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

Comparing ray/src/cv/bsdf2ttree.c (file contents):
Revision 2.13 by greg, Sat Mar 23 02:21:14 2013 UTC vs.
Revision 2.27 by greg, Wed Mar 12 22:24:59 2014 UTC

# Line 11 | Line 11 | static const char RCSid[] = "$Id$";
11   #include <stdio.h>
12   #include <stdlib.h>
13   #include <math.h>
14 + #include "random.h"
15   #include "platform.h"
16 + #include "rtprocess.h"
17   #include "calcomp.h"
18   #include "bsdfrep.h"
19                                  /* global argv[0] */
# Line 20 | Line 22 | char                   *progname;
22   double                  pctcull = 90.;
23                                  /* sampling order */
24   int                     samp_order = 6;
25 +                                /* super-sampling threshold */
26 + const double            ssamp_thresh = 0.35;
27 +                                /* number of super-samples */
28 + const int               nssamp = 100;
29 +                                /* limit on number of RBF lobes */
30 + static int              lobe_lim = 15000;
31 +                                /* progress bar length */
32 + static int              do_prog = 79;
33  
34 +
35 + /* Start new progress bar */
36 + #define prog_start(s)   if (do_prog) fprintf(stderr, "%s: %s...\n", progname, s); else
37 +
38 + /* Draw progress bar of the appropriate length */
39 + static void
40 + prog_show(double frac)
41 + {
42 +        char    pbar[256];
43 +        int     nchars;
44 +
45 +        if (do_prog <= 0) return;
46 +        if (do_prog > sizeof(pbar)-2)
47 +                do_prog = sizeof(pbar)-2;
48 +        if (frac < 0) frac = 0;
49 +        else if (frac > 1) frac = 1;
50 +        nchars = do_prog*frac + .5;
51 +        pbar[0] = '\r';
52 +        memset(pbar+1, '*', nchars);
53 +        memset(pbar+1+nchars, '-', do_prog-nchars);
54 +        pbar[do_prog+1] = '\0';
55 +        fputs(pbar, stderr);
56 + }
57 +
58 + /* Finish progress bar */
59 + static void
60 + prog_done(void)
61 + {
62 +        int     n = do_prog;
63 +
64 +        if (n <= 1) return;
65 +        fputc('\r', stderr);
66 +        while (n--)
67 +                fputc(' ', stderr);
68 +        fputc('\r', stderr);
69 + }
70 +
71   /* Output XML prologue to stdout */
72   static void
73   xml_prologue(int ac, char *av[])
# Line 38 | Line 85 | xml_prologue(int ac, char *av[])
85          puts("<Optical>");
86          puts("<Layer>");
87          puts("\t<Material>");
88 <        puts("\t\t<Name>Name</Name>");
89 <        puts("\t\t<Manufacturer>Manufacturer</Manufacturer>");
88 >        printf("\t\t<Name>%s</Name>\n", bsdf_name[0] ? bsdf_name : "Unknown");
89 >        printf("\t\t<Manufacturer>%s</Manufacturer>\n",
90 >                        bsdf_manuf[0] ? bsdf_manuf : "Unknown");
91          puts("\t\t<DeviceType>Other</DeviceType>");
92          puts("\t</Material>");
93          puts("\t<DataDefinition>");
# Line 90 | Line 138 | xml_epilogue(void)
138          puts("</WindowElement>");
139   }
140  
141 + /* Compute absolute relative difference */
142 + static double
143 + abs_diff(double v1, double v0)
144 + {
145 +        if ((v0 < 0) | (v1 < 0))
146 +                return(.0);
147 +        v1 = (v1-v0)*2./(v0+v1+.0001);
148 +        if (v1 < 0)
149 +                return(-v1);
150 +        return(v1);
151 + }
152 +
153   /* Interpolate and output isotropic BSDF data */
154   static void
155   eval_isotropic(char *funame)
156   {
157          const int       sqres = 1<<samp_order;
158          FILE            *ofp = NULL;
159 +        int             assignD = 0;
160          char            cmd[128];
161          int             ix, ox, oy;
162          double          iovec[6];
163          float           bsdf;
164 < #if DEBUG
104 <        fprintf(stderr, "Writing isotropic order %d ", samp_order);
105 <        if (pctcull >= 0) fprintf(stderr, "data with %.1f%% culling\n", pctcull);
106 <        else fputs("raw data\n", stderr);
107 < #endif
164 >
165          data_prologue();                        /* begin output */
166          if (pctcull >= 0) {
167 <                sprintf(cmd, "rttree_reduce -h -a -ff -r 3 -t %f -g %d",
167 >                sprintf(cmd, "rttree_reduce -a -h -ff -r 3 -t %f -g %d",
168                                  pctcull, samp_order);
169                  fflush(stdout);
170                  ofp = popen(cmd, "w");
# Line 117 | Line 174 | eval_isotropic(char *funame)
174                          exit(1);
175                  }
176                  SET_FILE_BINARY(ofp);
177 + #ifdef getc_unlocked                            /* avoid lock/unlock overhead */
178 +                flockfile(ofp);
179 + #endif
180          } else
181                  fputs("{\n", stdout);
182 +                                                /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
183 +        if (funame != NULL)
184 +                assignD = (fundefined(funame) < 6);
185                                                  /* run through directions */
186          for (ix = 0; ix < sqres/2; ix++) {
187                  RBFNODE *rbf = NULL;
188 <                iovec[0] = (ix+.5)/sqres - 1.;
188 >                iovec[0] = 2.*(ix+.5)/sqres - 1.;
189                  iovec[1] = .0;
190                  iovec[2] = input_orient * sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0]);
191                  if (funame == NULL)
192 <                        rbf = advect_rbf(iovec);
193 <                for (ox = 0; ox < sqres; ox++)
192 >                        rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
193 >                for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
194 >                    float       last_bsdf = -1;
195                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
196                          SDsquare2disk(iovec+3, (ox+.5)/sqres, (oy+.5)/sqres);
197                          iovec[5] = output_orient *
198                                  sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
199                          if (funame == NULL)
200 <                                bsdf = eval_rbfrep(rbf, iovec+3) *
200 >                            bsdf = eval_rbfrep(rbf, iovec+3) *
201                                                  output_orient/iovec[5];
202 <                        else
203 <                                bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
202 >                        else {
203 >                            double      ssa[3], ssvec[6], sum;
204 >                            int         ssi;
205 >                            if (assignD) {
206 >                                varset("Dx", '=', -iovec[3]);
207 >                                varset("Dy", '=', -iovec[4]);
208 >                                varset("Dz", '=', -iovec[5]);
209 >                                ++eclock;
210 >                            }
211 >                            bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
212 >                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
213 >                                sum = 0;        /* super-sample voxel */
214 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
215 >                                    SDmultiSamp(ssa, 3, (ssi+frandom())/nssamp);
216 >                                    ssvec[0] = 2.*(ix+ssa[0])/sqres - 1.;
217 >                                    ssvec[1] = .0;
218 >                                    ssvec[2] = input_orient *
219 >                                                sqrt(1. - ssvec[0]*ssvec[0]);
220 >                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[1])/sqres,
221 >                                                (oy+ssa[2])/sqres);
222 >                                    ssvec[5] = output_orient *
223 >                                                sqrt(1. - ssvec[3]*ssvec[3] -
224 >                                                        ssvec[4]*ssvec[4]);
225 >                                    if (assignD) {
226 >                                        varset("Dx", '=', -iovec[3]);
227 >                                        varset("Dy", '=', -iovec[4]);
228 >                                        varset("Dz", '=', -iovec[5]);
229 >                                        ++eclock;
230 >                                    }
231 >                                    sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
232 >                                }
233 >                                bsdf = sum/nssamp;
234 >                            }
235 >                        }
236                          if (pctcull >= 0)
237                                  fwrite(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
238                          else
239                                  printf("\t%.3e\n", bsdf);
240 +                        last_bsdf = bsdf;
241                      }
242 +                }
243                  if (rbf != NULL)
244                          free(rbf);
245 +                prog_show((ix+1.)*(2./sqres));
246          }
247          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
248                  if (pclose(ofp)) {
# Line 157 | Line 256 | eval_isotropic(char *funame)
256                  fputs("}\n", stdout);
257          }
258          data_epilogue();
259 +        prog_done();
260   }
261  
262   /* Interpolate and output anisotropic BSDF data */
# Line 165 | Line 265 | eval_anisotropic(char *funame)
265   {
266          const int       sqres = 1<<samp_order;
267          FILE            *ofp = NULL;
268 +        int             assignD = 0;
269          char            cmd[128];
270          int             ix, iy, ox, oy;
271          double          iovec[6];
272          float           bsdf;
273 < #if DEBUG
173 <        fprintf(stderr, "Writing anisotropic order %d ", samp_order);
174 <        if (pctcull >= 0) fprintf(stderr, "data with %.1f%% culling\n", pctcull);
175 <        else fputs("raw data\n", stderr);
176 < #endif
273 >
274          data_prologue();                        /* begin output */
275          if (pctcull >= 0) {
276 <                sprintf(cmd, "rttree_reduce -h -a -ff -r 4 -t %f -g %d",
276 >                sprintf(cmd, "rttree_reduce%s -h -ff -r 4 -t %f -g %d",
277 >                                (input_orient>0 ^ output_orient>0) ? "" : " -a",
278                                  pctcull, samp_order);
279                  fflush(stdout);
280                  ofp = popen(cmd, "w");
# Line 185 | Line 283 | eval_anisotropic(char *funame)
283                                          progname);
284                          exit(1);
285                  }
286 +                SET_FILE_BINARY(ofp);
287 + #ifdef getc_unlocked                            /* avoid lock/unlock overhead */
288 +                flockfile(ofp);
289 + #endif
290          } else
291                  fputs("{\n", stdout);
292 +                                                /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
293 +        if (funame != NULL)
294 +                assignD = (fundefined(funame) < 6);
295                                                  /* run through directions */
296          for (ix = 0; ix < sqres; ix++)
297              for (iy = 0; iy < sqres; iy++) {
298                  RBFNODE *rbf = NULL;            /* Klems reversal */
299 <                SDsquare2disk(iovec, (ix+.5)/sqres, (iy+.5)/sqres);
195 <                iovec[0] = -iovec[0]; iovec[1] = -iovec[1];
299 >                SDsquare2disk(iovec, 1.-(ix+.5)/sqres, 1.-(iy+.5)/sqres);
300                  iovec[2] = input_orient *
301                                  sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0] - iovec[1]*iovec[1]);
302                  if (funame == NULL)
303 <                        rbf = advect_rbf(iovec);
304 <                for (ox = 0; ox < sqres; ox++)
303 >                        rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
304 >                for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
305 >                    float       last_bsdf = -1;
306                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
307                          SDsquare2disk(iovec+3, (ox+.5)/sqres, (oy+.5)/sqres);
308                          iovec[5] = output_orient *
309                                  sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
310                          if (funame == NULL)
311 <                                bsdf = eval_rbfrep(rbf, iovec+3) *
311 >                            bsdf = eval_rbfrep(rbf, iovec+3) *
312                                                  output_orient/iovec[5];
313 <                        else
314 <                                bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
313 >                        else {
314 >                            double      ssa[4], ssvec[6], sum;
315 >                            int         ssi;
316 >                            if (assignD) {
317 >                                varset("Dx", '=', -iovec[3]);
318 >                                varset("Dy", '=', -iovec[4]);
319 >                                varset("Dz", '=', -iovec[5]);
320 >                                ++eclock;
321 >                            }
322 >                            bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
323 >                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
324 >                                sum = 0;        /* super-sample voxel */
325 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
326 >                                    SDmultiSamp(ssa, 4, (ssi+frandom())/nssamp);
327 >                                    SDsquare2disk(ssvec, 1.-(ix+ssa[0])/sqres,
328 >                                                1.-(iy+ssa[1])/sqres);
329 >                                    ssvec[2] = output_orient *
330 >                                                sqrt(1. - ssvec[0]*ssvec[0] -
331 >                                                        ssvec[1]*ssvec[1]);
332 >                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[2])/sqres,
333 >                                                (oy+ssa[3])/sqres);
334 >                                    ssvec[5] = output_orient *
335 >                                                sqrt(1. - ssvec[3]*ssvec[3] -
336 >                                                        ssvec[4]*ssvec[4]);
337 >                                    if (assignD) {
338 >                                        varset("Dx", '=', -iovec[3]);
339 >                                        varset("Dy", '=', -iovec[4]);
340 >                                        varset("Dz", '=', -iovec[5]);
341 >                                        ++eclock;
342 >                                    }
343 >                                    sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
344 >                                }
345 >                                bsdf = sum/nssamp;
346 >                            }
347 >                        }
348                          if (pctcull >= 0)
349                                  fwrite(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
350                          else
351                                  printf("\t%.3e\n", bsdf);
352 +                        last_bsdf = bsdf;
353                      }
354 +                }
355                  if (rbf != NULL)
356                          free(rbf);
357 +                prog_show((ix*sqres+iy+1.)/(sqres*sqres));
358              }
359          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
360                  if (pclose(ofp)) {
# Line 224 | Line 365 | eval_anisotropic(char *funame)
365          } else
366                  fputs("}\n", stdout);
367          data_epilogue();
368 +        prog_done();
369   }
370  
371   /* Read in BSDF and interpolate as tensor tree representation */
# Line 270 | Line 412 | main(int argc, char *argv[])
412                  case 'g':
413                          samp_order = atoi(argv[++i]);
414                          break;
415 +                case 'l':
416 +                        lobe_lim = atoi(argv[++i]);
417 +                        break;
418 +                case 'p':
419 +                        do_prog = atoi(argv[i]+2);
420 +                        break;
421                  default:
422                          goto userr;
423                  }
424          if (single_plane_incident >= 0) {       /* function-based BSDF? */
425                  void    (*evf)(char *s) = single_plane_incident ?
