandom()) *
299 <                                                        (1./NSSAMP));
297 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
298 >                                    SDmultiSamp(ssa, 4, (ssi+frandom()) /
299 >                                                        (double)nssamp);
300                                      ssvec[0] = 2.*sqfact*(ix+ssa[0]) - 1.;
301 <                                    ssvec[1] = .0;
302 <                                    ssvec[2] = input_orient *
303 <                                                sqrt(1. - ssvec[0]*ssvec[0]);
304 <                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[1])*sqfact,
305 <                                                (oy+ssa[2])*sqfact);
301 >                                    ssvec[1] = zipsgn*sqfact*ssa[1];
302 >                                    ssvec[2] = 1. - ssvec[0]*ssvec[0]
303 >                                                        - ssvec[1]*ssvec[1];
304 >                                    if (ssvec[2] < .0) {
305 >                                        ssvec[1] = 0;
306 >                                        ssvec[2] = 1. - ssvec[0]*ssvec[0];
307 >                                    }
308 >                                    ssvec[2] = input_orient * sqrt(ssvec[2]);
309 >                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[2])*sqfact,
310 >                                                (oy+ssa[3])*sqfact);
311                                      ssvec[5] = output_orient *
312                                                  sqrt(1. - ssvec[3]*ssvec[3] -
313                                                          ssvec[4]*ssvec[4]);
# Line 275 | Line 319 | eval_isotropic(char *funame)
319                                      }
320                                      sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
321                                  }
322 <                                bsdf = sum * (1./NSSAMP);
322 >                                bsdf = sum / (double)nssamp;
323                              }
280 – #endif
324                          }
325                          if (pctcull >= 0)
326                                  putbinary(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
# Line 293 | Line 336 | eval_isotropic(char *funame)
336                                          fprintf(uvfp[1], "\t%.3e\n", uv[1]);
337                                  }
338                          }
339 <                        last_bsdf = bsdf;
339 >                        if (val_last != NULL)
340 >                                val_last[oy] = bsdf;
341                      }
342                  }
343                  if (rbf != NULL)
# Line 301 | Line 345 | eval_isotropic(char *funame)
345                  prog_show((ix+1.)*(2.*sqfact));
346          }
347          prog_done();
348 +        if (val_last != NULL) {
349 +                free(val_last);
350 +                if (val_next != NULL) free(val_next);
351 +                if (sdv_next != NULL) free(sdv_next);
352 +        }
353          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
354                  if (pclose(ofp)) {
355                          fprintf(stderr, "%s: error running rttree_reduce on Y\n",
# Line 344 | Line 393 | eval_anisotropic(char *funame)
393   {
394          const int       sqres = 1<<samp_order;
395          const double    sqfact = 1./(double)sqres;
396 +        float           *val_last = NULL;
397 +        float           *val_next = NULL;
398 +        SDValue         *sdv_next = NULL;
399          FILE            *ofp, *uvfp[2];
400          int             assignD = 0;
401          char            cmd[128];
# Line 409 | Line 461 | eval_anisotropic(char *funame)
461          }
462          if (funame != NULL)                     /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
463                  assignD = (fundefined(funame) < 6);
464 +        val_last = (float *)calloc(sqres, sizeof(float));
465 +        if (funame == NULL)
466 +                sdv_next = (SDValue *)malloc(sizeof(SDValue)*sqres);
467 +        else
468 +                val_next = (float *)malloc(sizeof(float)*sqres);
469                                                  /* run through directions */
470          for (ix = 0; ix < sqres; ix++)
471              for (iy = 0; iy < sqres; iy++) {
# Line 418 | Line 475 | eval_anisotropic(char *funame)
475                                  sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0] - iovec[1]*iovec[1]);
476                  if (funame == NULL)
477                          rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
478 +                                                /* presample first row */
479 +                for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
480 +                    SDsquare2disk(iovec+3, .5*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
481 +                    iovec[5] = output_orient *
482 +                                sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
483 +                    if (funame == NULL) {
484 +                        eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
485 +                    } else {
486 +                        if (assignD) {
487 +                            varset("Dx", '=', -iovec[3]);
488 +                            varset("Dy", '=', -iovec[4]);
489 +                            varset("Dz", '=', -iovec[5]);
490 +                            ++eclock;
491 +                        }
492 +                        val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
493 +                    }
494 +                }
495                  for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
496 <                    float       last_bsdf = -1;
496 >                    /*
497 >                     * Super-sample when we detect a difference from before
498 >                     * or after in this row, above or below.
