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

Comparing ray/src/gen/gensurf.c (file contents):
Revision 1.11 by greg, Thu Aug 2 13:42:56 1990 UTC vs.
Revision 2.10 by greg, Wed Apr 23 00:52:33 2003 UTC

# Line 1 | Line 1
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
4 –
5 – /* Copyright (c) 1989 Regents of the University of California */
6 –
4   /*
5   *  gensurf.c - program to generate functional surfaces
6   *
# Line 14 | Line 11 | static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
11   *  rule applied to (s,t).
12   *
13   *      4/3/87
14 + *
15 + *      4/16/02 Added conditional vertex output
16   */
17  
18   #include  "standard.h"
19  
20 < #define  XNAME          "X_"                    /* x function name */
21 < #define  YNAME          "Y_"                    /* y function name */
22 < #define  ZNAME          "Z_"                    /* z function name */
20 > char  XNAME[] =         "X`SYS";                /* x function name */
21 > char  YNAME[] =         "Y`SYS";                /* y function name */
22 > char  ZNAME[] =         "Z`SYS";                /* z function name */
23  
24 + char  VNAME[] =         "valid";                /* valid vertex name */
25 +
26   #define  ABS(x)         ((x)>=0 ? (x) : -(x))
27  
28 + #define  ZEROVECT(v)    (DOT(v,v) <= FTINY*FTINY)
29 +
30   #define  pvect(p)       printf(vformat, (p)[0], (p)[1], (p)[2])
31  
32   char  vformat[] = "%15.9g %15.9g %15.9g\n";
# Line 31 | Line 34 | char  tsargs[] = "4 surf_dx surf_dy surf_dz surf.cal\n
34   char  texname[] = "Phong";
35  
36   int  smooth = 0;                /* apply smoothing? */
37 + int  objout = 0;                /* output .OBJ format? */
38  
39   char  *modname, *surfname;
40  
41 < double  funvalue(), l_hermite(), l_bezier(), l_bspline(), argument();
41 >                                /* recorded data flags */
42 > #define  HASBORDER      01
43 > #define  TRIPLETS       02
44 >                                /* a data structure */
45 > struct {
46 >        int     flags;                  /* data type */
47 >        short   m, n;                   /* number of s and t values */
48 >        FLOAT   *data;                  /* the data itself, s major sort */
49 > } datarec;                      /* our recorded data */
50  
51 + double  l_hermite(), l_bezier(), l_bspline(), l_dataval();
52 + extern double  funvalue(), argument();
53 +
54   typedef struct {
55 +        int  valid;     /* point is valid (vertex number) */
56          FVECT  p;       /* vertex position */
57          FVECT  n;       /* average normal */
58 +        FLOAT  uv[2];   /* (u,v) position */
59   } POINT;
60  
61  
# Line 51 | Line 68 | char  *argv[];
68          int  i, j, m, n;
69          char  stmp[256];
70  
71 <        varset("PI", PI);
72 <        funset("hermite", 5, l_hermite);
73 <        funset("bezier", 5, l_bezier);
74 <        funset("bspline", 5, l_bspline);
71 >        varset("PI", ':', PI);
72 >        funset("hermite", 5, ':', l_hermite);
73 >        funset("bezier", 5, ':', l_bezier);
74 >        funset("bspline", 5, ':', l_bspline);
75  
76          if (argc < 8)
77                  goto userror;
# Line 66 | Line 83 | char  *argv[];
83                          fcompile(argv[++i]);
84                  else if (!strcmp(argv[i], "-s"))
85                          smooth++;
86 +                else if (!strcmp(argv[i], "-o"))
87 +                        objout++;
88                  else
89                          goto userror;
90  
91          modname = argv[1];
92          surfname = argv[2];
74 –        sprintf(stmp, "%s(s,t)=%s;", XNAME, argv[3]);
75 –        scompile(stmp, NULL, 0);
76 –        sprintf(stmp, "%s(s,t)=%s;", YNAME, argv[4]);
77 –        scompile(stmp, NULL, 0);
78 –        sprintf(stmp, "%s(s,t)=%s;", ZNAME, argv[5]);
79 –        scompile(stmp, NULL, 0);
93          m = atoi(argv[6]);
94          n = atoi(argv[7]);
95          if (m <= 0 || n <= 0)
96                  goto userror;
97 <
97 >        if (!strcmp(argv[5], "-") || access(argv[5], 4) == 0) { /* file? */
98 >                funset(ZNAME, 2, ':', l_dataval);
99 >                if (!strcmp(argv[5],argv[3]) && !strcmp(argv[5],argv[4])) {
100 >                        loaddata(argv[5], m, n, 3);
101 >                        funset(XNAME, 2, ':', l_dataval);
102 >                        funset(YNAME, 2, ':', l_dataval);
103 >                } else {
104 >                        loaddata(argv[5], m, n, 1);
105 >                        sprintf(stmp, "%s(s,t)=%s;", XNAME, argv[3]);
106 >                        scompile(stmp, NULL, 0);
107 >                        sprintf(stmp, "%s(s,t)=%s;", YNAME, argv[4]);
108 >                        scompile(stmp, NULL, 0);
109 >                }
110 >        } else {
111 >                sprintf(stmp, "%s(s,t)=%s;", XNAME, argv[3]);
112 >                scompile(stmp, NULL, 0);
113 >                sprintf(stmp, "%s(s,t)=%s;", YNAME, argv[4]);
114 >                scompile(stmp, NULL, 0);
115 >                sprintf(stmp, "%s(s,t)=%s;", ZNAME, argv[5]);
116 >                scompile(stmp, NULL, 0);
117 >        }
118          row0 = (POINT *)malloc((n+3)*sizeof(POINT));
119          row1 = (POINT *)malloc((n+3)*sizeof(POINT));
120          row2 = (POINT *)malloc((n+3)*sizeof(POINT));
# Line 98 | Line 131 | char  *argv[];
131          comprow(0.0, row1, n);
132          comprow(1.0/m, row2, n);
133          compnorms(row0, row1, row2, n);
134 +        if (objout) {
135 +                printf("\nusemtl %s\n\n", modname);
136 +                putobjrow(row1, n);
137 +        }
138                                                  /* for each row */
139          for (i = 0; i < m; i++) {
140                                                  /* compute next row */
# Line 107 | Line 144 | char  *argv[];
144                  row2 = rp;
145                  comprow((double)(i+2)/m, row2, n);
146                  compnorms(row0, row1, row2, n);
147 +                if (objout)
148 +                        putobjrow(row1, n);
149  
150                  for (j = 0; j < n; j++) {
151 +                        int  orient = (j & 1);
152                                                          /* put polygons */
153 <                        if ((i+j) & 1)
153 >                        if (!(row0[j].valid && row1[j+1].valid))
154 >                                orient = 1;
155 >                        else if (!(row1[j].valid && row0[j+1].valid))
156 >                                orient = 0;
157 >                        if (orient)
158                                  putsquare(&row0[j], &row1[j],
159                                                  &row0[j+1], &row1[j+1]);
160                          else
# Line 128 | Line 172 | userror:
172   }
173  
174  
175 + loaddata(file, m, n, pointsize)         /* load point data from file */
176 + char  *file;
177 + int  m, n;
178 + int  pointsize;
179 + {
180 +        FILE  *fp;
181 +        char  word[64];
182 +        register int  size;
183 +        register FLOAT  *dp;
184 +
185 +        datarec.flags = HASBORDER;              /* assume border values */
186 +        datarec.m = m+1;
187 +        datarec.n = n+1;
188 +        size = datarec.m*datarec.n*pointsize;
189 +        if (pointsize == 3)
190 +                datarec.flags |= TRIPLETS;
191 +        dp = (FLOAT *)malloc(size*sizeof(FLOAT));
192 +        if ((datarec.data = dp) == NULL) {
193 +                fputs("Out of memory\n", stderr);
194 +                exit(1);
195 +        }
196 +        if (!strcmp(file, "-")) {
197 +                file = "<stdin>";
198 +                fp = stdin;
199 +        } else if ((fp = fopen(file, "r")) == NULL) {
200 +                fputs(file, stderr);
201 +                fputs(": cannot open\n", stderr);
202 +                exit(1);
203 +        }
204 +        while (size > 0 && fgetword(word, sizeof(word), fp) != NULL) {
205 +                if (!isflt(word)) {
206 +                        fprintf(stderr, "%s: garbled data value: %s\n",
207 +                                        file, word);
208 +                        exit(1);
209 +                }
210 +                *dp++ = atof(word);
211 +                size--;
212 +        }
213 +        if (size == (m+n+1)*pointsize) {        /* no border after all */
214 +                dp = (FLOAT *)realloc((void *)datarec.data,
215 +                                m*n*pointsize*sizeof(FLOAT));
