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

Comparing ray/src/cv/pabopto2bsdf.c (file contents):
Revision 2.16 by greg, Mon Mar 17 01:52:51 2014 UTC vs.
Revision 2.34 by greg, Tue Apr 23 17:18:18 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 20 | Line 22 | 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);
42 <        if (inp1->phi > inp2->phi+FTINY)
43 <                return(1);
44 <        if (inp1->phi < inp2->phi-FTINY)
45 <                return(-1);
46 <        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 51 | 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 61 | 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 73 | 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;
84 <                        }
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 103 | 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 112 | 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 122 | 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 153 | 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 163 | 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 181 | 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 +                                (inp_coverage == (INP_QUAD1|INP_QUAD2|INP_QUAD3)) |
254 +                                (inp_coverage == (INP_QUAD2|INP_QUAD3|INP_QUAD4)) |
255 +                                (inp_coverage == (INP_QUAD4|INP_QUAD1|INP_QUAD2)) |
256 +                                (inp_coverage == (INP_QUAD1|INP_QUAD3|INP_QUAD4))) {
257 +                        fprintf(stderr, "%s: unsupported phi coverage (%s)\n",
258 +                                        progname, quadrant_rep[inp_coverage]);
259 +                        return(1);
260 +                }
261 +                break;
262 +        case 'I':                               /* isotropic */
263 +                if (inp_coverage)
264 +                        goto badsymmetry;
265 +                break;
266 +        case 'Q':                               /* quadrilateral symmetry */
267 +                if ((inp_coverage != INP_QUAD1) &
268 +                                (inp_coverage != INP_QUAD2) &
269 +                                (inp_coverage != INP_QUAD3) &
270 +                                (inp_coverage != INP_QUAD4))
271 +                        goto badsymmetry;
272 +                break;
273 +        case 'B':                               /* bilateral symmetry */
274 +                if ((inp_coverage != (INP_QUAD1|INP_QUAD2)) &
275 +                                (inp_coverage != (INP_QUAD2|INP_QUAD3)) &
276 +                                (inp_coverage != (INP_QUAD3|INP_QUAD4)) &
277 +                                (inp_coverage != (INP_QUAD4|INP_QUAD1)))
278 +                        goto badsymmetry;
279 +                break;
280 +        case 'A':                               /* anisotropic */
281 +                if (inp_coverage != (INP_QUAD1|INP_QUAD2|INP_QUAD3|INP_QUAD4))
282 +                        goto badsymmetry;
283 +                break;
284 +        default:
285 +                fprintf(stderr,
286 +  "%s: -s option must be Isotropic, Quadrilateral, Bilateral, or Anisotropic\n",
287 +                                progname);
288 +                return(1);
289 +        }
290 + #ifdef DEBUG
291 +        fprintf(stderr, "Input phi coverage: %s\n", quadrant_rep[inp_coverage]);
292 + #endif
293          build_mesh();                           /* create interpolation */
294          save_bsdf_rep(stdout);                  /* write it out */
295          return(0);
296 + badsymmetry:
297 +        fprintf(stderr, "%s: phi coverage (%s) does not match requested '%s' symmetry\n",
298 +                        progname, quadrant_rep[inp_coverage], symmetry);
299   userr:
300 <        fprintf(stderr, "Usage: %s [-n nproc] meas1.dat meas2.dat .. > bsdf.sir\n",
300 >        fprintf(stderr, "Usage: %s [-t][-n nproc][-s symmetry] meas1.dat meas2.dat .. > bsdf.sir\n",
301                                          progname);
302          return(1);
303   }
# Line 207 | Line 313 | main(int argc, char *argv[])
313          FVECT   dir;
314          int     i, j, n;
315  
316 +        progname = argv[0];
317          if (argc != 2) {
318 <                fprintf(stderr, "Usage: %s input.dat > output.rad\n", argv[0]);
318 >                fprintf(stderr, "Usage: %s input.dat > output.rad\n", progname);
319                  return(1);
320          }
321          ninpfiles = 1;
# Line 216 | Line 323 | main(int argc, char *argv[])
323          if (!init_pabopto_inp(0, argv[1]) || !add_pabopto_inp(0))
324                  return(1);
325                                                  /* reduce data set */
326 <        make_rbfrep();
326 >        if (make_rbfrep() == NULL) {
327 >                fprintf(stderr, "%s: nothing to plot!\n", progname);
328 >                exit(1);
329 >        }
330   #ifdef DEBUG
331          fprintf(stderr, "Minimum BSDF = %.4f\n", bsdf_min);
332   #endif
# Line 224 | Line 334 | main(int argc, char *argv[])
334   #if 1                                           /* produce spheres at meas. */
335          puts("void plastic yellow\n0\n0\n5 .6 .4 .01 .04 .08\n");
336          n = 0;
337 <        for (i = 0; i < GRIDRES; i++)
338 <            for (j = 0; j < GRIDRES; j++)
337 >        for (i = 0; i < grid_res; i++)
338 >            for (j = 0; j < grid_res; j++)
339                  if (dsf_grid[i][j].sum.n > 0) {
340                          ovec_from_pos(dir, i, j);
341                          bsdf = dsf_grid[i][j].sum.v /
342 <                                (dsf_grid[i][j].sum.n*output_orient*dir[2]);
342 >                           ((double)dsf_grid[i][j].sum.n*output_orient*dir[2]);
343                          if (bsdf <= bsdf_min*.6)
344                                  continue;
345                          bsdf = log(bsdf + 1e-5) - min_log;
# Line 245 | Line 355 | main(int argc, char *argv[])
355          for (n = 0; n < dsf_list->nrbf; n++) {
356                  RBFVAL  *rbf = &dsf_list->rbfa[n];
357                  ovec_from_pos(dir, rbf->gx, rbf->gy);
358 <                bsdf = eval_rbfrep(dsf_list, dir) / (output_orient*dir[2]);
358 >                bsdf = eval_rbfrep(dsf_list, dir);
359                  bsdf = log(bsdf + 1e-5) - min_log;
360                  printf("red sphere p%04d\n0\n0\n", ++n);
361                  printf("4 %.6g %.6g %.6g %.6g\n\n",
# Line 256 | Line 366 | main(int argc, char *argv[])
366   #if 1                                           /* output continuous surface */
367          puts("void trans tgreen\n0\n0\n7 .7 1 .7 .04 .04 .9 1\n");
368          fflush(stdout);
369 <        sprintf(buf, "gensurf tgreen bsdf - - - %d %d", GRIDRES-1, GRIDRES-1);
369 >        sprintf(buf, "gensurf tgreen bsdf - - - %d %d", grid_res-1, grid_res-1);
370          pfp = popen(buf, "w");
371          if (pfp == NULL) {
372 <                fprintf(stderr, "%s: cannot open '| %s'\n", argv[0], buf);
372 >                fprintf(stderr, "%s: cannot open '| %s'\n", progname, buf);
373                  return(1);
374          }
375 <        for (i = 0; i < GRIDRES; i++)
376 <            for (j = 0; j < GRIDRES; j++) {
375 >        for (i = 0; i < grid_res; i++)
376 >            for (j = 0; j < grid_res; j++) {
377                  ovec_from_pos(dir, i, j);
378 <                bsdf = eval_rbfrep(dsf_list, dir) / (output_orient*dir[2]);
378 >                bsdf = eval_rbfrep(dsf_list, dir);
379                  bsdf = log(bsdf + 1e-5) - min_log;
380                  fprintf(pfp, "%.8e %.8e %.8e\n",
381                                  dir[0]*bsdf, dir[1]*bsdf, dir[2]*bsdf);

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