ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | Download File | Root Listing
root/radiance/ray/src/cv/bsdfmesh.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/cv/bsdfmesh.c (file contents):
Revision 2.15 by greg, Tue Feb 18 16:06:51 2014 UTC vs.
Revision 2.26 by greg, Wed Mar 26 00:11:30 2014 UTC

# Line 18 | Line 18 | static const char RCSid[] = "$Id$";
18   #include <string.h>
19   #include <math.h>
20   #include "bsdfrep.h"
21 +
22 + #ifndef NEIGH_FACT2
23 + #define NEIGH_FACT2     0.1     /* empirical neighborhood distance weight */
24 + #endif
25                                  /* number of processes to run */
26   int                     nprocs = 1;
27                                  /* number of children (-1 in child) */
# Line 135 | Line 139 | run_subprocess(void)
139  
140   #endif  /* ! _WIN32 */
141  
142 + /* Compute normalized distribution scattering functions for comparison */
143 + static void
144 + compute_nDSFs(const RBFNODE *rbf0, const RBFNODE *rbf1)
145 + {
146 +        const double    nf0 = (GRIDRES*GRIDRES) / rbf0->vtotal;
147 +        const double    nf1 = (GRIDRES*GRIDRES) / rbf1->vtotal;
148 +        int             x, y;
149 +        FVECT           dv;
150 +
151 +        for (x = GRIDRES; x--; )
152 +            for (y = GRIDRES; y--; ) {
153 +                ovec_from_pos(dv, x, y);        /* cube root (brightness) */
154 +                dsf_grid[x][y].val[0] = pow(nf0*eval_rbfrep(rbf0, dv), .3333);
155 +                dsf_grid[x][y].val[1] = pow(nf1*eval_rbfrep(rbf1, dv), .3333);
156 +            }
157 + }      
158 +
159 + /* Compute neighborhood distance-squared (dissimilarity) */
160 + static double
161 + neighborhood_dist2(int x0, int y0, int x1, int y1)
162 + {
163 +        int     rad = GRIDRES>>5;
164 +        double  sum2 = 0.;
165 +        double  d;
166 +        int     p[4];
167 +        int     i, j;
168 +                                                /* check radius */
169 +        p[0] = x0; p[1] = y0; p[2] = x1; p[3] = y1;
170 +        for (i = 4; i--; ) {
171 +                if (p[i] < rad) rad = p[i];
172 +                if (GRIDRES-1-p[i] < rad) rad = GRIDRES-1-p[i];
173 +        }
174 +        for (i = -rad; i <= rad; i++)
175 +            for (j = -rad; j <= rad; j++) {
176 +                d = dsf_grid[x0+i][y0+j].val[0] -
177 +                        dsf_grid[x1+i][y1+j].val[1];
178 +                sum2 += d*d;
179 +            }
180 +        return(sum2 / (4*rad*(rad+1) + 1));
181 + }
182 +
183   /* Comparison routine needed for sorting price row */
184   static int
185   msrt_cmp(void *b, const void *p1, const void *p2)
# Line 155 | Line 200 | price_routes(PRICEMAT *pm, const RBFNODE *from_rbf, co
200          FVECT   *vto = (FVECT *)malloc(sizeof(FVECT) * to_rbf->nrbf);
201          int     i, j;
202  
203 +        compute_nDSFs(from_rbf, to_rbf);
204          pm->nrows = from_rbf->nrbf;
205          pm->ncols = to_rbf->nrbf;
206          pm->price = (float *)malloc(sizeof(float) * pm->nrows*pm->ncols);
# Line 176 | Line 222 | price_routes(PRICEMAT *pm, const RBFNODE *from_rbf, co
222              pm->prow = pricerow(pm,i);
223              srow = psortrow(pm,i);
224              for (j = to_rbf->nrbf; j--; ) {
225 <                double          d;              /* quadratic cost function */
226 <                d = DOT(vfrom, vto[j]);
181 <                d = (d >= 1.) ? .0 : acos(d);
225 >                double  d;                      /* quadratic cost function */
226 >                d = Acos(DOT(vfrom, vto[j]));
227                  pm->prow[j] = d*d;
228                  d = R2ANG(to_rbf->rbfa[j].crad) - from_ang;
229 <                pm->prow[j] += d*d;    
229 >                pm->prow[j] += d*d;
230 >                                                /* neighborhood difference */
231 >                pm->prow[j] += NEIGH_FACT2 * neighborhood_dist2(
232 >                                from_rbf->rbfa[i].gx, from_rbf->rbfa[i].gy,
233 >                                to_rbf->rbfa[j].gx, to_rbf->rbfa[j].gy );
