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root/radiance/ray/src/cv/pabopto2bsdf.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/cv/pabopto2bsdf.c (file contents):
Revision 2.1 by greg, Fri Oct 19 04:14:29 2012 UTC vs.
Revision 2.35 by greg, Tue Apr 23 23:48:33 2019 UTC

# Line 3 | Line 3 | static const char RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
4   /*
5   * Load measured BSDF data in PAB-Opto format.
6 + * Assumes that surface-normal (Z-axis) faces into room unless -t option given.
7   *
8   *      G. Ward
9   */
10  
11 + #define _USE_MATH_DEFINES
12   #include <stdio.h>
13 + #include <stdlib.h>
14   #include <string.h>
15   #include <ctype.h>
16 + #include <math.h>
17   #include "platform.h"
18   #include "bsdfrep.h"
19 + #include "resolu.h"
20                                  /* global argv[0] */
21   char                    *progname;
22  
23 < /* Load a set of measurements corresponding to a particular incident angle */
23 > typedef struct {
24 >        const char      *fname;         /* input file path */
25 >        double          theta, phi;     /* input angles (degrees) */
26 >        double          up_phi;         /* azimuth for "up" direction */
27 >        int             igp[2];         /* input grid position */
28 >        int             isDSF;          /* data is DSF (rather than BSDF)? */
29 >        int             nspec;          /* number of spectral samples */
30 >        long            dstart;         /* data start offset in file */
31 > } PGINPUT;
32 >
33 > PGINPUT         *inpfile;       /* input files sorted by incidence */
34 > int             ninpfiles;      /* number of input files */
35 >
36 > int             rev_orient = 0; /* shall we reverse surface orientation? */
37 >
38 > /* Compare incident angles */
39   static int
40 < load_pabopto_meas(const char *fname)
40 > cmp_indir(const void *p1, const void *p2)
41   {
42 +        const PGINPUT   *inp1 = (const PGINPUT *)p1;
43 +        const PGINPUT   *inp2 = (const PGINPUT *)p2;
44 +        int             ydif = inp1->igp[1] - inp2->igp[1];
45 +        
46 +        if (ydif)
47 +                return(ydif);
48 +
49 +        return(inp1->igp[0] - inp2->igp[0]);
50 + }
51 +
52 + /* Prepare a PAB-Opto input file by reading its header */
53 + static int
54 + init_pabopto_inp(const int i, const char *fname)
55 + {
56          FILE    *fp = fopen(fname, "r");
57 <        int     inp_is_DSF = -1;
24 <        double  new_theta, new_phi, theta_out, phi_out, val;
57 >        FVECT   dv;
58          char    buf[2048];
59 <        int     n, c;
59 >        int     c;
60          
61          if (fp == NULL) {
62                  fputs(fname, stderr);
63                  fputs(": cannot open\n", stderr);
64                  return(0);
65          }
66 < #ifdef DEBUG
67 <        fprintf(stderr, "Loading measurement file '%s'...\n", fname);
68 < #endif
66 >        inpfile[i].fname = fname;
67 >        inpfile[i].isDSF = -1;
68 >        inpfile[i].nspec = 0;
69 >        inpfile[i].up_phi = 0;
70 >        inpfile[i].theta = inpfile[i].phi = -10001.;
71                                  /* read header information */
72          while ((c = getc(fp)) == '#' || c == EOF) {
73 +                char    typ[64];
74                  if (fgets(buf, sizeof(buf), fp) == NULL) {
75                          fputs(fname, stderr);
76                          fputs(": unexpected EOF\n", stderr);
77                          fclose(fp);
78                          return(0);
79                  }
80 <                if (!strcmp(buf, "format: theta phi DSF\n")) {
45 <                        inp_is_DSF = 1;
80 >                if (sscanf(buf, "sample_name \"%[^\"]\"", bsdf_name) == 1)
81                          continue;
82 +                if (sscanf(buf, "colorimetry: %s", typ) == 1) {
83 +                        if (!strcasecmp(typ, "CIE-XYZ"))
84 +                                inpfile[i].nspec = 3;
85 +                        else if (!strcasecmp(typ, "CIE-Y"))
86 +                                inpfile[i].nspec = 1;
87 +                        continue;
88                  }
89 <                if (!strcmp(buf, "format: theta phi BSDF\n")) {
90 <                        inp_is_DSF = 0;
89 >                if (sscanf(buf, "format: theta phi %s", typ) == 1) {
90 >                        if (!strcasecmp(typ, "DSF"))
91 >                                inpfile[i].isDSF = 1;
92 >                        else if (!strcasecmp(typ, "BSDF") ||
93 >                                        !strcasecmp(typ, "BRDF") ||
94 >                                        !strcasecmp(typ, "BTDF"))
95 >                                inpfile[i].isDSF = 0;
96                          continue;
97                  }
98 <                if (sscanf(buf, "intheta %lf", &new_theta) == 1)
98 >                if (sscanf(buf, "upphi %lf", &inpfile[i].up_phi) == 1)
99                          continue;
100 <                if (sscanf(buf, "inphi %lf", &new_phi) == 1)
100 >                if (sscanf(buf, "intheta %lf", &inpfile[i].theta) == 1)
101                          continue;
102 +                if (sscanf(buf, "inphi %lf", &inpfile[i].phi) == 1)
103 +                        continue;
104                  if (sscanf(buf, "incident_angle %lf %lf",
105 <                                &new_theta, &new_phi) == 2)
105 >                                &inpfile[i].theta, &inpfile[i].phi) == 2)
106                          continue;
107          }
108 <        ungetc(c, fp);
109 <        if (inp_is_DSF < 0) {
108 >        inpfile[i].dstart = ftell(fp) - 1;
109 >        fclose(fp);
110 >        if (inpfile[i].isDSF < 0) {
111                  fputs(fname, stderr);
112                  fputs(": unknown format\n", stderr);
64 –                fclose(fp);
113                  return(0);
114          }
115 +        if ((inpfile[i].theta < -10000.) | (inpfile[i].phi < -10000.)) {
116 +                fputs(fname, stderr);
117 +                fputs(": unknown incident angle\n", stderr);
118 +                return(0);
119 +        }
120 +        if (rev_orient) {       /* reverse Z-axis to face outside */
121 +                inpfile[i].theta = 180. - inpfile[i].theta;
122 +                inpfile[i].phi = 360. - inpfile[i].phi;
123 +        }
124 +                                /* convert to Y-up orientation */
125 +        inpfile[i].phi += 90.-inpfile[i].up_phi;
126 +                                /* convert angle to grid position */
127 +        dv[2] = sin(M_PI/180.*inpfile[i].theta);
128 +        dv[0] = cos(M_PI/180.*inpfile[i].phi)*dv[2];
129 +        dv[1] = sin(M_PI/180.*inpfile[i].phi)*dv[2];
130 +        dv[2] = sqrt(1. - dv[2]*dv[2]);
131 +        if (inpfile[i].theta <= FTINY)
132 +                inpfile[i].igp[0] = inpfile[i].igp[1] = grid_res/2 - 1;
133 +        else
134 +                pos_from_vec(inpfile[i].igp, dv);
135 +        return(1);
136 + }
137 +
138 + /* Load a set of measurements corresponding to a particular incident angle */
139 + static int
140 + add_pabopto_inp(const int i)
141 + {
142 +        FILE            *fp = fopen(inpfile[i].fname, "r");
143 +        double          theta_out, phi_out, val[3];
144 +        int             n, c;
145 +        
146 +        if (fp == NULL || fseek(fp, inpfile[i].dstart, 0) == EOF) {
147 +                fputs(inpfile[i].fname, stderr);
148 +                fputs(": cannot open\n", stderr);
149 +                return(0);
150 +        }
151                                          /* prepare input grid */
152 <        new_bsdf_data(new_theta, new_phi);
153 <                                        /* read actual data */
154 <        while (fscanf(fp, "%lf %lf %lf\n", &theta_out, &phi_out, &val) == 3)
155 <                add_bsdf_data(theta_out, phi_out, val, inp_is_DSF);
152 >        if (!i || cmp_indir(&inpfile[i-1], &inpfile[i])) {
153 >                if (i)                  /* process previous incidence */
154 >                        make_rbfrep();
155 > #ifdef DEBUG
156 >                fprintf(stderr, "New incident (theta,phi)=(%.1f,%.1f)\n",
157 >                                        inpfile[i].theta, inpfile[i].phi);
158 > #endif
159 >                if (inpfile[i].nspec)
160 >                        set_spectral_samples(inpfile[i].nspec);
161 >                new_bsdf_data(inpfile[i].theta, inpfile[i].phi);
162 >        }
163 > #ifdef DEBUG
164 >        fprintf(stderr, "Loading measurements from '%s'...\n", inpfile[i].fname);
165 > #endif
166 >                                        /* read scattering data */
167 >        while (fscanf(fp, "%lf %lf %lf", &theta_out, &phi_out, val) == 3) {
168 >                for (n = 1; n < inpfile[i].nspec; n++)
169 >                        if (fscanf(fp, "%lf", val+n) != 1) {
170 >                                fprintf(stderr, "%s: warning: unexpected EOF\n",
171 >                                                inpfile[i].fname);
172 >                                fclose(fp);
173 >                                return(1);
174 >                        }
175 >                if (rev_orient) {       /* reverse Z-axis to face outside */
176 >                        theta_out = 180. - theta_out;
177 >                        phi_out = 360. - phi_out;
178 >                }
179 >                add_bsdf_data(theta_out, phi_out+90.-inpfile[i].up_phi,
180 >                                val, inpfile[i].isDSF);
181 >        }
182          n = 0;
183          while ((c = getc(fp)) != EOF)
184                  n += !isspace(c);
185          if (n)
186                  fprintf(stderr,
187                          "%s: warning: %d unexpected characters past EOD\n",
188 <                                fname, n);
188 >                                inpfile[i].fname, n);
189          fclose(fp);
190          return(1);
191   }
192  
193 + #ifndef TEST_MAIN
194 +
195 + #define SYM_ILL         '?'             /* illegal symmetry value */
196 + #define SYM_ISO         'I'             /* isotropic */
197 + #define SYM_QUAD        'Q'             /* quadrilateral symmetry */
198 + #define SYM_BILAT       'B'             /* bilateral symmetry */
199 + #define SYM_ANISO       'A'             /* anisotropic */
200 +
201 + static const char       quadrant_rep[16][16] = {
202 +                                "in-plane","0-90","90-180","0-180",
203 +                                "180-270","0-90+180-270","90-270",
204 +                                "0-270","270-360","270-90",
205 +                                "90-180+270-360","270-180","180-360",
206 +                                "180-90","90-360","0-360"
207 +                        };
208 + static const char       quadrant_sym[16] = {
209 +                                SYM_ISO, SYM_QUAD, SYM_QUAD, SYM_BILAT,
210 +                                SYM_QUAD, SYM_ILL, SYM_BILAT, SYM_ILL,
211 +                                SYM_QUAD, SYM_BILAT, SYM_ILL, SYM_ILL,
212 +                                SYM_BILAT, SYM_ILL, SYM_ILL, SYM_ANISO
213 +                        };
214 +
215   /* Read in PAB-Opto BSDF files and output RBF interpolant */
216   int
217   main(int argc, char *argv[])
218   {
219          extern int      nprocs;
220 +        const char      *symmetry = "U";
221          int             i;
222                                                  /* start header */
223          SET_FILE_BINARY(stdout);
# Line 94 | Line 227 | main(int argc, char *argv[])
227          progname = argv[0];                     /* get options */
228          while (argc > 2 && argv[1][0] == '-') {
229                  switch (argv[1][1]) {
230 +                case 't':
231 +                        rev_orient = !rev_orient;
232 +                        break;
233                  case 'n':
234                          nprocs = atoi(argv[2]);
235 +                        argv++; argc--;
236                          break;
237 +                case 's':
238 +                        symmetry = argv[2];
239 +                        argv++; argc--;
240 +                        break;
241                  default:
242                          goto userr;
243                  }
244 <                argv += 2; argc -= 2;
244 >                argv++; argc--;
245          }
246 <        if (argc < 3)
246 >                                                /* initialize & sort inputs */
247 >        ninpfiles = argc - 1;
248 >        if (ninpfiles < 2)
249                  goto userr;
250 <        for (i = 1; i < argc; i++) {            /* compile measurements */
251 <                if (!load_pabopto_meas(argv[i]))
250 >        inpfile = (PGINPUT *)malloc(sizeof(PGINPUT)*ninpfiles);
251 >        if (inpfile == NULL)
252 >                return(1);
253 >        for (i = 0; i < ninpfiles; i++)
254 >                if (!init_pabopto_inp(i, argv[i+1]))
255                          return(1);
256 <                make_rbfrep();
256 >        qsort(inpfile, ninpfiles, sizeof(PGINPUT), cmp_indir);
257 >                                                /* compile measurements */
258 >        for (i = 0; i < ninpfiles; i++)
259 >                if (!add_pabopto_inp(i))
260 >                        return(1);
261 >        make_rbfrep();                          /* process last data set */
262 >                                                /* check input symmetry */
263 >        switch (toupper(symmetry[0])) {
264 >        case 'U':                               /* unspecified symmetry */
265 >                if (quadrant_sym[inp_coverage] != SYM_ILL)
266 >                        break;                  /* anything legal goes */
267 >                fprintf(stderr, "%s: unsupported phi coverage (%s)\n",
268 >                                progname, quadrant_rep[inp_coverage]);
269 >                return(1);
270 >        case SYM_ISO:                           /* legal symmetry types */
271 >        case SYM_QUAD:
272 >        case SYM_BILAT:
273 >        case SYM_ANISO:
274 >                if (quadrant_sym[inp_coverage] == toupper(symmetry[0]))
275 >                        break;                  /* matches spec */
276 >                fprintf(stderr,
277 >                "%s: phi coverage (%s) does not match requested '%s' symmetry\n",
278 >                                progname, quadrant_rep[inp_coverage], symmetry);
279 >                return(1);
280 >        default:
281 >                fprintf(stderr,
282 >  "%s: -s option must be Isotropic, Quadrilateral, Bilateral, or Anisotropic\n",
283 >                                progname);
284 >                return(1);
285          }
286 + #ifdef DEBUG
287 +        fprintf(stderr, "Input phi coverage (%s) has '%c' symmetry\n",
288 +                                quadrant_rep[inp_coverage],
289 +                                quadrant_sym[inp_coverage]);
290 + #endif
291          build_mesh();                           /* create interpolation */
292          save_bsdf_rep(stdout);                  /* write it out */
293          return(0);
294   userr:
295 <        fprintf(stderr, "Usage: %s [-n nproc] meas1.dat meas2.dat .. > bsdf.sir\n",
295 >        fprintf(stderr, "Usage: %s [-t][-n nproc][-s symmetry] meas1.dat meas2.dat .. > bsdf.sir\n",
296                                          progname);
297          return(1);
298   }
299 +
300 + #else           /* TEST_MAIN */
301 +
302 + /* Test main produces a Radiance model from the given input file */
303 + int
304 + main(int argc, char *argv[])
305 + {
306 +        PGINPUT pginp;
307 +        char    buf[128];
308 +        FILE    *pfp;
309 +        double  bsdf, min_log;
310 +        FVECT   dir;
311 +        int     i, j, n;
312 +
313 +        progname = argv[0];
314 +        if (argc != 2) {
315 +                fprintf(stderr, "Usage: %s input.dat > output.rad\n", progname);
316 +                return(1);
317 +        }
318 +        ninpfiles = 1;
319 +        inpfile = &pginp;
320 +        if (!init_pabopto_inp(0, argv[1]) || !add_pabopto_inp(0))
321 +                return(1);
322 +                                                /* reduce data set */
323 +        if (make_rbfrep() == NULL) {
324 +                fprintf(stderr, "%s: nothing to plot!\n", progname);
325 +                exit(1);
326 +        }
327 + #ifdef DEBUG
328 +        fprintf(stderr, "Minimum BSDF = %.4f\n", bsdf_min);
329 + #endif
330 +        min_log = log(bsdf_min*.5 + 1e-5);
331 + #if 1                                           /* produce spheres at meas. */
332 +        puts("void plastic yellow\n0\n0\n5 .6 .4 .01 .04 .08\n");
333 +        n = 0;
334 +        for (i = 0; i < grid_res; i++)
335 +            for (j = 0; j < grid_res; j++)
336 +                if (dsf_grid[i][j].sum.n > 0) {
337 +                        ovec_from_pos(dir, i, j);
338 +                        bsdf = dsf_grid[i][j].sum.v /
339 +                           ((double)dsf_grid[i][j].sum.n*output_orient*dir[2]);
340 +                        if (bsdf <= bsdf_min*.6)
341 +                                continue;
342 +                        bsdf = log(bsdf + 1e-5) - min_log;
343 +                        ovec_from_pos(dir, i, j);
344 +                        printf("yellow sphere s%04d\n0\n0\n", ++n);
345 +                        printf("4 %.6g %.6g %.6g %.6g\n\n",
346 +                                        dir[0]*bsdf, dir[1]*bsdf, dir[2]*bsdf,
347 +                                        .007*bsdf);
348 +                }
349 + #endif
350 + #if 1                                           /* spheres at RBF peaks */
351 +        puts("void plastic red\n0\n0\n5 .8 .01 .01 .04 .08\n");
352 +        for (n = 0; n < dsf_list->nrbf; n++) {
353 +                RBFVAL  *rbf = &dsf_list->rbfa[n];
354 +                ovec_from_pos(dir, rbf->gx, rbf->gy);
355 +                bsdf = eval_rbfrep(dsf_list, dir);
356 +                bsdf = log(bsdf + 1e-5) - min_log;
357 +                printf("red sphere p%04d\n0\n0\n", ++n);
358 +                printf("4 %.6g %.6g %.6g %.6g\n\n",
359 +                                dir[0]*bsdf, dir[1]*bsdf, dir[2]*bsdf,
360 +                                .011*bsdf);
361 +        }
362 + #endif
363 + #if 1                                           /* output continuous surface */
364 +        puts("void trans tgreen\n0\n0\n7 .7 1 .7 .04 .04 .9 1\n");
365 +        fflush(stdout);
366 +        sprintf(buf, "gensurf tgreen bsdf - - - %d %d", grid_res-1, grid_res-1);
367 +        pfp = popen(buf, "w");
368 +        if (pfp == NULL) {
369 +                fprintf(stderr, "%s: cannot open '| %s'\n", progname, buf);
370 +                return(1);
371 +        }
372 +        for (i = 0; i < grid_res; i++)
373 +            for (j = 0; j < grid_res; j++) {
374 +                ovec_from_pos(dir, i, j);
375 +                bsdf = eval_rbfrep(dsf_list, dir);
376 +                bsdf = log(bsdf + 1e-5) - min_log;
377 +                fprintf(pfp, "%.8e %.8e %.8e\n",
378 +                                dir[0]*bsdf, dir[1]*bsdf, dir[2]*bsdf);
379 +            }
380 +        if (pclose(pfp) != 0)
381 +                return(1);
382 + #endif
383 +        return(0);
384 + }
385 +
386 + #endif          /* TEST_MAIN */

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