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

Comparing ray/src/gen/gendaymtx.c (file contents):
Revision 2.1 by greg, Fri Jan 18 01:12:59 2013 UTC vs.
Revision 2.39 by greg, Fri Mar 11 18:04:39 2022 UTC

# Line 81 | Line 81 | static const char RCSid[] = "$Id$";
81  
82   /* Include files */
83   #define _USE_MATH_DEFINES
84 – #include <stdio.h>
84   #include <stdlib.h>
86 – #include <string.h>
85   #include <ctype.h>
86 + #include "platform.h"
87   #include "rtmath.h"
88 + #include "rtio.h"
89   #include "color.h"
90 + #include "sun.h"
91  
92 < char *progname;                                                         /* Program name */
92 < char errmsg[128];                                                       /* Error message buffer */
92 > char *progname;                                 /* Program name */
93   const double DC_SolarConstantE = 1367.0;        /* Solar constant W/m^2 */
94   const double DC_SolarConstantL = 127.5;         /* Solar constant klux */
95  
# Line 108 | Line 108 | double sky_clearness;                  /* Sky clearness */
108   double solar_rad;                       /* Solar radiance */
109   double sun_zenith;                      /* Sun zenith angle (radians) */
110   int     input = 0;                              /* Input type */
111 + int     output = 0;                             /* Output type */
112  
113   extern double dmax( double, double );
114   extern double CalcAirMass();
# Line 133 | Line 134 | extern void ComputeSky( float *parr );
134   /* Radiuans into degrees */
135   #define RadToDeg(rad)   ((rad)*(180./PI))
136  
136 –
137   /* Perez sky model coefficients */
138  
139   /* Reference:   Perez, R., R. Seals, and J. Michalsky, 1993. "All- */
# Line 208 | Line 208 | static const CategoryBounds SkyClearCat[8] =
208          { 1.950, 2.800 },
209          { 2.800, 4.500 },
210          { 4.500, 6.200 },
211 <        { 6.200, 12.00 }        /* Clear */
211 >        { 6.200, 12.01 }        /* Clear */
212   };
213  
214   /* Luminous efficacy model coefficients */
# Line 246 | Line 246 | static const ModelCoeff DirectLumEff[8] =
246          { 101.18,  1.58, -1.10,  -8.29 }
247   };
248  
249 < extern int jdate(int month, int day);
250 < extern double stadj(int  jd);
251 < extern double sdec(int  jd);
252 < extern double salt(double sd, double st);
253 < extern double sazi(double sd, double st);
254 <                                        /* sun calculation constants */
255 < extern double  s_latitude;
256 < extern double  s_longitude;
257 < extern double  s_meridian;
249 > #ifndef NSUNPATCH
250 > #define NSUNPATCH       4               /* max. # patches to spread sun into */
251 > #endif
252  
253 < double          grefl = 0.2;            /* diffuse ground reflectance */
253 > #define SUN_ANG_DEG     0.533           /* sun full-angle in degrees */
254  
255 + int             nsuns = NSUNPATCH;      /* number of sun patches to use */
256 + double          fixed_sun_sa = -1;      /* fixed solid angle per sun? */
257 +
258   int             verbose = 0;            /* progress reports to stderr? */
259  
260   int             outfmt = 'a';           /* output format */
261  
262   int             rhsubdiv = 1;           /* Reinhart sky subdivisions */
263  
264 < float           skycolor[3] = {.96, 1.004, 1.118};      /* sky coloration */
264 > COLOR           skycolor = {.96, 1.004, 1.118}; /* sky coloration */
265 > COLOR           suncolor = {1., 1., 1.};        /* sun color */
266 > COLOR           grefl = {.2, .2, .2};           /* ground reflectance */
267  
269 – int             do_sun = 1;             /* output direct solar contribution? */
270 –
268   int             nskypatch;              /* number of Reinhart patches */
269   float           *rh_palt;               /* sky patch altitudes (radians) */
270   float           *rh_pazi;               /* sky patch azimuths (radians) */
271   float           *rh_dom;                /* sky patch solid angle (sr) */
272  
273 < #define         vector(v,alt,azi)       (       (v)[1] = tcos(alt), \
274 <                                                (v)[0] = (v)[1]*tsin(azi), \
275 <                                                (v)[1] *= tcos(azi), \
276 <                                                (v)[2] = tsin(alt) )
273 > #define         vector(v,alt,azi)       (       (v)[1] = cos(alt), \
274 >                                                (v)[0] = (v)[1]*sin(azi), \
275 >                                                (v)[1] *= cos(azi), \
276 >                                                (v)[2] = sin(alt) )
277  
278   #define         rh_vector(v,i)          vector(v,rh_palt[i],rh_pazi[i])
279  
280   #define         rh_cos(i)               tsin(rh_palt[i])
281  
282 + #define         solar_minute(jd,hr)     ((24*60)*((jd)-1)+(int)((hr)*60.+.5))
283 +
284   extern int      rh_init(void);
285   extern float *  resize_dmatrix(float *mtx_data, int nsteps, int npatch);
286 + extern void     OutputSun(int id, int goodsun, FILE *fp, FILE *mfp);
287   extern void     AddDirect(float *parr);
288  
289 +
290 + static const char *
291 + getfmtname(int fmt)
292 + {
293 +        switch (fmt) {
294 +        case 'a':
295 +                return("ascii");
296 +        case 'f':
297 +                return("float");
298 +        case 'd':
299 +                return("double");
300 +        }
301 +        return("unknown");
302 + }
303 +
304 +
305   int
306   main(int argc, char *argv[])
307   {
308          char    buf[256];
309 +        int     doheader = 1;           /* output header? */
310 +        double  rotation = 0;           /* site rotation (degrees) */
311          double  elevation;              /* site elevation (meters) */
312 +        int     leap_day = 0;           /* add leap day? */
313 +        int     sun_hours_only = 0;     /* only output sun hours? */
314          int     dir_is_horiz;           /* direct is meas. on horizontal? */
315 +        FILE    *sunsfp = NULL;         /* output file for individual suns */
316 +        FILE    *modsfp = NULL;         /* modifier output file */
317          float   *mtx_data = NULL;       /* our matrix data */
318 <        int     ntsteps = 0;            /* number of rows in matrix */
318 >        int     avgSky = 0;             /* compute average sky r.t. matrix? */
319 >        int     ntsteps = 0;            /* number of time steps */
320 >        int     tstorage = 0;           /* number of allocated time steps */
321 >        int     nstored = 0;            /* number of time steps in matrix */
322          int     last_monthly = 0;       /* month of last report */
323          int     mo, da;                 /* month (1-12) and day (1-31) */
324          double  hr;                     /* hour (local standard time) */
# Line 305 | Line 330 | main(int argc, char *argv[])
330                                          /* get options */
331          for (i = 1; i < argc && argv[i][0] == '-'; i++)
332                  switch (argv[i][1]) {
333 <                case 'g':
334 <                        grefl = atof(argv[++i]);
333 >                case 'g':                       /* ground reflectance */
334 >                        grefl[0] = atof(argv[++i]);
335 >                        grefl[1] = atof(argv[++i]);
336 >                        grefl[2] = atof(argv[++i]);
337                          break;
338 <                case 'v':
338 >                case 'v':                       /* verbose progress reports */
339                          verbose++;
340                          break;
341 <                case 'o':
341 >                case 'h':                       /* turn off header */
342 >                        doheader = 0;
343 >                        break;
344 >                case 'o':                       /* output format */
345                          switch (argv[i][2]) {
346                          case 'f':
347                          case 'd':
# Line 322 | Line 352 | main(int argc, char *argv[])
352                                  goto userr;
353                          }
354                          break;
355 <                case 'm':
355 >                case 'O':                       /* output type */
356 >                        switch (argv[i][2]) {
357 >                        case '0':
358 >                                output = 0;
359 >                                break;
360 >                        case '1':
361 >                                output = 1;
362 >                                break;
363 >                        default:
364 >                                goto userr;
365 >                        }
366 >                        if (argv[i][3])
367 >                                goto userr;
368 >                        break;
369 >                case 'm':                       /* Reinhart subdivisions */
370                          rhsubdiv = atoi(argv[++i]);
371                          break;
372 <                case 'c':
372 >                case 'c':                       /* sky color */
373                          skycolor[0] = atof(argv[++i]);
374                          skycolor[1] = atof(argv[++i]);
375                          skycolor[2] = atof(argv[++i]);
376                          break;
377 <                case 'd':
378 <                        do_sun = 1;
377 >                case 'D':                       /* output suns to file */
378 >                        if (strcmp(argv[++i], "-")) {
379 >                                sunsfp = fopen(argv[i], "w");
380 >                                if (sunsfp == NULL) {
381 >                                        fprintf(stderr,
382 >                                        "%s: cannot open '%s' for output\n",
383 >                                                        progname, argv[i]);
384 >                                        exit(1);
385 >                                }
386 >                                break;          /* still may output matrix */
387 >                        }
388 >                        sunsfp = stdout;        /* sending to stdout, so... */
389 >                        /* fall through */
390 >                case 'n':                       /* no matrix output */
391 >                        avgSky = -1;
392 >                        rhsubdiv = 1;
393 >                        /* fall through */
394 >                case 'd':                       /* solar (direct) only */
395                          skycolor[0] = skycolor[1] = skycolor[2] = 0;
396 +                        grefl[0] = grefl[1] = grefl[2] = 0;
397                          break;
398 <                case 's':
399 <                        do_sun = 0;
400 <                        if (skycolor[1] <= 1e-4)
401 <                                skycolor[0] = skycolor[1] = skycolor[2] = 1;
398 >                case 'M':                       /* send sun modifiers to file */
399 >                        if ((modsfp = fopen(argv[++i], "w")) == NULL) {
400 >                                fprintf(stderr, "%s: cannot open '%s' for output\n",
401 >                                                progname, argv[i]);
402 >                                exit(1);
403 >                        }
404                          break;
405 +                case 's':                       /* sky only (no direct) */
406 +                        suncolor[0] = suncolor[1] = suncolor[2] = 0;
407 +                        break;
408 +                case 'u':                       /* solar hours only */
409 +                        sun_hours_only = 1;
410 +                        break;
411 +                case 'r':                       /* rotate distribution */
412 +                        if (argv[i][2] && argv[i][2] != 'z')
413 +                                goto userr;
414 +                        rotation = atof(argv[++i]);
415 +                        break;
416 +                case '5':                       /* 5-phase calculation */
417 +                        nsuns = 1;
418 +                        fixed_sun_sa = PI/360.*atof(argv[++i]);
419 +                        if (fixed_sun_sa <= 0) {
420 +                                fprintf(stderr, "%s: missing solar disk size argument for '-5' option\n",
421 +                                                progname);
422 +                                exit(1);
423 +                        }
424 +                        fixed_sun_sa *= fixed_sun_sa*PI;
425 +                        break;
426 +                case 'A':                       /* compute average sky */
427 +                        avgSky = 1;
428 +                        break;
429                  default:
430                          goto userr;
431                  }
# Line 349 | Line 436 | main(int argc, char *argv[])
436                                  progname, argv[i]);
437                  exit(1);
438          }
439 +        if ((modsfp != NULL) & (sunsfp == NULL))
440 +                fprintf(stderr, "%s: warning -M output will be empty without -D\n",
441 +                                progname);
442          if (verbose) {
443                  if (i == argc-1)
444                          fprintf(stderr, "%s: reading weather tape '%s'\n",
# Line 358 | Line 448 | main(int argc, char *argv[])
448                                          progname);
449          }
450                                          /* read weather tape header */
451 <        if (scanf("place %[^\n]\n", buf) != 1)
451 >        if (scanf("place %[^\r\n] ", buf) != 1)
452                  goto fmterr;
453          if (scanf("latitude %lf\n", &s_latitude) != 1)
454                  goto fmterr;
