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

Comparing ray/src/rt/func.c (file contents):
Revision 1.19 by greg, Wed Jun 19 15:08:39 1991 UTC vs.
Revision 2.43 by greg, Tue Apr 22 17:12:25 2025 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  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 27 | 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 double  l_arg(), l_erf(), l_erfc();
43 <        extern long  eclock;
44 <        static char  *initfile = "rayinit.cal";
45 <        static long  lastrno = -1;
46 <                                        /* check to see if already set */
47 <        if (m == fobj && r->rno == lastrno)
48 <                return(0);
49 <                                        /* initialize if first call */
50 <        if (initfile != NULL) {
51 <                loadfunc(initfile);
52 <                scompile("Dx=$1;Dy=$2;Dz=$3;", NULL, 0);
53 <                scompile("Nx=$4;Ny=$5;Nz=$6;", NULL, 0);
54 <                scompile("Px=$7;Py=$8;Pz=$9;", NULL, 0);
55 <                scompile("T=$10;Rdot=$11;", NULL, 0);
56 <                scompile("S=$12;Tx=$13;Ty=$14;Tz=$15;", NULL, 0);
57 <                scompile("Ix=$16;Iy=$17;Iz=$18;", NULL, 0);
58 <                scompile("Jx=$19;Jy=$20;Jz=$21;", NULL, 0);
59 <                scompile("Kx=$22;Ky=$23;Kz=$24;", NULL, 0);
60 <                funset("arg", 1, '=', l_arg);
61 <                funset("erf", 1, ':', l_erf);
62 <                funset("erfc", 1, ':', l_erfc);
63 <                setnoisefuncs();
64 <                initfile = NULL;
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 >
66 > /* Set parameters for current evaluation */
67 > void
68 > set_eparams(const char *prms)
69 > {
70 >        static const 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((char *)prms)) == NULL)
100 >                        goto bad_params;
101 >                while (isspace(*prms)) prms++;
102 >                prms += (*prms == ',') | (*prms == ';') | (*prms == ':');
103 >                varset(vname, '=', value);
104          }
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 + MFUNC *
114 + getfunc(        /* get function for this modifier */
115 +        OBJREC  *m,
116 +        int  ff,
117 +        unsigned int  ef,
118 +        int  dofwd
119 + )
120 + {
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 ((na = m->oargs.nsargs) <= ff)
131 +                goto toofew;
132 +        arg = m->oargs.sarg;
133 +        if ((f = (MFUNC *)calloc(1, sizeof(MFUNC))) == NULL)
134 +                goto memerr;
135 +        i = strlen(arg[ff]);                    /* set up context */
136 +        if (i == 1 && arg[ff][0] == '.') {
137 +                calcontext(f->ctx = "");        /* "." means no file */
138 +        } else {
139 +                strcpy(sbuf,arg[ff]);           /* file name is context */
140 +                if (i > LCALSUF && !strcmp(sbuf+i-LCALSUF, CALSUF))
141 +                        sbuf[i-LCALSUF] = '\0'; /* remove suffix */
142 +                calcontext(f->ctx = savestr(sbuf));
143 +                if (!vardefined(REFVNAME)) {    /* file loaded? */
144 +                        loadfunc(arg[ff]);
145 +                        varset(REFVNAME, '=', 1.0);
146 +                } else                          /* reference_count++ */
147 +                        varset(REFVNAME, '=', varvalue(REFVNAME)+1.0);
148 +        }
149 +        ecurfunc = NULL;                        /* parse expressions */
150 +        sprintf(sbuf, "%s \"%s\"", ofun[m->otype].funame, m->oname);
151 +        for (i=0, ne=0; ef && i < na; i++, ef>>=1)
152 +                if (ef & 1) {                   /* flagged as an expression? */
153 +                        if (ne >= MAXEXPR)
154 +                                objerror(m, INTERNAL, "too many expressions");
155 +                        initstr(arg[i], sbuf, 0);
156 +                        f->ep[ne++] = getE1();
157 +                        if (nextc != EOF)
158 +                                esyntax("unexpected character");
159 +                }
160 +        if (ef)
161 +                goto toofew;
162 +        if (i <= ff)                    /* find transform args */
163 +                i = ff+1;
164 +        while (i < na && arg[i][0] != '-')
165 +                i++;
166 +        if (i == na) {                  /* no transform */
167 +                f->fxp = f->bxp = &unitxf;
168 +        } else {                        /* get transform */
169 +                if ((f->bxp = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
170 +                        goto memerr;
171 +                if (invxf(f->bxp, na-i, arg+i) != na-i)
172 +                        objerror(m, USER, "bad transform");
173 +                if (f->bxp->sca < 0.0)
174 +                        f->bxp->sca = -f->bxp->sca;
175 +                if (dofwd) {                    /* do both transforms */
176 +                        if ((f->fxp = (XF *)malloc(sizeof(XF))) == NULL)
177 +                                goto memerr;
178 +                        xf(f->fxp, na-i, arg+i);
179 +                        if (f->fxp->sca < 0.0)
180 +                                f->fxp->sca = -f->fxp->sca;
181 +                }
182 +        }
183 +        m->os = (char *)f;
184 +        return(f);
185 + toofew:
186 +        objerror(m, USER, "too few string arguments");
187 + memerr:
188 +        error(SYSTEM, "out of memory in getfunc");
189 +        return NULL; /* pro forma return */
190 + }
191 +
192 +
193 + void
194 + freefunc(                       /* free memory associated with modifier */
195 +        OBJREC  *m
196 + )
197 + {
198 +        MFUNC  *f;
199 +        int  i;
200 +
201 +        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
202 +                return;
203 +        for (i = 0; f->ep[i] != NULL; i++)
204 +                epfree(f->ep[i],1);
205 +        if (f->ctx[0]) {                        /* done with definitions */
206 +                calcontext(f->ctx);
207 +                i = varvalue(REFVNAME)-.5;      /* reference_count-- */
208 +                if (i > 0)
209 +                        varset(REFVNAME, '=', (double)i);
210 +                else
211 +                        dcleanup(2);            /* remove definitions */
212 +                freestr(f->ctx);
213 +        }
214 +        if (f->bxp != &unitxf)
215 +                free((void *)f->bxp);
216 +        if ((f->fxp != NULL) & (f->fxp != &unitxf))
217 +                free((void *)f->fxp);
218 +        free((void *)f);
219 +        m->os = NULL;
220 + }
221 +
222 +
223 + int
224 + setfunc(                        /* set channels for function call */
225 +        OBJREC  *m,
226 +        RAY     *r
227 + )
228 + {
229 +        static RNUMBER  lastrno = ~0;
230 +        MFUNC           *f;
231 +                                        /* get function if any */
232 +        if ((f = (MFUNC *)m->os) == NULL)
233 +                objerror(m, CONSISTENCY, "setfunc called before getfunc");
234 +                
235 +        calcontext(f->ctx);             /* set evaluator context */
236 +                                        /* check to see if matrix set */
237 +        if ((m == fobj) & (r->rno == lastrno))
238 +                return(0);
239          fobj = m;
240          fray = r;
241 <        if (r->rox != NULL)
242 <                if (bx != &unitxf) {
243 <                        funcxf.sca = r->rox->b.sca * bx->sca;
244 <                        multmat4(funcxf.xfm, r->rox->b.xfm, bx->xfm);
241 >        if (r->rox != NULL) {
242 >                if (f->bxp != &unitxf) {
243 >                        funcxf.sca = r->rox->b.sca * f->bxp->sca;
244 >                        multmat4(funcxf.xfm, r->rox->b.xfm, f->bxp->xfm);
245                  } else
246 <                        copystruct(&funcxf, &r->rox->b);
247 <        else
248 <                copystruct(&funcxf, bx);
246 >                        funcxf = r->rox->b;
247 >        } else
248 >                funcxf = *f->bxp;
249          lastrno = r->rno;
250          eclock++;               /* notify expression evaluator */
251          return(1);
252   }
253  
254  
255 < setfunc(m, r)                           /* simplified interface to setmap */
256 < register OBJREC  *m;
257 < RAY  *r;
255 > int
256 > worldfunc(                      /* special function context sans object */
257 >        const char      *ctx,
258 >        RAY     *r
259 > )
260   {
261 <        register XF  *mxf;
262 <
263 <        if ((mxf = (XF *)m->os) == NULL) {
264 <                register int  n;
265 <                register char  **sa;
266 <
267 <                for (n = m->oargs.nsargs, sa = m->oargs.sarg;
268 <                                n > 0 && **sa != '-'; n--, sa++)
269 <                        ;
270 <                if (n == 0)
271 <                        mxf = &unitxf;
272 <                else {
92 <                        mxf = (XF *)malloc(sizeof(XF));
93 <                        if (mxf == NULL)
94 <                                goto memerr;
95 <                        if (invxf(mxf, n, sa) != n)
96 <                                objerror(m, USER, "bad transform");
97 <                        if (mxf->sca < 0.0)
98 <                                mxf->sca = -mxf->sca;
99 <                }
100 <                m->os = (char *)mxf;
101 <        }
102 <        return(setmap(m, r, mxf));
103 < memerr:
104 <        error(SYSTEM, "out of memory in setfunc");
261 >        static RNUMBER  lastrno = ~0;
262 >                                        /* set evaluator context */
263 >        calcontext((char *)ctx);
264 >                                        /* check if ray already set */
265 >        if ((fobj == NULL) & (r->rno == lastrno))
266 >                return(0);
267 >        fobj = NULL;
268 >        fray = r;
269 >        funcxf = unitxf;
270 >        lastrno = r->rno;
271 >        eclock++;               /* notify expression evaluator */
272 >        return(1);
273   }
274  
275  
276 < loadfunc(fname)                 /* load definition file */
277 < char  *fname;
276 > void
277 > loadfunc(                       /* load definition file */
278 >        char  *fname
279 > )
280   {
111        extern char  *libpath;          /* library search path */
281          char  *ffname;
282  
283 <        if ((ffname = getpath(fname, libpath, R_OK)) == NULL) {
283 >        if ((ffname = getpath(fname, getrlibpath(), R_OK)) == NULL) {
284                  sprintf(errmsg, "cannot find function file \"%s\"", fname);
285 <                error(USER, errmsg);
285 >                error(SYSTEM, errmsg);
286          }
287          fcompile(ffname);
288 +        doptimize(1);           /* optimize definitions */
289   }
290  
291  
292 < double
293 < l_arg()                         /* return nth real argument */
292 > static double
293 > l_arg(char *nm)                 /* return nth real argument */
294   {
295 <        extern double  argument();
126 <        register int  n;
295 >        int  n;
296  
297 +        if (fobj == NULL)
298 +                error(USER,
299 +                        "bad call to arg(n) - illegal constant in .cal file?");
300 +
301          n = argument(1) + .5;           /* round to integer */
302  
303          if (n < 1)
# Line 138 | Line 311 | l_arg()                                /* return nth real argument */
311   }
312  
313  
314 < double
315 < l_erf()                         /* error function */
314 > static double
315 > l_erf(char *nm)                 /* error function */
316   {
144        extern double  erf();
145
317          return(erf(argument(1)));
318   }
319  
320  
321 < double
322 < l_erfc()                        /* cumulative error function */
321 > static double
322 > l_erfc(char *nm)                /* cumulative error function */
323   {
153        extern double  erfc();
154
324          return(erfc(argument(1)));
325   }
326  
327  
328   double
329 < chanvalue(n)                    /* return channel n to calcomp */
330 < register int  n;
329 > chanvalue(                      /* return channel n to calcomp */
330 >        int  n
331 > )
332   {
333 <        double  sum;
334 <        register RAY  *r;
333 >        if (fray == NULL)
334 >                esyntax("ray parameter used in constant expression");
335  
336          if (--n < 0)
337                  goto badchan;
338  
339 <        if (n < 3)                      /* ray direction */
339 >        if (n <= 2)                     /* ray direction */
340  
341                  return( (       fray->rdir[0]*funcxf.xfm[0][n] +
342                                  fray->rdir[1]*funcxf.xfm[1][n] +
343                                  fray->rdir[2]*funcxf.xfm[2][n]  )
344                           / funcxf.sca );
345  
346 <        if (n < 6)                      /* surface normal */
346 >        if (n <= 5)                     /* surface normal */
347  
348                  return( (       fray->ron[0]*funcxf.xfm[0][n-3] +
349                                  fray->ron[1]*funcxf.xfm[1][n-3] +
350                                  fray->ron[2]*funcxf.xfm[2][n-3] )
351                           / funcxf.sca );
352  
353 <        if (n < 9)                      /* intersection */
353 >        if (n <= 8) {                   /* intersection point */
354 >                if (fray->rot >= FHUGE*.99)
355 >                        return(0.0);    /* XXX should be runtime error? */
356  
357                  return( fray->rop[0]*funcxf.xfm[0][n-6] +
358                                  fray->rop[1]*funcxf.xfm[1][n-6] +
359                                  fray->rop[2]*funcxf.xfm[2][n-6] +
360                                               funcxf.xfm[3][n-6] );
361 +        }
362  
363 <        if (n == 9) {                   /* distance */
363 >        if (n == 9)                     /* total distance */
364 >                return(raydist(fray,PRIMARY) * funcxf.sca);
365  
192                sum = fray->rot;
193                for (r = fray->parent; r != NULL; r = r->parent)
194                        sum += r->rot;
195                return(sum * funcxf.sca);
196
197        }
366          if (n == 10)                    /* dot product (range [-1,1]) */
367                  return( fray->rod <= -1.0 ? -1.0 :
368                          fray->rod >= 1.0 ? 1.0 :
# Line 203 | Line 371 | register int  n;
371          if (n == 11)                    /* scale */
372                  return(funcxf.sca);
373  
374 <        if (n < 15)                     /* origin */
374 >        if (n <= 14)                    /* origin */
375                  return(funcxf.xfm[3][n-12]);
376  
377 <        if (n < 18)                     /* i unit vector */
377 >        if (n <= 17)                    /* i unit vector */
378                  return(funcxf.xfm[0][n-15] / funcxf.sca);
379  
380 <        if (n < 21)                     /* j unit vector */
381 <                return(funcxf.xfm[1][n-15] / funcxf.sca);
380 >        if (n <= 20)                    /* j unit vector */
381 >                return(funcxf.xfm[1][n-18] / funcxf.sca);
382  
383 <        if (n < 24)                     /* k unit vector */
383 >        if (n <= 23)                    /* k unit vector */
384                  return(funcxf.xfm[2][n-21] / funcxf.sca);
385 +
386 +        if (n == 24)                    /* single ray (shadow) distance */
387 +                return((fray->rot+raydist(fray->parent,SHADOW)) * funcxf.sca);
388 +
389 +        if (n <= 26)                    /* local (u,v) coordinates */
390 +                return(fray->uv[n-25]);
391   badchan:
392          error(USER, "illegal channel number");
393 +        return(0.0);
394   }

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> Changed lines