234                  srow[j] = j;
235              }
236              qsort_r(srow, pm->ncols, sizeof(short), pm, &msrt_cmp);
# Line 216 | Line 265 | min_cost(double amt2move, const double *avail, const P
265          return(total_cost);
266   }
267  
268 < /* Compare entries by moving price */
268 > typedef struct {
269 >        short   s, d;           /* source and destination */
270 >        float   dc;             /* discount to push inventory */
271 > } ROWSENT;              /* row sort entry */
272 >
273 > /* Compare entries by discounted moving price */
274   static int
275   rmovcmp(void *b, const void *p1, const void *p2)
276   {
277          PRICEMAT        *pm = (PRICEMAT *)b;
278 <        const short     *ij1 = (const short *)p1;
279 <        const short     *ij2 = (const short *)p2;
280 <        float           price_diff;
278 >        const ROWSENT   *re1 = (const ROWSENT *)p1;
279 >        const ROWSENT   *re2 = (const ROWSENT *)p2;
280 >        double          price_diff;
281  
282 <        if (ij1[1] < 0) return(ij2[1] >= 0);
283 <        if (ij2[1] < 0) return(-1);
284 <        price_diff = pricerow(pm,ij1[0])[ij1[1]] - pricerow(pm,ij2[0])[ij2[1]];
282 >        if (re1->d < 0) return(re2->d >= 0);
283 >        if (re2->d < 0) return(-1);
284 >        price_diff = re1->dc*pricerow(pm,re1->s)[re1->d] -
285 >                        re2->dc*pricerow(pm,re2->s)[re2->d];
286          if (price_diff > 0) return(1);
287          if (price_diff < 0) return(-1);
288          return(0);
# Line 241 | Line 296 | migration_step(MIGRATION *mig, double *src_rem, double
296          const double    maxamt = 1./(double)pm->ncols;
297          const double    minamt = maxamt*1e-4;
298          double          *src_cost;
299 <        short           (*rord)[2];
299 >        ROWSENT         *rord;
300          struct {
301                  int     s, d;   /* source and destination */
302 <                double  price;  /* price estimate per amount moved */
302 >                double  price;  /* cost per amount moved */
303                  double  amt;    /* amount we can move */
304          } cur, best;
305          int             r2check, i, ri;
# Line 253 | Line 308 | migration_step(MIGRATION *mig, double *src_rem, double
308           * destination price implies that another source is closer, so
309           * we can hold off considering more expensive options until
310           * some other (hopefully better) moves have been made.
311 +         * A discount based on source remaining is supposed to prioritize
312 +         * movement from large lobes, but it doesn't seem to do much,
313 +         * so we have it set to 1.0 at the moment.
314           */
315 + #define discount(qr)    1.0
316                                                  /* most promising row order */
317 <        rord = (short (*)[2])malloc(sizeof(short)*2*pm->nrows);
317 >        rord = (ROWSENT *)malloc(sizeof(ROWSENT)*pm->nrows);
318          if (rord == NULL)
319                  goto memerr;
320          for (ri = pm->nrows; ri--; ) {
321 <            rord[ri][0] = ri;
322 <            rord[ri][1] = -1;
321 >            rord[ri].s = ri;
322 >            rord[ri].d = -1;
323 >            rord[ri].dc = 1.f;
324              if (src_rem[ri] <= minamt)          /* enough source material? */
325                      continue;
326              for (i = 0; i < pm->ncols; i++)
327 <                if (dst_rem[ rord[ri][1] = psortrow(pm,ri)[i] ] > minamt)
327 >                if (dst_rem[ rord[ri].d = psortrow(pm,ri)[i] ] > minamt)
328                          break;
329              if (i >= pm->ncols) {               /* moved all we can? */
330                  free(rord);
331                  return(.0);
332              }
333 +            rord[ri].dc = discount(src_rem[ri]);
334          }
335          if (pm->nrows > max2check)              /* sort if too many sources */
336 <                qsort_r(rord, pm->nrows, sizeof(short)*2, pm, &rmovcmp);
336 >                qsort_r(rord, pm->nrows, sizeof(ROWSENT), pm, &rmovcmp);
337                                                  /* allocate cost array */
338          src_cost = (double *)malloc(sizeof(double)*pm->nrows);
339          if (src_cost == NULL)
# Line 285 | Line 346 | migration_step(MIGRATION *mig, double *src_rem, double
346                  r2check = max2check;            /* put a limit on search */
347          for (ri = 0; ri < r2check; ri++) {      /* check each source row */
348              double      cost_others = 0;
349 <            cur.s = rord[ri][0];
350 <            if ((cur.d = rord[ri][1]) < 0 ||
351 <                        (cur.price = pricerow(pm,cur.s)[cur.d]) >= best.price) {
349 >            cur.s = rord[ri].s;
350 >            if ((cur.d = rord[ri].d) < 0 ||
351 >                        rord[ri].dc*pricerow(pm,cur.s)[cur.d] >= best.price) {
352                  if (pm->nrows > max2check) break;       /* sorted end */
353                  continue;                       /* else skip this one */
354              }
# Line 301 | Line 362 | migration_step(MIGRATION *mig, double *src_rem, double
362                      cost_others += min_cost(src_rem[i], dst_rem, pm, i)
363                                          - src_cost[i];
364              dst_rem[cur.d] += cur.amt;          /* undo trial move */
365 <            cur.price += cost_others/cur.amt;   /* adjust effective price */
365 >                                                /* discount effective price */
366 >            cur.price = ( pricerow(pm,cur.s)[cur.d] + cost_others/cur.amt ) *
367 >                                        rord[ri].dc;
368              if (cur.price < best.price)         /* are we better than best? */
369                  best = cur;
370          }
# Line 317 | Line 380 | migration_step(MIGRATION *mig, double *src_rem, double
380   memerr:
381          fprintf(stderr, "%s: Out of memory in migration_step()\n", progname);
382          exit(1);
383 + #undef discount
384   }
385  
386 + #ifdef DUMP_MATRIX
387 + /* Dump transport plan and corresponding price matrix to a text file */
388 + static void
389 + dump_matrix(const MIGRATION *me, const PRICEMAT *pm)
390 + {
391 +        char    fname[256];
392 +        FILE    *fp;
393 +        int     i, j;
394 +
395 +        sprintf(fname, "edge_%d-%d.txt", me->rbfv[0]->ord, me->rbfv[1]->ord);
396 +        if ((fp = fopen(fname, "w")) == NULL)
397 +                return;
398 +        for (j = 0; j < 2; j++) {
399 +                fprintf(fp, "Available from %d source RBF lobes in node %d:\n",
400 +                                        me->rbfv[j]->nrbf, me->rbfv[j]->ord);
401 +                for (i = 0; i < me->rbfv[j]->nrbf; i++)
402 +                        fprintf(fp, " %.4e", rbf_volume(&me->rbfv[j]->rbfa[i]) /
403 +                                                        me->rbfv[j]->vtotal);
404 +                fputc('\n', fp);
405 +        }
406 +        fprintf(fp, "Price (quadratic distance metric) matrix:\n");
407 +        for (i = 0; i < pm->nrows; i++) {
408 +            for (j = 0; j < pm->ncols; j++)
409 +                fprintf(fp, " %.4e", pricerow(pm,i)[j]);
410 +            fputc('\n', fp);
411 +        }
412 +        fprintf(fp, "Solution matrix (transport plan):\n");
413 +        for (i = 0; i < mtx_nrows(me); i++) {
414 +            for (j = 0; j < mtx_ncols(me); j++)
415 +                fprintf(fp, " %.4e", mtx_coef(me,i,j));
416 +            fputc('\n', fp);
417 +        }
418 +        fclose(fp);
419 + }
420 + #endif
421 +
422   /* Compute and insert migration along directed edge (may fork child) */
423   static MIGRATION *
424   create_migration(RBFNODE *from_rbf, RBFNODE *to_rbf)
# Line 374 | Line 474 | create_migration(RBFNODE *from_rbf, RBFNODE *to_rbf)
474              for (j = to_rbf->nrbf; j--; )
475                  mtx_coef(newmig,i,j) *= nf;     /* row now sums to 1.0 */
476          }
477 + #ifdef DUMP_MATRIX
478 +        dump_matrix(newmig, &pmtx);
479 + #endif
480          end_subprocess();                       /* exit here if subprocess */
481          free_routes(&pmtx);                     /* free working arrays */
482          free(src_rem);
# Line 489 | Line 592 | mesh_from_edge(MIGRATION *edge)
592   static void
593   check_normal_incidence(void)
594   {
595 <        const int       saved_nprocs = nprocs;
596 <        RBFNODE         *near_rbf, *mir_rbf, *rbf;
597 <        double          bestd;
598 <        int             n, i, j;
595 >        static FVECT            norm_vec = {.0, .0, 1.};
596 >        const int               saved_nprocs = nprocs;
597 >        RBFNODE                 *near_rbf, *mir_rbf, *rbf;
598 >        double                  bestd;
599 >        int                     n;
600  
601          if (dsf_list == NULL)
602                  return;                         /* XXX should be error? */
# Line 538 | Line 642 | check_normal_incidence(void)
642          memcpy(mir_rbf, near_rbf, n);
643          mir_rbf->ord = near_rbf->ord - 1;       /* not used, I think */
644          mir_rbf->next = NULL;
645 +        mir_rbf->ejl = NULL;
646          rev_rbf_symmetry(mir_rbf, MIRROR_X|MIRROR_Y);
647          nprocs = 1;                             /* compute migration matrix */
648 <        if (mig_list != create_migration(mir_rbf, near_rbf))
648 >        if (create_migration(mir_rbf, near_rbf) == NULL)
649                  exit(1);                        /* XXX should never happen! */
650 <        n = 0;                                  /* count migrating particles */
651 <        for (i = 0; i < mtx_nrows(mig_list); i++)
547 <            for (j = 0; j < mtx_ncols(mig_list); j++)
548 <                n += (mtx_coef(mig_list,i,j) > FTINY);
549 <        rbf = (RBFNODE *)malloc(sizeof(RBFNODE) + sizeof(RBFVAL)*(n-1));
550 <        if (rbf == NULL)
551 <                goto memerr;
552 <        rbf->next = NULL; rbf->ejl = NULL;
553 <        rbf->invec[0] = rbf->invec[1] = 0; rbf->invec[2] = 1.;
554 <        rbf->nrbf = n;
555 <        rbf->vtotal = .5 + .5*mig_list->rbfv[1]->vtotal/mig_list->rbfv[0]->vtotal;
556 <        n = 0;                                  /* advect RBF lobes halfway */
557 <        for (i = 0; i < mtx_nrows(mig_list); i++) {
558 <            const RBFVAL        *rbf0i = &mig_list->rbfv[0]->rbfa[i];
559 <            const float         peak0 = rbf0i->peak;
560 <            const double        rad0 = R2ANG(rbf0i->crad);
561 <            FVECT               v0;
562 <            float               mv;
563 <            ovec_from_pos(v0, rbf0i->gx, rbf0i->gy);
564 <            for (j = 0; j < mtx_ncols(mig_list); j++)
565 <                if ((mv = mtx_coef(mig_list,i,j)) > FTINY) {
566 <                        const RBFVAL    *rbf1j = &mig_list->rbfv[1]->rbfa[j];
567 <                        double          rad2;
568 <                        FVECT           v;
569 <                        int             pos[2];
570 <                        rad2 = R2ANG(rbf1j->crad);
571 <                        rad2 = .5*(rad0*rad0 + rad2*rad2);
572 <                        rbf->rbfa[n].peak = peak0 * mv * rbf->vtotal *
573 <                                                rad0*rad0/rad2;
574 <                        rbf->rbfa[n].crad = ANG2R(sqrt(rad2));
575 <                        ovec_from_pos(v, rbf1j->gx, rbf1j->gy);
576 <                        geodesic(v, v0, v, .5, GEOD_REL);
577 <                        pos_from_vec(pos, v);
578 <                        rbf->rbfa[n].gx = pos[0];
579 <                        rbf->rbfa[n].gy = pos[1];
580 <                        ++n;
581 <                }
582 <        }
583 <        rbf->vtotal *= mig_list->rbfv[0]->vtotal;
650 >        norm_vec[2] = input_orient;             /* interpolate normal dist. */
651 >        rbf = e_advect_rbf(mig_list, norm_vec, 2*near_rbf->nrbf);
652          nprocs = saved_nprocs;                  /* final clean-up */
653          free(mir_rbf);
654          free(mig_list);

Diff Legend

Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines