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root/radiance/ray/src/gen/gendaymtx.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/gen/gendaymtx.c (file contents):
Revision 2.36 by greg, Mon Apr 13 17:12:19 2020 UTC vs.
Revision 2.41 by greg, Wed Feb 26 20:39:28 2025 UTC

# Line 88 | Line 88 | static const char RCSid[] = "$Id$";
88   #include "rtio.h"
89   #include "color.h"
90   #include "sun.h"
91 + #include "loadEPW.h"
92  
93 < char *progname;                                                         /* Program name */
93 < char errmsg[128];                                                       /* Error message buffer */
93 > char *progname;                                 /* Program name */
94   const double DC_SolarConstantE = 1367.0;        /* Solar constant W/m^2 */
95   const double DC_SolarConstantL = 127.5;         /* Solar constant klux */
96  
# Line 129 | Line 129 | extern void CalcPerezParam( double, double, double, in
129   extern void CalcSkyPatchLumin( float *parr );
130   extern void ComputeSky( float *parr );
131  
132 +
133 + extern double  solar_sunset(int month, int day);
134 + extern double  solar_sunrise(int month, int day);
135 +
136   /* Degrees into radians */
137   #define DegToRad(deg)   ((deg)*(PI/180.))
138  
139   /* Radiuans into degrees */
140   #define RadToDeg(rad)   ((rad)*(180./PI))
141  
138 –
142   /* Perez sky model coefficients */
143  
144   /* Reference:   Perez, R., R. Seals, and J. Michalsky, 1993. "All- */
# Line 307 | Line 310 | getfmtname(int fmt)
310   int
311   main(int argc, char *argv[])
312   {
313 <        char    buf[256];
313 >        EPWheader       *epw = NULL;    /* EPW/WEA input file */
314 >        EPWrecord       erec;           /* current EPW/WEA input record */
315 >        float   dpthist[2];             /* previous dew point temps */
316 >        double  dir, dif;
317          int     doheader = 1;           /* output header? */
318          double  rotation = 0;           /* site rotation (degrees) */
319          double  elevation;              /* site elevation (meters) */
320          int     leap_day = 0;           /* add leap day? */
321 +        int     sun_hours_only = 0;     /* only output sun hours? */
322          int     dir_is_horiz;           /* direct is meas. on horizontal? */
323          FILE    *sunsfp = NULL;         /* output file for individual suns */
324          FILE    *modsfp = NULL;         /* modifier output file */
# Line 321 | Line 328 | main(int argc, char *argv[])
328          int     tstorage = 0;           /* number of allocated time steps */
329          int     nstored = 0;            /* number of time steps in matrix */
330          int     last_monthly = 0;       /* month of last report */
324 –        int     mo, da;                 /* month (1-12) and day (1-31) */
325 –        double  hr;                     /* hour (local standard time) */
326 –        double  dir, dif;               /* direct and diffuse values */
331          int     mtx_offset;
332          int     i, j;
333 +        double  timeinterval = 0;
334  
335          progname = argv[0];
336                                          /* get options */
# Line 406 | Line 411 | main(int argc, char *argv[])
411                  case 's':                       /* sky only (no direct) */
412                          suncolor[0] = suncolor[1] = suncolor[2] = 0;
413                          break;
414 +                case 'u':                       /* solar hours only */
415 +                        sun_hours_only = 1;
416 +                        break;
417                  case 'r':                       /* rotate distribution */
418                          if (argv[i][2] && argv[i][2] != 'z')
419                                  goto userr;
# Line 424 | Line 432 | main(int argc, char *argv[])
432                  case 'A':                       /* compute average sky */
433                          avgSky = 1;
434                          break;
435 +                case 'i':
436 +                        timeinterval = atof(argv[++i]);
437 +                        break;
438                  default:
439                          goto userr;
440                  }
441 <        if (i < argc-1)
441 >        if ((i < argc-1) | (i > argc))
442                  goto userr;
443 <        if (i == argc-1 && freopen(argv[i], "r", stdin) == NULL) {
444 <                fprintf(stderr, "%s: cannot open '%s' for input\n",
434 <                                progname, argv[i]);
443 >        epw = EPWopen(argv[i]);
444 >        if (epw == NULL)
445                  exit(1);
436 –        }
446          if ((modsfp != NULL) & (sunsfp == NULL))
447                  fprintf(stderr, "%s: warning -M output will be empty without -D\n",
448                                  progname);
# Line 446 | Line 455 | main(int argc, char *argv[])
455                                          progname);
456          }
457                                          /* read weather tape header */
458 <        if (scanf("place %[^\r\n] ", buf) != 1)
459 <                goto fmterr;
460 <        if (scanf("latitude %lf\n", &s_latitude) != 1)
461 <                goto fmterr;
462 <        if (scanf("longitude %lf\n", &s_longitude) != 1)
463 <                goto fmterr;
464 <        if (scanf("time_zone %lf\n", &s_meridian) != 1)
456 <                goto fmterr;
457 <        if (scanf("site_elevation %lf\n", &elevation) != 1)
458 <                goto fmterr;
459 <        if (scanf("weather_data_file_units %d\n", &input) != 1)
460 <                goto fmterr;
461 <        switch (input) {                /* translate units */
462 <        case 1:
458 >        s_latitude = epw->loc.latitude;
459 >        s_longitude = -epw->loc.longitude;
460 >        s_meridian = -15.*epw->loc.timezone;
461 >        elevation = epw->loc.elevation;
462 >        switch (epw->isWEA) {           /* translate units */
463 >        case WEAnot:
464 >        case WEAradnorm:
465                  input = 1;              /* radiometric quantities */
466                  dir_is_horiz = 0;       /* direct is perpendicular meas. */
467                  break;
468 <        case 2:
468 >        case WEAradhoriz:
469                  input = 1;              /* radiometric quantities */
470                  dir_is_horiz = 1;       /* solar measured horizontally */
471                  break;
472 <        case 3:
472 >        case WEAphotnorm:
473                  input = 2;              /* photometric quantities */
474                  dir_is_horiz = 0;       /* direct is perpendicular meas. */
475                  break;
# Line 476 | Line 478 | main(int argc, char *argv[])
478          }
479          rh_init();                      /* initialize sky patches */
480          if (verbose) {
481 <                fprintf(stderr, "%s: location '%s'\n", progname, buf);
481 >                fprintf(stderr, "%s: location '%s, %s'\n", progname,
482 >                                epw->loc.city, epw->loc.country);
483                  fprintf(stderr, "%s: (lat,long)=(%.1f,%.1f) degrees north, west\n",
484                                  progname, s_latitude, s_longitude);
485                  if (avgSky >= 0)
486                          fprintf(stderr, "%s: %d sky patches\n",
487                                          progname, nskypatch);
488                  if (sunsfp)
489 <                        fprintf(stderr, "%s: outputting suns to file\n",
490 <                                        progname);
489 >                        fprintf(stderr, "%s: outputting suns to %s\n",
490 >                                        progname, sunsfp==stdout ? "stdout" : "file");
491                  if (rotation != 0)
492                          fprintf(stderr, "%s: rotating output %.0f degrees\n",
493                                          progname, rotation);
# Line 495 | Line 498 | main(int argc, char *argv[])
498          s_meridian = DegToRad(s_meridian);
499                                          /* initial allocation */
500          mtx_data = resize_dmatrix(mtx_data, tstorage=2, nskypatch);
501 +        dpthist[0] = -100;
502                                          /* process each time step in tape */
503 <        while (scanf("%d %d %lf %lf %lf\n", &mo, &da, &hr, &dir, &dif) == 5) {
504 <                double          sda, sta;
503 >        while ((j = EPWread(epw, &erec)) > 0) {
504 >                int             mo = erec.date.month+1;
505 >                int             da = erec.date.day;
506 >                double          hr = erec.date.hour;
507 >                double          sda, sta, st;
508 >                int             sun_in_sky;
509 >                                        /* compute solar position */
510 >                if ((mo == 2) & (da == 29)) {
511 >                        julian_date = 60;
512 >                        leap_day = 1;
513 >                } else
514 >                        julian_date = jdate(mo, da) + leap_day;
515 >                sda = sdec(julian_date);
516 >                sta = stadj(julian_date);
517 >                st = hr + sta;
518 >                
519 >                if (timeinterval > 0) {
520 >                        if (fabs(solar_sunrise(mo, da) - st) <= timeinterval/120)
521 >                                st = (st + timeinterval/120 + solar_sunrise(mo, da))/2;
522 >                        else if (fabs(solar_sunset(mo, da) - st) < timeinterval/120)
523 >                                st = (st - timeinterval/120 + solar_sunset(mo, da))/2;
524 >                }
525 >                altitude = salt(sda, st);
526 >                sun_in_sky = (altitude > -DegToRad(SUN_ANG_DEG/2.));
527 >                if (sun_hours_only && !sun_in_sky)
528 >                        continue;       /* skipping nighttime points */
529 >                azimuth = sazi(sda, st) + PI - DegToRad(rotation);
530  
531 +                switch (epw->isWEA) {           /* translate units */
532 +                case WEAnot:
533 +                case WEAradnorm:
534 +                        if (!EPWisset(&erec,dirirrad) |
535 +                                        !EPWisset(&erec,horizdiffirrad)) {
536 +                                fprintf(stderr, "%s: missing required irradiances at line %d\n",
537 +                                                progname, epw->lino);
538 +                                exit(1);
539 +                        }
540 +                        dir = erec.dirirrad;
541 +                        dif = erec.horizdiffirrad;
542 +                        break;
543 +                case WEAradhoriz:
544 +                        dir = erec.globhorizirrad - erec.horizdiffirrad;
545 +                        dif = erec.horizdiffirrad;
546 +                        break;
547 +                case WEAphotnorm:
548 +                        dir = erec.dirillum;
549 +                        dif = erec.diffillum;
550 +                        break;
551 +                }
552 +                if (EPWisset(&erec,dptemp)) {   /* 3-hour dew point temp */
553 +                        if (dpthist[0] < -99)
554 +                                dpthist[0] = dpthist[1] = erec.dptemp;
555 +                        dew_point = (1./3.)*(dpthist[0] + dpthist[1] + erec.dptemp);
556 +                        dpthist[0] = dpthist[1]; dpthist[1] = erec.dptemp;
557 +                }
558                  mtx_offset = 3*nskypatch*nstored;
559                  nstored += !avgSky | !nstored;
560                                          /* make space for next row */
# Line 507 | Line 563 | main(int argc, char *argv[])
563                          mtx_data = resize_dmatrix(mtx_data, tstorage, nskypatch);
564                  }
565                  ntsteps++;              /* keep count of time steps */
510 –                                        /* compute solar position */
511 –                if ((mo == 2) & (da == 29)) {
512 –                        julian_date = 60;
513 –                        leap_day = 1;
514 –                } else
515 –                        julian_date = jdate(mo, da) + leap_day;
516 –                sda = sdec(julian_date);
517 –                sta = stadj(julian_date);
518 –                altitude = salt(sda, hr+sta);
519 –                azimuth = sazi(sda, hr+sta) + PI - DegToRad(rotation);
566  
567                  if (dir+dif <= 1e-4) {  /* effectively nighttime? */
568                          if (!avgSky | !mtx_offset)
569                                  memset(mtx_data+mtx_offset, 0,
570                                                  sizeof(float)*3*nskypatch);
571 <                        if (sunsfp)     /* output black sun */
571 >                                        /* output black sun? */
572 >                        if (sunsfp && sun_in_sky)
573                                  OutputSun(solar_minute(julian_date,hr), 0,
574                                                          sunsfp, modsfp);
575                          continue;
576                  }
577 +                if (!sun_in_sky && dir > (input==1 ? 20. : 20.*WHTEFFICACY))
578 +                        fprintf(stderr,
579 +                                "%s: warning - unusually bright at %.1f on %d-%d\n",
580 +                                        progname, hr, mo, da);
581                                          /* convert measured values */
582 <                if (dir_is_horiz && altitude > 0.)
582 >                if (dir_is_horiz && altitude > FTINY)
583                          dir /= sin(altitude);
584                  if (input == 1) {
585                          dir_irrad = dir;
# Line 539 | Line 590 | main(int argc, char *argv[])
590                  }
591                                          /* compute sky patch values */
592                  ComputeSky(mtx_data+mtx_offset);
593 <
594 <                if (sunsfp)             /* output sun if requested */
593 >                                        /* output sun if requested */
594 >                if (sunsfp && sun_in_sky)
595                          OutputSun(solar_minute(julian_date,hr), 1,
596                                                  sunsfp, modsfp);
597  
# Line 557 | Line 608 | main(int argc, char *argv[])
608                                                  progname, last_monthly=mo);
609                                          /* note whether leap-day was given */
610          }
611 +        if (j != EOF) {
612 +                fprintf(stderr, "%s: error on input\n", progname);
613 +                exit(1);
614 +        }
615 +        EPWclose(epw); epw = NULL;
616          if (!ntsteps) {
617                  fprintf(stderr, "%s: no valid time steps on input\n", progname);
618                  exit(1);
619          }
564 –                                        /* check for junk at end */
565 –        while ((i = fgetc(stdin)) != EOF)
566 –                if (!isspace(i)) {
567 –                        fprintf(stderr, "%s: warning - unexpected data past EOT: ",
568 –                                        progname);
569 –                        buf[0] = i; buf[1] = '\0';
570 –                        fgets(buf+1, sizeof(buf)-1, stdin);
571 –                        fputs(buf, stderr); fputc('\n', stderr);
572 –                        break;
573 –                }
574 –
620          if (avgSky < 0)                 /* no matrix output? */
621                  goto alldone;
622  
# Line 642 | Line 687 | alldone:
687                  fprintf(stderr, "%s: done.\n", progname);
688          exit(0);
689   userr:
690 <        fprintf(stderr, "Usage: %s [-v][-h][-A][-d|-s|-n][-D file][-r deg][-m N][-g r g b][-c r g b][-o{f|d}][-O{0|1}] [tape.wea]\n",
690 >        fprintf(stderr, "Usage: %s [-v][-h][-A][-d|-s|-n][-u][-D file [-M modfile]][-r deg][-m N][-g r g b][-c r g b][-o{f|d}][-O{0|1}] [tape.wea]\n",
691                          progname);
692          exit(1);
693   fmterr:
# Line 653 | Line 698 | writerr:
698          exit(1);
699   }
700  
701 +
702   /* Return maximum of two doubles */
703   double dmax( double a, double b )
704   { return (a > b) ? a : b; }
# Line 698 | Line 744 | ComputeSky(float *parr)
744                  /* Limit sky clearness */
745                  if (sky_clearness > 11.9)
746                          sky_clearness = 11.9;
747 +                else if (sky_clearness < 1.0)
748 +                        sky_clearness = 1.0;
749  
750                  /* Limit sky brightness */
751                  if (sky_brightness < 0.01)
752                          sky_brightness = 0.01;
753 +                else if (sky_brightness > 0.6)
754 +                        sky_brightness = 0.6;
755  
756                  /* Calculate illuminance */
757                  index = GetCategoryIndex();
# Line 754 | Line 804 | ComputeSky(float *parr)
804          }
805   }
806  
807 +
808 + double
809 + solar_sunset(int month, int day)
810 + {
811 +        float W;
812 +        W = -1 * (tan(s_latitude) * tan(sdec(jdate(month, day))));
813 +        return(12 + (M_PI / 2 - atan2(W, sqrt(1 - W * W))) * 180 / (M_PI * 15));
814 + }
815 +
816 +
817 + double
818 + solar_sunrise(int month, int day)
819 + {
820 +        float W;
821 +        W = -1 * (tan(s_latitude) * tan(sdec(jdate(month, day))));
822 +        return(12 - (M_PI / 2 - atan2(W, sqrt(1 - W * W))) * 180 / (M_PI * 15));
823 + }
824 +
825 +
826   /* Add in solar direct to nearest sky patches (GW) */
827   void
828   AddDirect(float *parr)
# Line 814 | Line 883 | OutputSun(int id, int goodsun, FILE *fp, FILE *mfp)
883          FVECT   sv;
884  
885          srad = DegToRad(SUN_ANG_DEG/2.);
817 –
818 –        if (altitude < -srad)           /* well below horizon? */
819 –                return;
820 –
886          srad = goodsun ? dir_illum/(WHTEFFICACY * PI*srad*srad) : 0;
887          vector(sv, altitude, azimuth);
888          fprintf(fp, "\nvoid light solar%d\n0\n0\n", id);
# Line 1027 | Line 1092 | int CalcSkyParamFromIllum()
1092          if (sky_brightness < 0.01)
1093                          sky_brightness = 0.01;
1094  
1095 +        if (sky_clearness < 1.0000)
1096 +        {
1097 +                sky_clearness = 1.0000;
1098 +        }
1099 +
1100 +        if (sky_brightness > 0.6)
1101 +        {
1102 +                sky_brightness = 0.6;
1103 +        }
1104 +
1105          while (((fabs(diff_irrad - test1) > 10.0) ||
1106                          (fabs(dir_irrad - test2) > 10.0)) && !(counter == 5))
1107          {
# Line 1052 | Line 1127 | int CalcSkyParamFromIllum()
1127                  /* Limit sky brightness */
1128                  if (sky_brightness < 0.01)
1129                          sky_brightness = 0.01;
1130 +
1131 +                if (sky_clearness < 1.0000)
1132 +                {
1133 +                        sky_clearness = 1.0000;
1134 +                }
1135 +
1136 +                if (sky_brightness > 0.6)
1137 +                {
1138 +                        sky_brightness = 0.6;
1139 +                }
1140          }
1141  
1142          return GetCategoryIndex();

Diff Legend

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