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

Comparing ray/src/cv/bsdfrep.c (file contents):
Revision 2.1 by greg, Fri Oct 19 04:14:29 2012 UTC vs.
Revision 2.13 by greg, Sun Mar 24 17:22:23 2013 UTC

# Line 9 | Line 9 | static const char RCSid[] = "$Id$";
9  
10   #define _USE_MATH_DEFINES
11   #include <stdlib.h>
12 + #include <string.h>
13   #include <math.h>
14   #include "rtio.h"
15   #include "resolu.h"
16   #include "bsdfrep.h"
17 <                                /* which quadrants are represented */
17 >                                /* active grid resolution */
18 > int                     grid_res = GRIDRES;
19 >
20 >                                /* coverage/symmetry using INP_QUAD? flags */
21   int                     inp_coverage = 0;
22                                  /* all incident angles in-plane so far? */
23   int                     single_plane_incident = -1;
# Line 22 | Line 26 | int                    single_plane_incident = -1;
26   int                     input_orient = 0;
27   int                     output_orient = 0;
28  
29 +                                /* BSDF histogram */
30 + int                     bsdf_hist[HISTLEN];
31 +
32 +                                /* BSDF value for boundary regions */
33 + double                  bsdf_min = 0;
34 +
35                                  /* processed incident DSF measurements */
36   RBFNODE                 *dsf_list = NULL;
37  
# Line 52 | Line 62 | new_input_direction(double new_theta, double new_phi)
62                  new_theta = -new_theta;
63                  new_phi += 180.;
64          }
65 +        if ((theta_in_deg = new_theta) < 1.0)
66 +                return(1);              /* don't rely on phi near normal */
67          while (new_phi < 0)
68                  new_phi += 360.;
69          while (new_phi >= 360.)
# Line 60 | Line 72 | new_input_direction(double new_theta, double new_phi)
72                  single_plane_incident = (round(new_phi) == round(phi_in_deg));
73          else if (single_plane_incident < 0)
74                  single_plane_incident = 1;
63 –        theta_in_deg = new_theta;       /* assume it's OK */
75          phi_in_deg = new_phi;
76          if ((1. < new_phi) & (new_phi < 89.))
77                  inp_coverage |= INP_QUAD1;
# Line 77 | Line 88 | new_input_direction(double new_theta, double new_phi)
88   int
89   use_symmetry(FVECT vec)
90   {
91 <        double  phi = get_phi360(vec);
91 >        const double    phi = get_phi360(vec);
92  
93          switch (inp_coverage) {
94          case INP_QUAD1|INP_QUAD2|INP_QUAD3|INP_QUAD4:
# Line 167 | Line 178 | rev_rbf_symmetry(RBFNODE *rbf, int sym)
178          rev_symmetry(rbf->invec, sym);
179          if (sym & MIRROR_X)
180                  for (n = rbf->nrbf; n-- > 0; )
181 <                        rbf->rbfa[n].gx = GRIDRES-1 - rbf->rbfa[n].gx;
181 >                        rbf->rbfa[n].gx = grid_res-1 - rbf->rbfa[n].gx;
182          if (sym & MIRROR_Y)
183                  for (n = rbf->nrbf; n-- > 0; )
184 <                        rbf->rbfa[n].gy = GRIDRES-1 - rbf->rbfa[n].gy;
184 >                        rbf->rbfa[n].gy = grid_res-1 - rbf->rbfa[n].gy;
185   }
186  
187 + /* Rotate RBF to correspond to given incident vector */
188 + void
189 + rotate_rbf(RBFNODE *rbf, const FVECT invec)
190 + {
191 +        static const FVECT      vnorm = {.0, .0, 1.};
192 +        const double            phi = atan2(invec[1],invec[0]) -
193 +                                        atan2(rbf->invec[1],rbf->invec[0]);
194 +        FVECT                   outvec;
195 +        int                     pos[2];
196 +        int                     n;
197 +
198 +        for (n = ((-.01 > phi) | (phi > .01))*rbf->nrbf; n-- > 0; ) {
199 +                ovec_from_pos(outvec, rbf->rbfa[n].gx, rbf->rbfa[n].gy);
200 +                spinvector(outvec, outvec, vnorm, phi);
201 +                pos_from_vec(pos, outvec);
202 +                rbf->rbfa[n].gx = pos[0];
203 +                rbf->rbfa[n].gy = pos[1];
204 +        }
205 +        VCOPY(rbf->invec, invec);
206 + }
207 +
208   /* Compute volume associated with Gaussian lobe */
209   double
210   rbf_volume(const RBFVAL *rbfp)
# Line 189 | Line 221 | ovec_from_pos(FVECT vec, int xpos, int ypos)
221          double  uv[2];
222          double  r2;
223          
224 <        SDsquare2disk(uv, (1./GRIDRES)*(xpos+.5), (1./GRIDRES)*(ypos+.5));
224 >        SDsquare2disk(uv, (xpos+.5)/grid_res, (ypos+.5)/grid_res);
225                                  /* uniform hemispherical projection */
226          r2 = uv[0]*uv[0] + uv[1]*uv[1];
227          vec[0] = vec[1] = sqrt(2. - r2);
# Line 207 | Line 239 | pos_from_vec(int pos[2], const FVECT vec)
239  
240          SDdisk2square(sq, vec[0]*norm, vec[1]*norm);
241  
242 <        pos[0] = (int)(sq[0]*GRIDRES);
243 <        pos[1] = (int)(sq[1]*GRIDRES);
242 >        pos[0] = (int)(sq[0]*grid_res);
243 >        pos[1] = (int)(sq[1]*grid_res);
244   }
245  
246   /* Evaluate RBF for DSF at the given normalized outgoing direction */
247   double
248   eval_rbfrep(const RBFNODE *rp, const FVECT outvec)
249   {
250 <        double          res = .0;
250 >        double          minval = bsdf_min*output_orient*outvec[2];
251 >        double          res = 0;
252          const RBFVAL    *rbfp;
253          FVECT           odir;
254          double          sig2;
255          int             n;
256 <
257 <        if (rp == NULL)
258 <                return(.0);
256 >                                /* use minimum if no information avail. */
257 >        if (rp == NULL) {
258 >                if (outvec[2] > 0 ^ output_orient > 0)
259 >                        return(.0);
260 >                return(minval);
261 >        }
262          rbfp = rp->rbfa;
263          for (n = rp->nrbf; n--; rbfp++) {
264                  ovec_from_pos(odir, rbfp->gx, rbfp->gy);
# Line 231 | Line 267 | eval_rbfrep(const RBFNODE *rp, const FVECT outvec)
267                  if (sig2 > -19.)
268                          res += rbfp->peak * exp(sig2);
269          }
270 +        if (res < minval)       /* never return less than minval */
271 +                return(minval);
272          return(res);
273   }
274  
# Line 280 | Line 318 | get_dsf(int ord)
318          RBFNODE         *rbf;
319  
320          for (rbf = dsf_list; rbf != NULL; rbf = rbf->next)
321 <                if (rbf->ord == ord);
321 >                if (rbf->ord == ord)
322                          return(rbf);
323          return(NULL);
324   }
# Line 311 | Line 349 | is_rev_tri(const FVECT v1, const FVECT v2, const FVECT
349   int
350   get_triangles(RBFNODE *rbfv[2], const MIGRATION *mig)
351   {
352 <        const MIGRATION *ej, *ej2;
352 >        const MIGRATION *ej1, *ej2;
353          RBFNODE         *tv;
354  
355          rbfv[0] = rbfv[1] = NULL;
356          if (mig == NULL)
357                  return(0);
358 <        for (ej = mig->rbfv[0]->ejl; ej != NULL;
359 <                                ej = nextedge(mig->rbfv[0],ej)) {
360 <                if (ej == mig)
358 >        for (ej1 = mig->rbfv[0]->ejl; ej1 != NULL;
359 >                                ej1 = nextedge(mig->rbfv[0],ej1)) {
360 >                if (ej1 == mig)
361                          continue;
362 <                tv = opp_rbf(mig->rbfv[0],ej);
362 >                tv = opp_rbf(mig->rbfv[0],ej1);
363                  for (ej2 = tv->ejl; ej2 != NULL; ej2 = nextedge(tv,ej2))
364                          if (opp_rbf(tv,ej2) == mig->rbfv[1]) {
365                                  rbfv[is_rev_tri(mig->rbfv[0]->invec,
# Line 333 | Line 371 | get_triangles(RBFNODE *rbfv[2], const MIGRATION *mig)
371          return((rbfv[0] != NULL) + (rbfv[1] != NULL));
372   }
373  
374 + /* Clear our BSDF representation and free memory */
375 + void
376 + clear_bsdf_rep(void)
377 + {
378 +        while (mig_list != NULL) {
379 +                MIGRATION       *mig = mig_list;
380 +                mig_list = mig->next;
381 +                free(mig);
382 +        }
383 +        while (dsf_list != NULL) {
384 +                RBFNODE         *rbf = dsf_list;
385 +                dsf_list = rbf->next;
386 +                free(rbf);
387 +        }
388 +        inp_coverage = 0;
389 +        single_plane_incident = -1;
390 +        input_orient = output_orient = 0;
391 +        grid_res = GRIDRES;
392 + }
393 +
394   /* Write our BSDF mesh interpolant out to the given binary stream */
395   void
396   save_bsdf_rep(FILE *ofp)
# Line 341 | Line 399 | save_bsdf_rep(FILE *ofp)
399          MIGRATION       *mig;
400          int             i, n;
401                                          /* finish header */
402 +        fprintf(ofp, "SYMMETRY=%d\n", !single_plane_incident * inp_coverage);
403 +        fprintf(ofp, "IO_SIDES= %d %d\n", input_orient, output_orient);
404 +        fprintf(ofp, "GRIDRES=%d\n", grid_res);
405 +        fprintf(ofp, "BSDFMIN=%g\n", bsdf_min);
406          fputformat(BSDFREP_FMT, ofp);
407          fputc('\n', ofp);
408                                          /* write each DSF */
# Line 360 | Line 422 | save_bsdf_rep(FILE *ofp)
422          }
423          putint(-1, 4, ofp);             /* terminator */
424                                          /* write each migration matrix */
425 <        for (mig = mig_list; mig != NULL; mig = mig_list->next) {
425 >        for (mig = mig_list; mig != NULL; mig = mig->next) {
426 >                int     zerocnt = 0;
427                  putint(mig->rbfv[0]->ord, 4, ofp);
428                  putint(mig->rbfv[1]->ord, 4, ofp);
429 +                                        /* write out as sparse data */
430                  n = mtx_nrows(mig) * mtx_ncols(mig);
431 <                for (i = 0; i < n; i++)
432 <                        putflt(mig->mtx[i], ofp);
431 >                for (i = 0; i < n; i++) {
432 >                        if (zerocnt == 0xff) {
433 >                                putint(0xff, 1, ofp); zerocnt = 0;
434 >                        }
435 >                        if (mig->mtx[i] != 0) {
436 >                                putint(zerocnt, 1, ofp); zerocnt = 0;
437 >                                putflt(mig->mtx[i], ofp);
438 >                        } else
439 >                                ++zerocnt;
440 >                }
441 >                putint(zerocnt, 1, ofp);
442          }
443          putint(-1, 4, ofp);             /* terminator */
444          putint(-1, 4, ofp);
# Line 376 | Line 449 | save_bsdf_rep(FILE *ofp)
449          }
450   }
451  
452 + /* Check header line for critical information */
453 + static int
454 + headline(char *s, void *p)
455 + {
456 +        char    fmt[32];
457 +
458 +        if (!strncmp(s, "SYMMETRY=", 9)) {
459 +                inp_coverage = atoi(s+9);
460 +                single_plane_incident = !inp_coverage;
461 +                return(0);
462 +        }
463 +        if (!strncmp(s, "IO_SIDES=", 9)) {
464 +                sscanf(s+9, "%d %d", &input_orient, &output_orient);
465 +                return(0);
466 +        }
467 +        if (!strncmp(s, "GRIDRES=", 8)) {
468 +                sscanf(s+8, "%d", &grid_res);
469 +                return(0);
470 +        }
471 +        if (!strncmp(s, "BSDFMIN=", 8)) {
472 +                sscanf(s+8, "%lf", &bsdf_min);
473 +                return(0);
474 +        }
475 +        if (formatval(fmt, s) && strcmp(fmt, BSDFREP_FMT))
476 +                return(-1);
477 +        return(0);
478 + }
479 +
480   /* Read a BSDF mesh interpolant from the given binary stream */
481   int
482   load_bsdf_rep(FILE *ifp)
# Line 383 | Line 484 | load_bsdf_rep(FILE *ifp)
484          RBFNODE         rbfh;
485          int             from_ord, to_ord;
486          int             i;
487 < #ifdef DEBUG
488 <        if ((dsf_list != NULL) | (mig_list != NULL)) {
489 <                fprintf(stderr,
389 <                "%s: attempt to load BSDF interpolant over existing\n",
390 <                                progname);
487 >
488 >        clear_bsdf_rep();
489 >        if (ifp == NULL)
490                  return(0);
491 <        }
492 < #endif
394 <        if (checkheader(ifp, BSDFREP_FMT, NULL) <= 0) {
491 >        if (getheader(ifp, headline, NULL) < 0 || single_plane_incident < 0 |
492 >                        !input_orient | !output_orient) {
493                  fprintf(stderr, "%s: missing/bad format for BSDF interpolant\n",
494                                  progname);
495                  return(0);
# Line 404 | Line 502 | load_bsdf_rep(FILE *ifp)
502                  rbfh.invec[0] = getflt(ifp);
503                  rbfh.invec[1] = getflt(ifp);
504                  rbfh.invec[2] = getflt(ifp);
505 <                rbfh.nrbf = getint(4, ifp);
506 <                if (!new_input_vector(rbfh.invec))
505 >                if (normalize(rbfh.invec) == 0) {
506 >                        fprintf(stderr, "%s: zero incident vector\n", progname);
507                          return(0);
508 +                }
509 +                rbfh.vtotal = getflt(ifp);
510 +                rbfh.nrbf = getint(4, ifp);
511                  newrbf = (RBFNODE *)malloc(sizeof(RBFNODE) +
512                                          sizeof(RBFVAL)*(rbfh.nrbf-1));
513                  if (newrbf == NULL)
514                          goto memerr;
515 <                memcpy(newrbf, &rbfh, sizeof(RBFNODE));
515 >                memcpy(newrbf, &rbfh, sizeof(RBFNODE)-sizeof(RBFVAL));
516                  for (i = 0; i < rbfh.nrbf; i++) {
517                          newrbf->rbfa[i].peak = getflt(ifp);
518                          newrbf->rbfa[i].crad = getint(2, ifp) & 0xffff;
# Line 447 | Line 548 | load_bsdf_rep(FILE *ifp)
548                          goto memerr;
549                  newmig->rbfv[0] = from_rbf;
550                  newmig->rbfv[1] = to_rbf;
551 <                                        /* read matrix coefficients */
552 <                for (i = 0; i < n; i++)
553 <                        newmig->mtx[i] = getflt(ifp);
551 >                memset(newmig->mtx, 0, sizeof(float)*n);
552 >                for (i = 0; ; ) {       /* read sparse data */
553 >                        int     zc = getint(1, ifp) & 0xff;
554 >                        if ((i += zc) >= n)
555 >                                break;
556 >                        if (zc == 0xff)
557 >                                continue;
558 >                        newmig->mtx[i++] = getflt(ifp);
559 >                }
560                  if (feof(ifp))
561                          goto badEOF;
562                                          /* insert in edge lists */

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– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines