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

Comparing ray/src/gen/gensurf.c (file contents):
Revision 2.4 by greg, Thu Nov 18 09:33:04 1993 UTC vs.
Revision 2.14 by greg, Tue Mar 23 15:18:09 2004 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 + #include  "calcomp.h"
20  
21 < char  XNAME[] =         "X`SYS`";               /* x function name */
22 < char  YNAME[] =         "Y`SYS`";               /* y function name */
23 < char  ZNAME[] =         "Z`SYS`";               /* z function name */
21 > char  XNAME[] =         "X`SYS";                /* x function name */
22 > char  YNAME[] =         "Y`SYS";                /* y function name */
23 > char  ZNAME[] =         "Z`SYS";                /* z function name */
24  
25 + char  VNAME[] =         "valid";                /* valid vertex name */
26 +
27   #define  ABS(x)         ((x)>=0 ? (x) : -(x))
28  
29 + #define  ZEROVECT(v)    (DOT(v,v) <= FTINY*FTINY)
30 +
31   #define  pvect(p)       printf(vformat, (p)[0], (p)[1], (p)[2])
32  
33   char  vformat[] = "%15.9g %15.9g %15.9g\n";
# Line 31 | Line 35 | char  tsargs[] = "4 surf_dx surf_dy surf_dz surf.cal\n
35   char  texname[] = "Phong";
36  
37   int  smooth = 0;                /* apply smoothing? */
38 + int  objout = 0;                /* output .OBJ format? */
39  
40   char  *modname, *surfname;
41  
# Line 41 | Line 46 | char  *modname, *surfname;
46   struct {
47          int     flags;                  /* data type */
48          short   m, n;                   /* number of s and t values */
49 <        FLOAT   *data;                  /* the data itself, s major sort */
49 >        RREAL   *data;                  /* the data itself, s major sort */
50   } datarec;                      /* our recorded data */
51  
52 + /* XXX this is redundant with rt/noise3.c, should go to a library */
53   double  l_hermite(), l_bezier(), l_bspline(), l_dataval();
48 – extern double  funvalue(), argument();
54  
55   typedef struct {
56 +        int  valid;     /* point is valid (vertex number) */
57          FVECT  p;       /* vertex position */
58          FVECT  n;       /* average normal */
59 +        RREAL  uv[2];   /* (u,v) position */
60   } POINT;
61  
62  
63 + void loaddata(char *file, int m, int n, int pointsize);
64 + double l_dataval(char *nam);
65 + void putobjrow(POINT *rp, int n);
66 + void putsquare(POINT *p0, POINT *p1, POINT *p2, POINT *p3);
67 + void comprow(double s, POINT *row, int siz);
68 + void compnorms(POINT *r0, POINT *r1, POINT *r2, int siz);
69 + int norminterp(FVECT resmat[4], POINT *p0, POINT *p1, POINT *p2, POINT *p3);
70 + void printhead(int ac, char **av);
71 +
72 +
73 + int
74   main(argc, argv)
75   int  argc;
76   char  *argv[];
77   {
60 –        extern long     eclock;
78          POINT  *row0, *row1, *row2, *rp;
79          int  i, j, m, n;
80          char  stmp[256];
# Line 77 | Line 94 | char  *argv[];
94                          fcompile(argv[++i]);
95                  else if (!strcmp(argv[i], "-s"))
96                          smooth++;
97 +                else if (!strcmp(argv[i], "-o"))
98 +                        objout++;
99                  else
100                          goto userror;
101  
# Line 123 | Line 142 | char  *argv[];
142          comprow(0.0, row1, n);
143          comprow(1.0/m, row2, n);
144          compnorms(row0, row1, row2, n);
145 +        if (objout) {
146 +                printf("\nusemtl %s\n\n", modname);
147 +                putobjrow(row1, n);
148 +        }
149                                                  /* for each row */
150          for (i = 0; i < m; i++) {
151                                                  /* compute next row */
# Line 132 | Line 155 | char  *argv[];
155                  row2 = rp;
156                  comprow((double)(i+2)/m, row2, n);
157                  compnorms(row0, row1, row2, n);
158 +                if (objout)
159 +                        putobjrow(row1, n);
160  
161                  for (j = 0; j < n; j++) {
162 +                        int  orient = (j & 1);
163                                                          /* put polygons */
164 <                        if ((i+j) & 1)
164 >                        if (!(row0[j].valid && row1[j+1].valid))
165 >                                orient = 1;
166 >                        else if (!(row1[j].valid && row0[j+1].valid))
167 >                                orient = 0;
168 >                        if (orient)
169                                  putsquare(&row0[j], &row1[j],
170                                                  &row0[j+1], &row1[j+1]);
171                          else
# Line 144 | Line 174 | char  *argv[];
174                  }
175          }
176  
177 <        quit(0);
177 >        return 0;
178  
179   userror:
180          fprintf(stderr, "Usage: %s material name ", argv[0]);
181          fprintf(stderr, "x(s,t) y(s,t) z(s,t) m n [-s][-e expr][-f file]\n");
182 <        quit(1);
182 >        return 1;
183   }
184  
185  
186 < loaddata(file, m, n, pointsize)         /* load point data from file */
187 < char  *file;
188 < int  m, n;
189 < int  pointsize;
186 > void
187 > loaddata(               /* load point data from file */
188 >        char  *file,
189 >        int  m,
190 >        int  n,
191 >        int  pointsize
192 > )
193   {
161 –        extern char  *fgetword();
194          FILE  *fp;
195          char  word[64];
196          register int  size;
197 <        register FLOAT  *dp;
197 >        register RREAL  *dp;
198  
199          datarec.flags = HASBORDER;              /* assume border values */
200          datarec.m = m+1;
# Line 170 | Line 202 | int  pointsize;
202          size = datarec.m*datarec.n*pointsize;
203          if (pointsize == 3)
204                  datarec.flags |= TRIPLETS;
205 <        dp = (FLOAT *)malloc(size*sizeof(FLOAT));
205 >        dp = (RREAL *)malloc(size*sizeof(RREAL));
206          if ((datarec.data = dp) == NULL) {
207                  fputs("Out of memory\n", stderr);
208                  exit(1);
# Line 193 | Line 225 | int  pointsize;
225                  size--;
226          }
227          if (size == (m+n+1)*pointsize) {        /* no border after all */
228 <                dp = (FLOAT *)realloc((char *)datarec.data,
229 <                                m*n*pointsize*sizeof(FLOAT));
228 >                dp = (RREAL *)realloc((void *)datarec.data,
229 >                                m*n*pointsize*sizeof(RREAL));
230                  if (dp != NULL)
231                          datarec.data = dp;
232                  datarec.flags &= ~HASBORDER;
# Line 213 | Line 245 | int  pointsize;
245  
246  
247   double
248 < l_dataval(nam)                          /* return recorded data value */
249 < char  *nam;
248 > l_dataval(                              /* return recorded data value */
249 >        char  *nam
250 > )
251   {
252          double  u, v;
253          register int  i, j;
254 <        register FLOAT  *dp;
254 >        register RREAL  *dp;
255          double  d00, d01, d10, d11;
256                                                  /* compute coordinates */
257          u = argument(1); v = argument(2);
# Line 254 | Line 287 | char  *nam;
287   }
288  
289  
290 < putsquare(p0, p1, p2, p3)               /* put out a square */
291 < POINT  *p0, *p1, *p2, *p3;
290 > void
291 > putobjrow(                      /* output vertex row to .OBJ */
292 >        register POINT  *rp,
293 >        int  n
294 > )
295   {
296 +        static int      nverts = 0;
297 +
298 +        for ( ; n-- >= 0; rp++) {
299 +                if (!rp->valid)
300 +                        continue;
301 +                fputs("v ", stdout);
302 +                pvect(rp->p);
303 +                if (smooth && !ZEROVECT(rp->n))
304 +                        printf("\tvn %.9g %.9g %.9g\n",
305 +                                        rp->n[0], rp->n[1], rp->n[2]);
306 +                printf("\tvt %.9g %.9g\n", rp->uv[0], rp->uv[1]);
307 +                rp->valid = ++nverts;
308 +        }
309 + }
310 +
311 +
312 + void
313 + putsquare(              /* put out a square */
314 +        POINT *p0,
315 +        POINT *p1,
316 +        POINT *p2,
317 +        POINT *p3
318 + )
319 + {
320          static int  nout = 0;
321          FVECT  norm[4];
322          int  axis;
323          FVECT  v1, v2, vc1, vc2;
324          int  ok1, ok2;
325                                          /* compute exact normals */
326 <        fvsum(v1, p1->p, p0->p, -1.0);
327 <        fvsum(v2, p2->p, p0->p, -1.0);
328 <        fcross(vc1, v1, v2);
329 <        ok1 = normalize(vc1) != 0.0;
330 <        fvsum(v1, p2->p, p3->p, -1.0);
331 <        fvsum(v2, p1->p, p3->p, -1.0);
332 <        fcross(vc2, v1, v2);
333 <        ok2 = normalize(vc2) != 0.0;
326 >        ok1 = (p0->valid && p1->valid && p2->valid);
327 >        if (ok1) {
328 >                VSUB(v1, p1->p, p0->p);
329 >                VSUB(v2, p2->p, p0->p);
330 >                fcross(vc1, v1, v2);
331 >                ok1 = (normalize(vc1) != 0.0);
332 >        }
333 >        ok2 = (p1->valid && p2->valid && p3->valid);
334 >        if (ok2) {
335 >                VSUB(v1, p2->p, p3->p);
336 >                VSUB(v2, p1->p, p3->p);
337 >                fcross(vc2, v1, v2);
338 >                ok2 = (normalize(vc2) != 0.0);
339 >        }
340          if (!(ok1 | ok2))
341                  return;
342 +        if (objout) {                   /* output .OBJ faces */
343 +                int     p0n=0, p1n=0, p2n=0, p3n=0;
344 +                if (smooth) {
345 +                        if (!ZEROVECT(p0->n))
346 +                                p0n = p0->valid;
347 +                        if (!ZEROVECT(p1->n))
348 +                                p1n = p1->valid;
349 +                        if (!ZEROVECT(p2->n))
350 +                                p2n = p2->valid;
351 +                        if (!ZEROVECT(p3->n))
352 +                                p3n = p3->valid;
353 +                }
354 +                if (ok1 & ok2 && fdot(vc1,vc2) >= 1.0-FTINY*FTINY) {
355 +                        printf("f %d/%d/%d %d/%d/%d %d/%d/%d %d/%d/%d\n",
356 +                                        p0->valid, p0->valid, p0n,
357 +                                        p1->valid, p1->valid, p1n,
358 +                                        p3->valid, p3->valid, p3n,
359 +                                        p2->valid, p2->valid, p2n);
360 +                        return;
361 +                }
362 +                if (ok1)
363 +                        printf("f %d/%d/%d %d/%d/%d %d/%d/%d\n",
364 +                                        p0->valid, p0->valid, p0n,
365 +                                        p1->valid, p1->valid, p1n,
366 +                                        p2->valid, p2->valid, p2n);
367 +                if (ok2)
368 +                        printf("f %d/%d/%d %d/%d/%d %d/%d/%d\n",
369 +                                        p2->valid, p2->valid, p2n,
370 +                                        p1->valid, p1->valid, p1n,
371 +                                        p3->valid, p3->valid, p3n);
372 +                return;
373 +        }
374                                          /* compute normal interpolation */
375          axis = norminterp(norm, p0, p1, p2, p3);
376  
# Line 341 | Line 439 | POINT  *p0, *p1, *p2, *p3;
439   }
440  
441  
442 < comprow(s, row, siz)                    /* compute row of values */
443 < double  s;
444 < register POINT  *row;
445 < int  siz;
442 > void
443 > comprow(                        /* compute row of values */
444 >        double  s,
445 >        register POINT  *row,
446 >        int  siz
447 > )
448   {
449          double  st[2];
450          int  end;
451 +        int  checkvalid;
452          register int  i;
453          
454          if (smooth) {
# Line 360 | Line 461 | int  siz;
461                  end = siz;
462          }
463          st[0] = s;
464 +        checkvalid = (fundefined(VNAME) == 2);
465          while (i <= end) {
466                  st[1] = (double)i/siz;
467 <                row[i].p[0] = funvalue(XNAME, 2, st);
