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

Comparing ray/src/cv/pabopto2bsdf.c (file contents):
Revision 2.13 by greg, Mon Feb 17 21:56:22 2014 UTC vs.
Revision 2.33 by greg, Tue Apr 23 17:00:40 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>
# Line 14 | Line 16 | static const char RCSid[] = "$Id$";
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   typedef struct {
24          const char      *fname;         /* input file path */
25 <        double          theta, phi;     /* incident angles (in degrees) */
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 < cmp_inang(const void *p1, const void *p2)
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 (inp1->theta > inp2->theta+FTINY)
47 <                return(1);
48 <        if (inp1->theta < inp2->theta-FTINY)
49 <                return(-1);
41 <        if (inp1->phi > inp2->phi+FTINY)
42 <                return(1);
43 <        if (inp1->phi < inp2->phi-FTINY)
44 <                return(-1);
45 <        return(0);
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 */
# Line 50 | Line 54 | static int
54   init_pabopto_inp(const int i, const char *fname)
55   {
56          FILE    *fp = fopen(fname, "r");
57 +        FVECT   dv;
58          char    buf[2048];
59          int     c;
60          
# Line 60 | Line 65 | init_pabopto_inp(const int i, const char *fname)
65          }
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[32];
73 >                char    typ[64];
74                  if (fgets(buf, sizeof(buf), fp) == NULL) {
75                          fputs(fname, stderr);
76                          fputs(": unexpected EOF\n", stderr);
# Line 72 | Line 79 | init_pabopto_inp(const int i, const char *fname)
79                  }
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 (sscanf(buf, "format: theta phi %s", typ) == 1) {
90 <                        if (!strcasecmp(typ, "DSF")) {
90 >                        if (!strcasecmp(typ, "DSF"))
91                                  inpfile[i].isDSF = 1;
92 <                                continue;
93 <                        }
94 <                        if (!strcasecmp(typ, "BSDF")) {
92 >                        else if (!strcasecmp(typ, "BSDF") ||
93 >                                        !strcasecmp(typ, "BRDF") ||
94 >                                        !strcasecmp(typ, "BTDF"))
95                                  inpfile[i].isDSF = 0;
96 <                                continue;
83 <                        }
96 >                        continue;
97                  }
98 +                if (sscanf(buf, "upphi %lf", &inpfile[i].up_phi) == 1)
99 +                        continue;
100                  if (sscanf(buf, "intheta %lf", &inpfile[i].theta) == 1)
101                          continue;
102                  if (sscanf(buf, "inphi %lf", &inpfile[i].phi) == 1)
# Line 102 | Line 117 | init_pabopto_inp(const int i, const char *fname)
117                  fputs(": unknown incident angle\n", stderr);
118                  return(0);
119          }
120 <        while (inpfile[i].phi < 0)      /* normalize phi direction */
121 <                inpfile[i].phi += 360.;
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  
# Line 111 | Line 139 | init_pabopto_inp(const int i, const char *fname)
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;
144 <        int     n, c;
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);
# Line 121 | Line 149 | add_pabopto_inp(const int i)
149                  return(0);
150          }
151                                          /* prepare input grid */
152 <        if (!i || cmp_inang(&inpfile[i-1], &inpfile[i])) {
153 <                if (i)                  /* need to process previous incidence */
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)=(%f,%f)\n",
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\n", &theta_out, &phi_out, &val) == 3)
168 <                add_bsdf_data(theta_out, phi_out, val, inpfile[i].isDSF);
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);
# Line 152 | Line 195 | add_pabopto_inp(const int i)
195   int
196   main(int argc, char *argv[])
197   {
198 <        extern int      nprocs;
199 <        int             i;
198 >        extern int              nprocs;
199 >        static const char       quadrant_rep[16][16] = {
200 >                                        "iso","0-90","90-180","0-180",
201 >                                        "180-270","0-90+180-270","90-270",
202 >                                        "0-270","270-360","270-90",
203 >                                        "90-180+270-360","270-180","180-360",
204 >                                        "0-90+180-360","90-360","0-360"
205 >                                };
206 >        const char *            symmetry = "Unknown";
207 >        int                     i;
208                                                  /* start header */
209          SET_FILE_BINARY(stdout);
210          newheader("RADIANCE", stdout);
# Line 162 | Line 213 | main(int argc, char *argv[])
213          progname = argv[0];                     /* get options */
214          while (argc > 2 && argv[1][0] == '-') {
215                  switch (argv[1][1]) {
216 +                case 't':
217 +                        rev_orient = !rev_orient;
218 +                        break;
219                  case 'n':
220                          nprocs = atoi(argv[2]);
221 +                        argv++; argc--;
222                          break;
223 +                case 's':
224 +                        symmetry = argv[2];
225 +                        argv++; argc--;
226 +                        break;
227                  default:
228                          goto userr;
229                  }
230 <                argv += 2; argc -= 2;
230 >                argv++; argc--;
231          }
232                                                  /* initialize & sort inputs */
233          ninpfiles = argc - 1;
# Line 180 | Line 239 | main(int argc, char *argv[])
239          for (i = 0; i < ninpfiles; i++)
240                  if (!init_pabopto_inp(i, argv[i+1]))
241                          return(1);
242 <        qsort(inpfile, ninpfiles, sizeof(PGINPUT), &cmp_inang);
242 >        qsort(inpfile, ninpfiles, sizeof(PGINPUT), cmp_indir);
243                                                  /* compile measurements */
244          for (i = 0; i < ninpfiles; i++)
245                  if (!add_pabopto_inp(i))
246                          return(1);
247          make_rbfrep();                          /* process last data set */
248 +                                                /* check input symmetry */
249 +        switch (toupper(symmetry[0])) {
250 +        case 'U':                               /* unknown symmetry */
251 +                if ((inp_coverage == (INP_QUAD1|INP_QUAD3)) |
252 +                                (inp_coverage == (INP_QUAD2|INP_QUAD4))) {
253 +                        fprintf(stderr,
254 +                                "%s: unsupported bowtie (%s) input symmetry\n",
255 +                                        progname, quadrant_rep[inp_coverage]);
256 +                        return(1);
257 +                }
258 +                break;
259 +        case 'I':                               /* isotropic */
260 +                if (inp_coverage)
261 +                        goto badsymmetry;
262 +                break;
263 +        case 'Q':                               /* quadrilateral symmetry */
264 +                if ((inp_coverage != INP_QUAD1) &
265 +                                (inp_coverage != INP_QUAD2) &
266 +                                (inp_coverage != INP_QUAD3) &
267 +                                (inp_coverage != INP_QUAD4))
268 +                        goto badsymmetry;
269 +                break;
270 +        case 'B':                               /* bilateral symmetry */
271 +                if ((inp_coverage != (INP_QUAD1|INP_QUAD2)) &
272 +                                (inp_coverage != (INP_QUAD2|INP_QUAD3)) &
273 +                                (inp_coverage != (INP_QUAD3|INP_QUAD4)) &
274 +                                (inp_coverage != (INP_QUAD4|INP_QUAD1)))
275 +                        goto badsymmetry;
276 +                break;
277 +        case 'A':                               /* anisotropic */
278 +                if (inp_coverage != (INP_QUAD1|INP_QUAD2|INP_QUAD3|INP_QUAD4))
279 +                        goto badsymmetry;
280 +                break;
281 +        default:
282 +                fprintf(stderr,
283 +  "%s: -s option must be Isotropic, Quadrilateral, Bilateral, or Anisotropic\n",
284 +                                progname);
285 +                return(1);
286 +        }
287 + #ifdef DEBUG
288 +        fprintf(stderr, "Input phi coverage: %s\n", quadrant_rep[inp_coverage]);
289 + #endif
290          build_mesh();                           /* create interpolation */
291          save_bsdf_rep(stdout);                  /* write it out */
292          return(0);
293 + badsymmetry:
294 +        fprintf(stderr, "%s: phi coverage (%s) does not match requested '%s' symmetry\n",
295 +                        progname, quadrant_rep[inp_coverage], symmetry);
296   userr:
297 <        fprintf(stderr, "Usage: %s [-n nproc] meas1.dat meas2.dat .. > bsdf.sir\n",
297 >        fprintf(stderr, "Usage: %s [-t][-n nproc][-s symmetry] meas1.dat meas2.dat .. > bsdf.sir\n",
298                                          progname);
299          return(1);
300   }
# Line 206 | Line 310 | main(int argc, char *argv[])
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", argv[0]);
315 >                fprintf(stderr, "Usage: %s input.dat > output.rad\n", progname);
316                  return(1);
317          }
318          ninpfiles = 1;
# Line 215 | Line 320 | main(int argc, char *argv[])
320          if (!init_pabopto_inp(0, argv[1]) || !add_pabopto_inp(0))
321                  return(1);
322                                                  /* reduce data set */
323 <        make_rbfrep();
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
# Line 223 | Line 331 | main(int argc, char *argv[])
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 < GRIDRES; i++)
335 <            for (j = 0; j < GRIDRES; j++)
336 <                if (dsf_grid[i][j].nval > 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].vsum /
339 <                                (dsf_grid[i][j].nval*output_orient*dir[2]);
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) - min_log;
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",
# Line 244 | Line 352 | main(int argc, char *argv[])
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) / (output_orient*dir[2]);
356 <                bsdf = log(bsdf) - min_log;
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,
# Line 255 | Line 363 | main(int argc, char *argv[])
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", GRIDRES-1, GRIDRES-1);
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", argv[0], buf);
369 >                fprintf(stderr, "%s: cannot open '| %s'\n", progname, buf);
370                  return(1);
371          }
372 <        for (i = 0; i < GRIDRES; i++)
373 <            for (j = 0; j < GRIDRES; j++) {
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) / (output_orient*dir[2]);
376 <                bsdf = log(bsdf) - min_log;
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              }

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