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

Comparing ray/src/rt/func.c (file contents):
Revision 1.21 by greg, Thu Aug 8 13:08:01 1991 UTC vs.
Revision 2.34 by greg, Sat May 13 00:26:27 2017 UTC

# Line 1 | Line 1
1 /* Copyright (c) 1991 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   #define  INITFILE       "rayinit.cal"
18 < #define  DEFVNAME       "FILE_LOADED`"
18 > #define  CALSUF         ".cal"
19 > #define  LCALSUF        4
20 > char  REFVNAME[] = "`FILE_REFCNT";
21  
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,
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  
# Line 30 | Line 31 | XF  funcxf;                    /* current transformation */
31   static OBJREC  *fobj = NULL;    /* current function object */
32   static RAY  *fray = NULL;       /* current function ray */
33  
34 + static char  rayinitcal[] = INITFILE;
35  
36 < setmap(m, r, bx)                /* set channels for function call */
37 < OBJREC  *m;
38 < register RAY  *r;
39 < XF  *bx;
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 long  eclock;
43 <        static long  lastrno = -1;
44 <                                        /* check to see if already set */
45 <        if (m == fobj && r->rno == lastrno)
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 > /* 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 >        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 > MFUNC *
126 > getfunc(        /* get function for this modifier */
127 >        OBJREC  *m,
128 >        int  ff,
129 >        unsigned int  ef,
130 >        int  dofwd
131 > )
132 > {
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 >                if (invxf(f->bxp, na-i, arg+i) != na-i)
186 >                        objerror(m, USER, "bad transform");
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 >        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 getfunc");
203 >        return NULL; /* pro forma return */
204 > }
205 >
206 >
207 > void
208 > freefunc(                       /* free memory associated with modifier */
209 >        OBJREC  *m
210 > )
211 > {
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 (bx != &unitxf) {
257 <                        funcxf.sca = r->rox->b.sca * bx->sca;
258 <                        multmat4(funcxf.xfm, r->rox->b.xfm, bx->xfm);
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 <                        copystruct(&funcxf, &r->rox->b);
261 <        else
262 <                copystruct(&funcxf, bx);
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 < setfunc(m, r)                           /* simplified interface to setmap */
270 < register OBJREC  *m;
271 < RAY  *r;
269 > int
270 > worldfunc(                      /* special function context sans object */
271 >        char    *ctx,
272 >        RAY     *r
273 > )
274   {
275 <        register XF  *mxf;
275 >        static RNUMBER  lastrno = ~0;
276  
277 <        if ((mxf = (XF *)m->os) == NULL) {
278 <                register int  n;
279 <                register char  **sa;
280 <
281 <                for (n = m->oargs.nsargs, sa = m->oargs.sarg;
282 <                                n > 0 && **sa != '-'; n--, sa++)
283 <                        ;
284 <                if (n == 0)
285 <                        mxf = &unitxf;
286 <                else {
287 <                        mxf = (XF *)malloc(sizeof(XF));
288 <                        if (mxf == NULL)
289 <                                goto memerr;
79 <                        if (invxf(mxf, n, sa) != n)
80 <                                objerror(m, USER, "bad transform");
81 <                        if (mxf->sca < 0.0)
82 <                                mxf->sca = -mxf->sca;
83 <                }
84 <                m->os = (char *)mxf;
85 <        }
86 <        return(setmap(m, r, mxf));
87 < memerr:
88 <        error(SYSTEM, "out of memory in setfunc");
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 < loadfunc(fname)                 /* load definition file */
294 < char  *fname;
293 > void
294 > loadfunc(                       /* load definition file */
295 >        char  *fname
296 > )
297   {
95        extern char  *libpath;          /* library search path */
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();
110 <        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 122 | Line 326 | l_arg()                                /* return nth real argument */
326   }
327  
328  
329 < double
330 < l_erf()                         /* error function */
329 > static double
330 > l_erf(char *nm)                 /* error function */
331   {
128        extern double  erf();
129
332          return(erf(argument(1)));
333   }
334  
335  
336 < double
337 < l_erfc()                        /* cumulative error function */
336 > static double
337 > l_erfc(char *nm)                /* cumulative error function */
338   {
137        extern double  erfc();
138
339          return(erfc(argument(1)));
340   }
341  
342  
143 funcfile(fname)                 /* set context, load file if necessary */
144 char  *fname;
145 {
146        extern char  *setcontext();
147        static char  initfile[] = INITFILE;
148
149        if (initfile[0]) {              /* initialize on first call */
150                setcontext("");
151                scompile("Dx=$1;Dy=$2;Dz=$3;", NULL, 0);
152                scompile("Nx=$4;Ny=$5;Nz=$6;", NULL, 0);
153                scompile("Px=$7;Py=$8;Pz=$9;", NULL, 0);
154                scompile("T=$10;Rdot=$11;", NULL, 0);
155                scompile("S=$12;Tx=$13;Ty=$14;Tz=$15;", NULL, 0);
156                scompile("Ix=$16;Iy=$17;Iz=$18;", NULL, 0);
157                scompile("Jx=$19;Jy=$20;Jz=$21;", NULL, 0);
158                scompile("Kx=$22;Ky=$23;Kz=$24;", NULL, 0);
159                funset("arg", 1, '=', l_arg);
160                funset("erf", 1, ':', l_erf);
161                funset("erfc", 1, ':', l_erfc);
162                setnoisefuncs();
163                loadfunc(initfile);
164                initfile[0] = '\0';
165        }
166        setcontext(fname);
167        if (!vardefined(DEFVNAME)) {
168                loadfunc(fname);
169                varset(DEFVNAME, ':', 1.0);
170        }
171 }
172
173
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  sum;
349 <        register RAY  *r;
348 >        if (fray == NULL)
349 >                syntax("ray parameter used in constant expression");
350  
351          if (--n < 0)
352                  goto badchan;
353  
354 <        if (n < 3)                      /* ray direction */
354 >        if (n <= 2)                     /* ray direction */
355  
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 <        if (n < 6)                      /* surface normal */
361 >        if (n <= 5)                     /* surface normal */
362  
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 <        if (n < 9)                      /* intersection */
368 >        if (n <= 8) {                   /* intersection point */
369 >                if (fray->rot >= FHUGE)
370 >                        return(0.0);    /* XXX should be runtime error? */
371  
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 <        if (n == 9) {                   /* distance */
378 >        if (n == 9)                     /* total distance */
379 >                return(raydist(fray,PRIMARY) * funcxf.sca);
380  
207                sum = fray->rot;
208                for (r = fray->parent; r != NULL; r = r->parent)
209                        sum += r->rot;
210                return(sum * funcxf.sca);
211
212        }
381          if (n == 10)                    /* dot product (range [-1,1]) */
382                  return( fray->rod <= -1.0 ? -1.0 :
383                          fray->rod >= 1.0 ? 1.0 :
# Line 218 | Line 386 | register int  n;
386          if (n == 11)                    /* scale */
387                  return(funcxf.sca);
388  
389 <        if (n < 15)                     /* origin */
389 >        if (n <= 14)                    /* origin */
390                  return(funcxf.xfm[3][n-12]);
391  
392 <        if (n < 18)                     /* i unit vector */
392 >        if (n <= 17)                    /* i unit vector */
393                  return(funcxf.xfm[0][n-15] / funcxf.sca);
394  
395 <        if (n < 21)                     /* j unit vector */
396 <                return(funcxf.xfm[1][n-15] / funcxf.sca);
395 >        if (n <= 20)                    /* j unit vector */
396 >                return(funcxf.xfm[1][n-18] / funcxf.sca);
397  
398 <        if (n < 24)                     /* k unit vector */
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   }

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