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

Comparing ray/src/rt/func.c (file contents):
Revision 1.6 by greg, Thu Jul 27 22:25:13 1989 UTC vs.
Revision 2.29 by greg, Wed May 20 12:58:30 2015 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1986 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  
15  
16 < typedef struct {
17 <        double  xfm[4][4];              /* transform matrix */
18 <        double  sca;                    /* scalefactor */
19 < }  XF;
16 > #define  INITFILE       "rayinit.cal"
17 > #define  CALSUF         ".cal"
18 > #define  LCALSUF        4
19 > char  REFVNAME[] = "`FILE_REFCNT";
20  
21 < static OBJREC  *fobj;           /* current function object */
22 < static RAY  *fray;              /* current function ray */
23 < static XF  fxf;                 /* current transformation */
21 > XF  unitxf = {                  /* identity transform */
22 >        {{1.0, 0.0, 0.0, 0.0},
23 >        {0.0, 1.0, 0.0, 0.0},
24 >        {0.0, 0.0, 1.0, 0.0},
25 >        {0.0, 0.0, 0.0, 1.0}},
26 >        1.0
27 > };
28  
29 + XF  funcxf;                     /* current transformation */
30 + static OBJREC  *fobj = NULL;    /* current function object */
31 + static RAY  *fray = NULL;       /* current function ray */
32  
33 < setmap(m, r, xfm, sca)          /* set channels for function call */
29 < OBJREC  *m;
30 < register RAY  *r;
31 < double  xfm[4][4];
32 < double  sca;
33 < {
34 <        extern double  l_noise3(), l_noise3a(), l_noise3b(), l_noise3c();
35 <        extern double  l_hermite(), l_fnoise3(), l_arg();
36 <        extern long  eclock;
37 <        static char  *initfile = "rayinit.cal";
33 > static char  rayinitcal[] = INITFILE;
34  
35 <        if (initfile != NULL) {
36 <                loadfunc(initfile);
37 <                scompile(NULL, "Dx=$1;Dy=$2;Dz=$3;");
38 <                scompile(NULL, "Nx=$4;Ny=$5;Nz=$6;");
39 <                scompile(NULL, "Px=$7;Py=$8;Pz=$9;");
40 <                scompile(NULL, "T=$10;Rdot=$11;");
41 <                funset("arg", 1, l_arg);
42 <                funset("noise3", 3, l_noise3);
43 <                funset("noise3a", 3, l_noise3a);
44 <                funset("noise3b", 3, l_noise3b);
45 <                funset("noise3c", 3, l_noise3c);
46 <                funset("hermite", 5, l_hermite);
47 <                funset("fnoise3", 3, l_fnoise3);
48 <                initfile = NULL;
49 <        }
50 <        fobj = m;
51 <        fray = r;
52 <        fxf.sca = r->robs * sca;
53 <        multmat4(fxf.xfm, r->robx, xfm);
54 <        eclock++;               /* notify expression evaluator */
35 > static double  l_erf(char *), l_erfc(char *), l_arg(char *);
36 >
37 >
38 > void
39 > initfunc()      /* initialize function evaluation */
40 > {
41 >        if (!rayinitcal[0])     /* already done? */
42 >                return;
43 >        esupport |= E_VARIABLE|E_FUNCTION|E_INCHAN|E_RCONST|E_REDEFW;
44 >        esupport &= ~(E_OUTCHAN);
45 >        setcontext("");
46 >        scompile("Dx=$1;Dy=$2;Dz=$3;", NULL, 0);
47 >        scompile("Nx=$4;Ny=$5;Nz=$6;", NULL, 0);
48 >        scompile("Px=$7;Py=$8;Pz=$9;", NULL, 0);
49 >        scompile("T=$10;Ts=$25;Rdot=$11;", NULL, 0);
50 >        scompile("S=$12;Tx=$13;Ty=$14;Tz=$15;", NULL, 0);
51 >        scompile("Ix=$16;Iy=$17;Iz=$18;", NULL, 0);
52 >        scompile("Jx=$19;Jy=$20;Jz=$21;", NULL, 0);
53 >        scompile("Kx=$22;Ky=$23;Kz=$24;", NULL, 0);
54 >        scompile("Lu=$26;Lv=$27;", NULL, 0);
55 >        funset("arg", 1, '=', l_arg);
56 >        funset("erf", 1, ':', l_erf);
57 >        funset("erfc", 1, ':', l_erfc);
58 >        setnoisefuncs();
59 >        setprismfuncs();
60 >        loadfunc(rayinitcal);
61 >        rayinitcal[0] = '\0';
62   }
63  
64  
65 < setfunc(m, r)                           /* simplified interface to setmap */
66 < register OBJREC  *m;
67 < RAY  *r;
65 > /* Set parameters for current evaluation */
66 > void
67 > set_eparams(char *prms)
68   {
69 <        register XF  *mxf;
69 >        static char     *last_params = NULL;
70 >        char            vname[RMAXWORD];
71 >        double          value;
72 >        char            *cpd;
73 >                                        /* check if already set */
74 >        if ((prms == NULL) | (prms == last_params))
75 >                return;
76 >        if (last_params != NULL && !strcmp(prms, last_params))
77 >                return;
78 >        last_params = prms;             /* assign each variable */
79 >        while (*prms) {
80 >                if (isspace(*prms)) {
81 >                        ++prms; continue;
82 >                }
83 >                if (!isalpha(*prms))
84 >                        goto bad_params;
85 >                cpd = vname;
86 >                while (*prms && (*prms != '=') & !isspace(*prms)) {
87 >                        if (!isid(*prms))
88 >                                goto bad_params;
89 >                        *cpd++ = *prms++;
90 >                }
91 >                if (cpd == vname)
92 >                        goto bad_params;
93 >                *cpd = '\0';
94 >                while (isspace(*prms)) prms++;
95 >                if (*prms++ != '=')
96 >                        goto bad_params;
97 >                value = atof(prms);
98 >                if ((prms = fskip(prms)) == NULL)
99 >                        goto bad_params;
100 >                while (isspace(*prms)) prms++;
101 >                prms += (*prms == ',') | (*prms == ';');
102 >                varset(vname, '=', value);
103 >        }
104 >        return;
105 > bad_params:
106 >        sprintf(errmsg, "bad parameter list '%s'", last_params);
107 >        error(USER, errmsg);
108 > }
109  
68        if ((mxf = (XF *)m->os) == NULL) {
69                register int  n;
70                register char  **sa;
110  
111 <                for (n = m->oargs.nsargs, sa = m->oargs.sarg;
112 <                                n > 0 && **sa != '-'; n--, sa++)
113 <                        ;
114 <                mxf = (XF *)malloc(sizeof(XF));
115 <                if (mxf == NULL)
111 > MFUNC *
112 > getfunc(        /* get function for this modifier */
113 >        OBJREC  *m,
114 >        int  ff,
115 >        unsigned int  ef,
116 >        int  dofwd
117 > )
118 > {
119 >        char  sbuf[MAXSTR];
120 >        char  **arg;
121 >        MFUNC  *f;
122 >        int  ne, na;
123 >        int  i;
124 >                                        /* check to see if done already */
125 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) != NULL)
126 >                return(f);
127 >        fobj = NULL; fray = NULL;
128 >        if (rayinitcal[0])              /* initialize on first call */
129 >                initfunc();
130 >        if ((na = m->oargs.nsargs) <= ff)
131 >                goto toofew;
132 >        arg = m->oargs.sarg;
133 >        if ((f = (MFUNC *)calloc(1, sizeof(MFUNC))) == NULL)
134 >                goto memerr;
135 >        i = strlen(arg[ff]);                    /* set up context */
136 >        if (i == 1 && arg[ff][0] == '.') {
137 >                setcontext(f->ctx = "");        /* "." means no file */
138 >        } else {
139 >                strcpy(sbuf,arg[ff]);           /* file name is context */
140 >                if (i > LCALSUF && !strcmp(sbuf+i-LCALSUF, CALSUF))
141 >                        sbuf[i-LCALSUF] = '\0'; /* remove suffix */
142 >                setcontext(f->ctx = savestr(sbuf));
143 >                if (!vardefined(REFVNAME)) {    /* file loaded? */
144 >                        loadfunc(arg[ff]);
145 >                        varset(REFVNAME, '=', 1.0);
146 >                } else                          /* reference_count++ */
147 >                        varset(REFVNAME, '=', varvalue(REFVNAME)+1.0);
148 >        }
149 >        curfunc = NULL;                 /* parse expressions */
150 >        sprintf(sbuf, "%s \"%s\"", ofun[m->otype].funame, m->oname);
151 >        for (i=0, ne=0; ef && i < na; i++, ef>>=1)
152 >                if (ef & 1) {                   /* flagged as an expression? */
153 >                        if (ne >= MAXEXPR)
154 >                                objerror(m, INTERNAL, "too many expressions");
155 >                        initstr(arg[i], sbuf, 0);
156 >                        f->ep[ne++] = getE1();
157 >                        if (nextc != EOF)
158 >                                syntax("unexpected character");
159 >                }
160 >        if (ef)
161 >                goto toofew;
162 >        if (i <= ff)                    /* find transform args */
163 >                i = ff+1;
164 >        while (i < na && arg[i][0] != '-')
165 >                i++;
166 >        if (i == na) {                  /* no transform */
167 >                f->fxp = f->bxp = &unitxf;
168 >        } else {                        /* get transform */
169 >                if ((f->bxp = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
170                          goto memerr;
171 <                mxf->sca = 1.0;
79 <                setident4(mxf->xfm);
80 <                if (invxf(mxf->xfm, &mxf->sca, n, sa) != n)
171 >                if (invxf(f->bxp, na-i, arg+i) != na-i)
172                          objerror(m, USER, "bad transform");
173 <                if (mxf->sca < 0.0)
174 <                        mxf->sca = -mxf->sca;
175 <                m->os = (char *)mxf;
173 >                if (f->bxp->sca < 0.0)
174 >                        f->bxp->sca = -f->bxp->sca;
175 >                if (dofwd) {                    /* do both transforms */
176 >                        if ((f->fxp = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
177 >                                goto memerr;
178 >                        xf(f->fxp, na-i, arg+i);
179 >                        if (f->fxp->sca < 0.0)
180 >                                f->fxp->sca = -f->fxp->sca;
181 >                }
182          }
183 <        setmap(m, r, mxf->xfm, mxf->sca);
184 <        return;
183 >        m->os = (char *)f;
184 >        return(f);
185 > toofew:
186 >        objerror(m, USER, "too few string arguments");
187   memerr:
188 <        error(SYSTEM, "out of memory in setfunc");
189 < #undef  mxf
188 >        error(SYSTEM, "out of memory in getfunc");
189 >        return NULL; /* pro forma return */
190   }
191  
192  
193 < loadfunc(fname)                 /* load definition file */
194 < char  *fname;
193 > void
194 > freefunc(                       /* free memory associated with modifier */
195 >        OBJREC  *m
196 > )
197   {
198 <        extern char  *libpath;          /* library search path */
198 >        MFUNC  *f;
199 >        int  i;
200 >
201 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
202 >                return;
203 >        for (i = 0; f->ep[i] != NULL; i++)
204 >                epfree(f->ep[i]);
205 >        if (f->ctx[0]) {                        /* done with definitions */
206 >                setcontext(f->ctx);
207 >                i = varvalue(REFVNAME)-.5;      /* reference_count-- */
208 >                if (i > 0)
209 >                        varset(REFVNAME, '=', (double)i);
210 >                else
211 >                        dcleanup(2);            /* remove definitions */
212 >                freestr(f->ctx);
213 >        }
214 >        if (f->bxp != &unitxf)
215 >                free((void *)f->bxp);
216 >        if ((f->fxp != NULL) & (f->fxp != &unitxf))
217 >                free((void *)f->fxp);
218 >        free((void *)f);
219 >        m->os = NULL;
220 > }
221 >
222 >
223 > int
224 > setfunc(                        /* set channels for function call */
225 >        OBJREC  *m,
226 >        RAY     *r
227 > )
228 > {
229 >        static RNUMBER  lastrno = ~0;
230 >        MFUNC           *f;
231 >                                        /* get function if any */
232 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
233 >                objerror(m, CONSISTENCY, "setfunc called before getfunc");
234 >                
235 >        setcontext(f->ctx);             /* set evaluator context */
236 >                                        /* check to see if matrix set */
237 >        if ((m == fobj) & (r->rno == lastrno))
238 >                return(0);
239 >        fobj = m;
240 >        fray = r;
241 >        if (r->rox != NULL) {
242 >                if (f->bxp != &unitxf) {
243 >                        funcxf.sca = r->rox->b.sca * f->bxp->sca;
244 >                        multmat4(funcxf.xfm, r->rox->b.xfm, f->bxp->xfm);
245 >                } else
246 >                        funcxf = r->rox->b;
247 >        } else
248 >                funcxf = *f->bxp;
249 >        lastrno = r->rno;
250 >        eclock++;               /* notify expression evaluator */
251 >        return(1);
252 > }
253 >
254 >
255 > int
256 > worldfunc(                      /* special function context sans object */
257 >        char    *ctx,
258 >        RAY     *r
259 > )
260 > {
261 >        static RNUMBER  lastrno = ~0;
262 >
263 >        if (rayinitcal[0])              /* initialize on first call */
264 >                initfunc();
265 >                                        /* set evaluator context */
266 >        setcontext(ctx);
267 >                                        /* check if ray already set */
268 >        if ((fobj == NULL) & (r->rno == lastrno))
269 >                return(0);
270 >        fobj = NULL;
271 >        fray = r;
272 >        funcxf = unitxf;
273 >        lastrno = r->rno;
274 >        eclock++;               /* notify expression evaluator */
275 >        return(1);
276 > }
277 >
278 >
279 > void
280 > loadfunc(                       /* load definition file */
281 >        char  *fname
282 > )
283 > {
284          char  *ffname;
285  
286 <        if ((ffname = getpath(fname, libpath, R_OK)) == NULL) {
286 >        if ((ffname = getpath(fname, getrlibpath(), R_OK)) == NULL) {
287                  sprintf(errmsg, "cannot find function file \"%s\"", fname);
288                  error(USER, errmsg);
289          }
# Line 105 | Line 291 | char  *fname;
291   }
292  
293  
294 < double
295 < l_arg()                         /* return nth real argument */
294 > static double
295 > l_arg(char *nm)                 /* return nth real argument */
296   {
297 <        extern double  argument();
112 <        register int  n;
297 >        int  n;
298  
299 +        if (fobj == NULL)
300 +                error(USER, "arg(n) called without a context");
301 +
302          n = argument(1) + .5;           /* round to integer */
303  
304          if (n < 1)
# Line 124 | Line 312 | l_arg()                                /* return nth real argument */
312   }
313  
314  
315 + static double
316 + l_erf(char *nm)                 /* error function */
317 + {
318 +        return(erf(argument(1)));
319 + }
320 +
321 +
322 + static double
323 + l_erfc(char *nm)                /* cumulative error function */
324 + {
325 +        return(erfc(argument(1)));
326 + }
327 +
328 +
329   double
330 < chanvalue(n)                    /* return channel n to calcomp */
331 < register int  n;
330 > chanvalue(                      /* return channel n to calcomp */
331 >        int  n
332 > )
333   {
334 <        double  res;
335 <        register RAY  *r;
334 >        if (fray == NULL)
335 >                syntax("ray parameter used in constant expression");
336  
337 <        n--;                                    /* for convenience */
337 >        if (--n < 0)
338 >                goto badchan;
339  
340 <        if (n < 0 || n > 10)
137 <                error(USER, "illegal channel number");
340 >        if (n <= 2)                     /* ray direction */
341  
342 <        if (n == 9) {                           /* distance */
342 >                return( (       fray->rdir[0]*funcxf.xfm[0][n] +
343 >                                fray->rdir[1]*funcxf.xfm[1][n] +
344 >                                fray->rdir[2]*funcxf.xfm[2][n]  )
345 >                         / funcxf.sca );
346  
347 <                res = fray->rot;
142 <                for (r = fray->parent; r != NULL; r = r->parent)
143 <                        res += r->rot;
144 <                res *= fxf.sca;
347 >        if (n <= 5)                     /* surface normal */
348  
349 <        } else if (n == 10) {                   /* dot product */
349 >                return( (       fray->ron[0]*funcxf.xfm[0][n-3] +
350 >                                fray->ron[1]*funcxf.xfm[1][n-3] +
351 >                                fray->ron[2]*funcxf.xfm[2][n-3] )
352 >                         / funcxf.sca );
353  
354 <                res = fray->rod;
354 >        if (n <= 8) {                   /* intersection point */
355 >                if (fray->rot >= FHUGE)
356 >                        return(0.0);    /* XXX should be runtime error? */
357  
358 <        } else if (n < 3) {                     /* ray direction */
359 <                        res = ( fray->rdir[0]*fxf.xfm[0][n] +
360 <                                        fray->rdir[1]*fxf.xfm[1][n] +
361 <                                        fray->rdir[2]*fxf.xfm[2][n]     )
154 <                                 / fxf.sca ;
155 <        } else if (n < 6) {                     /* surface normal */
156 <                        res = ( fray->ron[0]*fxf.xfm[0][n-3] +
157 <                                        fray->ron[1]*fxf.xfm[1][n-3] +
158 <                                        fray->ron[2]*fxf.xfm[2][n-3]    )
159 <                                 / fxf.sca ;
160 <        } else {                                /* intersection */
161 <                        res =   fray->rop[0]*fxf.xfm[0][n-6] +
162 <                                        fray->rop[1]*fxf.xfm[1][n-6] +
163 <                                        fray->rop[2]*fxf.xfm[2][n-6] +
164 <                                                     fxf.xfm[3][n-6] ;
358 >                return( fray->rop[0]*funcxf.xfm[0][n-6] +
359 >                                fray->rop[1]*funcxf.xfm[1][n-6] +
360 >                                fray->rop[2]*funcxf.xfm[2][n-6] +
361 >                                             funcxf.xfm[3][n-6] );
362          }
363  
364 <        return(res);
364 >        if (n == 9)                     /* total distance */
365 >                return(raydist(fray,PRIMARY) * funcxf.sca);
366 >
367 >        if (n == 10)                    /* dot product (range [-1,1]) */
368 >                return( fray->rod <= -1.0 ? -1.0 :
369 >                        fray->rod >= 1.0 ? 1.0 :
370 >                        fray->rod );
371 >
372 >        if (n == 11)                    /* scale */
373 >                return(funcxf.sca);
374 >
375 >        if (n <= 14)                    /* origin */
376 >                return(funcxf.xfm[3][n-12]);
377 >
378 >        if (n <= 17)                    /* i unit vector */
379 >                return(funcxf.xfm[0][n-15] / funcxf.sca);
380 >
381 >        if (n <= 20)                    /* j unit vector */
382 >                return(funcxf.xfm[1][n-18] / funcxf.sca);
383 >
384 >        if (n <= 23)                    /* k unit vector */
385 >                return(funcxf.xfm[2][n-21] / funcxf.sca);
386 >
387 >        if (n == 24)                    /* single ray (shadow) distance */
388 >                return((fray->rot+raydist(fray->parent,SHADOW)) * funcxf.sca);
389 >
390 >        if (n <= 26)                    /* local (u,v) coordinates */
391 >                return(fray->uv[n-25]);
392 > badchan:
393 >        error(USER, "illegal channel number");
394 >        return(0.0);
395   }

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