# Line 391 | Line 481 | main(int argc, char *argv[])
481                  fprintf(stderr, "%s: location '%s'\n", progname, buf);
482                  fprintf(stderr, "%s: (lat,long)=(%.1f,%.1f) degrees north, west\n",
483                                  progname, s_latitude, s_longitude);
484 <                fprintf(stderr, "%s: %d sky patches per time step\n",
485 <                                progname, nskypatch);
484 >                if (avgSky >= 0)
485 >                        fprintf(stderr, "%s: %d sky patches\n",
486 >                                        progname, nskypatch);
487 >                if (sunsfp)
488 >                        fprintf(stderr, "%s: outputting suns to %s\n",
489 >                                        progname, sunsfp==stdout ? "stdout" : "file");
490 >                if (rotation != 0)
491 >                        fprintf(stderr, "%s: rotating output %.0f degrees\n",
492 >                                        progname, rotation);
493          }
494 +                                        /* convert quantities to radians */
495 +        s_latitude = DegToRad(s_latitude);
496 +        s_longitude = DegToRad(s_longitude);
497 +        s_meridian = DegToRad(s_meridian);
498 +                                        /* initial allocation */
499 +        mtx_data = resize_dmatrix(mtx_data, tstorage=2, nskypatch);
500                                          /* process each time step in tape */
501          while (scanf("%d %d %lf %lf %lf\n", &mo, &da, &hr, &dir, &dif) == 5) {
502                  double          sda, sta;
503 <                                        /* make space for next time step */
401 <                mtx_offset = 3*nskypatch*ntsteps++;
402 <                mtx_data = resize_dmatrix(mtx_data, ntsteps, nskypatch);
403 <                if (dif <= 1e-4) {
404 <                        memset(mtx_data+mtx_offset, 0, sizeof(float)*3*nskypatch);
405 <                        continue;
406 <                }
407 <                if (verbose && mo != last_monthly)
408 <                        fprintf(stderr, "%s: stepping through month %d...\n",
409 <                                                progname, last_monthly=mo);
503 >                int             sun_in_sky;
504                                          /* compute solar position */
505 <                julian_date = jdate(mo, da);
505 >                if ((mo == 2) & (da == 29)) {
506 >                        julian_date = 60;
507 >                        leap_day = 1;
508 >                } else
509 >                        julian_date = jdate(mo, da) + leap_day;
510                  sda = sdec(julian_date);
511                  sta = stadj(julian_date);
512                  altitude = salt(sda, hr+sta);
513 <                azimuth = sazi(sda, hr+sta);
513 >                sun_in_sky = (altitude > -DegToRad(SUN_ANG_DEG/2.));
514 >                if (sun_hours_only && !sun_in_sky)
515 >                        continue;       /* skipping nighttime points */
516 >                azimuth = sazi(sda, hr+sta) + PI - DegToRad(rotation);
517 >
518 >                mtx_offset = 3*nskypatch*nstored;
519 >                nstored += !avgSky | !nstored;
520 >                                        /* make space for next row */
521 >                if (nstored > tstorage) {
522 >                        tstorage += (tstorage>>1) + nstored + 7;
523 >                        mtx_data = resize_dmatrix(mtx_data, tstorage, nskypatch);
524 >                }
525 >                ntsteps++;              /* keep count of time steps */
526 >
527 >                if (dir+dif <= 1e-4) {  /* effectively nighttime? */
528 >                        if (!avgSky | !mtx_offset)
529 >                                memset(mtx_data+mtx_offset, 0,
530 >                                                sizeof(float)*3*nskypatch);
531 >                                        /* output black sun? */
532 >                        if (sunsfp && sun_in_sky)
533 >                                OutputSun(solar_minute(julian_date,hr), 0,
534 >                                                        sunsfp, modsfp);
535 >                        continue;
536 >                }
537 >                if (!sun_in_sky && dir > (input==1 ? 20. : 20.*WHTEFFICACY))
538 >                        fprintf(stderr,
539 >                                "%s: warning - unusually bright at %.1f on %d-%d\n",
540 >                                        progname, hr, mo, da);
541                                          /* convert measured values */
542 <                if (dir_is_horiz && altitude > 0.)