216 +                if (dp != NULL)
217 +                        datarec.data = dp;
218 +                datarec.flags &= ~HASBORDER;
219 +                datarec.m = m;
220 +                datarec.n = n;
221 +                size = 0;
222 +        }
223 +        if (datarec.m < 2 || datarec.n < 2 || size != 0 ||
224 +                        fgetword(word, sizeof(word), fp) != NULL) {
225 +                fputs(file, stderr);
226 +                fputs(": bad number of data points\n", stderr);
227 +                exit(1);
228 +        }
229 +        fclose(fp);
230 + }
231 +
232 +
233 + double
234 + l_dataval(nam)                          /* return recorded data value */
235 + char  *nam;
236 + {
237 +        double  u, v;
238 +        register int  i, j;
239 +        register FLOAT  *dp;
240 +        double  d00, d01, d10, d11;
241 +                                                /* compute coordinates */
242 +        u = argument(1); v = argument(2);
243 +        if (datarec.flags & HASBORDER) {
244 +                i = u *= datarec.m-1;
245 +                j = v *= datarec.n-1;
246 +        } else {
247 +                i = u = u*datarec.m - .5;
248 +                j = v = v*datarec.n - .5;
249 +        }
250 +        if (i < 0) i = 0;
251 +        else if (i > datarec.m-2) i = datarec.m-2;
252 +        if (j < 0) j = 0;
253 +        else if (j > datarec.n-2) j = datarec.n-2;
254 +                                                /* compute value */
255 +        if (datarec.flags & TRIPLETS) {
256 +                dp = datarec.data + 3*(j*datarec.m + i);
257 +                if (nam == ZNAME)
258 +                        dp += 2;
259 +                else if (nam == YNAME)
260 +                        dp++;
261 +                d00 = dp[0]; d01 = dp[3];
262 +                dp += 3*datarec.m;
263 +                d10 = dp[0]; d11 = dp[3];
264 +        } else {
265 +                dp = datarec.data + j*datarec.m + i;
266 +                d00 = dp[0]; d01 = dp[1];
267 +                dp += datarec.m;
268 +                d10 = dp[0]; d11 = dp[1];
269 +        }
270 +                                                /* bilinear interpolation */
271 +        return((j+1-v)*((i+1-u)*d00+(u-i)*d01)+(v-j)*((i+1-u)*d10+(u-i)*d11));
272 + }
273 +
274 +
275 + putobjrow(rp, n)                        /* output vertex row to .OBJ */
276 + register POINT  *rp;
277 + int  n;
278 + {
279 +        static int      nverts = 0;
280 +
281 +        for ( ; n-- >= 0; rp++) {
282 +                if (!rp->valid)
283 +                        continue;
284 +                fputs("v ", stdout);
285 +                pvect(rp->p);
286 +                if (smooth && !ZEROVECT(rp->n))
287 +                        printf("\tvn %.9g %.9g %.9g\n",
288 +                                        rp->n[0], rp->n[1], rp->n[2]);
289 +                printf("\tvt %.9g %.9g\n", rp->uv[0], rp->uv[1]);
290 +                rp->valid = ++nverts;
291 +        }
292 + }
293 +
294 +
295   putsquare(p0, p1, p2, p3)               /* put out a square */
296   POINT  *p0, *p1, *p2, *p3;
297   {
# Line 137 | Line 301 | POINT  *p0, *p1, *p2, *p3;
301          FVECT  v1, v2, vc1, vc2;
302          int  ok1, ok2;
303                                          /* compute exact normals */
304 <        fvsum(v1, p1->p, p0->p, -1.0);
305 <        fvsum(v2, p2->p, p0->p, -1.0);
306 <        fcross(vc1, v1, v2);
307 <        ok1 = normalize(vc1) != 0.0;
308 <        fvsum(v1, p2->p, p3->p, -1.0);
309 <        fvsum(v2, p1->p, p3->p, -1.0);
310 <        fcross(vc2, v1, v2);
311 <        ok2 = normalize(vc2) != 0.0;
304 >        ok1 = (p0->valid && p1->valid && p2->valid);
305 >        if (ok1) {
306 >                VSUB(v1, p1->p, p0->p);
307 >                VSUB(v2, p2->p, p0->p);
308 >                fcross(vc1, v1, v2);
309 >                ok1 = (normalize(vc1) != 0.0);
310 >        }
311 >        ok2 = (p1->valid && p2->valid && p3->valid);
312 >        if (ok2) {
313 >                VSUB(v1, p2->p, p3->p);
314 >                VSUB(v2, p1->p, p3->p);
315 >                fcross(vc2, v1, v2);
316 >                ok2 = (normalize(vc2) != 0.0);
317 >        }
318          if (!(ok1 | ok2))
319                  return;
