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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 2.32 by greg, Wed Apr 27 21:11:32 2016 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 + #include <ctype.h>
15  
16  
17 < typedef struct {
18 <        double  xfm[4][4];              /* transform matrix */
19 <        double  sca;                    /* scalefactor */
20 < }  XF;
17 > #define  INITFILE       "rayinit.cal"
18 > #define  CALSUF         ".cal"
19 > #define  LCALSUF        4
20 > char  REFVNAME[] = "`FILE_REFCNT";
21  
22 < static OBJREC  *fobj;           /* current function object */
23 < static RAY  *fray;              /* current function ray */
24 < static XF  fxf;                 /* current transformation */
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}},
27 >        1.0
28 > };
29  
30 + XF  funcxf;                     /* current transformation */
31 + static OBJREC  *fobj = NULL;    /* current function object */
32 + static RAY  *fray = NULL;       /* current function ray */
33  
34 < 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";
34 > static char  rayinitcal[] = INITFILE;
35  
36 <        if (initfile != NULL) {
37 <                loadfunc(initfile);
38 <                scompile(NULL, "Dx=$1;Dy=$2;Dz=$3;");
39 <                scompile(NULL, "Nx=$4;Ny=$5;Nz=$6;");
40 <                scompile(NULL, "Px=$7;Py=$8;Pz=$9;");
41 <                scompile(NULL, "T=$10;Rdot=$11;");
42 <                funset("arg", 1, l_arg);
43 <                funset("noise3", 3, l_noise3);
44 <                funset("noise3a", 3, l_noise3a);
45 <                funset("noise3b", 3, l_noise3b);
46 <                funset("noise3c", 3, l_noise3c);
47 <                funset("hermite", 5, l_hermite);
48 <                funset("fnoise3", 3, l_fnoise3);
49 <                initfile = NULL;
50 <        }
51 <        fobj = m;
52 <        fray = r;
53 <        fxf.sca = r->robs * sca;
54 <        multmat4(fxf.xfm, r->robx, xfm);
55 <        eclock++;               /* notify expression evaluator */
36 > static double  l_erf(char *), l_erfc(char *), l_arg(char *);
37 >
38 >
39 > void
40 > initfunc(void)  /* initialize function evaluation */
41 > {
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 < setfunc(m, r)                           /* simplified interface to setmap */
67 < register OBJREC  *m;
68 < RAY  *r;
66 > /* Set parameters for current evaluation */
67 > void
68 > set_eparams(char *prms)
69   {
70 <        register XF  *mxf;
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  
68        if ((mxf = (XF *)m->os) == NULL) {
69                register int  n;
70                register char  **sa;
125  
126 <                for (n = m->oargs.nsargs, sa = m->oargs.sarg;
127 <                                n > 0 && **sa != '-'; n--, sa++)
128 <                        ;
129 <                mxf = (XF *)malloc(sizeof(XF));
130 <                if (mxf == NULL)
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 <                mxf->sca = 1.0;
79 <                setident4(mxf->xfm);
80 <                if (invxf(mxf->xfm, &mxf->sca, n, sa) != n)
186 >                if (invxf(f->bxp, na-i, arg+i) != na-i)
187                          objerror(m, USER, "bad transform");
188 <                if (mxf->sca < 0.0)
189 <                        mxf->sca = -mxf->sca;
190 <                m->os = (char *)mxf;
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 <        setmap(m, r, mxf->xfm, mxf->sca);
199 <        return;
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 setfunc");
204 < #undef  mxf
203 >        error(SYSTEM, "out of memory in getfunc");
204 >        return NULL; /* pro forma return */
205   }
206  
207  
208 < loadfunc(fname)                 /* load definition file */
209 < char  *fname;
208 > void
209 > freefunc(                       /* free memory associated with modifier */
210 >        OBJREC  *m
211 > )
212   {
213 <        extern char  *libpath;          /* library search path */
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 (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 >                        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 > int
271 > worldfunc(                      /* special function context sans object */
272 >        char    *ctx,
273 >        RAY     *r
274 > )
275 > {
276 >        static RNUMBER  lastrno = ~0;
277 >
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 > void
295 > loadfunc(                       /* load definition file */
296 >        char  *fname
297 > )
298 > {
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();
112 <        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 124 | Line 327 | l_arg()                                /* return nth real argument */
327   }
328  
329  
330 + static double
331 + l_erf(char *nm)                 /* error function */
332 + {
333 +        return(erf(argument(1)));
334 + }
335 +
336 +
337 + static double
338 + l_erfc(char *nm)                /* cumulative error function */
339 + {
340 +        return(erfc(argument(1)));
341 + }
342 +
343 +
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  res;
350 <        register RAY  *r;
349 >        if (fray == NULL)
350 >                syntax("ray parameter used in constant expression");
351  
352 <        n--;                                    /* for convenience */
352 >        if (--n < 0)
353 >                goto badchan;
354  
355 <        if (n < 0 || n > 10)
137 <                error(USER, "illegal channel number");
355 >        if (n <= 2)                     /* ray direction */
356  
357 <        if (n == 9) {                           /* distance */
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 <                res = fray->rot;
142 <                for (r = fray->parent; r != NULL; r = r->parent)
143 <                        res += r->rot;
144 <                res *= fxf.sca;
362 >        if (n <= 5)                     /* surface normal */
363  
364 <        } else if (n == 10) {                   /* dot product */
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 <                res = fray->rod;
369 >        if (n <= 8) {                   /* intersection point */
370 >                if (fray->rot >= FHUGE)
371 >                        return(0.0);    /* XXX should be runtime error? */
372  
373 <        } else if (n < 3) {                     /* ray direction */
374 <                        res = ( fray->rdir[0]*fxf.xfm[0][n] +
375 <                                        fray->rdir[1]*fxf.xfm[1][n] +
376 <                                        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] ;
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 <        return(res);
379 >        if (n == 9)                     /* total distance */
380 >                return(raydist(fray,PRIMARY) * funcxf.sca);
381 >
382 >        if (n == 10)                    /* dot product (range [-1,1]) */
383 >                return( fray->rod <= -1.0 ? -1.0 :
384 >                        fray->rod >= 1.0 ? 1.0 :
385 >                        fray->rod );
386 >
387 >        if (n == 11)                    /* scale */
388 >                return(funcxf.sca);
389 >
390 >        if (n <= 14)                    /* origin */
391 >                return(funcxf.xfm[3][n-12]);
392 >
393 >        if (n <= 17)                    /* i unit vector */
394 >                return(funcxf.xfm[0][n-15] / funcxf.sca);
395 >
396 >        if (n <= 20)                    /* j unit vector */
397 >                return(funcxf.xfm[1][n-18] / funcxf.sca);
398 >
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   }

Diff Legend

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+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines