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

Comparing ray/src/cv/pabopto2bsdf.c (file contents):
Revision 2.7 by greg, Mon Oct 21 18:33:15 2013 UTC vs.
Revision 2.29 by greg, Tue Feb 2 00:42:11 2016 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);
77                          fclose(fp);
78                          return(0);
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;
81 <                        }
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 100 | 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 >        pos_from_vec(inpfile[i].igp, dv);
132          return(1);
133   }
134  
# Line 109 | Line 136 | init_pabopto_inp(const int i, const char *fname)
136   static int
137   add_pabopto_inp(const int i)
138   {
139 <        FILE    *fp = fopen(inpfile[i].fname, "r");
140 <        double  theta_out, phi_out, val;
141 <        int     n, c;
139 >        FILE            *fp = fopen(inpfile[i].fname, "r");
140 >        double          theta_out, phi_out, val[3];
141 >        int             n, c;
142          
143          if (fp == NULL || fseek(fp, inpfile[i].dstart, 0) == EOF) {
144                  fputs(inpfile[i].fname, stderr);
# Line 119 | Line 146 | add_pabopto_inp(const int i)
146                  return(0);
147          }
148                                          /* prepare input grid */
149 <        if (!i || cmp_inang(&inpfile[i-1], &inpfile[i])) {
150 <                if (i)                  /* need to process previous incidence */
149 >        if (!i || cmp_indir(&inpfile[i-1], &inpfile[i])) {
150 >                if (i)                  /* process previous incidence */
151                          make_rbfrep();
152   #ifdef DEBUG
153 <                fprintf(stderr, "New incident (theta,phi)=(%f,%f)\n",
153 >                fprintf(stderr, "New incident (theta,phi)=(%.1f,%.1f)\n",
154                                          inpfile[i].theta, inpfile[i].phi);
155   #endif
156 +                if (inpfile[i].nspec)
157 +                        set_spectral_samples(inpfile[i].nspec);
158                  new_bsdf_data(inpfile[i].theta, inpfile[i].phi);
159          }
160   #ifdef DEBUG
161          fprintf(stderr, "Loading measurements from '%s'...\n", inpfile[i].fname);
162   #endif
163                                          /* read scattering data */
164 <        while (fscanf(fp, "%lf %lf %lf\n", &theta_out, &phi_out, &val) == 3)
165 <                add_bsdf_data(theta_out, phi_out, val, inpfile[i].isDSF);
164 >        while (fscanf(fp, "%lf %lf %lf", &theta_out, &phi_out, val) == 3) {
165 >                for (n = 1; n < inpfile[i].nspec; n++)
166 >                        if (fscanf(fp, "%lf", val+n) != 1) {
167 >                                fprintf(stderr, "%s: warning: unexpected EOF\n",
168 >                                                inpfile[i].fname);
169 >                                fclose(fp);
170 >                                return(1);
171 >                        }
172 >                if (rev_orient) {       /* reverse Z-axis to face outside */
173 >                        theta_out = 180. - theta_out;
174 >                        phi_out = 360. - phi_out;
175 >                }
176 >                add_bsdf_data(theta_out, phi_out+90.-inpfile[i].up_phi,
177 >                                val, inpfile[i].isDSF);
178 >        }
179          n = 0;
180          while ((c = getc(fp)) != EOF)
181                  n += !isspace(c);
# Line 145 | Line 187 | add_pabopto_inp(const int i)
187          return(1);
188   }
189  
190 < #if 1
190 > #ifndef TEST_MAIN
191   /* Read in PAB-Opto BSDF files and output RBF interpolant */
192   int
193   main(int argc, char *argv[])
# Line 160 | Line 202 | main(int argc, char *argv[])
202          progname = argv[0];                     /* get options */
203          while (argc > 2 && argv[1][0] == '-') {
204                  switch (argv[1][1]) {
205 +                case 't':
206 +                        rev_orient = !rev_orient;
207 +                        break;
208                  case 'n':
209                          nprocs = atoi(argv[2]);
210 +                        argv++; argc--;
211                          break;
212                  default:
213                          goto userr;
214                  }
215 <                argv += 2; argc -= 2;
215 >                argv++; argc--;
216          }
217                                                  /* initialize & sort inputs */
218          ninpfiles = argc - 1;
# Line 178 | Line 224 | main(int argc, char *argv[])
224          for (i = 0; i < ninpfiles; i++)
225                  if (!init_pabopto_inp(i, argv[i+1]))
226                          return(1);
227 <        qsort(inpfile, ninpfiles, sizeof(PGINPUT), &cmp_inang);
227 >        qsort(inpfile, ninpfiles, sizeof(PGINPUT), cmp_indir);
228                                                  /* compile measurements */
229          for (i = 0; i < ninpfiles; i++)
230                  if (!add_pabopto_inp(i))
# Line 188 | Line 234 | main(int argc, char *argv[])
234          save_bsdf_rep(stdout);                  /* write it out */
235          return(0);
236   userr:
237 <        fprintf(stderr, "Usage: %s [-n nproc] meas1.dat meas2.dat .. > bsdf.sir\n",
237 >        fprintf(stderr, "Usage: %s [-t][-n nproc] meas1.dat meas2.dat .. > bsdf.sir\n",
238                                          progname);
239          return(1);
240   }
# Line 204 | Line 250 | main(int argc, char *argv[])
250          FVECT   dir;
251          int     i, j, n;
252  
253 +        progname = argv[0];
254          if (argc != 2) {
255 <                fprintf(stderr, "Usage: %s input.dat > output.rad\n", argv[0]);
255 >                fprintf(stderr, "Usage: %s input.dat > output.rad\n", progname);
256                  return(1);
257          }
258          ninpfiles = 1;
# Line 213 | Line 260 | main(int argc, char *argv[])
260          if (!init_pabopto_inp(0, argv[1]) || !add_pabopto_inp(0))
261                  return(1);
262                                                  /* reduce data set */
263 <        make_rbfrep();
264 <                                                /* produce spheres at meas. */
263 >        if (make_rbfrep() == NULL) {
264 >                fprintf(stderr, "%s: nothing to plot!\n", progname);
265 >                exit(1);
266 >        }
267 > #ifdef DEBUG
268 >        fprintf(stderr, "Minimum BSDF = %.4f\n", bsdf_min);
269 > #endif
270 >        min_log = log(bsdf_min*.5 + 1e-5);
271 > #if 1                                           /* produce spheres at meas. */
272          puts("void plastic yellow\n0\n0\n5 .6 .4 .01 .04 .08\n");
219 –        min_log = log(bsdf_min*.5);
273          n = 0;
274 <        for (i = 0; i < GRIDRES; i++)
275 <            for (j = 0; j < GRIDRES; j++)
276 <                if (dsf_grid[i][j].nval > 0) {
274 >        for (i = 0; i < grid_res; i++)
275 >            for (j = 0; j < grid_res; j++)
276 >                if (dsf_grid[i][j].sum.n > 0) {
277                          ovec_from_pos(dir, i, j);
278 <                        bsdf = dsf_grid[i][j].vsum/(dsf_grid[i][j].nval*dir[2]);
278 >                        bsdf = dsf_grid[i][j].sum.v /
279 >                           ((double)dsf_grid[i][j].sum.n*output_orient*dir[2]);
280                          if (bsdf <= bsdf_min*.6)
281                                  continue;
282 <                        bsdf = log(bsdf) - min_log;
282 >                        bsdf = log(bsdf + 1e-5) - min_log;
283                          ovec_from_pos(dir, i, j);
284                          printf("yellow sphere s%04d\n0\n0\n", ++n);
285                          printf("4 %.6g %.6g %.6g %.6g\n\n",
286                                          dir[0]*bsdf, dir[1]*bsdf, dir[2]*bsdf,
287                                          .007*bsdf);
288                  }
289 <                                                /* output continuous surface */
289 > #endif
290 > #if 1                                           /* spheres at RBF peaks */
291 >        puts("void plastic red\n0\n0\n5 .8 .01 .01 .04 .08\n");
292 >        for (n = 0; n < dsf_list->nrbf; n++) {
293 >                RBFVAL  *rbf = &dsf_list->rbfa[n];
294 >                ovec_from_pos(dir, rbf->gx, rbf->gy);
295 >                bsdf = eval_rbfrep(dsf_list, dir);
296 >                bsdf = log(bsdf + 1e-5) - min_log;
297 >                printf("red sphere p%04d\n0\n0\n", ++n);
298 >                printf("4 %.6g %.6g %.6g %.6g\n\n",
299 >                                dir[0]*bsdf, dir[1]*bsdf, dir[2]*bsdf,
300 >                                .011*bsdf);
301 >        }
302 > #endif
303 > #if 1                                           /* output continuous surface */
304          puts("void trans tgreen\n0\n0\n7 .7 1 .7 .04 .04 .9 1\n");
305          fflush(stdout);
306 <        sprintf(buf, "gensurf tgreen bsdf - - - %d %d", GRIDRES-1, GRIDRES-1);
306 >        sprintf(buf, "gensurf tgreen bsdf - - - %d %d", grid_res-1, grid_res-1);
307          pfp = popen(buf, "w");
308          if (pfp == NULL) {
309 <                fputs(buf, stderr);
242 <                fputs(": cannot start command\n", stderr);
309 >                fprintf(stderr, "%s: cannot open '| %s'\n", progname, buf);
310                  return(1);
311          }
312 <        for (i = 0; i < GRIDRES; i++)
313 <            for (j = 0; j < GRIDRES; j++) {
312 >        for (i = 0; i < grid_res; i++)
313 >            for (j = 0; j < grid_res; j++) {
314                  ovec_from_pos(dir, i, j);
315 <                bsdf = eval_rbfrep(dsf_list, dir) / dir[2];
316 <                bsdf = log(bsdf) - min_log;
315 >                bsdf = eval_rbfrep(dsf_list, dir);
316 >                bsdf = log(bsdf + 1e-5) - min_log;
317                  fprintf(pfp, "%.8e %.8e %.8e\n",
318                                  dir[0]*bsdf, dir[1]*bsdf, dir[2]*bsdf);
319              }
320 <        return(pclose(pfp)==0 ? 0 : 1);
320 >        if (pclose(pfp) != 0)
321 >                return(1);
322 > #endif
323 >        return(0);
324   }
325   #endif

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