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

Comparing ray/src/cv/bsdf2ttree.c (file contents):
Revision 2.12 by greg, Fri Mar 22 16:39:00 2013 UTC vs.
Revision 2.31 by greg, Fri Jan 29 16:21:55 2016 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] */
20   char                    *progname;
21                                  /* percentage to cull (<0 to turn off) */
22 < double                  pctcull = 90.;
22 > static double           pctcull = 90.;
23                                  /* sampling order */
24 < int                     samp_order = 6;
24 > static 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 +        static unsigned call_cnt = 0;
45 +        static char     lastc[] = "-\\|/";
46 +        char            pbar[256];
47 +        int             nchars;
48 +
49 +        if (do_prog <= 1) return;
50 +        if (do_prog > sizeof(pbar)-2)
51 +                do_prog = sizeof(pbar)-2;
52 +        if (frac < 0) frac = 0;
53 +        else if (frac >= 1) frac = .9999;
54 +        nchars = do_prog*frac;
55 +        pbar[0] = '\r';
56 +        memset(pbar+1, '*', nchars);
57 +        pbar[nchars+1] = lastc[call_cnt++ & 3];
58 +        memset(pbar+2+nchars, '-', do_prog-nchars-1);
59 +        pbar[do_prog+1] = '\0';
60 +        fputs(pbar, stderr);
61 + }
62 +
63 + /* Finish progress bar */
64 + static void
65 + prog_done(void)
66 + {
67 +        int     n = do_prog;
68 +
69 +        if (n <= 1) return;
70 +        fputc('\r', stderr);
71 +        while (n--)
72 +                fputc(' ', stderr);
73 +        fputc('\r', stderr);
74 + }
75 +
76   /* Output XML prologue to stdout */
77   static void
78   xml_prologue(int ac, char *av[])
# Line 38 | Line 90 | xml_prologue(int ac, char *av[])
90          puts("<Optical>");
91          puts("<Layer>");
92          puts("\t<Material>");
93 <        puts("\t\t<Name>Name</Name>");
94 <        puts("\t\t<Manufacturer>Manufacturer</Manufacturer>");
93 >        printf("\t\t<Name>%s</Name>\n", bsdf_name[0] ? bsdf_name : "Unknown");
94 >        printf("\t\t<Manufacturer>%s</Manufacturer>\n",
95 >                        bsdf_manuf[0] ? bsdf_manuf : "Unknown");
96          puts("\t\t<DeviceType>Other</DeviceType>");
97          puts("\t</Material>");
98          puts("\t<DataDefinition>");
# Line 90 | Line 143 | xml_epilogue(void)
143          puts("</WindowElement>");
144   }
145  
146 + /* Compute absolute relative difference */
147 + static double
148 + abs_diff(double v1, double v0)
149 + {
150 +        if ((v0 < 0) | (v1 < 0))
151 +                return(.0);
152 +        v1 = (v1-v0)*2./(v0+v1+.0001);
153 +        if (v1 < 0)
154 +                return(-v1);
155 +        return(v1);
156 + }
157 +
158   /* Interpolate and output isotropic BSDF data */
159   static void
160   eval_isotropic(char *funame)
161   {
162          const int       sqres = 1<<samp_order;
163          FILE            *ofp = NULL;
164 +        int             assignD = 0;
165          char            cmd[128];
166          int             ix, ox, oy;
167          double          iovec[6];
168          float           bsdf;
169 < #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
169 >
170          data_prologue();                        /* begin output */
171          if (pctcull >= 0) {
172 <                sprintf(cmd, "rttree_reduce -h -a -ff -r 3 -t %f -g %d",
172 >                sprintf(cmd, "rttree_reduce -a -h -ff -r 3 -t %f -g %d",
173                                  pctcull, samp_order);
174                  fflush(stdout);
175                  ofp = popen(cmd, "w");
# Line 117 | Line 179 | eval_isotropic(char *funame)
179                          exit(1);
180                  }
181                  SET_FILE_BINARY(ofp);
182 + #ifdef getc_unlocked                            /* avoid lock/unlock overhead */
183 +                flockfile(ofp);
184 + #endif
185          } else
186                  fputs("{\n", stdout);
187 +                                                /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
188 +        if (funame != NULL)
189 +                assignD = (fundefined(funame) < 6);
190                                                  /* run through directions */
191          for (ix = 0; ix < sqres/2; ix++) {
192                  RBFNODE *rbf = NULL;
193 <                iovec[0] = (ix+.5)/sqres - 1.;
193 >                iovec[0] = 2.*(ix+.5)/sqres - 1.;
194                  iovec[1] = .0;
195                  iovec[2] = input_orient * sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0]);
196                  if (funame == NULL)
197 <                        rbf = advect_rbf(iovec);
198 <                for (ox = 0; ox < sqres; ox++)
197 >                        rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
198 >                for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
199 >                    float       last_bsdf = -1;
200                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
201                          SDsquare2disk(iovec+3, (ox+.5)/sqres, (oy+.5)/sqres);
202                          iovec[5] = output_orient *
203                                  sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
204                          if (funame == NULL)
205 <                                bsdf = eval_rbfrep(rbf, iovec+3) *
206 <                                                output_orient/iovec[5];
207 <                        else
208 <                                bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
205 >                            bsdf = eval_rbfrep(rbf, iovec+3);
206 >                        else {
207 >                            if (assignD) {
208 >                                varset("Dx", '=', -iovec[3]);
209 >                                varset("Dy", '=', -iovec[4]);
210 >                                varset("Dz", '=', -iovec[5]);
211 >                                ++eclock;
212 >                            }
213 >                            bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
214 > #if (NSSAMP > 0)
215 >                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
216 >                                int     ssi;
217 >                                double  ssa[3], ssvec[6], sum = 0;
218 >                                                /* super-sample voxel */
219 >                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
220 >                                    SDmultiSamp(ssa, 3, (ssi+frandom()) *
221 >                                                        (1./NSSAMP));
222 >                                    ssvec[0] = 2.*(ix+ssa[0])/sqres - 1.;
223 >                                    ssvec[1] = .0;
224 >                                    ssvec[2] = input_orient *
225 >                                                sqrt(1. - ssvec[0]*ssvec[0]);
226 >                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[1])/sqres,
227 >                                                (oy+ssa[2])/sqres);
228 >                                    ssvec[5] = output_orient *
229 >                                                sqrt(1. - ssvec[3]*ssvec[3] -
230 >                                                        ssvec[4]*ssvec[4]);
231 >                                    if (assignD) {
232 >                                        varset("Dx", '=', -ssvec[3]);
233 >                                        varset("Dy", '=', -ssvec[4]);
234 >                                        varset("Dz", '=', -ssvec[5]);
235 >                                        ++eclock;
236 >                                    }
237 >                                    sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
238 >                                }
239 >                                bsdf = sum/NSSAMP;
240 >                            }
241 > #endif
242 >                        }
243                          if (pctcull >= 0)
244                                  fwrite(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
245                          else
246                                  printf("\t%.3e\n", bsdf);
247 +                        last_bsdf = bsdf;
248                      }
249 +                }
250                  if (rbf != NULL)
251                          free(rbf);
252 +                prog_show((ix+1.)*(2./sqres));
253          }
254          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
255                  if (pclose(ofp)) {
# Line 157 | Line 263 | eval_isotropic(char *funame)
263                  fputs("}\n", stdout);
264          }
265          data_epilogue();
266 +        prog_done();
267   }
268  
269   /* Interpolate and output anisotropic BSDF data */
# Line 165 | Line 272 | eval_anisotropic(char *funame)
272   {
273          const int       sqres = 1<<samp_order;
274          FILE            *ofp = NULL;
275 +        int             assignD = 0;
276          char            cmd[128];
277          int             ix, iy, ox, oy;
278          double          iovec[6];
279          float           bsdf;
280 < #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
280 >
281          data_prologue();                        /* begin output */
282          if (pctcull >= 0) {
283 <                sprintf(cmd, "rttree_reduce -h -a -ff -r 4 -t %f -g %d",
283 >                sprintf(cmd, "rttree_reduce%s -h -ff -r 4 -t %f -g %d",
284 >                                (input_orient>0 ^ output_orient>0) ? "" : " -a",
285                                  pctcull, samp_order);
286                  fflush(stdout);
287                  ofp = popen(cmd, "w");
# Line 185 | Line 290 | eval_anisotropic(char *funame)
290                                          progname);
291                          exit(1);
292                  }
293 +                SET_FILE_BINARY(ofp);
294 + #ifdef getc_unlocked                            /* avoid lock/unlock overhead */
295 +                flockfile(ofp);
296 + #endif
297          } else
298                  fputs("{\n", stdout);
299 +                                                /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
300 +        if (funame != NULL)
301 +                assignD = (fundefined(funame) < 6);
302                                                  /* run through directions */
303          for (ix = 0; ix < sqres; ix++)
304              for (iy = 0; iy < sqres; iy++) {
305                  RBFNODE *rbf = NULL;            /* Klems reversal */
306 <                SDsquare2disk(iovec, (ix+.5)/sqres, (iy+.5)/sqres);
195 <                iovec[0] = -iovec[0]; iovec[1] = -iovec[1];
306 >                SDsquare2disk(iovec, 1.-(ix+.5)/sqres, 1.-(iy+.5)/sqres);
307                  iovec[2] = input_orient *
308                                  sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0] - iovec[1]*iovec[1]);
309                  if (funame == NULL)
310 <                        rbf = advect_rbf(iovec);
311 <                for (ox = 0; ox < sqres; ox++)
310 >                        rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
311 >                for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
312 >                    float       last_bsdf = -1;
313                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
314                          SDsquare2disk(iovec+3, (ox+.5)/sqres, (oy+.5)/sqres);
315                          iovec[5] = output_orient *
316                                  sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
317                          if (funame == NULL)
318 <                                bsdf = eval_rbfrep(rbf, iovec+3) *
319 <                                                output_orient/iovec[5];
320 <                        else
321 <                                bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
318 >                            bsdf = eval_rbfrep(rbf, iovec+3);
319 >                        else {
320 >                            if (assignD) {
321 >                                varset("Dx", '=', -iovec[3]);
322 >                                varset("Dy", '=', -iovec[4]);
323 >                                varset("Dz", '=', -iovec[5]);
324 >                                ++eclock;
325 >                            }
326 >                            bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
327 > #if (NSSAMP > 0)
328 >                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
329 >                                int     ssi;
330 >                                double  ssa[4], ssvec[6], sum = 0;
331 >                                                /* super-sample voxel */
332 >                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
333 >                                    SDmultiSamp(ssa, 4, (ssi+frandom()) *
334 >                                                        (1./NSSAMP));
335 >                                    SDsquare2disk(ssvec, 1.-(ix+ssa[0])/sqres,
336 >                                                1.-(iy+ssa[1])/sqres);
337 >                                    ssvec[2] = input_orient *
338 >                                                sqrt(1. - ssvec[0]*ssvec[0] -
339 >                                                        ssvec[1]*ssvec[1]);
340 >                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[2])/sqres,
341 >                                                (oy+ssa[3])/sqres);
342 >                                    ssvec[5] = output_orient *
343 >                                                sqrt(1. - ssvec[3]*ssvec[3] -
344 >                                                        ssvec[4]*ssvec[4]);
345 >                                    if (assignD) {
346 >                                        varset("Dx", '=', -ssvec[3]);
347 >                                        varset("Dy", '=', -ssvec[4]);
348 >                                        varset("Dz", '=', -ssvec[5]);
349 >                                        ++eclock;
350 >                                    }
351 >                                    sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
352 >                                }
353 >                                bsdf = sum/NSSAMP;
354 >                            }
355 > #endif
356 >                        }
357                          if (pctcull >= 0)
358                                  fwrite(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
359                          else
360                                  printf("\t%.3e\n", bsdf);
361 +                        last_bsdf = bsdf;
362                      }
363 +                }
364                  if (rbf != NULL)
365                          free(rbf);
366 +                prog_show((ix*sqres+iy+1.)/(sqres*sqres));
367              }
368          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
369                  if (pclose(ofp)) {
# Line 224 | Line 374 | eval_anisotropic(char *funame)
374          } else
375                  fputs("}\n", stdout);
376          data_epilogue();
377 +        prog_done();
378   }
379  
380   /* Read in BSDF and interpolate as tensor tree representation */
# Line 255 | Line 406 | main(int argc, char *argv[])
406                  case 't':
407                          switch (argv[i][2]) {
408                          case '3':
409 <                                single_plane_incident = 0;
409 >                                single_plane_incident = 1;
410                                  break;
411                          case '4':
412 <                                single_plane_incident = 1;
412 >                                single_plane_incident = 0;
413                                  break;
414                          case '\0':
415                                  pctcull = atof(argv[++i]);
# Line 270 | Line 421 | main(int argc, char *argv[])
421                  case 'g':
422                          samp_order = atoi(argv[++i]);
423                          break;
424 +                case 'l':
425 +                        lobe_lim = atoi(argv[++i]);
426 +                        break;
427 +                case 'p':
428 +                        do_prog = atoi(argv[i]+2);
429 +                        break;
430                  default:
431                          goto userr;
432                  }
433          if (single_plane_incident >= 0) {       /* function-based BSDF? */
434                  void    (*evf)(char *s) = single_plane_incident ?
435                                  &eval_isotropic : &eval_anisotropic;
436 <                if (i != argc-1 || fundefined(argv[i]) != 6) {
436 >                if (i != argc-1 || fundefined(argv[i]) < 3) {
437                          fprintf(stderr,
438          "%s: need single function with 6 arguments: bsdf(ix,iy,iz,ox,oy,oz)\n",
439                                          progname);
440 +                        fprintf(stderr, "\tor 3 arguments using Dx,Dy,Dz: bsdf(ix,iy,iz)\n");
441                          goto userr;
442                  }
443 +                ++eclock;
444                  xml_prologue(argc, argv);       /* start XML output */
445                  if (dofwd) {
446                          input_orient = -1;
447                          output_orient = -1;
448 <                        (*evf)(argv[i]);        /* outside reflectance */
448 >                        prog_start("Evaluating outside reflectance");
449 >                        (*evf)(argv[i]);
450                          output_orient = 1;
451 <                        (*evf)(argv[i]);        /* outside -> inside */
451 >                        prog_start("Evaluating outside->inside transmission");
452 >                        (*evf)(argv[i]);
453                  }
454                  if (dobwd) {
455                          input_orient = 1;
456                          output_orient = 1;
457 <                        (*evf)(argv[i]);        /* inside reflectance */
457 >                        prog_start("Evaluating inside reflectance");
458 >                        (*evf)(argv[i]);
459                          output_orient = -1;
460 <                        (*evf)(argv[i]);        /* inside -> outside */
460 >                        prog_start("Evaluating inside->outside transmission");
461 >                        (*evf)(argv[i]);
462                  }
463                  xml_epilogue();                 /* finish XML output & exit */
464                  return(0);
# Line 303 | Line 466 | main(int argc, char *argv[])
466          if (i < argc) {                         /* open input files if given */
467                  int     nbsdf = 0;
468                  for ( ; i < argc; i++) {        /* interpolate each component */
469 +                        char    pbuf[256];
470                          FILE    *fpin = fopen(argv[i], "rb");
471                          if (fpin == NULL) {
472                                  fprintf(stderr, "%s: cannot open BSDF interpolant '%s'\n",
# Line 314 | Line 478 | main(int argc, char *argv[])
478                          fclose(fpin);
479                          if (!nbsdf++)           /* start XML on first dist. */
480                                  xml_prologue(argc, argv);
481 +                        sprintf(pbuf, "Interpolating component '%s'", argv[i]);
482 +                        prog_start(pbuf);
483                          if (single_plane_incident)
484                                  eval_isotropic(NULL);
485                          else
# Line 326 | Line 492 | main(int argc, char *argv[])
492          if (!load_bsdf_rep(stdin))
493                  return(1);
494          xml_prologue(argc, argv);               /* start XML output */
495 +        prog_start("Interpolating from standard input");
496          if (single_plane_incident)              /* resample dist. */
497                  eval_isotropic(NULL);
498          else
# Line 334 | Line 501 | main(int argc, char *argv[])
501          return(0);
502   userr:
503          fprintf(stderr,
504 <        "Usage: %s [-g Nlog2][-t pctcull] [bsdf.sir ..] > bsdf.xml\n",
504 >        "Usage: %s [-g Nlog2][-t pctcull][-l maxlobes] [bsdf.sir ..] > bsdf.xml\n",
505                                  progname);
506          fprintf(stderr,
507          "   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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