468 <                row[i].p[1] = funvalue(YNAME, 2, st);
469 <                row[i].p[2] = funvalue(ZNAME, 2, st);
467 >                if (checkvalid && funvalue(VNAME, 2, st) <= 0.0) {
468 >                        row[i].valid = 0;
469 >                        row[i].p[0] = row[i].p[1] = row[i].p[2] = 0.0;
470 >                        row[i].uv[0] = row[i].uv[1] = 0.0;
471 >                } else {
472 >                        row[i].valid = 1;
473 >                        row[i].p[0] = funvalue(XNAME, 2, st);
474 >                        row[i].p[1] = funvalue(YNAME, 2, st);
475 >                        row[i].p[2] = funvalue(ZNAME, 2, st);
476 >                        row[i].uv[0] = st[0];
477 >                        row[i].uv[1] = st[1];
478 >                }
479                  i++;
480          }
481   }
482  
483  
484 < compnorms(r0, r1, r2, siz)              /* compute row of averaged normals */
485 < register POINT  *r0, *r1, *r2;
486 < int  siz;
484 > void
485 > compnorms(              /* compute row of averaged normals */
486 >        register POINT  *r0,
487 >        register POINT  *r1,
488 >        register POINT  *r2,
489 >        int  siz
490 > )
491   {
492          FVECT  v1, v2;
493  
494          if (!smooth)                    /* not needed if no smoothing */
495                  return;
496 <                                        /* compute middle points */
496 >                                        /* compute row 1 normals */
497          while (siz-- >= 0) {
498 <                fvsum(v1, r2[0].p, r0[0].p, -1.0);
499 <                fvsum(v2, r1[1].p, r1[-1].p, -1.0);
498 >                if (!r1[0].valid)
499 >                        continue;
500 >                if (!r0[0].valid) {
501 >                        if (!r2[0].valid) {
502 >                                r1[0].n[0] = r1[0].n[1] = r1[0].n[2] = 0.0;
503 >                                continue;
504 >                        }
505 >                        fvsum(v1, r2[0].p, r1[0].p, -1.0);
506 >                } else if (!r2[0].valid)
507 >                        fvsum(v1, r1[0].p, r0[0].p, -1.0);
508 >                else
509 >                        fvsum(v1, r2[0].p, r0[0].p, -1.0);
510 >                if (!r1[-1].valid) {
511 >                        if (!r1[1].valid) {
512 >                                r1[0].n[0] = r1[0].n[1] = r1[0].n[2] = 0.0;
513 >                                continue;
514 >                        }
515 >                        fvsum(v2, r1[1].p, r1[0].p, -1.0);
516 >                } else if (!r1[1].valid)
517 >                        fvsum(v2, r1[0].p, r1[-1].p, -1.0);
518 >                else
519 >                        fvsum(v2, r1[1].p, r1[-1].p, -1.0);
520                  fcross(r1[0].n, v1, v2);
521                  normalize(r1[0].n);
522                  r0++; r1++; r2++;
# Line 390 | Line 525 | int  siz;
525  
526  
527   int
528 < norminterp(resmat, p0, p1, p2, p3)      /* compute normal interpolation */
529 < register FVECT  resmat[4];
530 < POINT  *p0, *p1, *p2, *p3;
528 > norminterp(     /* compute normal interpolation */
529 >        register FVECT  resmat[4],
530 >        POINT  *p0,
531 >        POINT  *p1,
532 >        POINT  *p2,
533 >        POINT  *p3
534 > )
535   {
536   #define u  ((ax+1)%3)
537   #define v  ((ax+2)%3)
# Line 429 | Line 568 | POINT  *p0, *p1, *p2, *p3;
568          eqnmat[3][2] = p3->p[v];
569          eqnmat[3][3] = 1.0;
570                                          /* invert matrix (solve system) */
571 <        if (!invmat(eqnmat, eqnmat))
571 >        if (!invmat4(eqnmat, eqnmat))
572                  return(-1);                     /* no solution */
573                                          /* compute result matrix */
574          for (j = 0; j < 4; j++)
# Line 445 | Line 584 | POINT  *p0, *p1, *p2, *p3;
584   }
585  
586  
587 < /*
449 < * invmat - computes the inverse of mat into inverse.  Returns 1
450 < * if there exists an inverse, 0 otherwise.  It uses Gaussian Elimination
451 < * method.
452 < */
453 <
454 < invmat(inverse,mat)
455 < MAT4  inverse, mat;
456 < {
457 < #define SWAP(a,b,t) (t=a,a=b,b=t)
458 <
459 <        MAT4  m4tmp;
460 <        register int i,j,k;
461 <        register double temp;
462 <
463 <        copymat4(m4tmp, mat);
464 <                                        /* set inverse to identity */
465 <        for (i = 0; i < 4; i++)
466 <                for (j = 0; j < 4; j++)
467 <                        inverse[i][j] = i==j ? 1.0 : 0.0;
468 <
469 <        for(i = 0; i < 4; i++) {
470 <                /* Look for row with largest pivot and swap rows */
471 <                temp = FTINY; j = -1;
472 <                for(k = i; k < 4; k++)
473 <                        if(ABS(m4tmp[k][i]) > temp) {
474 <                                temp = ABS(m4tmp[k][i]);
475 <                                j = k;
476 <                                }
477 <                if(j == -1)     /* No replacing row -> no inverse */
478 <                        return(0);
479 <                if (j != i)
480 <                        for(k = 0; k < 4; k++) {
481 <                                SWAP(m4tmp[i][k],m4tmp[j][k],temp);
482 <                                SWAP(inverse[i][k],inverse[j][k],temp);
483 <                                }
484 <
485 <                temp = m4tmp[i][i];
486 <                for(k = 0; k < 4; k++) {
487 <                        m4tmp[i][k] /= temp;
488 <                        inverse[i][k] /= temp;
489 <                        }
490 <                for(j = 0; j < 4; j++) {
491 <                        if(j != i) {
492 <                                temp = m4tmp[j][i];
493 <                                for(k = 0; k < 4; k++) {
494 <                                        m4tmp[j][k] -= m4tmp[i][k]*temp;
495 <                                        inverse[j][k] -= inverse[i][k]*temp;
496 <                                        }
497 <                                }
498 <                        }
499 <                }
500 <        return(1);
501 <
502 < #undef SWAP
503 < }
504 <
505 <
587 > void
588   eputs(msg)
589   char  *msg;
590   {
# Line 510 | Line 592 | char  *msg;
592   }
593  
594  
595 + void
596   wputs(msg)
597   char  *msg;
598   {
# Line 517 | Line 600 | char  *msg;
600   }
601  
602  
603 + void
604   quit(code)
605   int  code;
606   {
# Line 524 | Line 608 | int  code;
608   }
609  
610  
611 < printhead(ac, av)               /* print command header */
612 < register int  ac;
613 < register char  **av;
611 > void
612 > printhead(              /* print command header */
613 >        register int  ac,
614 >        register char  **av
615 > )
616   {
617          putchar('#');
618          while (ac--) {
# Line 538 | Line 624 | register char  **av;
624  
625  
626   double
627 < l_hermite()                    
627 > l_hermite(char *nm)
628   {
629          double  t;
630          
# Line 551 | Line 637 | l_hermite()                    
637  
638  
639   double
640 < l_bezier()
640 > l_bezier(char *nm)
641   {
642          double  t;
643  
# Line 564 | Line 650 | l_bezier()
650  
651  
652   double
653 < l_bspline()
653 > l_bspline(char *nm)
654   {
655          double  t;
656  

Diff Legend

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