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

Comparing ray/src/rt/func.c (file contents):
Revision 1.11 by greg, Wed Dec 12 21:57:50 1990 UTC vs.
Revision 2.33 by greg, Sat May 13 00:09:53 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 */
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("Dx=$1;Dy=$2;Dz=$3;", NULL, 0);
39 <                scompile("Nx=$4;Ny=$5;Nz=$6;", NULL, 0);
40 <                scompile("Px=$7;Py=$8;Pz=$9;", NULL, 0);
41 <                scompile("T=$10;Rdot=$11;", NULL, 0);
42 <                scompile("S=$12;Tx=$13;Ty=$14;Tz=$15;", NULL, 0);
43 <                scompile("Ix=$16;Iy=$17;Iz=$18;", NULL, 0);
44 <                scompile("Jx=$19;Jy=$20;Jz=$21;", NULL, 0);
45 <                scompile("Kx=$22;Ky=$23;Kz=$24;", NULL, 0);
46 <                funset("arg", 1, l_arg);
47 <                funset("noise3", 3, l_noise3);
48 <                funset("noise3a", 3, l_noise3a);
49 <                funset("noise3b", 3, l_noise3b);
50 <                funset("noise3c", 3, l_noise3c);
51 <                funset("hermite", 5, l_hermite);
52 <                funset("fnoise3", 3, l_fnoise3);
53 <                initfile = NULL;
54 <        }
55 <        fobj = m;
56 <        fray = r;
57 <        fxf.sca = r->robs * sca;
58 <        multmat4(fxf.xfm, r->robx, xfm);
59 <        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 >                *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 >        return;
118 > bad_params:
119 >        sprintf(errmsg, "bad parameter list '%s'", last_params);
120 >        error(USER, errmsg);
121 > }
122  
72        if ((mxf = (XF *)m->os) == NULL) {
73                register int  n;
74                register char  **sa;
123  
124 <                for (n = m->oargs.nsargs, sa = m->oargs.sarg;
125 <                                n > 0 && **sa != '-'; n--, sa++)
126 <                        ;
127 <                mxf = (XF *)malloc(sizeof(XF));
128 <                if (mxf == NULL)
124 > MFUNC *
125 > getfunc(        /* get function for this modifier */
126 >        OBJREC  *m,
127 >        int  ff,
128 >        unsigned int  ef,
129 >        int  dofwd
130 > )
131 > {
132 >        char  sbuf[MAXSTR];
133 >        char  **arg;
134 >        MFUNC  *f;
135 >        int  ne, na;
136 >        int  i;
137 >                                        /* check to see if done already */
138 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) != NULL)
139 >                return(f);
140 >        fobj = NULL; fray = NULL;
141 >        if (rayinitcal[0])              /* initialize on first call */
142 >                initfunc();
143 >        if ((na = m->oargs.nsargs) <= ff)
144 >                goto toofew;
145 >        arg = m->oargs.sarg;
146 >        if ((f = (MFUNC *)calloc(1, sizeof(MFUNC))) == NULL)
147 >                goto memerr;
148 >        i = strlen(arg[ff]);                    /* set up context */
149 >        if (i == 1 && arg[ff][0] == '.') {
150 >                setcontext(f->ctx = "");        /* "." means no file */
151 >        } else {
152 >                strcpy(sbuf,arg[ff]);           /* file name is context */
153 >                if (i > LCALSUF && !strcmp(sbuf+i-LCALSUF, CALSUF))
154 >                        sbuf[i-LCALSUF] = '\0'; /* remove suffix */
155 >                setcontext(f->ctx = savestr(sbuf));
156 >                if (!vardefined(REFVNAME)) {    /* file loaded? */
157 >                        loadfunc(arg[ff]);
158 >                        varset(REFVNAME, '=', 1.0);
159 >                } else                          /* reference_count++ */
160 >                        varset(REFVNAME, '=', varvalue(REFVNAME)+1.0);
161 >        }
162 >        curfunc = NULL;                 /* parse expressions */
163 >        sprintf(sbuf, "%s \"%s\"", ofun[m->otype].funame, m->oname);
164 >        for (i=0, ne=0; ef && i < na; i++, ef>>=1)
165 >                if (ef & 1) {                   /* flagged as an expression? */
166 >                        if (ne >= MAXEXPR)
167 >                                objerror(m, INTERNAL, "too many expressions");
168 >                        initstr(arg[i], sbuf, 0);
169 >                        f->ep[ne++] = getE1();
170 >                        if (nextc != EOF)
171 >                                syntax("unexpected character");
172 >                }
173 >        if (ef)
174 >                goto toofew;
175 >        if (i <= ff)                    /* find transform args */
176 >                i = ff+1;
177 >        while (i < na && arg[i][0] != '-')
178 >                i++;
179 >        if (i == na) {                  /* no transform */
180 >                f->fxp = f->bxp = &unitxf;
181 >        } else {                        /* get transform */
182 >                if ((f->bxp = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
183                          goto memerr;
184 <                if (invxf(mxf->xfm, &mxf->sca, n, sa) != n)
184 >                if (invxf(f->bxp, na-i, arg+i) != na-i)
185                          objerror(m, USER, "bad transform");
186 <                if (mxf->sca < 0.0)
187 <                        mxf->sca = -mxf->sca;
188 <                m->os = (char *)mxf;
186 >                if (f->bxp->sca < 0.0)
187 >                        f->bxp->sca = -f->bxp->sca;
188 >                if (dofwd) {                    /* do both transforms */
189 >                        if ((f->fxp = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
190 >                                goto memerr;
191 >                        xf(f->fxp, na-i, arg+i);
192 >                        if (f->fxp->sca < 0.0)
193 >                                f->fxp->sca = -f->fxp->sca;
194 >                }
195          }
196 <        setmap(m, r, mxf->xfm, mxf->sca);
197 <        return;
196 >        m->os = (char *)f;
197 >        return(f);
198 > toofew:
199 >        objerror(m, USER, "too few string arguments");
200   memerr:
201 <        error(SYSTEM, "out of memory in setfunc");
201 >        error(SYSTEM, "out of memory in getfunc");
202 >        return NULL; /* pro forma return */
203   }
204  
205  
206 < loadfunc(fname)                 /* load definition file */
207 < char  *fname;
206 > void
207 > freefunc(                       /* free memory associated with modifier */
208 >        OBJREC  *m
209 > )
210   {
211 <        extern char  *libpath;          /* library search path */
211 >        MFUNC  *f;
212 >        int  i;
213 >
214 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
215 >                return;
216 >        for (i = 0; f->ep[i] != NULL; i++)
217 >                epfree(f->ep[i]);
218 >        if (f->ctx[0]) {                        /* done with definitions */
219 >                setcontext(f->ctx);
220 >                i = varvalue(REFVNAME)-.5;      /* reference_count-- */
221 >                if (i > 0)
222 >                        varset(REFVNAME, '=', (double)i);
223 >                else
224 >                        dcleanup(2);            /* remove definitions */
225 >                freestr(f->ctx);
226 >        }
227 >        if (f->bxp != &unitxf)
228 >                free((void *)f->bxp);
229 >        if ((f->fxp != NULL) & (f->fxp != &unitxf))
230 >                free((void *)f->fxp);
231 >        free((void *)f);
232 >        m->os = NULL;
233 > }
234 >
235 >
236 > int
237 > setfunc(                        /* set channels for function call */
238 >        OBJREC  *m,
239 >        RAY     *r
240 > )
241 > {
242 >        static RNUMBER  lastrno = ~0;
243 >        MFUNC           *f;
244 >                                        /* get function if any */
245 >        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
246 >                objerror(m, CONSISTENCY, "setfunc called before getfunc");
247 >                
248 >        setcontext(f->ctx);             /* set evaluator context */
249 >                                        /* check to see if matrix set */
250 >        if ((m == fobj) & (r->rno == lastrno))
251 >                return(0);
252 >        fobj = m;
253 >        fray = r;
254 >        if (r->rox != NULL) {
255 >                if (f->bxp != &unitxf) {
256 >                        funcxf.sca = r->rox->b.sca * f->bxp->sca;
257 >                        multmat4(funcxf.xfm, r->rox->b.xfm, f->bxp->xfm);
258 >                } else
259 >                        funcxf = r->rox->b;
260 >        } else
261 >                funcxf = *f->bxp;
262 >        lastrno = r->rno;
263 >        eclock++;               /* notify expression evaluator */
264 >        return(1);
265 > }
266 >
267 >
268 > int
269 > worldfunc(                      /* special function context sans object */
270 >        char    *ctx,
271 >        RAY     *r
272 > )
273 > {
274 >        static RNUMBER  lastrno = ~0;
275 >
276 >        if (rayinitcal[0])              /* initialize on first call */
277 >                initfunc();
278 >                                        /* set evaluator context */
279 >        setcontext(ctx);
280 >                                        /* check if ray already set */
281 >        if ((fobj == NULL) & (r->rno == lastrno))
282 >                return(0);
283 >        fobj = NULL;
284 >        fray = r;
285 >        funcxf = unitxf;
286 >        lastrno = r->rno;
287 >        eclock++;               /* notify expression evaluator */
288 >        return(1);
289 > }
290 >
291 >
292 > void
293 > loadfunc(                       /* load definition file */
294 >        char  *fname
295 > )
296 > {
297          char  *ffname;
298  
299 <        if ((ffname = getpath(fname, libpath, R_OK)) == NULL) {
299 >        if ((ffname = getpath(fname, getrlibpath(), R_OK)) == NULL) {
300                  sprintf(errmsg, "cannot find function file \"%s\"", fname);
301 <                error(USER, errmsg);
301 >                error(SYSTEM, errmsg);
302          }
303          fcompile(ffname);
304   }
305  
306  
307 < double
308 < l_arg()                         /* return nth real argument */
307 > static double
308 > l_arg(char *nm)                 /* return nth real argument */
309   {
310 <        extern double  argument();
113 <        register int  n;
310 >        int  n;
311  
312 +        if (fobj == NULL)
313 +                error(INTERNAL, "arg(n) called without a modifier context");
314 +
315          n = argument(1) + .5;           /* round to integer */
316  
317          if (n < 1)
# Line 125 | Line 325 | l_arg()                                /* return nth real argument */
325   }
326  
327  
328 + static double
329 + l_erf(char *nm)                 /* error function */
330 + {
331 +        return(erf(argument(1)));
332 + }
333 +
334 +
335 + static double
336 + l_erfc(char *nm)                /* cumulative error function */
337 + {
338 +        return(erfc(argument(1)));
339 + }
340 +
341 +
342   double
343 < chanvalue(n)                    /* return channel n to calcomp */
344 < register int  n;
343 > chanvalue(                      /* return channel n to calcomp */
344 >        int  n
345 > )
346   {
347 <        double  sum;
348 <        register RAY  *r;
347 >        if (fray == NULL)
348 >                syntax("ray parameter used in constant expression");
349  
350          if (--n < 0)
351                  goto badchan;
352  
353 <        if (n < 3)                      /* ray direction */
353 >        if (n <= 2)                     /* ray direction */
354  
355 <                return( (       fray->rdir[0]*fxf.xfm[0][n] +
356 <                                fray->rdir[1]*fxf.xfm[1][n] +
357 <                                fray->rdir[2]*fxf.xfm[2][n]     )
358 <                         / fxf.sca );
355 >                return( (       fray->rdir[0]*funcxf.xfm[0][n] +
356 >                                fray->rdir[1]*funcxf.xfm[1][n] +
357 >                                fray->rdir[2]*funcxf.xfm[2][n]  )
358 >                         / funcxf.sca );
359  
360 <        if (n < 6)                      /* surface normal */
360 >        if (n <= 5)                     /* surface normal */
361  
362 <                return( (       fray->ron[0]*fxf.xfm[0][n-3] +
363 <                                fray->ron[1]*fxf.xfm[1][n-3] +
364 <                                fray->ron[2]*fxf.xfm[2][n-3]    )
365 <                         / fxf.sca );
362 >                return( (       fray->ron[0]*funcxf.xfm[0][n-3] +
363 >                                fray->ron[1]*funcxf.xfm[1][n-3] +
364 >                                fray->ron[2]*funcxf.xfm[2][n-3] )
365 >                         / funcxf.sca );
366  
367 <        if (n < 9)                      /* intersection */
367 >        if (n <= 8) {                   /* intersection point */
368 >                if (fray->rot >= FHUGE)
369 >                        return(0.0);    /* XXX should be runtime error? */
370  
371 <                return( fray->rop[0]*fxf.xfm[0][n-6] +
372 <                                fray->rop[1]*fxf.xfm[1][n-6] +
373 <                                fray->rop[2]*fxf.xfm[2][n-6] +
374 <                                             fxf.xfm[3][n-6] );
371 >                return( fray->rop[0]*funcxf.xfm[0][n-6] +
372 >                                fray->rop[1]*funcxf.xfm[1][n-6] +
373 >                                fray->rop[2]*funcxf.xfm[2][n-6] +
374 >                                             funcxf.xfm[3][n-6] );
375 >        }
376  
377 <        if (n == 9) {                   /* distance */
377 >        if (n == 9)                     /* total distance */
378 >                return(raydist(fray,PRIMARY) * funcxf.sca);
379  
380 <                sum = fray->rot;
381 <                for (r = fray->parent; r != NULL; r = r->parent)
382 <                        sum += r->rot;
383 <                return(sum * fxf.sca);
380 >        if (n == 10)                    /* dot product (range [-1,1]) */
381 >                return( fray->rod <= -1.0 ? -1.0 :
382 >                        fray->rod >= 1.0 ? 1.0 :
383 >                        fray->rod );
384  
166        }
167        if (n == 10)                    /* dot product */
168                return(fray->rod);
169
385          if (n == 11)                    /* scale */
386 <                return(fxf.sca);
386 >                return(funcxf.sca);
387  
388 <        if (n < 15)                     /* origin */
389 <                return(fxf.xfm[3][n-12]);
388 >        if (n <= 14)                    /* origin */
389 >                return(funcxf.xfm[3][n-12]);
390  
391 <        if (n < 18)                     /* i unit vector */
392 <                return(fxf.xfm[0][n-15] / fxf.sca);
391 >        if (n <= 17)                    /* i unit vector */
392 >                return(funcxf.xfm[0][n-15] / funcxf.sca);
393  
394 <        if (n < 21)                     /* j unit vector */
395 <                return(fxf.xfm[1][n-15] / fxf.sca);
394 >        if (n <= 20)                    /* j unit vector */
395 >                return(funcxf.xfm[1][n-18] / funcxf.sca);
396  
397 <        if (n < 24)                     /* k unit vector */
398 <                return(fxf.xfm[2][n-21] / fxf.sca);
397 >        if (n <= 23)                    /* k unit vector */
398 >                return(funcxf.xfm[2][n-21] / funcxf.sca);
399 >
400 >        if (n == 24)                    /* single ray (shadow) distance */
401 >                return((fray->rot+raydist(fray->parent,SHADOW)) * funcxf.sca);
402 >
403 >        if (n <= 26)                    /* local (u,v) coordinates */
404 >                return(fray->uv[n-25]);
405   badchan:
406          error(USER, "illegal channel number");
407 +        return(0.0);
408   }

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< Changed lines
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