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

Comparing ray/src/rt/func.c (file contents):
Revision 1.9 by greg, Thu Jul 19 11:17:12 1990 UTC vs.
Revision 2.39 by greg, Wed Mar 30 16:00:56 2022 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 >        calcontext("");
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("Dx=$1;Dy=$2;Dz=$3;", NULL, 0);
68 <                scompile("Nx=$4;Ny=$5;Nz=$6;", NULL, 0);
69 <                scompile("Px=$7;Py=$8;Pz=$9;", NULL, 0);
70 <                scompile("T=$10;Rdot=$11;", NULL, 0);
71 <                scompile("S=$12;Tx=$13;Ty=$14;Tz=$15;", NULL, 0);
72 <                scompile("Ix=$16;Iy=$17;Iz=$18;", NULL, 0);
73 <                scompile("Jx=$19;Jy=$20;Jz=$21;", NULL, 0);
74 <                scompile("Kx=$22;Ky=$23;Kz=$24;", NULL, 0);
75 <                funset("arg", 1, l_arg);
76 <                funset("noise3", 3, l_noise3);
77 <                funset("noise3a", 3, l_noise3a);
78 <                funset("noise3b", 3, l_noise3b);
79 <                funset("noise3c", 3, l_noise3c);
80 <                funset("hermite", 5, l_hermite);
81 <                funset("fnoise3", 3, l_fnoise3);
82 <                initfile = NULL;
65 >
66 > /* Set parameters for current evaluation */
67 > void
68 > set_eparams(char *prms)
69 > {
70 >        static char     *last_params = NULL;
71 >        char            vname[RMAXWORD];
72 >        double          value;
73 >        char            *cpd;
74 >                                        /* check if already set */
75 >        if (prms == NULL || !*prms)
76 >                return;
77 >        if (prms == last_params || (last_params != NULL &&
78 >                                        !strcmp(prms, last_params)))
79 >                return;
80 >        last_params = prms;             /* XXX assumes static string */
81 >                                        /* assign each variable */
82 >        while (*prms) {
83 >                if (isspace(*prms)) {
84 >                        ++prms; continue;
85 >                }
86 >                if (!isalpha(*prms))
87 >                        goto bad_params;
88 >                cpd = vname;
89 >                while (*prms && (*prms != '=') & !isspace(*prms)) {
90 >                        if (!isid(*prms) | (cpd-vname >= RMAXWORD-1))
91 >                                goto bad_params;
92 >                        *cpd++ = *prms++;
93 >                }
94 >                *cpd = '\0';
95 >                while (isspace(*prms)) prms++;
96 >                if (*prms++ != '=')
97 >                        goto bad_params;
98 >                value = atof(prms);
99 >                if ((prms = fskip(prms)) == NULL)
100 >                        goto bad_params;
101 >                while (isspace(*prms)) prms++;
102 >                prms += (*prms == ',') | (*prms == ';') | (*prms == ':');
103 >                varset(vname, '=', value);
104          }
58        fobj = m;
59        fray = r;
60        fxf.sca = r->robs * sca;
61        multmat4(fxf.xfm, r->robx, xfm);
105          eclock++;               /* notify expression evaluator */
106 +        return;
107 + bad_params:
108 +        sprintf(errmsg, "bad parameter list '%s'", last_params);
109 +        error(USER, errmsg);
110   }
111  
112  
113 < setfunc(m, r)                           /* simplified interface to setmap */
114 < register OBJREC  *m;
115 < RAY  *r;
113 > MFUNC *
114 > getfunc(        /* get function for this modifier */
115 >        OBJREC  *m,
116 >        int  ff,
117 >        unsigned int  ef,
118 >        int  dofwd
119 > )
120   {
121 <        register XF  *mxf;
122 <
123 <        if ((mxf = (XF *)m->os) == NULL) {
124 <                register int  n;
125 <                register char  **sa;
126 <
127 <                for (n = m->oargs.nsargs, sa = m->oargs.sarg;
128 <                                n > 0 && **sa != '-'; n--, sa++)
129 <                        ;
130 <                mxf = (XF *)malloc(sizeof(XF));
131 <                if (mxf == NULL)
121 >        char  sbuf[MAXSTR];
122 >        char  **arg;
123 >        MFUNC  *f;
124 >        int  ne, na;
125 >        int  i;
126 >                                        /* check to see if done already */
127 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) != NULL)
128 >                return(f);
129 >        fobj = NULL; fray = NULL;
130 >        if (rayinitcal[0])              /* initialize on first call */
131 >                initfunc();
132 >        if ((na = m->oargs.nsargs) <= ff)
133 >                goto toofew;
134 >        arg = m->oargs.sarg;
135 >        if ((f = (MFUNC *)calloc(1, sizeof(MFUNC))) == NULL)
136 >                goto memerr;
137 >        i = strlen(arg[ff]);                    /* set up context */
138 >        if (i == 1 && arg[ff][0] == '.') {
139 >                calcontext(f->ctx = "");        /* "." means no file */
140 >        } else {
141 >                strcpy(sbuf,arg[ff]);           /* file name is context */
142 >                if (i > LCALSUF && !strcmp(sbuf+i-LCALSUF, CALSUF))
143 >                        sbuf[i-LCALSUF] = '\0'; /* remove suffix */
144 >                calcontext(f->ctx = savestr(sbuf));
145 >                if (!vardefined(REFVNAME)) {    /* file loaded? */
146 >                        loadfunc(arg[ff]);
147 >                        varset(REFVNAME, '=', 1.0);
148 >                } else                          /* reference_count++ */
149 >                        varset(REFVNAME, '=', varvalue(REFVNAME)+1.0);
150 >        }
151 >        curfunc = NULL;                 /* parse expressions */
152 >        sprintf(sbuf, "%s \"%s\"", ofun[m->otype].funame, m->oname);
153 >        for (i=0, ne=0; ef && i < na; i++, ef>>=1)
154 >                if (ef & 1) {                   /* flagged as an expression? */
155 >                        if (ne >= MAXEXPR)
156 >                                objerror(m, INTERNAL, "too many expressions");
157 >                        initstr(arg[i], sbuf, 0);
158 >                        f->ep[ne++] = getE1();
159 >                        if (nextc != EOF)
160 >                                syntax("unexpected character");
161 >                }
162 >        if (ef)
163 >                goto toofew;
164 >        if (i <= ff)                    /* find transform args */
165 >                i = ff+1;
166 >        while (i < na && arg[i][0] != '-')
167 >                i++;
168 >        if (i == na) {                  /* no transform */
169 >                f->fxp = f->bxp = &unitxf;
170 >        } else {                        /* get transform */
171 >                if ((f->bxp = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
172                          goto memerr;
173 <                if (invxf(mxf->xfm, &mxf->sca, n, sa) != n)
173 >                if (invxf(f->bxp, na-i, arg+i) != na-i)
174                          objerror(m, USER, "bad transform");
175 <                if (mxf->sca < 0.0)
176 <                        mxf->sca = -mxf->sca;
177 <                m->os = (char *)mxf;
175 >                if (f->bxp->sca < 0.0)
176 >                        f->bxp->sca = -f->bxp->sca;
177 >                if (dofwd) {                    /* do both transforms */
178 >                        if ((f->fxp = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
179 >                                goto memerr;
180 >                        xf(f->fxp, na-i, arg+i);
181 >                        if (f->fxp->sca < 0.0)
182 >                                f->fxp->sca = -f->fxp->sca;
183 >                }
184          }
185 <        setmap(m, r, mxf->xfm, mxf->sca);
186 <        return;
185 >        m->os = (char *)f;
186 >        return(f);
187 > toofew:
188 >        objerror(m, USER, "too few string arguments");
189   memerr:
190 <        error(SYSTEM, "out of memory in setfunc");
191 < #undef  mxf
190 >        error(SYSTEM, "out of memory in getfunc");
191 >        return NULL; /* pro forma return */
192   }
193  
194  
195 < loadfunc(fname)                 /* load definition file */
196 < char  *fname;
195 > void
196 > freefunc(                       /* free memory associated with modifier */
197 >        OBJREC  *m
198 > )
199   {
200 <        extern char  *libpath;          /* library search path */
200 >        MFUNC  *f;
201 >        int  i;
202 >
203 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
204 >                return;
205 >        for (i = 0; f->ep[i] != NULL; i++)
206 >                epfree(f->ep[i]);
207 >        if (f->ctx[0]) {                        /* done with definitions */
208 >                calcontext(f->ctx);
209 >                i = varvalue(REFVNAME)-.5;      /* reference_count-- */
210 >                if (i > 0)
211 >                        varset(REFVNAME, '=', (double)i);
212 >                else
213 >                        dcleanup(2);            /* remove definitions */
214 >                freestr(f->ctx);
215 >        }
216 >        if (f->bxp != &unitxf)
217 >                free((void *)f->bxp);
218 >        if ((f->fxp != NULL) & (f->fxp != &unitxf))
219 >                free((void *)f->fxp);
220 >        free((void *)f);
221 >        m->os = NULL;
222 > }
223 >
224 >
225 > int
226 > setfunc(                        /* set channels for function call */
227 >        OBJREC  *m,
228 >        RAY     *r
229 > )
230 > {
231 >        static RNUMBER  lastrno = ~0;
232 >        MFUNC           *f;
233 >                                        /* get function if any */
234 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
235 >                objerror(m, CONSISTENCY, "setfunc called before getfunc");
236 >                
237 >        calcontext(f->ctx);             /* set evaluator context */
238 >                                        /* check to see if matrix set */
239 >        if ((m == fobj) & (r->rno == lastrno))
240 >                return(0);
241 >        fobj = m;
242 >        fray = r;
243 >        if (r->rox != NULL) {
244 >                if (f->bxp != &unitxf) {
245 >                        funcxf.sca = r->rox->b.sca * f->bxp->sca;
246 >                        multmat4(funcxf.xfm, r->rox->b.xfm, f->bxp->xfm);
247 >                } else
248 >                        funcxf = r->rox->b;
249 >        } else
250 >                funcxf = *f->bxp;
251 >        lastrno = r->rno;
252 >        eclock++;               /* notify expression evaluator */
253 >        return(1);
254 > }
255 >
256 >
257 > int
258 > worldfunc(                      /* special function context sans object */
259 >        char    *ctx,
260 >        RAY     *r
261 > )
262 > {
263 >        static RNUMBER  lastrno = ~0;
264 >
265 >        if (rayinitcal[0])              /* initialize on first call */
266 >                initfunc();
267 >                                        /* set evaluator context */
268 >        calcontext(ctx);
269 >                                        /* check if ray already set */
270 >        if ((fobj == NULL) & (r->rno == lastrno))
271 >                return(0);
272 >        fobj = NULL;
273 >        fray = r;
274 >        funcxf = unitxf;
275 >        lastrno = r->rno;
276 >        eclock++;               /* notify expression evaluator */
277 >        return(1);
278 > }
279 >
280 >
281 > void
282 > loadfunc(                       /* load definition file */
283 >        char  *fname
284 > )
285 > {
286          char  *ffname;
287  
288 <        if ((ffname = getpath(fname, libpath, R_OK)) == NULL) {
288 >        if ((ffname = getpath(fname, getrlibpath(), R_OK)) == NULL) {
289                  sprintf(errmsg, "cannot find function file \"%s\"", fname);
290 <                error(USER, errmsg);
290 >                error(SYSTEM, errmsg);
291          }
292          fcompile(ffname);
293   }
294  
295  
296 < double
297 < l_arg()                         /* return nth real argument */
296 > static double
297 > l_arg(char *nm)                 /* return nth real argument */
298   {
299 <        extern double  argument();
114 <        register int  n;
299 >        int  n;
300  
301 +        if (fobj == NULL)
302 +                error(USER,
303 +                        "bad call to arg(n) - illegal constant in .cal file?");
304 +
305          n = argument(1) + .5;           /* round to integer */
306  
307          if (n < 1)
# Line 126 | Line 315 | l_arg()                                /* return nth real argument */
315   }
316  
317  
318 < double
319 < chanvalue(n)                    /* return channel n to calcomp */
131 < register int  n;
318 > static double
319 > l_erf(char *nm)                 /* error function */
320   {
321 <        double  sum;
322 <        register RAY  *r;
321 >        return(erf(argument(1)));
322 > }
323  
136        n--;                            /* for convenience */
324  
325 <        if (n < 0 || n > 23)
326 <                error(USER, "illegal channel number");
325 > static double
326 > l_erfc(char *nm)                /* cumulative error function */
327 > {
328 >        return(erfc(argument(1)));
329 > }
330  
141        if (n == 9) {                   /* distance */
331  
332 <                sum = fray->rot;
333 <                for (r = fray->parent; r != NULL; r = r->parent)
334 <                        sum += r->rot;
335 <                return(sum * fxf.sca);
332 > double
333 > chanvalue(                      /* return channel n to calcomp */
334 >        int  n
335 > )
336 > {
337 >        if (fray == NULL)
338 >                syntax("ray parameter used in constant expression");
339  
340 <        }
341 <        if (n == 10)                    /* dot product */
150 <                return(fray->rod);
340 >        if (--n < 0)
341 >                goto badchan;
342  
343 <        if (n < 3)                      /* ray direction */
343 >        if (n <= 2)                     /* ray direction */
344  
345 <                return( (       fray->rdir[0]*fxf.xfm[0][n] +
346 <                                fray->rdir[1]*fxf.xfm[1][n] +
347 <                                fray->rdir[2]*fxf.xfm[2][n]     )
348 <                         / fxf.sca );
345 >                return( (       fray->rdir[0]*funcxf.xfm[0][n] +
346 >                                fray->rdir[1]*funcxf.xfm[1][n] +
347 >                                fray->rdir[2]*funcxf.xfm[2][n]  )
348 >                         / funcxf.sca );
349  
350 <        if (n < 6)                      /* surface normal */
350 >        if (n <= 5)                     /* surface normal */
351  
352 <                return( (       fray->ron[0]*fxf.xfm[0][n-3] +
353 <                                fray->ron[1]*fxf.xfm[1][n-3] +
354 <                                fray->ron[2]*fxf.xfm[2][n-3]    )
355 <                         / fxf.sca );
352 >                return( (       fray->ron[0]*funcxf.xfm[0][n-3] +
353 >                                fray->ron[1]*funcxf.xfm[1][n-3] +
354 >                                fray->ron[2]*funcxf.xfm[2][n-3] )
355 >                         / funcxf.sca );
356  
357 <        if (n < 9)                      /* intersection */
357 >        if (n <= 8) {                   /* intersection point */
358 >                if (fray->rot >= FHUGE*.99)
359 >                        return(0.0);    /* XXX should be runtime error? */
360  
361 <                return( fray->rop[0]*fxf.xfm[0][n-6] +
362 <                                fray->rop[1]*fxf.xfm[1][n-6] +
363 <                                fray->rop[2]*fxf.xfm[2][n-6] +
364 <                                             fxf.xfm[3][n-6] );
361 >                return( fray->rop[0]*funcxf.xfm[0][n-6] +
362 >                                fray->rop[1]*funcxf.xfm[1][n-6] +
363 >                                fray->rop[2]*funcxf.xfm[2][n-6] +
364 >                                             funcxf.xfm[3][n-6] );
365 >        }
366  
367 +        if (n == 9)                     /* total distance */
368 +                return(raydist(fray,PRIMARY) * funcxf.sca);
369 +
370 +        if (n == 10)                    /* dot product (range [-1,1]) */
371 +                return( fray->rod <= -1.0 ? -1.0 :
372 +                        fray->rod >= 1.0 ? 1.0 :
373 +                        fray->rod );
374 +
375          if (n == 11)                    /* scale */
376 <                return(fxf.sca);
376 >                return(funcxf.sca);
377  
378 <        if (n < 15)                     /* origin */
379 <                return(fxf.xfm[3][n-12]);
378 >        if (n <= 14)                    /* origin */
379 >                return(funcxf.xfm[3][n-12]);
380  
381 <        if (n < 18)                     /* i unit vector */
382 <                return(fxf.xfm[0][n-15] / fxf.sca);
381 >        if (n <= 17)                    /* i unit vector */
382 >                return(funcxf.xfm[0][n-15] / funcxf.sca);
383  
384 <        if (n < 21)                     /* j unit vector */
385 <                return(fxf.xfm[1][n-15] / fxf.sca);
384 >        if (n <= 20)                    /* j unit vector */
385 >                return(funcxf.xfm[1][n-18] / funcxf.sca);
386  
387 <        if (n < 24)                     /* k unit vector */
388 <                return(fxf.xfm[2][n-21] / fxf.sca);
387 >        if (n <= 23)                    /* k unit vector */
388 >                return(funcxf.xfm[2][n-21] / funcxf.sca);
389 >
390 >        if (n == 24)                    /* single ray (shadow) distance */
391 >                return((fray->rot+raydist(fray->parent,SHADOW)) * funcxf.sca);
392 >
393 >        if (n <= 26)                    /* local (u,v) coordinates */
394 >                return(fray->uv[n-25]);
395 > badchan:
396 >        error(USER, "illegal channel number");
397 >        return(0.0);
398   }

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