542 >                if (dir_is_horiz && altitude > FTINY)
543                          dir /= sin(altitude);
544                  if (input == 1) {
545                          dir_irrad = dir;
# Line 425 | Line 550 | main(int argc, char *argv[])
550                  }
551                                          /* compute sky patch values */
552                  ComputeSky(mtx_data+mtx_offset);
553 <                if (do_sun)
554 <                        AddDirect(mtx_data+mtx_offset);
553 >                                        /* output sun if requested */
554 >                if (sunsfp && sun_in_sky)
555 >                        OutputSun(solar_minute(julian_date,hr), 1,
556 >                                                sunsfp, modsfp);
557 >
558 >                if (avgSky < 0)         /* no matrix? */
559 >                        continue;
560 >
561 >                AddDirect(mtx_data+mtx_offset);
562 >                                        /* update cumulative sky? */
563 >                for (i = 3*nskypatch*(avgSky&(ntsteps>1)); i--; )
564 >                        mtx_data[i] += mtx_data[mtx_offset+i];
565 >                                        /* monthly reporting */
566 >                if (verbose && mo != last_monthly)
567 >                        fprintf(stderr, "%s: stepping through month %d...\n",
568 >                                                progname, last_monthly=mo);
569 >                                        /* note whether leap-day was given */
570          }
571 +        if (!ntsteps) {
572 +                fprintf(stderr, "%s: no valid time steps on input\n", progname);
573 +                exit(1);
574 +        }
575                                          /* check for junk at end */
576          while ((i = fgetc(stdin)) != EOF)
577                  if (!isspace(i)) {
# Line 438 | Line 582 | main(int argc, char *argv[])
582                          fputs(buf, stderr); fputc('\n', stderr);
583                          break;
584                  }
585 +
586 +        if (avgSky < 0)                 /* no matrix output? */
587 +                goto alldone;
588 +
589 +        dif = 1./(double)ntsteps;       /* average sky? */
590 +        for (i = 3*nskypatch*(avgSky&(ntsteps>1)); i--; )
591 +                mtx_data[i] *= dif;
592                                          /* write out matrix */
593 +        if (outfmt != 'a')
594 +                SET_FILE_BINARY(stdout);
595   #ifdef getc_unlocked
596          flockfile(stdout);
597   #endif
598          if (verbose)
599                  fprintf(stderr, "%s: writing %smatrix with %d time steps...\n",
600 <                                progname, outfmt=='a' ? "" : "binary ", ntsteps);
600 >                                progname, outfmt=='a' ? "" : "binary ", nstored);
601 >        if (doheader) {
602 >                newheader("RADIANCE", stdout);
603 >                printargs(argc, argv, stdout);
604 >                printf("LATLONG= %.8f %.8f\n", RadToDeg(s_latitude),
605 >                                        -RadToDeg(s_longitude));
606 >                printf("NROWS=%d\n", nskypatch);
607 >                printf("NCOLS=%d\n", nstored);
608 >                printf("NCOMP=3\n");
609 >                if ((outfmt == 'f') | (outfmt == 'd'))
610 >                        fputendian(stdout);
611 >                fputformat((char *)getfmtname(outfmt), stdout);
612 >                putchar('\n');
613 >        }
614                                          /* patches are rows (outer sort) */
615          for (i = 0; i < nskypatch; i++) {
616                  mtx_offset = 3*i;
617                  switch (outfmt) {
618                  case 'a':
619 <                        for (j = 0; j < ntsteps; j++) {
620 <                                printf("%.3e %.3e %.3e\n", mtx_data[mtx_offset],
619 >                        for (j = 0; j < nstored; j++) {
620 >                                printf("%.3g %.3g %.3g\n", mtx_data[mtx_offset],
621                                                  mtx_data[mtx_offset+1],
622                                                  mtx_data[mtx_offset+2]);
623                                  mtx_offset += 3*nskypatch;
624                          }
625 <                        fputc('\n', stdout);
625 >                        if (nstored > 1)
626 >                                fputc('\n', stdout);
627                          break;
628                  case 'f':
629 <                        for (j = 0; j < ntsteps; j++) {
630 <                                fwrite(mtx_data+mtx_offset, sizeof(float), 3,
629 >                        for (j = 0; j < nstored; j++) {
630 >                                putbinary(mtx_data+mtx_offset, sizeof(float), 3,
631                                                  stdout);
632                                  mtx_offset += 3*nskypatch;
633                          }
634                          break;
635                  case 'd':
636 <                        for (j = 0; j < ntsteps; j++) {
636 >                        for (j = 0; j < nstored; j++) {
637                                  double  ment[3];
638                                  ment[0] = mtx_data[mtx_offset];
639                                  ment[1] = mtx_data[mtx_offset+1];
640                                  ment[2] = mtx_data[mtx_offset+2];
641 <                                fwrite(ment, sizeof(double), 3, stdout);
641 >                                putbinary(ment, sizeof(double), 3, stdout);
642                                  mtx_offset += 3*nskypatch;
643                          }
644                          break;
# Line 479 | Line 646 | main(int argc, char *argv[])
646                  if (ferror(stdout))
647                          goto writerr;
648          }
649 <        if (fflush(stdout) == EOF)
649 > alldone:
650 >        if (fflush(NULL) == EOF)
651                  goto writerr;
652          if (verbose)
653                  fprintf(stderr, "%s: done.\n", progname);
654          exit(0);
655   userr:
656 <        fprintf(stderr, "Usage: %s [-v][-d|-s][-m N][-g refl][-c r g b][-o{f|d}] [tape.wea]\n",
656 >        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",
657                          progname);
658          exit(1);
659   fmterr:
660 <        fprintf(stderr, "%s: input weather tape format error\n", progname);
660 >        fprintf(stderr, "%s: weather tape format error in header\n", progname);
661          exit(1);
662   writerr:
663          fprintf(stderr, "%s: write error on output\n", progname);
# Line 506 | Line 674 | ComputeSky(float *parr)
674   {
675          int index;                      /* Category index */
676          double norm_diff_illum;         /* Normalized diffuse illuimnance */
509 –        double zlumin;                  /* Zenith luminance */
677          int i;
511 –
512 –        if (bright(skycolor) <= 1e-4) {                 /* 0 sky component? */
513 –                memset(parr, 0, sizeof(float)*3*nskypatch);
514 –                return;
515 –        }
678          
679          /* Calculate atmospheric precipitable water content */
680          apwc = CalcPrecipWater(dew_point);
681  
682 <        /* Limit solar altitude to keep circumsolar off zenith */
683 <        if (altitude > DegToRad(87.0))
684 <                altitude = DegToRad(87.0);
682 >        /* Calculate sun zenith angle (don't let it dip below horizon) */
683 >        /* Also limit minimum angle to keep circumsolar off zenith */
684 >        if (altitude <= 0.0)
685 >                sun_zenith = DegToRad(90.0);
686 >        else if (altitude >= DegToRad(87.0))
687 >                sun_zenith = DegToRad(3.0);
688 >        else
689 >                sun_zenith = DegToRad(90.0) - altitude;
690  
524 –        /* Calculate sun zenith angle */
525 –        sun_zenith = DegToRad(90.0) - altitude;
526 –
691          /* Compute the inputs for the calculation of the sky distribution */
692          
693          if (input == 0)                                 /* XXX never used */
# Line 542 | Line 706 | ComputeSky(float *parr)
706                  sky_brightness = CalcSkyBrightness();
707                  sky_clearness =  CalcSkyClearness();
708  
709 +                /* Limit sky clearness */
710 +                if (sky_clearness > 11.9)
711 +                        sky_clearness = 11.9;
712 +
713 +                /* Limit sky brightness */
714 +                if (sky_brightness < 0.01)
715 +                        sky_brightness = 0.01;
716 +
717                  /* Calculate illuminance */
718                  index = GetCategoryIndex();
719                  diff_illum = diff_irrad * CalcDiffuseIllumRatio(index);
# Line 553 | Line 725 | ComputeSky(float *parr)
725                  index = CalcSkyParamFromIllum();
726          }
727  
728 +        if (output == 1) {                      /* hack for solar radiance */
729 +                diff_illum = diff_irrad * WHTEFFICACY;
730 +                dir_illum = dir_irrad * WHTEFFICACY;
