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

Comparing ray/src/cv/bsdf2ttree.c (file contents):
Revision 2.42 by greg, Thu Jan 4 23:28:54 2018 UTC vs.
Revision 2.52 by greg, Mon May 18 20:08:57 2020 UTC

# Line 8 | Line 8 | static const char RCSid[] = "$Id$";
8   */
9  
10   #define _USE_MATH_DEFINES
11 – #include <stdio.h>
11   #include <stdlib.h>
12   #include <math.h>
13   #include "random.h"
# Line 26 | Line 25 | static double          pctcull = 90.;
25                                  /* sampling order */
26   static int              samp_order = 6;
27                                  /* super-sampling threshold */
28 < const double            ssamp_thresh = 0.35;
28 > static double           ssamp_thresh = 0.35;
29                                  /* number of super-samples */
30 < #ifndef NSSAMP
32 < #define NSSAMP          64
33 < #endif
30 > static int              nssamp = 256;
31                                  /* limit on number of RBF lobes */
32   static int              lobe_lim = 15000;
33                                  /* progress bar length */
# Line 130 | Line 127 | eval_isotropic(char *funame)
127   {
128          const int       sqres = 1<<samp_order;
129          const double    sqfact = 1./(double)sqres;
130 +        float           *val_last = NULL;
131 +        float           *val_next = NULL;
132 +        SDValue         *sdv_next = NULL;
133          FILE            *ofp, *uvfp[2];
134          int             assignD = 0;
135          char            cmd[128];
# Line 190 | Line 190 | eval_isotropic(char *funame)
190          }
191          if (funame != NULL)                     /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
192                  assignD = (fundefined(funame) < 6);
193 +        val_last = (float *)calloc(sqres, sizeof(float));
194 +        if (funame == NULL)
195 +                sdv_next = (SDValue *)malloc(sizeof(SDValue)*sqres);
196 +        else
197 +                val_next = (float *)malloc(sizeof(float)*sqres);
198                                                  /* run through directions */
199          for (ix = 0; ix < sqres/2; ix++) {
200 <                RBFNODE *rbf = NULL;
200 >                const int       zipsgn = (ix & 1)*2 - 1;
201 >                RBFNODE         *rbf = NULL;
202                  iovec[0] = 2.*sqfact*(ix+.5) - 1.;
203 <                iovec[1] = .0;
204 <                iovec[2] = input_orient * sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0]);
203 >                iovec[1] = zipsgn*sqfact*.5;
204 >                iovec[2] = input_orient * sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0]
205 >                                                - iovec[1]*iovec[1]);
206                  if (funame == NULL)
207                          rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
208 +                                                /* presample first row */
209 +                for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
210 +                    SDsquare2disk(iovec+3, .5*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
211 +                    iovec[5] = output_orient *
212 +                                sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
213 +                    if (funame == NULL) {
214 +                        eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
215 +                    } else {
216 +                        if (assignD) {
217 +                            varset("Dx", '=', -iovec[3]);
218 +                            varset("Dy", '=', -iovec[4]);
219 +                            varset("Dz", '=', -iovec[5]);
220 +                            ++eclock;
221 +                        }
222 +                        val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
223 +                    }
224 +                }
225                  for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
226 <                    float       last_bsdf = -1;
226 >                    /*
227 >                     * Super-sample when we detect a difference from before
228 >                     * or after in this row, above or below.
229 >                     */
230                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
231 <                        SDsquare2disk(iovec+3, (ox+.5)*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
232 <                        iovec[5] = output_orient *
231 >                        if (ox < sqres-1) {     /* keeping one row ahead... */
232 >                            SDsquare2disk(iovec+3, (ox+1.5)*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
233 >                            iovec[5] = output_orient *
234                                  sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
235 +                        }
236                          if (funame == NULL) {
237 <                            SDValue     sdv;
209 <                            eval_rbfcol(&sdv, rbf, iovec+3);
237 >                            SDValue     sdv = sdv_next[oy];
238                              bsdf = sdv.cieY;
239 < #if (NSSAMP > 0)
240 <                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
239 >                            if (ox < sqres-1)
240 >                                eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
241 >                            if (abs_diff(bsdf, sdv_next[oy].cieY) > ssamp_thresh ||
242 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
243 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
244 >                                (oy < sqres-1 &&
245 >                                    abs_diff(bsdf, sdv_next[oy+1].cieY) > ssamp_thresh)) {
246                                  int     ssi;
247                                  double  ssa[2], sum = 0, usum = 0, vsum = 0;
248                                                  /* super-sample voxel */
249 <                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
250 <                                    SDmultiSamp(ssa, 2, (ssi+frandom()) *
251 <                                                        (1./NSSAMP));
249 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
250 >                                    SDmultiSamp(ssa, 2, (ssi+frandom()) /
251 >                                                        (double)nssamp);
252                                      SDsquare2disk(iovec+3, (ox+ssa[0])*sqfact,
253                                                          (oy+ssa[1])*sqfact);
254                                      iovec[5] = output_orient *
# Line 229 | Line 262 | eval_isotropic(char *funame)
262                                          vsum += 9.*sdv.spec.cy * sdv.cieY;
263                                      }
264                                  }
265 <                                bsdf = sum * (1./NSSAMP);
265 >                                bsdf = sum / (double)nssamp;
266                                  if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
267                                      uv[0] = usum / (sum+FTINY);
268                                      uv[1] = vsum / (sum+FTINY);
269                                  }
270                              } else
238 – #endif
271                              if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
272                                  uv[0] = uv[1] = 1. /
273                                      (-2.*sdv.spec.cx + 12.*sdv.spec.cy + 3.);
# Line 243 | Line 275 | eval_isotropic(char *funame)
275                                  uv[1] *= 9.*sdv.spec.cy;
276                              }
277                          } else {
278 <                            if (assignD) {
279 <                                varset("Dx", '=', -iovec[3]);
280 <                                varset("Dy", '=', -iovec[4]);
281 <                                varset("Dz", '=', -iovec[5]);
282 <                                ++eclock;
278 >                            bsdf = val_next[oy];
279 >                            if (ox < sqres-1) {
280 >                                if (assignD) {
281 >                                    varset("Dx", '=', -iovec[3]);
282 >                                    varset("Dy", '=', -iovec[4]);
283 >                                    varset("Dz", '=', -iovec[5]);
284 >                                    ++eclock;
285 >                                }
286 >                                val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
287                              }
288 <                            bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
289 < #if (NSSAMP > 0)
290 <                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
288 >                            if (abs_diff(bsdf, val_next[oy]) > ssamp_thresh ||
289 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
290 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
291 >                                (oy < sqres-1 &&
292 >                                    abs_diff(bsdf, val_next[oy+1]) > ssamp_thresh)) {
293                                  int     ssi;
294 <                                double  ssa[3], ssvec[6], sum = 0;
294 >                                double  ssa[4], ssvec[6], sum = 0;
295                                                  /* super-sample voxel */
296 <                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
297 <                                    SDmultiSamp(ssa, 3, (ssi+frandom()) *
298 <                                                        (1./NSSAMP));
296 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
297 >                                    SDmultiSamp(ssa, 4, (ssi+frandom()) /
298 >                                                        (double)nssamp);
299                                      ssvec[0] = 2.*sqfact*(ix+ssa[0]) - 1.;
300 <                                    ssvec[1] = .0;
301 <                                    ssvec[2] = input_orient *
302 <                                                sqrt(1. - ssvec[0]*ssvec[0]);
303 <                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[1])*sqfact,
304 <                                                (oy+ssa[2])*sqfact);
300 >                                    ssvec[1] = zipsgn*sqfact*ssa[1];
301 >                                    ssvec[2] = 1. - ssvec[0]*ssvec[0]
302 >                                                        - ssvec[1]*ssvec[1];
303 >                                    if (ssvec[2] < .0) {
304 >                                        ssvec[1] = 0;
305 >                                        ssvec[2] = 1. - ssvec[0]*ssvec[0];
306 >                                    }
307 >                                    ssvec[2] = input_orient * sqrt(ssvec[2]);
308 >                                    SDsquare2disk(ssvec+3, (ox+ssa[2])*sqfact,
309 >                                                (oy+ssa[3])*sqfact);
310                                      ssvec[5] = output_orient *
311                                                  sqrt(1. - ssvec[3]*ssvec[3] -
312                                                          ssvec[4]*ssvec[4]);
# Line 275 | Line 318 | eval_isotropic(char *funame)
318                                      }
319                                      sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
320                                  }
321 <                                bsdf = sum * (1./NSSAMP);
321 >                                bsdf = sum / (double)nssamp;
322                              }
280 – #endif
323                          }
324                          if (pctcull >= 0)
325                                  putbinary(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
# Line 293 | Line 335 | eval_isotropic(char *funame)
335                                          fprintf(uvfp[1], "\t%.3e\n", uv[1]);
336                                  }
337                          }
338 <                        last_bsdf = bsdf;
338 >                        if (val_last != NULL)
339 >                                val_last[oy] = bsdf;
340                      }
341                  }
342                  if (rbf != NULL)
# Line 301 | Line 344 | eval_isotropic(char *funame)
344                  prog_show((ix+1.)*(2.*sqfact));
345          }
346          prog_done();
347 +        if (val_last != NULL) {
348 +                free(val_last);
349 +                if (val_next != NULL) free(val_next);
350 +                if (sdv_next != NULL) free(sdv_next);
351 +        }
352          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
353                  if (pclose(ofp)) {
354                          fprintf(stderr, "%s: error running rttree_reduce on Y\n",
# Line 344 | Line 392 | eval_anisotropic(char *funame)
392   {
393          const int       sqres = 1<<samp_order;
394          const double    sqfact = 1./(double)sqres;
395 +        float           *val_last = NULL;
396 +        float           *val_next = NULL;
397 +        SDValue         *sdv_next = NULL;
398          FILE            *ofp, *uvfp[2];
399          int             assignD = 0;
400          char            cmd[128];
# Line 409 | Line 460 | eval_anisotropic(char *funame)
460          }
461          if (funame != NULL)                     /* need to assign Dx, Dy, Dz? */
462                  assignD = (fundefined(funame) < 6);
463 +        val_last = (float *)calloc(sqres, sizeof(float));
464 +        if (funame == NULL)
465 +                sdv_next = (SDValue *)malloc(sizeof(SDValue)*sqres);
466 +        else
467 +                val_next = (float *)malloc(sizeof(float)*sqres);
468                                                  /* run through directions */
469          for (ix = 0; ix < sqres; ix++)
470              for (iy = 0; iy < sqres; iy++) {
# Line 418 | Line 474 | eval_anisotropic(char *funame)
474                                  sqrt(1. - iovec[0]*iovec[0] - iovec[1]*iovec[1]);
475                  if (funame == NULL)
476                          rbf = advect_rbf(iovec, lobe_lim);
477 +                                                /* presample first row */
478 +                for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
479 +                    SDsquare2disk(iovec+3, .5*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
480 +                    iovec[5] = output_orient *
481 +                                sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
482 +                    if (funame == NULL) {
483 +                        eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
484 +                    } else {
485 +                        if (assignD) {
486 +                            varset("Dx", '=', -iovec[3]);
487 +                            varset("Dy", '=', -iovec[4]);
488 +                            varset("Dz", '=', -iovec[5]);
489 +                            ++eclock;
490 +                        }
491 +                        val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
492 +                    }
493 +                }
494                  for (ox = 0; ox < sqres; ox++) {
495 <                    float       last_bsdf = -1;
495 >                    /*
496 >                     * Super-sample when we detect a difference from before
497 >                     * or after in this row, above or below.
498 >                     */
499                      for (oy = 0; oy < sqres; oy++) {
500 <                        SDsquare2disk(iovec+3, (ox+.5)*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
501 <                        iovec[5] = output_orient *
500 >                        if (ox < sqres-1) {     /* keeping one row ahead... */
501 >                            SDsquare2disk(iovec+3, (ox+1.5)*sqfact, (oy+.5)*sqfact);
502 >                            iovec[5] = output_orient *
503                                  sqrt(1. - iovec[3]*iovec[3] - iovec[4]*iovec[4]);
504 +                        }
505                          if (funame == NULL) {
506 <                            SDValue     sdv;
429 <                            eval_rbfcol(&sdv, rbf, iovec+3);
506 >                            SDValue     sdv = sdv_next[oy];
507                              bsdf = sdv.cieY;
508 < #if (NSSAMP > 0)
509 <                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
508 >                            if (ox < sqres-1)
509 >                                eval_rbfcol(&sdv_next[oy], rbf, iovec+3);
510 >                            if (abs_diff(bsdf, sdv_next[oy].cieY) > ssamp_thresh ||
511 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
512 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
513 >                                (oy < sqres-1 &&
514 >                                    abs_diff(bsdf, sdv_next[oy+1].cieY) > ssamp_thresh)) {
515                                  int     ssi;
516                                  double  ssa[2], sum = 0, usum = 0, vsum = 0;
517                                                  /* super-sample voxel */
518 <                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
519 <                                    SDmultiSamp(ssa, 2, (ssi+frandom()) *
520 <                                                        (1./NSSAMP));
518 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
519 >                                    SDmultiSamp(ssa, 2, (ssi+frandom()) /
520 >                                                        (double)nssamp);
521                                      SDsquare2disk(iovec+3, (ox+ssa[0])*sqfact,
522                                                          (oy+ssa[1])*sqfact);
523                                      iovec[5] = output_orient *
# Line 449 | Line 531 | eval_anisotropic(char *funame)
531                                          vsum += 9.*sdv.spec.cy * sdv.cieY;
532                                      }
533                                  }
534 <                                bsdf = sum * (1./NSSAMP);
534 >                                bsdf = sum / (double)nssamp;
535                                  if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
536                                      uv[0] = usum / (sum+FTINY);
537                                      uv[1] = vsum / (sum+FTINY);
538                                  }
539                              } else
458 – #endif
540                              if (rbf_colorimetry == RBCtristimulus) {
541                                  uv[0] = uv[1] = 1. /
542                                      (-2.*sdv.spec.cx + 12.*sdv.spec.cy + 3.);
# Line 463 | Line 544 | eval_anisotropic(char *funame)
544                                  uv[1] *= 9.*sdv.spec.cy;
545                              }
546                          } else {
547 <                            if (assignD) {
548 <                                varset("Dx", '=', -iovec[3]);
549 <                                varset("Dy", '=', -iovec[4]);
550 <                                varset("Dz", '=', -iovec[5]);
551 <                                ++eclock;
547 >                            bsdf = val_next[oy];
548 >                            if (ox < sqres-1) {
549 >                                if (assignD) {
550 >                                    varset("Dx", '=', -iovec[3]);
551 >                                    varset("Dy", '=', -iovec[4]);
552 >                                    varset("Dz", '=', -iovec[5]);
553 >                                    ++eclock;
554 >                                }
555 >                                val_next[oy] = funvalue(funame, 6, iovec);
556                              }
557 <                            bsdf = funvalue(funame, 6, iovec);
558 < #if (NSSAMP > 0)
559 <                            if (abs_diff(bsdf, last_bsdf) > ssamp_thresh) {
557 >                            if (abs_diff(bsdf, val_next[oy]) > ssamp_thresh ||
558 >                                (ox && abs_diff(bsdf, val_last[oy]) > ssamp_thresh) ||
559 >                                (oy && abs_diff(bsdf, val_last[oy-1]) > ssamp_thresh) ||
560 >                                (oy < sqres-1 &&
561 >                                    abs_diff(bsdf, val_next[oy+1]) > ssamp_thresh)) {
562                                  int     ssi;
563                                  double  ssa[4], ssvec[6], sum = 0;
564                                                  /* super-sample voxel */
565 <                                for (ssi = NSSAMP; ssi--; ) {
566 <                                    SDmultiSamp(ssa, 4, (ssi+frandom()) *
567 <                                                        (1./NSSAMP));