320 +        if (objout) {                   /* output .OBJ faces */
321 +                int     p0n=0, p1n=0, p2n=0, p3n=0;
322 +                if (smooth) {
323 +                        if (!ZEROVECT(p0->n))
324 +                                p0n = p0->valid;
325 +                        if (!ZEROVECT(p1->n))
326 +                                p1n = p1->valid;
327 +                        if (!ZEROVECT(p2->n))
328 +                                p2n = p2->valid;
329 +                        if (!ZEROVECT(p3->n))
330 +                                p3n = p3->valid;
331 +                }
332 +                if (ok1 & ok2 && fdot(vc1,vc2) >= 1.0-FTINY*FTINY) {
333 +                        printf("f %d/%d/%d %d/%d/%d %d/%d/%d %d/%d/%d\n",
334 +                                        p0->valid, p0->valid, p0n,
335 +                                        p1->valid, p1->valid, p1n,
336 +                                        p3->valid, p3->valid, p3n,
337 +                                        p2->valid, p2->valid, p2n);
338 +                        return;
339 +                }
340 +                if (ok1)
341 +                        printf("f %d/%d/%d %d/%d/%d %d/%d/%d\n",
342 +                                        p0->valid, p0->valid, p0n,
343 +                                        p1->valid, p1->valid, p1n,
344 +                                        p2->valid, p2->valid, p2n);
345 +                if (ok2)
346 +                        printf("f %d/%d/%d %d/%d/%d %d/%d/%d\n",
347 +                                        p2->valid, p2->valid, p2n,
348 +                                        p1->valid, p1->valid, p1n,
349 +                                        p3->valid, p3->valid, p3n);
350 +                return;
351 +        }
352                                          /* compute normal interpolation */
353          axis = norminterp(norm, p0, p1, p2, p3);
354  
# Line 222 | Line 424 | int  siz;
424   {
425          double  st[2];
426          int  end;
427 +        int  checkvalid;
428          register int  i;
429          
430          if (smooth) {
# Line 234 | Line 437 | int  siz;
437                  end = siz;
438          }
439          st[0] = s;
440 +        checkvalid = (fundefined(VNAME) == 2);
441          while (i <= end) {
442                  st[1] = (double)i/siz;
443 <                row[i].p[0] = funvalue(XNAME, 2, st);
444 <                row[i].p[1] = funvalue(YNAME, 2, st);
445 <                row[i].p[2] = funvalue(ZNAME, 2, st);
443 >                if (checkvalid && funvalue(VNAME, 2, st) <= 0.0) {
444 >                        row[i].valid = 0;
445 >                        row[i].p[0] = row[i].p[1] = row[i].p[2] = 0.0;
446 >                        row[i].uv[0] = row[i].uv[1] = 0.0;
447 >                } else {
448 >                        row[i].valid = 1;
449 >                        row[i].p[0] = funvalue(XNAME, 2, st);
450 >                        row[i].p[1] = funvalue(YNAME, 2, st);
451 >                        row[i].p[2] = funvalue(ZNAME, 2, st);
452 >                        row[i].uv[0] = st[0];
453 >                        row[i].uv[1] = st[1];
454 >                }
455                  i++;
456          }
457   }
# Line 249 | Line 462 | register POINT  *r0, *r1, *r2;
462   int  siz;
463   {
464          FVECT  v1, v2;
252 –        register int  i;
465  
466          if (!smooth)                    /* not needed if no smoothing */
467                  return;
468 <                                        /* compute middle points */
468 >                                        /* compute row 1 normals */
469          while (siz-- >= 0) {
470 <                fvsum(v1, r2[0].p, r0[0].p, -1.0);
471 <                fvsum(v2, r1[1].p, r1[-1].p, -1.0);
470 >                if (!r1[0].valid)
471 >                        continue;
472 >                if (!r0[0].valid) {
473 >                        if (!r2[0].valid) {
474 >                                r1[0].n[0] = r1[0].n[1] = r1[0].n[2] = 0.0;
475 >                                continue;
476 >                        }
477 >                        fvsum(v1, r2[0].p, r1[0].p, -1.0);
478 >                } else if (!r2[0].valid)
479 >                        fvsum(v1, r1[0].p, r0[0].p, -1.0);
480 >                else
481 >                        fvsum(v1, r2[0].p, r0[0].p, -1.0);
482 >                if (!r1[-1].valid) {
483 >                        if (!r1[1].valid) {
484 >                                r1[0].n[0] = r1[0].n[1] = r1[0].n[2] = 0.0;
485 >                                continue;
486 >                        }
487 >                        fvsum(v2, r1[1].p, r1[0].p, -1.0);
488 >                } else if (!r1[1].valid)
489 >                        fvsum(v2, r1[0].p, r1[-1].p, -1.0);
490 >                else
491 >                        fvsum(v2, r1[1].p, r1[-1].p, -1.0);
492                  fcross(r1[0].n, v1, v2);
493                  normalize(r1[0].n);
494                  r0++; r1++; r2++;
# Line 273 | Line 505 | POINT  *p0, *p1, *p2, *p3;
505   #define v  ((ax+2)%3)
506  
507          register int  ax;
508 <        double  eqnmat[4][4];
508 >        MAT4  eqnmat;
509          FVECT  v1;
510          register int  i, j;
511  
# Line 304 | Line 536 | POINT  *p0, *p1, *p2, *p3;
536          eqnmat[3][2] = p3->p[v];
537          eqnmat[3][3] = 1.0;
538                                          /* invert matrix (solve system) */
539 <        if (!invmat(eqnmat, eqnmat))
539 >        if (!invmat4(eqnmat, eqnmat))
540                  return(-1);                     /* no solution */
541                                          /* compute result matrix */
542          for (j = 0; j < 4; j++)
# Line 320 | Line 552 | POINT  *p0, *p1, *p2, *p3;
552   }
553  
554  
555 < /*
324 < * invmat - computes the inverse of mat into inverse.  Returns 1
325 < * if there exists an inverse, 0 otherwise.  It uses Gaussian Elimination
326 < * method.
327 < */
328 <
329 < invmat(inverse,mat)
330 < double mat[4][4],inverse[4][4];
331 < {
332 < #define SWAP(a,b,t) (t=a,a=b,b=t)
333 <
334 <        double  m4tmp[4][4];
335 <        register int i,j,k;
336 <        register double temp;
337 <
338 <        bcopy((char *)mat, (char *)m4tmp, sizeof(m4tmp));
339 <                                        /* set inverse to identity */
340 <        for (i = 0; i < 4; i++)
341 <                for (j = 0; j < 4; j++)
342 <                        inverse[i][j] = i==j ? 1.0 : 0.0;
343 <
344 <        for(i = 0; i < 4; i++) {
345 <                /* Look for row with largest pivot and swap rows */
346 <                temp = FTINY; j = -1;
347 <                for(k = i; k < 4; k++)
348 <                        if(ABS(m4tmp[k][i]) > temp) {
349 <                                temp = ABS(m4tmp[k][i]);
350 <                                j = k;
351 <                                }
352 <                if(j == -1)     /* No replacing row -> no inverse */
353 <                        return(0);
354 <                if (j != i)
355 <                        for(k = 0; k < 4; k++) {
356 <                                SWAP(m4tmp[i][k],m4tmp[j][k],temp);
357 <                                SWAP(inverse[i][k],inverse[j][k],temp);
358 <                                }
359 <
360 <                temp = m4tmp[i][i];
361 <                for(k = 0; k < 4; k++) {
362 <                        m4tmp[i][k] /= temp;
363 <                        inverse[i][k] /= temp;
364 <                        }
365 <                for(j = 0; j < 4; j++) {
366 <                        if(j != i) {
367 <                                temp = m4tmp[j][i];
368 <                                for(k = 0; k < 4; k++) {
369 <                                        m4tmp[j][k] -= m4tmp[i][k]*temp;
370 <                                        inverse[j][k] -= inverse[i][k]*temp;
371 <                                        }
372 <                                }
373 <                        }
374 <                }
375 <        return(1);
376 <
377 < #undef SWAP
378 < }
379 <
380 <
555 > void
556   eputs(msg)
557   char  *msg;
558   {
# Line 385 | Line 560 | char  *msg;
560   }
561  
562  
563 + void
564   wputs(msg)
565   char  *msg;
566   {
# Line 392 | Line 568 | char  *msg;
568   }
569  
570  
571 + void
572   quit(code)
573 + int  code;
574   {
575          exit(code);
576   }

Diff Legend

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