731 +        }
732          /* Compute ground radiance (include solar contribution if any) */
733 <        parr[0] = diff_illum * (1./PI/WHTEFFICACY);
733 >        parr[0] = diff_illum;
734          if (altitude > 0)
735 <                parr[0] += dir_illum * sin(altitude) * (1./PI/WHTEFFICACY);
736 <        parr[2] = parr[1] = parr[0];
735 >                parr[0] += dir_illum * sin(altitude);
736 >        parr[2] = parr[1] = parr[0] *= (1./PI/WHTEFFICACY);
737 >        multcolor(parr, grefl);
738  
739 +        if (bright(skycolor) <= 1e-4) {                 /* 0 sky component? */
740 +                memset(parr+3, 0, sizeof(float)*3*(nskypatch-1));
741 +                return;
742 +        }
743          /* Calculate Perez sky model parameters */
744          CalcPerezParam(sun_zenith, sky_clearness, sky_brightness, index);
745  
# Line 568 | Line 749 | ComputeSky(float *parr)
749          /* Calculate relative horizontal illuminance */
750          norm_diff_illum = CalcRelHorzIllum(parr);
751  
752 +        /* Check for zero sky -- make uniform in that case */
753 +        if (norm_diff_illum <= FTINY) {
754 +                for (i = 1; i < nskypatch; i++)
755 +                        setcolor(parr+3*i, 1., 1., 1.);
756 +                norm_diff_illum = PI;
757 +        }
758          /* Normalization coefficient */
759          norm_diff_illum = diff_illum / norm_diff_illum;
760  
574 –        /* Calculate relative zenith luminance */
575 –        zlumin = CalcRelLuminance(sun_zenith, 0.0);
576 –
577 –        /* Calculate absolute zenith illuminance */
578 –        zlumin *= norm_diff_illum;
579 –
761          /* Apply to sky patches to get absolute radiance values */
762          for (i = 1; i < nskypatch; i++) {
763 <                scalecolor(parr+3*i, zlumin*(1./WHTEFFICACY));
763 >                scalecolor(parr+3*i, norm_diff_illum*(1./WHTEFFICACY));
764                  multcolor(parr+3*i, skycolor);
765          }
766   }
# Line 589 | Line 770 | void
770   AddDirect(float *parr)
771   {
772          FVECT   svec;
773 <        double  near_dprod[4];
774 <        int     near_patch[4];
775 <        double  wta[4], wtot;
773 >        double  near_dprod[NSUNPATCH];
774 >        int     near_patch[NSUNPATCH];
775 >        double  wta[NSUNPATCH], wtot;
776          int     i, j, p;
777  
778 <        if (!do_sun || dir_illum < 1e-4)
778 >        if (dir_illum <= 1e-4 || bright(suncolor) <= 1e-4)
779                  return;
780 <                                        /* identify 4 closest patches */
781 <        for (i = 4; i--; )
780 >                                        /* identify nsuns closest patches */
781 >        if (nsuns > NSUNPATCH)
782 >                nsuns = NSUNPATCH;
783 >        else if (nsuns <= 0)
784 >                nsuns = 1;
785 >        for (i = nsuns; i--; )
786                  near_dprod[i] = -1.;
787          vector(svec, altitude, azimuth);
788          for (p = 1; p < nskypatch; p++) {
# Line 605 | Line 790 | AddDirect(float *parr)
790                  double  dprod;
791                  rh_vector(pvec, p);
792                  dprod = DOT(pvec, svec);
793 <                for (i = 0; i < 4; i++)
793 >                for (i = 0; i < nsuns; i++)
794                          if (dprod > near_dprod[i]) {
795 <                                for (j = 4; --j > i; ) {
795 >                                for (j = nsuns; --j > i; ) {
796                                          near_dprod[j] = near_dprod[j-1];
797                                          near_patch[j] = near_patch[j-1];
798                                  }
# Line 617 | Line 802 | AddDirect(float *parr)
802                          }
803          }
804          wtot = 0;                       /* weight by proximity */
805 <        for (i = 4; i--; )
805 >        for (i = nsuns; i--; )
806                  wtot += wta[i] = 1./(1.002 - near_dprod[i]);
807                                          /* add to nearest patch radiances */
808 <        for (i = 4; i--; )
809 <                parr[near_patch[i]] += wta[i] * dir_illum /
810 <                                        (wtot * rh_dom[near_patch[i]]);
808 >        for (i = nsuns; i--; ) {
809 >                float   *pdest = parr + 3*near_patch[i];
810 >                float   val_add = wta[i] * dir_illum / (WHTEFFICACY * wtot);
811 >
812 >                val_add /= (fixed_sun_sa > 0)   ? fixed_sun_sa
813 >                                                : rh_dom[near_patch[i]] ;