565 >                                for (ssi = nssamp; ssi--; ) {
566 >                                    SDmultiSamp(ssa, 4, (ssi+frandom()) /
567 >                                                        (double)nssamp);
568                                      SDsquare2disk(ssvec, 1.-(ix+ssa[0])*sqfact,
569                                                  1.-(iy+ssa[1])*sqfact);
570                                      ssvec[2] = input_orient *
# Line 496 | Line 583 | eval_anisotropic(char *funame)
583                                      }
584                                      sum += funvalue(funame, 6, ssvec);
585                                  }
586 <                                bsdf = sum * (1./NSSAMP);
586 >                                bsdf = sum / (double)nssamp;
587                              }
501 – #endif
588                          }
589                          if (pctcull >= 0)
590                                  putbinary(&bsdf, sizeof(bsdf), 1, ofp);
# Line 514 | Line 600 | eval_anisotropic(char *funame)
600                                          fprintf(uvfp[1], "\t%.3e\n", uv[1]);
601                                  }
602                          }
603 <                        last_bsdf = bsdf;
603 >                        if (val_last != NULL)
604 >                                val_last[oy] = bsdf;
605                      }
606                  }
607                  if (rbf != NULL)
# Line 522 | Line 609 | eval_anisotropic(char *funame)
609                  prog_show((ix*sqres+iy+1.)/(sqres*sqres));
610              }
611          prog_done();
612 +        if (val_last != NULL) {
613 +                free(val_last);
614 +                if (val_next != NULL) free(val_next);
615 +                if (sdv_next != NULL) free(sdv_next);
616 +        }
617          if (pctcull >= 0) {                     /* finish output */
618                  if (pclose(ofp)) {
619                          fprintf(stderr, "%s: error running rttree_reduce on Y\n",
# Line 627 | Line 719 | main(int argc, char *argv[])
719                  switch (argv[i][1]) {           /* get options */
720                  case 'e':
721                          scompile(argv[++i], NULL, 0);
722 +                        if (single_plane_incident < 0)
723 +                                single_plane_incident = 0;
724                          break;
725                  case 'f':
726                          if (!argv[i][2]) {
727                                  if (strchr(argv[++i], '=') != NULL) {
728                                          add_wbsdf("-f", 1);
729                                          add_wbsdf(argv[i], 1);
730 <                                } else
731 <                                        fcompile(argv[i]);
730 >                                } else {
731 >                                        char    *fpath = getpath(argv[i],
732 >                                                            getrlibpath(), 0);
733 >                                        if (fpath == NULL) {
734 >                                                fprintf(stderr,
735 >                                                "%s: cannot find file '%s'\n",
736 >                                                        argv[0], argv[i]);
737 >                                                return(1);
738 >                                        }
739 >                                        fcompile(fpath);
740 >                                        if (single_plane_incident < 0)
741 >                                                single_plane_incident = 0;
742 >                                }
743                          } else
744                                  dofwd = (argv[i][0] == '+');
745                          break;
# Line 644 | Line 749 | main(int argc, char *argv[])
749                  case 'b':
750                          dobwd = (argv[i][0] == '+');
751                          break;
752 +                case 'n':
753 +                        nssamp = atoi(argv[++i]);
754 +                        if (nssamp <= 0)
755 +                                goto userr;
756 +                        break;
757 +                case 's':
758 +                        ssamp_thresh = atof(argv[++i]);
759 +                        if (ssamp_thresh <= FTINY)
760 +                                goto userr;
761 +                        break;
762                  case 't':
763                          switch (argv[i][2]) {
764                          case '3':
# Line 756 | Line 871 | main(int argc, char *argv[])
871          return(wrap_up());
872   userr:
873          fprintf(stderr,
874 <        "Usage: %s [{+|-}a][-g Nlog2][-t pctcull][-l maxlobes] [bsdf.sir ..] > bsdf.xml\n",
874 >        "Usage: %s [{+|-}a][-g Nlog2][-t pctcull][-n nss][-s thresh][-l maxlobes] [bsdf.sir ..] > bsdf.xml\n",
875                                  progname);
876          fprintf(stderr,
877 <        "   or: %s -t{3|4} [{+|-}a][-g Nlog2][-t pctcull][{+|-}for[ward]][{+|-}b[ackward]][-e expr][-f file] bsdf_func > bsdf.xml\n",
877 >        "   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",
878                                  progname);
879          return(1);
880   }

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