426                                  &eval_isotropic : &eval_anisotropic;
427 <                if (i != argc-1 || fundefined(argv[i]) != 6) {
427 >                if (i != argc-1 || fundefined(argv[i]) < 3) {
428                          fprintf(stderr,
429          "%s: need single function with 6 arguments: bsdf(ix,iy,iz,ox,oy,oz)\n",
430                                          progname);
431 +                        fprintf(stderr, "\tor 3 arguments using Dx,Dy,Dz: bsdf(ix,iy,iz)\n");
432                          goto userr;
433                  }
434 +                ++eclock;
435                  xml_prologue(argc, argv);       /* start XML output */
436                  if (dofwd) {
437                          input_orient = -1;
438                          output_orient = -1;
439 <                        (*evf)(argv[i]);        /* outside reflectance */
439 >                        prog_start("Evaluating outside reflectance");
440 >                        (*evf)(argv[i]);
441                          output_orient = 1;
442 <                        (*evf)(argv[i]);        /* outside -> inside */
442 >                        prog_start("Evaluating outside->inside transmission");
443 >                        (*evf)(argv[i]);
444                  }
445                  if (dobwd) {
446                          input_orient = 1;
447                          output_orient = 1;
448 <                        (*evf)(argv[i]);        /* inside reflectance */
448 >                        prog_start("Evaluating inside reflectance");
449 >                        (*evf)(argv[i]);
450                          output_orient = -1;
451 <                        (*evf)(argv[i]);        /* inside -> outside */
451 >                        prog_start("Evaluating inside->outside transmission");
452 >                        (*evf)(argv[i]);
453                  }
454                  xml_epilogue();                 /* finish XML output & exit */
455                  return(0);
# Line 303 | Line 457 | main(int argc, char *argv[])
457          if (i < argc) {                         /* open input files if given */
458                  int     nbsdf = 0;
459                  for ( ; i < argc; i++) {        /* interpolate each component */
460 +                        char    pbuf[256];
461                          FILE    *fpin = fopen(argv[i], "rb");
462                          if (fpin == NULL) {
463                                  fprintf(stderr, "%s: cannot open BSDF interpolant '%s'\n",
# Line 314 | Line 469 | main(int argc, char *argv[])
469                          fclose(fpin);
470                          if (!nbsdf++)           /* start XML on first dist. */
471                                  xml_prologue(argc, argv);
472 +                        sprintf(pbuf, "Interpolating component '%s'", argv[i]);
473 +                        prog_start(pbuf);
474                          if (single_plane_incident)
475                                  eval_isotropic(NULL);
476                          else
# Line 326 | Line 483 | main(int argc, char *argv[])
483          if (!load_bsdf_rep(stdin))
484                  return(1);
485          xml_prologue(argc, argv);               /* start XML output */
486 +        prog_start("Interpolating from standard input");
487          if (single_plane_incident)              /* resample dist. */
488                  eval_isotropic(NULL);
489          else
# Line 334 | Line 492 | main(int argc, char *argv[])
492          return(0);
493   userr:
494          fprintf(stderr,
495 <        "Usage: %s [-g Nlog2][-t pctcull] [bsdf.sir ..] > bsdf.xml\n",
495 >        "Usage: %s [-g Nlog2][-t pctcull][-l maxlobes] [bsdf.sir ..] > bsdf.xml\n",
496                                  progname);
497          fprintf(stderr,
498          "   or: %s -t{3|4} [-g Nlog2][-t pctcull][{+|-}for[ward]][{+|-}b[ackward]][-e expr][-f file] bsdf_func > bsdf.xml\n",

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