814 >                *pdest++ += val_add*suncolor[0];
815 >                *pdest++ += val_add*suncolor[1];
816 >                *pdest++ += val_add*suncolor[2];
817 >        }
818   }
819  
820 + /* Output a sun to indicated file if appropriate for this time step */
821 + void
822 + OutputSun(int id, int goodsun, FILE *fp, FILE *mfp)
823 + {
824 +        double  srad;
825 +        FVECT   sv;
826 +
827 +        srad = DegToRad(SUN_ANG_DEG/2.);
828 +        srad = goodsun ? dir_illum/(WHTEFFICACY * PI*srad*srad) : 0;
829 +        vector(sv, altitude, azimuth);
830 +        fprintf(fp, "\nvoid light solar%d\n0\n0\n", id);
831 +        fprintf(fp, "3 %.3e %.3e %.3e\n", srad*suncolor[0],
832 +                        srad*suncolor[1], srad*suncolor[2]);
833 +        fprintf(fp, "\nsolar%d source sun%d\n0\n0\n", id, id);
834 +        fprintf(fp, "4 %.6f %.6f %.6f %.4f\n", sv[0], sv[1], sv[2], SUN_ANG_DEG);
835 +        
836 +        if (mfp != NULL)                /* saving modifier IDs? */
837 +                fprintf(mfp, "solar%d\n", id);
838 + }
839 +
840   /* Initialize Reinhart sky patch positions (GW) */
841   int
842   rh_init(void)
# Line 656 | Line 868 | rh_init(void)
868          for (i = 0; i < NROW*rhsubdiv; i++) {
869                  const float     ralt = alpha*(i + .5);
870                  const int       ninrow = tnaz[i/rhsubdiv]*rhsubdiv;
871 <                const float     dom = (sin(alpha*(i+1)) - sin(alpha*i))/ninrow;
871 >                const float     dom = 2.*PI*(sin(alpha*(i+1)) - sin(alpha*i)) /
872 >                                                (double)ninrow;
873                  for (j = 0; j < ninrow; j++) {
874                          rh_palt[p] = ralt;
875                          rh_pazi[p] = 2.*PI * j / (double)ninrow;
# Line 761 | Line 974 | double CalcSkyClearness()
974          double sz_cubed;        /* Sun zenith angle cubed */
975  
976          /* Calculate sun zenith angle cubed */
977 <        sz_cubed = pow(sun_zenith, 3.0);
977 >        sz_cubed = sun_zenith*sun_zenith*sun_zenith;
978  
979          return ((diff_irrad + dir_irrad) / diff_irrad + 1.041 *
980                          sz_cubed) / (1.0 + 1.041 * sz_cubed);
# Line 792 | Line 1005 | double CalcDiffuseIrradiance()
1005   double CalcDirectIrradiance()
1006   {
1007          return CalcDiffuseIrradiance() * ((sky_clearness - 1.0) * (1 + 1.041
1008 <                        * pow(sun_zenith, 3.0)));
1008 >                        * sun_zenith*sun_zenith*sun_zenith));
1009   }
1010  
1011   /* Calculate sky brightness and clearness from illuminance values */
# Line 818 | Line 1031 | int CalcSkyParamFromIllum()
1031                  sky_clearness = 12.0;
1032  
1033          /* Limit sky brightness */
1034 <        if (sky_brightness < 0.05)
1034 >        if (sky_brightness < 0.01)
1035                          sky_brightness = 0.01;
1036  
1037          while (((fabs(diff_irrad - test1) > 10.0) ||
# Line 831 | Line 1044 | int CalcSkyParamFromIllum()
1044                  /* Convert illuminance to irradiance */
1045                  index = GetCategoryIndex();
1046                  diff_irrad = diff_illum / CalcDiffuseIllumRatio(index);
1047 <                dir_irrad = dir_illum / CalcDirectIllumRatio(index);
1047 >                dir_irrad = CalcDirectIllumRatio(index);
1048 >                if (dir_irrad > 0.1)
1049 >                        dir_irrad = dir_illum / dir_irrad;
1050          
1051                  /* Calculate sky brightness and clearness */
1052                  sky_brightness = CalcSkyBrightness();
# Line 842 | Line 1057 | int CalcSkyParamFromIllum()
1057                          sky_clearness = 12.0;
1058          
1059                  /* Limit sky brightness */
1060 <                if (sky_brightness < 0.05)
1060 >                if (sky_brightness < 0.01)
1061                          sky_brightness = 0.01;
1062          }
1063  
# Line 928 | Line 1143 | double CalcRelHorzIllum( float *parr )
1143          double rh_illum = 0.0;  /* Relative horizontal illuminance */
1144  
1145          for (i = 1; i < nskypatch; i++)
1146 <                rh_illum += parr[3*i+1] * rh_cos(i);
1146 >                rh_illum += parr[3*i+1] * rh_cos(i) * rh_dom[i];
1147  
1148 <        return rh_illum * (2.0 * PI / (nskypatch-1));
1148 >        return rh_illum;
1149   }
1150  
1151   /* Calculate earth orbit eccentricity correction factor */

Diff Legend

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