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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 2.28 by greg, Mon Mar 24 03:50:28 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 + #ifndef NSSAMP
29 + #define NSSAMP          100
30 + #endif
31 +                                /* limit on number of RBF lobes */
32 + static int              lobe_lim = 15000;
33 +                                /* progress bar length */
34 + static int              do_prog = 79;
35  
36 +
37 + /* Start new progress bar */
38 + #define prog_start(s)   if (do_prog) fprintf(stderr, "%s: %s...\n", progname, s); else
39 +
40 + /* Draw progress bar of the appropriate length */
41 + static void
42 + prog_show(double frac)
43 + {
44 +        char    pbar[256];
45 +        int     nchars;
46 +
47 +        if (do_prog <= 0) return;
48 +        if (do_prog > sizeof(pbar)-2)
49 +                do_prog = sizeof(pbar)-2;
50 +        if (frac < 0) frac = 0;
51 +        else if (frac > 1) frac = 1;
52 +        nchars = do_prog*frac + .5;
53 +        pbar[0] = '\r';
54 +        memset(pbar+1, '*', nchars);
55 +        memset(pbar+1+nchars, '-', do_prog-nchars);
56 +        pbar[do_prog+1] = '\0';
57 +        fputs(pbar, stderr);
58 + }
59 +
60 + /* Finish progress bar */
61 + static void
62 + prog_done(void)
63 + {
64 +        int     n = do_prog;
65 +
66 +        if (n <= 1) return;
67 +        fputc('\r', stderr);
68 +        while (n--)
69 +                fputc(' ', stderr);
70 +        fputc('\r', stderr);
71 + }
72 +
73   /* Output XML prologue to stdout */
74   static void
75   xml_prologue(int ac, char *av[])
# Line 38 | Line 87 | xml_prologue(int ac, char *av[])
87          puts("<Optical>");
88          puts("<Layer>");
89          puts("\t<Material>");
90 <        puts("\t\t<Name>Name</Name>");
91 <        puts("\t\t<Manufacturer>Manufacturer</Manufacturer>");
90 >        printf("\t\t<Name>%s</Name>\n", bsdf_name[0] ? bsdf_name : "Unknown");
91 >        printf("\t\t<Manufacturer>%s</Manufacturer>\n",
92 >                        bsdf_manuf[0] ? bsdf_manuf : "Unknown");
93          puts("\t\t<DeviceType>Other</DeviceType>");
94          puts("\t</Material>");
95          puts("\t<DataDefinition>");
# Line 90 | Line 140 | xml_epilogue(void)
140          puts("</WindowElement>");
141   }
142  
143 + /* Compute absolute relative difference */
144 + static double
145 + abs_diff(double v1, double v0)
146 + {
147 +        if ((v0 < 0) | (v1 < 0))
148 +                return(.0);
149 +        v1 = (v1-v0)*2./(v0+v1+.0001);
150 +        if (v1 < 0)
151 +                return(-v1);
152 +        return(v1);
153 + }
154 +
155   /* Interpolate and output isotropic BSDF data */
156   static void
157   eval_isotropic(char *funame)
158   {
159          const int       sqres = 1<<samp_order;
160          FILE            *ofp = NULL;
161 +        int             assignD = 0;
162          char            cmd[128];
163          int             ix, ox, oy;
164          double          iovec[6];
165          float           bsdf;
166 < #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
166 >
167          data_prologue();                        /* begin output */
168          if (pctcull >= 0) {
169 <                sprintf(cmd, "rttree_reduce -h -a -ff -r 3 -t %f -g %d",
169 >                sprintf(cmd, "rttree_reduce -a -h -ff -r 3 -t %f -g %d",
170                                  pctcull, samp_order);
171                  fflush(stdout);
172                  ofp = popen(cmd, "w");
# Line 117 | Line 176 | eval_isotropic(char *funame)
176                          exit(1);
177                  }
178                  SET_FILE_BINARY(ofp);
179 + #ifdef getc_unlocked                            /* avoid lock/unlock overhead */
180 +                flockfile(ofp);
181 + #endif
182          } else
183                  fputs("{\n", stdout);
184 +                                                /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
185 +        if (funame != NULL)
186 +                assignD = (fundefined(funame) < 6);
187                                                  /* run through directions */
188          for (ix = 0; ix < sqres/2; ix++) {
189                  RBFNODE *rbf = NULL;
190 <                iovec[0] = (ix+.5)/sqres - 1.;
190 >                iovec[0] = 2.*(ix+.5)/sqres - 1.;
191                  iovec[1] = .0;
192                  iovec[2] = input_orient * sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0]);
193                  if (funame == NULL)
194 <                        rbf = advect_rbf(iovec);
195 <                for (ox = 0; ox < sqres; ox++)
194 >                        rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
195 >                for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
196 >                    float       last_bsdf = -1;
197                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
198                          SDsquare2disk(iovec+3, (ox+.5)/sqres, (oy+.5)/sqres);
199                          iovec[5] = output_orient *
200                                  sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
201                          if (funame == NULL)
202 <                                bsdf = eval_rbfrep(rbf, iovec+3) *
202 >                            bsdf = eval_rbfrep(rbf, iovec+3) *
203                                                  output_orient/iovec[5];
204 <                        else
205 <                                bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
204 >                        else {
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 (NSSAMP > 0)
213 >                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
214 >                                int     ssi;
215 >                                double  ssa[3], ssvec[6], sum = 0;
216 >                                                /* super-sample voxel */
217 >                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
218 >                                    SDmultiSamp(ssa, 3, (ssi+frandom()) *
219 >                                                        (1./NSSAMP));
220 >                                    ssvec[0] = 2.*(ix+ssa[0])/sqres - 1.;
221 >                                    ssvec[1] = .0;
222 >                                    ssvec[2] = input_orient *
223 >                                                sqrt(1. - ssvec[0]*ssvec[0]);
224 >                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[1])/sqres,
225 >                                                (oy+ssa[2])/sqres);
226 >                                    ssvec[5] = output_orient *
227 >                                                sqrt(1. - ssvec[3]*ssvec[3] -
228 >                                                        ssvec[4]*ssvec[4]);
229 >                                    if (assignD) {
230 >                                        varset("Dx", '=', -ssvec[3]);
231 >                                        varset("Dy", '=', -ssvec[4]);
232 >                                        varset("Dz", '=', -ssvec[5]);
233 >                                        ++eclock;
234 >                                    }
235 >                                    sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
236 >                                }
237 >                                bsdf = sum/NSSAMP;
238 >                            }
239 > #endif
240 >                        }
241                          if (pctcull >= 0)
242                                  fwrite(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
243                          else
244                                  printf("\t%.3e\n", bsdf);
245 +                        last_bsdf = bsdf;
246                      }
247 +                }
248                  if (rbf != NULL)
249                          free(rbf);
250 +                prog_show((ix+1.)*(2./sqres));
251          }
252          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
253                  if (pclose(ofp)) {
# Line 157 | Line 261 | eval_isotropic(char *funame)
261                  fputs("}\n", stdout);
262          }
263          data_epilogue();
264 +        prog_done();
265   }
266  
267   /* Interpolate and output anisotropic BSDF data */
# Line 165 | Line 270 | eval_anisotropic(char *funame)
270   {
271          const int       sqres = 1<<samp_order;
272          FILE            *ofp = NULL;
273 +        int             assignD = 0;
274          char            cmd[128];
275          int             ix, iy, ox, oy;
276          double          iovec[6];
277          float           bsdf;
278 < #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
278 >
279          data_prologue();                        /* begin output */
280          if (pctcull >= 0) {
281 <                sprintf(cmd, "rttree_reduce -h -a -ff -r 4 -t %f -g %d",
281 >                sprintf(cmd, "rttree_reduce%s -h -ff -r 4 -t %f -g %d",
282 >                                (input_orient>0 ^ output_orient>0) ? "" : " -a",
283                                  pctcull, samp_order);
284                  fflush(stdout);
285                  ofp = popen(cmd, "w");
# Line 185 | Line 288 | eval_anisotropic(char *funame)
288                                          progname);
289                          exit(1);
290                  }
291 +                SET_FILE_BINARY(ofp);
292 + #ifdef getc_unlocked                            /* avoid lock/unlock overhead */
293 +                flockfile(ofp);
294 + #endif
295          } else
296                  fputs("{\n", stdout);
297 +                                                /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
298 +        if (funame != NULL)
299 +                assignD = (fundefined(funame) < 6);
300                                                  /* run through directions */
301          for (ix = 0; ix < sqres; ix++)
302              for (iy = 0; iy < sqres; iy++) {
303                  RBFNODE *rbf = NULL;            /* Klems reversal */
304 <                SDsquare2disk(iovec, (ix+.5)/sqres, (iy+.5)/sqres);
195 <                iovec[0] = -iovec[0]; iovec[1] = -iovec[1];
304 >                SDsquare2disk(iovec, 1.-(ix+.5)/sqres, 1.-(iy+.5)/sqres);
305                  iovec[2] = input_orient *
306                                  sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0] - iovec[1]*iovec[1]);
307                  if (funame == NULL)
308 <                        rbf = advect_rbf(iovec);
309 <                for (ox = 0; ox < sqres; ox++)
308 >                        rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
309 >                for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
310 >                    float       last_bsdf = -1;
311                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
312                          SDsquare2disk(iovec+3, (ox+.5)/sqres, (oy+.5)/sqres);
313                          iovec[5] = output_orient *
314                                  sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
315                          if (funame == NULL)
316 <                                bsdf = eval_rbfrep(rbf, iovec+3) *
316 >                            bsdf = eval_rbfrep(rbf, iovec+3) *
317                                                  output_orient/iovec[5];
318 <                        else
319 <                                bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
318 >                        else {
319 >                            if (assignD) {
320 >                                varset("Dx", '=', -iovec[3]);
321 >                                varset("Dy", '=', -iovec[4]);
322 >                                varset("Dz", '=', -iovec[5]);
323 >                                ++eclock;
324 >                            }
325 >                            bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
326 > #if (NSSAMP > 0)
327 >                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
328 >                                int     ssi;
329 >                                double  ssa[4], ssvec[6], sum = 0;
330 >                                                /* super-sample voxel */
331 >                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
332 >                                    SDmultiSamp(ssa, 4, (ssi+frandom()) *
333 >                                                        (1./NSSAMP));
334 >                                    SDsquare2disk(ssvec, 1.-(ix+ssa[0])/sqres,
335 >                                                1.-(iy+ssa[1])/sqres);
336 >                                    ssvec[2] = input_orient *
337 >                                                sqrt(1. - ssvec[0]*ssvec[0] -
338 >                                                        ssvec[1]*ssvec[1]);
339 >                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[2])/sqres,
340 >                                                (oy+ssa[3])/sqres);
341 >                                    ssvec[5] = output_orient *
342 >                                                sqrt(1. - ssvec[3]*ssvec[3] -
343 >                                                        ssvec[4]*ssvec[4]);
344 >                                    if (assignD) {
345 >                                        varset("Dx", '=', -ssvec[3]);
346 >                                        varset("Dy", '=', -ssvec[4]);
347 >                                        varset("Dz", '=', -ssvec[5]);
348 >                                        ++eclock;
349 >                                    }
350 >                                    sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
351 >                                }
352 >                                bsdf = sum/NSSAMP;
353 >                            }
354 > #endif
355 >                        }
356                          if (pctcull >= 0)
357                                  fwrite(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
358                          else
359                                  printf("\t%.3e\n", bsdf);
360 +                        last_bsdf = bsdf;
361                      }
362 +                }
363                  if (rbf != NULL)
364                          free(rbf);
365 +                prog_show((ix*sqres+iy+1.)/(sqres*sqres));
366              }
367          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
368                  if (pclose(ofp)) {
# Line 224 | Line 373 | eval_anisotropic(char *funame)
373          } else
374                  fputs("}\n", stdout);
375          data_epilogue();
376 +        prog_done();
377   }
378  
379   /* Read in BSDF and interpolate as tensor tree representation */
# Line 270 | Line 420 | main(int argc, char *argv[])
420                  case 'g':
421                          samp_order = atoi(argv[++i]);
422                          break;
423 +                case 'l':
424 +                        lobe_lim = atoi(argv[++i]);
425 +                        break;
426 +                case 'p':
427 +                        do_prog = atoi(argv[i]+2);
428 +                        break;
429                  default:
430                          goto userr;
431                  }
432          if (single_plane_incident >= 0) {       /* function-based BSDF? */
433                  void    (*evf)(char *s) = single_plane_incident ?
434                                  &eval_isotropic : &eval_anisotropic;
435 <                if (i != argc-1 || fundefined(argv[i]) != 6) {
435 >                if (i != argc-1 || fundefined(argv[i]) < 3) {
436                          fprintf(stderr,
437          "%s: need single function with 6 arguments: bsdf(ix,iy,iz,ox,oy,oz)\n",
438                                          progname);
439 +                        fprintf(stderr, "\tor 3 arguments using Dx,Dy,Dz: bsdf(ix,iy,iz)\n");
440                          goto userr;
441                  }
442 +                ++eclock;
443                  xml_prologue(argc, argv);       /* start XML output */
444                  if (dofwd) {
445                          input_orient = -1;
446                          output_orient = -1;
447 <                        (*evf)(argv[i]);        /* outside reflectance */
447 >                        prog_start("Evaluating outside reflectance");
448 >                        (*evf)(argv[i]);
449                          output_orient = 1;
450 <                        (*evf)(argv[i]);        /* outside -> inside */
450 >                        prog_start("Evaluating outside->inside transmission");
451 >                        (*evf)(argv[i]);
452                  }
453                  if (dobwd) {
454                          input_orient = 1;
455                          output_orient = 1;
456 <                        (*evf)(argv[i]);        /* inside reflectance */
456 >                        prog_start("Evaluating inside reflectance");
457 >                        (*evf)(argv[i]);
458                          output_orient = -1;
459 <                        (*evf)(argv[i]);        /* inside -> outside */
459 >                        prog_start("Evaluating inside->outside transmission");
460 >                        (*evf)(argv[i]);
461                  }
462                  xml_epilogue();                 /* finish XML output & exit */
463                  return(0);
# Line 303 | Line 465 | main(int argc, char *argv[])
465          if (i < argc) {                         /* open input files if given */
466                  int     nbsdf = 0;
467                  for ( ; i < argc; i++) {        /* interpolate each component */
468 +                        char    pbuf[256];
469                          FILE    *fpin = fopen(argv[i], "rb");
470                          if (fpin == NULL) {
471                                  fprintf(stderr, "%s: cannot open BSDF interpolant '%s'\n",
# Line 314 | Line 477 | main(int argc, char *argv[])
477                          fclose(fpin);
478                          if (!nbsdf++)           /* start XML on first dist. */
479                                  xml_prologue(argc, argv);
480 +                        sprintf(pbuf, "Interpolating component '%s'", argv[i]);
481 +                        prog_start(pbuf);
482                          if (single_plane_incident)
483                                  eval_isotropic(NULL);
484                          else
# Line 326 | Line 491 | main(int argc, char *argv[])
491          if (!load_bsdf_rep(stdin))
492                  return(1);
493          xml_prologue(argc, argv);               /* start XML output */
494 +        prog_start("Interpolating from standard input");
495          if (single_plane_incident)              /* resample dist. */
496                  eval_isotropic(NULL);
497          else
# Line 334 | Line 500 | main(int argc, char *argv[])
500          return(0);
501   userr:
502          fprintf(stderr,
503 <        "Usage: %s [-g Nlog2][-t pctcull] [bsdf.sir ..] > bsdf.xml\n",
503 >        "Usage: %s [-g Nlog2][-t pctcull][-l maxlobes] [bsdf.sir ..] > bsdf.xml\n",
504                                  progname);
505          fprintf(stderr,
506          "   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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