499 >                     */
500                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
501 <                        SDsquare2disk(iovec+3, (ox+.5)*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
502 <                        iovec[5] = output_orient *
501 >                        if (ox < sqres-1) {     /* keeping one row ahead... */
502 >                            SDsquare2disk(iovec+3, (ox+1.5)*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
503 >                            iovec[5] = output_orient *
504                                  sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
505 +                        }
506                          if (funame == NULL) {
507 <                            SDValue     sdv;
429 <                            eval_rbfcol(&sdv, rbf, iovec+3);
507 >                            SDValue     sdv = sdv_next[oy];
508                              bsdf = sdv.cieY;
509 < #if (NSSAMP > 0)
510 <                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
509 >                            if (ox < sqres-1)
510 >                                eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
511 >                            if (abs_diff(bsdf, sdv_next[oy].cieY) > ssamp_thresh ||
512 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
513 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
514 >                                (oy < sqres-1 &&
515 >                                    abs_diff(bsdf, sdv_next[oy+1].cieY) > ssamp_thresh)) {
516                                  int     ssi;
517                                  double  ssa[2], sum = 0, usum = 0, vsum = 0;
518                                                  /* super-sample voxel */
519 <                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
520 <                                    SDmultiSamp(ssa, 2, (ssi+frandom()) *
521 <                                                        (1./NSSAMP));
519 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
520 >                                    SDmultiSamp(ssa, 2, (ssi+frandom()) /
521 >                                                        (double)nssamp);
522                                      SDsquare2disk(iovec+3, (ox+ssa[0])*sqfact,
523                                                          (oy+ssa[1])*sqfact);
524                                      iovec[5] = output_orient *
# Line 449 | Line 532 | eval_anisotropic(char *funame)
532                                          vsum += 9.*sdv.spec.cy * sdv.cieY;
533                                      }
534                                  }
535 <                                bsdf = sum * (1./NSSAMP);
535 >                                bsdf = sum / (double)nssamp;
536                                  if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
537                                      uv[0] = usum / (sum+FTINY);
538                                      uv[1] = vsum / (sum+FTINY);
539                                  }
540                              } else
458 – #endif
541                              if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
542                                  uv[0] = uv[1] = 1. /
543                                      (-2.*sdv.spec.cx + 12.*sdv.spec.cy + 3.);
# Line 463 | Line 545 | eval_anisotropic(char *funame)
545                                  uv[1] *= 9.*sdv.spec.cy;
546                              }
547                          } else {
548 <                            if (assignD) {
549 <                                varset("Dx", '=', -iovec[3]);
550 <                                varset("Dy", '=', -iovec[4]);
551 <                                varset("Dz", '=', -iovec[5]);
552 <                                ++eclock;
548 >                            bsdf = val_next[oy];
549 >                            if (ox < sqres-1) {
550 >                                if (assignD) {
551 >                                    varset("Dx", '=', -iovec[3]);
552 >                                    varset("Dy", '=', -iovec[4]);
553 >                                    varset("Dz", '=', -iovec[5]);
554 >                                    ++eclock;
555 >                                }
556 >                                val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
557                              }
558 <                            bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
559 < #if (NSSAMP > 0)
560 <                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
558 >                            if (abs_diff(bsdf, val_next[oy]) > ssamp_thresh ||
559 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
560 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
561 >                                (oy < sqres-1 &&
562 >                                    abs_diff(bsdf, val_next[oy+1]) > ssamp_thresh)) {
563                                  int     ssi;
564                                  double  ssa[4], ssvec[6], sum = 0;
565                                                  /* super-sample voxel */
566 <                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
567 <                                    SDmultiSamp(ssa, 4, (ssi+frandom()) *
568 <                                                        (1./NSSAMP));
566 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
567 >                                    SDmultiSamp(ssa, 4, (ssi+frandom()) /
568 >                                                        (double)nssamp);
569                                      SDsquare2disk(ssvec, 1.-(ix+ssa[0])*sqfact,
570                                                  1.-(iy+ssa[1])*sqfact);
571                                      ssvec[2] = input_orient *
# Line 496 | Line 584 | eval_anisotropic(char *funame)
584                                      }
585                                      sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
586                                  }
587 <                                bsdf = sum * (1./NSSAMP);
587 >                                bsdf = sum / (double)nssamp;
588                              }
501 – #endif
589                          }
590                          if (pctcull >= 0)
591                                  putbinary(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
# Line 514 | Line 601 | eval_anisotropic(char *funame)
601                                          fprintf(uvfp[1], "\t%.3e\n", uv[1]);
602                                  }
603                          }
604 <                        last_bsdf = bsdf;
604 >                        if (val_last != NULL)
605 >                                val_last[oy] = bsdf;
606                      }
607                  }
608                  if (rbf != NULL)
# Line 522 | Line 610 | eval_anisotropic(char *funame)
610                  prog_show((ix*sqres+iy+1.)/(sqres*sqres));
611              }
612          prog_done();
613 +        if (val_last != NULL) {
614 +                free(val_last);
615 +                if (val_next != NULL) free(val_next);
616 +                if (sdv_next != NULL) free(sdv_next);
617 +        }
618          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
619                  if (pclose(ofp)) {
620                          fprintf(stderr, "%s: error running rttree_reduce on Y\n",
# Line 609 | Line 702 | wrap_up(void)
702   }
703   #endif
704  
705 + #define HEAD_BUFLEN     8192
706 + static char     head_buf[HEAD_BUFLEN];
707 + static int      cur_headlen = 0;
708 +
709 + /* Record header line as comment associated with this SIR input */
710 + static int
711 + record2header(char *s)
712 + {
713 +        int     len = strlen(s);
714 +
715 +        if (cur_headlen+len >= HEAD_BUFLEN-6)
716 +                return(0);
717 +                                        /* includes EOL */
718 +        strcpy(head_buf+cur_headlen, s);
719 +        cur_headlen += len;
720 +
721 +        return(1);
722 + }
723 +
724 + /* Finish off header for this file */
725 + static void
726 + done_header(void)
727 + {
728 +        while (cur_headlen > 0 && isspace(head_buf[cur_headlen-1]))
729 +                --cur_headlen;
730 +        head_buf[cur_headlen] = '\0';
731 +        if (!cur_headlen)
732 +                return;
733 +        add_wbsdf("-C", 1);
734 +        add_wbsdf(head_buf, 0);
735 +        head_buf[cur_headlen=0] = '\0';
736 + }
737 +
738   /* Read in BSDF and interpolate as tensor tree representation */
739   int
740   main(int argc, char *argv[])
# Line 627 | Line 753 | main(int argc, char *argv[])
753                  switch (argv[i][1]) {           /* get options */
754                  case 'e':
755                          scompile(argv[++i], NULL, 0);
756 +                        if (single_plane_incident < 0)
757 +                                single_plane_incident = 0;
758                          break;
759                  case 'f':
760                          if (!argv[i][2]) {
# Line 643 | Line 771 | main(int argc, char *argv[])
771                                                  return(1);
772                                          }
773                                          fcompile(fpath);
774 <                                        single_plane_incident = 0;
774 >                                        if (single_plane_incident < 0)
775 >                                                single_plane_incident = 0;
776                                  }
777                          } else
778                                  dofwd = (argv[i][0] == '+');
# Line 654 | Line 783 | main(int argc, char *argv[])
783                  case 'b':
784                          dobwd = (argv[i][0] == '+');
785                          break;
786 +                case 'n':
787 +                        nssamp = atoi(argv[++i]);
788 +                        if (nssamp <= 0)
789 +                                goto userr;
790 +                        break;
791 +                case 's':
792 +                        ssamp_thresh = atof(argv[++i]);
793 +                        if (ssamp_thresh <= FTINY)
794 +                                goto userr;
795 +                        break;
796                  case 't':
797                          switch (argv[i][2]) {
798                          case '3':
# Line 736 | Line 875 | main(int argc, char *argv[])
875                                                  progname, argv[i]);
876                                  return(1);
877                          }
878 +                        sprintf(pbuf, "%s:\n", argv[i]);
879 +                        record2header(pbuf);
880 +                        sir_headshare = &record2header;
881                          if (!load_bsdf_rep(fpin))
882                                  return(1);
883                          fclose(fpin);
884 +                        done_header();
885                          sprintf(pbuf, "Interpolating component '%s'", argv[i]);
886                          prog_start(pbuf);
887                          if (!nbsdf++) {
# Line 766 | Line 909 | main(int argc, char *argv[])
909          return(wrap_up());
910   userr:
911          fprintf(stderr,
912 <        "Usage: %s [{+|-}a][-g Nlog2][-t pctcull][-l maxlobes] [bsdf.sir ..] > bsdf.xml\n",
912 >        "Usage: %s [{+|-}a][-g Nlog2][-t pctcull][-n nss][-s thresh][-l maxlobes] [bsdf.sir ..] > bsdf.xml\n",
913                                  progname);
914          fprintf(stderr,
915 <        "   or: %s -t{3|4} [{+|-}a][-g Nlog2][-t pctcull][{+|-}for[ward]][{+|-}b[ackward]][-e expr][-f file] bsdf_func > bsdf.xml\n",
915 >        "   or: %s -t{3|4} [{+|-}a][-g Nlog2][-t pctcull][-n nss][-s thresh][{+|-}for[ward]][{+|-}b[ackward]][-e expr][-f file] bsdf_func > bsdf.xml\n",
916                                  progname);
917          return(1);
918   }

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