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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 2.34 by greg, Sat May 13 00:26:27 2017 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 */
35 < OBJREC  *m;
36 < register RAY  *r;
37 < double  xfm[4][4];
38 < double  sca;
34 > static char  rayinitcal[] = INITFILE;
35 >
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 double  l_noise3(), l_noise3a(), l_noise3b(), l_noise3c();
43 <        extern double  l_hermite(), l_fnoise3(), l_arg();
44 <        extern long  eclock;
45 <        static char  *initfile = "rayinit.cal";
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 <        if (initfile != NULL) {
66 <                loadfunc(initfile);
67 <                scompile(NULL, "Dx=$1;Dy=$2;Dz=$3;");
68 <                scompile(NULL, "Nx=$4;Ny=$5;Nz=$6;");
69 <                scompile(NULL, "Px=$7;Py=$8;Pz=$9;");
70 <                scompile(NULL, "T=$10;Rdot=$11;");
71 <                funset("arg", 1, l_arg);
72 <                funset("noise3", 3, l_noise3);
73 <                funset("noise3a", 3, l_noise3a);
74 <                funset("noise3b", 3, l_noise3b);
75 <                funset("noise3c", 3, l_noise3c);
76 <                funset("hermite", 5, l_hermite);
77 <                funset("fnoise3", 3, l_fnoise3);
78 <                initfile = NULL;
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 <        fobj = m;
87 <        fray = r;
88 <        fxf.sca = r->robs * sca;
89 <        multmat4(fxf.xfm, r->robx, xfm);
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 >                *cpd = '\0';
107 >                while (isspace(*prms)) prms++;
108 >                if (*prms++ != '=')
109 >                        goto bad_params;
110 >                value = atof(prms);
111 >                if ((prms = fskip(prms)) == NULL)
112 >                        goto bad_params;
113 >                while (isspace(*prms)) prms++;
114 >                prms += (*prms == ',') | (*prms == ';');
115 >                varset(vname, '=', value);
116 >        }
117          eclock++;               /* notify expression evaluator */
118 +        return;
119 + bad_params:
120 +        sprintf(errmsg, "bad parameter list '%s'", last_params);
121 +        error(USER, errmsg);
122   }
123  
124  
125 < setfunc(m, r)                           /* simplified interface to setmap */
126 < register OBJREC  *m;
127 < RAY  *r;
125 > MFUNC *
126 > getfunc(        /* get function for this modifier */
127 >        OBJREC  *m,
128 >        int  ff,
129 >        unsigned int  ef,
130 >        int  dofwd
131 > )
132   {
133 <        register XF  *mxf;
134 <
135 <        if ((mxf = (XF *)m->os) == NULL) {
136 <                register int  n;
137 <                register char  **sa;
138 <
139 <                for (n = m->oargs.nsargs, sa = m->oargs.sarg;
140 <                                n > 0 && **sa != '-'; n--, sa++)
141 <                        ;
142 <                mxf = (XF *)malloc(sizeof(XF));
143 <                if (mxf == NULL)
133 >        char  sbuf[MAXSTR];
134 >        char  **arg;
135 >        MFUNC  *f;
136 >        int  ne, na;
137 >        int  i;
138 >                                        /* check to see if done already */
139 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) != NULL)
140 >                return(f);
141 >        fobj = NULL; fray = NULL;
142 >        if (rayinitcal[0])              /* initialize on first call */
143 >                initfunc();
144 >        if ((na = m->oargs.nsargs) <= ff)
145 >                goto toofew;
146 >        arg = m->oargs.sarg;
147 >        if ((f = (MFUNC *)calloc(1, sizeof(MFUNC))) == NULL)
148 >                goto memerr;
149 >        i = strlen(arg[ff]);                    /* set up context */
150 >        if (i == 1 && arg[ff][0] == '.') {
151 >                setcontext(f->ctx = "");        /* "." means no file */
152 >        } else {
153 >                strcpy(sbuf,arg[ff]);           /* file name is context */
154 >                if (i > LCALSUF && !strcmp(sbuf+i-LCALSUF, CALSUF))
155 >                        sbuf[i-LCALSUF] = '\0'; /* remove suffix */
156 >                setcontext(f->ctx = savestr(sbuf));
157 >                if (!vardefined(REFVNAME)) {    /* file loaded? */
158 >                        loadfunc(arg[ff]);
159 >                        varset(REFVNAME, '=', 1.0);
160 >                } else                          /* reference_count++ */
161 >                        varset(REFVNAME, '=', varvalue(REFVNAME)+1.0);
162 >        }
163 >        curfunc = NULL;                 /* parse expressions */
164 >        sprintf(sbuf, "%s \"%s\"", ofun[m->otype].funame, m->oname);
165 >        for (i=0, ne=0; ef && i < na; i++, ef>>=1)
166 >                if (ef & 1) {                   /* flagged as an expression? */
167 >                        if (ne >= MAXEXPR)
168 >                                objerror(m, INTERNAL, "too many expressions");
169 >                        initstr(arg[i], sbuf, 0);
170 >                        f->ep[ne++] = getE1();
171 >                        if (nextc != EOF)
172 >                                syntax("unexpected character");
173 >                }
174 >        if (ef)
175 >                goto toofew;
176 >        if (i <= ff)                    /* find transform args */
177 >                i = ff+1;
178 >        while (i < na && arg[i][0] != '-')
179 >                i++;
180 >        if (i == na) {                  /* no transform */
181 >                f->fxp = f->bxp = &unitxf;
182 >        } else {                        /* get transform */
183 >                if ((f->bxp = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
184                          goto memerr;
185 <                mxf->sca = 1.0;
79 <                setident4(mxf->xfm);
80 <                if (invxf(mxf->xfm, &mxf->sca, n, sa) != n)
185 >                if (invxf(f->bxp, na-i, arg+i) != na-i)
186                          objerror(m, USER, "bad transform");
187 <                if (mxf->sca < 0.0)
188 <                        mxf->sca = -mxf->sca;
189 <                m->os = (char *)mxf;
187 >                if (f->bxp->sca < 0.0)
188 >                        f->bxp->sca = -f->bxp->sca;
189 >                if (dofwd) {                    /* do both transforms */
190 >                        if ((f->fxp = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
191 >                                goto memerr;
192 >                        xf(f->fxp, na-i, arg+i);
193 >                        if (f->fxp->sca < 0.0)
194 >                                f->fxp->sca = -f->fxp->sca;
195 >                }
196          }
197 <        setmap(m, r, mxf->xfm, mxf->sca);
198 <        return;
197 >        m->os = (char *)f;
198 >        return(f);
199 > toofew:
200 >        objerror(m, USER, "too few string arguments");
201   memerr:
202 <        error(SYSTEM, "out of memory in setfunc");
203 < #undef  mxf
202 >        error(SYSTEM, "out of memory in getfunc");
203 >        return NULL; /* pro forma return */
204   }
205  
206  
207 < loadfunc(fname)                 /* load definition file */
208 < char  *fname;
207 > void
208 > freefunc(                       /* free memory associated with modifier */
209 >        OBJREC  *m
210 > )
211   {
212 <        extern char  *libpath;          /* library search path */
212 >        MFUNC  *f;
213 >        int  i;
214 >
215 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
216 >                return;
217 >        for (i = 0; f->ep[i] != NULL; i++)
218 >                epfree(f->ep[i]);
219 >        if (f->ctx[0]) {                        /* done with definitions */
220 >                setcontext(f->ctx);
221 >                i = varvalue(REFVNAME)-.5;      /* reference_count-- */
222 >                if (i > 0)
223 >                        varset(REFVNAME, '=', (double)i);
224 >                else
225 >                        dcleanup(2);            /* remove definitions */
226 >                freestr(f->ctx);
227 >        }
228 >        if (f->bxp != &unitxf)
229 >                free((void *)f->bxp);
230 >        if ((f->fxp != NULL) & (f->fxp != &unitxf))
231 >                free((void *)f->fxp);
232 >        free((void *)f);
233 >        m->os = NULL;
234 > }
235 >
236 >
237 > int
238 > setfunc(                        /* set channels for function call */
239 >        OBJREC  *m,
240 >        RAY     *r
241 > )
242 > {
243 >        static RNUMBER  lastrno = ~0;
244 >        MFUNC           *f;
245 >                                        /* get function if any */
246 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
247 >                objerror(m, CONSISTENCY, "setfunc called before getfunc");
248 >                
249 >        setcontext(f->ctx);             /* set evaluator context */
250 >                                        /* check to see if matrix set */
251 >        if ((m == fobj) & (r->rno == lastrno))
252 >                return(0);
253 >        fobj = m;
254 >        fray = r;
255 >        if (r->rox != NULL) {
256 >                if (f->bxp != &unitxf) {
257 >                        funcxf.sca = r->rox->b.sca * f->bxp->sca;
258 >                        multmat4(funcxf.xfm, r->rox->b.xfm, f->bxp->xfm);
259 >                } else
260 >                        funcxf = r->rox->b;
261 >        } else
262 >                funcxf = *f->bxp;
263 >        lastrno = r->rno;
264 >        eclock++;               /* notify expression evaluator */
265 >        return(1);
266 > }
267 >
268 >
269 > int
270 > worldfunc(                      /* special function context sans object */
271 >        char    *ctx,
272 >        RAY     *r
273 > )
274 > {
275 >        static RNUMBER  lastrno = ~0;
276 >
277 >        if (rayinitcal[0])              /* initialize on first call */
278 >                initfunc();
279 >                                        /* set evaluator context */
280 >        setcontext(ctx);
281 >                                        /* check if ray already set */
282 >        if ((fobj == NULL) & (r->rno == lastrno))
283 >                return(0);
284 >        fobj = NULL;
285 >        fray = r;
286 >        funcxf = unitxf;
287 >        lastrno = r->rno;
288 >        eclock++;               /* notify expression evaluator */
289 >        return(1);
290 > }
291 >
292 >
293 > void
294 > loadfunc(                       /* load definition file */
295 >        char  *fname
296 > )
297 > {
298          char  *ffname;
299  
300 <        if ((ffname = getpath(fname, libpath, R_OK)) == NULL) {
300 >        if ((ffname = getpath(fname, getrlibpath(), R_OK)) == NULL) {
301                  sprintf(errmsg, "cannot find function file \"%s\"", fname);
302 <                error(USER, errmsg);
302 >                error(SYSTEM, errmsg);
303          }
304          fcompile(ffname);
305   }
306  
307  
308 < double
309 < l_arg()                         /* return nth real argument */
308 > static double
309 > l_arg(char *nm)                 /* return nth real argument */
310   {
311 <        extern double  argument();
112 <        register int  n;
311 >        int  n;
312  
313 +        if (fobj == NULL)
314 +                error(INTERNAL, "arg(n) called without a modifier context");
315 +
316          n = argument(1) + .5;           /* round to integer */
317  
318          if (n < 1)
# Line 124 | Line 326 | l_arg()                                /* return nth real argument */
326   }
327  
328  
329 + static double
330 + l_erf(char *nm)                 /* error function */
331 + {
332 +        return(erf(argument(1)));
333 + }
334 +
335 +
336 + static double
337 + l_erfc(char *nm)                /* cumulative error function */
338 + {
339 +        return(erfc(argument(1)));
340 + }
341 +
342 +
343   double
344 < chanvalue(n)                    /* return channel n to calcomp */
345 < register int  n;
344 > chanvalue(                      /* return channel n to calcomp */
345 >        int  n
346 > )
347   {
348 <        double  res;
349 <        register RAY  *r;
348 >        if (fray == NULL)
349 >                syntax("ray parameter used in constant expression");
350  
351 <        n--;                                    /* for convenience */
351 >        if (--n < 0)
352 >                goto badchan;
353  
354 <        if (n < 0 || n > 10)
137 <                error(USER, "illegal channel number");
354 >        if (n <= 2)                     /* ray direction */
355  
356 <        if (n == 9) {                           /* distance */
356 >                return( (       fray->rdir[0]*funcxf.xfm[0][n] +
357 >                                fray->rdir[1]*funcxf.xfm[1][n] +
358 >                                fray->rdir[2]*funcxf.xfm[2][n]  )
359 >                         / funcxf.sca );
360  
361 <                res = fray->rot;
142 <                for (r = fray->parent; r != NULL; r = r->parent)
143 <                        res += r->rot;
144 <                res *= fxf.sca;
361 >        if (n <= 5)                     /* surface normal */
362  
363 <        } else if (n == 10) {                   /* dot product */
363 >                return( (       fray->ron[0]*funcxf.xfm[0][n-3] +
364 >                                fray->ron[1]*funcxf.xfm[1][n-3] +
365 >                                fray->ron[2]*funcxf.xfm[2][n-3] )
366 >                         / funcxf.sca );
367  
368 <                res = fray->rod;
368 >        if (n <= 8) {                   /* intersection point */
369 >                if (fray->rot >= FHUGE)
370 >                        return(0.0);    /* XXX should be runtime error? */
371  
372 <        } else if (n < 3) {                     /* ray direction */
373 <                        res = ( fray->rdir[0]*fxf.xfm[0][n] +
374 <                                        fray->rdir[1]*fxf.xfm[1][n] +
375 <                                        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] ;
372 >                return( fray->rop[0]*funcxf.xfm[0][n-6] +
373 >                                fray->rop[1]*funcxf.xfm[1][n-6] +
374 >                                fray->rop[2]*funcxf.xfm[2][n-6] +
375 >                                             funcxf.xfm[3][n-6] );
376          }
377  
378 <        return(res);
378 >        if (n == 9)                     /* total distance */
379 >                return(raydist(fray,PRIMARY) * funcxf.sca);
380 >
381 >        if (n == 10)                    /* dot product (range [-1,1]) */
382 >                return( fray->rod <= -1.0 ? -1.0 :
383 >                        fray->rod >= 1.0 ? 1.0 :
384 >                        fray->rod );
385 >
386 >        if (n == 11)                    /* scale */
387 >                return(funcxf.sca);
388 >
389 >        if (n <= 14)                    /* origin */
390 >                return(funcxf.xfm[3][n-12]);
391 >
392 >        if (n <= 17)                    /* i unit vector */
393 >                return(funcxf.xfm[0][n-15] / funcxf.sca);
394 >
395 >        if (n <= 20)                    /* j unit vector */
396 >                return(funcxf.xfm[1][n-18] / funcxf.sca);
397 >
398 >        if (n <= 23)                    /* k unit vector */
399 >                return(funcxf.xfm[2][n-21] / funcxf.sca);
400 >
401 >        if (n == 24)                    /* single ray (shadow) distance */
402 >                return((fray->rot+raydist(fray->parent,SHADOW)) * funcxf.sca);
403 >
404 >        if (n <= 26)                    /* local (u,v) coordinates */
405 >                return(fray->uv[n-25]);
406 > badchan:
407 >        error(USER, "illegal channel number");
408 >        return(0.0);
409   }

Diff Legend

Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines