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

Comparing ray/src/cv/bsdf2ttree.c (file contents):
Revision 2.3 by greg, Tue Oct 23 05:10:42 2012 UTC vs.
Revision 2.64 by greg, Sat Jun 7 05:09:45 2025 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 "platform.h"
13 > #include <ctype.h>
14 > #include "random.h"
15 > #include "rtio.h"
16 > #include "calcomp.h"
17   #include "bsdfrep.h"
18 <                                /* global argv[0] */
19 < char                    *progname;
18 >                                /* reciprocity averaging option */
19 > static const char       *recip = "";
20                                  /* percentage to cull (<0 to turn off) */
21 < int                     pctcull = 90;
21 > static double           pctcull = 90.;
22                                  /* sampling order */
23 < int                     samp_order = 6;
23 > static int              samp_order = 6;
24 >                                /* super-sampling threshold */
25 > static double           ssamp_thresh = 0.35;
26 >                                /* number of super-samples */
27 > static int              nssamp = 64;
28 >                                /* limit on number of RBF lobes */
29 > static int              lobe_lim = 15000;
30 >                                /* progress bar length */
31 > static int              do_prog = 79;
32  
33 + #define MAXCARG         512     /* wrapBSDF command */
34 + static char             *wrapBSDF[MAXCARG] = {"wrapBSDF", "-U"};
35 + static int              wbsdfac = 2;
36 +
37 + /* Add argument to wrapBSDF, allocating space if !isstatic */
38 + static void
39 + add_wbsdf(const char *arg, int isstatic)
40 + {
41 +        if (arg == NULL)
42 +                return;
43 +        if (wbsdfac >= MAXCARG-1) {
44 +                fputs(progname, stderr);
45 +                fputs(": too many command arguments to wrapBSDF\n", stderr);
46 +                exit(1);
47 +        }
48 +        if (!*arg)
49 +                arg = "";
50 +        else if (!isstatic)
51 +                arg = savqstr((char *)arg);
52 +
53 +        wrapBSDF[wbsdfac++] = (char *)arg;
54 + }
55 +
56 + /* Create Yuv component file and add appropriate arguments */
57 + static char *
58 + create_component_file(int c)
59 + {
60 +        static const char       sname[3][6] = {"CIE-Y", "CIE-u", "CIE-v"};
61 +        static const char       cname[4][4] = {"-rf", "-tf", "-tb", "-rb"};
62 +        char                    *tfname = mktemp(savqstr(TEMPLATE));
63 +
64 +        add_wbsdf("-s", 1); add_wbsdf(sname[c], 1);
65 +        add_wbsdf(cname[(input_orient>0)<<1 | (output_orient>0)], 1);
66 +        add_wbsdf(tfname, 1);
67 +        return(tfname);
68 + }
69 +
70 + /* Start new progress bar */
71 + #define prog_start(s)   if (do_prog) fprintf(stderr, "%s: %s...\n", progname, s); else
72 +
73 + /* Draw progress bar of the appropriate length */
74 + static void
75 + prog_show(double frac)
76 + {
77 +        static unsigned call_cnt = 0;
78 +        static char     lastc[] = "-\\|/";
79 +        char            pbar[256];
80 +        int             nchars;
81 +
82 +        if (do_prog <= 1) return;
83 +        if (do_prog > sizeof(pbar)-2)
84 +                do_prog = sizeof(pbar)-2;
85 +        if (frac < 0) frac = 0;
86 +        else if (frac >= 1) frac = .9999;
87 +        nchars = do_prog*frac;
88 +        pbar[0] = '\r';
89 +        memset(pbar+1, '*', nchars);
90 +        pbar[nchars+1] = lastc[call_cnt++ & 3];
91 +        memset(pbar+2+nchars, '-', do_prog-nchars-1);
92 +        pbar[do_prog+1] = '\0';
93 +        fputs(pbar, stderr);
94 + }
95 +
96 + /* Finish progress bar */
97 + static void
98 + prog_done(void)
99 + {
100 +        int     n = do_prog;
101 +
102 +        if (n <= 1) return;
103 +        fputc('\r', stderr);
104 +        while (n--)
105 +                fputc(' ', stderr);
106 +        fputc('\r', stderr);
107 + }
108 +
109 + /* Compute absolute relative difference */
110 + static double
111 + abs_diff(double v1, double v0)
112 + {
113 +        if ((v0 < 0) | (v1 < 0))
114 +                return(.0);
115 +        v1 = (v1-v0)*2./(v0+v1+.0001);
116 +        if (v1 < 0)
117 +                return(-v1);
118 +        return(v1);
119 + }
120 +
121   /* Interpolate and output isotropic BSDF data */
122   static void
123 < interp_isotropic()
123 > eval_isotropic(char *funame)
124   {
125          const int       sqres = 1<<samp_order;
126 <        FILE            *ofp = NULL;
126 >        const double    sqfact = 1./(double)sqres;
127 >        float           *val_last = NULL;
128 >        float           *val_next = NULL;
129 >        SDValue         *sdv_next = NULL;
130 >        FILE            *ofp, *uvfp[2];
131 >        int             assignD = 0;
132          char            cmd[128];
133          int             ix, ox, oy;
134 <        FVECT           ivec, ovec;
135 <        double          bsdf;
136 < #if DEBUG
137 <        fprintf(stderr, "Writing isotropic order %d ", samp_order);
138 <        if (pctcull >= 0) fprintf(stderr, "data with %d%% culling\n", pctcull);
139 <        else fputs("raw data\n", stderr);
37 < #endif
38 <        if (pctcull >= 0) {                     /* begin output */
39 <                sprintf(cmd, "rttree_reduce -h -a -fd -r 3 -t %d -g %d",
40 <                                pctcull, samp_order);
41 <                fflush(stdout);
134 >        RREAL           iovec[6];
135 >        float           bsdf, uv[2];
136 >
137 >        if (pctcull >= 0) {
138 >                sprintf(cmd, "rttree_reduce%s -h -ff -r 3 -t %f -g %d > %s",
139 >                                recip, pctcull, samp_order, create_component_file(0));
140                  ofp = popen(cmd, "w");
141                  if (ofp == NULL) {
142                          fprintf(stderr, "%s: cannot create pipe to rttree_reduce\n",
# Line 46 | Line 144 | interp_isotropic()
144                          exit(1);
145                  }
146                  SET_FILE_BINARY(ofp);
147 <        } else
148 <                fputs("{\n", stdout);
147 > #ifdef getc_unlocked                            /* avoid lock/unlock overhead */
148 >                flockfile(ofp);
149 > #endif
150 >                if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
151 >                        double  uvcull = 100. - (100.-pctcull)*.25;
152 >                        sprintf(cmd, "rttree_reduce%s -h -ff -r 3 -t %f -g %d > %s",
153 >                                        recip, uvcull, samp_order, create_component_file(1));
154 >                        uvfp[0] = popen(cmd, "w");
155 >                        sprintf(cmd, "rttree_reduce%s -h -ff -r 3 -t %f -g %d > %s",
156 >                                        recip, uvcull, samp_order, create_component_file(2));
157 >                        uvfp[1] = popen(cmd, "w");
158 >                        if ((uvfp[0] == NULL) | (uvfp[1] == NULL)) {
159 >                                fprintf(stderr, "%s: cannot open pipes to uv output\n",
160 >                                                progname);
161 >                                exit(1);
162 >                        }
163 >                        SET_FILE_BINARY(uvfp[0]); SET_FILE_BINARY(uvfp[1]);
164 > #ifdef getc_unlocked
165 >                        flockfile(uvfp[0]); flockfile(uvfp[1]);
166 > #endif
167 >                }
168 >        } else {
169 >                ofp = fopen(create_component_file(0), "w");
170 >                if (ofp == NULL) {
171 >                        fprintf(stderr, "%s: cannot create Y output file\n",
172 >                                        progname);
173 >                        exit(1);
174 >                }
175 >                fputs("{\n", ofp);
176 >                if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
177 >                        uvfp[0] = fopen(create_component_file(1), "w");
178 >                        uvfp[1] = fopen(create_component_file(2), "w");
179 >                        if ((uvfp[0] == NULL) | (uvfp[1] == NULL)) {
180 >                                fprintf(stderr, "%s: cannot create uv output file(s)\n",
181 >                                                progname);
182 >                                exit(1);
183 >                        }
184 >                        fputs("{\n", uvfp[0]);
185 >                        fputs("{\n", uvfp[1]);
186 >                }
187 >        }
188 >        if (funame != NULL)                     /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
189 >                assignD = (fundefined(funame) < 6);
190 >        val_last = (float *)calloc(sqres, sizeof(float));
191 >        if (funame == NULL)
192 >                sdv_next = (SDValue *)malloc(sizeof(SDValue)*sqres);
193 >        else
194 >                val_next = (float *)malloc(sizeof(float)*sqres);
195                                                  /* run through directions */
196          for (ix = 0; ix < sqres/2; ix++) {
197 <                RBFNODE *rbf;
198 <                SDsquare2disk(ivec, (ix+.5)/sqres, .5);
199 <                ivec[2] = input_orient *
200 <                                sqrt(1. - ivec[0]*ivec[0] - ivec[1]*ivec[1]);
201 <                rbf = advect_rbf(ivec);
202 <                for (ox = 0; ox < sqres; ox++)
197 >                const int       zipsgn = (ix & 1)*2 - 1;
198 >                RBFNODE         *rbf = NULL;
199 >                iovec[0] = 2.*sqfact*(ix+.5) - 1.;
200 >                iovec[1] = zipsgn*sqfact*.5;
201 >                iovec[2] = input_orient * sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0]
202 >                                                - iovec[1]*iovec[1]);
203 >                if (funame == NULL)
204 >                        rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
205 >                                                /* presample first row */
206 >                for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
207 >                    square2disk(iovec+3, .5*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
208 >                    iovec[5] = output_orient *
209 >                                sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
210 >                    if (funame == NULL) {
211 >                        eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
212 >                    } else {
213 >                        if (assignD) {
214 >                            varset("Dx", '=', -iovec[3]);
215 >                            varset("Dy", '=', -iovec[4]);
216 >                            varset("Dz", '=', -iovec[5]);
217 >                            ++eclock;
218 >                        }
219 >                        val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
220 >                    }
221 >                }
222 >                for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
223 >                    /*
224 >                     * Super-sample when we detect a difference from before
225 >                     * or after in this row, above or below.
226 >                     */
227                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
228 <                        SDsquare2disk(ovec, (ox+.5)/sqres, (oy+.5)/sqres);
229 <                        ovec[2] = output_orient *
230 <                                sqrt(1. - ovec[0]*ovec[0] - ovec[1]*ovec[1]);
231 <                        bsdf = eval_rbfrep(rbf, ovec) / fabs(ovec[2]);
228 >                        if (ox < sqres-1) {     /* keeping one row ahead... */
229 >                            square2disk(iovec+3, (ox+1.5)*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
230 >                            iovec[5] = output_orient *
231 >                                sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
232 >                        }
233 >                        if (funame == NULL) {
234 >                            SDValue     sdv = sdv_next[oy];
235 >                            bsdf = sdv.cieY;
236 >                            if (ox < sqres-1)
237 >                                eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
238 >                            if (abs_diff(bsdf, sdv_next[oy].cieY) > ssamp_thresh ||
239 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
240 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
241 >                                (oy < sqres-1 &&
242 >                                    abs_diff(bsdf, sdv_next[oy+1].cieY) > ssamp_thresh)) {
243 >                                int     ssi;
244 >                                double  ssa[2], sum = 0, usum = 0, vsum = 0;
245 >                                                /* super-sample voxel */
246 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
247 >                                    SDmultiSamp(ssa, 2, (ssi+frandom()) /
248 >                                                        (double)nssamp);
249 >                                    square2disk(iovec+3, (ox+ssa[0])*sqfact,
250 >                                                        (oy+ssa[1])*sqfact);
251 >                                    iovec[5] = output_orient *
252 >                                        sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
253 >                                    eval_rbfcol(&sdv, rbf, iovec+3);
254 >                                    sum += sdv.cieY;
255 >                                    if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
256 >                                        sdv.cieY /=
257 >                                            -2.*sdv.spec.cx + 12.*sdv.spec.cy + 3.;
258 >                                        usum += 4.*sdv.spec.cx * sdv.cieY;
259 >                                        vsum += 9.*sdv.spec.cy * sdv.cieY;
260 >                                    }
261 >                                }
262 >                                bsdf = sum / (double)nssamp;
263 >                                if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
264 >                                    uv[0] = usum / (sum+FTINY);
265 >                                    uv[1] = vsum / (sum+FTINY);
266 >                                }
267 >                            } else if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
268 >                                uv[0] = uv[1] = 1. /
269 >                                    (-2.*sdv.spec.cx + 12.*sdv.spec.cy + 3.);
270 >                                uv[0] *= 4.*sdv.spec.cx;
271 >                                uv[1] *= 9.*sdv.spec.cy;
272 >                            }
273 >                        } else {
274 >                            bsdf = val_next[oy];
275 >                            if (ox < sqres-1) {
276 >                                if (assignD) {
277 >                                    varset("Dx", '=', -iovec[3]);
278 >                                    varset("Dy", '=', -iovec[4]);
279 >                                    varset("Dz", '=', -iovec[5]);
280 >                                    ++eclock;
281 >                                }
282 >                                val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
283 >                            }
284 >                            if (abs_diff(bsdf, val_next[oy]) > ssamp_thresh ||
285 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
286 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
287 >                                (oy < sqres-1 &&
288 >                                    abs_diff(bsdf, val_next[oy+1]) > ssamp_thresh)) {
289 >                                int     ssi;
290 >                                double  ssa[4], ssvec[6], sum = 0;
291 >                                                /* super-sample voxel */
292 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
293 >                                    SDmultiSamp(ssa, 4, (ssi+frandom()) /
294 >                                                        (double)nssamp);
295 >                                    ssvec[0] = 2.*sqfact*(ix+ssa[0]) - 1.;
296 >                                    ssvec[1] = zipsgn*sqfact*ssa[1];
297 >                                    ssvec[2] = 1. - ssvec[0]*ssvec[0]
298 >                                                        - ssvec[1]*ssvec[1];
299 >                                    if (ssvec[2] < .0) {
300 >                                        ssvec[1] = 0;
301 >                                        ssvec[2] = 1. - ssvec[0]*ssvec[0];
302 >                                    }
303 >                                    ssvec[2] = input_orient * sqrt(ssvec[2]);
304 >                                    square2disk(ssvec+3, (ox+ssa[2])*sqfact,
305 >                                                (oy+ssa[3])*sqfact);
306 >                                    ssvec[5] = output_orient *
307 >                                                sqrt(1. - ssvec[3]*ssvec[3] -
308 >                                                        ssvec[4]*ssvec[4]);
309 >                                    if (assignD) {
310 >                                        varset("Dx", '=', -ssvec[3]);
311 >                                        varset("Dy", '=', -ssvec[4]);
312 >                                        varset("Dz", '=', -ssvec[5]);
313 >                                        ++eclock;
314 >                                    }
315 >                                    sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
316 >                                }
317 >                                bsdf = sum / (double)nssamp;
318 >                            }
319 >                        }
320                          if (pctcull >= 0)
321 <                                fwrite(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
321 >                                putbinary(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
322                          else
323 <                                printf("\t%.3e\n", bsdf);
323 >                                fprintf(ofp, "\t%.3e\n", bsdf);
324 >
325 >                        if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
326 >                                if (pctcull >= 0) {
327 >                                        putbinary(&uv[0], sizeof(*uv), 1, uvfp[0]);
328 >                                        putbinary(&uv[1], sizeof(*uv), 1, uvfp[1]);
329 >                                } else {
330 >                                        fprintf(uvfp[0], "\t%.3e\n", uv[0]);
331 >                                        fprintf(uvfp[1], "\t%.3e\n", uv[1]);
332 >                                }
333 >                        }
334 >                        if (val_last != NULL)
335 >                                val_last[oy] = bsdf;
336                      }
337 +                }
338                  if (rbf != NULL)
339                          free(rbf);
340 +                prog_show((ix+1.)*(2.*sqfact));
341          }
342 +        prog_done();
343 +        if (val_last != NULL) {
344 +                free(val_last);
345 +                if (val_next != NULL) free(val_next);
346 +                if (sdv_next != NULL) free(sdv_next);
347 +        }
348          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
349                  if (pclose(ofp)) {
350 <                        fprintf(stderr, "%s: error running '%s'\n",
351 <                                        progname, cmd);
350 >                        fprintf(stderr, "%s: error running rttree_reduce on Y\n",
351 >                                        progname);
352                          exit(1);
353                  }
354 +                if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus &&
355 +                                (pclose(uvfp[0]) || pclose(uvfp[1]))) {
356 +                        fprintf(stderr, "%s: error running rttree_reduce on uv\n",
357 +                                        progname);
358 +                        exit(1);
359 +                }
360          } else {
361                  for (ix = sqres*sqres*sqres/2; ix--; )
362 <                        fputs("\t0\n", stdout);
363 <                fputs("}\n", stdout);
362 >                        fputs("\t0\n", ofp);
363 >                fputs("}\n", ofp);
364 >                if (fclose(ofp)) {
365 >                        fprintf(stderr, "%s: error writing Y file\n",
366 >                                        progname);
367 >                        exit(1);
368 >                }
369 >                if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
370 >                        for (ix = sqres*sqres*sqres/2; ix--; ) {
371 >                                fputs("\t0\n", uvfp[0]);
372 >                                fputs("\t0\n", uvfp[1]);
373 >                        }
374 >                        fputs("}\n", uvfp[0]);
375 >                        fputs("}\n", uvfp[1]);
376 >                        if (fclose(uvfp[0]) || fclose(uvfp[1])) {
377 >                                fprintf(stderr, "%s: error writing uv file(s)\n",
378 >                                                progname);
379 >                                exit(1);
380 >                        }
381 >                }
382          }
383   }
384  
385   /* Interpolate and output anisotropic BSDF data */
386   static void
387 < interp_anisotropic()
387 > eval_anisotropic(char *funame)
388   {
389          const int       sqres = 1<<samp_order;
390 <        FILE            *ofp = NULL;
390 >        const double    sqfact = 1./(double)sqres;
391 >        float           *val_last = NULL;
392 >        float           *val_next = NULL;
393 >        SDValue         *sdv_next = NULL;
394 >        FILE            *ofp, *uvfp[2];
395 >        int             assignD = 0;
396          char            cmd[128];
397          int             ix, iy, ox, oy;
398 <        FVECT           ivec, ovec;
399 <        double          bsdf;
400 < #if DEBUG
401 <        fprintf(stderr, "Writing anisotropic order %d ", samp_order);
402 <        if (pctcull >= 0) fprintf(stderr, "data with %d%% culling\n", pctcull);
403 <        else fputs("raw data\n", stderr);
404 < #endif
405 <        if (pctcull >= 0) {                     /* begin output */
406 <                sprintf(cmd, "rttree_reduce -h -a -fd -r 4 -t %d -g %d",
102 <                                pctcull, samp_order);
103 <                fflush(stdout);
398 >        RREAL           iovec[6];
399 >        float           bsdf, uv[2];
400 >
401 >        if (pctcull >= 0) {
402 >                const char      *avgopt = (input_orient>0 ^ output_orient>0)
403 >                                                ? "" : recip;
404 >                sprintf(cmd, "rttree_reduce%s -h -ff -r 4 -t %f -g %d > %s",
405 >                                avgopt, pctcull, samp_order,
406 >                                create_component_file(0));
407                  ofp = popen(cmd, "w");
408                  if (ofp == NULL) {
409                          fprintf(stderr, "%s: cannot create pipe to rttree_reduce\n",
410                                          progname);
411                          exit(1);
412                  }
413 <        } else
414 <                fputs("{\n", stdout);
413 >                SET_FILE_BINARY(ofp);
414 > #ifdef getc_unlocked                            /* avoid lock/unlock overhead */
415 >                flockfile(ofp);
416 > #endif
417 >                if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
418 >                        double  uvcull = 100. - (100.-pctcull)*.25;
419 >                        sprintf(cmd, "rttree_reduce%s -h -ff -r 4 -t %f -g %d > %s",
420 >                                        avgopt, uvcull, samp_order,
421 >                                        create_component_file(1));
422 >                        uvfp[0] = popen(cmd, "w");
423 >                        sprintf(cmd, "rttree_reduce%s -h -ff -r 4 -t %f -g %d > %s",
424 >                                        avgopt, uvcull, samp_order,
425 >                                        create_component_file(2));
426 >                        uvfp[1] = popen(cmd, "w");
427 >                        if ((uvfp[0] == NULL) | (uvfp[1] == NULL)) {
428 >                                fprintf(stderr, "%s: cannot open pipes to uv output\n",
429 >                                                progname);
430 >                                exit(1);
431 >                        }
432 >                        SET_FILE_BINARY(uvfp[0]); SET_FILE_BINARY(uvfp[1]);
433 > #ifdef getc_unlocked
434 >                        flockfile(uvfp[0]); flockfile(uvfp[1]);
435 > #endif
436 >                }
437 >        } else {
438 >                ofp = fopen(create_component_file(0), "w");
439 >                if (ofp == NULL) {
440 >                        fprintf(stderr, "%s: cannot create Y output file\n",
441 >                                        progname);
442 >                        exit(1);
443 >                }
444 >                fputs("{\n", ofp);
445 >                if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
446 >                        uvfp[0] = fopen(create_component_file(1), "w");
447 >                        uvfp[1] = fopen(create_component_file(2), "w");
448 >                        if ((uvfp[0] == NULL) | (uvfp[1] == NULL)) {
449 >                                fprintf(stderr, "%s: cannot create uv output file(s)\n",
450 >                                                progname);
451 >                                exit(1);
452 >                        }
453 >                        fputs("{\n", uvfp[0]);
454 >                        fputs("{\n", uvfp[1]);
455 >                }
456 >        }
457 >        if (funame != NULL)                     /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
458 >                assignD = (fundefined(funame) < 6);
459 >        val_last = (float *)calloc(sqres, sizeof(float));
460 >        if (funame == NULL)
461 >                sdv_next = (SDValue *)malloc(sizeof(SDValue)*sqres);
462 >        else
463 >                val_next = (float *)malloc(sizeof(float)*sqres);
464                                                  /* run through directions */
465          for (ix = 0; ix < sqres; ix++)
466              for (iy = 0; iy < sqres; iy++) {
467 <                RBFNODE *rbf;
468 <                SDsquare2disk(ivec, (ix+.5)/sqres, (iy+.5)/sqres);
469 <                ivec[2] = input_orient *
470 <                                sqrt(1. - ivec[0]*ivec[0] - ivec[1]*ivec[1]);
471 <                rbf = advect_rbf(ivec);
472 <                for (ox = 0; ox < sqres; ox++)
467 >                RBFNODE *rbf = NULL;            /* Klems reversal */
468 >                square2disk(iovec, 1.-(ix+.5)*sqfact, 1.-(iy+.5)*sqfact);
469 >                iovec[2] = input_orient *
470 >                                sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0] - iovec[1]*iovec[1]);
471 >                if (funame == NULL)
472 >                        rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
473 >                                                /* presample first row */
474 >                for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
475 >                    square2disk(iovec+3, .5*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
476 >                    iovec[5] = output_orient *
477 >                                sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
478 >                    if (funame == NULL) {
479 >                        eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
480 >                    } else {
481 >                        if (assignD) {
482 >                            varset("Dx", '=', -iovec[3]);
483 >                            varset("Dy", '=', -iovec[4]);
484 >                            varset("Dz", '=', -iovec[5]);
485 >                            ++eclock;
486 >                        }
487 >                        val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
488 >                    }
489 >                }
490 >                for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
491 >                    /*
492 >                     * Super-sample when we detect a difference from before
493 >                     * or after in this row, above or below.
494 >                     */
495                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
496 <                        SDsquare2disk(ovec, (ox+.5)/sqres, (oy+.5)/sqres);
497 <                        ovec[2] = output_orient *
498 <                                sqrt(1. - ovec[0]*ovec[0] - ovec[1]*ovec[1]);
499 <                        bsdf = eval_rbfrep(rbf, ovec) / fabs(ovec[2]);
496 >                        if (ox < sqres-1) {     /* keeping one row ahead... */
497 >                            square2disk(iovec+3, (ox+1.5)*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
498 >                            iovec[5] = output_orient *
499 >                                sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
500 >                        }
501 >                        if (funame == NULL) {
502 >                            SDValue     sdv = sdv_next[oy];
503 >                            bsdf = sdv.cieY;
504 >                            if (ox < sqres-1)
505 >                                eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
506 >                            if (abs_diff(bsdf, sdv_next[oy].cieY) > ssamp_thresh ||
507 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
508 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
509 >                                (oy < sqres-1 &&
510 >                                    abs_diff(bsdf, sdv_next[oy+1].cieY) > ssamp_thresh)) {
511 >                                int     ssi;
512 >                                double  ssa[2], sum = 0, usum = 0, vsum = 0;
513 >                                                /* super-sample voxel */
514 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
515 >                                    SDmultiSamp(ssa, 2, (ssi+frandom()) /
516 >                                                        (double)nssamp);
517 >                                    square2disk(iovec+3, (ox+ssa[0])*sqfact,
518 >                                                        (oy+ssa[1])*sqfact);
519 >                                    iovec[5] = output_orient *
520 >                                        sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
521 >                                    eval_rbfcol(&sdv, rbf, iovec+3);
522 >                                    sum += sdv.cieY;
523 >                                    if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
524 >                                        sdv.cieY /=
525 >                                            -2.*sdv.spec.cx + 12.*sdv.spec.cy + 3.;
526 >                                        usum += 4.*sdv.spec.cx * sdv.cieY;
527 >                                        vsum += 9.*sdv.spec.cy * sdv.cieY;
528 >                                    }
529 >                                }
530 >                                bsdf = sum / (double)nssamp;
531 >                                if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
532 >                                    uv[0] = usum / (sum+FTINY);
533 >                                    uv[1] = vsum / (sum+FTINY);
534 >                                }
535 >                            } else if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
536 >                                uv[0] = uv[1] = 1. /
537 >                                    (-2.*sdv.spec.cx + 12.*sdv.spec.cy + 3.);
538 >                                uv[0] *= 4.*sdv.spec.cx;
539 >                                uv[1] *= 9.*sdv.spec.cy;
540 >                            }
541 >                        } else {
542 >                            bsdf = val_next[oy];
543 >                            if (ox < sqres-1) {
544 >                                if (assignD) {
545 >                                    varset("Dx", '=', -iovec[3]);
546 >                                    varset("Dy", '=', -iovec[4]);
547 >                                    varset("Dz", '=', -iovec[5]);
548 >                                    ++eclock;
549 >                                }
550 >                                val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
551 >                            }
552 >                            if (abs_diff(bsdf, val_next[oy]) > ssamp_thresh ||
553 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
554 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
555 >                                (oy < sqres-1 &&
556 >                                    abs_diff(bsdf, val_next[oy+1]) > ssamp_thresh)) {
557 >                                int     ssi;
558 >                                double  ssa[4], ssvec[6], sum = 0;
559 >                                                /* super-sample voxel */
560 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
561 >                                    SDmultiSamp(ssa, 4, (ssi+frandom()) /
562 >                                                        (double)nssamp);
563 >                                    square2disk(ssvec, 1.-(ix+ssa[0])*sqfact,
564 >                                                1.-(iy+ssa[1])*sqfact);
565 >                                    ssvec[2] = input_orient *
566 >                                                sqrt(1. - ssvec[0]*ssvec[0] -
567 >                                                        ssvec[1]*ssvec[1]);
568 >                                    square2disk(ssvec+3, (ox+ssa[2])*sqfact,
569 >                                                (oy+ssa[3])*sqfact);
570 >                                    ssvec[5] = output_orient *
571 >                                                sqrt(1. - ssvec[3]*ssvec[3] -
572 >                                                        ssvec[4]*ssvec[4]);
573 >                                    if (assignD) {
574 >                                        varset("Dx", '=', -ssvec[3]);
575 >                                        varset("Dy", '=', -ssvec[4]);
576 >                                        varset("Dz", '=', -ssvec[5]);
577 >                                        ++eclock;
578 >                                    }
579 >                                    sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
580 >                                }
581 >                                bsdf = sum / (double)nssamp;
582 >                            }
583 >                        }
584                          if (pctcull >= 0)
585 <                                fwrite(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
585 >                                putbinary(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
586                          else
587 <                                printf("\t%.3e\n", bsdf);
587 >                                fprintf(ofp, "\t%.3e\n", bsdf);
588 >
589 >                        if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
590 >                                if (pctcull >= 0) {
591 >                                        putbinary(&uv[0], sizeof(*uv), 1, uvfp[0]);
592 >                                        putbinary(&uv[1], sizeof(*uv), 1, uvfp[1]);
593 >                                } else {
594 >                                        fprintf(uvfp[0], "\t%.3e\n", uv[0]);
595 >                                        fprintf(uvfp[1], "\t%.3e\n", uv[1]);
596 >                                }
597 >                        }
598 >                        if (val_last != NULL)
599 >                                val_last[oy] = bsdf;
600                      }
601 +                }
602                  if (rbf != NULL)
603                          free(rbf);
604 +                prog_show((ix*sqres+iy+1.)/(sqres*sqres));
605              }
606 +        prog_done();
607 +        if (val_last != NULL) {
608 +                free(val_last);
609 +                if (val_next != NULL) free(val_next);
610 +                if (sdv_next != NULL) free(sdv_next);
611 +        }
612          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
613                  if (pclose(ofp)) {
614 <                        fprintf(stderr, "%s: error running '%s'\n",
615 <                                        progname, cmd);
614 >                        fprintf(stderr, "%s: error running rttree_reduce on Y\n",
615 >                                        progname);
616                          exit(1);
617                  }
618 <        } else
619 <                fputs("}\n", stdout);
618 >                if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus &&
619 >                                (pclose(uvfp[0]) || pclose(uvfp[1]))) {
620 >                        fprintf(stderr, "%s: error running rttree_reduce on uv\n",
621 >                                        progname);
622 >                        exit(1);
623 >                }
624 >        } else {
625 >                fputs("}\n", ofp);
626 >                if (fclose(ofp)) {
627 >                        fprintf(stderr, "%s: error writing Y file\n",
628 >                                        progname);
629 >                        exit(1);
630 >                }
631 >                if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
632 >                        fputs("}\n", uvfp[0]);
633 >                        fputs("}\n", uvfp[1]);
634 >                        if (fclose(uvfp[0]) || fclose(uvfp[1])) {
635 >                                fprintf(stderr, "%s: error writing uv file(s)\n",
636 >                                                progname);
637 >                                exit(1);
638 >                        }
639 >                }
640 >        }
641   }
642  
643 + #if defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
644 + /* Execute wrapBSDF command (may never return) */
645 + static int
646 + wrap_up(void)
647 + {
648 +        char    cmd[32700];
649 +
650 +        if (bsdf_manuf[0]) {
651 +                add_wbsdf("-f", 1);
652 +                strcpy(cmd, "m=");
653 +                strcpy(cmd+2, bsdf_manuf);
654 +                add_wbsdf(cmd, 0);
655 +        }
656 +        if (bsdf_name[0]) {
657 +                add_wbsdf("-f", 1);
658 +                strcpy(cmd, "n=");
659 +                strcpy(cmd+2, bsdf_name);
660 +                add_wbsdf(cmd, 0);
661 +        }
662 +        if (!convert_commandline(cmd, sizeof(cmd), wrapBSDF)) {
663 +                fputs(progname, stderr);
664 +                fputs(": command line too long in wrap_up()\n", stderr);
665 +                return(1);
666 +        }
667 +        return(system(cmd));
668 + }
669 + #else
670 + /* Execute wrapBSDF command (may never return) */
671 + static int
672 + wrap_up(void)
673 + {
674 +        char    buf[256];
675 +        char    *compath = getpath((char *)wrapBSDF[0], getenv("PATH"), X_OK);
676 +
677 +        if (compath == NULL) {
678 +                fprintf(stderr, "%s: cannot locate %s\n", progname, wrapBSDF[0]);
679 +                return(1);
680 +        }
681 +        if (bsdf_manuf[0]) {
682 +                add_wbsdf("-f", 1);
683 +                strcpy(buf, "m=");
684 +                strcpy(buf+2, bsdf_manuf);
685 +                add_wbsdf(buf, 0);
686 +        }
687 +        if (bsdf_name[0]) {
688 +                add_wbsdf("-f", 1);
689 +                strcpy(buf, "n=");
690 +                strcpy(buf+2, bsdf_name);
691 +                add_wbsdf(buf, 0);
692 +        }
693 +        execv(compath, wrapBSDF);       /* successful call never returns */
694 +        perror(compath);
695 +        return(1);
696 + }
697 + #endif
698 +
699 + #define HEAD_BUFLEN     10240
700 + static char     head_buf[HEAD_BUFLEN];
701 + static int      cur_headlen = 0;
702 +
703 + /* Record header line as comment associated with this SIR input */
704 + static int
705 + record2header(char *s)
706 + {
707 +        int     len = strlen(s);
708 +
709 +        if (cur_headlen+len >= HEAD_BUFLEN-6)
710 +                return(0);
711 +                                        /* includes EOL */
712 +        strcpy(head_buf+cur_headlen, s);
713 +        cur_headlen += len;
714 +
715 + #if defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
716 +        if (head_buf[cur_headlen-1] == '\n')
717 +                head_buf[cur_headlen-1] = '\t';
718 + #endif
719 +        return(1);
720 + }
721 +
722 + /* Finish off header for this file */
723 + static void
724 + done_header(void)
725 + {
726 +        while (cur_headlen > 0 && isspace(head_buf[cur_headlen-1]))
727 +                --cur_headlen;
728 +        head_buf[cur_headlen] = '\0';
729 +        if (!cur_headlen)
730 +                return;
731 +        add_wbsdf("-C", 1);
732 +        add_wbsdf(head_buf, 0);
733 +        head_buf[cur_headlen=0] = '\0';
734 + }
735 +
736   /* Read in BSDF and interpolate as tensor tree representation */
737   int
738   main(int argc, char *argv[])
739   {
740 <        FILE    *fpin = stdin;
741 <        int     i;
742 <
743 <        progname = argv[0];                     /* get options */
744 <        while (argc > 2 && argv[1][0] == '-') {
745 <                switch (argv[1][1]) {
740 >        static const char       tfmt[2][4] = {"t4", "t3"};
741 >        int                     dofwd = 0, dobwd = 1;
742 >        int                     nsirs = 0;
743 >        char                    buf[1024];
744 >        int                     i;
745 >                                                /* set global progname */
746 >        fixargv0(argv[0]);
747 >        esupport |= E_VARIABLE|E_FUNCTION|E_RCONST;
748 >        esupport &= ~(E_INCHAN|E_OUTCHAN);
749 >        scompile("PI:3.14159265358979323846", NULL, 0);
750 >        biggerlib();
751 >        strcpy(buf, "File produced by: ");
752 >        if (convert_commandline(buf+18, sizeof(buf)-18, argv) != NULL) {
753 >                add_wbsdf("-C", 1); add_wbsdf(buf, 0);
754 >        }
755 >        for (i = 1; i < argc; i++)
756 >            if ((argv[i][0] == '-') | (argv[i][0] == '+')) {
757 >                switch (argv[i][1]) {           /* get option */
758 >                case 'e':
759 >                        scompile(argv[++i], NULL, 0);
760 >                        if (single_plane_incident < 0)
761 >                                single_plane_incident = 0;
762 >                        break;
763 >                case 'f':
764 >                        if ((argv[i][0] == '-') & !argv[i][2]) {
765 >                                if (strchr(argv[++i], '=') != NULL) {
766 >                                        add_wbsdf("-f", 1);
767 >                                        add_wbsdf(argv[i], 1);
768 >                                } else {
769 >                                        char    *fpath = getpath(argv[i],
770 >                                                            getrlibpath(), 0);
771 >                                        if (fpath == NULL) {
772 >                                                fprintf(stderr,
773 >                                                "%s: cannot find file '%s'\n",
774 >                                                        argv[0], argv[i]);
775 >                                                return(1);
776 >                                        }
777 >                                        fcompile(fpath);
778 >                                        if (single_plane_incident < 0)
779 >                                                single_plane_incident = 0;
780 >                                }
781 >                        } else
782 >                                dofwd = (argv[i][0] == '+');
783 >                        break;
784 >                case 'a':
785 >                        recip = (argv[i][0] == '+') ? " -a" : "";
786 >                        break;
787 >                case 'b':
788 >                        dobwd = (argv[i][0] == '+');
789 >                        break;
790 >                case 'n':
791 >                        nssamp = atoi(argv[++i]);
792 >                        if (nssamp <= 0)
793 >                                goto userr;
794 >                        break;
795 >                case 's':
796 >                        ssamp_thresh = atof(argv[++i]);
797 >                        if (ssamp_thresh <= FTINY)
798 >                                goto userr;
799 >                        break;
800                  case 't':
801 <                        pctcull = atoi(argv[2]);
801 >                        switch (argv[i][2]) {
802 >                        case '3':
803 >                                single_plane_incident = 1;
804 >                                break;
805 >                        case '4':
806 >                                single_plane_incident = 0;
807 >                                break;
808 >                        case '\0':
809 >                                pctcull = atof(argv[++i]);
810 >                                break;
811 >                        default:
812 >                                goto userr;
813 >                        }
814                          break;
815                  case 'g':
816 <                        samp_order = atoi(argv[2]);
816 >                        samp_order = atoi(argv[++i]);
817                          break;
818 +                case 'l':
819 +                        lobe_lim = atoi(argv[++i]);
820 +                        break;
821 +                case 'p':
822 +                        do_prog = atoi(argv[i]+2);
823 +                        break;
824 +                case 'W':
825 +                        add_wbsdf(argv[i], 1);
826 +                        break;
827 +                case 'u':
828 +                case 'C':
829 +                        add_wbsdf(argv[i], 1);
830 +                        add_wbsdf(argv[++i], 1);
831 +                        break;
832                  default:
833                          goto userr;
834                  }
835 <                argv += 2; argc -= 2;
836 <        }
837 <        if (argc == 2) {                        /* open input if given */
838 <                fpin = fopen(argv[1], "r");
835 >            } else {                            /* input SIR or function */
836 >                FILE    *fpin;
837 >                if (!nsirs & (single_plane_incident >= 0))
838 >                        break;                  /* must be a function */
839 >                if (nsirs >= 4) {
840 >                        fprintf(stderr, "At most 4 SIR inputs supported\n");
841 >                        goto userr;
842 >                }
843 >                fpin = fopen(argv[i], "rb");    /* open SIR file */
844                  if (fpin == NULL) {
845                          fprintf(stderr, "%s: cannot open BSDF interpolant '%s'\n",
846 <                                        progname, argv[1]);
846 >                                        progname, argv[i]);
847                          return(1);
848                  }
849 <        } else if (argc != 1)
850 <                goto userr;
851 <        SET_FILE_BINARY(fpin);                  /* load BSDF interpolant */
852 <        if (!load_bsdf_rep(fpin))
853 <                return(1);
854 <        /* xml_prologue();                              /* start XML output */
855 <        if (single_plane_incident)              /* resample dist. */
856 <                interp_isotropic();
857 <        else
858 <                interp_anisotropic();
859 <        /* xml_epilogue();                              /* finish XML output */
860 <        return(0);
849 >                sprintf(buf, "%s:\n", argv[i]);
850 >                record2header(buf);
851 >                sir_headshare = &record2header;
852 >                if (!load_bsdf_rep(fpin))
853 >                        return(1);
854 >                fclose(fpin);
855 >                done_header();
856 >                sprintf(buf, "Interpolating component '%s'", argv[i]);
857 >                prog_start(buf);
858 >                if (!nsirs++) {
859 >                        add_wbsdf("-a", 1);
860 >                        add_wbsdf(tfmt[single_plane_incident], 1);
861 >                }
862 >                if (single_plane_incident)
863 >                        eval_isotropic(NULL);
864 >                else
865 >                        eval_anisotropic(NULL);
866 >            }
867 >        if (i < argc) {                         /* function-based BSDF? */
868 >                void    (*evf)(char *s) = single_plane_incident ?
869 >                                eval_isotropic : eval_anisotropic;
870 >                if (i != argc-1 || fundefined(argv[i]) < 3) {
871 >                        fprintf(stderr,
872 >        "%s: need single function with 6 arguments: bsdf(ix,iy,iz,ox,oy,oz)\n",
873 >                                        progname);
874 >                        fprintf(stderr, "\tor 3 arguments using Dx,Dy,Dz: bsdf(ix,iy,iz)\n");
875 >                        goto userr;
876 >                }
877 >                doptimize(1);                   /* optimize definitions */
878 >                ++eclock;
879 >                add_wbsdf("-a", 1);
880 >                add_wbsdf(tfmt[single_plane_incident], 1);
881 >                if (dofwd) {
882 >                        input_orient = -1;
883 >                        output_orient = -1;
884 >                        prog_start("Evaluating outside reflectance");
885 >                        (*evf)(argv[i]);
886 >                        output_orient = 1;
887 >                        prog_start("Evaluating outside->inside transmission");
888 >                        (*evf)(argv[i]);
889 >                }
890 >                if (dobwd) {
891 >                        input_orient = 1;
892 >                        output_orient = 1;
893 >                        prog_start("Evaluating inside reflectance");
894 >                        (*evf)(argv[i]);
895 >                        output_orient = -1;
896 >                        prog_start("Evaluating inside->outside transmission");
897 >                        (*evf)(argv[i]);
898 >                }
899 >        } else if (!nsirs) {                    /* else load SIR from stdin? */
900 >                record2header("<stdin>:\n");
901 >                sir_headshare = &record2header;
902 >                if (!load_bsdf_rep(stdin))
903 >                        return(1);
904 >                done_header();
905 >                prog_start("Interpolating from standard input");
906 >                add_wbsdf("-a", 1);
907 >                add_wbsdf(tfmt[single_plane_incident], 1);
908 >                if (single_plane_incident)      /* resample dist. */
909 >                        eval_isotropic(NULL);
910 >                else
911 >                        eval_anisotropic(NULL);
912 >        }
913 >        return(wrap_up());                      /* call wrapBSDF */
914   userr:
915          fprintf(stderr,
916 <        "Usage: %s [-t pctcull][-g log2grid] [bsdf.sir] > bsdf.xml\n",
916 >        "Usage: %s [{+|-}a][-g Nlog2][-t pctcull][-n nss][-s thresh][-l maxlobes][bsdf.sir ..] > bsdf.xml\n",
917 >                                progname);
918 >        fprintf(stderr,
919 >        "   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",
920                                  progname);
921          return(1);
922   }

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