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root/radiance/ray/src/rt/func.c
(Generate patch)

Comparing ray/src/rt/func.c (file contents):
Revision 1.21 by greg, Thu Aug 8 13:08:01 1991 UTC vs.
Revision 2.32 by greg, Wed Apr 27 21:11:32 2016 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1991 Regents of the University of California */
2
1   #ifndef lint
2 < static char SCCSid[] = "$SunId$ LBL";
2 > static const char       RCSid[] = "$Id$";
3   #endif
6
4   /*
5   *  func.c - interface to calcomp functions.
9 *
10 *     4/7/86
6   */
7  
8 < #include  "ray.h"
8 > #include "copyright.h"
9  
10 + #include  "ray.h"
11 + #include  "paths.h"
12   #include  "otypes.h"
13 + #include  "func.h"
14 + #include <ctype.h>
15  
16  
17   #define  INITFILE       "rayinit.cal"
18 < #define  DEFVNAME       "FILE_LOADED`"
18 > #define  CALSUF         ".cal"
19 > #define  LCALSUF        4
20 > char  REFVNAME[] = "`FILE_REFCNT";
21  
22   XF  unitxf = {                  /* identity transform */
23 <        1.0, 0.0, 0.0, 0.0,
24 <        0.0, 1.0, 0.0, 0.0,
25 <        0.0, 0.0, 1.0, 0.0,
26 <        0.0, 0.0, 0.0, 1.0,
23 >        {{1.0, 0.0, 0.0, 0.0},
24 >        {0.0, 1.0, 0.0, 0.0},
25 >        {0.0, 0.0, 1.0, 0.0},
26 >        {0.0, 0.0, 0.0, 1.0}},
27          1.0
28   };
29  
# Line 30 | Line 31 | XF  funcxf;                    /* current transformation */
31   static OBJREC  *fobj = NULL;    /* current function object */
32   static RAY  *fray = NULL;       /* current function ray */
33  
34 + static char  rayinitcal[] = INITFILE;
35  
36 < setmap(m, r, bx)                /* set channels for function call */
37 < OBJREC  *m;
38 < register RAY  *r;
39 < XF  *bx;
36 > static double  l_erf(char *), l_erfc(char *), l_arg(char *);
37 >
38 >
39 > void
40 > initfunc(void)  /* initialize function evaluation */
41   {
42 <        extern long  eclock;
43 <        static long  lastrno = -1;
44 <                                        /* check to see if already set */
45 <        if (m == fobj && r->rno == lastrno)
42 >        if (!rayinitcal[0])     /* already done? */
43 >                return;
44 >        esupport |= E_VARIABLE|E_FUNCTION|E_INCHAN|E_RCONST|E_REDEFW;
45 >        esupport &= ~(E_OUTCHAN);
46 >        setcontext("");
47 >        scompile("Dx=$1;Dy=$2;Dz=$3;", NULL, 0);
48 >        scompile("Nx=$4;Ny=$5;Nz=$6;", NULL, 0);
49 >        scompile("Px=$7;Py=$8;Pz=$9;", NULL, 0);
50 >        scompile("T=$10;Ts=$25;Rdot=$11;", NULL, 0);
51 >        scompile("S=$12;Tx=$13;Ty=$14;Tz=$15;", NULL, 0);
52 >        scompile("Ix=$16;Iy=$17;Iz=$18;", NULL, 0);
53 >        scompile("Jx=$19;Jy=$20;Jz=$21;", NULL, 0);
54 >        scompile("Kx=$22;Ky=$23;Kz=$24;", NULL, 0);
55 >        scompile("Lu=$26;Lv=$27;", NULL, 0);
56 >        funset("arg", 1, '=', l_arg);
57 >        funset("erf", 1, ':', l_erf);
58 >        funset("erfc", 1, ':', l_erfc);
59 >        setnoisefuncs();
60 >        setprismfuncs();
61 >        loadfunc(rayinitcal);
62 >        rayinitcal[0] = '\0';
63 > }
64 >
65 >
66 > /* Set parameters for current evaluation */
67 > void
68 > set_eparams(char *prms)
69 > {
70 >        static char     *last_params;
71 >        static int      lplen = 0;
72 >        int             len;
73 >        char            vname[RMAXWORD];
74 >        double          value;
75 >        char            *cpd;
76 >                                        /* check if already set */
77 >        if (prms == NULL || !*prms)
78 >                return;
79 >        if (lplen && !strcmp(prms, last_params))
80 >                return;
81 >        len = strlen(prms);             /* record new settings */
82 >        if ((lplen != 0) & (lplen <= len)) {
83 >                free(last_params);
84 >                lplen = 0;
85 >        }
86 >        if (!lplen) {
87 >                lplen = len + 100;
88 >                last_params = (char *)malloc(lplen);
89 >                if (last_params == NULL)
90 >                        error(SYSTEM, "out of memory in set_eparams()");
91 >        }
92 >        strcpy(last_params, prms);
93 >                                        /* assign each variable */
94 >        while (*prms) {
95 >                if (isspace(*prms)) {
96 >                        ++prms; continue;
97 >                }
98 >                if (!isalpha(*prms))
99 >                        goto bad_params;
100 >                cpd = vname;
101 >                while (*prms && (*prms != '=') & !isspace(*prms)) {
102 >                        if (!isid(*prms) | (cpd-vname >= RMAXWORD-1))
103 >                                goto bad_params;
104 >                        *cpd++ = *prms++;
105 >                }
106 >                if (cpd == vname)
107 >                        goto bad_params;
108 >                *cpd = '\0';
109 >                while (isspace(*prms)) prms++;
110 >                if (*prms++ != '=')
111 >                        goto bad_params;
112 >                value = atof(prms);
113 >                if ((prms = fskip(prms)) == NULL)
114 >                        goto bad_params;
115 >                while (isspace(*prms)) prms++;
116 >                prms += (*prms == ',') | (*prms == ';');
117 >                varset(vname, '=', value);
118 >        }
119 >        return;
120 > bad_params:
121 >        sprintf(errmsg, "bad parameter list '%s'", last_params);
122 >        error(USER, errmsg);
123 > }
124 >
125 >
126 > MFUNC *
127 > getfunc(        /* get function for this modifier */
128 >        OBJREC  *m,
129 >        int  ff,
130 >        unsigned int  ef,
131 >        int  dofwd
132 > )
133 > {
134 >        char  sbuf[MAXSTR];
135 >        char  **arg;
136 >        MFUNC  *f;
137 >        int  ne, na;
138 >        int  i;
139 >                                        /* check to see if done already */
140 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) != NULL)
141 >                return(f);
142 >        fobj = NULL; fray = NULL;
143 >        if (rayinitcal[0])              /* initialize on first call */
144 >                initfunc();
145 >        if ((na = m->oargs.nsargs) <= ff)
146 >                goto toofew;
147 >        arg = m->oargs.sarg;
148 >        if ((f = (MFUNC *)calloc(1, sizeof(MFUNC))) == NULL)
149 >                goto memerr;
150 >        i = strlen(arg[ff]);                    /* set up context */
151 >        if (i == 1 && arg[ff][0] == '.') {
152 >                setcontext(f->ctx = "");        /* "." means no file */
153 >        } else {
154 >                strcpy(sbuf,arg[ff]);           /* file name is context */
155 >                if (i > LCALSUF && !strcmp(sbuf+i-LCALSUF, CALSUF))
156 >                        sbuf[i-LCALSUF] = '\0'; /* remove suffix */
157 >                setcontext(f->ctx = savestr(sbuf));
158 >                if (!vardefined(REFVNAME)) {    /* file loaded? */
159 >                        loadfunc(arg[ff]);
160 >                        varset(REFVNAME, '=', 1.0);
161 >                } else                          /* reference_count++ */
162 >                        varset(REFVNAME, '=', varvalue(REFVNAME)+1.0);
163 >        }
164 >        curfunc = NULL;                 /* parse expressions */
165 >        sprintf(sbuf, "%s \"%s\"", ofun[m->otype].funame, m->oname);
166 >        for (i=0, ne=0; ef && i < na; i++, ef>>=1)
167 >                if (ef & 1) {                   /* flagged as an expression? */
168 >                        if (ne >= MAXEXPR)
169 >                                objerror(m, INTERNAL, "too many expressions");
170 >                        initstr(arg[i], sbuf, 0);
171 >                        f->ep[ne++] = getE1();
172 >                        if (nextc != EOF)
173 >                                syntax("unexpected character");
174 >                }
175 >        if (ef)
176 >                goto toofew;
177 >        if (i <= ff)                    /* find transform args */
178 >                i = ff+1;
179 >        while (i < na && arg[i][0] != '-')
180 >                i++;
181 >        if (i == na) {                  /* no transform */
182 >                f->fxp = f->bxp = &unitxf;
183 >        } else {                        /* get transform */
184 >                if ((f->bxp = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
185 >                        goto memerr;
186 >                if (invxf(f->bxp, na-i, arg+i) != na-i)
187 >                        objerror(m, USER, "bad transform");
188 >                if (f->bxp->sca < 0.0)
189 >                        f->bxp->sca = -f->bxp->sca;
190 >                if (dofwd) {                    /* do both transforms */
191 >                        if ((f->fxp = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
192 >                                goto memerr;
193 >                        xf(f->fxp, na-i, arg+i);
194 >                        if (f->fxp->sca < 0.0)
195 >                                f->fxp->sca = -f->fxp->sca;
196 >                }
197 >        }
198 >        m->os = (char *)f;
199 >        return(f);
200 > toofew:
201 >        objerror(m, USER, "too few string arguments");
202 > memerr:
203 >        error(SYSTEM, "out of memory in getfunc");
204 >        return NULL; /* pro forma return */
205 > }
206 >
207 >
208 > void
209 > freefunc(                       /* free memory associated with modifier */
210 >        OBJREC  *m
211 > )
212 > {
213 >        MFUNC  *f;
214 >        int  i;
215 >
216 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
217 >                return;
218 >        for (i = 0; f->ep[i] != NULL; i++)
219 >                epfree(f->ep[i]);
220 >        if (f->ctx[0]) {                        /* done with definitions */
221 >                setcontext(f->ctx);
222 >                i = varvalue(REFVNAME)-.5;      /* reference_count-- */
223 >                if (i > 0)
224 >                        varset(REFVNAME, '=', (double)i);
225 >                else
226 >                        dcleanup(2);            /* remove definitions */
227 >                freestr(f->ctx);
228 >        }
229 >        if (f->bxp != &unitxf)
230 >                free((void *)f->bxp);
231 >        if ((f->fxp != NULL) & (f->fxp != &unitxf))
232 >                free((void *)f->fxp);
233 >        free((void *)f);
234 >        m->os = NULL;
235 > }
236 >
237 >
238 > int
239 > setfunc(                        /* set channels for function call */
240 >        OBJREC  *m,
241 >        RAY     *r
242 > )
243 > {
244 >        static RNUMBER  lastrno = ~0;
245 >        MFUNC           *f;
246 >                                        /* get function if any */
247 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
248 >                objerror(m, CONSISTENCY, "setfunc called before getfunc");
249 >                
250 >        setcontext(f->ctx);             /* set evaluator context */
251 >                                        /* check to see if matrix set */
252 >        if ((m == fobj) & (r->rno == lastrno))
253                  return(0);
254          fobj = m;
255          fray = r;
256 <        if (r->rox != NULL)
257 <                if (bx != &unitxf) {
258 <                        funcxf.sca = r->rox->b.sca * bx->sca;
259 <                        multmat4(funcxf.xfm, r->rox->b.xfm, bx->xfm);
256 >        if (r->rox != NULL) {
257 >                if (f->bxp != &unitxf) {
258 >                        funcxf.sca = r->rox->b.sca * f->bxp->sca;
259 >                        multmat4(funcxf.xfm, r->rox->b.xfm, f->bxp->xfm);
260                  } else
261 <                        copystruct(&funcxf, &r->rox->b);
262 <        else
263 <                copystruct(&funcxf, bx);
261 >                        funcxf = r->rox->b;
262 >        } else
263 >                funcxf = *f->bxp;
264          lastrno = r->rno;
265          eclock++;               /* notify expression evaluator */
266          return(1);
267   }
268  
269  
270 < setfunc(m, r)                           /* simplified interface to setmap */
271 < register OBJREC  *m;
272 < RAY  *r;
270 > int
271 > worldfunc(                      /* special function context sans object */
272 >        char    *ctx,
273 >        RAY     *r
274 > )
275   {
276 <        register XF  *mxf;
276 >        static RNUMBER  lastrno = ~0;
277  
278 <        if ((mxf = (XF *)m->os) == NULL) {
279 <                register int  n;
280 <                register char  **sa;
281 <
282 <                for (n = m->oargs.nsargs, sa = m->oargs.sarg;
283 <                                n > 0 && **sa != '-'; n--, sa++)
284 <                        ;
285 <                if (n == 0)
286 <                        mxf = &unitxf;
287 <                else {
288 <                        mxf = (XF *)malloc(sizeof(XF));
289 <                        if (mxf == NULL)
290 <                                goto memerr;
79 <                        if (invxf(mxf, n, sa) != n)
80 <                                objerror(m, USER, "bad transform");
81 <                        if (mxf->sca < 0.0)
82 <                                mxf->sca = -mxf->sca;
83 <                }
84 <                m->os = (char *)mxf;
85 <        }
86 <        return(setmap(m, r, mxf));
87 < memerr:
88 <        error(SYSTEM, "out of memory in setfunc");
278 >        if (rayinitcal[0])              /* initialize on first call */
279 >                initfunc();
280 >                                        /* set evaluator context */
281 >        setcontext(ctx);
282 >                                        /* check if ray already set */
283 >        if ((fobj == NULL) & (r->rno == lastrno))
284 >                return(0);
285 >        fobj = NULL;
286 >        fray = r;
287 >        funcxf = unitxf;
288 >        lastrno = r->rno;
289 >        eclock++;               /* notify expression evaluator */
290 >        return(1);
291   }
292  
293  
294 < loadfunc(fname)                 /* load definition file */
295 < char  *fname;
294 > void
295 > loadfunc(                       /* load definition file */
296 >        char  *fname
297 > )
298   {
95        extern char  *libpath;          /* library search path */
299          char  *ffname;
300  
301 <        if ((ffname = getpath(fname, libpath, R_OK)) == NULL) {
301 >        if ((ffname = getpath(fname, getrlibpath(), R_OK)) == NULL) {
302                  sprintf(errmsg, "cannot find function file \"%s\"", fname);
303 <                error(USER, errmsg);
303 >                error(SYSTEM, errmsg);
304          }
305          fcompile(ffname);
306   }
307  
308  
309 < double
310 < l_arg()                         /* return nth real argument */
309 > static double
310 > l_arg(char *nm)                 /* return nth real argument */
311   {
312 <        extern double  argument();
110 <        register int  n;
312 >        int  n;
313  
314 +        if (fobj == NULL)
315 +                error(INTERNAL, "arg(n) called without a modifier context");
316 +
317          n = argument(1) + .5;           /* round to integer */
318  
319          if (n < 1)
# Line 122 | Line 327 | l_arg()                                /* return nth real argument */
327   }
328  
329  
330 < double
331 < l_erf()                         /* error function */
330 > static double
331 > l_erf(char *nm)                 /* error function */
332   {
128        extern double  erf();
129
333          return(erf(argument(1)));
334   }
335  
336  
337 < double
338 < l_erfc()                        /* cumulative error function */
337 > static double
338 > l_erfc(char *nm)                /* cumulative error function */
339   {
137        extern double  erfc();
138
340          return(erfc(argument(1)));
341   }
342  
343  
143 funcfile(fname)                 /* set context, load file if necessary */
144 char  *fname;
145 {
146        extern char  *setcontext();
147        static char  initfile[] = INITFILE;
148
149        if (initfile[0]) {              /* initialize on first call */
150                setcontext("");
151                scompile("Dx=$1;Dy=$2;Dz=$3;", NULL, 0);
152                scompile("Nx=$4;Ny=$5;Nz=$6;", NULL, 0);
153                scompile("Px=$7;Py=$8;Pz=$9;", NULL, 0);
154                scompile("T=$10;Rdot=$11;", NULL, 0);
155                scompile("S=$12;Tx=$13;Ty=$14;Tz=$15;", NULL, 0);
156                scompile("Ix=$16;Iy=$17;Iz=$18;", NULL, 0);
157                scompile("Jx=$19;Jy=$20;Jz=$21;", NULL, 0);
158                scompile("Kx=$22;Ky=$23;Kz=$24;", NULL, 0);
159                funset("arg", 1, '=', l_arg);
160                funset("erf", 1, ':', l_erf);
161                funset("erfc", 1, ':', l_erfc);
162                setnoisefuncs();
163                loadfunc(initfile);
164                initfile[0] = '\0';
165        }
166        setcontext(fname);
167        if (!vardefined(DEFVNAME)) {
168                loadfunc(fname);
169                varset(DEFVNAME, ':', 1.0);
170        }
171 }
172
173
344   double
345 < chanvalue(n)                    /* return channel n to calcomp */
346 < register int  n;
345 > chanvalue(                      /* return channel n to calcomp */
346 >        int  n
347 > )
348   {
349 <        double  sum;
350 <        register RAY  *r;
349 >        if (fray == NULL)
350 >                syntax("ray parameter used in constant expression");
351  
352          if (--n < 0)
353                  goto badchan;
354  
355 <        if (n < 3)                      /* ray direction */
355 >        if (n <= 2)                     /* ray direction */
356  
357                  return( (       fray->rdir[0]*funcxf.xfm[0][n] +
358                                  fray->rdir[1]*funcxf.xfm[1][n] +
359                                  fray->rdir[2]*funcxf.xfm[2][n]  )
360                           / funcxf.sca );
361  
362 <        if (n < 6)                      /* surface normal */
362 >        if (n <= 5)                     /* surface normal */
363  
364                  return( (       fray->ron[0]*funcxf.xfm[0][n-3] +
365                                  fray->ron[1]*funcxf.xfm[1][n-3] +
366                                  fray->ron[2]*funcxf.xfm[2][n-3] )
367                           / funcxf.sca );
368  
369 <        if (n < 9)                      /* intersection */
369 >        if (n <= 8) {                   /* intersection point */
370 >                if (fray->rot >= FHUGE)
371 >                        return(0.0);    /* XXX should be runtime error? */
372  
373                  return( fray->rop[0]*funcxf.xfm[0][n-6] +
374                                  fray->rop[1]*funcxf.xfm[1][n-6] +
375                                  fray->rop[2]*funcxf.xfm[2][n-6] +
376                                               funcxf.xfm[3][n-6] );
377 +        }
378  
379 <        if (n == 9) {                   /* distance */
379 >        if (n == 9)                     /* total distance */
380 >                return(raydist(fray,PRIMARY) * funcxf.sca);
381  
207                sum = fray->rot;
208                for (r = fray->parent; r != NULL; r = r->parent)
209                        sum += r->rot;
210                return(sum * funcxf.sca);
211
212        }
382          if (n == 10)                    /* dot product (range [-1,1]) */
383                  return( fray->rod <= -1.0 ? -1.0 :
384                          fray->rod >= 1.0 ? 1.0 :
# Line 218 | Line 387 | register int  n;
387          if (n == 11)                    /* scale */
388                  return(funcxf.sca);
389  
390 <        if (n < 15)                     /* origin */
390 >        if (n <= 14)                    /* origin */
391                  return(funcxf.xfm[3][n-12]);
392  
393 <        if (n < 18)                     /* i unit vector */
393 >        if (n <= 17)                    /* i unit vector */
394                  return(funcxf.xfm[0][n-15] / funcxf.sca);
395  
396 <        if (n < 21)                     /* j unit vector */
397 <                return(funcxf.xfm[1][n-15] / funcxf.sca);
396 >        if (n <= 20)                    /* j unit vector */
397 >                return(funcxf.xfm[1][n-18] / funcxf.sca);
398  
399 <        if (n < 24)                     /* k unit vector */
399 >        if (n <= 23)                    /* k unit vector */
400                  return(funcxf.xfm[2][n-21] / funcxf.sca);
401 +
402 +        if (n == 24)                    /* single ray (shadow) distance */
403 +                return((fray->rot+raydist(fray->parent,SHADOW)) * funcxf.sca);
404 +
405 +        if (n <= 26)                    /* local (u,v) coordinates */
406 +                return(fray->uv[n-25]);
407   badchan:
408          error(USER, "illegal channel number");
409 +        return(0.0);
410   }

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